Всеобъемлющий обзор приложений цифровых двойников на основе ИИ в производстве: интеграция по измерениям оператора, продукта и процесса

Цифровые двойники (DT) представляют собой трансформационную технологию в производстве, способствующую существенным достижениям в мониторинге, моделировании и оптимизации. В статье представлен обширный библиографический обзор приложений цифровых двойников на основе ИИ, категоризированных по трем основным измерениям: оператор, процесс и продукт. Измерение оператора сосредоточено на повышении безопасности и эргономики посредством интеллектуальной помощи с использованием мониторинга в реальном времени и искусственного интеллекта, особенно в контексте человеко-роботного сотрудничества. Применение в процессе касается оптимизации производственных потоков, выявления узких мест и динамической перенастройки систем с помощью предиктивных моделей и имитаций в реальном времени. Измерение продукта акцентирует внимание на улучшении проектирования и качества продукции с использованием данных о жизненном цикле и исторических данных для удовлетворения меняющихся рыночных требований. Такая категоризация обеспечивает структурированную основу для анализа конкретных возможностей и тенденций цифровых двойников, а также выявления пробелов в современных исследованиях. Обзор выделяет ключевые проблемы технологической интероперабельности, интеграции данных и высоких затрат на внедрение, подчёркивая при этом, как цифровые двойники, поддерживаемые ИИ, могут способствовать переходу к устойчивым, ориентированным на человека производственным системам в соответствии с концепцией Industry 5.0. Полученные результаты дают ценные сведения для развития передового уровня исследований и изучения будущих возможностей применения цифровых двойников.