Створення цифрового двійника циліндру двотактного двигуна у параметричному просторі системі управління життєвим циклом

Abstract

У статті розглянуто трансформацію підходів до використання систем управління життєвим циклом продукту (PLM) в контексті впровадження технологій Індустрії 4.0 з метою досягнення стратегічних цілей сталого розвитку. На прикладі створення цифрового простору для моделі циліндра двотактного двигуна представлено початковий етап інтеграції з платформою 3DEXPERIENCE, що ілюструє практичну реалізацію концепції цифрового двійника. Зазначено основні тенденції у напрямку подолання глобальних екологічних викликів, зокрема щодо зниження обсягів викидів вуглецю та зменшення споживання природних ресурсів, що виступають критично важливими завданнями на всіх етапах життєвого циклу продукції в автомобілебудуванні. Застосування сталих виробничих технологій розглядається, як ключова передумова забезпечення довгострокової стійкості галузі, шляхом об'єднання економічної ефективності з соціальною відповідальністю та екологічною безпечністю. У межах дослідження розроблено дорожню карту адаптації сучасних принципів проєктування та виготовлення литих деталей ДВЗ в контексті технологій Індустрії 4.0. Проведено порівняльний аналіз наявних PLM-систем, що охоплюють широкий спектр функціональних можливостей, кожне з яких має свої сильні сторони та обмеження.

The article explores the transformation of approaches to the use of Product Lifecycle Management (PLM) systems in the context of Industry 4.0 technologies, aimed at achieving strategic goals of sustainable development. Using the example of creating a digital environment for the two-stroke engine cylinder model, the initial stage of integration with the 3DEXPERIENCE platform is presented, demonstrating the practical implementation of the digital twin concept. The study identifies key trends in addressing global environmental challenges, particularly the reduction of carbon emissions and the minimization of natural resource consumption–both of which represent critical tasks throughout all stages of the automotive product lifecycle. The application of sustainable manufacturing technologies is considered a key prerequisite for ensuring the long-term resilience of the industry by combining economic efficiency with social responsibility and environmental safety. As part of the research, a roadmap for adapting modern design and manufacturing principles of cast internal combustion engine (ICE) components within the framework of Industry 4.0 technologies was developed. A comparative analysis of existing PLM systems was carried out, covering a wide range of functional capabilities, each with its own strengths and limitations.