<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">izvestiiatimacad</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>IZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0021-342X</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26897/0021-342X-2025-5-240-253</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">izvestiiatimacad-1044</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭКОНОМИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ECONOMICS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Совершенствование управления бизнес-процессами цеха сахарного завода на основе технологии цифровых двойников</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Improving business process management in a sugar factory workshop based on digital twin technology</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-7875-074X</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Худякова</surname><given-names>Е. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khudyakova</surname><given-names>E. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Елена Викторовна Худякова, д-р экон. наук, профессор, профессор кафедры прикладной информатики</p><p>127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Elena V. Khudyakova, DSc (Econ), Professor, Professor at the Department of Applied Computer Science</p><p>49 Timiryazevskaya St., Moscow, 127550</p></bio><email xlink:type="simple">evhudyakova@rgau-msha.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-7125-3027</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Степанцевич</surname><given-names>М. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Stepantsevich</surname><given-names>M. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Марина Николаевна Степанцевич, канд. экон. наук, доцент, доцент кафедры прикладной информатики</p><p>127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Marina N. Stepantsevich, Associate Professor, Associate Professor at the Department of Applied Computer Science</p><p>49 Timiryazevskaya St., Moscow, 127550</p></bio><email xlink:type="simple">stepantsevich@rgau-msha.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-6054-2934</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Музалев</surname><given-names>К. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Muzalev</surname><given-names>K. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Константин Сергеевич Музалёв, ассистент кафедры прикладной информатики</p><p>127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Konstantin S. Muzalev, Assistant Professor at the Department of Applied Computer Science</p><p>49 Timiryazevskaya St., Moscow, 127550</p></bio><email xlink:type="simple">kmuzalev@inbox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>06</day><month>11</month><year>2025</year></pub-date><volume>0</volume><issue>5</issue><fpage>240</fpage><lpage>253</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Худякова Е.В., Степанцевич М.Н., Музалев К.С., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Худякова Е.В., Степанцевич М.Н., Музалев К.С.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Khudyakova E.V., Stepantsevich M.N., Muzalev K.S.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://izvestiia.timacad.ru/jour/article/view/1044">https://izvestiia.timacad.ru/jour/article/view/1044</self-uri><abstract><p>Для совершенствования управления бизнес-процессами на производстве в последнее время все чаще применяется технология цифровых двойников. Методология применения цифровых двойников первого уровня (имитационная модель процесса) апробирована нами на примере приемочного цеха сахарного комбината, где производится первичная обработка сахарной свеклы и подготовка ее к дальнейшей переработке. Цифровые двойники позволяют предприятиям проводить виртуальное моделирование и тестирование новых производственных концепций, оптимизировать процессы, предсказывать отказы оборудования, проводить диагностику производственных процессов с помощью виртуальных копий, а также совершенствовать методы управления. Создание цифрового двойника процесса приемки свеклы позволило определить качественные характеристики процесса. Поскольку процесс – линейный, пропускная способность цеха определяется равномерным распределением нагрузки по всему контуру. «Узкое место» в системе определяется операцией, занимающей больше времени по отношению к предыдущей и последующей, что будет создавать очередь из транзактов. Анализ прогона модели показал «узкие места» в сети: увеличение очередей из автомобилей на операцию приемки свеклы, на взвешивание БРУТТО и в пропускном пункте на завод. Для решения данной проблемы проведена оптимизация параметров системы, целью которой является выравнивание нагрузки на узлы цеха приемки свеклы, сокращение очередей к обслуживающим устройствам (узлам системы). Проведенный оптимизационный эксперимент показал, что для этого необходимо увеличить количество контрольных проверок свекломассы до трех, скорость загрузки грузовой машины должна составлять 6 мин. В итоге обобщенная (усредненная) функция нагрузки на цех сократилась почти в 2 раза.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Digital twin technology has been increasingly applied to improve business process management in manufacturing. A first-level digital twin methodology (process simulation model) was tested using the example of a sugar factory acceptance workshop, where the initial processing of sugar beets and their preparation for further processing occur. Digital twins enable enterprises to conduct virtual modeling and testing of new production concepts, optimize processes, predict equipment failures, diagnose production processes using virtual replicas, and improve management methods. The creation of a digital twin for the sugar beet acceptance process allowed for the determination of the process qualitative characteristics. As the process is linear, the throughput of the workshop is determined by the uniform distribution of workload across the entire circuit. A “bottleneck” in the system is defined by an operation that takes more time relative to the preceding and subsequent operations, which creates a queue of transactions. Analysis of the model run revealed “bottlenecks” in the network, specifically, increased queues of trucks at the sugar beet acceptance operation, at the gross weight weighing station, and at the factory entry checkpoint. To address this problem, the system parameters were optimized, with the aim of balancing the load on the nodes of the sugar beet acceptance workshop and reducing queues at the servicing devices (system nodes). The optimization experiment indicated that it is necessary to increase the number of control checks of the beet mass to three and that the loading speed of a truck should be six minutes. As a result, the generalized (averaged) load function on the workshop was reduced by almost a factor of two.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>Управление бизнес-процессами</kwd><kwd>цифровые двойники</kwd><kwd>имитационное моделирование</kwd><kwd>оптимизация бизнес-процессов</kwd><kwd>управление производством сахара</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>Business process management</kwd><kwd>digital twins</kwd><kwd>simulation modeling</kwd><kwd>business process optimization</kwd><kwd>sugar production management</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Прохоров А., Лысачев М. Цифровой двойник. Анализ, тренды, мировой опыт: Монография. Москва: АльянсПринт, 2020. 401 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Prokhorov A., Lysachev M. Digital twin. Analysis, trends, world experience: a monograph. Moscow, Russia: All’ansPrint, 2020:401. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Петров С.М., Филатов С.Л., Подгорнова Н.М. Устойчивое развитие сахарного производства на основе цифровых двойников // Сахар. 2023. № 11. С. 16-21. https://doi.org/10.24412/2413-5518-2023-11-16-21</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Petrov S.M., Filatov S.L., Podgornova N.M. Sustainable development of sugar production based on digital twins. Sakhar. 2023;(11):16-21. (In Russ.) https://doi.org/10.24412/2413-5518-2023-11-16-21</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бронская Ю.К., Васильева А.С., Гусманов И.У. и др. Концептуальные основы развития национальной инновационной системы России: структурно-технологическая модернизация отечественной экономики, социально-экономические и технологические факторы развития: Монография. Самара: НИЦ ПНК, 2025. 268 с. EDN: PBUJCZ</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bronskaya Yu.K., Vasil’eva A.S., Gusmanov I.U., Gusmanov R.U. et al. The conceptual foundations of the development of the national innovation system of Russia: structural and technological modernization of the domestic economy, socio-economic and technological factors of development: a monograph. Samara, Russia: NITs PNK, 2025:268. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хафизов А.М., Борщ И.Д. Общие данные о цифровых двойниках и программных платформах управления цифровыми двойниками // Инновационная наука. 2025. № 5-2. С. 78-79. EDN: FGMNUX</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khafizov A.M., Borsch I.D. General data on digital twins and software platforms for managing digital twins. Innovative Science. 2025;(5-2):78-79. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Султан Н., Петров В.Е. Литературный обзор: применение автоматизированных цифровых производственных систем на основе цифровых двойников // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия «Естественные и технические науки». 2024. № 7-2. С. 168-172. https://doi.org/10.37882/2223-2966.2024.7-2.32</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sultan N., Petrov V.E. Literature review: application of automated digital production systems based on digital twins. Sovremennaya nauka: aktualnye problemy teorii i praktiki. Seriya: Estestvennye i tekhnicheskie nauki. 2024;(7-2):168-172. (In Russ.) https://doi.org/10.37882/2223-2966.2024.7-2.32</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Денисов С.Г. Анализ требований для цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников // Бюллетень инновационных технологий. 2025. Т. 9, № 1 (33). С. 30-33. EDN: XVYUUY</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Denisov S.G. Analysis of requirements for a digital platform for the development and application of digital twins. Bulletin of innovative technologies. 2025;9(1(33)):30-33. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Both S., Eggersglüß J., Lehnberger A. et al. Optimizing Established Processes like Sugar Extraction from Sugar Beets – Design of Experiments versus Physicochemical Modeling. Chem. Eng. Technol. 2013;36(12):2125-2136. http://doi.org/10.1002/ceat.201300484</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Both S., Eggersglüß J., Lehnberger A., Schulz T. et al. Optimizing Established Processes like Sugar Extraction from Sugar Beets – Design of Experiments versus Physicochemical Modeling. Chem. Eng. Technol. 2013;36(12):2125-2136. http://doi.org/10.1002/ceat.201300484</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сапронов А.Р., Сапронова Л.А., Ермолаев С.В. Технология сахара: Учебник. Санкт-Петербург: Профессия, 2013. 294 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sapronov A.R., Sapronova L.A., Ermolaev S.V. Technology of sugar: a textbook. Saint Petersburg, Russia: Professiya, 2013:294. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Левенцов В.А., Радаев А.Е., Николаевский Н.Н. Аспекты концепции «Индустрия 4.0» в части проектирования производственных процессов // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2017. Т. 10, № 1. С. 19-31. EDN: YGDCJP</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Leventsov V.A., Radaev A.E., Nikolaevskiy N.N. The aspects of the “Industry 4.0” concept within production process design. St. Petersburg State Polytechnical University Journal. Economics. 2017;10(1):19-31. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Trukhachev V., Bobrishev A., Khokhlova E. et al. Personnel Training for the Agricultural Sector in Terms of Digital Transformation of the Economy: Trends, Prospects and Limitations. International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019;10(1):2145-2155. EDN: WUHBRA</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Trukhachev V., Bobrishev A., Khokhlova E., Fedisko O. et al. Personnel Training for the Agricultural Sector in Terms of Digital Transformation of the Economy: Trends, Prospects and Limitations. International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019;10(1):2145-2155.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шананин В.А., Лосев К.Ю. Создание цифровых двойников в строительстве при помощи искусственного интеллекта // Инновации и инвестиции. 2023. № 6. С. 537-360. EDN: NXXOJC</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shananin V.A., Losev K.Yu. Creating digital doubles in construction using artificial intelligence. Innovation and Investment. 2023;(6):537-360. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Xie J., Jiang H., Qin S. et al. A New Description Model for Enabling More General Manufacturing Systems Representation in Digital Twin. Journal of Manufacturing Systems. 2024;72:475-491. https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2023.12.009</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Xie J., Jiang H., Qin S., Zhang J. et al. A new description model to provide a more general representation of production systems in a digital double. Journal of Manufacturing Systems. 2024;72:475-491. https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2023.12.009</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhao J., Aghezzaf E.-H., Cottyn J. An Extension of the Core Manufacturing Simulation Data Standard to Enhance the Interoperability for Discrete Event Simulation. Procedia CIRP. 2024;130:1632-1637. https://doi.org/10.1016/j.procir.2024.10.293</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhao J., Aghezzaf E.-H., Cottyn J. An Extension of the Core Manufacturing Simulation Data Standard to Enhance the Interoperability for Discrete Event Simulation. Procedia CIRP. 2024;130:1632-1637. https://doi.org/10.1016/j.procir.2024.10.293</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Thürer M., Li S.S., Qu T. Digital Twin Architecture for Production Logistics: The Critical Role of Programmable Logic Controllers (PLCs). Procedia Computer Science. 2022;200:710-717. https://doi.org/10.1016/j.procs.2022.01.269</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Thürer M., Li S.S., Qu T. Digital Twin Architecture for Production Logistics: The Critical Role of Programmable Logic Controllers (PLCs). Procedia Computer Science. 2022;200:710-717. https://doi.org/10.1016/j.procs.2022.01.269</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lehnberger A. Industrial Internet of Things for the Sugar Industry-initial Results. Chemie Ingenieur Technik. 2020;92(7):978-982. https://doi.org/10.1002/cite.202000005</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lehnberger A. Industrial Internet of Things for the Sugar Industry-initial Results. Chemie Ingenieur Technik. 2020;92(7):978-982. https://doi.org/10.1002/cite.202000005</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Паршина И.С., Фролов Е.Б. Разработка цифрового двойника производственной системы на базе современных цифровых технологий // Экономика промышленности. 2020. Т. 13, № 1. С. 29-34. https://doi.org/10.17073/2072-1633-2020-1-29-34</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Parshina I.S., Frolov E.B. Development of a digital twin of the production system on the basis of modern digital technologies. Russian Journal of Industrial Economics. 2020; 13(1):29-34. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/2072-1633-2020-1-29-34</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
