Проектирование цифрового двойника Тимирязевской сыроварни с использованием технологии виртуальной реальности

   Технология цифрового двойника в агропромышленном комплексе на сегодняшний день недостаточно распространена. Поэтому внедрение адекватной модели цифрового двойника позволит уменьшить затраты на проектирование производственных линий, а также выявить уязвимые места, которые могут возникнуть в процессе производства.

   Таким образом, целью научных исследований являлась разработка методики создания цифрового двойника линии по производству сыров на основе технологии виртуальной реальности.

   В соответствии с поставленной целью была предложена методика по проектированию линии с использованием технологии виртуальной реальности, представленная в виде трехступенчатой стратегии: распределение ролей для пользователей виртуальной реальности; распределение задач; проектирование системы (проектирование 3D-моделей оборудования, импорт модели, создание сцены, тестирование системы). Описаны объект исследований, имеющееся оборудование и используемое программное обеспечение. Представлены этапы 3D-моделирования, заключающиеся в создании геометрической модели, текстуры и 3D-визуализации. Отображены параметры, которые можно настроить за счет встроенных в платформу виртуальной реальности методов редактирования. На стадии создания сцены представлены задачи взаимодействия, которые выполняются во время обзора виртуальной реальности: «Смотреть и ходить», «Прикасаться и телепортироваться», «Захват», а также три дополнительные специфические функции: «Виртуальное меню», «Обучение с помощью озвучивания», «Анимация производственного процесса». Для оценки предлагаемого подхода проведено анкетирование пользователей, которое доказало необходимость применения цифрового двойника, созданного на основе технологии виртуальной реальности для проектирования линии по производству сыров. По результатам проведенных исследований были сделаны выводы, а также предложены дальнейшие направления развития.

1. Мартеха А.Н., Бабкина А.В., Торопцев В.В. и др. Цифровые двойники на основе виртуальной реальности как инструмент компоновки технологических комплексов // XI Международная научно-техническая конференция «Новое в технологии и технике функциональных продуктов питания на основе медико-биологических воззрений» (Воронеж, 4-5 июля 2024 г.). Воронеж: Воронежский государственный университет инженерных технологий, 2024. С. 288-291. EDN: EPJKVM

2. Филюшина Е.В., Васильева В.А., Болдырев В.В., Тихоненко Д.В. Инструменты и методы управления ИТ-проектами для успешности их реализации // Наука и бизнес: пути развития. 2023. № 9 (147). С. 26-28. EDN: RUSCZP

3. Akpan I., Offodile O. The Role of Virtual Reality Simulation in Manu-facturing in Industry 4.0. Systems. 2024;12(1):26. doi: 10.3390/systems12010026

4. Ашмарина Т.И., Бирюкова Т.В., Водянников В.Т. и др. Цифровая трансформация агропромышленного комплекса : Монография. Москва: Мегаполис, 2022. 160 с. EDN: NQIZTT

5. Кислицкий М.М., Миронов Д.А., Лылов А.С. Цифровые двойники сельскохозяйственных машин и оборудования в системе обеспечения продовольственной безопасности: значение и перспективы // Теория и практика мировой науки. 2022. № 12. С. 27-29. EDN: HHXIAW

6. Konstantinova A., Ivchenko V., Bakhonka V. et al. Methodological Basis of Virtual Reality Technology Application in Industrial Design. Science & Technique. 2021;20:465-475. doi: 10.21122/2227-1031-2021-20-6-465-475

7. Жолобова А.И., Ергунова О.Т. Использование цифровых двойников в сельском хозяйстве // Вопросы отраслевой экономики. 2023. № 2 (2). С. 31-39. doi: 10.24888/2949-2793-2023-2-31-39

8. Дорохов А.С., Павкин Д.Ю., Юрочка С.С. Технология цифровых двойников в сельском хозяйстве: перспективы применения // Агроинженерия. 2023. Т. 25, № 4. С. 14-25. doi: 10.26897/2687-1149-2023-4-14-25

9. Martínez-Gutiérrez A., Díez-González J., Verde P. et al. Convergence of Virtual Reality and Digital Twin Technologies to Enhance Digital Operators’ Training in Industry 4.0. International Journal of Human-Computer Studies. 2023;180:103136. doi: 10.1016/j.ijhcs.2023.103136

10. Землянов Г.С., Ермолаева В.В. 3D-моделирование // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). С. 186-189. URL: https://moluch.ru/archive/91/18642/ (дата обращения: 21. 06. 2025)

11. Завистовский Д.Н., Суханцов А.М., Чубаров Ф.Л. Применение технологий компьютерного проектирования и 3D-моделирования в сельском хозяйстве // Всероссийская (Национальная) научно-практическая конференция с международным участием, посвященная 110-летию со дня рождения И.С. Кауричева (Москва, 14 декабря 2023 г.). Москва: РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2024. С. 52-56. EDN: RMADKD

12. Mahmood K., Otto T., Chakraborty A. Layout Planning and Analysis of a Flexible Manufacturing System Based on 3D Simulation and Virtual Reality. Procedia CIRP. 2023;120:201-206. doi: 10.1016/j.ijhcs.2023.103136

13. Цифровой двойник линии по производству сыров на основе технологии виртуальной реальности: Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025617417 Российская Федерация / А.В. Бабкина, А.Н. Мартеха, О.С. Пучкова, В.В. Торопцев. 2025. EDN: RGINQZ

14. Бабкина А.В., Мартеха А.Н., Торопцев В.В. и др. Создание цифрового двойника линии по производству сыров на основе технологии виртуальной реальности // Техника и оборудование для села. 2024. № 11 (329). С. 33-36. doi: 10.33267/2072-9642-2024-11-33-36

15. Абрамов В.И., Кашироков А.С. Перспективы развития управления регионом с использованием цифровых двойников // 11-я Международная научно-практическая конференция «Управление социально-экономическим развитием регионов: проблемы и пути их решения» (Курск, 24-25 июня 2021 г.). Курск: Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, Курский филиал, 2021. Т. 1. С. 11-19. EDN: CYYVOR