agroengineeringАгроинженерияAgricultural Engineering (Moscow)2687-11492687-1130РГАУ-МСХА10.26897/2687-1149-2025-1-20-25agroengineering-964Research ArticleТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ АПКFARM MACHINERY AND TECHNOLOGIESПрименение цифровых двойников технологических машин в АПК при эксплуатации и сервисном обслуживанииApplication of digital twins of technological farm machines during their operation and maintenancehttps://orcid.org/0000-0003-2378-9799ЖиздюкА. А.ZhizdyukA. A.

Жиздюк Андрей Анатольевич, канд. техн. наук, доцент кафедры «Общеобразовательные дисциплины»

410012, г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина, зд. 4, стр. 3.

Andrey A. Zhizdyuk, CSc (Eng), Assistant Professor

410012, Saratov, Pyotr Stolypin Ave., 4, building 3.

a.sgau@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0007-4553-6801БуйловВ. Н.BuilovV. N.

Буйлов Валерий Николаевич, доктор техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Общеобразовательныедисциплины»

Valery N. Builov, DSc (Eng), Assistant Professor

buylov_62@mail.ruЧумаковаС. В.ChumakovaS. V.

Чумакова Светлана Валентиновна, канд. техн. наук, доцент кафедры «Общеобразовательные дисциплины»

Svetlana V. Chumakova, CSc (Eng), Assistant Professor

ch-sv@yandex.ruАхилбековМ. Н.AkhilbekovM. N.

Ахилбеков Мухат Наршович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Водные ресурсы, землепользование и агротехники»

160012, г. Шымкент, пр. Тауке хана, 5

Mukhat N. Akhilbekov, CSc (Eng), Assistant Professor

Shymkent, 5, Tauke Khan Ave.

Akhilbekov@mail.ruСаратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. ВавиловаРоссияSaratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N.I.VavilovRussian FederationЮжно-Казахстанский университет им. М. АуезоваКазахстанSouth Kazakhstan University named after M. AuezovKazakhstan2025070220252712025Copyright © Жиздюк А.А., Буйлов В.Н., Чумакова С.В., Ахилбеков М.Н., 20252025Жиздюк А.А., Буйлов В.Н., Чумакова С.В., Ахилбеков М.Н.Zhizdyuk A.A., Builov V.N., Chumakova S.V., Akhilbekov M.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://agroengineering.timacad.ru/jour/article/view/964

Цифровой двойник технологической машины может значительно улучшить эффективность эксплуатации и сервисного обслуживания техники в АПК. Теоретическое исследование проведено с целью выявления эффективности применения цифровых двойников технического состояния сельскохозяйственной техники. Рассмотрена возможность внедрения цифровых двойников технологических машин при их эксплуатации и сервисном обслуживании для автоматизации ремонтных инспекций, оцифровки инженерных знаний по обслуживанию и ремонту, минимизации простоев оборудования, контроля качества и безопасности работ. Приведена формула функциональной зависимости эффективности применения цифровых двойников при эксплуатации и обслуживании. Установлено, что обоснованные решения по техническому обслуживанию и ремонту техники могут приниматься только в случае моделирования цифровым двойником различных вариантов полных и частичных отказов, учета режимов эксплуатации, воздействия окружающей среды и степени износа деталей. Поэтому мы предложили установить на технику RFID-метки и терминалы мониторинга, базирующиеся на GPS, ISOBUS и современном программном обеспечении, которые в режиме реального времени анализируют информацию о соответствии показателей выполняемого процесса заданным параметрам и подают команды и управляющие воздействия оператору машины для коррекции работы трактора, рабочих органов орудий, агрегата. Исследования показали эффективность применения цифровых двойников технического состояния сельскохозяйственной техники, обусловленную снижением расходов на техническое обслуживание, устранение отказов, незапланированный простой и повышение производительности.

The digital twin of a technological machine can significantly improve the efficiency of operation and service of farm machinery. The authors carried out theoretical studies to identify the effectiveness of using digital twins in terms of the technical condition of agricultural machinery. The article considers a possibility of using digital twins of technological machines during their operation and maintenance to automate repair inspections digitize engineering information on maintenance and repair, minimize equipment downtime, and ensure quality control and the safety of operation. The authors present a functional dependency formula of the efficiency of using digital twins in operation and maintenance. It is established that reasonable decisions on maintenance and repair of equipment can be made only in case of digital twin modeling of various full and partial failures, taking into account operation modes, environmental impact and the wear intensity of parts. Therefore, the authors proposed to install RFID tags and monitoring terminals based on GPS, ISOBUS and modern software. They can analyze in real time information on the compliance of the process indicators to the specified parameters, and give instructions and control actions to the machine operator to correct the operation of tractors, working tools of implements, and units. Studies have shown the effectiveness of using digital twins of agricultural machinery as they can reduce costs for maintenance, elimination of failures, and unplanned downtime, as well as increase productivity.

цифровой двойникцифровой двойник технологической машинысервисное обслуживаниеремонтэффективностьRFID-меткиdigital twindigital twins of farm machinesmaintenancerepairefficiencyRFID tagsReferencesАбрамов В.А., Жиздюк А.А., Хитрова Н.В. Разработка рекомендаций по повышению энергообеспеченности АПК Саратовской области за счет использования возможностей вторичного рынка техники // Депонированная рукопись № 138-В2013. 16.05.2013. EDN: UYKLSLAbramov V.A., Zhizdyuk A.A., Khitrova N.V. Development of recommendations to improve energy supply of the agro-industrial sector of the Saratov region by using the opportunities of the secondary market of machinery. Deposit manuscript No. 138-V2013 March 16, 2013.Голубев И.Г., Быков В.В., Голубев М.И. и др. Возможности использования цифровых двойников в ремонтно-обслуживающем производстве // Научно-информационное обеспечение инновационного развития АПК: Материалы XV Международной научно-практической конференции, р.п. Правдинский, Московская обл., 8 июня 2023 г. М.: Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса, 2023. С. 773-779. EDN: BAABXEGolubev I.G., Bykov V.V., Golubev M.I. et al. Possibilities of using digital twins in repair and maintenance production. Sci entific and Information Support of the Innovative Development of Agroindustrial Sector: Proceedings of the XV International Scientific and Practical Conference, Pravdinskiy, Moscow region, June 08, 2023. Moscow, Russian Research Institute of Information and Technical and Economic Research on Engineering and Technical Support of Agroindustrial Sector, 2023. Р. 773-779.Жиздюк А.А., Буйлов В.Н., Чумакова С.В. Цифровые решения для полевых работ // Вавиловские чтения-2023: Сборник статей Международной научно-практической конференции, посвященной 136-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова, г. Саратов, 23-25 ноября 2023 г. Саратов: Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова, 2023. С. 296-303. EDN: KHHPWHZhizdyuk A.A., Builov V.N., Chumakova S.V. Digital solutions for field work. Vavilov Readings – 2023: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the 136th anniversary of Academician N.I. Vavilov, Saratov, No vember 23-25, 2023. Saratov, Saratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N.I. Vavilov, 2023. Р. 296-303.Севрюгина Н.С., Апатенко А.С. Интеграция профилей цифровых двойников технологических машин в сфере эксплуатации и сопровождения // Научно-информационное обеспечение инновационного развития АПК: Материалы XV Международной научно-практической конференции, р.п. Правдинский, Московская обл., 8 июня 2023 а. М.: Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса, 2023. С. 84-91. EDN: BTHBCTSevryugina N.S., Apatenko A.S. Integration of profiles of digital twins of technological machines in the field of operation and maintenance. Scientific and Information Support of the Innova tive Development of Agroindustrial Sector: Proceedings of the XV In ternational Scientific and Practical Conference, Pravdinskiy, Mos cow region, June 08, 2023. Moscow, Russian Research Institute of Information and Technical and Economic Research on Engineer ing and Technical Support of Agroindustrial Sector, 2023. Р. 84-91.Ерохин М.Н., Дорохов А.С., Катаев Ю.В. Интеллектуальная система диагностирования параметров технического состояния сельскохозяйственной техники // Агроинженерия. 2021. № 2 (102). С. 45-50. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2021-2-45-50Erokhin M.N., Dorokhov A.S., Kataev Yu.V. Intelligent system for diagnosing the parameters of the technical condition of tractors. Agricultural Engineering (Moscow). 2021;2(102):45-50. (In Russ.). https://doi.org/10.26897/2687-1149-2021-2-45-50Буйлов В.Н., Чумакова С.В., Жиздюк А.А. Математическое моделирование в исследовании структуры почвы // Вавиловские чтения-2023: Сборник статей Международной научно-практической конференции, посвященной 136-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова, г. Саратов, 23-25 ноября 2023 г. Саратов: Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова, 2023. С. 105-111. EDN: GLKLXQBuilov V.N., Chumakova S.V., Zhizdyuk A.A. Mathematical modeling in the study of soil structure. Vavilov Readings – 2023: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the 136th anniversary of Academician N.I. Vavilov, Saratov, November 23-25, 2023. Saratov, Saratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N.I. Vavilov. Р. 105-111.Макаров С.В., Иванова А.С., Балебин Д.И. и др. Информационные технологии в управление качеством // Молодые ученые – развитию Национальной технологической инициативы (ПОИСК). 2022. № 1. С. 860-862. EDN: MDSVLRMakarov S.V., Ivanova A.S., Balebin D.I., Gos T.O. Informa tion technologies in quality management. Young Scientists’ Contri bution to the Development of the National Technological Initiative (SEARCH), 2022;1:860-862.Пасюта А.П., Мухортов М.А., Пелымская И.С. Применение технологии Digital Twin в организации производства и техническом обслуживании оборудования // Российские регионы в фокусе перемен: Сборник докладов XV Международной конференции, г. Екатеринбург, 10-14 ноября 2020 г. Екатеринбург: ООО «Издательство УМЦ УПИ», 2021. Т. 2. С. 401-405. EDN: HKDDRXPasyuta A.P., Mukhortov. M.A., Pelymskaya I.S. Applica tion of digital twin technology in the organization of production and maintenance of equipment. Russian Regions in the Focus of Change: Proceedings of the XV International Conference, Yekat erinburg, 10-14 November 2020. Vol. 2. Yekaterinburg, OOO “Izdatelstvo UMTs UPI”, 2021. Р. 401-405.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.