10.14489/td.2026.10.pp.040-046

2026, 10 октябрь (October)

DOI: 10.14489/td.2026.10.pp.040-046

Антипов Д. В., Наугольнова И. А., Волкодавова Е. В.
КИБЕРФИЗИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА: ЦИФРОВЫЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ
(с. 40-46)

Аннотация. Обоснована необходимость перехода к киберфизической системе менеджмента качества промышленного предприятия, в которой управление качеством осуществляется не на основе последующего контроля и корректирующих действий, а непосредственно в ходе выполнения технологических операций за счет непрерывного обмена данными между физическими объектами и их цифровыми моделями. На основе анализа современных цифровых инструментов (CAD/CAE/CAM, PLM, MES, ERP, CAQ, SCADA, IoT) выделены и систематизированы цифровые и физические компоненты киберфизической системы менеджмента качества. Показано, что первичная цифровая модель изделия формируется в CAD/CAE/CAM-системах и управляется PLM. Цифровой двойник оборудования может быть воссоздан на базе программно-аппаратного комплекса SCADA, технологий IoT и MES-системы, причем MES выполняет ключевую роль, обеспечивая связь параметров состояния оборудования с выполняемой операцией и требованиями к качеству. Цифровой двойник процессов воссоздан на основе систем PLM, MES, ERP и CAQ. Приведены примеры практической реализации предложенного подхода на предприятиях ПАО «ОДК-Кузнецов» и АО «РКЦ «Прогресс» с использованием отечественных решений (КОМПАС-3D, ЛОЦМАН:PLM, SCADA-системы, интеграционной шины разработчика ПО). Подтверждено, что внедрение описанных компонентов позволяет сократить количество геометрических отклонений на 24,8 – 30,1 % и снизить время диагностики несоответствий примерно на 40 %. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании киберфизических систем менеджмента качества на промышленных предприятиях, а также при выборе программно-аппаратной платформы для их реализации.

Ключевые слова: киберфизическая система менеджмента качества, цифровые компоненты, физические компоненты, цифровой двойник оборудования, цифровой двойник процессов, MES, SCADA, IoT, PLM, КОМПАС-3D, ЛОЦМАН:PLM.

Antipov D. V., Naugolnova I. A., Volkodavova E. V.
A CYBER-PHYSICAL QUALITY MANAGEMENT SYSTEM: DIGITAL AND PHYSICAL COMPONENTS
(pp. 40-46)

Abstract. The paper substantiates the need to transition to a cyber-physical quality management system for industrial enterprises, in which quality management is implemented not through subsequent monitoring and corrective actions, but directly during technological operations through continuous data exchange between physical objects and their digital models. Based on an analysis of modern digital tools (CAD/CAE/CAM, PLM, MES, ERP, CAQ, SCADA, and IoT), the digital and physical components of a cyber-physical quality management system are identified and systematized. It is shown that the primary digital model of a product is generated in CAD/CAE/CAM systems and managed by PLM. A digital twin of equipment can be recreated using a SCADA hardware and software system, IoT technologies, and an MES system, with MES playing a key role in linking equipment status parameters with the operation being performed and quality requirements. The digital twin of processes is recreated using PLM, MES, ERP, and CAQ systems.Examples of the practical implementation of the proposed approach at PJSC UEC-Kuznetsov and JSC RCC Progress using domestic solutions (KOMPAS-3D, LOTSMAN:PLM, SCADA systems, and a software developer integration bus) are provided. It has been confirmed that the implementation of the described components reduces geometric deviations by 24.8 – 30.1 % and decreases nonconformance diagnostic time by approximately 40 %. The study's results can be used in the design of cyber-physical quality management systems at industrial enterprises, as well as in the selection of hardware and software platforms for their implementation.

Keywords: cyber-physical quality management system, digital components, physical components, digital twin of equipment, digital twin of processes, MES, SCADA, IoT, PLM, KOMPAS-3D, LOTSMAN:PLM.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Д. В. Антипов (ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет им. акад. С. П. Королева» (Самарский университет), Самара, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
И. А. Наугольнова (ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Самара, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Е. В. Волкодавова (Институт менеджмента, ФГАОУ ВО «Самарский государственный экономический университет», Самара, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

D. V. Antipov (Samara National Research University named after Academician S. P. Korolev (Samara University), Samara, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
I. A. Naugolnova (Samara State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation, Samara, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
E. V. Volkodavova (Institute of Management, Samara State University of Economics, Samara, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Дубовицкий Р. М. Цифровизация и автоматизация контроля качества продукции на предприятии // Управление качеством. 2023. № 11. С. 6 ‒ 9. DOI: 10.33920/pro-01-2311-01
2. Панченко К. Е. Как внедрение автоматической системы контроля качества продукции на производстве вибропрессованной плитки помогло снизить брак на 80 % // Управление качеством. 2023. № 8. С. 55 ‒ 60. DOI: 10.33920/pro-01-2308-10
3. ГОСТ Р ИСО 9001‒2015. Системы менеджмента качества. Требования. М.: Стандартинформ, 2015. 32 с. URL: https://rustestm.ru/wp-content/uploads/2021/10/gost-r-iso-9001-2015-sistemy-menedzhmenta-kachestva-trebovaniya.pdf (дата обращения: 04.02.26).
4. Леонова Т. И., Бурылов В. С., Мамедов Э. Э. Экономические проблемы управления качеством. СПб.: СПБГЭУ, 2020. 133 с. ISBN 978-5-7310-5415-7.
5. Савич Е. К., Васильева И. П., Лузик А. Д. Цифровизация процесса управления качеством закупок и поставок сырья и комплектующих материалов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2025. Т. 27, № 1(123). С. 75 ‒ 83. DOI: 10.37313/1990-5378-2025-27-1-75-83
6. Савич Е. К. Цифровой инструментарий управ¬ления качеством на этапах жизненного цикла продукции // Омский научный вестник. 2025. № 3(195). С. 19 ‒ 26. DOI: 10.25206/1813-8225-2025-195-19-26
7. Alkhader W., Jayaraman R., Salah Kh., et al. Transformations in Manufacturing Quality in the Industry 4.0 era: A Semi-Centennial Review using Latent Dirichlet Allocation // Computers & Industrial Engineering. 2025. Vol. 208. P. 111340. DOI: 10.1016/j.cie.2025.111340. ISSN 0360-8352.
8. Baiochi R., Lizot M., Portela Santos E. A. A Review of Quality Improvement Framework for Industry 4.0 // Procedia CIRP. 2025. Vol. 132. P. 13 ‒ 18. DOI: 10.1016/j.procir.2025.01.003. ISSN 2212-8271.
9. Мусаева Д., Мыратлыев А., Аннагулыева А., Чарыева Л. Цифровой двойник и технология IoT для безопасных производственных систем // Наукосфера. 2023. № 3-1. С. 161 ‒ 165.
10. Деркачев С. В., Сидоров В. А., Ошовская Е. В. Возможности и проблемы применения цифровых двойников в практике ремонтных служб промышленных предприятий // Вестник Луганского государственного университета имени Владимира Даля. Сер. Технические науки. 2024. № 1(1). С. 21 ‒ 31.
11. Антипов Д. В., Наугольнова И. А. Научно-практические подходы к созданию киберфизической системы менеджмента качества промышленного предприятия // Технологии текстильной промышленности. 2026. № 2(422). С. 131–142.
12. Наугольнова И. А. Киберфизическая система менеджмента качества // Контроль. Диагностика. 2026. № 9. С. 40 ‒ 51.

Eng

1. Dubovitsky, R. M. (2023). Digitalization and automation of product quality control at the enterprise. Upravlenie kachestvom, (11), 6–9. [in Russian language]. https://doi.org/10.33920/pro-01-2311-01
2. Panchenko, K. E. (2023). How the implementation of an automatic product quality control system at the production of vibro pressed tiles helped reduce defects by 80%. Upravlenie kachestvom, (8), 55–60. [in Russian language]. https://doi.org/10.33920/pro-01-2308-10
3. Federal Agency on Technical Regulating and Metrology. (2015). Quality management systems. Requirements (GOST R ISO 9001 2015). Standartinform. Retrieved February 4, 2026, from https://rustestm.ru/wp-content/uploads/2021/10/gost-r-iso-9001-2015-sistemy-menedzhmenta-kachestva-trebovaniya.pdf [in Russian language].
4. Leonova, T. I., Burylov, V. S., & Mamedov, E. E. (2020). Economic problems of quality management. SPBGEU. [in Russian language].
5. Savich, E. K., Vasilyeva, I. P., & Luzik, A. D. (2025). Digitalization of the quality management process for procurement and supply of raw materials and components. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk, 27(1), 75–83. [in Russian language]. https://doi.org/10.37313/1990-5378-2025-27-1-75-83
6. Savich, E. K. (2025). Digital quality management tools at product lifecycle stages. Omskii nauchnyi vestnik, (3), 19–26. [in Russian language]. https://doi.org/10.25206/1813-8225-2025-195-19-26
7. Alkhader, W., Jayaraman, R., Salah, K., et al. (2025). Transformations in manufacturing quality in the Industry 4.0 era: A semi centennial review using latent Dirichlet allocation. Computers & Industrial Engineering, 208, Article 111340. https://doi.org/10.1016/j.cie.2025.111340
8. Baiochi, R., Lizot, M., & Portela Santos, E. A. (2025). A review of quality improvement framework for Industry 4.0. Procedia CIRP, 132, 13–18. https://doi.org/10.1016/j.procir.2025.01.003
9. Musaeva, D., Myratlyev, A., Annagulyeva, A., & Charyeva, L. (2023). Digital twin and IoT technology for safe production systems. Naukosfera, (3 1), 161–165. [in Russian language].
10. Derkachev, S. V., Sidorov, V. A., & Oshovskaya, E. V. (2024). Opportunities and problems of using digital twins in the practice of repair services of industrial enterprises. Vestnik Luganskogo gosudarstvennogo universiteta imeni Vladimira Dalya. Ser. Tekhnicheskie nauki, (1), 21–31. [in Russian language].
11. Antipov, D. V., & Naugolnova, I. A. (2026). Scientific and practical approaches to creating a cyber physical quality management system for an industrial enterprise. Tekhnologii tekstil'noi promyshlennosti, (2). [in Russian language].
12. Naugolnova, I. A. (2026). Cyber physical quality management system. Kontrol'. Diagnostika, (9), 40–51. [in Russian language].

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/td.2026.10.pp.040-046

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/td.2026.10.pp.040-046

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

Please specify the article DOI in the order comments.