Детальная информация

Актуальность темы исследования: обусловлена возрастающей сложностью машиностроительной продукции и ее жизненного цикла, повышением требований к качеству, безопасности и прослеживаемости изделий на всех этапах – от проектирования до утилизации, а также необходимостью эффективной борьбы с контрафактом. Традиционные системы управления жизненным циклом продукции (PLM) сталкиваются с ограничениями в обеспечении полной прозрачности, достоверности данных и доверия между многочисленными участниками производственно-сбытовой цепочки (проектировщики, поставщики, производители, сервисные центры, эксплуатирующие организации). В этих условиях технология блокчейн, обладающая свойствами децентрализации, неизменности записей, криптографической защиты и возможностью реализации смарт-контрактов, представляет значительный потенциал для кардинального улучшения процессов управления ЖЦП. Она способна обеспечить создание единого, достоверного и защищенного информационного пространства для всех участников. Как блокчейн-технология может решить эти проблемы и изменить подход к управлению ЖЦП в машиностроении, а также какие вызовы стоят перед внедрением этой технологии в отрасли, — это и является центральной проблемой исследования. Задачи работы: 1. Исследовать сущность и особенности управления жизненным циклом продукции в машиностроении с использованием PLM-подхода, выявить ограничения и обосновать необходимость внедрения новых технологий 2. Обосновать потенциал технологии блокчейн для совершенствования управления ЖЦП в машиностроении 3. Разработать и проиллюстрировать на сценариях концептуальную модель управления жизненным циклом машиностроительного изделия с использованием технологии блокчейн, определить ее архитектуру, функциональные возможности и ожидаемые преимущества 4. Провести комплексный анализ эффективности, рисков и перспектив внедрения разработанной модели, предложить рекомендации по ее практической реализации Практическая значимость работы: предлагаемая архитектура на основе блокчейна позволяет промышленным предприятиям достичь надёжности и прозрачности данных, исключив единые точки отказа и риск скрытых изменений. Благодаря децентрализации и смарт-контрактам автоматизируются процессы, сокращаются издержки, упрощается аудит, а проверка подлинности компонентов занимает минуты. Общий доступ к зафиксированным событиям усиливает доверие между участниками производственной цепи и снижает конфликтность. Внедрение может происходить поэтапно — начиная с отдельных модулей, таких как контроль качества, и масштабируясь до полной интеграции. Таким образом, предприятие формирует цифровую экосистему, укрепляет конкурентоспособность и готовится к будущим регуляторным требованиям. Объектом исследования является управление жизненным циклом продукции в машиностроении, с акцентом на внедрение современных цифровых технологий, в частности, блокчейн и системы управления данными (PLM), для улучшения всех этапов жизненного цикла изделия от разработки до утилизации. Предметом исследования является модель управления жизненным циклом машиностроительной продукции, в рамках которой используется блокчейн-технология для интеграции данных и процессов, обеспечения прозрачности и повышения доверия между всеми участниками жизненного цикла изделия. Цель исследования заключается в разработке концептуальной блокчейн-ориентированной модели управления жизненным циклом машиностроительной продукции с целью улучшения прозрачности, безопасности и эффективности на всех этапах жизненного цикла, а также в оценке экономических и качественных преимуществ её внедрения. С научной позиции блокчейн-архитектура обеспечивает гарантированную неизменяемость данных, создавая полную и достоверную историю жизненного цикла изделия. Это позволяет выявлять подделки, обеспечивая прослеживаемость происхождения компонентов и автоматизацию сертификации. Все действия фиксируются в реестре, доступном уполномоченным участникам, что исключает фальсификации и упрощает аудит. Тем самым решаются проблемы доверия, координации и анализа данных в распределённых производственных системах машиностроения.

Research relevance: the relevance of this study arises from the increasing complexity of mechanical engineering products and their lifecycles, rising demands for quality, safety, and traceability at all stages — from design to disposal—as well as the urgent need to combat counterfeit components. Traditional Product Lifecycle Management (PLM) systems face significant limitations in ensuring full transparency, data integrity, and trust among the numerous stakeholders involved in the industrial value chain, including designers, suppliers, manufacturers, service providers, and operators. Under these conditions, blockchain technology — characterized by decentralization, data immutability, cryptographic security, and the ability to deploy smart contracts — offers substantial potential to fundamentally improve lifecycle management processes. It enables the creation of a unified, trusted, and secure information space accessible to all participants. How blockchain technology can address these challenges and transform the approach to PLM in mechanical engineering, as well as what barriers may hinder its implementation in the industry, constitutes the core research problem of this thesis. Tasks of the work: 1. Investigate the essence and features of product lifecycle management in mechanical engineering using the PLM approach, identify limitations, and justify the need for the implementation of new technologies. 2. Justify the potential of blockchain technology for improving product lifecycle management in mechanical engineering. 3. Develop and illustrate, using scenarios, a conceptual model for managing the lifecycle of mechanical engineering products with blockchain technology, define its architecture, functional capabilities, and expected benefits. 4. Conduct a comprehensive analysis of the effectiveness, risks, and prospects of implementing the developed model, and propose recommendations for its practical implementation. The proposed blockchain-based architecture offers industrial enterprises a reliable and transparent way to manage data, eliminating single points of failure and minimizing the risk of concealed alterations. Through decentralization and the use of smart contracts, it enables automation of processes, reduces operational costs, simplifies auditing procedures, and allows for near-instant verification of component authenticity. By granting shared access to verified records, the system fosters trust among all participants in the production chain and significantly lowers the potential for conflict. Importantly, the model supports phased implementation — beginning with modules such as quality control and progressively expanding to full-scale integration — thereby laying the foundation for a digital ecosystem, strengthening competitiveness, and aligning with future regulatory expectations. The object of the research is the management of product lifecycles in mechanical engineering, with a focus on the implementation of modern digital technologies, particularly blockchain and data management systems (PLM), to improve all stages of the product lifecycle from development to disposal. The subject of the research is a product lifecycle management model for mechanical engineering products, within which blockchain technology is used to integrate data and processes, ensure transparency, and build trust between all participants in the product lifecycle. This research aims to develop a conceptual model for managing the lifecycle of mechanical engineering products using blockchain technology. The objective is to enhance transparency, security, and operational efficiency across all lifecycle stages, while also assessing the models potential economic and quality-related benefits. From a scientific standpoint, the blockchain architecture ensures data immutability and constructs a fully traceable and verifiable history of a product’s lifecycle. It facilitates the identification of counterfeit components, guarantees origin traceability, and enables automated certification processes. All actions are securely recorded in a distributed ledger accessible only to authorized stakeholders, effectively eliminating data manipulation and easing compliance audits. In doing so, the model addresses critical challenges of trust, coordination, and data integrity within complex, distributed manufacturing systems.