DIGITAL TWINS AND SUSTAINABLE MANUFACTURING: HOW INDUSTRY 4.0 TECHNOLOGIES SUPPORT THE GOALS OF A CIRCULAR ECONOMY

Authors

  • A.A. Permovsky Minin Nizhny Novgorod State Pedagogical University
  • E.N. Nazarova Minin Nizhny Novgorod State Pedagogical University
  • E.A. Arzhanova Minin Nizhny Novgorod State Pedagogical University

Статья поступила в редакцию: 19.05.2026

Статья принята к публикации: 20.05.2026

Статья опубликована: 18.06.2026

Keywords:

ESG transformation, digital development, sustainable development, corporate social responsibility, European Union, digital economy, green finance.

Abstract

This article examines the relationship between the implementation of digital twin technologies and industrial enterprises' transition to circular economy models. The relevance of the study stems from the need to improve the resource efficiency of Russian production in the face of sanctions and a shortage of technological equipment, as well as growing environmental safety requirements. The aim of the study is to identify the mechanisms by which digital twins facilitate the implementation of circularity principles at various stages of the product lifecycle—from design to disposal. The theoretical significance lies in the systematization of approaches to integrating digital technologies into resource-efficient production practices. The empirical base consists of survey data on the spread of digital twins among large Russian companies, industry reports, and real-life cases of predictive system implementation at Norilsk Nickel, Zyfra Group, PhosAgro, Achim Development, and other enterprises, supplemented by the results of independent efficiency calculations. It is demonstrated that the integration of digital modeling enables the reduction of material-intensive physical prototypes, extends equipment service life through predictive analytics, and enables virtual management of recycled resource flows. The most significant contributions to the circular economy come from environmental monitoring and emission forecasting systems, digital modeling of raw material and finished product flows, and virtual models of waste management facilities. The study substantiates the need for national-level development of digital platforms aggregating data on secondary resources and the wider use of the predictive capabilities of digital twins to manage the lifecycle of production assets.

Информация о публикации

Финансирование: Исследование выполнено без привлечения внешнего финансирования, если иное не указано авторами.

Вклад авторов: Все авторы внесли существенный вклад в подготовку статьи, ознакомились с окончательной версией рукописи и одобрили ее к публикации.

Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, если иное не указано в публикации.

Правообладатель: Издательский дом «Академический».

Лицензия: Статья распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Машиночитаемый файл метаданных: JATS XML

References

Воропаев П.В. Цифровые двойники как инструмент повышения экономической эффективности на предприятиях РФ // Инновации и инвестиции. 2025. № 3. С. 168-170. EDN: WFKMKW.

Воскобойникова М.Ю., Мустафаев З.И., Антонова Е.А. Устойчивое развитие предприятий в эпоху Индустрии 4.0: синергия экологии, экономики и цифровых технологий // Экономика, управление, право: проблемы и пути развития. 2026. Т. 9, № 2. С. 22-31. DOI: 10.36871/ek.up.p.r.2026.02.09.022 EDN: JWLFDX.

Ионов А.Г., Юдин А.В. Цифровой двойник для повышения адаптивности и устойчивости производства // Стандарты и качество. 2024. № 5. С. 66-71. DOI: 10.35400/0038-9692-2024-5-134-23 EDN: KIZDXW.

Назарова Е.Н., Назарова А.Н. Инновационный потенциал цифровой экономики: гиперавтоматизация как инновация в бизнесе // Инновационный потенциал цифровой экономики: состояние и направления развития: сборник научных статей 2-й Международной научно-практической конференции, Курск, 20-21 октября 2022 года. Курск: Юго-Западный государственный университет, 2022. С. 192-195. EDN: IAGBFL.

Орлов Д.К. Цифровые двойники сложных технических систем: от концепции до внедрения. М.: Инфра-Инженерия, 2024. 204 с.

Приймук И.Г., Чернышева Т.Е. К технологическому суверенитету России: "догнать и перегнать" Индустрию 4.0 // Наукоёмкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в вузе: материалы Региональной научно-технической конференции (Калуга, 23-25 апреля 2024 г.): в 2 т. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2025. Т. 2. С. 354-358. EDN: TOEGZA.

Романовская Е.В., Панков А.В., Назарова Е.Н. Цифровые двойники и симуляторы для обучения управлению ESG-рисками: анализ опыта разработки и внедрения в учебный процесс // Проблемы современного педагогического образования. 2025. № 89-3. С. 331-334. EDN: RFTROO.

Фонтана К.А., Ерзнкян Б.А. Вопросы интеграции технологий Индустрии 4.0, возможностей экономики замкнутого цикла и устойчивых цепочек поставок в контексте корпоративной устойчивости // Стратегическое планирование и развитие предприятий: материалы ХХVI Всероссийского симпозиума (Москва, 15-16 апреля 2025 г.) / под ред. чл.-корр. РАН Г. Б. Клейнера. М.: ЦЭМИ РАН, 2025. С. 115-122. DOI: 10.34706/978-5-8211-0833-3-S2-47 EDN: SHURII.

Халадов Х.А.С., Бугайчук Т.В., Медведева Т.Ю., Вотинцев А.В. Ценностно-мотивационная сфера студентов - будущих педагогов и воспитательная среда вуза // Вестник Мининского университета. 2025. Т. 13, № 4 (53). DOI: 10.26795/2307-1281-2025-13-4-1 EDN: MKCZCW.

Цифровая трансформация промышленных предприятий: экономический аспект / под ред. В. А. Дуболазовой. Новосибирск: Изд-во НГПУ, 2025. 188 с.

Абрамов В.И., Балаян Д.В. Цифровые двойники в промышленности: проблемы и перспективы // Приоритетные векторы развития промышленности и сельского хозяйства: материалы IV Международной научно-практической конференции: в 7 т.. Том III. Макеевка, 2021. С. 16-20. EDN: ZIRSRG.

Яковлева М.И., Ануфриева В.Д., Веселов С.О., Шингарев А.Ф. Интеграция бережливого производства и технологий индустрии 4.0 // СТАРТ в НАУКЕ - 2025: сборник статей Международного научно-исследовательского конкурса. Петрозаводск: Международный центр научного партнёрства "Новая Наука", 2025. С. 15-21. EDN: RHFYQO.

Published

2026-06-18

Issue

Section

Economic theory, management and other research