Современное и перспективное цифровое производство предусматривает применение передовых методов имитационного моделирования и многофункциональных сетевых коммуникационных устройств. Производственные цифровые технологии включают программно-аппаратные комплексы автоматического контроля качества продукции и повышения безопасности производства, предусматривающие технологическую подготовку производства путем планирования, проверки и моделирования безопасных производственных процессов в единой виртуальной среде.
Производственные цифровые системы позволяют сократить риски и затраты за счет виртуального воспроизведения и проверки производственных процессов, ускорить ввод в эксплуатацию производственного оборудования, выявить опасные, экономически и технологически проблемные места в производственных циклах и технологиях. Цифровые модели позволяют оценивать различные варианты организации производства в целях его оптимизации без погружения в реальное производство.
Имитационные модели производственных процессов обеспечивают анализ и оптимизацию производственных систем и выбор безопасных, экономически целесообразных стратегий управления системами. Имитационное моделирование позволяет выполнить оценку текущего состояния и эффективности функционирования действующей производственной системы, проанализировать возможные риски, осуществить выбор рациональной организационно-технологической структуры, включая выбор необходимого оборудования и организацию безопасных рабочих мест.
Специальные программные продукты цифрового производства позволяют решать задачи планирования производственных процессов, моделирования материальных и логистических потоков, нормирования операций, моделирования участия человека в производственных процессах, подготовки рабочих и эксплуатационных инструкций для создания безопасного производства.
Внедрение концепции цифрового производства позволяет свести к минимуму нештатные и аварийные ситуации в реальном производстве за счет их выявления и устранения на ранних этапах подготовки производства в виртуальной среде. В результате обнаружения ошибок в технологии и организации производства на стадии виртуального моделирования они устраняются на этапе проектирования, что позволяет организовать реальное эффективное производство с необходимым уровнем безопасности. Имитационные модели производственных систем в условиях осуществленного производства становятся тренажерами для его совершенствования, поверки внедрения новых управленческих подходов без экспериментов в реальном производстве. Вместе с тем имитационные модели управления производством не могут исключить вероятность возникновения нештатных и аварийных ситуаций, связанных с действиями персонала.