論文の概要: Multi-Agent System-driven Digital Twins for predictive maintenance: architectures, technologies and open research challenges
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.21873v1
- Date: Fri, 24 Jul 2026 00:09:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-27 20:58:57.014627
- Title: Multi-Agent System-driven Digital Twins for predictive maintenance: architectures, technologies and open research challenges
- Title（参考訳）: 予測保守のためのマルチエージェントシステム駆動型Digital Twins:アーキテクチャ、技術、オープンリサーチ課題
- Abstract要約: デジタル双生児は産業4.0の文脈において基礎技術として登場した。
本稿では,マルチエージェントシステムとディジタルツインの交点を体系的に検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Digital twins have emerged as a foundational technology within the context of Industry 4.0, offering a paradigm for the real-time virtual representation of physical systems. However, managing their growing complexity, particularly in distributed industrial environments, requires intelligent architectures capable of autonomous decision-making, dynamic adaptability, and inter-agent coordination. This systematic review explores the intersection between Multi-Agent Systems and Digital Twins, with a particular focus on predictive maintenance applications in resource-constrained contexts. Through a critical analysis of over 547 papers published in high-impact journals (IEEE Transactions, Nature, Elsevier, MDPI), we establish a taxonomy of existing hybrid architectures, identify persistent technological bottlenecks, and formulate three open research questions concerning: (i) the deployment of artificial intelligence on resource-constrained microcontrollers, (ii) distributed multi-node coordination via lightweight communication protocols, and (iii) the hierarchical orchestration of Digital Twins toward smart factory control integrating residual life estimation and explainable Artificial Intelligence. The results of this analysis reveal that, despite significant progress, no existing system offers an integrated embedded-distributed hierarchical solution that simultaneously meets the requirements of Industry 5.0.
- Abstract（参考訳）: デジタル双生児は、産業4.0の文脈において、物理システムのリアルタイム仮想表現のためのパラダイムを提供する基礎技術として登場した。
しかし、成長する複雑さ、特に分散産業環境での管理には、自律的な意思決定、動的適応性、エージェント間の調整が可能なインテリジェントなアーキテクチャが必要である。
本稿では,マルチエージェントシステムとディジタルツインの交点を考察し,資源制約のある状況下での予測保守アプリケーションに焦点をあてる。
高インパクトジャーナル(IEEE Transactions, Nature, Elsevier, MDPI)に掲載された547以上の論文の批判的分析を通じて、我々は既存のハイブリッドアーキテクチャの分類を確立し、永続的な技術的ボトルネックを特定し、以下の3つのオープンな研究問題を定式化した。
一 資源制約マイクロコントローラへの人工知能の展開
(II)軽量通信プロトコルによる分散マルチノード協調
三 残命推定と説明可能な人工知能を統合したスマートファクトリ制御に向けたデジタルツインズの階層的オーケストレーション。
この分析の結果,既存のシステムでは,産業用5.0の要件を同時に満たす組込み型階層型ソリューションが存在しないことが明らかとなった。
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