Digitalization of quality: Challenges and opportunities
DOI:
https://doi.org/10.33910/3034-4255-2025-2-1-28-37Keywords:
quality digitalization, Industry 4.0, Quality 4.0, knowledge management, standardization, digital transformation, automation, environmental sustainabilityAbstract
This article provides a comprehensive examination of quality digitalization within the Industry 4.0 framework, highlighting both challenges and opportunities arising from the integration of modern digital technologies into production processes and quality management systems. In the context of rapid technological development (Internet of Things (IoT), Big Data, Artificial Intelligence (AI), automation technologies), organizations face the imperative to adapt their processes to enhance competitiveness and efficiency. Digital transformation has become a critical success factor for companies across various industries. A fundamental prerequisite for successful digitalization is the development of appropriate infrastructure, including robust information systems capable of processing and analyzing large data volumes in real time. Particular emphasis is placed on quality control automation, which minimizes human factor interference while ensuring superior measurement accuracy. The study underscores the growing need to adapt educational programs to meet digital economy requirements, necessitating specialists to develop not only technical expertise but also competencies in data analysis, digital management, and project management. Furthermore, quality process digitalization is increasingly examined through the lens of environmental sustainability, emphasizing its significance in contemporary socioeconomic development. The article explores how the introduction of ‘smart’ technologies can contribute to more efficient use of resources and reduce negative impact on the environment. Within the Russian implementation context of Quality 4.0, special attention is given to national standardization specifics that must accommodate unique domestic production conditions and requirements. The article presents case studies of successful digital solutions at Russian enterprises, along with existing barriers and mitigation strategies. Additionally, it analyzes key directions of Russia’s digital transformation strategy, including: development of a unified data exchange platform for enterprises, implementation of production process management systems, and utilization of artificial intelligence for predictive analytics and process optimization.
References
Литература
Азимина, Е. В., Сучкова, М. Ю. (2020) Роль стандартизации в развитии индустрии 4.0 в Российской Федерации. Экономические исследования и разработки, № 10, с. 50–53.
Афанасьев, А. А. (2023) Индустрия 4.0: к вопросу о перспективах цифровой трансформации промышленности в России. Вопросы инновационной экономики, т. 13, № 3, с. 1427–1446. https://doi.org/10.18334/vinec.13.3.117880
Бюллетень Счетной палаты РФ № 8 (297) 2022 г. Государственные информационные системы. (2022) [Электронный ресурс]. URL: https://ach.gov.ru/upload/iblock/83f/mmrad21u58czwp2t05scehoiodj0y90.pdf (дата обращения 25.11.2022).
Гётц, М., Янковска, Б. (2020) Индустрия 4.0 как фактор конкурентоспособности компаний в условиях постпереходной экономики. Форсайт, т. 14, № 4, с. 61–78. https://doi.org/10.17323/2500-2597.2020.4.61.78
ГОСТ Р 59799-2021. Умное производство. Модель эталонной архитектуры индустрии 4.0 (RAMI 4.0). Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 октября 2021 г. № 1301-ст. (2021) [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200181355/titles/64U0IK (дата обращения 13.12.2024).
Дзятковская, Е. Н. (2020) Методологические подходы к преемственному формированию экологической культуры как платформы культуры устойчивого развития. Ученые записки Забайкальского государственного университета, т. 15, № 4, с. 6–15. https://doi.org/10.21209/2658-7114-2020-15-4-6-15
Дривольская, Н. А., Моложавенко, О. А. (2021) Цифровизация промышленности как фактор устойчивого развития производства. Экономика и бизнес: теория и практика, № 9–1 (79), с. 74–77. https://doi.org/10.24412/2411-0450-2021-9-1-74-77
Козлова, А. В. (2021) Разработка метода идентификации пригодности измерительного оборудования в управлении автоматизированными производственными системами. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., Московский государственный технологический университет «Станкин», 174 с.
Кузьмина, С. Н., Силаева, В. В., Канунникова, К. И., Семененко, Ю. М. (2024) Экономика знаний как ключевой фактор инновационного развития страны. В кн.: Качество образования и устойчивое развитие - основа международного сотрудничества. Материалы конференции Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого в рамках программы Петербургского Международного экономического форума. СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, с. 240–253.
Ленчук, Е. Б., Власкин, Г. А., Доржиева, В. В. и др. (2020) Формирование цифровой экономики в России: вызовы, перспективы, риски. СПб.: Алетейя, 320 с.
Лоцманов, А. Н. (2022) Стандартизация как инструмент цифровизации промышленности. В кн.: Роль технического регулирования и стандартизации в эпоху цифровой экономики. Материалы IV международной научно-практической конференции молодых ученых. Екатеринбург: Ажур, с. 13–20.
Лясковская, Е. А. (2021) Индустрия 4.0 и устойчивое развитие: от устойчивых бизнес-моделей к цифровой устойчивости. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Экономика и менеджмент, т. 15, № 4, с. 74–83. https://doi.org/10.14529/em210408
Максимов, М. И., Горина, Е. А. (2023) Agile-методология как драйвер эффективной корпоративной культуры. Региональная и отраслевая экономика, № 1, с. 102–111. https://doi.org/10.47576/2949-1916_2023_1_102
Мозговой, А. И. (2018) Повышение эффективности управления за счет цифровизации экономики. Вестник евразийской науки, т. 10, № 5, статья 91ECVN518. https://doi.org/10.15862/91ECVN518
Половникова, Н. А., Николихина, С. А. (2022) Цифровизация в России: проблемы и перспективы. Международный журнал гуманитарных и естественных наук, № 11–4, с. 256–262. https://doi.org/10.24412/2500-1000-2022-11-4-256-262
Распоряжение Правительства Российской Федерации от 6 ноября 2021 г. № 3142-р. «Об утверждении стратегического направления в области цифровой трансформации обрабатывающих отраслей промышленности». (2021) [Электронный ресурс]. URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/402914382/ (дата обращения 13.12.2024).
Серенков, П. С., Белова, Е. А., Рудая, А. Н. (2021) Электронный учебно-методический комплекс по учебной дисциплине «Современные тенденции развития методов обеспечения качества» для обучающихся II ступени получения высшего образования специальности 1-54 80 01 «Обеспечение качества». [Электронный ресурс]. URL: https://rep.bntu.by/handle/data/95674 (дата обращения 20.04.2025).
Симченко, Н. А., Тимиргалеева, Р. Р., Цехла, С. Ю. и др. (2022) Устойчивое развитие промышленности в условиях цифровой поляризации. Севастополь: Изд-во Филиала МГУ в г. Севастополе, 242 с.
Сойко, А. И., Курамшина, Р. Р. (2022) Проблемы и перспективы развития системы менеджмента качества с учетом цифровизации экономики. В кн.: Техническое регулирование в едином экономическом пространстве. Сборник статей IX Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Екатеринбург: Изд-во Российского государственного профессионально-педагогического университета, с. 123–127.
Шваб, К. (2016) Четвертая промышленная революция. М.: Эксмо, 208 с.
Broday, E. E. (2022) The evolution of quality: From inspection to quality 4.0. International Journal of Quality and Service Sciences, vol. 14, no. 3, pp. 368–382. https://doi.org/10.1108/IJQSS-09-2021-0121
Jacob, D. (2024) What is Quality 4.0? [Online]. Available at: https://blog.lnsresearch.com/quality40 (accessed 13.12.2024).
Kozlova, E. V., Kuznetsova, S. A., Romanovskaya, E. V. et al. (2021) Automation of technological processes in mechanical engineering. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 1111, article 012030. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1111/1/012030
References
Afanasev, A. A. (2023) Industriya 4.0: k voprosu o perspektivakh tsifrovoj transformatsii promyshlennosti v Rossii [Industry 4.0: Prospects for digitalizing and transforming Russian industry]. Voprosy innovatsionnoj ekonomiki — Russian Journal of Innovation Economics, vol. 13, no. 3, pp. 1427–1446. https://doi.org/10.18334/vinec.13.3.117880 (In Russian)
Azimina, E. V., Suchkova, M. Yu. (2020) Rol’ standartizatsii v razvitii industrii 4.0 v Rossijskoj Federatsii [Role of standardization in the development of the 4.0 industry in the Russian Federation]. Ekonomicheskie issledovaniya i razrabotki —Economic Development Research Journal, no. 10, pp. 50–53. (In Russian)
Broday, E. E. (2022) The evolution of quality: From inspection to quality 4.0. International Journal of Quality and Service Sciences, vol. 14, no. 3, pp. 368–382. https://doi.org/10.1108/IJQSS-09-2021-0121 (In English)
Byulleten’ Schetnoj palaty RF No. 8 (297) 2022 g. Gosudarstvennye informatsionnye sistemy [Bulletin of the Accounts Chamber of the Russian Federation No. 8 (297) 2022. State Information Systems]. (2022) [Online]. Available at: https://ach.gov.ru/upload/iblock/83f/mmrad21u58czwp2t05scehoiodj0y90.pdf (accessed 25.11.2022). (In Russian)
Drivolskaya, N. A., Molozhavenko, O. A. (2021) Tsifrovizatsiya promyshlennosti kak faktor ustojchivogo razvitiya proizvodstva [Digitalization of industry as a factor of sustainable development of production]. Ekonomika i biznes: teoriya i praktika — Economy and Business: Theory and Practice, no. 9–1 (79), pp. 74–77. https://doi.org/10.24412/2411-0450-2021-9-1-74-77 (In Russian)
Dzyatkovskaya, E. N. (2020) Metodologicheskie podkhody k preemstvennomu formirovaniyu ekologicheskoj kul’tury kak platformy kul’tury ustojchivogo razvitiya [Methodological approaches to the continuity of an environmental culture forming as a platform of sustainable development culture]. Uchyenye zapiski Zabajkal’skogo gosudarstvennogo universiteta — Scholarly Notes of Transbaikal State University, vol. 15, no. 4, pp. 6–15. https://doi.org/10.21209/2658-7114-2020-15-4-6-15 (In Russian)
Getts, M., Yankovska, B. (2020). Industriya 4.0 kak faktor konkurentosposobnosti kompanij v usloviyakh postperekhodnoj ekonomiki [Adoption of Industry 4.0 technologies and company competitiveness: Case studies from a post-transition economy]. Forsajt, vol. 14, no. 4, pp. 61–78. https://doi.org/10.17323/2500-2597.2020.4.61.78 (In Russian)
GOST R 59799-2021. Umnoe proizvodstvo. Model’ etalonnoj arkhitektury industrii 4.0 (RAMI 4.0). Utverzhden i vveden v dejstvie Prikazom Federal'nogo agentstva po tekhnicheskomu regulirovaniyu i metrologii ot 25 oktyabrya 2021 g. No. 1301-st. [GOST R 59799-2021 Smart Manufacturing. Reference Architecture Model of Industry 4.0 (RAMI 4.0). Approved by the Federal Agency for Technical Regulation and Metrology on October 25, 2021, No. 1301-st.]. (2021) [Online]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200181355/titles/64U0IK (accessed 13.12.2024). (In Russian)
Jacob, D. (2024) What is Quality 4.0? [Online]. Available at: https://blog.lnsresearch.com/quality40 (accessed 13.12.2024). (In English)
Kozlova, A. V. (2021) Razrabotka metoda identifikatsii prigodnosti izmeritel’nogo oborudovaniya v upravlenii avtomatizirovannymi proizvodstvennymi sistemami. PhD dissertation (Technical). Moscow, Moscow State University of Technology “Stankin”, 174 p. (In Russian)
Kozlova, E. V., Kuznetsova, S. A., Romanovskaya, E. V. et al. (2021) Automation of technological processes in mechanical engineering. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 1111, article 012030. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1111/1/012030 (In English)
Kuzmina, S. N., Silaeva, V. V., Kanunnikova, K. I., Semenenko, Yu. M. (2024) Ekonomika znanij kak klyuchevoj faktor innovatsionnogo razvitiya strany [Knowledge economy as a key factor of innovative development of the country]. In: Kachestvo obrazovaniya i ustojchivoe razvitie — osnova mezhdunarodnogo sotrudnichestva. Materialy konferentsii Sankt-Peterburgskogo politekhnicheskogo universiteta Petra Velikogo v ramkakh programmy Peterburgskogo Mezhdunarodnogo ekonomicheskogo foruma [The quality of education and sustainable development are the basis of international cooperation. Materials of the Conference of Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University]. Saint Petersburg: Peter the Great SaintPetersburg Polytechnic University Publ., pp. 240–253. (In Russian)
Lenchuk, E. B., Vlaskin, G. A., Dorzhieva, V. V. et al. (2020) Formirovanie tsifrovoj ekonomiki v Rossii: vyzovy, perspektivy, riski [Formation of the digital economy in Russia: Challenges, prospects, risks]. Saint Petersburg: Aletejya Publ., 320 p. (In Russian)
Lotsmanov, A. N. (2022) Standartizatsiya kak instrument tsifrovizatsii promyshlennosti [Standardization as a tool for the digitalization of the industry]. In: Rol’ tekhnicheskogo regulirovaniya i standartizatsii v epokhu tsifrovoj ekonomiki. Materialy IV mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferentsii molodykh uchenykh [The role of technical regulation and standardization in the digital economy era. Collection of articles by the participants of the IV International Scientific and Practical Conference of Young Scientists]. Yekaterinburg: Azhur Publ., pp. 13–20. (In Russian)
Lyaskovskaya, E. A. (2021) Industriya 4.0 i ustojchivoe razvitie: ot ustojchivykh biznes-modelej k tsifrovoj ustojchivosti [Industry 4.0 and sustainable development: From sustainable business models to digital sustainability]. Vestnik Yuzhno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Ekonomika i menedzhment — Bulletin of the South Ural State University. Series “Economics and Management”, vol. 15, no. 4, pp. 74–83. https://doi.org/10.14529/em210408 (In Russian)
Maksimov, M. I., Gorina, E. A. (2023). Agile-metodologiya kak drajver effektivnoj korporativnoi kul’tury [Agile methodology as a driver of effective corporate culture]. Regional’naya i otraslevaya ekonomika — Regional and Branch Economy, no. 1, pp. 102–111. https://doi.org/10.47576/2949-1916_2023_1_102 (In Russian)
Mozgovoj, A. I. (2018) Povishenie effektivnosti upravleniya za schet tsifrovizatsii ekonomiki [Improving management efficiency through the digitization of the economy]. Vestnik evrazijskoj nauki — The Eurasian Scientific Journal, vol. 10, no. 5, article 91ECVN518. https://doi.org/10.15862/91ECVN518 (In Russian)
Polovnikova, N. A., Nikolikhina, S. A. (2022) Tsifrovizatsiya v Rossii: problemy i perspektivy [Digitalization in Russia: Problems and prospects]. Mezhdunarodnyj zhurnal gumanitarnykh i estestvennykh nauk — International Journal of Humanities and Natural Sciences, no. 11–4, pp. 256–262. https://doi.org/10.24412/2500-1000-2022-11-4-256-262 (In Russian)
Rasporyazhenie Pravitel’stva Rossijskoj Federatsii ot 6 noyabrya 2021 g. № 3142-r. “Ob utverzhdenii strategicheskogo napravleniya v oblasti tsifrovoj transformatsii obrabatyvayushchikh otraslej promyshlennosti” [Order of the Government of the Russian Federation. No. 3142-r dated November 6, 2021. “On the approval of the strategic direction in the field of digital transformation of manufacturing industries”]. (2021) [Online]. Available at: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/402914382/ (accessed 13.12.2024). (In Russian)
Schwab, K. (2016) Chetvertaia promyshlennaya revoliutsiya [The Fourth Industrial Revolution]. Moscow: Eksmo Publ., 208 p. (In Russian)
Serenkov, P. S., Belova, E. A., Rudaya, A. N. (2021) Elektronnyj uchebno-metodicheskij kompleks po uchebnoj distsipline “Sovremennye tendentsii razvitiya metodov obespecheniya kachestva” dlya obuchayushchikhsya II stupeni polucheniya vysshego obrazovaniya spetsial'nosti 1-54 80 01 “Obespechenie kachestva” [Electronic educational and methodological complex on the academic discipline “Modern trends in the development of quality assurance methods” for students of the second stage of obtaining higher education in the specialty 1-54 80 01 “Quality Assurance”]. [Online]. Available at: https://rep.bntu.by/handle/data/95674 (accessed 20.04.2025). (In Russian)
Simchenko, N. A., Timirgaleeva, R. R., Tsekhla, S. Yu. et al. (2022) Ustojchivoe razvitie promyshlennosti v usloviyakh tsifrovoj polyarizatsii [Sustainable industrial development in the context of digital polarization]. Sevastopol: Branch of Moscow State University in Sevastopol Publ., 242 p. (In Russian)
Sojko, A. I., Kuramshina, R. R. (2022) Problemy i perspektivy razvitiya sistemy menedzhmenta kachestva s uchetom tsifrovizatsii ekonomiki [Problems and prospects for the development of the quality management system taking into account the digitalization of the economy]. In: Tekhnicheskoe regulirovanie v edinom ekonomicheskom prostranstve. Sbornik statej IX Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem [Technical regulation in a single economic space: Collection of articles of the IX All-Russian scientific and practical conference with international participation]. Yekaterinburg: Russian State Professional Pedagogical University Publ., pp. 123–127. (In Russian)
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 S. N. Kuzmina, V. S. Golubev, P. V. Marchenko, T. R. Mukhtarov, P. V. Golubenko
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
The work is provided under the terms of the Public Offer and of Creative Commons public license Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
This license permits an unlimited number of users to copy and redistribute the material in any medium or format, and to remix, transform, and build upon the material for any purpose, including commercial use.
This license retains copyright for the authors but allows others to freely distribute, use, and adapt the work, on the mandatory condition that appropriate credit is given. Users must provide a correct link to the original publication in our journal, cite the authors' names, and indicate if any changes were made.
Copyright remains with the authors. The CC BY 4.0 license does not transfer rights to third parties but rather grants users prior permission for use, provided the attribution condition is met. Any use of the work will be governed by the terms of this license.
