The article explores the transformation of approaches to the use of Product Lifecycle Management (PLM) systems in the context of Industry 4.0 technologies, aimed at achieving strategic goals of sustainable development. Using the example of creating a digital environment for the two-stroke engine cylinder model, the initial stage of integration with the 3DEXPERIENCE platform is presented, demonstrating the practical implementation of the digital twin concept. The study identifies key trends in addressing global environmental challenges, particularly the reduction of carbon emissions and the minimization of natural resource consumption—both of which represent critical tasks throughout all stages of the automotive product lifecycle. The application of sustainable manufacturing technologies is considered a key prerequisite for ensuring the long-term resilience of the industry by combining economic efficiency with social responsibility and environmental safety. As part of the research, a roadmap for adapting modern design and manufacturing principles of cast internal combustion engine (ICE) components within the framework of Industry 4.0 technologies was developed. A comparative analysis of existing PLM systems was carried out, covering a wide range of functional capabilities, each with its own strengths and limitations. Based on a thorough evaluation, the 3DEXPERIENCE platform was reasonably selected due to its support for the full product lifecycle, including the integration of digital design, simulation, and production management tools. Particular attention is paid to the platform’s functionality in enabling decentralized collaboration through cloud infrastructure and centralized data management. Within the digital twin concept, a virtual environment for the cast cylinder component of a two-stroke engine was created, ensuring continuous synchronization between the digital model and real-world manufacturing processes. Further steps for the modernization of the integrated digital model within the PLM system are discussed, including process simulation, stress-strain analysis, and the implementation of innovative materials with predefined physical and mechanical properties. The conclusions highlight the prospects for the development of next-generation, high-level autonomous digital twins that combine artificial intelligence, embedded sensor systems, and big data analytics—enabling significantly greater flexibility, adaptability, and sustainable efficiency in manufacturing systems within the context of Industry 4.0 and its evolution toward Industry 5.0.

У статті розглянуто трансформацію підходів до використання систем управління життєвим циклом продукту (PLM) в контексті впровадження технологій Індустрії 4.0 з метою досягнення стратегічних цілей сталого розвитку. На прикладі створення цифрового простору для моделі циліндра двотактного двигуна представлено початковий етап інтеграції з платформою 3DEXPERIENCE, що ілюструє практичну реалізацію концепції цифрового двійника. Зазначено основні тенденції у напрямку подолання глобальних екологічних викликів, зокрема щодо зниження обсягів викидів вуглецю та зменшення споживання природних ресурсів, що виступають критично важливими завданнями на всіх етапах життєвого циклу продукції в автомобілебудуванні. Застосування сталих виробничих технологій розглядається, як ключова передумова забезпечення довгострокової стійкості галузі, шляхом об'єднання економічної ефективності з соціальною відповідальністю та екологічною безпечністю. У межах дослідження розроблено дорожню карту адаптації сучасних принципів проєктування та виготовлення литих деталей ДВЗ в контексті технологій Індустрії 4.0. Проведено порівняльний аналіз наявних PLM-систем, що охоплюють широкий спектр функціональних можливостей, кожне з яких має свої сильні сторони та обмеження. На підставі поглибленого оцінювання обґрунтовано вибір платформи 3DEXPERIENCE, яка забезпечує підтримку повного життєвого циклу продукту, включаючи інтеграцію цифрових інструментів проєктування, моделювання та управління виробничими процесами. Особливу увагу приділено функціональності платформи в частині організації децентралізованої співпраці завдяки хмарній інфраструктурі та централізованому управлінню даними. У рамках концепції цифрового двійника здійснено створення віртуального простору литої деталі циліндра двотактного двигуна, за допомогою якого забезпечується безперервний зв’язок між цифровою моделлю та реальними виробничими процесами. Розглянуто подальші кроки з модернізації використання інтегрованої цифрової моделі в межах PLM-системи, зокрема моделювання технологічних процесів, аналізу напружено-деформованого стану, а також впровадження інноваційних матеріалів із заданими фізико-механічними характеристиками. У висновках підкреслено перспективи створення високорівневих автономних цифрових двійників нового покоління, що поєднують можливості штучного інтелекту, вбудованих сенсорів і технологій аналітики великих даних, що дозволяє суттєво підвищити гнучкість, адаптивність та сталу ефективність виробничих систем у контексті Індустрії 4.0 з подальшою еволюцією до Індустрії 5.0.