Εφαρμόζοντας το ψηφιακό δίδυμο (digital twin) σε διαδικασίες εφοδιαστικής διοίκησης

Abstract

Ο κλάδος της Εφοδιαστικής Αλυσίδας έχει εξελιχθεί σημαντικά, απαιτώντας συνεχώς την εύρεση και εφαρμογή καινοτόμων λύσεων για την αποτελεσματική διαχείριση της πολυπλοκότητάς της. Η τεχνολογία Ψηφιακού Διδύμου (Digital Twin), αποτελεί μια ταχέως αναπτυσσόμενη τεχνολογία η οποία έχει κεντρίσει το ενδιαφέρον των εταιρειών καθώς υπόσχεται μεγάλη ποικιλία δυνατοτήτων βελτιστοποίησης των λειτουργιών τους. Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία θα επιχειρήσει να αναλύσει με τη χρήση της μεθοδολογίας Συστηματικής Βιβλιογραφικής Επισκόπησης (Systematic Literature Review) την έννοια του Ψηφιακού Διδύμου, τις τεχνολογίες του Industry 4.0 που το απαρτίζουν και τη σύνδεση του με αυτές, ενώ μετέπειτα προχωρά σε εκτενή ανάλυση της εφαρμογής του Ψηφιακού Διδύμου στην Εφοδιαστική Αλυσίδα, στηρίζοντας την έρευνα με πραγματικές μελέτες περίπτωσης από εταιρείες σε ολόκληρο τον κόσμο. Γίνεται λόγος για τα πολλαπλά οφέλη χρήσης του Ψηφιακού Διδύμου ενώ παράλληλα δεν παραλείπει να αναφέρει τις προκλήσεις που ενέχει η εφαρμογή του σε όλη την αλυσίδα εφοδιασμού. Υπάρχουν διάφοροι ορισμοί για το Ψηφιακό Δίδυμο στη βιβλιογραφία, καθώς εφαρμόζεται σε διαφορετικές περιοχές και σε διαφορετικούς κλάδους. Ένα ψηφιακό δίδυμο μπορεί να οριστεί συνοπτικά ως μια εικονική αναπαράσταση ενός φυσικού συστήματος ή διαδικασίας που επιτρέπει την παρακολούθηση, την ανάλυση και τη βελτιστοποίηση σε πραγματικό χρόνο. Η τεχνολογία Digital Twin χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στους τομείς της αστροναυτικής και της αεροδιαστημικής από τη NASA. Η βιβλιογραφική ανασκόπηση δείχνει ότι το εύρος χρήσης και ο αντίκτυπος των Digital Twins συνεχίζουν να επεκτείνονται, καθιστώντας το μια ταχέως αναπτυσσόμενη τεχνολογία σε διάφορους κλάδους. Για την Εφοδιαστική Αλυσίδα, το Ψηφιακό Δίδυμο προσφέρει μια ολοκληρωμένη και σε πραγματικό χρόνο αναπαράσταση ολόκληρου του συστήματος της, που περιλαμβάνει τον σχεδιασμό, παραγωγή, διανομή και όχι μόνο. Στον τομέα της πρόβλεψης ζήτησης, τα Ψηφιακά Δίδυμα συλλέγουν δεδομένα από πολλαπλές πηγές —όπως ιστορικές πωλήσεις, τάσεις της αγοράς και εξωτερικούς παράγοντες— για να δημιουργήσουν ακριβείς προβλέψεις ζήτησης. Τα στελέχη μπορούν να λάβουν τεκμηριωμένες αποφάσεις για να ευθυγραμμίσουν τα επίπεδα παραγωγής και αποθεμάτων με τις απαιτήσεις της αγοράς, ελαχιστοποιώντας έτσι τα πλεονάζοντα αποθέματα. Αναφορικά με τον Σχεδιασμό, τα ψηφιακά δίδυμα παρέχουν μια ολιστική άποψη των διαδικασιών της εφοδιαστικής αλυσίδας. Ο σχεδιασμός γίνεται πιο αποτελεσματικός καθώς η τεχνολογία επιτρέπει την καλύτερη ευθυγράμμιση μεταξύ της παραγωγικής ικανότητας και των διακυμάνσεων της ζήτησης. Οι εταιρείες μπορούν να βελτιστοποιήσουν τις δραστηριότητές τους, να κατανείμουν τους πόρους αποτελεσματικά και να προσαρμοστούν άμεσα στη μεταβαλλόμενη δυναμική της αγοράς. Τα ψηφιακά δίδυμα ενισχύουν επίσης την κρίσιμη πτυχή της διαχείρισης αποθεμάτων επιτρέποντας την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο των επιπέδων και των τάσεων του αποθέματος. Αυτή η δυνατότητα διευκολύνει προληπτικές στρατηγικές αναπλήρωσης, βελτιστοποιώντας τα επίπεδα αποθεμάτων και διασφαλίζοντας την έγκαιρη διαθεσιμότητα των προϊόντων. Ως αποτέλεσμα, το κόστος μεταφοράς μειώνεται διατηρώντας παράλληλα υψηλά τα επίπεδα υπηρεσιών, ενισχύοντας τόσο την οικονομική όσο και τη λειτουργική αποτελεσματικότητα. Προχωρώντας προς το εκτελεστικό σκέλος της Εφοδιαστικής Αλυσίδας, όσον αφορά στη διαχείριση των αποθηκών, τα Ψηφιακά Δίδυμα προσομοιώνουν διατάξεις, ροές εργασίας και τοποθέτηση εξοπλισμού. Αυτή η εικόνα επιτρέπει στους επαγγελματίες της εφοδιαστικής αλυσίδας να αναδιαρθρώσουν τις αποθήκες για μέγιστη απόδοση, εξορθολογίζοντας την εκπλήρωση παραγγελιών, μειώνοντας τους χρόνους παραλαβής και συσκευασίας και ελαχιστοποιώντας το κόστος. Οι μεταφορές, ένας ακόμη βασικός κρίκος στην εφοδιαστική αλυσίδα, επωφελούνται από το Ψηφιακό Δίδυμο με διάφορους τρόπους. Η διμοιρία φορτηγών—μια μέθοδος κατά την οποία τα οχήματα ακολουθούν αυτόνομα ένα αρχικό φορτηγό—βελτιστοποιεί την απόδοση καυσίμου και μειώνει τη συμφόρηση. Χρησιμοποιώντας δεδομένα από ψηφιακά δίδυμα, οι εταιρείες μπορούν να βελτιστοποιήσουν τις διαδρομές, να προγραμματίσουν παραδόσεις, με αποτέλεσμα μειωμένο κόστος μεταφοράς και βελτιωμένη ακρίβεια παράδοσης. Η πανδημία COVID-19 υπογράμμισε την ανάγκη για ανθεκτικότητα στην εφοδιαστική αλυσίδα. Τα ψηφιακά δίδυμα έπαιξαν ζωτικό ρόλο στη διαχείριση των διαταραχών που προκλήθηκαν από την κρίση. Οι μελέτες περίπτωσης δείχνουν πώς οι εταιρείες προσαρμόστηκαν στις κυμαινόμενες απαιτήσεις, μετατόπισαν τις παραγωγικές ικανότητες και βελτιστοποίησαν τα επίπεδα αποθέματος χρησιμοποιώντας πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο από τα ψηφιακά δίδυμα. Αυτή η προσαρμοστική ικανότητα βοήθησε στον μετριασμό των επιπτώσεων των διαταραχών και στη διατήρηση των προμηθειών σε δύσκολες στιγμές. Ωστόσο, η υιοθέτηση του Ψηφιακού Διδύμου δεν στερείται προκλήσεων. Η ενσωμάτωση διαφορετικών πηγών δεδομένων, η ακρίβεια των δεδομένων και η διαχείριση της πολυπλοκότητας της εικονικής αναπαράστασης δημιουργούν εμπόδια. Οι ανησυχίες για το απόρρητο, οι απειλές για την ασφάλεια στον κυβερνοχώρο και η ανάγκη για εξειδικευμένο προσωπικό για τη διαχείριση και την ερμηνεία των δεδομένων προσθέτουν περαιτέρω επίπεδα πολυπλοκότητας. Θα πρέπει δε να αναφέρουμε πως, οι πιθανές ανταμοιβές όσον αφορά τα κέρδη αποδοτικότητας, τις μειώσεις κόστους και την αυξημένη ικανοποίηση των πελατών καθιστούν τα digital twins ένα ανεκτίμητο εργαλείο για τη διαμόρφωση του μέλλοντος της διαχείρισης της εφοδιαστικής αλυσίδας σε διάφορους κλάδους.