ایجاد دوقلوی دیجیتال و ارتباط آن با هوشمندسازی: حرکت به سمت انعطاف سازمانی بیشتر

سحر سلیمانی، کارشناس تحقیق و توسعه (دانش‌آموخته کارشناسی‌ ارشد تجارت الکترونیک)

1. مقدمه
بحران کرونا فرصت مناسبی برای درک اهمیت «قدرت انعطاف» برای بقا انسان‌ها و سازمان‌‌ها بود.
با شیوع کرونا، «دیجیتالی شدن فرآیندها» آغاز گردید. بسیاری از کودکان به‌جای حضور در مدارس در کلاس‌های آنلاین شرکت کردند، کارمندان از خانه شروع بکار کردند، شرکت‌ها مدل‌های کسب‌وکار دیجیتال را اتخاذ کردند، برنامه‌های تلفن همراه برای کمک به «ردیابی» شیوع کرونا توسعه یافتند و محققان از هوش مصنوعی (AI) برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ویروس و تسریع در جستجوی واکسن استفاده کردند. در مدت کوتاهی پس از شیوع این بیماری، ترافیک اینترنت افزایش یافت و شتاب دیجیتالی‌شدن که با آغاز کرونا آغازشده بود، سرعت گرفت. علت این مسئله، افزایش قدرت انعطاف افراد و سازمان‌ها در رسیدن به اهداف خود با به‌کارگیری این ابزارهای دیجیتالی بود.
باوجوداینکه تقریباً هیچ بنگاهی بدون ضرر و زیان از این بحران عبور نکرده و حتی برخی به دلیل محدودیت‌های دولت یا کاهش تقاضا تولید را به‌طورکلی متوقف کردند، مدیرانی که دارای توانایی کافی در رصد و بررسی عملکرد منابع خود بودند، موفق به گذراندن این بحران با کمترین میزان خسارت گردیدند. ایجاد زیرساخت‌های رصد و پاسخگویی به تغییرات در هر نهاد، نه‌تنها در زمان مواجهه با بحران‌ها دارای اهمیت قابل‌توجه است، بلکه به‌منظور افزایش بهره‌وری و سرعت پاسخ‌گویی به تغییرات برای هر سازمان یک نیاز به شمار می‌رود.

2. هوشمندسازی در صنعت
در حوزه صنعت نیز انعطاف‌پذیری یک لازمه برای رقابت و بقا به شمار می‌رود. ازجمله کارآمدترین ابزارها در افزایش این ویژگی، هوشمندسازی صنعتی است: هوشمندسازی صنعتی یعنی استفاده از فناوری‌ها به‌منظور مدیریت صحیح، داده محور و بهینه از کلیه منابع قابل‌دسترسی که غالباً بر مبنای اینترنت اشیا ارائه می‌شود.
در مفهوم اینترنت اشیا، بسیاری از اشیائی که در محیط ما قرار دارند به یک شبکه متصل می‌شوند. اینترنت اشیا زیرساخت‌های فیزیکی را با زیرساخت‌های فناوری اطلاعات اتصال می‌دهد و اجازه می‌دهد تمامی اشیا به اینترنت وصل شوند، به سمت هوشمندی حرکت کنند و قدرت پردازش به دست آورند، و درنتیجه همه اجزای یک ساختار به هم متصل می‌شوند و قابلیت تبادل داده و هوشمندی پیدا می‌کنند.
با تجهیز ماشین‌آلات، نیروها، انبارها، محصولات و محیط کارخانه به تجهیزات متصل به اینترنت، امکان ردگیری هم‌زمان تغییرات فراهم خواهد بود، رصد دائم و پاسخ خودکار به تغییرات مشاهده‌شده (مانیتورینگ و خودکارسازی کنترل) باعث کسب نرخ بهره‌وری بالاتر، تسریع پروسه تصمیم‌گیری و اعمال تصمیمات، خطا و ناهماهنگی کمتر هنگام تصمیمات، اتخاذ سطح بهینه موجودی منابع و اطمینان از کیفیت محصولات می‌شود، درنتیجه یک بنگاه تولیدی هوشمند در مواجهه با تغییرات از انعطاف بیشتری بهره‌مند است که شامل پاسخ به تغییرات ناشی از تغییر در بازار و هم در اعمال تغییرات ساختار کسب‌وکار خود است.
اطلاع از وضعیت کنونی هر قسمت کسب‌وکار، اطلاع از حوادث پیش از وقوع آن‌ها و بهینه یابی مداوم، محصول هوشمند سازی صنعتی است که با کاهش هزینه‌ها و افزایش درآمد، قدرت رقابتی کسب‌وکار را افزایش می‌دهند و انعطاف‌پذیری کسب‌وکار را افزایش می‌دهند.

به‌عنوان یک مثال کاربردی در زمینه هوشمندسازی و دوقلوی دیجیتال، هلدینگ بنتک دریکی از تجربیات هوشمند‌سازی خود با به‌کارگیری الگوریتم‌های پردازشی و یادگیری ماشین، روند بررسی وضعیت سیلو‌ها، انبارها، معادن و سایر موارد مشابه را برای صاحبان کسب‌وکار تسهیل کرده و با اعلام وضعیت در قالب خروجی‌های داشبورد محور و ترسیم بصری، به کاهش چشمگیر کسری موجودی سالیانه، هزینه‌های سالیانه نظارت و انبارگردانی و دسترسی به اطلاع برخط از میزان موجودی کمک می‌کند.
ساخت و ترسیم سطوح توسط نرم‌افزار، تخمین بسیار دقیق حجم و وزن از طریق سطح‌سنج لیزری سه‌بعدی این شرکت و فراهم کردن واسط کاربری لازم برای دسترسی مدیر سیستم و سایر کاربران به گزارش‌ها، سوابق، موجودی سیلوها، پایش وضعیت حسگرها، ارسال فرمان به حسگر و غیره نیز از طریق این سیستم اجرائی گردید.
در خصوص جزئیات این تجربه، مقاله سطح‌سنج لیزری سه‌بعدی را بخوانید.

3. دوقلوی دیجیتال و ارتباط آن با هوشمندسازی
به علت پویا بودن و گستردگی اینترنت اشیا، مدیریت آن به یک پایگاه پویا نیاز دارد تا واسطی بین داده‌ها، برنامه‌ها و دیگران باشد. همین ویژگی باعث می‌شود که پایگاه داده سنتی در اینترنت اشیا منسوخ شود. ازاین‌رو، در طراحی یک پلتفرم مناسب برای اینترنت اشیا، ارتباطات، فرآیندها و ذخیره‌سازی باید به‌درستی تعریف شوند.

پس از رواج هوشمندسازی صنعتی، استخراج و تفسیر اطلاعات دستگاه‌‌ها به پلتفرم‌های اینترنت اشیا صنعتی (IIOT) سپرده شد. پلتفرم‌ها، این پروسه دشوار را در قالب راه‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری تسهیل می‌کنند. نکته حائز اهمیت در این حوزه این است که بسیاری از دارندگان پلتفرم‌های اینترنت اشیا صنعتی، به استفاده از دوقلوی دیجیتال روی آورد‌ه‌اند. دوقلوی دیجیتال، به‌عنوان یک نمونه دیجیتالی کاملاً مطابق با ساختار کسب‌وکار هدف، شبیه‌سازی‌هایی را انجام می‌‌دهد که می‌توانند عملکرد یک محصول یا یک فرآیند را پیش‌بینی کنند؛ اما علت این اتفاق و روی آوردن به فناوری دوقلوی دیجیتال چیست؟
برای مدیریت داده‌ با چالش بزرگی روبه‌رو هستیم ازجمله وسعت شبکه و تنوع دستگاه‌های متصل به شبکه، هماهنگ کردن و مدیریت دستگاه‌های متصل، تفسیر داده‌های اجزای مختلف متصل به شبکه، ذخیره و صرفه‌جویی در مصرف انرژی که نه‌تنها در ساختار سخت‌افزاری و سیستمی بلکه در ساختار نرم‌افزار هم یک فاکتور مهم به شمار می‌آید. برای تبدیل اطلاعات جمع‌آوری‌شده در پلتفرم‌ها به پیش‌بینی تجاری، می‌بایست کلیه پروسه‌ها و ساختار کسب‌وکار در نظر گرفته شود.
به‌عنوان‌مثال، یک هواپیما را در نظر بگیرید که در ابتدا همه داده‌ها – ازجمله عمر قطعات و زمان سرویس- یکپارچه با محصول تولیدشده و دارای جزئیات بسیار دقیق هستند. باگذشت زمان، قطعات به‌مرور با قطعات جدیدتر جایگزین شوند و پارامترهای مؤثر بر عمر مفید قطعات تغییر خواهند کرد. اگر اطلاعات ساختار کلی هواپیما و اثرگذاری تغییرات به‌طور مداوم به‌روز نشود، درک پیکربندی کلی سیستم بسیار دشوار خواهد بود و این دشواری منجر به هدر رفت ساعت‌ها زمان نیروی کار متخصص و هزینه هنگفت تعمیر و نگهداری غیرضروری می‌گردد، هرچند که داده‌های بسیاری جهت بررسی و کشف مشکل در دسترس بوده‌اند. در همین نقطه، فناوری دوقلوی دیجیتال برای حل این مشکل مورد استفاده قرار می‌گیرد:

«دوقلوی دیجیتال یک الگوی طراحی نرم‌افزاری است که نسخه دیجیتالی یک ماهیت فیزیکی را باهدف درک وضعیت کنونی، پاسخ به تغییرات در صورت اعمال و راه‌کارهای بهبود نشان می‌دهد. این ماهیت فیزیکی ممکن است محصول، پروسه، سیستم و یا هر مورد دیگری باشد»

برای اینکه پیش‌بینی‌های حاصله از اطلاعات جمع‌آوری‌شده کارآمد باشد، درک ساختار کلی سیستم و نحوه اثرگذاری تغییرات موردنیاز است. سازمان‌ها باید فناوری‌ها و فرآیندهای مناسب را برای مشاهده داده‌های عملیاتی درزمینه پیکربندی قدیمی و در چارچوب پیکربندی جدید در اختیار داشته باشند تا بتوانند نمایش دقیقی ازآنچه واقعاً در سیستم ساخته‌شده است به دست آورند.

برای انجام این کار، باید مشخص شود که چه منابعی در سامانه‌هایی قابل‌دسترسی هستند. باید اطمینان حاصل شود که داده‌ها به‌صورت دیجیتالی در یک پایگاه داده‌ ذخیره شوند که از طریق API باز قابل‌دسترسی باشد. همچنین این بانک داده باید قابل جستجو و تأیید باشد و از یک مدل داده پویا برای ایجاد بستر موزد نیاز دوقلوی دیجیتال پشتیبانی کند.
زمانی که سازمان‌‌ها به این نقطه برسند، پروسه‌های طراحی، تولید و نگهداری متحول خواهند شد. آینده یعنی: استفاده از دوقلو دیجیتال برای متصل کردن فرآیندهای یک سیستم و اتخاذ تصمیمات بهتر بر اساس پشتیبانی این فناوری.

4. مراحل اجرای دوقلوی دیجیتال
4.1. تعریف هدف دوقلوی دیجیتال
در اولین مرحله می‌بایست توقعات از اجرای این فناوری بر اساس زنجیره ارزش در سازمان هدف مشخص گردد. هر بخش از سازمان در عملیات روزانه خود با چالش‌های تجاری متنوعی مواجه است و یک دوقلوی دیجیتال، راه‌حل‌های آماده‌ای برای مشکلاتی از قبیل ناتوانی در هماهنگی بین فرآیندها ارائه می‌دهد. برای اتخاذ تصمیمات کارآمدتر و یکپارچه‌تر، گنجاندن ورودی‌های موردنظر تصمیم‌گیرندگان در هر سطح از زنجیره ارزش، طراحی بهتر و کارآمدتر دوقلوی دیجیتال را تضمین و کسب بینش‌های ارزشمند و مرتبط‌تری را تضمین می‌کند.

4.2. استقرار سیستم جمع‌آوری داده
داده اساس و مهم‌ترین نیاز دوقلوی دیجیتال است؛ بنابراین، انتخاب سیستم‌های جمع‌آوری داده‌های مناسب و پیاده‌سازی آن‌ها به‌منظور ایجاد جریان داده کارآمد، اولین و مهم‌ترین قدم است. درصورتی‌که شرکت‌ها در انتخاب فناوری‌ جمع‌آوری داده‌‌های عملیاتی و عملکردی دقت کافی به خرج ندهند، نخواهند توانست ارزش‌افزوده ملموسی ایجاد کنند. تصمیم‌گیری در خصوص تنوع داده‌های مورداستفاده است. داده‌های حاصل از منابع متعدد مانند زیرساخت هوشمندسازی، سامانه‌هایی مانند ERP، MES و غیره، بخش مهمی از ایجاد شبیه‌سازی‌های واقعی و مفید است. یک دوقلوی دیجیتال به مقدار زیادی داده و یک برنامه تحلیلی قوی نیاز دارد تا بتواند الگوریتم‌هایی را برای پیش‌بینی دقیق اجرا کند.

4.3. پیاده‌سازی
سازمان ممکن است بتواند تمام داده‌های ضروری عملیاتی و عملکردی موردنظر خود را با موفقیت جمع‌آوری کند، اما در صورت انتقال و پیاده‌سازی نادرست آن داده، تنها سرنخ‌هایی دریافت خواهد کرد و نتایج دقیقی دریافت نمی‌کند. تصمیم‌گیری در این خصوص بر اساس پروسه‌ها و اهداف سازمان صورت‌ خواهد پذیرفت.

4.4. بررسی عملکرد و ارتقا
بررسی عملکرد پیوسته و مستندسازی منظم و استاندارد به سازمان‌ها کمک می‌کند تا نه‌تنها به بالاترین سطح بهره‌وری برسند، بلکه روش کار خود را به‌عنوان یک محصول تجاری عرضه کرده و تکرار کار را آسان‌تر کنند.