Цифровые двойники в складской логистике: как имитационное моделирование повышает эффективность работы

@Freepic
Рассказывает коммерческий директор BIA Technologies Александр Воловик.

Цифровым двойником называют виртуальную модель физического объекта. Он включает и топологию самого объекта, и бизнес-процессы, которые выполняются в рамках этого объекта. Проще говоря, создается цифровой аналог, который отражает состояние реального объекта в режиме реального времени. 

За счет этого компания может моделировать и проверять различные сценарии, отслеживать поведение объекта, его производительность, состояние и т.п. Технологию цифровых двойников также называют имитационным моделированием, поскольку она позволяет сымитировать процессы с помощью модели и увидеть, как они будут работать, прежде чем внедрять их на реальном объекте. 

Цифровые двойники открывают пути для повышения эффективности, при этом компания защищает себя от дорогостоящих ошибок. К примеру, прежде чем внедрять новшество на предприятии, можно запустить его виртуально в цифровом двойнике и увидеть все нестыковки, которые могут возникнуть при интеграции, слабые места, потенциальные риски и т.п. Если выявлять и исправлять все это вживую уже после внедрения, компания понесет серьезные издержки, а цифровой двойник дает страховку от подобных ситуаций. Тем самым технология помогает получать важную информацию для принятия решений и повышать общую эффективность управления. 

Задачи цифровых двойников

Технология цифровых двойников применяется в самых разных областях и может охватывать не только целые предприятия, но и отдельные направления и процессы. Задачи бывают разные: стратегические, тактические, операционные. К стратегическим относятся такие задачи, как, например, проектирование и строительство производственной линии, открытие нового предприятия, разработка программы технического переоснащения и т.п. К тактическим относятся задачи по оптимизации производственной программы, управление запасами. Операционные задачи охватывают прогнозирование состояния системы или объекта, подбор оптимальных параметров и т.п. 

Если говорить о складской логистике, то прежде чем построить новый склад или рассчитать маршруты, выстраивается цифровая модель. В ней можно проанализировать самые разные параметры и увидеть, какой объем груза сможет обработать этот склад, какой штат для него потребуется, какие подъездные пути нужно построить, и какая ширина должна быть у складских ворот для одновременной разгрузки нескольких машин. Тем самым цифровой двойник склада помогает оценить окупаемость инвестиций и быстро просчитать, как любые изменения и усовершенствования скажутся на операционных и финансовых показателях. 

Еще один пример: компания берет склад в аренду. Обычно склады сдаются без оборудования — только помещение. Арендатор уже сам ставит стеллажи, проводит коммуникации и т.п. Чтобы сделать это максимально продуманно, инфраструктуру моделируют в цифровом двойнике. В виртуальном пространстве воспроизводят все до мелочей — начиная от расположения склада и заканчивая движением техники. 

Так можно рассчитать геолокацию, площадь, количество стеллажей и их размеры, выяснить, какое оборудование потребуется и в каком объеме, сколько сотрудников нужно будет привлечь для оптимальной работы склада. После такого моделирования пропускная способность склада увеличивается на 25%. 


@Leonardo (AI)

Сферы применения

Если говорить об областях использования цифровых двойников в складской логистике, то можно выделить четыре основных:

● Моделирование новых объектов: применяется при постройке нового склада. В двойнике прогоняются и оцениваются тысячи сценариев, после чего выбирается наиболее оптимальный с учетом всех заданных характеристик и ограничений: они могут касаться температурных режимов, товарного соседства, технологий хранения и подбора, пропускной способности и других параметров. Такой подбор в ручном режиме занял бы несоизмеримо больше времени, при этом риск ошибок был бы гораздо выше. 

● Оптимальное размещение товаров и планирование рабочих процессов: эта функция оптимизирует планировку склада и условия хранения. Компания с помощью виртуальной модели выявляет слабые места, перераспределяет ресурсы, оптимизирует сборку заказов. В итоге они обрабатываются быстрее и качественнее с меньшими трудозатратами и, как следствие, повышается пропускная способность склада и лояльность клиентов. 

● Аналитика производительности и оптимизация: цифровые двойники посредством расширенной аналитики и алгоритмов машинного обучения обрабатывают огромные объемы данных, которые собираются в ходе складских операций. В цифровом двойнике анализируются главные показатели эффективности: точность и время выполнение заказа, производительность склада и так далее. Аналитика выявляет недочеты, дает возможность совершенствовать стратегию и вносить изменения. Подход на основе данных позволяет оптимизировать работу по максимуму и достигать высокой экономической эффективности. 

● Управление рисками и моделирование: складская логистика — сложный комплексный процесс, где эффективность зависит от многих звеньев цепи. Цифровой двойник показывает, где могут возникнуть риски: они бывают связаны с изменением спроса, перебоями поставок и другими внешними и внутренними факторами. За счет моделирования сценариев в виртуальной среде разрабатываются надежные планы, учитывающие непредвиденные обстоятельства. В результате снижаются риски и повышается общая устойчивость предприятия.

---

Читайте также: Математика на службе у логистов: как оптимизировать отгрузку готовой продукции

---

Инвестиции в эффективность

Внедрение цифровых двойников требует инвестиций. Их объемы очень сильно зависят от объекта — чем крупнее предприятие и сложнее производственные процессы, тем больше придется вложить в построение виртуальной модели. Однако в долгосрочной перспективе эти инвестиции окупаются достаточно быстро, поскольку повышается эффективность и прибыль при снижении издержек, причем рост измеряется десятками процентов. 

Но важно не просто создать сложный цифровой двойник. Чтобы он принес ожидаемые результаты, его нужно грамотно встроить в производственные процессы, а после этого собирать данные и правильно их интерпретировать. Поэтому предприятию для работы с цифровым двойником потребуются грамотные бизнес-аналитики. Без необходимой компетенции имитационная модель не будет работать на полную отдачу.  

Однако если эта компетенция есть, то вырисовывается совсем другая картина. Например, благодаря внедрению цифровых двойников в складскую логистику снижается время обработки операций на 35%, уменьшаются операционные затраты на 15% и повышается пропускная способность склада на 25%.  И эти цифры проверены на практике и являются наглядным подтверждением эффективности цифровых двойников.

Александр Воловик,
коммерческий директор BIA Technologies.

Для NEW RETAIL