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AI and machine learning

Los gemelos digitales no son solo para las grandes empresas

por Graham Kenny, Ganna Pogrebna

Los gemelos digitales no son solo para las grandes empresas

La ejecución de una estrategia es su momento más arriesgado porque es el punto en el que cualquier error de cálculo tiene un coste tangible. Una forma de reducir ese riesgo es repetir un proceso una y otra vez en un entorno experimental, mejorándolo un poco más cada vez. Es el tipo de cosas por las que son famosos los sistemas de mejora continua de Toyota. Pero esto puede resultar difícil, ya que implica monitorizar continuamente los datos y tomar muchas microdecisiones en respuesta.

Sin embargo, hay una manera de hacer este experimento digitalmente: se llama gemelo digital, básicamente una réplica digital de un objeto o proceso, por ejemplo, una turbina eólica o una ruta de entrega. Diseñados para un uso continuo, los gemelos digitales permiten a las empresas simular y optimizar repetidamente problemas complejos y multivariables. Esto reduce los costes de aprendizaje que conlleva la realización de un experimento en el mundo físico.

Si bien alguna vez fue el territorio exclusivo de las grandes empresas, las pequeñas y medianas empresas (pymes) ahora tienen acceso a los gemelos digitales con la llegada de la IA avanzada. Los gemelos digitales permiten a las empresas simular y optimizar repetidamente problemas complejos y multivariables.

Aquí detallamos los cinco pasos a seguir para desarrollar su gemelo digital a través de un estudio de caso de una pyme que creó un gemelo digital para un proceso de servicio crítico.

Cinco pasos para desarrollar su gemelo digital de bricolaje

1. Defina su objetivo empresarial.

Su viaje comienza con el desarrollo de un objetivo empresarial claro para su gemelo digital. ¿Cuál es el problema que pretende resolver y qué resultados específicos busca?

Sigamos con una pequeña cervecería a la que llamaremos Brew Masters. Es una cervecería independiente con 27 empleados. Con la mecanización moderna, Brew Masters produce más de 20 000 barriles de cerveza al año. La empresa se enfrenta a una fuerte competencia por parte de las grandes cervecerías, con los consumidores interesados en el precio, la disponibilidad, la marca y el sabor y con sus clientes, principalmente hoteles, especialmente interesados en un servicio con capacidad de respuesta.

El suministro y la recogida eficaces de barriles son una parte importante del servicio de atención al cliente de Brew Masters. Los hoteles necesitan un suministro constante de barriles para que no se agoten nunca y necesitan que se saquen los barriles vacíos de manera eficiente para maximizar el espacio de almacenamiento. Mientras tanto, Brew Masters necesita asegurarse de que un activo caro, miles de barriles, no quede inactivo esperando su entrega. Así que, el objetivo de Brew Masters al crear un gemelo digital para sus operaciones de barriles era gestionar sus barriles de cerveza de forma eficiente a medida que pasan de la cervecería a los clientes y viceversa.

2. Visualice su proceso.

El siguiente paso es crear un diagrama de flujo del proceso que quiere mejorar u optimizar. Esto debería planificar su operación de principio a fin y dar una idea clara de dónde están los cuellos de botella, las ineficiencias o las oportunidades de mejora. Al desglosar cada fase de su flujo de trabajo, tendrá una visión general estructurada que le permitirá identificar los puntos de contacto críticos en los que hay que recopilar los datos o en los que las simulaciones computarizadas podrían tener el mayor impacto. Esto es especialmente útil cuando se desarrolla un gemelo digital, ya que ayuda a traducir el proceso físico en un modelo digitalizado.

Brew Masters planificó todo su proceso de gestión de barriles, desde el llenado de los barriles en la cervecería, pasando por la distribución a los hoteles y, finalmente, la recogida de barriles vacíos para rellenarlos. El diagrama de flujo ayudó a Brew Masters a visualizar todos los puntos de contacto de la cadena de suministro en los que se manipulaban los barriles. Esta claridad permitió a la dirección centrarse en las áreas más importantes del cambio, como mejorar los tiempos de entrega y minimizar los barriles ociosos.

3. Identifique los datos requeridos.

Empiece por evaluar los datos que ya recopila, que pueden incluir las métricas internas y las influencias externas. Es esencial pensar en términos generales sobre los diferentes tipos de datos que su empresa genera o a los que puede acceder. Esto puede ir desde la satisfacción del cliente y la eficiencia operativa hasta factores externos como el tráfico, el clima o incluso las condiciones del mercado. Puede que también necesite instalar sensores de IoT (dispositivos electrónicos especializados) o integrar sus datos con otras fuentes, como los sistemas de gestión de relaciones con los clientes (CRM). Cuanto mejores sean sus datos, más fiable será su gemelo digital, así que asegúrese de que sus datos están estructurados, son precisos y son de fácil acceso.

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Brew Masters recopiló datos mediante etiquetas RFID (identificación por radiofrecuencia) pegadas a sus barriles de cerveza para rastrear su ubicación. Una aplicación para teléfonos inteligentes comunicaba con estas etiquetas, lo que permitía al personal supervisar la ubicación de los barriles en cualquier momento, incluso mientras estaba de viaje.

4. Cree un modelo digital.

No tiene que construir su gemelo digital desde cero, ya que hay un variedad de plataformas que proporcionan herramientas de bricolaje para la simulación y la integración de datos. Empiece con un modelo básico y amplíelo a medida que recoja más datos. El gemelo digital no tiene por qué ser perfecto desde el principio; puede evolucionar a medida que mejore la recopilación de datos.

Brew Masters eligió usar Digital Twin Exchange de IBM y seleccionó una plantilla prediseñada que se ajustaba perfectamente a sus necesidades (por ejemplo, el seguimiento de los activos, la gestión de la cadena de suministro). Con la plantilla seleccionada, la dirección de la empresa mapeó los pasos del diagrama de flujo en la estructura de la plantilla, creando un modelo virtual de su cadena de suministro de barriles de cerveza. Al etiquetar cada barril con RFID, Brew Masters creó una representación virtual de su stock de barriles. Permitió a la cervecería no solo rastrear, sino también simular los movimientos de los barriles a lo largo de la cadena de suministro para tener en cuenta la posición de cada barril en tiempo real y pronosticar su demanda.

5. Implementar, probar e iterar.

Una vez que su gemelo digital esté creado, pruébelo a pequeña escala para validar su rendimiento. La mejora continua es crucial: los gemelos digitales deberían evolucionar a medida que se despliegue la estrategia y haya nuevos datos disponibles.

Brew Masters puso a prueba su sistema inteligente de barriles de cerveza con 3000 barriles. Con datos en tiempo real sobre la ubicación de cada barril, el prototipo permitía a la cervecería ver cuándo se estaban agotando los barriles en determinados hoteles y cuándo se acumulaban los barriles vacíos. Al procesar estas cifras, el gemelo digital podría predecir de forma dinámica el momento perfecto para reabastecer a los clientes o recuperar los barriles vacíos.

Lo más importante es que no se trataba de un sistema de fijar y olvidar. El gemelo digital Brew Masters funcionaba con datos en tiempo real, lo que permitía una reconfiguración dinámica en función de las fluctuaciones de la demanda. Esto mejoró significativamente la satisfacción de los clientes, lo que llevó a que las ventas se dispararan un 62% en el primer año tras la introducción del gemelo digital y un 34% más en el segundo año. También llevó a la empresa a mejorar su programación de elaboración de cerveza, elaborando cerveza para satisfacer la demanda prevista en lugar de almacenar el exceso de existencias, y redujo el capital de trabajo en un 20%.

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Su ventaja competitiva proviene a menudo de ejecutar bien las cosas básicas, pero estratégicamente importantes. En el caso de Brew Masters, se trataba de la gestión eficaz de los barriles de cerveza, llenos y vacíos, lo que permitía a los clientes satisfechos (hoteles) y a los consumidores encantados.

Los gemelos digitales le ofrecen la posibilidad de experimentar con el cambio y buscar soluciones de ejecución de estrategias cada vez mejores para cerrar la brecha con sus principales competidores. Siga un enfoque estructurado. Esto significa empezar con objetivos empresariales claros, luego hacer un diagrama de flujo de su proceso, recopilar y estructurar los datos, aprovechar las plantillas disponibles, probar su modelo mediante experimentos a pequeña escala y refinar continuamente su gemelo digital a medida que haya más datos disponibles.