Transformacja cyfrowa – podejście strategiczne

Artykuł sponsorowany

Rok temu analizowałem, jak zmieniły się główne czynniki wywierające presję na przemysł i jaki wywrą wpływ na podmioty gospodarcze w 2024 roku. Wiele z tych czynników pozostało niezmiennych. Nieustannie rośnie złożoność produktów, procesów produkcyjnych i łańcuchów dostaw, zwłaszcza że wzrasta też udział zaawansowanej elektroniki i oprogramowania w funkcji produktów. Zjawisko to jest tym bardziej naglące ze względu na przyspieszenie cyklów rozwoju produktów w różnych branżach, ponieważ rynkowi gracze dążą do osiągnięcia przewagi konkurencyjnej poprzez innowacje. Dochodzą do tego dodatkowe wyzwania, takie jak nowe regulacje dotyczące zrównoważonego rozwoju, czy też intensywna konkurencja o pracowników, którzy posiadają ściśle określone kluczowe umiejętności.

Pierwszą reakcją było najczęściej sięgnięcie po narzędzia cyfrowe w celu uzyskania przewagi w rozwoju produktu, projektowaniu i obsłudze produkcji, zarządzaniu informacjami, czy też w łańcuchu dostaw. Często jednak wdrażano je w sposób fragmentaryczny lub nieskoordynowany. Wprawdzie narzędzia te mogą rzeczywiście przynosić pewne korzyści nawet w izolowanym środowisku, niemniej dopiero szersza strategia pozwoli w pełni docenić zalety cyfrowej transformacji (a poza tym wymaga czegoś więcej niż tylko rozbudowy zestawu narzędzi).

Patrząc w przyszłość - na rok 2025 roku - chciałbym ponownie zwrócić uwagę na podstawowe powody, dla których organizacje powinny dążyć do transformacji cyfrowej i zbadać pełny zakres jej rezultatów. Nie tylko w nadchodzącym roku, ale i w kolejnych latach szalenie istotna będzie świadomość, że same narzędzia nie wystarczą, jeżeli zabraknie odpowiednich procesów i wsparcia dla utalentowanych pracowników.

Droga do transformacji cyfrowej

Transformacja cyfrowa to maraton, który wymaga inwestycji, zaangażowania i cierpliwości – warto uzmysłowić to sobie na samym początku. Podobnie jak w przypadku każdego długoterminowego projektu trzeba zacząć od planu i strategii realizacji poszczególnych etapów. W planie warto określić konkretne cele, wskaźniki i kluczowe problemy w obecnych procesach, które należy rozwiązać w ramach cyfrowej transformacji.

W szczegółowym zaplanowaniu transformacji cyfrowej pomoże rozważenie kilku dodatkowych zagadnień:

• Jak zadbać o zgodność z rosnącą liczbą przepisów i uniknąć kar?
• Czy działy mogą rozwijać więcej kompetencji wewnętrznych? A może bardziej racjonalne byłoby nawiązanie współpracy z dostawcami w celu rozszerzenia istniejących zdolności?
•  W jakich obszarach technologie cyfrowe mogą przynieść największe korzyści i jak usprawnić procesy, by osiągnąć możliwie jak największy zysk z inwestycji?
• W jaki sposób technologia może wesprzeć ludzi stojących za procesami? Jakiego rodzaju wsparcia mogą potrzebować pracownicy?

Ostatni punkt na powyższej liście wymaga rozwinięcia. Transformacja cyfrowa pociąga za sobą zmiany organizacyjne. Ostatecznie organizacje to ludzie, których połączono strukturalnymi zależnościami i procesami, wspieranymi przez technologię. Dlatego też sukces transformacji cyfrowej zależy nie tylko od technologii. Udany program musi uwzględniać zmiany strukturalne i kulturowe, które nastąpią wraz z przyjęciem technologii cyfrowych i przebudową architektury procesów w celu wsparcia nowego zdigitalizowanego ekosystemu.

W przeszłości odpowiedzią wielu firm na niepewność i zakłócenia był punktowy zakup narzędzi w celu rozwiązania palących problemów – bez oglądania się na ograniczenia. W rezultacie wiele z tych przedsiębiorstw nigdy nie zainwestowało czasu ani wysiłku w zrozumienie nowych narzędzi lub ustalenie, w jaki sposób uaktualnić procesy, żeby spłaszczyć krzywą uczenia się i uzyskać jak największą korzyść z inwestycji. Co więcej, inwestowanie w cyfryzację procesów bez założeń i strategii grozi pozostawieniem pracowników w tyle, zmuszając do zdobywania nowych umiejętności lub dostosowania się do nowych metod wykonywania zadań.

Cyfrowa transformacja wymaga więc holistycznego podejścia. Po ustaleniu, które z nowych narzędzi stanie się motorem transformacji procesu, należy go zoptymalizować lub zdefiniować na nowo, aby dobrze wykorzystać dostępne środki (szczególnie w przypadkach, w których mają służyć poprawie łączności i współpracy pomiędzy domenami). Być może jednak najważniejsze jest to, że użytkownicy nowych rozwiązań i procesów potrzebują wsparcia edukacyjnego i forum do przekazywania informacji zwrotnych; chcą też dzielić się pomysłami na udoskonalenia, które pomogą zmaksymalizować wyniki transformacji. Szczegóły te można przedstawić w planie transformacji cyfrowej.

Następnie cyfryzację rozszerza się na całą organizację, powtarzając te same kroki: strategiczne wdrażanie nowych narzędzi i procesów oraz edukację użytkowników w celu przyspieszenia adaptacji. Takie podejście do strategii transformacji cyfrowej gwarantuje, że użytkownicy z większą pewnością przyjmą nową technologię i procesy oraz z doskonałym skutkiem wdrożą nowe narzędzia.

Wokół kompleksowego cyfrowego bliźniaka

Mając gotowy plan transformacji cyfrowej, można wykonać następny krok, którym jest położenie fundamentów. W Siemensie uważamy, że technologiczną podstawą udanej transformacji cyfrowej jest stworzenie kompleksowego cyfrowego bliźniaka. W największym uproszczeniu jest to oparta na materialnych przesłankach cyfrowa reprezentacja zasobu lub procesu, jego wirtualna kopia (istniejącej lub mającej wkrótce zaistnieć rzeczy).

Cyfrowy bliźniak pomaga w opracowaniu i optymalizacji produktów i systemów produkcyjnych, oszczędzając cenne zasoby poprzez istotne ograniczenie potrzeby posiłkowania się materialnymi prototypami. Kopia jest nieustannie uaktualniana, aby odzwierciedlić wszelkie zmiany w jej fizycznym odpowiedniku. Domyka to pętlę sprzężenia zwrotnego między środowiskiem wirtualnym a rzeczywistym. W zamian przedsiębiorstwa otrzymują możliwość nieprzerwanej optymalizacji swoich produktów, procesów produkcyjnych oraz łańcucha dostaw przy minimalnych nakładach.

Cyfrowy bliźniak musi uwzględniać wszystkie domeny produktu: mechanikę, elektronikę, układy elektryczne i oprogramowanie w powiązaniu z produkcją, aby w pełni odzwierciedlać współczesne inteligentne produkty i procesy. Na kompleksową cyfrową kopię składa się zestaw spójnych modeli cyfrowych reprezentujących różne aspekty, które można wykorzystać w całym cyklu życia produktu i produkcji oraz w łańcuchu dostaw.

Kopia cyfrowa umożliwia płynną integrację cyklu życia produktu i produkcji, w tym oprogramowania i automatyzacji, oraz pozwala firmom produkcyjnym na projektowanie, symulowanie, testowanie, doskonalenie i walidację produktów, w tym w zakresie mechaniki, właściwości multifizycznych, elektroniki i oprogramowania. Wszystko to można osiągnąć w środowisku wirtualnym przy użyciu niezawodnych narzędzi symulacyjnych, aby poprawić jakość produktu lub procesu, jednocześnie skracając ogólny cykl projektowania.

Wczesne testowanie (shift-left) za pomocą kompleksowego cyfrowego bliźniaka

W miarę budowy kompleksowego cyfrowego bliźniaka firmy mogą przenieść kluczowe działania na wcześniejszy etap cyklu rozwoju nowego produktu, systemu produkcyjnego, oferty usług lub wewnętrznego procesu biznesowego. Co najważniejsze, takie przesunięcie w czasie inżynierii, projektowania, kalkulacji kosztów i innych działań analitycznych pozwala uzyskać cenne informacje i wgląd na wcześniejszym etapie cyklu życia. Podejmowanie działań jest wówczas łatwiejsze i wiąże się z mniejszymi kosztami, a jednocześnie może przynieść największe korzyści pod koniec cyklu. Ogromną wartością tego podejścia są niższe koszty, przyspieszenie rozwoju i zoptymalizowany produkt po zakończeniu programu.

W przypadku złożonych nowoczesnych produktów, takich jak samochody lub samoloty, wcześniejsza cyfryzacja umożliwia inżynierom integrację wymagań projektowych w różnych dziedzinach oraz przeprowadzanie testów i walidacji przy użyciu wirtualnych modeli produktów lub systemów, a nie fizycznych prototypów. Wirtualne testowanie, weryfikacja i walidacja projektowanych systemów mogą wykorzenić problemy z integracją w różnych domenach, dostarczyć wstępne szacunki wydajności i zapewnić optymalizację projektu przy jednoczesnym zachowaniu szybkości i stosunkowo niskich kosztów dzięki pracy w środowisku cyfrowym.

W czasach, gdy pracowałem jako inżynier i kierownik projektu w przemyśle lotniczym, taka zmiana byłaby prawdziwą rewolucją. W procesie projektowania samolotów często jako pierwszy powstaje płatowiec, podczas gdy inne układy, takie jak hydrauliczny i elektryczny, osiągają dojrzałość na późniejszym etapie rozwoju. Zespoły odpowiedzialne za płatowiec starały się zatem rezerwować miejsce na przewody hydrauliczne i wiązki elektryczne już na wczesnym etapie programu, jednak nawet najlepsze przypuszczenia i informacje, na których się opierano, szybko traciły na aktualności. W rezultacie konieczne było wprowadzanie kosztownych i czasochłonnych przeróbek już na etapie produkcji, aby pomieścić grubsze wiązki przewodów lub uwzględnić zmiany w układach hydraulicznych.

Kompleksowy cyfrowy bliźniak pozwala odkryć i rozwiązać takie problemy na wcześniejszym etapie rozwoju, zanim stanie się to kosztowne i uciążliwe. Przyspieszenie momentu rozpoczęcia procesów analitycznych sprzyja również optymalizacji produktów, procesów produkcyjnych lub łańcuchów dostaw w celu spełnienia coraz bardziej rygorystycznych wymagań dotyczących wydajności, niezawodności, kosztów i zrównoważonego rozwoju.

Przygotuj się na nowe technologie dzięki cyfrowej transformacji

Dobrze ugruntowana strategia transformacji cyfrowej oparta na kompleksowym cyfrowym bliźniaku przygotowuje również firmę do szybkiej integracji nowych technologii z procesami, zapewniając dalsze korzyści. Tymczasem na horyzoncie rysują się już przemysłowa sztuczna inteligencja (AI) i przemysłowe metawersum (IMv), zapowiadając niebywałe korzyści tym przedsiębiorstwom, które zdołają okiełznać ich potężny potencjał.

Transformacja cyfrowa odblokowuje przepływ danych w organizacji, udostępniając je kluczowym decydentom, od hali produkcyjnej po kierownictwo, a także w różnych domenach technicznych i biznesowych. Innymi słowy, umożliwia firmom gromadzenie i syntezę danych z całego cyklu życia produktu i procesu produkcyjnego. Zapewnia to zarówno większą przejrzystość, jak i idealny ekosystem do integracji przemysłowych aplikacji z obszaru AI i IMv.

Przemysłowa sztuczna inteligencja będzie miała kluczowe znaczenie dla zwiększenia szybkości przetwarzania i przepustowości danych, umożliwiając przyspieszoną ewaluację produktów i procesów oraz innowacje. Już dziś pomaga automatyzować monotonną pracę, pozostawiając inżynierom czas na skupienie się na pokonywaniu wyzwań projektowych. AI może również pomóc użytkownikom w poznawaniu nowych narzędzi, ucząc się wzorców poleceń i proponując nowe na podstawie kontekstu. Niektóre organizacje wykorzystały tę technologię do rejestrowania zwyczajów doświadczonych pracowników, aby pomóc w szkoleniu nowych pracowników.

Metawersum przemysłowe to kolejny etap ewolucji transformacji cyfrowej, łączący kompleksowego cyfrowego bliźniaka, sztuczną inteligencję i automatyzację definiowaną programowo w celu stworzenia intuicyjnego i opartego na współpracy wirtualnego środowiska na podstawie precyzyjnych danych płynących z materialnego otoczenia. IMv będzie również działać jako pojedynczy panel, który umożliwia gromadzenie, koordynację i wyświetlanie wszystkich danych na temat cyklu życia w celu przeglądu lub modyfikacji.

Można je na przykład zastosować do obsługi i zarządzania aktywami produkcyjnymi w świecie rzeczywistym. Nowoczesne maszyny produkcyjne są wysoce zautomatyzowane i połączone w sieć. Metawersum przemysłowe może pomóc operatorom w poprawie efektywności ich obsługi i konserwacji. Czujniki wibracji mogą ostrzec operatora maszyny, skłaniając go do przeprowadzenia dalszych badań. Operator może bezpośrednio przyjrzeć się cyfrowemu bliźniakowi maszyny, skontaktować się z ekspertem ds. procesów w celu analizy jej oprogramowania i sprawdzić konfigurację rzeczywistego urządzenia w IMv, aby dotrzeć do źródła problemu.

Dzięki przemysłowej sztucznej inteligencji IMv może również stale monitorować działania produkcyjne w danym okresie, tworzyć raporty oraz automatycznie wykrywać i diagnozować problemy. Wczesna identyfikacja anomalii czy to przez przemysłową sztuczną inteligencję, czy przez operatora maszyny, pozwala z wyprzedzeniem dostrzec problemy, prowadząc do zmniejszenia liczby nieplanowanych przestojów i wydłużenia czasu pracy.

Inwestuj w przyszłość dzięki holistycznej transformacji cyfrowej

W 2025 roku utrzyma się silna presja w wielu branżach. Firmy zmagają się ze wzrostem kosztów, złożoności i tempa innowacji w zakresie nowych produktów i systemów produkcyjnych. Dodatkową przeszkodą na drodze do osiągnięcia sukcesu są szybkie zmiany w globalnych uregulowaniach prawnych i wymaganiach dotyczących zrównoważonego rozwoju oraz silna konkurencja o pracowników w kluczowych dziedzinach.

Wszystkie te trudności składają się na pozornie chaotyczny krajobraz przemysłowy, który podlega szybkim i niespodziewanym zmianom. Przedsiębiorstwa wiedzą, że technologia może pomóc im rozwikłać ten chaos, często jednak nie podchodzą do cyfryzacji wystarczająco wszechstronnie. W konsekwencji rozwiązania i technologie o naprawdę dużym potencjale są wdrażane punktowo, co prowadzi do zamieszania, frustracji i spadku wydajności, ponieważ użytkownicy próbują dostosować się do zmian w sposób nieusystematyzowany.

W obliczu chaosu do działania przystępujemy instynktownie. Tymczasem, jeśli chodzi o budowanie przyszłości przemysłu, naszą pierwszą reakcją powinna być analiza sytuacji, drugą opracowanie planu, a dopiero trzecią jego realizacja. Prawdziwa transformacja cyfrowa to długofalowe przedsięwzięcie, które przyniesie potężne korzyści – ale tylko tym organizacjom, które wdrożą technologie w kluczowych obszarach, dokonają ponownej oceny lub przebudowy powiązanych procesów oraz zapewnią przejrzyste informacje i wsparcie odpowiednim osobom. W nadchodzących latach takie podejście wyznaczy granicę pomiędzy podmiotami, które utknęły w pogoni za trendami, a tymi, które wyprzedzą konkurencję.

Autor: Dale Tutt jest wiceprezesem ds. globalnej strategii przemysłowej w Siemens Digital Industries Software. Kieruje zespołem ekspertów, którzy opracowują i realizują branżowe strategie produktowe i marketingowe we współpracy z globalnymi zespołami ds. produktów, sprzedaży i rozwoju działalności. Połączenie ponad 5 lat doświadczenia na tym stanowisku z rozległą wiedzą na temat przemysłu lotniczego i obronnego pozwala mu doskonale orientować się w wyzwaniach i możliwościach stojących przed organizacjami biznesowymi, które dopiero teraz rozpoczynają swoją transformację cyfrową.

Artykuł sponsorowany