شرکت های صنعتی در سراسر جهان برای تبدیل ایده ها به محصولات فیزیکی برای مشتریان خود به ابزارهای دیجیتالی متکی هستند. این ابزارها از دهه‌های 1960 و 1970، زمانی که رایانه‌ها برای اولین بار جایگزین میزهای طراحی در دفاتر طراحی شدند، به طور فزاینده‌ای قدرتمندتر، انعطاف‌پذیرتر و پیچیده‌تر شدند. امروزه، مدیریت چرخه عمر محصول (PLM) به زبان اول مهندسان تبدیل شده است: سیستم‌های PLM به شرکت‌ها کمک می‌کنند تا دانش محصول را در سازمان‌های خود جذب، کدگذاری، پردازش و به اشتراک بگذارند.
با این حال، همانطور که ابزارهای مهندسی توانمندتر شده‌اند، تقاضاهایی که بر آنها اثرگذاشته می‌شود نیز افزایش یافته است. عملکردهای محصول به طور فزاینده ای از طریق ترکیبی از سخت افزار و نرم افزار ارائه می شود. حسگرها و قابلیت‌های ارتباطی به محصولات این امکان را می‌دهند که ویژگی‌های بیشتری را ارائه دهند و به شرایط عملیاتی در حال تغییر و نیازهای کاربر پاسخ مؤثرتری دهند. رابط های کاربری پیشرفته و سازگار، عملکرد ماشین های پیچیده را ساده ترکرده است.
مدل های کسب و کار در حال تکامل نیز مرزهای بین طراحی و استفاده را محو می کند. مشتریان انتظار دارند عملکرد محصولات در طول چرخه عمرشان بهبود یابد، که با به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری یا توانایی ایجاد ویژگی‌های جدید در صورت لزوم فعال می‌شود. بسیاری از محصولات به عنوان بخشی از اکوسیستم محصولات و خدمات مرتبط عمل می کنند. به طور فزاینده ای، مشتریان محصولات را به طور کامل نمی خرند، بلکه برای قابلیت هایی که ارائه می کنند بر اساس هر بار استفاده یا اشتراک هزینه می پردازند.
تولد دوقلوی دیجیتال
این الزامات در حال تغییر باعث دگرگونی در نمایندگی محصولات دیجیتال و ایجاد یک ابزار جدید شده است: دوقلوهای دیجیتالی ابزارهای مهندسی دیجیتال موجود را با هم ترکیب می‌کنند و بر پایه آنها ساخته می‌شوند، منابع داده‌ای اضافی را ترکیب می‌کنند، قابلیت‌های شبیه‌سازی و تجزیه و تحلیل پیشرفته را اضافه می‌کنند، و پیوندهایی را به داده‌های زنده تولید شده در طول ساخت و استفاده محصول ایجاد می‌کنند. یک سیستم PLM معمولی از یک مدل دیجیتال برای نمایش هر نوع محصول استفاده می کند. در مقابل، یک دوقلو دیجیتال ممکن است برای هر محصول جداگانه یک مدل داشته باشد که با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده در طول چرخه عمر محصول، به‌طور مداوم به روز می‌شود.
رویکرد دوقلوی دیجیتال را می توان برای محصولات، فرآیندهای تولید یا حتی کل زنجیره ارزش اعمال کرد. در این مقاله، ما بر روی کاربرد آنها در محصولات، به طور خاص در طراحی محصول تمرکز خواهیم کرد.
دوقلوهای دیجیتال مزایای بالقوه متعددی را برای شرکت ها و کاربران مبتنی بر محصول ارائه می دهند. آنها می توانند به بهینه سازی طراحی کمک کنند، هزینه ها و زمان عرضه به بازار را کاهش دهند و پاسخ سازمان را به نیازهای جدید مشتری تسریع کنند. دوقلوهای دیجیتال همچنین می‌توانند عامل مهمی برای جریان‌های درآمدی جدید، مانند خدمات نگهداری و پشتیبانی از راه دور و مدل‌های تجاری «به‌عنوان خدمات» باشند.
بر اساس تجربه شرکت‌هایی که قبلاً این رویکرد را اتخاذ کرده‌اند، تخمین می‌زنیم که فناوری‌های دوقلو دیجیتال می‌توانند درآمد را تا 10 درصد افزایش دهند، زمان عرضه به بازار را تا 50 درصد تسریع کنند و کیفیت محصول را تا 25 درصد بهبود بخشند. درصد فناوری دوقلوی دیجیتال در حال تبدیل شدن به یک صنعت مهم است. برآوردهای فعلی نشان می دهد که بازار دوقلوهای دیجیتال تنها در اروپا تا سال 2025 حدود 7 میلیارد یورو خواهد بود و نرخ رشد سالانه آن 30 تا 45 درصد خواهد بود.
دوقلوهای دیجیتال در عمل
شرکت‌ها در بسیاری از صنایع مختلف با استفاده از دوقلوهای دیجیتال برای توسعه محصول، تولید و پشتیبانی مادام العمر ارزش واقعی را به دست آورده‌اند.
دوقلوهای دیجیتال در حال حاضر نحوه طراحی، ساخت و بهبود محصولات را تغییر می دهند.
برای مثال، یک OEM خودرو از رویکرد دیجیتال دوقلو برای ایجاد یک پیکربندی مفهومی برای توسعه فاز اولیه استفاده کرده است. شروع فرآیند توسعه به ویژه برای محصولات پیچیده چالش برانگیز است زیرا گروه های ذینفع مختلف مانند فروش، مهندسی و امور مالی ممکن است نیازهای محصول متفاوت یا حتی متناقضی داشته باشند. OEM اکنون این مبادلات را با استفاده از یک پیکربندی مفهومی دیجیتال متعادل می کند که امکان ارزیابی همزمان نیازهای مشتری، مفاهیم فنی و هزینه های محصول را فراهم می کند. هنگامی که یک مفهوم فنی در یک سیستم یا زیرسیستم محصول تغییر می کند، پیامدهایی برای برآوردن نیازهای مشتری یا محصول خواهد داشت
اهداف هزینه بلافاصله شفاف می شوند.
استفاده از پیکربندی در تیم های توسعه متقابل به OEM کمک کرده است تا 5 تا 15 درصد از هزینه های مواد یک وسیله نقلیه جدید را به ویژگی هایی اختصاص دهد که بیشترین ارزش را برای مشتری ایجاد می کند. بکارگیری رویکرد برای انتخاب اجزای مورد نظر مشتری به شرکت این امکان را می دهد که هزینه ها و ارزش مشتری را به طور همزمان بهینه کند و حاشیه مشارکت آن قطعات را بین 5 تا 10 درصد بهبود بخشد. به عنوان یک مزیت دیگر، پیکربندی به تیم کمک کرد تا زمان دستیابی به توافق بر سر تغییرات را تا 20 درصد کاهش دهد، بنابراین زمان ورود به بازار را تسریع کرد.
دوقلوهای دیجیتال حتی برای تکرار سیستم ها در سناریوهای ماموریت پیچیده استفاده می شوند. با استفاده از این رویکرد، یک بازیکن هوافضا و دفاع زمان مورد نیاز برای توسعه محصولات پیشرفته را 30 تا 40 درصد کاهش داده است. دوقلو دیجیتال همچنین به بحث و گفتگو با مشتریان در طول فرآیند توسعه کمک می کند و به شرکت کمک می کند تا طرح های خود را تأیید و بهبود بخشد.
در بخش لوازم الکترونیکی مصرفی، یک شرکت از دوقلوهای دیجیتالی محصول برای افزایش کیفیت و انعطاف‌پذیری زنجیره تامین استفاده می‌کند. اطلاعات دقیق در مورد محتوای محصولات خود، از جمله منبع دقیق اجزای جداگانه را ذخیره می کند. در صورت بروز مشکلات کیفی در حین تولید یا شکست‌های اولیه در این زمینه، شرکت می‌تواند مشکلات را به تاسیسات تامین‌کننده خاص ردیابی کند، سپس اقدامات مناسب را برای جلوگیری از تکرار مشکل انجام دهد. یک تامین کننده خودرو از همین رویکرد برای ردیابی انحرافات کیفیت در تولید خود تا زنجیره تامین بالادست استفاده می کند و در این فرآیند ضایعات را تا 20 درصد کاهش داده است.
دوقلوهای دیجیتال به طور فزاینده ای برای بهبود نسل های آینده محصولات مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال، یک سازنده خودروی الکتریکی (EV) از داده های زنده بیش از 80 حسگر برای ردیابی مصرف انرژی در رژیم های مختلف رانندگی و در شرایط آب و هوایی مختلف استفاده می کند. تجزیه و تحلیل این داده‌ها به آن اجازه می‌دهد تا نرم‌افزار کنترل خودرو خود را ارتقا دهد، برخی از به‌روزرسانی‌ها در خودروهای جدید معرفی شده و برخی دیگر از طریق هوا به مشتریان فعلی ارائه می‌شوند.
در همین حال، توسعه دهندگان سیستم های رانندگی خودکار، به طور فزاینده ای در حال توسعه فناوری خود در محیط های مجازی هستند. آموزش و اعتبارسنجی الگوریتم ها در یک محیط شبیه سازی شده ایمن تر و ارزان تر از تست های دنیای واقعی است. علاوه بر این، توانایی اجرای شبیه‌سازی‌های متعدد به صورت موازی، روند آزمایش را بیش از 10000 برابر تسریع کرده است. گنجاندن داده های حسگر از وسایل نقلیه واقعی در این آزمایش ها به شرکت ها کمک می کند تا صحت شبیه سازی های خود را بهبود بخشند و نقاط کور را در پایگاه داده آزمایش مجازی شناسایی کنند.
یک شرکت در بخش انرژی های تجدیدپذیر از یک دوقلو دیجیتال برای اتوماسیون، شتاب بخشیدن و بهبود مهندسی توربین های برق آبی استفاده می کند. استفاده از سیستم یادگیری ماشین برای ارزیابی عملکرد احتمالی طرح‌های جدید به آن اجازه می‌دهد تا بیش از یک میلیون طرح مختلف را در ثانیه به جای ساعت‌های مورد نیاز برای تحلیل دینامیک جریان محاسباتی مرسوم (CFD) رتبه‌بندی کند. هندسه برنده حداکثر عملکرد نظری را ارائه می دهد، به طور قابل توجهی بالاتر از آنچه که با روش های بهینه سازی مرسوم قابل دستیابی است. علاوه بر این، با استفاده از یادگیری ماشینی، زمان چرخه طراحی انتها به انتها در مقایسه با رویکرد معمولی به نصف کاهش یافت.
دوقلوهای دیجیتال سه بعدی
شرکت‌ها در بخش‌های دیگر نیز شروع به استفاده از دوقلوهای دیجیتالی برای به دست آوردن بینش عمیق‌تر در مورد رفتارها و ترجیحات مشتری کرده‌اند. برای مثال، تولیدکنندگان کالاهای سفید ( بدون برند ) می‌توانند از داده‌های محصولات در حین خدمت برای شناسایی بیشترین و کم استفاده‌ترین ویژگی‌ها استفاده کنند. این می تواند تصمیمات توسعه محصول آینده، مانند حذف ویژگی هایی که به ندرت استفاده می شود یا تجدید نظر در رابط کاربری برای دسترسی بیشتر به ویژگی ها، اطلاع رسانی کند.
پذیرش دوقلوهای دیجیتال در حال حاضر در صنایع در حال افزایش است، زیرا شرکت ها قصد دارند از مزایای انواع مختلف دوقلوهای دیجیتال بهره ببرند. با توجه به اشکال مختلف دوقلوهای دیجیتالی سه بعدی، و نقاط شروع متفاوت هر سازمان، یک استراتژی واضح برای کمک به اولویت بندی برای تمرکز بر توسعه دوقلوهای دیجیتال وتعیین مراحل برای اخذ بیشترین ارزش ، لازم است..
چگونه در سفر دوقلوی دیجیتال خود شروع نموده و موفق شوید
شروع یک سفر دیجیتالی دوقلو در نگاه اول می تواند دلهره آور به نظر برسد، به خصوص از آنجایی که وسعت و عمق موارد استفاده می تواند کل چشم انداز شرکت را در بر بگیرد، از جمله انتخاب نمونه کارها، طراحی مدل کسب و کار، تحقیق و توسعه، تولید و پشتیبانی در طول زندگی.
با این حال، این تطبیق پذیری می تواند یک نقطه قوت نیز باشد، زیرا به شرکت ها اجازه می دهد تا کارهای کوچک را شروع کنند و دامنه، پیچیدگی و پوشش زنجیره ارزش پروژه های دوقلوی دیجیتال خود را در طول زمان گسترش دهند. تجربه شرکت‌هایی که از دوقلوهای دیجیتال در عملیات محصول خود استفاده کرده‌اند به چند قانون ساده منجر می‌شود که می‌تواند تا حد زیادی افزایش یابد.
شانس موفقیت خود را ببینید
آرزوهای خود را مشخص کنید
از بهترین شیوه های دیجیتال دوقلو آگاه باشید. تکالیف خود را انجام دهید و به دنبال دیدگاه‌هایی در مورد بهترین شیوه‌ها و روندهای آینده در فناوری دوقلوی دیجیتال باشید. عناصر چشم انداز خود را ارزیابی و اولویت بندی کنید. پتانسیل فرصت های مرتبط با دوقلوهای دیجیتال را ارزیابی کنید و آنها را در نقشه راه پیاده سازی اولویت بندی کنید.
در مورد پرونده تجاری شفاف باشید. مقدار ارائه شده توسط فرصت‌های دیجیتال دوقلوی مختلف را کمی کنید و حداقل سطح پیچیدگی مدل مورد نیاز برای تولید آن ارزش را تعیین کنید. پروژه های موفق بر زمان توسعه کوتاه و ROI سریع تمرکز دارند.
موارد را با نمونه سازی موارد استفاده انتخابی آزمایش کنید. مجموعه‌ای از هکاتون‌ها (احتمالاً توسط متخصصان دیجیتال دوقلو پشتیبانی می‌شود) برای ارزیابی پایه قابلیت‌های خود، توسعه نمونه‌های اولیه راه‌حل، اصلاح و تنظیم مفاهیم اولیه اجرا کنید. این مرحله رویکرد را کالیبره می کند و از از دست دادن زمان و منابع شما با انجام یک برنامه غیرممکن جلوگیری می کند. این بخشی از یک حرکت تضمین ارزش گسترده تر است که هدف آن به نتیجه رسیدن کل پروژه است.
نقاط قوت خود را بشناسید
ارزیابی بلوغ را انجام دهید. قابلیت‌های توسعه محصول دیجیتال فعلی خود را در شش بعد اصلی درک کنید: روش‌های توسعه، حاکمیت PLM، استراتژی داده، فرآیندهای تجاری، پیچیدگی سیستم و همکاری. درک زمینه‌هایی که در آنها پیشرفته‌تر هستید و در آنها عقب مانده‌اید، به اولویت‌بندی حوزه‌های سرمایه‌گذاری برای اجرای متوازن یک دوقلوی دیجیتال و موارد استفاده از آن کمک می‌کند.
دسترسی به استعدادها و قابلیت‌های مناسب می‌تواند یک ابتکار دوقلو ی دیجیتال را ایجاد نموده یا شکست دهد. بسیاری از سازمان ها برای طراحی تجربه کاربر نیاز به توسعه تخصص بیشتری در زمینه هایی مانند شبیه سازی و مدل سازی پیشرفته یا تجزیه و تحلیل داده ها دارند.
یک پیاده سازی گام به گام و چابک را برنامه ریزی کنید
چندین ماه روی توسعه یک محصول حداقل بادوام (MVP) سرمایه گذاری کنید. یک تیم چندکاره و چابک را ایجاد کنید که به موارد استفاده اولویت‌دار فکر می‌کند و قابلیت‌های دیجیتالی را در این فرآیند ایجاد می‌کند. MVP اکنون رویکرد ضروری برای به حداکثر رساندن سود از ابتدا است به جای اینکه منتظر بمانید تا برنامه قبل از تجربه اولین مزایا نهایی شود.
یک MVP گذشته نگر را برای چرخش یا پشتکار انجام دهید. از اولین مرحله MVP درس بگیرید تا آرزوهای دوقلوی دیجیتال خود را تأیید کنید یا آنها را بر اساس یافته‌ها (به عنوان مثال، اعتبار موارد استفاده، پیچیدگی اجرا و بلوغ سازمان) تغییر دهید. این دومین حرکت تضمین ارزش است که شما را قادر می‌سازد تا طرح پیاده‌سازی را بیشتر کالیبره کنید و محدوده را برای جلوگیری از ایجاد هزینه‌های غرق شده بازبینی کنید.
ابتکار دیجیتال دوقلو را افزایش دهید و بازگشت سرمایه را بهینه سازی و استانداردسازی پیاده سازی بر اساس بینش از مرحله MVP تسریع کنید. یک استراتژی (داخلی یا خارجی) استخدام و ایجاد قابلیت را تعریف کنید. یک مدل عملیاتی بسازید تا مقیاس بندی سریع رویکردهای موفق را امکان پذیر کند. پیشرفته‌ترین سازمان‌ها معمولاً فناوری‌های دوقلوی دیجیتال را یک قابلیت استراتژیک اصلی می‌دانند.
با پیروی از این بهترین روش‌های ساده، می‌توانید از مزایای دوقلوهای دیجیتالی به روشی مقیاس‌پذیر و پیشرو بهره ببرید.
درباره نویسنده (نویسندگان)
Mickael Brossard یک شریک در دفتر مک کینزی در پاریس است، Sebastien Chaigne شریک وابسته است. جاکومو کوربو یک شریک در دفتر لندن است. Bernhard Mühlreiter شریک در دفتر وین است. و یان پل استاین شریک وابسته در دفتر مونیخ است.
نویسندگان مایلند از روبرتو آرگولینی، الیا برتلتی، کیمبرلی بوردن، آکشی دسای، هانس ارنتل، الساندرو فوره راگانی، آنا هرلت، مارک هانتینگتون، میتون کامات، میشل مانزو و الساندرو ماتوزی برای کمک به این مقاله تشکر کنند.
