Tarneahela digitaliseerimine kui juhi töövahend

Digitaalsete töötamisviiside kiire areng on mõjutanud oluliselt tarneahela kõigi valdkondade tulemuslikkust, trendi jätkumist on näha ka tulevikus. Digitaliseerimine toetab tarneahela protsesside strateegilist ja operatiivjuhtimist, võimaldab analüüsida osapoolte tulemuslikkust ja planeerida uusi investeeringuid. Selle innovatsiooni kõige eeliste rakendamiseks on oluline arendada tarneahela tehnoloogia õppekavade ja protsesside digitaliseeritust. Tallinna Tehnikakõrgkooli (TTK) näitel kirjutab teema lahti Digitaalse Tarneahela uurimisgrupi juht Eduard Ševtšenko.

Väljakutse juhtide haridusele

Kõrgkoolidel on oluline roll nii tänaste kui homsete juhtide digitaalsete kompetentside arendamisel. TTK on loonud uue uurimisgrupi Digitaalne Tarneahel, et täita ettevõtete vajadusi neljandast tööstusrevolutsioonist (4IR) tulenevatest kompetentsi- ja kvalifikatsiooninõuetest. Uurimisgrupi eesmärk on aidata ettevõtetel analüüsida, kuidas uued digitaalsed lahendused toetavad strateegiliste eesmärkide täitmist. Selleks pakub grupp välja uue neljakihilise digitaalse kaksiku metoodika, mis võimaldab tuvastada pudelikaelu ettevõtete tarneahelas, läbi viia süvendatud pudelikaela analüüsi operatiivtasemel ja seejärel hinnata uue tehnoloogia juurutuse otstarbekust/sobivust töökeskus(t)e tasemel virtuaalses keskkonnas. Digitaalse kaksiku metoodikale toetudes visualiseerib uurimisgrupp probleemsed kohad tarneahelates ja võimaldab analüüsida erinevate lahenduste rakendamise tulemuslikkust.

Uurimisgrupp töötab koos Tallinna Tehnikaülikooli Mehaanika ja Tööstustehnika instituudi teadlastega. Visiooni järgi on grupi liikmeteks TTK õppejõud ja õppekavade juhid, olles samas tehnikaülikooli doktorandid. Esimene doktorant, Lea Murumaa alustas septembris tööstustehnika erialal. Tema doktoritöö teemaks on „Mitmekihiline digitaalne kaksik kontaktivaba tootmisprotsessi juhtimiseks partnervõrgustikus“ (Multitier Digital Twin for Manufacturing Process contactless management in Sustainable Partner Network) ja juhendajateks TTÜ vanemteadur /TTK professor Eduard Ševtšenko, TTÜ teadur Tatjana Karaulova ja TTK-poolne konsultant Anne Kraav.

Digitaalne kaksik on kompleksne digitaalne üksiktoote kujutis, mis on täielikult digitaliseeritud toote elutsükli lahutamatu osa. Digitaalse kaksiku all mõistetakse olemasoleva protsessi, seadme, ettevõtte, rajatise jms digitaalset mudelit. Uuemad asjade interneti (IoT) tehnoloogiad loovad võimaluse masinate ja seadmete ühendamiseks internetiga, andes võimaluse juhtida masinaid ja seadmeid eemalt, tekitades nn kübertööstuse.

Kübertööstuse ideed on rakendatud väike- ja keskmise suurusega ettevõtete konkurentsivõime kasvatamisel. Digitaliseerimine ei lõpe tootmise tasemega, protsessidest kogutud andmed on kättesaadavad kõigile tarneahela osapooltele ja aluseks edasiste otsuste tegemisel. Ettevõtete erinevate tasemete protsesside digitaliseerimine toetab organisatsioonide väärtusloome protsesse, mis soodustab digitaalsete kaksikute moodustamist ja annab võimaluse tulemuslikkuse edasiseks parendamiseks.

Digitaalse Tarneahela grupp ja rakendusteadus

Uurimisgrupi Digitaalne Tarneahel loomine oli seotud vajadusega arendada tarneahela õppekavade õpiväljundeid lähtuvalt ettevõtete ootustest lõpetajate kvalifikatsioonile ja kompetentsidele.

Joonis 1: Digitaalse Tarneahela uurimisgrupp

Fookus on mitmekihilise digitaalse kaksiku meetodil, mis võimaldab määratleda ja hinnata strateegiliste eesmärkide täitmist, tuginedes erinevatest stsenaariumidest tulenevatele muutujatele ja korrigeerida ettevõtte tegevusi strateegiliste eesmärkide saavutamisel. Uurimisgrupp arendab digitaalse tarneahela juhtimise 4.0 õppemoodulit, mis integreeritakse bakalaureuse õppekavasse eesmärgiga valmistada ette tarneahela digitaliseerimise spetsialiste kolmes erinevas valdkonnas: tootmine ja tootmiskorraldus 4.0, logistika 4.0 ning ostu- ja hankekorraldus 4.0.

Uurimistöö käsitleb mitmekihilise digitaalse kaksiku meetodil detailselt tarneahela nelja erinevat kihti eesmärgiga muuta tarneahel agiilseks. Luuakse tarneahela mudel digitaalse kaksiku näol, mis hõlmab äriprotsesse, operatsioonide järgnevust, töökeskuste tegevusi ja tarneahela juhtpaneeli erinevate kihtidena.

Joonis 2: Neljakihilise digitaalse kaksiku metoodika

Digitaalse kaksiku esimene kiht (Kiht 1) on tarneahela äriprotsesside digitaalne kaksik, mis võimaldab visualiseerida ja analüüsida kogu tarneahelat. Autorid soovitavad modelleerida tarneahela äriprotsesse viiele tasemele: tarneahela ja ettevõtte äriprotsess, äriprotsessi staadium, äriprotsessi tegevus, ja äriprotsessi ülesanne. Esimest kahte taset kirjeldatakse lisandväärtuse ahela diagramme kasutades.

Digitaalse kaksiku teine kiht (Kiht 2) on operatsioonide voo digitaalne kaksik, mis võimaldab modelleerida ja simuleerida ostu ja hanke, tootmise, logistika, müügi jne tegevusvooge. Simulatsiooni tulemused viitavad olemasolevatele pudelikaeltele. Sellel tasemel leitakse ja testitakse tegevusvoogude parendusi, kasutades simulatsioonitarkvara enne, kui lahendused reaalsetesse keskkondadesse rakendatakse.

Digitaalse kaksiku kolmas kiht (Kiht 3) on töökeskus(t)e digitaalne kaksik, mis võimaldab modelleerida kihis 2 leitud töökeskuste pudelikaelu. Kolmanda kihi digitaalse kaksikuna loodud 3D-töökeskuse paigutus ja töökoha lahendus koosneb kahest keskkonna mudelist: tegeliku töökoha mudel ja innovatiivse lahendusega töökoha mudel.

Digitaalse kaksiku neljas kiht (Kiht 4) on tarneahela strateegilise juhtimise juhtpaneel, mis võimaldab jälgida kõrvalekaldeid optimaalsetest protsessidest igal tasemel. Mudel, mis jälgib kõrvalekaldeid korduvate tegevustega, on loodud sobivate tulemuslikkuse võtmenäitajate monitoorimiseks igal digitaalse kaksiku tasemel ja läbi erinevate tasemete ning tugineb tarneahela strateegilisele eesmärgile.

Digitaliseerimise teemad on aktuaalsed igas valdkonnas. Ka õppetöös ei ole enam võimalik püsida vaid ühe valdkonna raamides, sest koostöö erialade vahel on pidev protsess, mille areng on toetatud ka Tallinna Tehnikakõrgkooli rakendusuuringutega.

Mis on tarneahel? Tarneahel on protsesside, inimeste, tegevuste, info ja ressursside süsteem, mida on vaja mingi toote või teenuse jõudmiseks tootjast tarbijani.

Viited:

 [1] E. Shevtshenko, T. Karaulova, M. Igavens, G. Strods, K. Mahmood, I. Tandzegolskiene, V. Tütlys.  Innovative methods of engineering education popularization at schools. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences. Tallinn: Estonian Academy Publishers, 2019, vol. 68, iss. 4.

[2] K. Mahmood, T. Karaulova, T. Otto,  E. Shevtshenko. Development of cyber-physical production systems based on modelling Technologies. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences. Tallinn: Estonian Academy Publishers, 2019, vol. 68, iss. 4.

[3] I. Polyantchikov, E. Shevtshenko, T. Karaulova, T. Kangilaski, L. Camarinha-Matos. Virtual enterprise formation in the context of a sustainable partner Network. Ind. Manag. Data Syst., 117 (7) (2017), pp. 1446-1468