ما هو التوأم الرقمي؟ هل هو نسخة تمثل فردًا أو شركة في عالم افتراضي؟ هل هو رسم مصمَّمٌ بمساعدة الحاسوب لمنتج ما؟ أم أنه خوارزمية حاسوبية لاختبار أثر تغيير أحد عناصر التصميم على النتائج المختلفة؟ على الرغم من تداول هذا المصطلح على نطاق واسع وبشكل متكرر، فإنه من الصعب التوصل إلى تعريف دقيق له.
المزيد من الرؤى والتقارير من ماكنزي باللغة العربية
للمزيد من الرؤى والتقارير من ماكنزي باللغة العربية شاهد مجموعة المقالات الخاصة بنا باللغة العربية، واشترك في النشرة الإخبارية العربية الشهرية
نقدم في ماكنزي سلسلة قصيرة عن التوائم الرقمية كجزء من بودكاست ماكنزي حول العمليات التشغيلية. وتبدأ هذه السلسلة اليوم بحلقة تستكشف إمكانات التوائم الرقمية من خلال التعرف على هويتها وتحديد خصائصها. ويدير "كريستيان جونسون" الحوار بين "كيمبرلي بوردن" و"آنا هيرلت"، الشريكتين في قطاع ماكنزي للعمليات التشغيلية. تم تعديل هذه النسخة الكتابية بشكل طفيف لغرض التوضيح.
"كريستيان جونسون": يتطلب نجاح الشركات في المستقبل عمليات تتميز بمرونة عالية وكفاءة كبيرة. أنا كريستيان جونسون، وأنتم تستمعون إلى بودكاست ماكنزي حول العمليات التشغيلية، حيث يلتقي المدراء التنفيذيون الرائدون على مستوى العالم مع خبراء ماكنزي لتوضيح الأفكار والمفاهيم ومناقشة السبل الممكنة لإيجاد واقع جديد للعمليات التشغيلية.
ويكتسب مصطلح التوأم الرقمي حضورًا أوسع في الصحف والمجلات المعنية بقطاع الأعمال، لكنه مصطلح رنّان ورائج لا يترافق عادة مع تعريف دقيق وواضح، ما يجعل من الصعب فهم الطريقة والظروف المناسبة لاستخدامه، والأهم من ذلك، الاستفادة من قيمته الكامنة الكبيرة. ولمساعدتنا على اكتساب فهم أعمق لمعنى التوأم الرقمي، ومعرفة كيفية استفادة الشركات منه في مختلف مراحل سلسلة القيمة، يسرني اليوم الترحيب بخبيرتين متمرستين في هذا المجال، هما شريكتا ماكنزي الرائدتان "آنا هيرلت"، من مكتبنا في ميونيخ، و"كيمبرلي بوردن"، من مكتبنا في شيكاغو، واللتان تتعاونان مع العملاء لبناء فهم دقيق لإمكانات التوائم الرقمية وطرق تطبيقها. "كيبمرلي" و"آنا"، شكرًا لكما على انضمامكما إلينا اليوم.
حسنًا، "آنا"، لنبدأ بمحاولة فهم المزيد عن موضوعنا اليوم. سأطرح عليك سؤالًا بسيطًا ولطيفًا في البداية. ما هو التوأم الرقمي؟
"آنا هيرلت": هذا سؤال جيد ووجيه، سأحاول الإجابة عليه بأسلوب مبسط ومفهوم. التوأم الرقمي هو نسخة رقمية لجسم مادي، نرجع إليها ونتفحصها في بيئتها ومنظومتها الخاصة دائمًا. ومن المهم ربط التوأم الرقمي بمصادر البيانات الحقيقية من البيئة المحيطة، ومواصلة تحديثه في الوقت الفعلي.
"كريستيان جونسون": هل يمكن يا "كيمبرلي" أن تشرحي لنا قليلًا عن أنواع التوائم الرقمية المتوفرة؟
"كيمبرلي بوردن": توجد العديد من النماذج المنتشرة للتوائم الرقمية. فعلى سبيل المثال، هناك توأم المنتج، وهو نسخة رقمية عن المنتج، وتوأم مصنع الإنتاج، الذي يمكن أن يكون نسخة رقمية عن كامل منشأة التصنيع، إلى جانب توأم المشتريات وسلسلة الإمدادات، الذي يُدعى غالبًا توأم الشبكة، وأخيرًا توأم البنية التحتية.
ويمكن لتوأم المنتج أن يشمل مختلف مراحل دورة حياة المنتج، انطلاقًا من تطوير الفكرة الأولية وتصميم المنتج ووصولًا إلى إطلاقه، ما يضمن توفير بيانات مباشرة في الوقت الفعلي عن المنتج أثناء تشغيله. ومن الأمثلة الشائعة على ذلك خرائط جوجل، التي تُعد توأمًا رقميًّا لسطح الأرض، ويتم ربطها ببيانات حركة المرور في الوقت الفعلي لتقديم الخيارات الأمثل لمسارات القيادة. وهذا مثال بسيط جدًّا على التوأم الرقمي.
"كريستيان جونسون": كما ذكرتُ في المقدمة، يكتسب مصطلح التوأم الرقمي حضورًا أوسع في الوقت الحالي، لكنه ما يزال دون تعريف دقيق وواضح. لذا، هل يمكنك اطلاعنا على خصائص التوأم الرقمي؟ وما هي الخصائص التي لا يتميز بها؟
"كيمبرلي بوردن": أنت محق بالفعل يا كريستيان، يتم استخدام هذ المصطلح بتساهل كبير في يومنا هذا. فمثلًا، يطلق البعض وصف التوأم الرقمي على المحاكاة البسيطة أو الرسم المُصمّم بمساعدة الحاسوب. لكنه وصف غير دقيق. فالتوأم الحقيقي يشمل في الغالب نماذج مادية متعددة، ويعالج البيانات في الوقت الفعلي.
"كريستيان جونسون": يبدو أنه يتميز بمستوى أكبر من التفاصيل والدقة، ويتضمن نماذج متعددة، إضافة إلى أهمية ربطه بالبيانات في الوقع الفعلي. هل هذا صحيح؟
"كيمبرلي بوردن": نعم، هذا صحيح تمامًا. وفي الواقع، يشمل التوأم الرقمي الحقيقي مختلف مراحل دورة حياة المنتج، من تطوير التصميم وصولًا إلى إطلاق المنتج وتشغيله.
"كريستيان جونسون": إذًا هو نموذج متكامل إلى حد كبير مع مختلف مراحل سلسلة القيمة.
"كيمبرلي بوردن": هذا صحيح.
"كريستيان جونسون": والآن، بعد تعريف محور حوارنا اليوم، هل يمكنكِ إخبارنا قليلًا حول القيمة التي تجنيها الشركات والمؤسسات من تطبيق التوائم الرقمية؟ وكيف يمكننا الاستفادة منها؟
"كيمبرلي بوردن": يمكن للتوأم الرقمي أن يعود بفوائد كبيرة وقيمة عظيمة. وتتمثل إحدى أهم هذه الفوائد في تطوير المنتجات وطرحها في السوق بزمن أقصر، حيث يسمح التوأم الرقمي بإصدار النسخ وإجراء التعديلات على تصميم المنتجات بسرعة أكبر بكثير من الفحص اليدوي لكل نموذج أولي على حدة، ما يتيح إجراء تحسينات كبيرة على جودة المنتج في غالب الأحيان. ويمكن إجراء هذه التحسينات خلال عملية التصنيع، إذ تمكّن محاكاة المنتج خلال التصنيع من تفحصه ومعاينة العيوب المُحتملة في تصميمه بهدف إصلاحها وتحسين عملية التصنيع. إضافة إلى ذلك، يوفر توأم المنتج قيد التشغيل القدرة على مراقبة أدائه وطريقة عمله، وإعادة التصميم في الوقت الفعلي عند الحاجة إلى ذلك.
وأخيرًا، رصدنا زيادة في الإيرادات وصلت حتى 10% بفضل تطوير توائم العملاء، والتي تتيح للعملاء التفاعل مع المنتج بشكل شامل. واعتمدت مجموعة دايملر، على سبيل المثال، على توائم العملاء لمنحهم فرصة تجربة قيادة سياراتها من دون الصعود إلى أيٍّ منها.
"كريستيان جونسون": رائع. وضّحت كيمبرلي لنا للتو فوائد التوائم الرقمية، من تسريع طرح المنتج في السوق، وإجراء تحسينات على جودة المنتج، وارتفاع في الإيرادات. كيف يمكن الاستفادة من هذه المزايا في معالجة القضايا الرئيسية الأخرى التي تهم الشركات، كالاستدامة البيئية؟
"آنا هيرلت": هذا سؤال وجيه حقًّا، نظرًا لأن الاستدامة هي أحد أهم المواضيع المطروحة للنقاش هذه الأيام. ويمكن للتوأم الرقمي تأدية دور مهم، خصوصًا توأم المنتج الرقمي، أو التوأم المُستخدم في عملية تطوير المنتج. إذ يمكن لهذا النموذج المساهمة في تقليل المواد المستخدمة في التصميم، وبالتالي ترشيد استهلاك المواد، إلى جانب تعزيز القدرة على مراقبة المنتج للحد من المشاكل المتعلقة بالجودة، وبالتالي الحد من النفايات الناتجة في البيئة. وتُعتمد هذه الناحية من قبل شركات تصنيع المنتجات الإلكترونية الاستهلاكية، والتي تمكنت من تحقيق تحسينات كبيرة على التصميم، إلى جانب تخفيض حجم النفايات بنحو 20%.
"كريستيان جونسون": من الواضح أن التوائم الرقمية تقدم قيمة إضافية ضخمة للشركات والعملاء على حد سواء. لكن يكمن التحدي في تحديد البيئة المناسبة للبدء بتطبيقها. فما هي الظروف اللازمة لتطبيق التوائم الرقمية؟
"آنا هيرلت": إن أحد أهم الظروف والعناصر اللازمة من وجهة نظري هو التقدم الرقمي. إذ ينبغي توفر البنى التحتية الداعمة للبيانات، كأنظمة إدارة دورة حياة المنتج وبيانات المنتج، إلى جانب الوصول إلى بيانات عالية الجودة من بيئة البيانات الحقيقية وعن طريق الاختبار والفحص، وذلك على امتداد مراحل التصنيع والتشغيل.
"كيمبرلي بوردن": ينبغي كذلك توفر حالة استخدام مناسبة. وبشكل عام، تُعد البيئات المُعقدة أو الديناميكية، التي تستفيد من إجراء التحسينات في الوقت الفعلي، نماذج مناسبة لحالات الاستخدام الأولية. وإلى جانب ذلك، تعمد بعض الشركات إلى تطبيق التوائم الرقمية لمنتجات بسيطة، كفُرش الأسنان والمنتجات المُستخدمة يوميًّا، بهدف الحصول على آراء العملاء في الوقت الفعلي.
"كريستيان جونسون": يمثّل نقص المهارات المتوفرة، وبالتحديد نقص المهارات الرقمية المتخصصة، أحد المواضيع التي ناقشناها في حلقات سابقة، والتي تحظى بتغطية واسعة في الصحف والمجلات أيضًا. ولنفترض مثلًا أنك مسؤولة عن تطبيق التوائم الرقمية في إحدى الشركات. ما هي مجموعة المهارات التي تحتاجينها لهذه المهمة؟
"كيمبرلي بوردن": البنية التحتية القوية للبيانات هي من أهم المتطلبات الواجب توافرها. لذا من الضروري توفر مصادر متخصصة بهندسة البيانات وعلوم البيانات لدعم البنية التحتية وتطبيق التوائم الرقمية. إضافة إلى ذلك، يجب امتلاك قدرات نمذجة مادية لتصميم نموذج عن المنتج أو المنشأة التي تحاول إنشاء توأم رقمي لها. وفي النهاية، تحتاج إلى مهارات متقدمة في المحاكاة والتحليلات لتعزيز سرعة وأداء القدرات الحاسوبية في البيئات المعقدة. ولك أن تتخيل حجم القدرات الحاسوبية الهائلة المطلوبة لتصميم توأم رقمي لطائرة مقاتلة، على سبيل المثال، بالمقارنة مع تصميم توأم رقمي لفرشاة أسنان. وبشكل عام، يساهم المستوى الرفيع من التقدم الرقمي في تسهيل تطبيق التوائم الرقمية إلى حد بعيد.
"كريستيان جونسون": إذًا، بخلاف المهارات اللازمة - أو مشكلة نقص المهارات اللازمة للتطبيق الناجح للتوائم الرقمية التي تطرقنا إليها للتو، ما هي العوائق الأخرى أمام بدء تطبيق التوائم الرقمية؟
"آنا هيرلت": عند الحديث مع الشركات، غالبًا ما تُطرح مشكلة نقص المهارات كإحدى أهم العقبات وأكبرها. ولكن تتمثل عقبة رئيسية أخرى في الحجم الضخم للاستثمارات الأولية المطلوبة قبل الحصول على كامل القيمة الحقيقية، إلى جانب ضعف الوصول إلى بيانات عالية الجودة يتطلبها تطبيق التوأم الرقمي.
"كيمبرلي بوردن": إضافة إلى ذلك، يتطلب التطبيق عادةً ربط التوأم بمصادر متعددة للبيانات، الأمر الذي يستغرق بعض الوقت، ويستوجب الاستفادة من الموارد عالية التخصص والمهارة التي تطرقنا إلى ذكرها سابقًا.
"آنا هيرلت": كما أعتقد أن على العديد من الشركات تحديد حالة الاستخدام ذات الصلة والمناسبة لبدء تطبيق التوائم. وعادة ما نحاول اختيار حالة غير معقدة بدرجة كبيرة، ونبدأ منها في تصميم هيكلية التوأم الرقمي بالكامل.
"كريستيان جونسون": عظيم. شكرًا جزيلًا لكما. في ختام حوارنا اليوم، هل يمكننا منح مستمعينا بعض النصائح العملية؟ ما هي نصائحكما لمن يستمع إلينا ويرغب في الشروع بالعمل على تصميم وتطبيق التوائم الرقمية؟
"آنا هيرلت": من المهم جدًّا إدراك الظروف الأولية القائمة عند بدء التطبيق من خلال إجراء الاختبارات المناسبة، كتقييم مستوى التقدم الرقمي للتعرف على نقاط القوة والضعف الحالية، وتحديد حجم القدرة المتوفرة للبدء مباشرة، أو تطوير البنية التحتية اللازمة لذلك. وكما ذكرت سابقًا، ينبغي بعد ذلك البدء بتطبيق توأم رقمي لنموذج أولي بسيط للمنتج، واستخلاص المعلومات وجمعها، والاستفادة منها في تطوير التصميم.
"كيمبرلي بوردن": اسمحي لي بأن أضيف على نصائحك أهمية اختيار حالة عمل واضحة ومحددة وعالية التخصص ومرتبطة بشكل وثيق بالقيمة الفعلية. من المهم جدًّا أيضًا تصميم التوأم الرقمي بما ينسجم مع الاستراتيجية الرقمية الشاملة، وتطبيقه بصورة تمنح الشركات أفضلية تنافسية في السوق. فعلى سبيل المثال، عندما ينجح الاعتماد على التوأم الرقمي في تحسين جودة المنتج بسرعة أكبر من الشركات المنافسة، فإن ذلك يمنح الشركة ميزة تنافسية حقيقية وقدرة مميزة على اغتنام قدرات التوأم الرقمي.
"كريستيان جونسون": شكرًا لكما مجددًّا، يا "كيمبرلي" و"آنا"، على تقديمكما نصائح قيّمة حول ضرورة اعتماد رؤية شاملة والاستفادة منها في وضع الاستراتيجية العامة.
"كيمبرلي بوردن": شكرًا لك يا "كريستيان".
"آنا هيرلت": شكرًا لك يا "كريستيان".
"كريستيان جونسون": توسعنا اليوم في التعاريف والمتطلبات الأساسية لتطبيق التوائم الرقمية، ولا يزال ثمة الكثير للحديث عنه حول التوائم الرقمية واستخداماتها. وهذا ما سنتطرق إليه بمزيد من التفصيل في الحلقات القادمة. رافقونا لاستكشاف هذا المجال الجديد والمتقدم. شكرًا لكما "كيم" و"آنا" على وقتكما الثمين اليوم. استمعتم إلى بودكاست ماكنزي حول العمليات التشغيلية معي أنا، "كريستيان جونسون". إذا نجحت مواضيعنا في نيل إعجابكم، تابعوا البرنامج على منصتي سبوتيفاي، وآبل بودكاستس، أو أية منصة تفضلونها.