V každém roce z posledních několika let jsem si našel čas, abych se zamyslel nad hlavními trendy a výzvami, které naše odvětví zažívá, a podělil se o svůj pohled na to, jak se tyto trendy budou vyvíjet a jaké nové strategie nebo přístupy bude nová dynamika motivovat napříč odvětvími. V loňském roce jsem zkoumal, jak se posunuly hlavní průmyslové výzvy a jaký vliv budou mít na společnosti v roce 2024.

V roce 2024 jsme byli svědky toho, že mnohé ze stávajících výzev nadále pokračují. Komplexnost výrobků, výrobních procesů a dodavatelských řetězců se nadále zvyšuje, zejména s tím, jak se pokročilá elektronika a software stále více podílí na funkčnosti výrobků. Nárůst složitosti v mnoha oblastech je ještě vyšší v důsledku zrychlování produktových vývojových cyklů napříč odvětvími, protože společnosti se snaží získat konkurenční výhodu prostřednictvím inovací. Mezitím nové předpisy o udržitelnosti a intenzivní boj o pracovníky s klíčovými dovednostmi dále komplikují úkol vést podnik přes tyto překážky.

Vzhledem k tomu, že se společnosti zaměřují na zvládání každé z těchto výzev, může se průmyslová krajina jevit jako chaotická. Mnoho společností na tuto nepřehlednou situaci reaguje dost neorganizovaně. První reakcí bývá nejčastěji hledání digitálních nástrojů k získání výhod v oblasti vývoje produktů, návrhu a výrobního provozu, správy dat, dynamiky dodavatelského řetězce a dalších. Tyto implementace však často probíhají po částech nebo nekoordinovaně. I když tyto nástroje mohou izolovaně přinášet výhody, jejich skutečné transformační přínosy nelze odemknout bez širší strategie. Digitální transformace navíc vyžaduje více než jen rozšíření sady digitálních nástrojů.

S výhledem do roku 2025 bych se rád znovu zaměřil na základní důvody, proč by společnosti měly usilovat o komplexní digitální transformaci, a prozkoumal celý rozsah toho, co digitální transformace obnáší. Pro nadcházející rok a další období bude rozhodující mít na paměti, že nástroje nestačí, pokud chybí vhodné procesy a talentovaní lidé s dostatečnou podporou.

Navigace na cestě digitální transformace

Nejprve je důležité si uvědomit, že digitální transformace je maraton, který vyžaduje investice, odhodlání a určitou trpělivost. Digitální transformace, stejně jako každý dlouhodobý projekt, začíná plánem a strategií realizace jednotlivých fází plánu. Obecně může být užitečné načrtnout plán na základě konkrétních cílů, měřitelných úkolů a kritických slabých míst v současných procesech, která by měla být v rámci digitální transformace řešena.

Existuje několik dalších úvah, které mohou pomoci při plánování jemnějších detailů digitální transformace:

• Jak zajistit soulad s rostoucím počtem předpisů a vyhnout se sankcím?
• Lze oddělení rozšířit tak, aby rozvíjela více interních kompetencí? Nebo by dávalo větší smysl navázat partnerství s dodavateli a rozšířit stávající schopnosti takto?
• Kde mohou digitální technologie přinést největší hodnotu a jak lze zlepšit procesy, aby se maximalizovaly investice?
• Jak mohou technologie posílit postavení lidí, kteří stojí za procesy? Jaký druh podpory mohou lidé potřebovat?

Poslední bod ve výše uvedeném seznamu si žádá upřesnění. Digitální transformace s sebou nese organizační změny. Organizace jsou v konečném důsledku soubory lidí propojené strukturami a procesy a posílené technologiemi. Úspěch programu digitální transformace proto závisí nejen na technologii. Úspěšný program digitální transformace musí počítat se strukturálními a kulturními změnami, k nimž dojde v souvislosti s nasazením digitálních technologií, a strukturovat procesy tak, aby podporovaly nový digitalizovaný ekosystém.

V minulosti mnoho společností reagovalo na nejistotu a přelomové výzvy nákupem izolovaných nástrojů k řešení naléhavých problémů, aniž by se zabývaly širšími limity. V důsledku toho mnoho z těchto společností nikdy neinvestovalo čas ani úsilí do pochopení svého nového nástroje (nástrojů) nebo do určení toho, jak je třeba aktualizovat procesy, aby se zploštila křivka učení a z investice se vytěžila co nejvyšší hodnota. Navíc pouhá investice do digitalizace procesů bez záměru nebo strategie představuje riziko, že zaměstnanci zůstanou pozadu, protože se budou snažit naučit nové dovednosti nebo se přizpůsobit novým metodám plnění úkolů.

Digitální transformace organizace naopak vyžaduje komplexní přístup. Jakmile je identifikován nový nástroj, který může vést k transformaci procesu, je třeba proces optimalizovat nebo znovu definovat tak, aby bylo možné tento nástroj využít, zejména v případech, kdy se zvýší propojení mezi jednotlivými oblastmi. Snad nejdůležitější je, že uživatelé nových řešení a procesů potřebují vzdělávací podporu a fórum, kde mohou nabídnout zpětnou vazbu a zlepšení, která pomohou maximalizovat výsledky transformace. Tyto podrobnosti lze nastínit v plánu digitální transformace.

Digitalizace se pak šíří do celé společnosti opakováním následující činnosti: strategickou implementací nových nástrojů a procesů a vzděláváním uživatelů pro urychlení jejich adopce. Takový přístup ke strategii digitální transformace zajistí, že uživatelé přijmou novou technologii a proces s důvěrou a budou moci nové možnosti nasadit s velkým efektem.

Budování kolem komplexního digitálního dvojčete

Když je plán digitální transformace hotový, dalším krokem je položení základů. Ve společnosti Siemens věříme, že technologickým základem úspěšné digitální transformace je vybudování komplexního digitálního dvojčete. Digitální dvojče je ve své nejzákladnější podobě na fyzikální realitě postavená digitální reprezentace aktiva nebo procesu, virtuální kopie fyzické nebo vbrzku fyzické věci.

Digitální dvojče pomáhá definovat a optimalizovat produkty a výrobní systémy, čímž výrazně snižuje potřebu fyzických prototypů během vývoje a šetří cenné zdroje. Digitální dvojče se aktualizuje tak, aby odráželo jakoukoli změnu svého fyzického protějšku v průběhu celého životního cyklu produkt, čímž vzniká uzavřená smyčka zpětné vazby mezi virtuálním a reálným prostředím. To umožňuje společnostem průběžně optimalizovat své produkty, výrobu a procesy dodavatelského řetězce s minimálními náklady.

Má-li být digitální dvojče založené na fyzikálních datech komplexní, musí zahrnovat všechny oblasti produktu: mechanické, elektronické a elektrické systémy, software a propojení s výrobou, aby plně zachytilo dnešní inteligentní výrobky a procesy. Komplexní digitální dvojče zahrnuje soubor konzistentních digitálních modelů reprezentujících různé aspekty, které lze použít v celém životním cyklu produktu, výroby a dodavatelského řetězce.

Komplexní digitální dvojče umožňuje bezproblémovou integraci životního cyklu produktu a výroby, včetně softwaru a automatizace. Výrobním společnostem umožňuje navrhovat, simulovat, testovat, zlepšovat a ověřovat výrobky pomocí digitálního dvojčete, včetně mechaniky, fyzikálních aspektů, elektroniky a softwaru. Toho všeho lze dosáhnout ve virtuálním prostředí pomocí robustních simulačních nástrojů, které zvyšují kvalitu produktu nebo procesu a zároveň zkracují celkový cyklus návrhu.

„Posun doleva“ pomocí komplexního digitálního dvojčete

Jakmile společnosti začnou budovat své systémy směrem ke komplexnímu digitálnímu dvojčeti a na jeho základě, mohou přesunout klíčové činnosti do ranější fáze životního cyklu vývoje nového produktu, výrobního systému, nabídky služeb nebo interního obchodního procesu. Rozhodující je, že posun inženýrských, konstrukčních, nákladových a dalších analytických činností doleva přináší cenné informace a poznatky již na počátku životního cyklu, kde je snazší a méně nákladné na ně reagovat a kde mohou ve finále přinést největší zlepšení. To vytváří nadstandardní hodnotu v podobě nižších nákladů, rychlejšího vývoje a optimalizovaného produktu po dokončení konkrétního výrobního programu.

Pokud jde o komplexní moderní výrobek, jako je automobil nebo letadlo, posun doleva digitalizace umožňuje inženýrům integrovat požadavky na návrh napříč oblastmi a provádět testování a ověřování v rané fázi pomocí virtuálních modelů výrobků nebo systémů namísto fyzických prototypů. Virtuální testování, ověřování a validace návrhů systémů mohou odstranit problémy s integrací napříč disciplínami, poskytnout včasné odhady výkonnosti a podpořit optimalizaci návrhu, a to vše s výhodami rychlosti a relativně nízkých nákladů, které přináší práce ve virtuálním světě.

V době, kdy jsem pracoval jako inženýr a vedoucí projektu v leteckém průmyslu, by takový posun doleva naprosto změnil pravidla. Při vývoji letadel je to často drak, který dozrává nejdříve, zatímco ostatní systémy, jako je hydraulika a elektrické systémy, se finalizují později. Na počátku programu se týmy odpovědné za drak snažily vyhradit v rámu místo pro hydraulická vedení a svazky kabelů, ale tyto rezervy se zakládaly pouze na nejlepších odhadech a informacích, které brzy zastaraly. Výsledkem bylo nákladné a časově náročné předělávání již vyráběných draků letadel, aby se do nich vešly větší svazky kabelů nebo změny hydraulických systémů.

Digitalizace a komplexní digitální dvojče nabízejí společnostem možnost odhalit a řešit takové problémy dříve, než se stanou nákladnými a komplikujícími v pozdní fázi vývoje. Posun analytických procesů doleva také podporuje větší optimalizaci produktu, výrobních procesů nebo dodavatelských řetězců, aby splňovaly stále přísnější požadavky na výkon, spolehlivost, náklady a udržitelnost.

Připravte se na nové technologie pomocí digitální transformace

Dobře podložená strategie digitální transformace postavená na komplexním digitálním dvojčeti také připravuje společnost na rychlou integraci nově vznikajících technologií do procesů, aby získala další výhody. Průmyslová umělá inteligence (AI) a průmyslový metaverse (IMv) jsou již na obzoru a slibují výrazné výhody společnostem, které dokážou využít jejich výkonných schopností.

Digitální transformace odemyká data z celé organizace a zpřístupňuje datové toky klíčovým osobám s rozhodovacími pravomocemi, od dílen až po manažerské pracovníky, a to napříč technickými a obchodními oblastmi. Jinými slovy, digitální transformace umožňuje společnostem sbírat a syntetizovat data z celého životního cyklu výrobku a výroby. To nabízí jak větší transparentnost v celém životním cyklu produktu a výroby, tak dokonalý ekosystém pro integraci průmyslových aplikací AI a IMv.

Průmyslová AI bude mít zásadní význam pro zvýšení rychlosti zpracování a propustnosti dat, což umožní rychlejší hodnocení a inovace produktů a procesů. Průmyslová AI dnes může pomoci automatizovat běžné úkoly, takže inženýři budou mít více času soustředit se na řešení konstrukčních výzev. AI může také pomoci uživatelům využívat nové nástroje tím, že se naučí vzorce příkazů a nabídne nové příkazy na základě kontextových podnětů. Některé společnosti tuto technologii využívají k zachycení vzorců zkušených zaměstnanců, kteří pomáhají školit nové zaměstnance.

Průmyslové metaversum je další etapou vývoje digitální transformace, která kombinuje komplexní digitální dvojče, AI a softwarově definovanou automatizaci a vytváří intuitivní a spolupracující virtuální prostředí postavené na přesných datech z reálného světa. IMv bude také fungovat jako jednotná platforma, na níž se shromažďují, orchestrují a zobrazují veškerá data životního cyklu, aby bylo možné je kontrolovat nebo s nimi manipulovat.

IMv lze například aplikovat na provoz a správu výrobních prostředků v reálném světě. Moderní výrobní stroje jsou vysoce automatizované a propojené a průmyslové metaversum může pomoci operátorům tyto stroje efektivněji spravovat a udržovat. Senzory na stroji mohou spustit varování před vibracemi, které upozorní obsluhu stroje. Operátor může přímo projít digitální dvojče stroje, kontaktovat provozního experta, aby prověřil program stroje, a prozkoumat nastavení skutečného stroje, a to vše v rámci IMv, aby odhalil příčinu problému.

Díky průmyslové umělé inteligenci může IMv také trvale monitorovat výrobní činnosti během daného období, vytvářet reporty a automaticky odhalovat a diagnostikovat problémy. Takováto včasná identifikace anomálního chování, ať už průmyslovou AI, nebo obsluhou stroje, umožňuje proaktivní identifikaci problémů, což vede k redukci počtu neplánovaných poruch a zvýšení provozuschopnosti.

Investujte do budoucnosti s ucelenou digitální transformací

Významné tlaky napříč průmyslovými odvětvími budou pokračovat i v roce 2025. Společnosti se pohybují v prostředí zvyšování nákladů, komplexnosti a rychlého tempa inovací nových produktů a výrobních systémů. Dosažení úspěchu dále komplikují rychlé změny v globálních předpisech a požadavcích na udržitelnost a tvrdý konkurenční boj o talenty v klíčových oblastech.

Tyto souběžné tlaky dohromady vytvářejí průmyslové prostředí, které působí chaoticky a rychle se mění bez předchozího varování. Společnosti vědí, že technologie jim mohou pomoci se v tomto chaosu vyznat, ale často k digitalizaci nepřistupují dostatečně komplexně. V důsledku toho jsou výkonná řešení a technologie přijímány jako izolovaná řešení, což vede ke zmatku, frustraci a neoptimálnímu výkonu, když se uživatelé snaží přizpůsobit změnám.

Naším instinktem je reagovat na chaos. Ale pokud jde o aktivity pro budoucnost našeho průmyslu, je rozhodující, abychom reagovali nejprve analýzou situace, za druhé vytvořením plánu a za třetí realizací tohoto plánu. Skutečná, ucelená digitální transformace je dlouhodobým úsilím, které přinese velké výhody těm společnostem, které přijmou technologie v klíčových oblastech, přehodnotí nebo přebudují související procesy a poskytnou jasné informace a podporu lidem, kterých se to týká. Takový přístup bude v příštích letech znamenat rozdíl mezi podniky, které v honbě za trendy uvíznou na mělčině, a těmi, které předstihnou konkurenci.

Dale Tutt

Dale Tutt je viceprezidentem pro globální průmyslovou strategii ve společnosti Siemens Digital Industries Software. Tutt vede tým odborníků, kteří ve spolupráci s globálními týmy pro produkty, prodej a obchodní rozvoj vyvíjejí a realizují odvětvové produktové a marketingové strategie. Díky více než pětiletým zkušenostem v této funkci v kombinaci s rozsáhlými zkušenostmi v leteckém a obranném průmyslu má Tutt hluboké znalosti o výzvách a příležitostech, kterým čelí společnosti na cestě k digitální transformaci.