Valmistavan teollisuuden resilienssiä voi kehittää Osa 3: Systeemidynamiikka ja resilienssi

Blogit
Simo-Pekka Leino,
Olli Rantanen

Koronaviruspandemia on osoittanut globaalien toimitusketjujen haavoittuvuuden ja siksi niiden uudistamista ja resilienssin parantamista pohditaan nyt laajasti. Resilienssillä tarkoitetaan esimerkiksi toimitusketjun, organisaation tai yhteiskunnan kyvykkyyttä ylläpitää toiminnallisuus kohdatessaan yllättäviä häiriöitä. Juha-Pekka Anttilan ja Ismo Ruohomäen aiemmissa blogeissa kerrotaan enemmän resilienssistä, sekä VTT:n kehittämästä resilienssi-työkalusta ja resilienssin tilannekuvasta yrityksissä. VTT:llä on pohdittu myös systeemidynamiikan potentiaalia resilienssin kehittämisessä.

Mitä on systeemidynamiikka?

Systeemidynamiikka on epälineaaristen ja takaisinkytkettyjen säätöjärjestelmien teorioihin perustuva mallinnusmenetelmä, jonka avulla voidaan ymmärtää, suunnitella ja simuloida ja monimutkaisten järjestelmien rakennetta ja dynamiikkaa. Sosiaaliset järjestelmät, kuten toimitusketjut, ovat dynaamisesti hyvin monimutkaisia. Resilienssin lisäämisen keinot voivat olla ennakoivia tai reaktiivisia. Systeemidynamiikalla voidaan muun muassa mallintaa vaihtoehtoja nykytilan ongelmien ratkaisemiseksi ja transformaatiota kohti tulevaisuuden resilienttiä tavoitetilaa.  
Mustilla joutsenilla viitataan vaikeasti ennustettaviin tapahtumiin, joilla on pieni todennäköisyys mutta suuri vaikutus. Viruspandemian tiedettiin ehkä tulevan joskus, mutta silti sen seuraukset ovat yllättäneet. Siten resilienssin ja systeemidynamiikan kannalta yllättävien tapahtumien juurisyiden ja ajankohdan ennustamista mielenkiintoisempaa onkin analysoida mahdollisia seurauksia ja niihin varautumista. 

Systeemidynamiikan hyötyjä

Systeemidynamiikan avulla voidaan hahmotella ja testata erilaisia skenaarioita. Voidaan esimerkiksi saada esiin epävarmuudesta, kommunikaatio-ongelmista ja päätöksenteosta ajan mittaan kumuloituvia ongelmia ja häiriöiden vaikutuksia toimitusketjujen palvelutasoon, kustannuksiin, varastotasoihin, jne. Systeemidynamiikka auttaa luomaan strategioita häiriöistä selviämiseen. Systeemidynamiikan avulla voidaan hakea vastauksia mm. kysymyksiin: Miten päätöksentekijät arvioivat häiriöiden vaikutuksia toimitusketjun suunnitteluvaiheessa? Mikä on toimitusketjun suorituskyky osittaisten tai täysimittaisten häiriöiden vaikuttaessa? Miten häiriöt etenevät toimitusketjussa? Mikä on toimitusketjun suorituskyky häiriöiden jälkeen? Mitä tapahtuu, kun häiriöitä vaikuttaa toimitusketjun eri kohdissa? Miten lisääntynyt tiedon jakaminen vaikuttaa joustavuuteen?

Resilienssi ja digitalisaatio

Puutteellinen tiedonkulku esimerkiksi tuotemuutoshallinnassa saattaa osaltaan lisätä häiriöiden negatiivisia vaikutuksia. Digitalisaatio ja informaation tehokkaampi jakaminen tarjoavat mahdollisuuksia resilienssin parantamiseen. Digitaalisten teknologioiden ohella pitää kuitenkin kehittää samalla verkostojen rakenteita, toimijoiden välistä luottamusta, prosesseja, tuotantokonsepteja, tuotteita ja palveluita, tuotesuunnittelun ja kehittämisen prinsiippejä. Tätäkin kokonaisuutta voidaan kokonaisoptimoida systeemidynamiikan avulla.

VTT:n nelikenttätyökalu

Systeemidynamiikka soveltuu hyvin strategisen päätöksenteon tueksi. Mallintamisen avulla voidaan hahmottaa, jäsentää ja dokumentoida kokonaiskuvaa ja eri tekijöiden välisiä suhteita. Skenaariot voivat liittyä esimerkiksi tuotannon kotiuttamiseen Kaukoidästä, investointien kannattavuuteen uudessa normaalitilanteessa, uusiin logistiikkaketjuihin, kokonaislaatukustannuksiin ja riskeihin, jne.  Mallintaminen voidaan nähdä myös keinona synnyttää uutta tietoa ja siirtää sitä yritysten käyttöön. Oppiminen tapahtuu parhaiten, kun päätöksentekijät ja sidosryhmät osallistuvat itse aktiivisesti mallin kehittämiseen. VTT:llä on kehitetty nelikenttätyökalu erilaisten systeemidynamiikan käyttötapausten mallintamisen tueksi. Nelikentässä käyttötapaukset voidaan sijoittaa akseleilla mallinnus - simulointi ja suunnittelu - operointi systeemidynamiikan potentiaalin analysoimiseksi liittyen toimitusketjujen resilienssiin. 

Tutustu tutkimusraporttiin

Jaa
SimoPekka Leino

Simo-Pekka Leino

Principal Scientist
Olli Rantanen

Olli Rantanen

Research Scientist