Komputasi Kuantum: Mendorong Era Baru Keunggulan Logistik

COVID-19 mengajarkan kami pentingnya rantai pasokan ketika segalanya dari bahan baku hingga barang jadi terlambat atau bahkan tidak tersedia bagi produsen dan eceran. Ia juga mempercepat pergeseran dramatis di sisi logistik dan pengiriman dari persamaan rantai pasokan saat konsumen beralih dari pembelian toko fisik ke belanja online. Sifat dinamis dari rantai pasokan penuh kini adalah yang diberikan, menuntut pergeseran signifikan dalam cara kita melihat optimisasi.

Tujuan organisasi rantai pasokan adalah untuk memenuhi persyaratan pelanggan sambil meminimalkan total biaya rantai pasokan. Bisnis harus cukup fleksibel untuk merespons dengan cepat ketika gangguan terjadi.

Sayangnya, sebagian besar dari kita tidak secepat yang kita bisa, seperti yang ditunjukkan oleh penelitian dari Ventana ini:

• 79% perusahaan menggunakan spreadsheet untuk perencanaan rantai pasokan.
• Kurang dari 25% mengatakan rencana rantai pasokan mereka terintegrasi dengan departemen manufaktur, procurement, atau penjualan perusahaan mereka.
• 54% mengatakan mereka memiliki kemampuan yang terbatas atau tidak ada untuk mengukur trade-off rantai pasokan di seluruh departemen saat membuat keputusan.

Selain itu, last mile semakin kompleks. Last mile selalu menjadi tantangan paling mahal dan sering dikomplain dari rantai pasokan. Dengan “normal baru” dari kebiasaan konsumsi dan saluran yang berubah yang menciptakan permintaan yang tidak terduga, peramalan telah menjadi tidak bermakna. Ini membuat kelincahan dan kecepatan menuju optimisasi semakin penting untuk memenuhi harapan pelanggan yang semakin meningkat untuk ketersediaan instan dan pengiriman hampir segera.

Model logistik tetap tidak dirancang untuk fleksibel atau cepat. Capgemini Research Institute, Supply Chain Survey 2020 menemukan bahwa 70% perusahaan memprioritaskan logistik masuk dan keluar sebagai bagian dari upaya keberlanjutan rantai pasokan pasca Covid. Namun kurang dari setengah organisasi yang ditanya oleh Accenture setuju bahwa mereka saat ini memenuhi harapan pelanggan untuk fulfillment pesanan.

Apa yang terjadi ketika industri menjadi lebih dinamis dan harapan pelanggan mewajibkan siklus waktu diperketat?

Tautan yang Hilang

Constrained optimization membantu rantai pasokan manufaktur dengan mengidentifikasi jalur terbaik ke depan saat kondisi dinamis mempengaruhi opsi sourcing dan logistik. Dalam istilah sederhana, constrained optimization memandu Anda untuk memutuskan cara melakukan lebih banyak dengan lebih sedikit, atau cara menggunakan lebih sedikit untuk melakukan lebih banyak.

Keputusan bisnis ekonomi sebagian besar memerlukan penerapan batasan, seperti biaya, volume, atau waktu pada serangkaian variabel, seperti truk, SKU, atau orang dengan tujuan untuk meminimalkan (biaya) atau memaksimalkan (keuntungan) hasil. Setiap organisasi memiliki banyak masalah optimisasi semacam ini untuk diselesaikan.

Ini terdengar seperti sesuatu yang harus kita gunakan, kan? Namun ada beberapa alasan mengapa kita tidak melakukannya:

• Perusahaan dengan investasi besar dalam big data dan analitik mungkin mengasumsikan mereka memiliki analisis dan pelaporan yang diperlukan. Namun komputasi klasik tidak dapat memproses volume data yang kami kumpulkan. Analis akhirnya mengompres dan mengurangi data untuk menjalankan komputasi sehingga mengurangi data yang dianalisis untuk mendapatkan hasil.
• Informasi dianalisis dan disajikan kepada manajemen dan pengambil keputusan. Mereka menerapkan perspektif unik mereka ke dalam perdebatan dan memutuskan — seperti yang selalu mereka lakukan. Dan mereka mengasumsikan itu cukup. Constrained optimization menghilangkan perdebatan dan filter pribadi dari persamaan untuk menunjukkan keputusan terbaik kepada Anda.
• Data bukan hanya data. Ini memiliki interrelasi dengan data lain yang harus Anda pertimbangkan untuk mendapatkan jawaban yang akurat dan berkualitas tinggi untuk permintaan optimisasi. Jika komputer klasik tidak sepenuhnya gagal, itu mungkin hanya memberikan satu jawaban yang mungkin, dan mungkin atau mungkin tidak akurat.

Klasik vs Kompleks

Banyak dari kita telah mendengar tentang masalah perwakilan yang menjual, yang dapat dibandingkan dengan rute truk dan bagaimana mengoptimalkan rute, serta truk. Tantangannya adalah masalah perwakilan yang menjual seperti ini tumbuh dalam kompleksitas oleh n! (n factorial). Masalah rute lebih terbatas dan kompleks untuk setiap variabel (truk, rute, sopir, dll.) yang Anda tambahkan. Misalnya, masalah perwakilan yang menjual yang memiliki 10 tempat berhenti menghasilkan 3.628.800 opsi rute, 40 tempat berhenti akan menghasilkan sekitar 40! = 815.915.283.200.000.000.000.000.000.000.000.000.000 opsi. Routing banyak truk dan paket bahkan lebih kompleks.

Sebuah komputer klasik akan kesulitan di bawah beban dan skala dari serangkaian kemungkinan yang luas. Inilah di mana komputer kuantum berjanji untuk mengambil tugas untuk dengan cepat menghasilkan opsi untuk dipilih untuk membuat keputusan terbaik berdasarkan tujuan Anda.

Skenario yang rumit yang dimaksudkan untuk menyelesaikan banyak variabel tidak dapat dicapai oleh algoritma komputasi klasik dalam waktu yang singkat. Namun, algoritma yang menggunakan teknik komputasi kuantum dapat dengan cepat mencapai simulasi ini menggunakan sistem klasik yang menerapkan teknik kuantum, atau solusi hibrida yang mempekerjakan kuantum dan klasik, hari ini.

Accenture setuju, menyatakan, “Algoritma optimasi rute membantu mengurangi jarak tempuh dan meningkatkan tingkat pengiriman tepat waktu. Dalam logistik, routing kuantum menggunakan komputasi kuantum berbasis cloud untuk menghitung rute tercepat untuk semua kendaraan, dengan mempertimbangkan jutaan titik data waktu nyata tentang kemacetan lalu lintas.”

Berikut adalah beberapa cara tambahan constrained optimization memberikan manfaat pada rantai pasokan manufaktur, dari bahan baku masuk hingga distribusi keluar:

• Efisiensi transportasi. Constrained optimization digunakan untuk mengidentifikasi lokasi optimal untuk pabrik, fasilitas distribusi, dan hub logistik lainnya. Bahkan selisih satu mil dalam menempatkan pabrik dapat membuat perbedaan yang signifikan dalam biaya dan produktivitas jaringan secara keseluruhan.
• Manajemen gudang dan distribusi. Constrained optimization diterapkan untuk mengoptimalkan pengiriman dan muatan global dan lokal, gudang dan pengiriman untuk biaya terendah, efisiensi optimum, dan produktivitas. Bayangkan harus menjadwalkan pengiriman ribuan komputer, televisi, atau mobil di seluruh dunia menggunakan kertas atau spreadsheet.
• Logistik masuk. Dari tingkat pesanan hingga pengiriman ke lini produksi, optimisasi dapat mendorong tingkat produksi maksimum dengan biaya terbaik. Bahkan satu pengiriman yang hilang atau vendor yang lupa dapat merusak lini produksi. Sekarang bayangkan harus menjadwalkan dan memelihara semua bagian dari mobil, komputer, TV, kulkas, atau ATV menggunakan spreadsheet, terutama saat Anda mengelola ratusan ribu unit.

Penelitian IDC menyimpulkan: “Kemampuan untuk menyerap data set yang luas dan dalam untuk menginformasikan pengambilan keputusan yang lebih baik akan menjadi pengunci utama dari kinerja rantai pasokan di masa depan.” Teknik komputasi kuantum memberdayakan constrained optimization ke tingkat akurasi dan kinerja yang baru.

Komputer kuantum memproses komputasi kompleks untuk mengembalikan keragaman jawaban, bukan hanya satu. Setiap jawaban yang memenuhi keadaan teroptimasi yang Anda butuhkan dikirimkan kepada Anda. Anda mendapatkan paparan lebih banyak opsi yang layak daripada dengan prosesor klasik dan dapat memilih yang paling cocok dengan situasi spesifik Anda saat ini. Ini adalah cara yang jauh lebih baik untuk membuat keputusan dibandingkan pendekatan perangkat lunak klasik yang menyediakan satu jawaban sebagai opsi Anda yang satu-satunya.

Komputasi kuantum adalah salah satu inovasi teknologi yang paling menjanjikan yang kemungkinan akan membentuk, menyederhanakan dan mengoptimalkan masa depan rantai pasokan. Ia menawarkan wawasan yang lebih baik untuk membuat keputusan yang lebih baik. Itulah mengapa ada begitu banyak kegembiraan tentang itu.

Robert Liscouski adalah president dan CEO di Quantum Computing Inc.