Fujitsu y Toyota Systems optimizan la logística de la cadena de suministro a gran escala, utilizando tecnología de inspiración cuántica

Resumen de la nota de prensa de Fujitsu Limited publicada el 10 de Setiembre de 2020:
https://www.fujitsu.com/global/about/resources/news/press-releases/2020/0910-02.html 

Fujitsu Limited y Toyota Systems Corporation demostraron con éxito la optimización de la cadena de suministro y las operaciones de la red de logística, esenciales para facilitar la producción de automóviles, gracias a una prueba conjunta basada en la solución tecnológica de inspiración cuántica Digital Annealer de Fujitsu.

Digital Annealer resuelve complejos problemas de optimización combinatoria a velocidades que no son posibles con las actuales tecnologías de computación convencionales. Se utilizó para calcular rápidamente variables como el número de camiones de transporte, el kilometraje total y las tareas de clasificación de paquetes, determinando un enfoque más rentable, ante un problema de optimización de la cadena de suministro de las piezas de automóviles, en 3 millones de posibles rutas de entrega a docenas de fábricas.

La prueba reveló que era posible que en un plazo de 30 minutos se calculara una ruta óptima que pudiera reducir potencialmente los costes de logística entre un 2% y un 5%, aproximadamente. Al descubrir rutas de distribución eficaces, no identificadas previamente, mejorando así la eficiencia de la carga y racionalizando los gastos relacionados con el transporte.

En el futuro, Fujitsu y Toyota Systems verificarán y perfeccionarán aún más la solución, con el objetivo de comercializarla para las operaciones de la cadena de suministro y logística del mundo real.

Antecedentes

Mientras que la logística se ha convertido en una parte cada vez más vital de la infraestructura de apoyo a la sociedad, factores como la escasez de conductores, la congestión del tráfico y el aumento de las emisiones de CO2, representan un desafío urgente y persistente para las empresas de la industria de logística. La gestión de estas cadenas de suministro de fabricación, representa un área de posibles mejoras en la eficiencia y reducción de costes, que también puede contribuir a resolver problemas logísticos y ambientales más fundamentales. No obstante, las tecnologías convencionales siguen siendo inadecuadas para resolver esos problemas, debido a su escala y complejidad y requieren enormes cantidades de tiempo para ajustar los parámetros y los cálculos.

Esquema de la prueba de campo

Teniendo en cuenta estos desafíos, Fujitsu y Toyota Systems se esforzaron por encontrar una solución mediante ensayos conjuntos y el desarrollo de tecnologías innovadoras.

Toyota Systems se estableció por primera vez en enero de 2019 como una empresa de TI para apoyar a Toyota Motor Corporation y a las empresas de su grupo, en el desarrollo de ofertas tecnológicas. Desde antes de la creación de la empresa, Toyota Systems ha estado realizando investigaciones con Fujitsu sobre el uso de la computación cuántica.

Durante el ensayo, ambas compañías aplicaron la tecnología de inspiración cuántica Digital Annealer de Fujitsu para formular y resolver un problema de optimización que implicaba una red logística a gran escala con más de 3 millones de rutas candidatas. El objetivo era determinar rápidamente, entre millones, la ruta con el menor coste de distribución, para adquirir piezas de cientos de proveedores y entregarlas a través de varios almacenes de tránsito, a docenas de fábricas. Los costes de distribución se calcularon sobre una base de variables que incluían el número de camiones, la distancia total de viaje y la cantidad de trabajo realizado en la clasificación de las piezas empaquetadas.

 

Para aplicar esta tecnología a las operaciones del mundo real, se desarrolló un nuevo sistema que incorpora una tecnología de resolución de problemas a gran escala (Figura 2, izquierda)(1) desarrollada previamente por Fujitsu Limited y Fujitsu Laboratories, Ltd., y las dos tecnologías siguientes:

- Global Search Technology: busca una amplia gama de posibles soluciones mientras se escapa eficientemente de los grupos de soluciones locales (Figura 2, Centro).
- Dynamic Multipoint Search Technology: determina dinámicamente los puntos de inicio de la búsqueda, basándose en el estado de búsqueda actual y los resultados provisionales (Figura 2 derecha).

 

Planes futuros

Sobre la base de esos resultados, las dos empresas se proponen utilizar Digital Annealer para calcular las rutas logísticas relacionadas con las cadenas de distribución de la fabricación de automóviles, y están trabajando para seguir verificando e identificando oportunidades de aplicación práctica adicionales.

A medida que la industria automovilística avanza hacia un nuevo paradigma, CASE (Connectivity, Autonomous, Sharing, Electrification) promete redefinir el concepto de movilidad en sí mismo, y ha surgido una demanda de innovación tecnológica sin precedentes y la creación de nuevos servicios de movilidad. Basándose en la tecnología acumulada durante este ensayo, Toyota Systems promoverá el uso de capacidades de computación de inspiración cuántica en la industria automovilística, con el objetivo de crear nuevos servicios de movilidad y contribuir a la resolución de los problemas de la sociedad.

Fujitsu apoyará a Toyota Systems en esta área con nuevas soluciones basadas en su tecnología de Digital Annealer y contribuirá aún más a la innovación digital en la industria del automóvil.

Además, Fujitsu tiene previsto ofrecer en 2020, soluciones desarrolladas a partir de este proyecto como parte del actual servicio en la nube de Digital Annealer, con el fin de ampliar la aplicación de las soluciones a una variedad de otras industrias y dominios empresariales.
Notas

[1] una tecnología de resolución de problemas a gran escala

"Fujitsu Technology to Solve Combinatorial Optimization Problems for Medium-Sized Drug Discovery" https://www.fujitsu.com/global/about/resources/news/press-releases/2018/0918-01.html