Envisioning Digital Twin (DT) driven Sales and Operational Planning (S&OP) Process

Abstract

Denne oppgaven undersøker digital tvilling (DT) i Salgs- og driftsplanlegging (S&OP) kontekst. Målet med studien er å undersøke DT i sammenheng med S&OP for å identifisere potensiell forbedring av konvensjonell S&OP. Så vidt vi vet, innenfor den vitenskapelige S&OP-litteraturen, er dette det første forsøket på å se for seg en DT-drevet S&OP-prosess. Hensikten med denne artikkelen er å finne ut om DT kan supplere eller forbedre den konvensjonelle S&OP-prosessen. Følgende er de tre forskningsspørsmålene som er inkludert i oppgaven:

Forskningsspørsmål 1: Hva betyr en digital tvilling i sammenheng med S&OP?? Forskningsspørsmål 2: Hvilke digitale tvillingegenskaper som kan utnyttes i S&OP Forskningsspørsmål 3: Hvorfor og hvordan bør digitale tvillingegenskaper utnyttes i S&OP-sammenheng?

Da dette er et svært nytt konsept, baserer oppgaven på en litteraturgjennomgang av digitale tvillinger i operasjonell forsyningskjedeledelse, siden det er sterkt knyttet til salgs- og driftsplanlegging. For å fullstendig forstå S&OP og dets utfordringer, ble et selskap undersøkt. Selskapet er et farmasøytselskap, hvor S&OP prossessen deres ble undersøkt. Videre ble det gjennomført et DT-ekspertintervju og en S&OP-ekspertintervju for å forstå mulighetene for DT-implementering og forbedringsmuligheter i S&OP.

Syntese mellom DT i OSCM og egenskapene til S&OP bidrar til en DT-definisjon i OSCM og egenskapene til S&OP bidrar til en DT-definisjon innen S&OP-kontekst, som er følgende: en digital representasjon av enhver enhet eller system, og bringer toveisforbindelse mellom den fysiske enheten og den digitale enheten. I sammenheng med salgs- og driftsplanlegging kan den digitale tvillingen representere et nettverk av mindre komponenter, for eksempel anskaffelsesplanlegging eller behovsplanlegging i S&OP, eller hele systemet som ett. I denne sammenhengen er DTs formål å forbedre beslutningstakingen ved å analysere systemet den opererer i. Dette oppnås gjennom DT-funksjonene sanntidsdatainnsamling og prognoser og simuleringsanalyse.

Det ble oppdaget at i S&OP er beslutningstaking det mest åpenbare problemet. Denne studien identifiserte og fokuserte på tre etterspørselsproblemer som kunne optimaliseres av DT-funksjonene; sanntids datainnsamling og dataanalyse.. I tillegg til å identifisere og fokusere på to forsyningsproblemer, identifiserer forskningen i tillegg til sanntidsdatainnsamling, scenarioanalyse sammen med prediksjonsanalyse som mottiltak.

Denne oppgaven undersøker også mulige måter å utnytte digitale tvillinger på i S&OP, basert på litteraturgjennomgangen. Kjerneforslaget var å utvikle en DT av leverandørnettverket for å identifisere den ideelle fabrikken for kundedistribusjon. Til slutt foreslår oppgaven ytterligere forskning på distribusjon av DT i disse spesifikke domenene, da det er nødvendig å bestemme en passende domenegrense og om den digitale tvillingen kan håndtere problemet presentert i denne oppgaven.

This thesis investigates the potential impact of Digital Twin (DT) in Sales and Operation Planning (S&OP) context. The goal of the study is to investigate DT in the context of S&OP to identify potential improvement of conventional S&OP. To best of our knowledge, within the scholarly S&OP literature, this is the first attempt to envision DT-driven S&OP process. The purpose of this paper is to determine whether the DT can supplement or improve the conventional S&OP process. The following are the three research questions investigated in the thesis:

• Research question 1: What does a digital twin mean in the context of S&OP? • Research question 2: Which digital twin capabilities that can be leveraged in S&OP? • Research question 3: Why and how should digital twin capabilities be leveraged in the S&OP context?

Due to the novelty of this context, the thesis bases its understanding on a literature review of digital twins and operational supply chain management (OSCM), since S&OP is one of the sections within OSCM. To completely comprehend S&OP and their challenges, a case company was examined. The case company investigated was a pharmaceutical company, primarily focusing on their S&OP function. Furthermore, DT expert and S&OP expert interviews were undertaken to comprehend the possibilities of DT implementation and improvement possibilities in S&OP.

Synthesise between DT in OSCM and the properties of S&OP leads to DT definition in S&OP context, which is a digital representation of any entity or system, bringing two-way connection between the physical entity and the digital entity. In the context of sales and operations planning, the digital twin may represent a network of smaller components for example procurement planning or demand planning in the S&OP, or the entire system as one. In this context, the DT’s purpose is to enhance the decision-making by analysing the system it operates in. This is achieved through the DT capabilities real-time data gathering and forecasting and simulation-analysis.

It was discovered that in S&OP, decision making is the most apparent problem. This study identified and focused on three demand concerns that could be optimized by the DT capabilities; real-time data gathering and data analysis. In addition to identifying and focusing on two supply concerns, the research identifies in addition to real-time data gathering, scenario analysis along with prediction analysis as countermeasures, which all of them related to decision making that taken by S&OP managers.

This thesis also investigates possible ways for digital twins to be leveraged in S&OP, based on the literature review. The core proposal was to develop a DT of the product, DT of the supply network, and Digital shadow of the customer demand. Lastly, the thesis suggests additional research on the deployment of those DT in specific domains where it needed, as it is necessary to determine an appropriate domain boundary and whether the digital twin can handle the problem presented in this thesis.