Über den Kunden
Der Kunde ist ein in Großbritannien ansässiger Hersteller und Einzelhändler von Luxuskonsumgütern. Das Unternehmen bieten seit langem qualitativ hochwertige Produkte an, die Verbraucher auf mehreren Kontinenten begeistern.
| Branche | Fertigung, Einzelhandel |
| Technologie | Quantum Computing |
Die wichtigsten Erfolge
- Die Möglichkeit, mehrere geschäftsrelevante Simulationen gleichzeitig zu erstellen
- Ein ganzheitlicherer Ansatz für Simulationen dank der Möglichkeit, dem Optimierungsproblem zusätzliche Dimensionen hinzuzufügen
- Signifikante Rechenzeitverbesserungen für jedes untersuchte Problem
- Ein Beweis dafür, dass das heutige Quantum-Computing bereit ist, einen Mehrwert für Bestandsplanungsprozesse zu bieten
- Eine Reihe von Empfehlungen für den zukünftigen Einsatz der Quantentechnologie
Die Herausforderung
Geschäftsanforderungen
Eine der entscheidenden Herausforderungen unseres Kunden ist die effektive Nutzung seiner Lagerbestände, um die Marktnachfrage zu befriedigen. Um dieses Ziel zu erreichen, nutzt das Unternehmen derzeit einen kommerziell erhältlichen Optimierungslöser für die Produktionsplanung. Die Lösung erstellt einen Lagerauslastungsplan anhand eines Datensatzes, der Produktvarianten, Produktionspläne und Lagerbestände umfasst.
Damit diese Simulationen einen geschäftlichen Nutzen bieten, müssen sie eine große Anzahl von Variablen und Parametern berücksichtigen. Nur mit Zugriff auf reale Produktionsdaten können aussagekräftige und genaue Ergebnisse generiert werden. Vor diesem Hintergrund sucht der Kunde kontinuierlich nach Technologien und Ansätzen zur Verbesserung seiner Bestands- und Produktionsmodellierungssimulationen.
Als Technologiepartner schlug Objectivity ein Pilotprojekt vor, um die Machbarkeit von Quantum-Computing für die Lageroptimierungs- und Produktionsplanungsprozesse zu validieren. In Zusammenarbeit mit den Datenspezialisten des Kunden stellte Objectivity das erforderliche Quanten-Know-how und die Software-Engineering-Fähigkeiten bereit.
Die Lösung
Projekt Details
Ziel des Pilotprojekts war es zu untersuchen, wie gut die aktuelle Generation von Quantencomputern im Hinblick auf das Lager- und Produktionsoptimierungsproblem des Kunden funktioniert. Im Kern handelt es sich bei der Herausforderung um ein komplexes Optimierungsproblem, weshalb es gut für die Quantentechnologie geeignet ist. Um die Fähigkeiten des Quantum-Computings zu validieren, beschloss das Team, sowohl dem Original als auch dem Quantenlöser dieselben Produktionsdaten zuzuführen. Die Ergebnisse wurden dann mit der Gesamtproduktionsausbeute als entscheidende Erfolgskennzahl verglichen.
Für dieses Projekt wurden zwei Marken aus dem Portfolio des Kunden ausgewählt. Nennen wir sie A und B. Marke A war mit einem Datensatz von etwa 120.000 Variablen deutlich kleiner. Marke B war mit 3,8 Millionen Variablen viel größer.
Für Marke A führte die quantenbasierte Lösung den Vorgang sechsmal schneller aus und erzeugte 52 Szenarien mit optimaler Produktionsausbeute in einem einzigen Durchlauf. Dies verschaffte dem Kunden den Mehrwert, mehrere optimale Szenarien in seinem Entscheidungsprozess vergleichen zu können. Das war mit der herkömmlichen Lösung nicht möglich.
Marke B war weitaus anspruchsvoller. Die neue Generation von Quantengeräten übertraf jedoch alle Erwartungen. Während der Quantencomputer die entsprechenden Berechnungen 28-mal schneller durchführte, erzeugte er ein einzelnes Szenario mit einer Ertragsreduzierung von weniger als 1 % und 27 weitere geschäftsrelevante Szenarien mit einer geringfügig geringeren Rendite. Dies ermöglichte es dem Kunden erneut, Optionen zu vergleichen und zu entscheiden, ob beispielsweise eine geringfügige Reduzierung der Produktion von Vorteil sein kann, wenn gleichzeitig die Kosten für die Lagerauslastung deutlich gesenkt werden.
| Dataset | Ausführungszeit der Referenzlösung | Ausführungszeit der Quantum-Lösung | Szenarien generiert | Abnahme der optimalen Lösung |
|---|---|---|---|---|
| Marke A | 33 Sekunden | <5 Sekunden | 52 | 0.0% |
| Marke B | 230 Minuten | 8 Minuten | 27 | -1.0% |
Zusätzlich zur Validierung heutiger Quantencomputer anhand realer Daten erhielt der Kunde einen detaillierten Bericht und eine Zusammenfassung des Pilotprojekts. Diese Dokumente enthalten ausführliche Beschreibungen des Projekts, die Leistung des Quantencomputers von D-Wave bei jedem Problem und eine allgemeine Bewertung der heutigen Quantenhardware. Objectivity gab auch Empfehlungen dazu, wie Quantum-Computing den Bestandsoptimierungsprozess und mögliche andere Anwendungsfälle, weitere Verbesserungen in der Organisation des Kunden erbringen kann.
Das Ergebnis
Geschäftsvorteile
Der Kunde erhielt eine klare Validierung der heutigen Quantencomputer für seine Lager- und Produktionsoptimierungsprozesse. Dank dieses Pilotprojekts erhielten sie den Beweis, dass diese Technologie einen spürbaren Geschäftswert schaffen kann. Die erheblich verbesserte Berechnungsgeschwindigkeit und Quantengeräte, die mehrere geschäftsrelevante Szenarien erzeugen, ermöglichen die Produktionsplanung dank Quantum-Computing zu verbessern.
Quantum-Computing eignet sich außerdem gut für die Einführung zusätzlicher Dimensionen und Parameter in die Berechnungen, ohne dass die Qualität der Ausgabe beeinträchtigt wird. Beispielsweise kann der Kunde neben der Optimierung der Lagerausbeute auch Kosten senken, indem er die verwendeten Lagerlinien und die Anzahl der Produktvarianten begrenzt.
Objectivity stellte die Ressourcen und Kompetenzen zur Verfügung, um dieses Pilotprojekt durchzuführen und umsetzbare Schlussfolgerungen zu ziehen. Darüber hinaus bot der erstellte Bericht Einblicke in das dynamische Wachstum der Quantenfunktionen und Empfehlungen hinsichtlich einer möglichen Einführung dieser Technologie.
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