D'Aris à Digital Twin

Lors du Sommet sur l'IA 2019 organisé à Munich par le Handelsblatt et Euroforum, la professeure Sabina Jeschke, directrice de la numérisation et de la technique de la Deutsche Bahn, a créé la surprise en demandant des ordinateurs à haute performance.

Pourquoi les chemins de fer ont-ils besoin de superordinateurs ? La réponse est très surprenante dans le détail : Sabina Jeschke prévoit de mettre en place un Digital Twin pour le trafic ferroviaire, c'est-à-dire un modèle informatique qui simule le réseau ferroviaire et les trains.

"Mais je ne veux pas voir un point sur l'écran qui se déplace de A à B"

a-t-elle déclaré lors du sommet sur l'IA qui s'est tenu cette année à Munich.

Elle veut et les chemins de fer ont besoin d'un Digital Twin qui simule l'ensemble du train. La simulation d'un système dynamique qui prend en compte et calcule la résistance de l'air, l'état de la voie, la consommation d'énergie, le nombre de passagers, etc. Pourquoi ?

Les transports publics enregistrent en peu de temps un engouement fort et durable. L'expérience montre que de nouvelles lignes ferroviaires ne peuvent être planifiées et construites que sur plusieurs décennies. Pour augmenter la capacité de transport de personnes et de marchandises, le rail n'a qu'une seule solution : faire circuler davantage de trains sur les voies existantes.

Mais comme l'a expliqué Sabina Jeschke, ce n'est pas trivial d'un point de vue technique. Aujourd'hui déjà, les trains circulent sur de nombreuses lignes avec des distances de sécurité minimales. Si l'on maintient ce système, l'achat de nouveaux trains ne sera d'aucune aide, car ils ne trouveraient tout simplement pas de place sur les voies.

En tant que directrice de la technologie des chemins de fer, elle prévoit une révolution sur les voies : l'intelligence artificielle, la simulation avec des superordinateurs et un Digital Twin universel doivent permettre d'optimiser les voies de circulation existantes de manière totalement nouvelle.

Pour simplifier, la professeure Sabina Jeschke ne veut pas améliorer ce qui existe, mais le remodeler. Les règles restent les mêmes. Les personnes veulent se rendre de A à B le plus rapidement et le plus confortablement possible. Mais pour cela, il est possible de développer de nouveaux modèles d'exploitation, de nouvelles organisations structurelles et organisationnelles selon les règles en vigueur.

Sabina Jeschke a expliqué tout ce qu'il est possible de faire avec l'IA lors de sa présentation au sommet Handelsblatt/Euroforum à Munich, en s'appuyant sur le jeu de société Go.

Google a racheté une entreprise britannique d'intelligence artificielle et a construit un ordinateur jouant au go, en lui enseignant toute la littérature, les conseils et les astuces du jeu de go. Ils ont ensuite laissé l'ordinateur jouer contre lui-même pendant plusieurs mois afin d'optimiser le programme de go.

Le résultat a fait l'objet d'une admiration publique : L'ordinateur de go a nettement battu le meilleur joueur de go du monde. Mais ce n'est que le début de l'histoire passionnante. Google a construit un deuxième ordinateur plus puissant et ne lui a donné que les règles relativement simples du jeu de go.

Cet ordinateur jouait lui aussi sans cesse contre lui-même. L'ordinateur a acquis lui-même toutes les connaissances de ce jeu complexe. Plus de 2 000 ans de littérature sur le jeu de go ont été créés une seconde fois. Sans héritage ni directives, le nouveau calculateur de Go a développé un style de jeu qui lui permet aujourd'hui de battre son prédécesseur - et l'apprentissage se poursuit !

Avec Aris, le professeur August-Wilhelm Scheer a créé un langage symbolique qui permet de décrire les processus commerciaux existants et d'en planifier de nouveaux.

"Les clients existants de SAP demandent actuellement un outil de numérisation des modèles d'entreprise, en particulier dans le cadre de la préparation à la transition vers S/4 Hana".

sait Scheer du travail de son entreprise.

Les travaux de Sabina Jeschke soulèvent toutefois la question de savoir si la numérisation des modèles d'entreprise existants peut être suffisante pour relever de nouveaux défis. Une approche fraîche, sans préjugés et libérée de tout héritage, comme le montre la deuxième machine Go de Google, ne serait-elle pas la meilleure solution ?

Pour le professeur Scheer, le changement de version vers S/4 est le bon moment pour concilier et réorienter la stratégie avec les exigences changeantes des processus commerciaux.

"Dans ce scénario, Aris peut jouer un rôle clé entre le business et l'IT. Avec Aris, les processus peuvent être directement synchronisés avec SAP Solution Manager et apporter un soutien important à la gestion des tests".

explique Scheer.

Pour de nombreux clients SAP existants, les "papiers peints Aris" sur les murs des salles de conférence sont toutefois trop statiques et unidimensionnels, tant en ce qui concerne un inventaire nécessaire que la planification d'une transformation numérique. Le nouveau paradigme pourrait être ici le "Process Mining".

L'un des partenaires de SAP qui a introduit le Process Mining dans la communauté SAP est l'entreprise munichoise Celonis. Le dynamisme de ce thème et de cette start-up est illustré par la valorisation financière de plus d'un milliard d'euros réalisée en 2018. Celonis fait ainsi partie des très rares "unicorns" en Allemagne.

Quels sont les outils actuellement utilisés par Scheer Consulting ?

"Aris est actuellement utilisé par nos consultants pour la modélisation et l'analyse des processus".

explique le professeur Scheer.

À l'avenir, l'entreprise de conseil Scheer veut utiliser le PAS avec son propre contenu Scheer Performance Ready : Chez Scheer, la Process Automation Suite (PAS) est la réponse à la dynamique de la transformation numérique. Dans un livre blanc, Ulrich Storck, Chief Technology Officer chez Scheer, explique à ce sujet la démarche et la fonction :

Gestion et automatisation

La gestion des processus d'entreprise (BPM) a connu des changements massifs au cours des dernières années. La BPM classique, qui mettait l'accent sur la modélisation, la documentation et la représentation de processus idéaux, s'est transformée en une discipline qui met de plus en plus l'accent sur l'extraction d'informations et l'exécution de processus (Business Process Automation, ou BPA). [...]

Aujourd'hui, il s'avère que cela est de plus en plus insuffisant : en raison des changements rapides dans les processus d'entreprise et de la diversité et de l'individualisation des processus, les modifications doivent avoir un effet direct et immédiat sur les processus exécutés, c'est-à-dire sur les instances de processus.

De telles modifications du processus exécuté, c'est-à-dire des données ou du déroulement des instances, sont relativement fréquentes et offrent un avantage immédiat, car elles agissent sur le processus actuellement exécuté et donc sur la création de valeur. (fin de citation)

Pour la pratique vécue, le professeur Scheer explique

"La combinaison de méthodes, d'outils et de contenu, telle que nous la tenons à disposition dans Scheer Performance Ready, est un facteur important pour une transformation réussie vers SAP S/4 et Hana".

Afin de standardiser et d'accélérer les processus de l'entreprise au niveau mondial, l'entreprise munichoise Siemens a introduit Celonis Process Mining (CPM) dès 2013. L'idée sous-jacente : une transparence totale dans les processus réels ainsi que la possibilité d'exploiter pleinement les potentiels d'optimisation.

Les utilisateurs de Siemens obtiennent à tout moment un aperçu évolutif du déroulement des processus et peuvent les optimiser en temps réel. Le CPM est une technique qui permet de reconstruire et de visualiser en direct des processus basés sur l'informatique, du début à la fin.

Les utilisateurs professionnels peuvent ainsi analyser et contrôler les processus et leurs nombreuses variantes en temps réel : Les goulots d'étranglement, les violations de la conformité ainsi que les inefficacités sont détectés et l'efficacité des processus est surveillée.

Celonis Process Mining fonctionne sur l'un des plus grands déploiements de base de données SAP Hana au monde. Plus de 70 systèmes ERP SAP sont connectés simultanément à l'environnement global Hana de Siemens.

Quelle fonction le Process Mining peut-il avoir dans le cadre de la numérisation et de l'introduction de SAP S/4 ? Professeur August-Wilhelm Scheer : "Le Process Mining, en tant que méthode d'analyse intelligente et flexible des processus commerciaux, prend en charge la fonction de mesure et d'évaluation dans le cycle BPM.

Le Process Mining peut ainsi être utilisé comme outil d'évaluation et de cadrage en amont de la numérisation ainsi que de l'introduction de S/4, afin de déterminer l'étendue et les priorités et de faire avancer l'harmonisation en amont".

Faire les bonnes choses, comme le souligne le professeur Scheer dans l'entretien. Après les premières étapes de mise en œuvre et tout au long de la phase de mise en œuvre, il est toutefois d'autant plus important de contrôler les processus et les améliorations afin de valider la démarche et d'identifier les défis à un stade précoce : Faire les choses correctement !

Après la mise en production, le Process Mining soutient, grâce à des mesures continues, aussi bien la gestion tactique des processus, afin d'identifier à temps les tendances négatives, que l'intervention dans des cas isolés, afin d'éviter que les problèmes ne surviennent.

"Le Process Mining augmente ainsi l'efficience et l'efficacité des projets de numérisation dans toutes les phases".

sait Scheer en tant que scientifique et praticien.

Aris versus Process Mining

En 2016, Celonis a reçu le prix de l'innovation SAP Hana, conjointement avec Siemens. La technologie Celonis Process Mining permet d'optimiser les processus de l'entreprise grâce à une visibilité inégalée.

Pour ce faire, elle utilise SAP Hana pour pouvoir traiter de grands scénarios de big data en temps réel. Depuis 2015, SAP distribue la technologie de Process Mining de Celonis dans le cadre d'un partenariat mondial.

En outre, depuis 2012, Celonis est membre du programme SAP Start-up Focus, qui soutient les start-up dans le développement de nouvelles applications pour la plateforme Hana. En 2015, l'entreprise avait déjà reçu le prix de l'innovation Hana dans la catégorie "Most Transformative" lors du Sapphire à Orlando.

"Nous sommes très heureux de recevoir cette distinction exceptionnelle pour la deuxième fois".

déclare Bastian Nominacher, co-directeur général et co-fondateur de Celonis.

"Cela montre l'énorme potentiel de notre technologie de process mining pour les grandes entreprises".

Beaucoup de chemins mènent à Rome, dit-on. Pour de nombreux clients SAP existants, le point de départ est manifestement le BPM, Aris et les capacités de SAP SolMan. Les défis futurs de la numérisation ne pourront probablement être relevés qu'avec l'intelligence artificielle (Machine/Deep Learning) et les Digital Twins.

Sur ce chemin, le client SAP existant peut actuellement se servir de techniques telles que la Robotic Process Automation (RPA) et le Process Mining.

Peut-on considérer la Robotic Process Automation comme le successeur d'Aris ? "Aris et RPA sont des solutions différentes pour des cas d'application différents", répond le professeur Scheer.

"RPA est l'intégration front-end pour les applications, donc un composant d'exécution, Aris est surtout utilisé dans la planification de l'architecture commerciale et informatique. Aris est la planification, RPA une possibilité d'exécution".

Avec la Robotic Process Automation (RPA), certains rôles ou certaines étapes de processus sont automatisés grâce à l'utilisation de robots logiciels, c'est-à-dire qu'il s'agit avant tout d'automatiser des tâches de routine. Aris est une plateforme BPM qui, parmi de nombreux autres thèmes, permet de soutenir la transformation numérique, c'est-à-dire un outil de planification et de mesure créatif.

Automatisation des processus robotiques

Aris peut donc être utilisé dans les projets RPA pour la préparation stratégique, la conception et la mesure. La combinaison des concepts et des outils crée une grande valeur ajoutée.

Voici une citation tirée du livre blanc déjà mentionné du CTO Ulrich Storck : "Avec l'automatisation des processus 4.0, on passe maintenant à l'étape suivante du BPA : l'automatisation complète des processus.

Dans ce contexte, l'interaction humaine avec le processus doit être limitée à la surveillance et au traitement des erreurs. L'un des principaux thèmes actuels de l'automatisation des processus 4.0 est la Robotic Process Automation (RPA).

Le paradigme central de la RPA est l'utilisation de robots logiciels pour combler les lacunes existantes en matière d'automatisation des processus. Celui-ci interagit avec les applications, de manière analogue à l'homme, via des interfaces utilisateur. Outre les robots logiciels basés sur des règles, l'utilisation de l'intelligence artificielle (AI) est un aspect essentiel de la RPA. (fin de citation)

"L'IA est un terme générique pour de nombreux procédés et algorithmes qui traitent du comportement et de l'analyse intelligents assistés par logiciel et de l'apprentissage automatique".

dit le professeur Scheer.

"L'IA jouera donc à l'avenir un rôle de plus en plus important dans de nombreux domaines des entreprises, y compris et surtout dans la gestion des processus commerciaux. Son utilisation sera particulièrement intéressante dans la création et le développement de nouveaux modèles commerciaux intelligents ainsi que dans l'exécution intelligente - c'est-à-dire dotée d'IA - des processus commerciaux. Cela sera possible grâce aux algorithmes toujours plus performants et à la puissance de calcul quasi illimitée du cloud computing".

Avec des millions de commandes, des milliers de produits ainsi que des centaines de campagnes, de canaux, de clients et de règles du jeu, les organisations sont aujourd'hui plus complexes que ce que l'esprit humain peut traiter et résoudre - un obstacle au progrès. Pour y faire face, les clients de Celonis peuvent utiliser quelque 100 000 applications librement disponibles dans la communauté Python.

Ces paquets combinent des modèles de processus avec l'apprentissage automatique et aident à améliorer les processus et à comprendre le sens de ces derniers. Le Machine Learning Workbench - actuellement en phase bêta - a été spécialement conçu pour les ordinateurs portables Jupyter et intègre des modèles prédictifs Python directement dans la plateforme Celonis.

Celonis a également annoncé début avril l'acquisition de Banyas.it, qui permet de surmonter la barrière de la complexité du Realtime Process Mining sur SAP. Dans le cas de processus à haut volume ou à haute fréquence, la surveillance et l'alerte en temps réel des processus sont essentielles pour atteindre les résultats commerciaux visés.

Les entreprises voient leurs processus SAP en temps réel et peuvent surtout prendre des mesures de lancement pour éviter les problèmes en aval ou saisir les opportunités. Ainsi, le client SAP existant se rapproche d'un jumeau numérique ERP - de la même manière que le professeur Sabina Jeschke aspire à un jumeau numérique pour les chemins de fer.

Pour éviter les goulets d'étranglement dans l'organisation structurelle et fonctionnelle, Celonis Action Engine est une solution : le système émet des recommandations d'action. Ainsi, les personnes peuvent immédiatement mettre en œuvre les changements ou réagir aux outils d'automatisation correspondants.

Sur la base de règles commerciales ou d'algorithmes d'apprentissage automatique, les entreprises peuvent créer des "compétences" dans le moteur d'action. Celles-ci donnent des recommandations spécifiques sur les problèmes de processus - et ce avant qu'ils ne surviennent.

Dans les entreprises, les structures en silo sont toujours à l'origine de processus commerciaux irréguliers. Tous les collaborateurs doivent être impliqués dans l'amélioration des processus à long terme : Il est essentiel de leur faire comprendre la valeur des mesures d'optimisation des processus.

L'Open Application Framework de Celonis permet aux entreprises de développer des applications personnalisées, spécifiques à l'application, intelligentes et opérationnelles.

Le framework contient des modèles de bonnes pratiques et un environnement de développement. Il est possible d'y créer des applications qui combinent des fonctions de transaction et d'analyse, de sorte qu'un utilisateur puisse intervenir immédiatement tout en évaluant l'analyse.

Transformation et disruption

"Les stratégies de transformation font désormais partie intégrante des activités opérationnelles de toute organisation, car aucune entreprise ne peut éviter de s'adapter aux dernières tendances sectorielles et technologiques".

commente Alexander Rinke, co-fondateur et co-CEO de Celonis.

"Elles devraient toutefois se baser sur des connaissances concrètes, dérivées de processus qui se déroulent réellement dans une entreprise. Notre étude montre que trop d'entreprises se lancent trop vite dans des initiatives coûteuses qui n'auraient parfois pas lieu d'être et qui n'apportent pas de réelle valeur ajoutée".

Les résultats d'une étude publiée par Celonis montrent que de nombreuses entreprises lancent des initiatives de transformation sans savoir quelles seraient les premières étapes ou les objectifs utiles :

58 % des cadres interrogés affirment ne pas savoir par où commencer pour développer leur stratégie de transformation. L'étude commandée par Celonis examine la manière dont les entreprises abordent les programmes de transformation, ainsi que les points de vue des dirigeants et de leurs collaborateurs respectifs.

L'enquête mondiale menée auprès de 1000 cadres supérieurs et 1000 analystes commerciaux a révélé que de nombreuses entreprises ont déjà dépensé des ressources considérables dans des initiatives de transformation d'entreprise mal planifiées.

En fait, plus de la moitié (56 pour cent) des cadres en Allemagne pensent que leurs programmes de transformation ont été une perte de temps. Et ce, même si plus d'un tiers d'entre eux (36 pour cent) déclarent avoir déjà dépensé plus de 500 000 euros pour des initiatives de transformation au cours des douze derniers mois.

Ils courent ainsi le risque d'engendrer des coûts énormes sans bénéfice apparent. Il n'est pas étonnant que les initiatives de transformation ne fassent souvent pas mouche : les cadres allemands utilisent souvent beaucoup trop peu les connaissances spécialisées de leurs collaborateurs. L'enquête révèle un net décalage entre les dirigeants qui mettent en place des stratégies de transformation et les collaborateurs qui les exécutent :

Dans un autre livre blanc de Scheer, on peut lire en toute logique : Pour atteindre les objectifs fixés, la transparence totale des processus est nécessaire, non seulement au niveau conceptuel, mais aussi et surtout au niveau de l'exécution.

Là, outre les considérations classiques, mais souvent non spécifiques, sur les chiffres clés, des thèmes tels que la reconnaissance des variantes de processus, y compris leur importance, ainsi que l'identification des étapes partielles nécessitant beaucoup de travail, en tenant compte de la situation des ressources, sont pertinents.

On a de plus en plus recours à la technique du Process Mining. Celle-ci, de par ses origines dans l'analyse des Big Data, est en mesure de traiter les données de masse de manière efficace et rapide.

Bien que le Process Mining soit une technique disponible depuis un certain temps déjà, la numérisation offre désormais les données nécessaires sur les activités des clients et les traitements internes pour fournir une vue complète des processus de bout en bout avec la granularité et la vitesse nécessaires.

Le Process Mining n'est désormais plus seulement un outil d'amélioration classique des processus, mais est également utilisé comme outil intégrateur de modèles d'exploitation innovants, y compris dans la gestion opérationnelle des ressources techniques et humaines. (fin de citation)

Les jumeaux numériques d'une organisation

Le professeur Wil van der Aalst est un informaticien néerlandais qui s'occupe de la gestion des processus et qui est considéré comme le père du Process Mining. Depuis le 1er janvier 2018, il est titulaire d'une chaire Alexander von Humboldt à la RWTH d'Aix-la-Chapelle. Auparavant, il était professeur à l'université technique d'Eindhoven.

Lors d'un événement Celonis, il a parlé de Process Mining : Past, Present and Future. L'une des tâches futures est le DTO - Digital Twins of an Organization. Selon van der Aalst, la scène n'en est qu'au début du Process Mining.

D'où la question posée au professeur Scheer : le Digital Twin est-il également un concept pour les processus commerciaux de gestion ?

"Le Digital Twin est à l'origine un concept de représentation numérique de systèmes techniques. Dans le cadre des entreprises et des processus commerciaux, le Digital Twin est une image numérique de l'entreprise. Auparavant, on appelait cela la "mémoire de l'entreprise".

De ce point de vue, le Digital Twin est également un concept pour les processus commerciaux de gestion, puisque l'entreprise est représentée sous forme de modèle numérique et que différents scénarios peuvent être planifiés, simulés et mesurés".

Il en résulte des avantages, en particulier dans un environnement agile, pour réagir à des conditions concurrentielles changeantes, et l'analyse prédictive permet également d'anticiper ces changements. Les modèles d'entreprise contiennent toutefois davantage d'informations que de simples représentations de processus.

Il s'agit d'une représentation de l'architecture commerciale et informatique, de la stratégie à la technologie. La professeure Sabina Jeschke, directrice de la numérisation et de la technique de la Deutsche Bahn, a tout à fait raison d'exiger des ordinateurs à haute performance et un jumeau numérique pour relever les défis futurs des chemins de fer.