IA nell’operations management

Un nuovo articolo di Paneido sulla rivista Logistica Management chiarisce le modalità di adozione dei sistemi LLM al servizio dell’operations management.

Da quando è stato lanciato ChatGPT, nell’autunno 2022, il mondo dell’intelligenza artificiale, e di quella generativa in particolare, continua a proporre ogni settimana significative novità ed evoluzioni. Come può applicarsi tutto questo all’operations management? I LLM come quelli di OpenAI, Google o Anthropic operano in cloud e sono addestrati su basi di conoscenza generali. Per utilizzarli in un contesto aziendale richiedono ulteriore addestramento su documentazione e dati di business e devono essere messi in condizione di interagire con il contesto aziendale. I timori associati alla diffusione di dati aziendali verso sistemi esterni all’azienda hanno dato impulso allo sviluppo di sistemi LLM locali, che possono girare su risorse interne all’azienda mentre la necessità di far interagire i LLM con altri applicativi ha incentivato una certa standardizzazione nelle modalità di comunicazione tra LLM e altri tool, che possono essere anche altri LLM.

Business software che usano i LLM come funzionalità

Diversi business software hanno subito evoluzioni che consentono loro di interrogare sistemi LLM. Con questo tipo di integrazione, il LLM può supportare l’utente nell’utilizzo di un business software suggerendogli le attività da fare o le informazioni a cui prestare attenzione: evidenziare criticità in un piano di produzione per un APS o un ERP, suggerire azioni correttive in un MES, validare transazioni, automatizzare data entry mediante estrazione di dati da pdf o altri tipi di documenti (l’evoluzione degli OCR). Per questo ultimo tipo di applicazione sono stati sviluppati degli LLM specializzati che possono essere installati e configurati in azienda

LLM che usano altri applicativi come tool esterni

Questa modalità di utilizzo degli LLM è l’opposta della precedente: l’utente non si interfaccia più con l’applicativo ma direttamente con il LLM. In ambito business e nel supply chain management questo approccio è sicuramente quello più stimolante per gli scenari futuri che può dischiudere ed ha due livelli di implementazione con diverse ambizioni

LLM come interfaccia utente di tool preesistenti

E’ possibile usare i LLM come un’interfaccia utente alternativa dei vari MES, WMS, APS, ERP che per i LLM diventano dei tool esterni con cui interagire. In questo modo tali applicativi diventano utilizzabili anche da chi non è stato formato sul loro utilizzo e su come leggere le loro videate perché il chatGPT di turno fa da intermediario. Per esempio, possiamo chiedere ad un LLM una data di consegna di un possibile nuovo ordine cliente. Il LLM non ha distinte basi, cicli e il nostro piano di produzione corrente al suo interno per rispondere in autonomia, ma può mandare la richiesta al nostro APS, far elaborare la risposta e poi presentarcela in linguaggio naturale, senza che ci serva sapere come districarci tra le videate dell’APS. Con diversi sistemi questo tipo di integrazione può essere realizzata agevolmente, purchè consentano che le loro funzioni siano invocate dall’esterno dell’applicazione e purchè forniscano comunque risposte realistiche ed in tempi compatibili con la pazienza dell’utente di attendere una risposta. Il LLM può essere usato anche per richieste non pre-configurate come sono le richieste di datazione. Cioè può rispondere a qualunque domanda riguardante il piano di produzione se il software di pianificazione o il MES è in grado di eseguire codice (per esempio SQL o Python) generato dinamicamente dal LLM. L’azienda Linea Light ha adottato questo approccio per far evolvere i propri processi: ad un già rodato sistema di order promising in cui l’utente inserisce le richieste di datazione tramite form, ha affiancato un’interfaccia in linguaggio naturale che, oltre alla datazione degli ordini cliente, permette di recuperare informazioni relative al piano di produzione e acquisto senza intermediazione di utenti. Le tecnologie abilitanti di questi processi sono il LLM e l’APS Cowry di Paneido. Il LLM traduce le richieste dell’utente in Python e fa eseguire il codice generato all’APS che restituisce le informazioni richieste.

Se il tool di pianificazione non è in grado di eseguire codice generato dinamicamente allora l’unico approccio possibile è definire un set di domande a cui il tool può rispondere, realizzare le funzioni che forniscono le risposte a tali domande e accettare che il tool, via LLM, risponda solo a queste domande e non ad altre

LLM come agenti

Usare un LLM come interfaccia utente ad un business software lascia comunque all’utente il ruolo di decisore. Una integrazione più spinta tra LLM e contesto aziendale è quella che porta i LLM ad essere degli agenti. Gli agenti di intelligenza artificiale sono programmi software autonomi che utilizzano l’intelligenza artificiale per eseguire attività e raggiungere obiettivi per conto degli utenti o di altri sistemi. Quando si parla di agenti significa mettere in grado un LLM di agire, cioè di usare tool esterni (altri software generalmente) sia per recuperare informazioni, cioè come interfaccia utente, ma anche per eseguire attività. Per esempio, nel processo di pianificazione il LLM potrebbe far aggiornare il piano acquisti e quello di produzione dal tool a lui esterno (APS per esempio) al verificarsi di determinati eventi (o con una periodicità definita) e trasmettere i nuovi ordini al ERP, ai fornitori e al reparto produttivo se messo nella condizione di interoperare con ERP, e-mail e MES rispettivamente. Oppure sollecitare direttamente al fornitore la consegna di un ordine ormai in ritardo. Gli agenti AI, per la loro futura diffusione e affermazione, hanno gli stessi ostacoli dei sistemi di guida autonoma dei veicoli: devono dimostrarsi affidabili. Tanto più possono esserlo quanto più si crea in azienda una vera integrazione dei processi e delle informazioni.

Nella scelta di un MES, APS, ERP, WMS, ma anche di una macchina, diventerà sempre più importante che questo sia in grado di comunicare con i LLM in modo agevole, con minimo addestramento aggiuntivo. Inoltre negli ultimi mesi si è andato affermando il protocollo MCP (model context protocol) che crea uno standard di comunicazione tra LLM ed altri tool. Il MCP, creato da Anthropic a fine 2024, sta diventando nel mondo dell’intelligenza artificiale quello che i connettori USB sono nella connettività di periferiche hardware: cioè un modo standardizzato per collegare LLM e tool diversificati.

Alcune aspettative verso i sistemi di intelligenza artificiale generativa si sono nel tempo ridimensionate. Per esempio, l’approccio usato dai LLM applicato al forecasting non dà risultati soddisfacenti [https://arxiv.org/abs/2406.16964] ed è in generale inverosimile che un LLM calcoli un piano di produzione meglio di un APS perché non è stato addestrato per questo. Ciononostante, dotare il LLM di tool esterni, anche intercambiabili, offre la massima flessibilità ed indica una via praticabile per l’adozione di sistemi di intelligenza artificiale in azienda. Si può iniziare preparando un sistema per l’accesso in linguaggio naturale alla documentazione tecnica sui prodotti per gli operatori in fabbrica o per l’assistenza ai clienti e proseguire aggiungendo funzionalità di order promising connettendo la piattaforma a sistemi MES o APS.

Sicuramente uno degli effetti positivi dell’adozione di LLM e agenti in azienda sarà una maggiore integrazione delle informazioni a sistema e una migliore gestione della documentazione aziendale, premessa indispensabile per avere agenti affidabili e aziende sempre più proattive.

Il valore della simulazione in tempi di crisi

Le supply chain delle aziende sono sempre più connesse ed estese: questo aumenta i rischi e gestirli è diventato essenziale. Se accade qualcosa di imprevisto nel mercato o nella fornitura che interrompe i normali flussi di materiali e risorse, diventa fondamentale prendere decisioni tempestive e basate su scenari verosimili. In questi casi la capacità di simulazione diventa molto utile: serve a ridurre i danni economici immediati dell’azienda e, indirettamente, a non perdere la fiducia dei clienti. In molti ambiti la simulazione è uno strumento ed una pratica consolidata e diffusa: nella progettazione di prodotti e impianti, in medicina e nella finanza, per esempio, si sono affermati nel tempo strumenti e metodologia.
Nel supply chain management la situazione è meno rosea: i moduli di pianificazione del sistema ERP non consentono di fare simulazioni perchè sono ancorati al piano corrente di produzione e acquisto. E anche se consentono qualche anticipazione di scenari si tratta sovente di procedure limitate nella portata e molto semplificate. Prova ne è, come tentativo di ovviare a questo, il dilagare di fogli elettronici o altri strumenti poco strutturati. Anche molti sistemi APS non riescono a supportare al meglio le simulazioni, soprattutto se si basano sulle tecnologie transazionali dei sistemi ERP o dei MES, poco adatti ai calcoli massivi. Situazioni impreviste in cui è importante poter fare simulazioni possono avere varie origini:

  • un fornitore è in difficolta e bisogna valutare l’impatto delle sue consegne su quelle ai nostri clienti. Per quanto tempo possiamo sfruttare il nostro magazzino di componenti? per quanto tempo possiamo alimentare la produzione prima di aver trovato un altro fornitore?
  • concorrenti di altri paesi sono danneggiati da eventi catastrofici: quale sarà l’aumento di domanda e come sopperirvi?
  • nuove norme o sentiment fanno calare la domanda di prodotti con certe caratteristiche (per esempio: imballi in plastica o certi ingredienti alimentari): qual è il rischio di obsolescenza del magazzino? qual è l’impatto sulla nostra domanda e sui nostri impianti produttivi? quanto tempi ci vuole per riconvertire i flussi di materiali?
  • clienti britannici, in vista della brexit, fanno scorte dei nostri prodotti: nell’immediato dobbiamo fronteggiare un aumento di carico sugli impianti ma non va sovrastimata la domanda futura e l’approvvigionamento delle nostre materie prime

La simulazione è utile anche senza crisi o imprevisti esterni ma per la valutazione di decisioni della stessa azienda:

  • phase-in/out di prodotti e componenti
  • valutazione di nuovi assetti produttivi e della catena di fornitura
  • valutazione dell’impatto di diverse tecniche di gestione (kanban, rythm-wheel, ecc)

In ogni caso, per essere in grado di rispondere in modo articolato ed efficace al presentarsi di nuovi scenari, fa la differenza disporre di strumenti di simulazione in grado di:

  • modellare adeguatamente vincoli e flussi
  • rappresentare gli scenari in modo esauriente ed efficace
  • elaborare rapidamente gli scenari
  • mescolare valori reali e ipotetici delle variabili in gioco, sfruttando anche fonti dati poco strutturate

Non ha senso attendere la crisi per dotarsi degli strumenti adatti a gestirla

Paneido
Paneido è sinonimo di vent’anni di esperienza con i sistemi di pianificazione e simulazione. La nostra filosofia è rendere semplici e veloci le attività quotidiane e praticabili le soluzioni ai problemi meno ricorrenti: phase-in/out di prodotti, adeguamento capacità produttiva, ottimizzazioni, ecc.
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