Computación cuántica está resolviendo los complejos problemas logísticos del mundo

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En un artículo de Supply Chian Brain, el vicepresidente de gestión de productos de D-Wave Systems, Murray Thom, explica que la computación cuántica aprovecha el poder de la física cuántica para resolver problemas difíciles. Ejemplifica con lo hecho por una empresa en la tercera terminal más grande del puerto de Los Ángeles (EE.UU.), donde se redujo el tiempo de espera para los camioneros y se logró un mayor movimiento de contenedores fuera del puerto, pasando de 60 a 97 entregas diarias por grúa tras la implantación de un motor de inteligencia artificial de potencia cuántica.

Las organizaciones con visión de futuro adoptan cada vez más las nuevas tecnologías para navegar por el siempre desafiante entorno empresarial y seguir siendo competitivas.

En una reciente encuesta de Gartner sobre los deseos y necesidades de los usuarios de la tecnología de la cadena de suministro, el 34% de los encuestados afirmó que espera adoptar nuevas tecnologías en los próximos cinco años. A medida que los ejecutivos de la industria piensan en perfeccionar sus estrategias digitales en la era de la Industria 4.0, la computación cuántica promete convertirse en una parte valiosa del conjunto de herramientas del director de información.

La computación cuántica está surgiendo como un medio importante para ayudar a las empresas a resolver sus retos empresariales más complejos. En términos sencillos, la computación cuántica aprovecha el poder de la física cuántica para resolver problemas difíciles (a menudo conocidos como NP-hard). Mientras que un ordenador clásico utiliza bits, que representan un 0 o un 1, un ordenador cuántico utiliza qubits, que pueden representar un 0 o un 1, o ambos al mismo tiempo.

Supongamos que se busca el mejor camino para cruzar un valle y se quiere utilizar un ordenador para que ayude a navegar. Un ordenador clásico escanearía el valle y probaría todas las rutas, una a una, para ver cuál es la mejor. Es un proceso que lleva mucho tiempo, y pasará mucho tiempo antes de que descubra la forma más eficiente de cruzar. Un ordenador cuántico, en cambio, puede probar todas las rutas al mismo tiempo e informar rápidamente del camino más óptimo. Además, puede incorporar rápidamente información adicional (como las condiciones cambiantes de la carretera) para ofrecer mejores opciones en tiempo real.

La mayor parte de la computación cuántica comercial será híbrida, lo que significa que los problemas se resolverán utilizando recursos clásicos y cuánticos. Al igual que el valor de una unidad de procesamiento gráfico (GPU) en la computación clásica, los ordenadores cuánticos son aceleradores. Un enfoque híbrido cuántico ofrece lo mejor de los solucionadores clásicos y cuánticos, determinando automáticamente qué partes de los problemas son más adecuadas para las soluciones clásicas o cuánticas y, a su vez, permitiendo a las empresas ver el valor cuántico temprano en sus problemas computacionales actuales, mientras se preparan para abordar problemas más complejos en el futuro.

Existe un tipo específico de ordenador cuántico ajustado a los problemas de optimización, conocido como ordenador cuántico de recocido. El recocido es el único modelo de computación cuántica que, como parte de un enfoque híbrido cuántico, puede resolver eficazmente grandes problemas de optimización combinatoria a escala empresarial, abordando problemas que implican un gran número de variables y restricciones. Este tipo de problemas constituye una gran parte del espacio de problemas de fabricación en todas las partes de la cadena de suministro, como los cuellos de botella de los centros de distribución, el aprovisionamiento de materiales, el empaquetado de contenedores, la carga de aviones, el mantenimiento de plantas, la optimización de rutas, la fijación de precios, la dotación de personal y la programación.

FLEXIBILIDAD PORTUARIA

El puerto de Los Ángeles es conocido como el más activo de Estados Unidos, y en un momento en el que el mundo se enfrenta a una multitud de retos en la cadena de suministro, es esencial que el puerto opere con el mayor nivel de eficiencia posible. SavantX, una empresa de análisis cuántico, creó una aplicación cuántica específica para su tercera terminal más grande, el muelle 300, desplegando el motor de inteligencia artificial de potencia cuántica HONE (Hyper Optimization Nodal Efficiency) para optimizar la manipulación de la carga y la programación de los camiones mediante un ordenador cuántico de recocido.

El objetivo del trabajo era agilizar la salida de la terminal y aumentar la cantidad de carga que se puede manejar. La terminal maneja más de un millón de contenedores al año y hasta 5.000 camiones al día. Su superficie es limitada, por lo que la única forma de hacer pasar más carga por su puerta es aumentar la velocidad en todas las fases del proceso.

Esta optimización tenía tres componentes principales: reducir el movimiento de ida y vuelta de las grúas de pórtico, crear más eficiencia para las citas de los camiones y optimizar el proceso de llamar a los camiones a la zona de entrega. SavantX creó un gemelo digital de las operaciones portuarias y ejecutó miles de simulaciones, probando los esquemas de optimización frente a una amplia gama de condiciones de la terminal, como los métodos de cita de los camiones, las variaciones de las colas, los patrones de tráfico, el número de camiones en la terminal y el número de inasistencias.

HONE se ejecuta de forma continua para optimizar el movimiento de las grúas, decidir qué camiones son llamados a la terminal y cuándo, y establecer los próximos horarios de los camiones. Con HONE, los conductores de camiones utilizan una aplicación que les dirige al contenedor adecuado en función de la ubicación actual de la grúa, lo que reduce el movimiento de las grúas y aumenta su productividad. El resultado es una reducción del tiempo de espera para los camioneros y un mayor movimiento de contenedores fuera del puerto. Las entregas diarias por grúa pasaron de 60 a 97 tras la implantación de HONE, lo que supone un aumento de la productividad del 62%.

IMPULSAR LA EFICIENCIA DEL FLUJO

Los conductores confían habitualmente en la reconfortante voz de un sistema de navegación GPS para que les guíe hasta su destino, pero muchos de nosotros también hemos tenido la experiencia de acabar en interminables atascos. Volkswagen demostró una solución eficaz a este reto utilizando enfoques híbridos cuánticos, guiando constantemente a los conductores por rutas que se optimizan en tiempo real en respuesta a las condiciones del tráfico.

La empresa seleccionó un caso de prueba intensivo para el tráfico: la gestión de una flota de autobuses que transportaba a los asistentes a la conferencia Web Summit en Lisboa (Portugal). La solución de Volkswagen consistió en desarrollar una aplicación basada en Android que se comunica regularmente con una plataforma de servicios web cuánticos (QWS) basada en la nube. Esta, a su vez, estaba directamente acoplada a un ordenador cuántico, que proporcionaba a los conductores de autobús que ejecutaban la aplicación la mejor ruta a su destino en función de las condiciones de tráfico actuales.

Durante los cuatro días de la conferencia, los nueve autobuses de la flota Quantum Shuttle de Volkswagen realizaron 162 viajes guiados por QWS. Utilizando un enfoque híbrido cuántico en la planificación de estas rutas, resolviendo un total de 1.275 tareas de optimización, los investigadores observaron que ninguna de las tres líneas de autobuses seguía sistemáticamente la misma ruta, lo que pone de manifiesto la importancia de la guía QWS para adaptarse a las condiciones actuales de la carretera. Con esta guía en tiempo real, los autobuses pudieron lograr tiempos de viaje consistentes independientemente de la hora del día. Este tipo de herramientas de optimización del tráfico pueden ser fundamentales para facilitar el movimiento de mercancías.

Dada la abundancia de problemas de optimización complejos en el ámbito de la fabricación, la logística y la cadena de suministro, la categoría está madura para aprovechar las ventajas de la informática cuántica. La organización de un movimiento de mercancías más eficiente es un problema que se adapta bien a la computación cuántica. La tecnología está empezando a demostrar que puede determinar cómo transportar más productos con menos camiones, una capacidad crucial dada la actual escasez de conductores de camiones. También puede utilizarse para desbloquear los cuellos de botella en los centros de distribución regionales, identificar las rutas óptimas de transporte y tránsito en caso de inclemencias meteorológicas y encontrar la carga óptima de los aviones cuando los precios del combustible se disparan.

Las empresas de fabricación, logística y movilidad con visión de futuro pueden asegurarse hoy una ventaja de primer orden si empiezan a explorar problemas específicos que pueden beneficiarse de la computación cuántica. En combinación con la computación clásica, existen posibilidades ilimitadas en cuanto a lo que las empresas pueden lograr con la tecnología cuántica en todas las áreas de la gestión de la cadena de suministro. Desde la programación hasta el enrutamiento o el empaquetado de contenedores, hay muchas áreas potenciales que la computación cuántica podría revolucionar. Depende de las empresas aprovechar esta prometedora tecnología antes de que otros la alcancen.

Leer el artículo original en https://bit.ly/3JrEks7

Para #SCMThink: Claudio Lobos

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Menos emisiones de CO2: empresa Uvesco incorpora camión eléctrico y otro híbrido (scm-think.com)

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