Digitalisation of unroutinsed prosjects based business processes : a case study using a digital twin

Abstract

Digitalisation of business processes is on top of the agenda in business process management. However, most framework models and transformation projects have up until now been concerned with business processes that are already routinised or can easily be routinised. Not all business processes are like that: by definition, R&D and engineering departments develop complex technical solutions that address problems for which no standard solutions exist. The objectives of the research reported here were to explore how such non-routinised business processes can be partially digitalised, if this leads to efficiency gains in development projects, and how the changed processes are perceived by project stakeholders and the users of the digital system. Two studies were carried out to address these objectives. Both were conducted in the engineering department of a large offshore technology company. Study 1 documents the development and pilot implementation of a digital twin: a digital representation of a process that incorporates the same configuration of manufacturing elements, synchronized information, and functional units as the represented process itself. We used agile methodology with a focus on close collaboration with stakeholders and users, especially during the requirements gathering and iteration modelling phases of developing of the digital twin. Two pilot projects, on-site and off-site, were performed to help the organisation assess the value of the digital twin. Based on the pilot projects, Study 2 assessed the usability and stakeholder acceptance of the digital twin. The unified theory of acceptance and use of technology (UTAUT) was used as a conceptual framework here, but with qualitative methodology. The results indicate that the digital twin was appropriately structured and meets the most important user and stakeholder requirements. In terms of project management, however, the results also show that agile methodology can lead to weaknesses in the planning and implementation of a digitalisation project and may need to be supplemented with experience-based improvisation. We discuss potential application areas for similar types of digital twin systems, recommended follow-up activities, scalability, and maintenance needs. Taken together, our research indicates that a thorough understanding of the company’s operations and processes is key to the development, operation and maintenance of a digital twin. Furthermore, in-house expertise will be required: in the context of the case company, at least one full-stack developer will be needed who has the right competence and skill set to operate, maintain and upgrade such a system.

Digitalisering av forretningsprosesser er på toppen av dagsordenen i Business Process Management. Imidlertid har de fleste rammemodeller og transformasjonsprosjekter frem til nå vært opptatt av forretningsprosesser som allerede er rutinert eller lett kan rutineres. Ikke alle forretningsprosesser er slik: per definisjon utvikler FoU og ingeniøravdelinger komplekse tekniske løsninger som løser problemer som det ikke finnes standardløsninger for. Målsetningen med forskningen som ble rapportert her var å utforske hvordan slike ikke-rutiniserte forretningsprosesser delvis kan digitaliseres, hvis dette fører til effektivitetsgevinster i utviklingsprosjekter, og hvordan de endrede prosessene oppfattes av prosjektinteressenter og brukere av det digitale systemet. To studier ble utført for å møte disse målene. Begge ble utført i ingeniøravdelingen i et stort offshore teknologiselskap. Studie 1 dokumenterer utvikling og pilotimplementering av en digital tvilling: en digital representasjon av en1 prosess som inkluderer den samme konfigurasjonen av produksjonselementer, synkronisert informasjon og funksjonelle enheter som den representerte prosessen selv. Vi brukte agile metodikk med fokus på tett samarbeid med interessenter og brukere, spesielt under kravsamlingen og iterasjonsmodelleringsfaser for utvikling av den digitale tvillingen. To pilotprosjekter, på on-site og off-site, ble utført for å hjelpe organisasjonen med å vurdere verdien av den digitale tvillingen. Basert på pilotprosjektene vurderte studie 2 brukbarheten og aksept av interessenter for den digitale tvillingen. The unified theory of acceptance and use of technology (UTAUT) ble benyttet som et konseptuelt rammeverk her, men med kvalitativ metodikk. Resultatene indikerer at den digitale tvillingen var passende strukturert og oppfyller de viktigste kravene til brukere og interessenter. Når det gjelder prosjektstyring, viser imidlertid resultatene også at agile metodikk kan føre til svakheter i planleggingen og gjennomføringen av et digitaliseringsprosjekt og kan trenge å bli supplert med erfaringsbasert improvisasjon. Vi diskuterer potensielle bruksområder for lignende typer digitale tvillingssystemer, anbefalte oppfølgingsaktiviteter, skalerbarhet og vedlikeholdsbehov. Samlet indikerer forskningen vår at en grundig forståelse av selskapets drift og prosesser er nøkkelen til utvikling, drift og vedlikehold av en digital tvilling. Videre vil det kreves intern kompetanse: i casebedriftens sammenheng vil det være behov for minst en full-stack utvikler som har den rette kompetansen og ferdigheten for å drifte, vedlikeholde og oppgradere et slikt system.