Methodenartikel

Digital-Twin-geleid protocol voor voorspelling en mitigatie van supply chain risico's met neurale sequentie- en grafiekmodellen

DOI:

10.3791/69878

⸱

6 maart 2026

 , 
1Department of Journalism and Communication, Fuyang Normal University, 2School of Public Administration, China University of Mining and Technology

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit protocol beschrijft een reproduceerbare digitale-twin workflow die data-opname, sequentie- en grafiekgebaseerde risicovoorspelling, propagatiesimulatie en beleidsoptimalisatie integreert. Het specificeert softwareversies, parameters, controlepunten en probleemoplossingsstappen om getrouwe replicatie in industriële omgevingen te ondersteunen.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Toeleveringsketens vereisen realtime risicovoorspelling en -mitigatie bij hoge onzekerheid en netwerkafhankelijkheid. Dit protocol beschrijft een reproduceerbare digitale-twin (DT) workflow die data-opname, ruimtelijke risicoprognose, risicopropagatiesimulatie en mitigatiebeleidoptimalisatie verbindt in één containergeïntegreerde stack. Voor voorspelling integreren we een interpreteerbaar sequentie-en-grafmodel dat een Bi-LSTM combineert met grafconvolutie om temporele dynamiek en netwerkafhankelijkheden vast te leggen. Voor mitigatie leert proximale beleidsoptimalisatie (PPO) uitvoerbare besluitvormingsbeleid uit gesimuleerde verstoringen, waardoor kostenbewuste reacties mogelijk worden in plaats van post-hoc diagnoses. Om implementatie en replicatie te ondersteunen, bieden we een hiërarchische key-risk-indicator taxonomie die endogene en exogene risico's scheidt, samen met versie-vastgezette omgevingen, datacontracten en validatiecontrolepunten. Representatieve resultaten tonen zowel voorspellende als beslissingsniveau-verbeteringen aan. Op een automobielnetwerk met 300 knopen verbetert de aanpak F1 met 19,3% en verlengt het de vroege waarschuwingshorizon met 5,2 uur. In een herhaling van havencongestie in de VS in 2021 vermindert PPO vertragingen en de kosten voor noodhulp met meer dan 20%. De workflow schaalt op naar 500-node simulaties met milliseconde-latentie terwijl stabiele langetermijnprestaties behouden blijven. Dubbele validatie met historische gebeurtenisherhaling en online simulatie bevestigt verbeterde nauwkeurigheid, robuuste beslissingskwaliteit en praktische schaalbaarheid. Beperkingen en aanpassingsrichtlijnen worden besproken om de overstap naar nieuwe toeleveringsketenomgevingen te vergemakkelijken.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De wereldwijde leveringsnetwerken verkeren voortdurend in onzekerheid, waarbij lokale verstoringen zich kunnen verspreiden over leveranciersniveaus en transportroutes en systeembrede vertragingen kunnen veroorzaken. In veel organisaties is risicomonitoring nog steeds afhankelijk van retrospectieve rapporten of periodieke audits, die nuttig zijn voor het documenteren van incidenten en naleving, maar minder effectief zijn voor snel veranderende operationele stromen. Wanneer data minuut tot minuut evolueert, hebben besluitvormers een workflow nodig die continue sensemaking, kortetermijnvoorspelling en tijdige interventie ondersteunt, in ....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

We bevestigen dat deze studie gebruikmaakt van gedeidentificeerde bedrijfs- en logistieke gegevens, samen met synthetische verstoringsscenario's, zonder betrokkenheid van mensen of dieren. Toegang tot ruwe operationele logs werd schriftelijk verleend door de data-eigenaar organisaties en goedgekeurd door de institutionele datagovernancecommissie voorafgaand aan de data-extractie. Data-toegang werd beheerd via rolgebaseerde toegangscontrole; Alle toegangsgebeurtenissen werden geregistreerd; en auditsporen worden ≥3 jaar na publicatie bewaard. Bij het melden van verstoringsgevallen generaliseren of maskeren we bedrijfsidentificerende ke....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Experimentele opstelling

Het protocol gebruikt Python 3.11 met PyTorch 2.1, scikit-learn 1.3, NetworkX 3.1, pandas 2.1, numpy 1.27 en optionele TensorFlow 2.14. Simulaties zijn afhankelijk van Graph-SLAM (g2o 2025.10, ROS2), AnyLogic 2025 voor agentgebaseerde modellering, en ANSYS Fluent 2025 of OpenFOAM v11 voor CFD. Gegevensuitwisseling wordt ondersteund via MQTT v5, OPC-UA en FastAPI voor modelservering, met containerisatie via Docker 24.0 .......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De bevindingen van de studie ondersteunen de opvatting dat digitale twin-ondersteunde leerpijplijnen het beheer van risico's in de toeleveringsketen kunnen versterken door toestandssynchronisatie te koppelen aan datagedreven voorspellingen. De experimentele resultaten geven aan dat de Bi-LSTM–aandacht-ruggengraat, gecombineerd met GCN-gebaseerde ruimtelijke codering, de voorspellende nauwkeurigheid verbetert en de vroege waarschuwingshorizon uitbreidt, wat consistent is met recent bewijs.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit werk werd ondersteund door de Fundamentele Onderzoeksfondsen voor de Centrale Universiteiten (Subsidie nr. 2024JCXKSK06). De auteurs bedanken China University of Mining and Technology en Fuyang Normal University voor het bieden van institutionele ondersteuning. Speciale dank wordt uitgesproken aan industriële partners voor het delen van data en domeinexpertise. We erkennen ook de technische bijdragen van open-source gemeenschappen en ontwikkelaars van simulatieplatforms.

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
AnyLogic Simulation PlatformThe AnyLogic CompanyN/AMulti-method modelleringssoftware voor agent-based, discrete-event en system dynamics simulaties, geïntegreerd met TensorFlow
NVIDIA A100 GPU Server ClusterNVIDIA CorporationN/AGebast op parallelle training van Bi-LSTM-Attention + GCN modellen en PPO optimalisatie binnen het digitale tweeling platform

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Zhu, X. X., Zhu, J., Regan, D., Wen, Z. M. Exploring cascading failures in supply chain risk management: A systematic review, 2013–2024. J Safety Sci Resilience. 7, 100234 (2025).
  2. International Organization for Standardization (ISO). .

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

RisicobeperkingNeuraal Sequentie ModelGraafconvolutieProximal Policy OptimizationSpatiotemporele VoorspellingRisicopropagatieBeleidsoptimalisatie
Video binnenkort beschikbaar

Gerelateerde artikelen