如果要實現工業4.0的愿景，大多數企業流程必須變得更加數字化。關鍵因素將是傳統供應鏈向連通，智能和高效的供應鏈生態系統演變。

今天的供應鏈是通過市場營銷，產品開發，制造和分銷，并最終落到客戶手中的一系列基本上離散的，孤立的步驟。數字化打通這些了這些墻壁，形成一根鏈條，變成一個完全集成的生態系統，對所有參與者，從原材料，零部件供應商，到這些供應品和成品的運輸商，以及最終的客戶都得到滿足。

這個網絡將取決于一些關鍵技術：綜合規劃和執行系統，物流可視性，自主物流，智能采購和倉儲，備件管理和高級分析。結果將使公司能夠對供應鏈中斷做出反應，甚至可以預測它們，通過對網絡進行全面建模，創建“假設”情景，并隨著條件變化實時調整供應鏈。

數字供應“網絡”一旦建成-組件即將開始發展-數字供應“網絡”將提供新的彈性和響應度，那些首先成功的公司能夠在為客戶提供最高效和透明服務交付。

在大多數公司中，產品通過非常標準的流程交付給客戶。營銷分析客戶需求并嘗試預測未來一段時間的銷售情況。有了這些信息，制造訂單的原材料，組件和預期容量的零件。分銷解決了即將發生的產品數量變化，并告知客戶何時需要發貨。

如果一切順利，系統中每個點的需求和供應之間的差距很小，但是，預測仍然是一個不精確的科學，它依賴的數據可能不一致和不完整。制造業經常獨立于市場營銷，客戶以及供應商和其他合作伙伴。缺乏透明度意味著供應鏈中的任何環節都不能真正理解其他鏈接正在做什么或需求什么。不可避免地，從營銷到顧客的有序流動似乎在某處被打亂。

在接下來的幾年中，這一切都將開始發生變化。供應鏈本身發生了什么變化。隨著數字供應鏈的出現，孤島將會消失，每個環節都將充分洞察其他需求和挑戰。供應和需求信號將在任何時候發起，并在整個網絡中立即傳播。關鍵原材料水平低下，工廠關閉，客戶需求突然增加-所有這些信息將在整個系統中實時顯示。這反過來將允許所有玩家-并且最重要的是，客戶-正在相應地進行規劃。

更好的是，透明度將使公司不僅能夠對中斷做出反應，還能預測它們，模擬網絡，創建“假設”情景，并在條件發生變化時立即調整供應鏈。

數字供應鏈的目標是雄心勃勃的：建立全新的供應網絡，既有彈性又有響應能力。但是，如果公司要將數字供應鏈-或者更恰當的話-數字供應鏈生態系統-變成現實，他們不能僅僅收集技術和構建能力。他們還必須找到具備正確技能的人，并管理轉向愿意開展工作的文化。換句話說，他們必須改變他們的整個組織。

正如我們設想的那樣，數字供應鏈由八個關鍵要素組成：

綜合規劃和執行，物流可視性，采購4.0，智能倉儲，高效備件管理，自主和B2C物流，規范供應鏈分析以及數字供應鏈支持。能夠將這些產品組合成連貫且完全透明的整體的公司將在客戶服務，靈活性，效率和成本降低方面獲得巨大優勢；那些耽擱的將會越來越落后。本報告的主題是這些元素如何運作以實現數字供應鏈，更重要的是它們如何協同工作。

數字供應鏈的演變

數字供應鏈（DSC）的巨大潛力背后工業4.0是第四次工業革命。生產和自動化的轉變首先由蒸汽和水力發電（工業1.0），然后通過電氣化（2.0），最近由數字計算機（3.0）實現。工業4.0數字化是指通過電子商務，數字營銷，社交媒體和客戶體驗將公司定位于客戶。最終，企業的各個方面都將通過研發，制造，營銷和銷售等領域的垂直整合進行轉型內部運營以及基于這些進步的新業務模式。

實際上，我們正朝著完整的數字生態系統發展。

該生態系統將基于全面實施廣泛的數字技術-云，大數據，物聯網，增強現實等。它們共同促成了新的商業模式，產品和服務的數字化，以及公司價值鏈中每個環節的數字化和整合：數字化工作場所，產品開發和創新，工程和制造，分銷以及數字銷售渠道和客戶關系管理。

所有這些活動的核心都在于數字供應鏈，對每個制造或分銷任何公司的業務來說都是關鍵。事實上，對于許多公司而言，供應鏈就是業務，它將所有企業職能的垂直整合延伸到橫向維度，將原材料和零部件供應商，生產過程本身，成品倉庫和分銷商以及最終客戶-通過傳感器網絡社交技術，通過中央控制中心進行監督，并通過總體數據分析引擎進行管理。

推動向智能供應鏈轉型是兩個緊密交織的趨勢。一方面，大數據分析，云計算和物聯網等新技術正在推向市場。另一方面，消費者，員工和商業合作伙伴對此更為嚴格的期望正在拉動公司開發更可靠和響應迅速的供應鏈。

各行業的公司已經投入巨資開發他們自己的DSC（Digital Supply Chain）版本。根據普華永道最近對工業4.0崛起的研究，2000多名受訪者中有三分之一表示他們的公司已經開始數字化他們的供應鏈，72％的人預計從現在開始五年后會這樣做。

核心要素和新技術

供應鏈沿著傳統的SCOR（Supply Chain Operations Reference）流程運作-計劃，采購，制造，交付，退貨和啟用。通過技術創新，這些元素中的每一個都在迅速復蘇。我們將技術劃分為八個關鍵領域：綜合規劃和執行，物流可視性，采購4.0，智能倉儲，高效備件管理，自主和B2C物流，規范供應鏈分析以及智能供應鏈支持。所有這些元素都是相互關聯的，并且彼此依賴。

集成的計劃和執行-橫向數字供應鏈

業務目標是盡可能快地將正確的產品交付給客戶，同時響應和可靠地提供正確的產品，同時通過自動化提高效率并降低成本。除非供應鏈完全集成，否則無法實現這一目標，無縫連接供應商，制造，物流，倉儲和客戶，并驅動通過一個中央的云端指揮中心。

通過這種集成度，引發供應鏈事件的信號可以從網絡中的任何地方發出，并警告所有影響供應或需求的問題，例如原材料，組件，成品或備件的短缺。在定制制造迅速成為常態的世界中，客戶變得越來越苛刻，充分響應供應鏈是一項巨大的競爭優勢，并迅速成為必備。

其結果是在戰略，戰術和運營層面的不同時間范圍內充分認識和合作。集成平臺具有支持日常操作的核心規劃功能，包括“假設”情景規劃。

作為一個例子，當規劃人員幾乎實時地通知客戶需求發生變化時，會發生什么情況？

通過在平臺中運行場景，規劃人員可以立即評估對庫存，產能，其他客戶訂單，原材料供應等的影響。可以根據諸如對財務績效和交付可靠性的影響等標準來評估情景，以確定最佳解決方案。如果需要，該解決方案將立即與客戶，供應商，制造外包商，物流提供商和其他合作伙伴共享，以便接受或進一步完善。

各種商業網絡和協作式云平臺正在興起，其工作方式與社交網絡非常相似，可以讓公司與供應鏈利益相關者充分而迅速地互動。這些平臺已經比早期交易網絡先進得多，比如SAP的Ariba，它專注于匹配特定商品產品的需求和供應。現在，網絡中的所有參與者都可以交換有關需求，庫存，制造和物流能力的信息，并提供接近實時的信息對需求增加后供應鏈上潛在瓶頸等變化的反饋。這種一體化水平-實際上是力量-玩家可以協同計劃，使用一組數字隨時間運行情景并估計容量，成本，保證金，交付績效和填充率等變量之間的潛在權衡。工作流程可以精確建模，以整合所有協作流程，并最終提供有關何時將成品交付給客戶的快速可靠信息。通過整合整個供應鏈的數據，實時并且經常不需要人工干預，交貨時間可以顯著減少，貨運和庫存管理得到優化。

信息的快速交流也提高了整個供應鏈的靈活性，同時與客戶進行更緊密的整合-當目標是通過高效的供應鏈平臺，卓越的服務和有效的“鎖定”這些客戶時，總是一件好事。

物流可視性–看得見的網絡任何供應鏈成功的關鍵是有效的信息交換。傳統供應鏈充滿了摩擦，主要原因是缺乏完整和及時的信息。中斷的可能性很高；需求的突然變化，原材料的缺乏和自然災害可能對最佳布局的供應鏈計劃造成嚴重破壞。而許多必要元素的外包只會使得全面了解供應鏈更難，模糊網絡的可視性，并且難以在發生問題時找到方案。

這就是為什么數字供應鏈的首要目標是打開所有人都能看到的供應網絡。B2C市場正在拉動公司提供此級別的可見性，要求提供更多關于實時更新的抵達貨物的信息。在B2B網絡中，生產商期望其供應貨物的及時狀態信息通常與生產計劃相關聯。不斷更新和可靠的運輸信息可以顯著改善生產者的客戶滿意度。

要獲得系統的高度透明度并非易事，需要技術先進性和相當程度的智能人工干預。但一旦實現，效益就顯著，并不局限于庫存節約和計劃改進。

來自內部和外部的數據來源，例如運輸跟蹤設備和社交軟件，將被整合到一個平臺中。

通過交叉參考信息對數據進行整合和豐富，例如影響供應貨件的供應鏈事件。相關信息從天氣，流量和新聞提要中搜索。即使是社交媒體網絡也受到考慮。

然后將這些豐富的信息與該平臺相關聯，并進行額外的分析和模擬運行，從而實現各種級別的戰略優化，如路線網絡改進和運營商性能評估。如果所有這些信息都非常有用，它必須送入監控和管理物流活動的控制中心，并將先進的分析和規定算法應用到方程中。

由此產生的“單一真相源”可以讓企業在不同條件下優化他們的選擇，利用這些信息提醒工廠，倉庫和客戶瀕危的到貨時間并采取緩解措施。運輸狀態的可見性以及對交付周期的預期外部影響以及相應改變計劃的能力將對公司有幫助。

最終，機器學習算法后將變得足夠聰明，甚至可以實現這種人為干預的自動化，從而使管理人員和其他利益相關者能夠每天做出更明智的決策。這些算法將提供緩解建議和過去可靠的常規解決方案。好處包括減少工作量，甚至提高供應鏈效率。

供應鏈可見性取決于創建有效的“跟蹤和索源”（T＆T）系統，該系統允許玩家通過任何運輸模式確定任何貨物在其行駛任何點的狀態。

運輸數據和狀態信息將通過直接連接或通過第三方門戶從企業資源規劃系統和運營商處獲取。GPS技術將使企業能夠檢查確切的貨運地點，而現場傳感器可以監控環境條件，如溫度和濕度，甚至提供遠程防盜保護。但是，由于數據來自許多不同的來源-供應商，運輸商，倉庫，分銷商-數據的質量和互操作性至關重要，并且仍然是眾多公司正在致力于的重大技術障礙。

這些遙感活動的指揮中心是控制室或物流可見性平臺，類似于交通控制塔。控制室的巨大優勢在于，它可以為管理人員和高級管理人員提供公司供應鏈的完全透明的視圖，從而支持必須做出的許多決策，以保持零件和產品的流動。

跟蹤和追蹤技術

通過運輸系統跟蹤和跟蹤物料和產品的運行能力近年來發生了顯著變化，這得益于新技術，其在全球范圍內的不斷擴大以及價格的下降。射頻識別（RFID）和藍牙技術正被用于庫存和跟蹤室內物品的移動，例如工廠和倉庫內部。

3D打印機生成可讀的傳感器標簽，可以將其附在貨物上并捕捉溫度和濕度條件。全球移動通信系統（GSM）和衛星跟蹤用于海上運輸，船舶傳感器監測發動機性能。這很大程度上是由于小型跟蹤設備的電池壽命延長，當傳感器閑置時關閉設備，現在可以通過智能算法將電量保持長達五年。

采購4.0-按需采購

數字化采購將徹底改變所需的工具和人才，增加新的采購類別，并改變采購職能的價值主張。原材料和零部件供應商的高效整合和管理是數字供應鏈生態系統中的重要組成部分。許多傳統采購方面的數字化已經在進行之中，因為公司使用各種大數據工具和技術與供應商更緊密地聯系，幫助規劃流程，改善采購，積極管理供應商風險并促進協作。結果是，隨著自動化程度越來越高，整個供應鏈的成本更低，交付更快。

倉庫有望成為企業如何運作并為其客戶創造價值的戰略工具。

但真正的數字供應鏈對于采購職能還有其他幾個關鍵的后果。首先，工業4.0的整體轉變將要求那些供應鏈需求被限制在物理產品上的公司，同樣擅長購買數字耗材和服務-軟件維護合同，開發人員（他們將對所有這些GPS設備進行編程部署）和數字采購平臺。運行數字供應鏈所需的數百萬傳感器和其他電子元件是另一個明顯的采購需求。對各種軟件的需求非常大。

智能倉儲-工作中機器人

數字供應鏈的下一個環節是倉庫，它有望成為企業如何運營并為其客戶創造價值的戰略工具。這里的目標是通過幾乎每個普通倉儲活動的自動化來提高效率和安全性。事實上，工業4.0倉庫看起來不像我們目前的勞動密集型建筑。

未來倉庫的改造始于進場物流。通往倉庫途中的卡車將把他們的位置和到達時間傳達給智能倉庫管理系統，智能倉庫管理系統將選擇并準備一個停靠槽，從而優化即時和按順序交付。

RFID傳感器將顯示已交付的內容，并在整個供應鏈中水平發送追蹤數據。管理系統將自動分配交付的存儲空間，并分配相應的自動設備將貨物移至正確的位置。

在倉庫內部，管理軟件將通過使用嵌入貨物中的傳感器和倉庫本身來實時更新庫存。最終，該系統將部署飛行無人駕駛飛機以幫助清點庫存，定期通過傳感器數據評估貨物的位置，并映射整個設施除了增強的入場物流，自動化運輸和優化的物流流程外，創新技術還將改變諸如挑貨和履行訂單等日常工作。公司正在試驗可穿戴設備和增強現實系統以幫助進行這種昂貴的勞動密集型工藝，這種工藝通常仍然使用紙張進行，并且容易出現人為錯誤。

DHL最近在日本的影像和電子公司Ricoh擁有的荷蘭倉庫對增強現實系統進行了測試。配備了含有Ubimax軟件的智能眼鏡，員工們沿著倉庫前進，通過眼鏡的圖形顯示優化路線，使他們能夠更有效地找到合適的產品數量，同時縮短培訓時間。在三周的測試中，10名工作人員通過選取超過20000件物品，成功完成了9000份單獨訂單。由此帶來的生產力提升和錯誤減少使整體采集效率提高了25％。

高效的備件管理-3D打印

供應鏈中的倉儲環節價格昂貴，勞動強度大，并且充滿了潛在的錯誤風險。數字化必將消除其大部分低效性，并將整個流程整合到整個供應鏈中。與此同時，3D打印已經準備好進一步改變這一關鍵環節。

考慮備件的問題，在許多倉庫中，所有訂單中一半以上的訂單都是一次性備件需求，而且對它們的需求非常不穩定，幾乎無法預測。這就是為什么公司通常保持大量零件庫存的原因。

數字化已經徹底改變了備件的倉儲和配送。先進的分析軟件通過工業車輛和機器的預測性維護等解決方案，可以更準確地預測備件需求。這反過來又使公司能夠優化備件的存儲和分配，因為可以集成更多的信息，例如需求和分銷所依賴的社交，交通和天氣數據。然后將3D打印添加到混合物中：如果真需求很高或很關鍵，則可以根據需要在當地維護的設施（即使是現場）制造備件，所需要的只是打印機，軟件，各部分的正確規格藍圖以及材料。

其好處包括備件庫存和相關成本大幅降低。同樣重要的是，客戶可以依靠更多的關鍵設備正常運行時間，因為預計會出現問題，備件更快到達。事實上，向工業設備添加預測性維護服務的能力以及及時交付部件的能力，對于工業4.0轉向是有幫助的。

自主和B2C物流-機器人運輸

無人駕駛汽車的概念已經變成了現實。車隊管理部門將部署各種無人駕駛車輛和其他機器人創新技術，這些技術將在世界各地的貨物運輸中扮演越來越重要的角色。

無人駕駛車輛在物流中最常見的用途是無人駕駛卡車。就像他們的汽車兄弟一樣，自動駕駛卡車將依靠測繪軟件和短程雷達來評估車輛的周圍環境。與其他車輛和公路本身的無線連接將提供額外信息，以加速交通流量并減少道路擁堵和事故。

自動卡車車隊的可能性-現代的多列卡車排成一列的車隊-將減少對駕駛員的需求，并使卡車更緊密地結合在一起。內部傳感器將幫助車隊操作人員評估貨物損壞并確定維護要求。

這些車輛的優點是顯而易見的-由于更高效的運營，路線和卡車運輸，更快更可靠的交貨時間，更低的勞動力成本，消除人為錯誤以及減少排放。

去年，美國內華達州授權戴姆勒的兩輛卡車在公路上自主使用，配備雷達，先進的巡航控制系統和地圖繪制軟件，卡車能夠以自主模式釋放駕駛員，專注于更具價值的物流任務，例如路線和路線記錄，從而使工作更具吸引力，更安全，不再單調。

自動化過程的另一個步驟是最后一英里的交付-將產品交付給客戶。因為它是勞動密集型的并且需要大量的客戶互動，所以它通常是物流鏈中成本的主要部分，我們討論過降低成本和提供更大客戶價值的許多想法，其中包括使用非專業驅動程序來提供軟件包的優步應用程序，以行人速度移動的自動駕駛交付機器人，這些自動駕駛交付機器人通過靈活的路線分發軟件包-當然由操作人員監控-最著名的（感謝亞馬遜制作的概念視頻），使用無人機將包裹從天上掉落到顧客的眼前。

在生產設施本身，自主現場車輛正在成為常態，不受人為干擾地移動原材料，零部件和零部件，盡管條件不斷變化，仍然選擇最佳路線。

與公司的ERP系統緊密結合后，這些車輛最終能夠自行確定在生產過程中哪些地方需要補充補給，從存儲中提取負載，將它們放在需要的地方，并收集可回收的包裝。這些車輛上的非接觸式傳感器和激光安全保險裝置將顯著改善現場員工安全。

處方供應鏈分析-為管理人員提供決策支持

數字供應鏈的目標是充分整合和展現商品流通的各個方面。工業4.0關鍵要素是大數據分析。公司已經有工具來描述他們供應鏈的大部分現狀-貨物在何處，特定物品的需求來自何處，何時物品可能交付。

公司正在學習預測該鏈條的關鍵要素。由于來自市場的更復雜的信號可以通過供應鏈的需求更好地預測，這意味著需求產能，存儲和物流需求以及原材料需求的變化。

供應鏈分析發展的下一個階段將是最重要的：處方供應鏈應運作的能力。目標不是簡單地優化需求計劃；或供應鏈的配送設施，路線和移動資產；或庫存和備件的管理。

相反，關鍵在于能夠根據情況優化整個供應鏈中的任意數量的因素，然后能夠相應地主動修改供應鏈。處方分析系統為供應鏈管理者提供決策支持，甚至可以自主進行簡單決策。為了提高決策的質量和效率，公司將能夠包含諸如經濟指標等外部信息，并采用自學習算法來輔助決策過程的自動化。

策劃者可能會問，什么是優化供應鏈以最大限度地降低成本的最佳方式，而不考慮準時交付等其他因素？或者加快交貨時間的最佳方式，無論對成本的影響如何？通過向客戶提供最好的服務，供應鏈可以優化最大收益嗎？

如果有足夠的數據，分析引擎會產生最低成本

情景不僅表明可以節省多少資金，還表示如何實現這一目標。這種情況可以調整以解決其他問題。如果自然災害等潛在干擾在運行時影響供應鏈以最大限度地降低成本，該如何進行？這種情況有多危險？這些風險應該如何最小化？多少錢會最大限度地降低風險成本？如果豐田公司知道其優化的準時制系統將部件運送到工廠的固有風險，它可能可以避免2011年日本地震和海嘯導致供應中斷的全球停產。

智能供應鏈促成因素-如何成功

開始構建智能供應鏈的公司面臨著一項艱巨的任務，除非他們制定明確的戰略，充分響應全數字化環境中的機會，否則這將是不可能的。它不僅必須建立在公司當前的運營和業務模式上，還必須建立在數字化實施后可用的新商業模式上，例如在價值鏈中創建直銷渠道等。

一旦戰略確定后，除了上面討論的供應鏈應用外，公司還必須實現實施所需的幾項關鍵能力。包括：過程建立連接數字化成為可能的供應商和客戶的新端到端流程，例如如何在基于云的平臺上進行協作組織和技能。產生對價值鏈機制的端到端理解。這意味著從消防員的心態轉變，解決每一個問題，隨著它的出現，成為供應鏈的“協調者”-查看，管理和優化整個鏈條。實現這一目標還需要轉向開放，快速學習的數字文化，以促進不同機構，計劃和用戶群體之間的溝通績效管理。制定一套涵蓋供應鏈管理的直接業務規則，以及衡量成果所需的關鍵績效指標。合作。專注于提高與其他公司合作的能力，因為如果不與各種供應商，分銷商和技術提供商合作，就無法建立完全整合的供應鏈。技術。為數字供應鏈（包括信息集成層，數據庫和分析能力以及云）提供支持的新舊技術的路線圖。

供應鏈成熟

很少有公司在完成全數字供應鏈的工作中已經達到完全成熟的程度。企業了解其起始點至關重要。

該過程通過四個成熟階段：

1.數字新手。這些公司尚未踏上旅程。他們的供應鏈流程仍然保持獨立，由個別部門和業務單位執行。

2.垂直集成者。現階段的公司已經設法在內部整合其供應鏈流程，跨部門和職能部門。

3.水平的合作者。在這里，公司已經學會與供應鏈合作伙伴合作設定業務目標，確定并執行共同流程，并在鏈條中實現相當程度的透明度。

4.數字化冠軍。這些公司實現了與合作伙伴的最高水平協作和運營透明度，同時開發優化整個供應鏈的互惠流程和分析技術。

數字供應鏈路線圖

成為數字化支持者并獲得DSC全部好處的關鍵，在于開發一個有序的流程來實施和整合所需的許多技術和功能。根據我們的經驗，公司需要采取五個主要步驟：

1.了解您的起始位置：在成熟度模型的四個階段檢查您當前的成熟度并確定需要改進的地方。

2.定義您的戰略：確定您的目標成熟度水平和最適合您業務戰略的供應鏈愿景。

3.制定適當的路線圖：制定必要的實施步驟，并將其制作成詳細的路線圖。

4.通過端到端范圍部署小型試運行：組成數字供應鏈的許多應用程序對大多數組織來說，都是一個徹底的改變，因此公司應該首先開展小型試點項目，以展現優勢并幫助開發正確的功能。這些“燈塔”項目應旨在測試特定供應鏈的端到端流程，而不是在更廣泛的范圍內實施有限的一套技術。

5.細分部署和能力開發：成功試點后，首先應從預期效益最高的供應鏈開始。這可能涉及關鍵客戶，關鍵區域或其他供應鏈細分標準。所需的功能需要隨著推出而發展。

結論

供應鏈是非常復雜的機體，到現在沒有一家公司成功地建立一個真正的數字化。事實上，許多所需的應用程序尚未廣泛使用。但是，這將在未來5到10年內發生根本性變化，不同行業將以不同的速度實施DSC。

首先到達的公司將在工業4.0競賽中獲得難以挑戰的優勢，并且能夠為其特定行業設定或至少影響技術標準。它的優勢絕不僅限于更高的效率。真正的目標將是數字供應鏈將打開的許多新業務模式和現金收入流。