数字供应链的惊人发展提高了应对中断的韧性（英）

ADBI工作论文系列 数字供应链的惊人发展，以提高面对中断时的弹性 卡洛斯警戒线 1383号 2023年5月 亚洲开发银行研究所 CarlosCordon是瑞士洛桑管理发展学院的战略和供应链管理教授。 本文表达的观点是作者的观点，不一定反映亚行、亚行、其董事会或其所代表的政府的观点或政策。ADBI不保证本文所含数据的准确性，也不对其使用的任何后果承担任何责任。使用的术语不一定与亚行官方术语一致。 讨论文件在定稿和视为已发表之前，须经过正式修订和更正。 工作文件系列是以前命名的讨论文件系列的延续;文件的编号继续进行，没有中断或改变。ADBI的工作文件反映了关于某个主题的初步想法，并在网上发布以供讨论。一些工作文件可能会发展成其他形式的出版物。 建议引用: 科登，C.2023。数字供应链的惊人发展提高了面对中断的弹性。ADBI工作文件1383。东京：亚洲开发银行学院。可用：https://doi.org/10.56506/KPJD9061 有关本文的信息，请联系作者。电子邮件：carlos.cordon@imd.org 亚洲开发银行研究所霞关大厦8楼千代田区霞关3-2-5 100-6008年,日本东京 电话:81-3-3593-5500 传真:81-3-3593-5571 URL:电子邮件: ©2023年亚洲开发银行研究所 文摘 鉴于世界最近经历的一系列中断，我们描述了供应链对弹性的需求。根据最近的事件，我们确定了挑战供应链弹性的不同类型的中断。随后，我们描述了供应链中使用的不同数字工具及其在提高供应链弹性方面的成功或失败。我们得出的结论是，一些数字解决方案有助于提高弹性，而其他数字解决方案几乎没有效果，即系统集成、人工智能（AI）和模拟。我们提出了如何将中断类型与有效的数字工具联系起来的分类。最后，我们为未来的研究提出了一个框架，以验证提高可靠性的数字解决方案。我们还得出结论，包括3D打印和区块链在内的一些工具将来可能会在提高供应链的弹性方面发挥作用，但今天没有证据表明会产生积极影响。 关键词:供应链，数字化，弹性，中断，工业4.0 凝胶的分类:M11公路 内容 1.介绍1 2.供应链的目标：弹性与成本最小化。22.1关注成本最小化2 2.2弹性3的出现 2.3收入损失和节约成本的困境8 3.数字化：成功与失败的分类法9 3.1增强现实10 3.2系统集成11 3.3云计算11 3.4大数据、分析和人工智能12 3.5工业物联网(IIOT)12 3.6加法制造(3d打印)13 3.7网络安全13 3.8自主机器人14 3.9模拟14 3.10区块链供应链15 4.讨论16 5.结论18引用19 1.介绍 近年来，从COVID-19到俄罗斯入侵乌克兰，供应链一直面临着历史上前所未有的持续中断，这暴露了我们供应链的巨大脆弱性。在过去的几年里，消费者一直面临着一系列缺货，从COVID-19大流行开始时的恐慌性购买卫生纸，到延迟从制造商那里获得新车，再到最近发现葵花籽油由于俄罗斯入侵乌克兰而无法广泛使用。 因此，如何提高政府和公司的供应链弹性是十分重要的。学者和高管（Buatois和Cordon2020）甚至建议公司董事会应该对其供应链的弹性进行压力测试，类似于2008年金融危机后金融机构的压力测试 。最近，世界各国政府（从拜登政府到欧盟）都通过了旨在提高食品、制药和微电子等不同“战略”部门供应链弹性的立法。因此，人们普遍努力使我们的供应链在面对中断的“浪潮”时更具弹性。 与此同时，在过去几年中，供应链的数字化被誉为解决不同行业面临的许多挑战的解决方案。在2010年代初期，许多高管、顾问、学者和政府都希望供应链的数字化能够节省数十亿美元并增加他们创造的价值。一个典型的例子是德国政府关于工业4.0的倡议，其目标是帮助德国公司实施数字技术，以获得从这些先进工具中获得的好处。 在2010年代，推动工厂和整个供应链数字化的举措激增，例如灯塔的例子，公司会以一家工厂为例，说明数字化如何帮助提高价值和生产力。其中一些举措兑现了节约和创造更多价值的承诺。相当多的人创造了可接受的回报，而许多其他人几乎没有提供任何好处（Büyüközkan和Göçer2018）。有趣的是，许多研究论文和顾问声称，大约70%的“数字化转型”未能实现预期的结果。 虽然其中许多数字计划最初是为了降低成本或“通过改变行业创造竞争优势”，但最近的颠覆浪潮极大地改变了供应链的背景甚至目的。在稳定的环境中，供应链高管的主要目标是最大限度地降低给定服务水平和给定质量水平的成本。在高度不稳定的情况下，目标不是最小化成本，而是最大限度地提高可用性和快速服务，从产品的稀缺性中获利。 供应链目标的这种根本性变化推动了一些数字解决方案的出现，这些解决方案为弹性提供了意想不到的好处，而专注于在稳定环境中降低成本的举措已经失去了动力。例如，相对简单的数字通信工具已被证明在管理中断方面非常有用，而像用于机器数字孪生的物联网这样的复杂工具并没有受到强烈追求，因为它们的许多好处在非常不稳定的环境中并不那么相关。 此外，最近对可持续发展的推动使情况变得更加复杂，导致许多公司寻求数字解决方案来管理这种复杂性。例如，由于对报告的巨大需求，许多全球公司正在开发和采用数字解决方案，因为根本不可能以非数字方式满足报告要求。在最近关于全球公司汉高（WellianandCordon2022）的案例研究中，描述了获取有关使用洗涤剂的客户能源消耗的必要信息是多么具有挑战性，因为他们有数百万消费者 。跟踪数百万消费者消费模式的唯一准确方法是使用数字技术。 在本文中，我们探讨了供应链中的数字化发展如何对弹性产生积极影响，以及为什么一些数字化计划未能带来任何好处。具体而言：（1）我们探讨了弹性管理与低成本管理的根本区别;（2）我们探索开发一个框架，试图理解数字工具对弹性影响背后的逻辑;（3）我们讨论了供应链数字化的未来演变及其对弹性的影响。 Spieske和Birkel（2021）对研究数字技术对复原力影响的论文进行了广泛的文献研究，但从逻辑上讲 ，他们的数据是基于主要在2021年之前发表的论文，因此他们中的大多数人没有考虑COVID-19和乌克兰战争的事件。他们得出的结论是，似乎只有大数据分析才能帮助提高供应链的可靠性。鉴于最近发生的前所未有的事件，我们的研究基于最近发表的案例以及与从业者在论坛上的对话。因此，在论文中提出了一些假设，但还没有足够的数据和经验来建立数据库和测试命题。我们的目标是提供一种分类法，可以作为未来实证研究的基础。 2.供应链的目标：弹性与成本最小化 2.1注重成本最小化 在过去的几十年里，公司和研究人员将大部分目标和研究集中在如何降低成本上。供应链的目标功能是最大限度地降低成本，同时在给定的质量水平（通常接近100%）内提供给定的服务水平（通常在90年代的高位）。 高管们奉行以工厂为重点和低成本国家采购的战略，以最大限度地降低成本。将工厂重点放在生产尽可能多的相同或类似产品上，可以获得规模经济并尽快遵循学习曲线。在过去的几十年里，我们已经看到供应链不断重组，关闭工厂以专注于最大的工厂，并使仓储和运输合理化以达到范围经济。同样 ，公司也遵循了非常强有力的离岸外包政策，寻找成本较低、劳动力可用性较低以及履行成本较低的法规的地点。 研究人员开发了模型和框架，以了解如何最大限度地降低成本以及如何做出有关采购地点（Daehyetal.2019）、外包（HeikkilaandCordon2002）和离岸外包的决策。在运营领域，有许多关于改进算法以最大限度地降低不同生产环境中成本的学术论文。关于外包和离岸外包，也有相当多的模型和实证研究，从外包能力到如何与离岸伙伴建立伙伴关系。 这种降低成本的动力反映在2020年之前公司如何关注和评估供应链中的不同数字计划。例如，在佛吉亚（Kumar等人，2019年）的案例中，该公司评估了数字化转型中使用的不同技术，几乎完全是为了节省成本。 虽然可以说有一些值得注意的例子，即高管和学者都在制定提高敏捷性以及弹性的举措，但他们仍然是值得注意的例外：例如，菲利普莫里斯国际公司（PMI）因其Digichain的开发而获得Gartner组织的奖项，Digichain是一个非常敏捷的数字供应链，提供了支持他们不断变化的商业模式所需的灵活性，从卷烟到卷烟。电子加热设备（WellianandCordon2020）。在这种情况下，他们将量产时间从四个月缩短到七天。 同样，学术界已经开发了关于使用数字供应链灵活性的潜在好处的模型和理论研究，但大部分努力仍然是关于成本最小化。应该指出的是，鉴于学术界关于灵活性和基于时间的竞争的影响的传统，有相当多的模型可以帮助从业者理解成本最小化权衡的灵活性。 2.2弹性的出现 由于过去几年因COVID-19、卡车司机缺乏、苏伊士运河堵塞、俄罗斯入侵乌克兰等原因而面临的中断，消费者经历了短缺，公司无法提供他们习惯的服务水平。这些巨大的变化使供应链在如此不确定的环境中的脆弱性可见一斑。 能够应对供应链中的这些中断是许多人所定义的弹性。供应链弹性的一个公认的定义是“供应链的适应性能力，为意外事件做好准备，应对中断，并通过将运营连续性保持在所需的连接水平以及对结构和功能的控制来从中断中恢复”（PonomarovandHolcomb2009）。Ponis等人（2012年）通过对文献的系统回顾提供了另一个定义，他们将供应链弹性定义为“主动规划和设计供应链网络以预测意外破坏性（负面）事件的能力，适应中断，同时保持对结构和功能的控制，并超越到事后稳健的运营状态，如果可能的话，比活动前更有利，从而获得竞争优势。这些定义不区分意外事件或中断的类型或严重性。 自COVID-19激增以来，中断水平比以前高得多，我们认为，我们需要了解这些中断如何影响我们的供应链，以及在这种情况下弹性的适当定义是什么。我们将回顾一些不同类型的中断，并推断出在这些情况下弹性的适当定义。 2.2.1暂时的中断 全球第一种实质性短缺发生在2020年春季，当时COVID-19感染激增和遏制措施的后果。卫生纸短缺的消息引起了争议，因为消费者在预期中购买了大量产品。这个消息特别引人注目，因为可以说卫生纸的消费量非常稳定，而COVID-19的激增不应该对其消费产生任何影响。 第一波浪潮在供应链管理中造成了最初的困境：卫生纸制造商应该期望卫生纸消费量长期增加，还是只是需求的暂时增加。很明显，这只是暂时的增长，因此制造商在短期内尽可能多地提高了产量，但他们没有计划任何额外的长期产能。这种情况发生在不同大陆的相当多的消费品上（例如肥皂、罐装馄饨）。在这种情况下，许多专家将弹性定性为供应链适应暂时需求激增并保持中断前服务水平的能力。 2.2.2巨大的需求增加 第二种短缺是缺乏个人保护和照顾COVID-19患者所需的许多医疗保健材料。这里的挑战是，对个人防护口罩和帮助患者呼吸的呼吸机等产品的需求增加了许多倍。合乎逻辑的反应是增加制造和整个供应链的能力，以满足需求。 在这种情况下，弹性的定义变得更加成问题。一些专家认为，能够在需求如此增长的情况下交付远远超出了复原力;一些估计表明，对口罩的需求是主要生产国中华人民共和国（中国）产能的12倍（经合组织，2020年）。 相比之下，对呼吸机的需求增长了约300%，到2020年底，需求已恢复正常（GlobalDataHealthcare2021）。就呼吸机而言，可以说，有弹性的供应链应该能够应对需求的增长，以便以后恢复正常运行 。然而，患者得不到照顾的戏剧性情况导致不同行业的许多不同类型的公司试图生产这些呼吸机。 虽然可以说没有供应链能够管理这种巨大的需求增长，但一些3D打印等数字技术的支持者声称，未来技术可以应对这种情况。 2.2.3供应链结构的脆弱性 令人惊讶的第三种短缺是汽车公司缺乏满足需求的能力。不同的估计表明，由于半导体短缺，2021年汽车产量减