數(shù)字孿生如何助力全球供應(yīng)鏈走出夢(mèng)魘
譯文
編譯丨汪昊、千山
策劃丨張潔
由于新冠肺炎疫情在世界范圍內(nèi)的爆發(fā)和蔓延,過(guò)去兩年間,全球供應(yīng)鏈體系的混亂在短期內(nèi)都沒(méi)有改善的跡象。為了應(yīng)對(duì)這一變局,企業(yè)正轉(zhuǎn)向被稱為“數(shù)字孿生”的新一代人工智能驅(qū)動(dòng)的模擬技術(shù),這一技術(shù)可以幫助商人們及時(shí)地向用戶交付商品和服務(wù)。
這類工具不僅可以預(yù)測(cè)整個(gè)過(guò)程中可能發(fā)生的業(yè)務(wù)中斷, 也為解決這一問(wèn)題提供了建議。因?yàn)榧皶r(shí)交付系統(tǒng)崩潰而焦頭爛額的眾多企業(yè)正努力利用這些工具,在效率和彈性之間構(gòu)建重要的平衡。
在過(guò)去的幾個(gè)月里,物資的短缺漸趨多樣化: 新汽車、新手機(jī)、隱形眼鏡、清潔產(chǎn)品、新鮮農(nóng)產(chǎn)品、園藝工具、書籍等等。人工智能公司 Pathmind 的創(chuàng)始人克里斯·尼克爾森表示:“這和 2020 年 3 月以來(lái)發(fā)生的‘搶廁紙’風(fēng)潮不同。這一次,短缺的物資非常個(gè)性化?!?/p>
疫情給世界上的許多活動(dòng)帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響。遍布全球的供應(yīng)鏈——在工廠、港口、倉(cāng)庫(kù)之間建立聯(lián)系的輪船、卡車和火車,將我們購(gòu)買的幾乎所有東西從數(shù)千英里外的產(chǎn)地運(yùn)送到消費(fèi)地——正面臨前所未有的嚴(yán)格審查。
“公平地說(shuō),現(xiàn)在不管你賣什么,都會(huì)碰到問(wèn)題,”服務(wù)咨詢公司 Avenue7Media 的創(chuàng)始人和 CEO 杰森·包易思說(shuō)道:“我們每天都在和客戶打交道。據(jù)他們反饋,幾個(gè)月以來(lái),他們每個(gè)月的庫(kù)存都是不足的?!?/p>
數(shù)字孿生通過(guò)在問(wèn)題出現(xiàn)之前預(yù)測(cè)問(wèn)題,再利用人工智能尋找解決方案來(lái)解決供應(yīng)鏈的問(wèn)題。數(shù)字孿生的名字強(qiáng)調(diào)了其利用計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行仿真的特點(diǎn)。這一仿真系統(tǒng)創(chuàng)造了現(xiàn)實(shí)世界事物的孿生鏡像—從港口到商品,以及它們所在的物流系統(tǒng)。系統(tǒng)仿真是多年以來(lái)工業(yè)界決策系統(tǒng)的一部分,幫助人們探索不同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)或簡(jiǎn)化倉(cāng)庫(kù)布局。但是因?yàn)楫?dāng)下我們擁有大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和計(jì)算能力,意味著我們可以首次對(duì)更復(fù)雜的物流系統(tǒng)進(jìn)行仿真,包括超級(jí)復(fù)雜的由眾多供應(yīng)商和運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的全球供應(yīng)鏈。
這一技術(shù)給亞馬遜帶來(lái)了經(jīng)久不衰的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),尤其在物流和倉(cāng)儲(chǔ)方面?,F(xiàn)在其他企業(yè)也開始積極布局。谷歌正在研發(fā)供應(yīng)鏈數(shù)字孿生產(chǎn)品,而汽車制造商雷諾宣布他們已于 2021 年 9 月份開始使用。聯(lián)邦快遞 (FedEx) 和 DHL 等國(guó)際航運(yùn)巨頭正在研發(fā)自己的系統(tǒng)仿真軟件。而像 Pathmind 那樣的人工智能公司正在為愿意付款的用戶定制相關(guān)產(chǎn)品。然而并非每一個(gè)人都是贏家。事實(shí)上,這一強(qiáng)大的技術(shù)可能會(huì)擴(kuò)大全球經(jīng)濟(jì)中日益擴(kuò)大的數(shù)字鴻溝。
走出風(fēng)暴?
我們很自然地會(huì)指責(zé)新冠是當(dāng)前供應(yīng)鏈系統(tǒng)問(wèn)題的罪魁禍?zhǔn)?。工廠倒閉和勞動(dòng)力短缺給生產(chǎn)和交付中心帶來(lái)了災(zāi)難性后果,然而同時(shí),在線購(gòu)物和消費(fèi)增長(zhǎng)使得送貨上門的服務(wù)需求劇增。
事實(shí)上,疫情只是讓本來(lái)糟糕的狀況更趨惡化?!巴苿?dòng)這一趨勢(shì)的是全球力量,所有這些因素合在一起形成了一場(chǎng)完美風(fēng)暴?!眰惗卮髮W(xué)學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)家迪馬里斯·考夫曼說(shuō)道。
想讓這場(chǎng)暴風(fēng)雨平息,我們需要給全球的基礎(chǔ)設(shè)施注入數(shù)萬(wàn)億美元——擴(kuò)建港口、擴(kuò)充物流交通工具規(guī)模、培養(yǎng)更好的管理體系、構(gòu)建更好的工作條件,為更好的貿(mào)易交易創(chuàng)造條件。
“技術(shù)解決不了所有問(wèn)題?!?麻省理工學(xué)院數(shù)據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人戴維?西木齊 - 列維表示。但在他看來(lái),技術(shù)可以幫助企業(yè)度過(guò)最糟糕的時(shí)期,他曾幫助幾家大公司建立數(shù)字孿生模型?!皵?shù)字孿生讓我們能夠在問(wèn)題發(fā)生之前就發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。”他說(shuō)道。
根據(jù)谷歌供應(yīng)鏈和物流團(tuán)隊(duì)總監(jiān)漢斯?塔爾保爾的說(shuō)法,商業(yè)領(lǐng)域最大的問(wèn)題就是無(wú)法預(yù)測(cè)供應(yīng)鏈上游的情況?!安还苣闳ツ募夜玖私馇闆r,”他說(shuō):“每一個(gè)供應(yīng)鏈領(lǐng)域的人都會(huì)告訴你,他們?nèi)狈M(jìn)行決策的能見(jiàn)度。”
而正是供應(yīng)鏈的可見(jiàn)性讓亞馬遜能夠預(yù)測(cè)商品什么時(shí)候出現(xiàn)在你家門口。針對(duì)亞馬遜自己交付配送的每一件商品,以及亞馬遜替第三方賣家(比如包易斯和他的客戶)交付的數(shù)百萬(wàn)商品,亞馬遜都能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)送貨上門的時(shí)間。包易斯說(shuō)道,這聽上去似乎沒(méi)什么了不起,但是如果亞馬遜預(yù)測(cè)失誤,他就會(huì)流失顧客。特別是在假期,人們總是在最后一刻才買禮物并且相信亞馬遜能夠及時(shí)交貨。“僅僅是為了一個(gè)簡(jiǎn)單的小交付,我們就需要大量的計(jì)算資源,” 他解釋道:“但是當(dāng)人們不能及時(shí)收到貨物時(shí),他們就會(huì)抓狂?!?/p>
Deliverr 是一家替數(shù)家電商公司管理物流系統(tǒng)的美國(guó)公司。它的客戶包括亞馬遜、沃爾瑪、eBay 和 Shopify。如果交付時(shí)間能從 7 到 10 天縮短至 2 天會(huì)使銷售額提升 40%;如果縮短至 1 天,能夠使銷售額提升 70%。
別人想要自己的預(yù)測(cè)水晶球也就不足為奇了。準(zhǔn)時(shí)制 (Just-in-time) 供應(yīng)鏈幾乎已死。過(guò)去兩年的混亂使許多追求超高效率的企業(yè)陷入困境。倉(cāng)庫(kù)空間非常昂貴,當(dāng)貨源充足時(shí)花錢存放你可能一周都不需要的庫(kù)存似乎是奢侈的。但是當(dāng)下周你沒(méi)了庫(kù)存的時(shí)候,你就沒(méi)有東西可以賣了。
“在疫情之前,絕大多數(shù)的公司專注于降低成本,” 西木齊 - 列維說(shuō)道。現(xiàn)在他們?cè)敢鉃閺椥远犊?,但是只專注于彈性也是錯(cuò)誤的: 你需要在降低成本和保持彈性之間找到正確的平衡。這是系統(tǒng)仿真的真正力量所在。“我們發(fā)現(xiàn)有越來(lái)越多的公司利用數(shù)字孿生對(duì)他們的供應(yīng)鏈系統(tǒng)進(jìn)行壓力測(cè)試?!? 他說(shuō)。
如果......?
通過(guò)考察不同的可能場(chǎng)景,公司能夠找到適合自己的效率和彈性之間的最優(yōu)平衡。通過(guò)利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)(一種能通過(guò)試錯(cuò)讓人工智能學(xué)習(xí)在不同場(chǎng)景下該采取什么行動(dòng)的技術(shù)),數(shù)字孿生成為了探索各種“如果”問(wèn)題的機(jī)器。如果臺(tái)灣發(fā)生旱災(zāi),水資源短缺導(dǎo)致芯片生產(chǎn)停產(chǎn)怎么辦? 數(shù)字孿生可以預(yù)測(cè)這一風(fēng)險(xiǎn),并跟蹤它對(duì)你供應(yīng)鏈的影響,并且通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí),建議采取哪些行動(dòng)讓損失最小化。
如果你是美國(guó)中西部的汽車制造商,數(shù)字孿生系統(tǒng)或許會(huì)建議你從西海岸有庫(kù)存的經(jīng)銷商那里購(gòu)買額外的汽車配件。但是如果我們把不同的場(chǎng)景結(jié)合起來(lái)考慮,事情就會(huì)變得極其復(fù)雜。比如,根據(jù)西木齊 - 列維的說(shuō)法,福特汽車在全球有 50 家工廠,這些工廠利用 350 億個(gè)配件每年生產(chǎn) 600 萬(wàn)輛轎車和卡車。有大約 1,400 家供應(yīng)商與福特的 4,400 個(gè)生產(chǎn)基地有直接的業(yè)務(wù)往來(lái)。從福特汽車的原材料到成品之間總共有 10 層的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò),其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)都有可能斷裂,一個(gè)合格的壓力測(cè)試需要有能力偵測(cè)到所有環(huán)節(jié)的問(wèn)題所在。
數(shù)字孿生利用盡可能多的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)模擬和訓(xùn)練 AI。這里有關(guān)于公司及其供應(yīng)商的物流信息,包括庫(kù)存和貨物運(yùn)輸?shù)那闆r;這里還有基于市場(chǎng)分析和財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)的消費(fèi)者行為數(shù)據(jù);還有更廣泛的世界數(shù)據(jù),例如地緣政治和社會(huì)經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)。西木齊 - 列維甚至利用社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)人們的行為,特別是在疫情期間。
谷歌的數(shù)字孿生可以集成到谷歌地圖中,并且可以在算法中集成全球的天氣情況。塔爾保爾說(shuō):“如果你是加州的一個(gè)菜農(nóng),你可以通過(guò)系統(tǒng)仿真看看你的哪些農(nóng)田會(huì)受到拉尼娜的影響。”
當(dāng)谷歌為類似雷諾汽車這樣的客戶構(gòu)建數(shù)字孿生的時(shí)候,他們會(huì)從許多數(shù)據(jù)源中挑選適合的數(shù)據(jù)。而 Pathmind 采取了更輕量級(jí)的策略,該公司的數(shù)字孿生將已經(jīng)存在的供應(yīng)鏈管理工具進(jìn)行了封裝,并且充分利用了他們已經(jīng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。Pathmind 通過(guò)運(yùn)行假設(shè)模擬,將生成的合成數(shù)據(jù)添加到訓(xùn)練人工智能的容器中,擴(kuò)充自己的數(shù)據(jù)集合。這個(gè)策略類似于 AlphaZero 精通圍棋的學(xué)習(xí)策略——AlphaZero 通過(guò)和自己對(duì)抗學(xué)習(xí)數(shù)百萬(wàn)的虛擬棋局獲得能力。與學(xué)會(huì)在棋盤上走哪一步不同, 數(shù)字孿生會(huì)學(xué)習(xí)在什么時(shí)間訂購(gòu)什么庫(kù)存產(chǎn)品, 以及在哪里構(gòu)建新的倉(cāng)庫(kù)。
利用正確的合成數(shù)據(jù),數(shù)字孿生就可以學(xué)會(huì)應(yīng)對(duì)前所未見(jiàn)的事件,甚至是全球性的疫情。理論上,任何人都能通過(guò)這一技術(shù)受益。但在實(shí)踐中總是輸贏未定?!皵?shù)字孿生技術(shù)對(duì)任何規(guī)模的公司而言都是難以忽略的機(jī)會(huì)。”律師、前美國(guó)國(guó)會(huì)議員、現(xiàn)任美國(guó)稅務(wù)咨詢公司 Alliantgroup 高級(jí)副總裁里克?拉齊奧表示。
不過(guò)拉齊奧也指出,那些抗風(fēng)險(xiǎn)能力最強(qiáng)的大公司最先使用這項(xiàng)技術(shù),而許多小規(guī)模的公司將需要一些幫助,比如通過(guò)政府投資來(lái)避免它們落伍?!拜^早采用這項(xiàng)技術(shù)的公司將會(huì)實(shí)現(xiàn)‘1+1 > 2 ’的效果?!?他說(shuō)道。
而且不僅僅是小公司?!笆澜缟显S多地方都還在實(shí)行紙質(zhì)化管理,” 尼克爾森說(shuō)道:“如果沒(méi)有數(shù)字化的話,我們就沒(méi)有人工智能?!?/p>
西木齊 - 列維更加樂(lè)觀?!霸S多商業(yè)化公司認(rèn)為構(gòu)建數(shù)字孿生需要大量的投資和經(jīng)年累月的付出,”他說(shuō)道:“但是現(xiàn)狀已經(jīng)有所改善: 100 萬(wàn)美元和 18 個(gè)月就能讓你獲益匪淺?!?/p>
西木齊 - 列維認(rèn)為,數(shù)字孿生概念即便是在當(dāng)前最糟糕的混亂結(jié)束之后仍然會(huì)持續(xù)火爆。他認(rèn)為,過(guò)去幾年教會(huì)了很多企業(yè)怎樣更好的未雨綢繆,以及如何更好地競(jìng)爭(zhēng)?!爱?dāng)我們恢復(fù)正常的時(shí)候,一切都會(huì)與之前不同,”他說(shuō):“疫情表明,未來(lái)已來(lái)?!?/p>
大會(huì)推薦?
MetaCon 元宇宙技術(shù)大會(huì) 2022 是由 51CTO 主辦的業(yè)界首個(gè)重點(diǎn)圍繞元宇宙技術(shù)展開的會(huì)議活動(dòng)。大會(huì)聚焦元宇宙產(chǎn)業(yè)政策、學(xué)術(shù)研究成果、技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)落地等層面,旨在幫助對(duì)元宇宙感興趣的技術(shù)人群系統(tǒng)性地了解元宇宙產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展以及核心技術(shù)實(shí)踐。
在即將于 3 月 19 日舉辦的 MetaCon 元宇宙技術(shù)大會(huì) 2022 中,也將包含數(shù)場(chǎng)有關(guān)“數(shù)字孿生”技術(shù)的精彩分享。歡迎對(duì)數(shù)字孿生及其他元宇宙相關(guān)技術(shù)感興趣的同學(xué)報(bào)名參與!更多信息,可掃描下圖二維碼添加小助手微信或點(diǎn)擊【閱讀原文】關(guān)注 MetaCon 元宇宙技術(shù)大會(huì) 2022 官方網(wǎng)站。(內(nèi)容持續(xù)更新中)



































