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Lösung für Rückverfolgbarkeit von Lieferketten mit Azure Cosmos DB for Gremlin

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GILT FÜR: Gremlin

Dieser Artikel bietet eine Übersicht über die von Infosys implementierte grafische Lösung für Rückverfolgbarkeit. Diese Lösung nutzt Azure Cosmos DB for Gremlin und andere Azure-Funktionen, um eine Nach- und Rückverfolgungsfunktion für Endprodukte in globalen Lieferketten bereitzustellen.

In diesem Artikel lernen Sie Folgendes:

  • Bedeutung von Rückverfolgbarkeit im Kontext einer Lieferkette.
  • Architektur einer globalen Rückverfolgbarkeitslösung, die mithilfe von Azure-Funktionen bereitgestellt wird.
  • Wie die Azure Cosmos DB-Graphdatenbank bei komplexen Beziehungen zwischen Rohstoffen und Endprodukten in einer globalen Lieferkette hilft.
  • Wie Dienste der Azure-Integrationsplattform wie Azure API Management und Event Hubs dabei helfen, verschiedene Anwendungsökosysteme für Lieferketten zu integrieren.
  • Wie Sie Hilfe von Infosys erhalten können, um diese Lösung für Ihre Anforderungen an Rückverfolgbarkeit zu verwenden.

Übersicht

In Lieferketten der Lebensmittelindustrie bedeutet Rückverfolgbarkeit die Fähigkeit, Produkte in der gesamten Lieferkette und während des gesamten Lebenszyklus des Produkts nach- und rückverfolgen zu können. Die Lieferkette umfasst Beschaffung, Herstellung und Auslieferung. Die Rückverfolgbarkeit ist von entscheidender Bedeutung für die Lebensmittelsicherheit, die Marke und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.

In der Vergangenheit konnten einige Organisationen Produkte in ihrer Lieferkette nicht effektiv nach- und rückverfolgen. Die Ergebnisse waren z. B. kostspielige Rückrufe, Strafzahlungen und sogar Gefährdung der Gesundheit von Verbrauchern.

Lösungen für die Rückverfolgbarkeit mussten den Erfordernissen der Datenharmonisierung und Datenerfassung in verschiedenen Geschwindigkeiten und Geschwindigkeitsstufen gerecht werden. Sie mussten auch dem Bestandszyklus folgen. Diese Ziele waren mit herkömmlichen Plattformen nicht erreichbar.

Lösungsarchitektur

Die Rückverfolgbarkeit der Lieferkette weist in aller Regel Muster bei der Erfassung von Palettenbewegungen, der Weitergabe von Qualitätsvorfällen und der Rückverfolgbarkeit/Analyse von Lagerdaten auf. Infosys hat eine End-to-End-Lösung für Rückverfolgbarkeit entwickelt, die Azure-Anwendungsdienste, -Integrationsdienste und -Datenbankdienste nutzt. Die Lösung bietet folgende Funktionen:

  • Empfangen von Streamingdaten aus Fabriken, Lagern und Vertriebszentren in verschiedenen Regionen.
  • Erfassen und Verarbeiten von parallelen Lagerbewegungsereignissen.
  • Anzeigen eines Wissensdiagramms, das die Beziehungen zwischen Rohstoffen, Produktionschargen, Paletten mit Endprodukten, mehrstufige über- und untergeordnete Beziehungen von Paletten (Co-Packen/Umpacken) und Warenbewegungen analysiert.
  • Zugriff auf ein Benutzerportal mit einer Suchfunktion, die Platzhalter und bestimmte Schlüsselwörter umfasst.
  • Identifizieren von Auswirkungen eines Qualitätsvorfalls, z. B. betroffene Rohstoffe, Batches, Paletten und Standorte von Paletten.
  • Übergreifendes Erfassen des Verlaufs von Ereignissen für mehrere Märkte, einschließlich Informationen für den Produktrückruf.

Die Rückverfolgbarkeitslösung von Infosys unterstützt cloudeigene, API-First- und datengesteuerte Funktionen. Die folgende Abbildung veranschaulicht die Architektur dieser Lösung:

Diagramm, das die Architektur der Infosys-Lösung für die Nachverfolgbarkeit der Lieferkette zeigt.

Die Architektur nutzt die folgenden Azure-Dienste zur Unterstützung bei speziellen Aufgaben:

  • Mit Azure Cosmos DB können Sie die Leistung elastisch hoch- oder herunterskalieren. Mit der API für Gremlin können Sie komplexe Beziehungen zwischen Rohstoffen, Endprodukten und Warenlagern erstellen und abfragen.
  • Azure API Management stellt externen Logistikdienstleistern (3PL) und Lagerverwaltungssystemen APIs für Lagerbewegungsereignisse bereit.
  • Azure Event Hubs bietet die Möglichkeit, eine große Anzahl gleichzeitiger Ereignisse von externen Logistikdienstleistern und aus Lagerverwaltungssystemen zur weiteren Verarbeitung zu erfassen.
  • Azure Functions (über Funktions-Apps) verarbeitet Ereignisse und erfasst Daten für Azure Cosmos DB mithilfe der API für Gremlin.
  • Azure Search ermöglicht komplexe Suchvorgänge und die Filterung von Paletteninformationen.
  • Azure Databricks liest den Änderungsfeed und erstellt Modelle in Azure Synapse Analytics für die Self-Service-Berichterstellung für Benutzer in Power BI.
  • Azure App Service und das Web-Apps-Feature ermöglichen die Bereitstellung eines Benutzerportals.
  • Azure Storage speichert archivierte Daten für langfristige gesetzliche Anforderungen.

Die Graphdatenbank und der zugehöriger Datenentwurf

Die Produktion und Verteilung von Waren erfordert die Verwaltung komplexer und dynamischer Beziehungen. Ein adaptives Datenmodell in Form eines Rückverfolgbarkeitsdiagramms ermöglicht das Speichern dieser Beziehungen für alle Schritte in der Lieferkette. Hier sehen Sie eine Darstellung des Prozesses auf hoher Ebene:

Graph des Datenentwurfs für eine Lieferkette.

Die Abbildung oben ist eine vereinfachte Darstellung eines komplexen Prozesses. Wenn Sie jedoch Informationen zu Lagerbewegungen aus Fabriken und Warenlagern in Echtzeit abrufen können, können Sie einen komplexeren Graphen erstellen, der all diese getrennt vorliegenden Informationen miteinander verknüpft.

  1. Der Prozess der Rückverfolgbarkeit beginnt, wenn der Lieferant die Rohstoffe an die Fabriken liefert. Die Lösung erstellt die anfänglichen Knoten (Scheitelpunkte) des Diagramms und der Beziehungen (Kanten).

  2. Die Endprodukte werden aus Rohstoffen hergestellt und auf Paletten gepackt.

  3. Die Paletten werden gemäß der Bestellungen von Kunden in Fabrik- oder Marktwarenlager transportiert. Die Lagerhäuser können dem Unternehmen oder externen Logistikdienstleistern gehören.

  4. Die Paletten werden gemäß Kundenbestellungen an verschiedene andere Warenlager geliefert. Abhängig von den Kundenanforderungen werden Teilpaletten oder untergeordnete Paletten entsprechend der Bestellmenge zusammengestellt.

    Manchmal wird durch Kombination verschiedener Artikel ein ganz neuer Artikel erstellt. Beispielsweise kann in einem Szenario zur Zusammenstellung von Sortenpaketen ein und derselbe Artikel im Rahmen einer Kundenbestellung in kleinere oder größere Mengen auf andere Paletten umgepackt werden.

    Palettenbeziehung in der Lösung für die Nachverfolgbarkeit von Lieferketten.

  5. Paletten durchlaufen das Lieferkettennetzwerk und erreichen schließlich das Kundenlager. Während dieses Prozesses können die Paletten weiter unterteilt oder mit anderen Paletten kombiniert werden, um neue Paletten zur Erfüllung von Kundenbestellungen bereitzustellen.

  6. Schließlich erstellt das System einen komplexen Graphen, der Beziehungsinformationen für das Management von Qualitätsvorfällen enthält.

    Diagramm, das die vollständige Architektur für die Objektbeziehung in der Lieferkette zeigt.

    Diese komplexen Beziehungen sind von grundlegender Bedeutung bei Qualitätsvorfällen, da das System die Paletten in der gesamten Lieferkette rück- und nachverfolgen kann. Der Graph und die entsprechenden Verknüpfungen stellen die dafür erforderlichen Informationen bereit. Wenn beispielsweise ein Problem mit einem Rohstoff vorliegt, kann der Graph sämtliche betroffenen Paletten und deren aktuellen Standort anzeigen.

Nächste Schritte