Solução de rastreabilidade em cadeia de fornecimento usando o Azure Cosmos DB for Gremlin

APLICA-SE AO: Gremlin

Este artigo fornece uma visão geral da solução de grafo de rastreabilidade implementadas pela Infosys. Essa solução usa o Azure Cosmos DB for Gremlin e outros recursos do Azure para fornecer uma funcionalidade de controle e rastreamento para produtos acabados em cadeias de fornecimento globais.

Neste artigo, você aprenderá o seguinte:

• O que é a rastreabilidade no contexto de uma cadeia de fornecimento.
• A arquitetura de uma solução de rastreabilidade global fornecida por meio de recursos do Azure.
• Como o banco de dados de grafo do Azure Cosmos DB ajuda você a controlar as relações complexas entre matérias-primas e produtos acabados em uma cadeia de fornecimento global.
• Como os serviços da plataforma de integração do Azure, como o Azure Gerenciamento de API e os Hubs de Eventos, ajudam você a integrar diversos ecossistemas de aplicativos para cadeias de fornecimento.
• Como você pode obter ajuda da Infosys para usar essa solução para suas necessidades de rastreabilidade.

Visão geral

Na cadeia de fornecimento de alimentos, a rastreabilidade do produto é a capacidade de controle e rastreamento de um produto em toda a cadeia de fornecimento ao longo do ciclo de vida do produto. A cadeia de suprimentos inclui fornecimento, fabricação e distribuição. A rastreabilidade é vital para a segurança de alimentos, a marca e a exposição regulatória.

No passado, algumas organizações falharam no controle e rastreamento produtos com eficiência em suas cadeias de fornecimento. Os resultados incluíram recalls dispendiosas, multas e problemas de saúde do consumidor.

As soluções de rastreabilidade tinham que atender às necessidades de harmonização e ingestão de dados em várias velocidades e veracidades. Eles também tiveram que seguir o ciclo de inventário. Esses objetivos não eram possíveis com plataformas tradicionais.

Arquitetura da solução

A rastreabilidade da cadeia de suprimentos normalmente compartilha padrões na ingestão de movimentos de palete, entrega de incidentes de qualidade e rastreamento/análise de dados de armazenamento. A Infosys desenvolveu uma solução de rastreabilidade de ponta a ponta que usa serviços de aplicativos do Azure, serviços de integração e serviços de banco de dados. A solução fornece estes recursos:

• Receber dados de streaming de fábricas, depósitos e centros de distribuição em regiões geográficas.
• Ingerir e processar eventos de movimentação de estoque paralelos.
• Exibir um grafo de conhecimento que analisa as relações entre matérias-primas, lotes de produção, paletes de produtos acabados, relações pai/filho multinível de paletes (co-empacotar/reempacotar) e movimentação de produtos.
• Acesso a um portal de usuário com um recurso de pesquisa que inclui caracteres curinga e palavras-chave específicas.
• Identificar os impactos de um incidente de qualidade, como matérias-primas afetadas, lotes, paletes e locais de paletes.
• Capturar o histórico de eventos em vários mercados, incluindo informações de recall de produtos.

A solução de rastreabilidade da Infosys dá suporte a recursos nativos de nuvem, API primeiro e controlados por dados. O diagrama a seguir ilustra a arquitetura dessa solução:

A arquitetura usa os seguintes serviços do Azure para ajudar com tarefas especializadas:

• O Azure Cosmos DB permite escalar o desempenho para cima ou para baixo de forma elástica. Com o uso da API do Gremlin, você pode criar e consultar relações complexas entre matérias-primas, produtos acabados e depósitos.
• O Gerenciamento de API do Azure fornece APIs para eventos de movimentação de estoque para provedores de 3PL (logística de terceiros) e WMS (sistemas de gerenciamento de depósito).
• Os Hubs de Eventos do Azure fornece a capacidade de reunir grandes números de eventos simultâneos de provedores de 3PL e WMS para processamento adicional.
• O Azure Functions (por meio de aplicativos de funções) processa eventos e ingere dados para o Azure Cosmos DB usando a API do Gremlin.
• O Azure Search habilita pesquisas complexas e a filtragem de informações de paletes.
• O Azure Databricks lê o feed de alterações e cria modelos no Azure Synapse Analytics para relatórios de autoatendimento para usuários no Power BI.
• O Serviço de Aplicativo do Azure e seu recurso de Aplicativos Web habilitam a implantação de um portal de usuário.
• O Armazenamento do Microsoft Azure, armazena dados arquivados para necessidades regulatórias de longo prazo.

Banco de dados de grafo e seu design de dados

A produção e a distribuição de bens exigem a manutenção de um conjunto complexo e dinâmico de relações. Um modelo de dados adaptável na forma de um grafo de rastreabilidade permite armazenar essas relações por meio de todas as etapas na cadeia de fornecimento. Segue uma visualização de alto nível do processo:

O diagrama anterior é uma exibição simplificada de um processo complexo. No entanto, obter as informações de movimentação de estoque das fábricas e dos depósitos em tempo real torna possível criar um grafo elaborado que conecta todas essas informações diferentes:

1. O processo de rastreabilidade começa quando o fornecedor envia matérias-primas para as fábricas. A solução cria os nós iniciais (vértices) do grafo e das relações (bordas).

2. Os produtos acabados são produzidos a partir de matérias-primas e empacotados em paletes.

3. Os paletes são movidos para os depósitos de fábricas ou para depósitos do mercado de acordo com os pedidos do cliente. Os depósitos podem pertencer à empresa ou a provedores de 3PL.

4. Os paletes são enviados para vários outros depósitos de acordo com os pedidos do cliente. Dependendo das necessidades dos clientes, paletes filho ou paletes filho-de-filho são criados para acomodar a quantidade pedida.

   Às vezes, um item totalmente novo é feito pela combinação de vários itens. Por exemplo, em um cenário de co-empacotamento que produz um pacote de variedade, às vezes, o mesmo item é reempacotado para quantidades menores ou maiores em um palete diferente como parte de um pedido de cliente.

   

5. Os paletes viajam pela rede da cadeia de fornecimento e, eventualmente, chegam ao depósito do cliente. Durante esse processo, os paletes podem ser divididos ou combinados com outros paletes para produzir novos paletes a fim de atender os pedidos dos clientes.

6. Finalmente, o sistema cria um grafo complexo que contém informações de relacionamentos para o gerenciamento de incidentes de qualidade.

   

   Essas relações complexas são vitais em um incidente de qualidade em que o sistema pode controlar e rastrear paletes na cadeia de suprimentos. O grafo e suas passagens fornecem as informações necessárias para isso. Por exemplo, se houver um problema com uma matéria-prima, o grafo poderá mostrar os paletes afetados e o local atual.

Próximas etapas

• Saiba mais sobre o Integrate+ para o Azure da Infosys.
• Para visualizar os dados do grafo, confira as soluções de visualização da API do Gremlin.
• Para modelar os dados do grafo, confira as soluções de modelagem da API do Gremlin.