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GLOBAL SUPPLY BLOCKCHAIN
Datum: 30.05.2017
Autor: Christina Seifert
Firma: faizod, Dresden
Kontakt: [email protected]
Website: www.faizod.com
Publiziert durch 2 R & D faizod, Dresden, Christina Seifert
Inhalt Einleitung ................................................................................................................................................................................................. 3
Supply Chain Management ...................................................................................................................................................... 4
Ziele des Supply Chain Managements ..................................................................................................................... 4
Herausforderungen im Supply Chain Management ...................................................................................... 7
Vorstellung möglicher Technologien zur Identifikation von Produkten ........................................ 7
Blockchain .............................................................................................................................................................................................. 8
Was ist Blockchain? .................................................................................................................................................................. 8
Blockchain technisch ............................................................................................................................................................... 8
Smart Contracts und deren Rolle im Supply Chain Management .................................................... 10
Was sind Smart Contracts? ......................................................................................................................................... 10
Wie funktionieren Smart Contracts?..................................................................................................................... 11
Global Supply Blockchain ........................................................................................................................................................ 12
Ziele der Global Supply Blockchain .......................................................................................................................... 13
Vorteile der Global Supply Blockchain ................................................................................................................... 13
Praxisbeispiele mit Global Supply Blockchain als Lösung...................................................................... 14
Beispiel eines Herstellungs- und Lieferprozesses anhand der RFID-Technologie ..... 14
Beispiel Obsoleszenz-Management ................................................................................................................... 17
Beispiel Risikomanagement ....................................................................................................................................... 18
Beispiel Supply Chain ...................................................................................................................................................... 18
Wie ändert die Global Supply Blockchain die Industrie? ......................................................................... 19
Fazit ........................................................................................................................................................................................................... 20
Referenzen ........................................................................................................................................................................................... 21
Anhang Technologien zur Identifikation von Produkten ................................................................................ 23
Impressum ............................................................................................................................................................................................ 27
Publiziert durch 3 R & D faizod, Dresden, Christina Seifert
Einleitung
Viele Prozesse entlang der Lieferketten von Unternehmen werden mit zunehmender Globalisierung immer komplexer. Schon bei der Herstellung eines Produktes werden meist viele verschiedenen Einzelteile gebraucht; die Abläufe sind daher vielschichtig. In vielen Branchen, wie z. B. Automobile, bestehen Endprodukte im Durchschnitt aus mehr als 10.000 Einzelteilen, welche wiederum alle von unterschiedlichen Zulieferern aus mehreren Branchen stammen. Demzufolge ist für den Hersteller ein weitreichendes Lieferantennetzwerk unabdinglich.
Eine eindeutige Identifikation der Produkte und Teilprodukte, wie z. B. über RFID-Technologie bringt entscheidende Vorteile im Supply-Chain-Prozess mit sich. Der Hersteller kann so die Lieferkette mit allen anfallenden Messwerten für die einzelnen Produkte lückenlos speichern, um später darauf zugreifen zu können.
Beim Transport von Produkten oder Teilprodukten müssen die Rahmenbedingungen wie Temperatur, fristgerechte Lieferung oder Luftfeuchte, stimmen. Wenn beispielsweise Transportcontainer mit solchen RFID-Chips ausgestattet werden, können diese Messwerte auseineindeutig gelesen und in eine Blockchain-Datenbank hineingeschrieben werden. So kann zu jeder Zeit von jedem Teilnehmer der Lieferkette eingesehen werden, wo sich das Produkt unter welchen Umständen befindet.
Die Grundidee ist demnach, Produkte über eine globale Supply Chain auf Basis der Blockchain-Technologie jederzeit eineindeutig zu identifizieren, nachzuverfolgen und damit ein Höchstmaß an Transparenz und Qualität in Produktions- und Lieferprozessen zu gewährleisten.
Das vorliegende Dokument beschreibt ein erfolgreiches Supply Chain Management auf Basis der Blockchain-Technologie – die Global Supply Blockchain! Es wird auf aktuelle Herausforderungen eingegangen und es werden sichere Lösungen skizziert.
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Supply Chain Management
Supply Chain (zu deutsch: Lieferkette) beschreibt die Organisationen und Netzwerke, welche an der Wertschöpfung von Produkten und Dienstleistungen beteiligt sind. Wirtschaftswissenschaftlich betrachtet wird sie in das Supply Chain Management (SCM) eingeordnet. Das Supply Chain Management beschäftigt sich mit allen Flüssen von Informationen, Rohstoffen, Bauteilen, Halbfertig- und Endprodukten entlang der Wertschöpfungskette (Supply Value) und der Lieferkette (Supply Chain). Somit sind alle Parteien (vom Lieferanten bis zum Endkunden) für das Supply Chain Management von Bedeutung.
Das Supply Chain Risikomanagement nimmt eine immer größer werdende Bedeutung im Supply Chain Management ein. Die Gründe dafür sind zum einen die fortschreitende Globalisierung, immer komplexere Lieferketten und die steigende Anzahl an Outsourcing-Prozessen. Lieferantennetzwerke werden somit immer undurchsichtiger und komplexer – die Risiken steigen.
Das Risikomanagement verfolgt das Ziel den Fortbestand des Unternehmens zu gewährleisten und die Anfälligkeiten der Supply Chain zu verringern, um sie so robuster zu gestalten.
Das Obsoleszenz-Management ist ein Teilgebiet des Risikomanagements. Es beschäftigt sich mit der Verfügbarkeit von Bauteilen (Produktlebenszyklus) und der Abkündigung von Produkten (meist in Form einer Product Change Notification).
Ein Ziel des Obsoleszenz-Management ist, das Verfügbarkeitsfenster von Bauteilen zu vergrößern, indem der Lebenszyklus verlängert wird. Dazu werden Bauteile eingelagert, um den absehbaren Verbrauch abzudecken. Sind die Originalprodukte nicht ausreichend vorhanden, ersetzt man diese mit vergleichbaren Bauteilen (Substitutionsgüter).
Ein weiteres Ziel ist das Lebensende (End of Life, kurz: EOL) eines Produktes nachzuweisen. Dies ist zum Beispiel beim Rückbau von Flugzeugen von großer Bedeutung, da eine dokumentierte Bauteilvernichtung stattfinden muss. So kann ausgeschlossen werden, dass die Flugzeugteile als gefälschte Ersatzteile wieder auf dem Markt auftauchen.
Ziele des Supply Chain Managements
Das Supply Chain Management teilt sich in verschiedene Unterdisziplinen, sodass die Ziele vielfältig sind. Im Vordergrund steht die Ressourcenoptimierung. Verbunden damit ist, durch das Erfassen von Materialflüssen sowie die Materialbereitstellung am richtigen Ort und zur richtigen Zeit eine Kostenoptimierung zu erzielen. Die strategische Wahl der Lieferanten, die Standortplanung und die optimalen Transportwege (Vermeidung von Produktionsverzögerungen und Liegezeiten) sind wesentlicher Bestandteil des Supply Chain Managements. Dadurch soll eine Verkürzung der Liefer- und Durchlaufzeiten und zugleich die Erhöhung der Termintreue erreicht werden. Das Senken von Marktrisiken, eine signifikante Erhöhung der Prognose- und Planungsgenauigkeit und die Vermeidung des Bullwhip-Effect (zu deutsch: Peitscheneffekt, tritt ein bei Schwankungen der
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Nachfrage entlang der Lieferkette, die Schwankungen werden stärker, je weiter man sich Richtung Hersteller der Güter bewegt) gehen mit einem erfolgreichen Supply Chain Management einher.
Ein wirkungsvolles Supply Chain Management erhöht die Robustheit der gesamten Supply Chain gegenüber Störungen.
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Dass das Supply Chain Management auch im globalen Umfeld immer wichtiger wird, zeigen folgende Statistiken.
Rang Stadt Umschlagsvolumen [Mio. TEU]
1. Shanghai 36,54
2. Singapur 30,92
3. Shenzhen 24,20
4. Ningbo-Zhoushan 20,63
5. Hongkong 20,08
... ... ...
19. Hamburg 8,87
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Die Statistik zeigt die größten Häfen der Welt, sortiert nach ihrem jährlichen Umschlagsvolumen in Millionen TEU (Twenty-foot Equivalent Unit = Standardcontainer mit einer maximalen Gesamtmasse von 20.320 Kilogramm). Diese Zahlen sollen die Menge des Welthandels veranschaulichen.
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Hamburger Hafen Güterumschlag mit Prognose
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Die Statistik zeigt den Güterumschlag in Millionen Tonnen des Hamburger Hafens im Zeitraum von 1990 bis heute und gibt eine Prognose bis 2025. Der Hamburger Hafen belegt im internationalen Ranking Platz 19, er ist aber der größte Hafen Deutschlands und nach Rotterdam der zweitgrößte in Europa. Der Güterumschlag des Hamburger Hafens steigt kontinuierlich und kann exemplarisch für den wachsenden weltweiten Güterverkehr herangezogen werden.
Die Statistiken zeigen, dass Supply Chain Management in den kommenden Jahren eine zentrale Rolle spielen wird. Der Welthandel dehnt sich auf Grund fortschreitender Globalisierung weiter aus und das Nachverfolgen, Planen und die Bewertung von Risiken und Störungen wird immer wichtiger.
61,4
140,4 145,7
219,0
296,0
0
50
100
150
200
250
300
350
1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025
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Herausforderungen im Supply Chain Management
Bei einem Schiffscontainer, der seine Ladung von China nach Europa transportiert, sind wenigstens 30 Parteien (Unternehmen, Zollbehörden oder Organisationen) am Handling beteiligt. Das führt zu ca. 200 Interaktionen, wobei jede Interaktion aus mehreren Dokumenten besteht. Der bürokratische Aufwand wird mehr und mehr zum Problem.
Außerdem ist in klassischen Supply Chains meist nur der Vorgänger und der Nachfolger bekannt, was eine genaue Status- sowie Standortbestimmung der Produkte unmöglich macht. Ein großes Problem ist auch die Authentizität produktbezogener Daten. Für jede Branche gibt es mehrere Datenbanken, deren Seriosität und Unabhängigkeit in Frage gestellt werden muss.
Heutige Supply Chains weisen eine hohe Störanfälligkeit auf, da Versorgungsüberschüsse und Engpässe des Materials nicht genügend vorhergesagt bzw. überwacht werden können. Länderspezifische Rohstoffregelungen, unterschiedliche Definitionen von Gefahrgut sowie sich ändernde Zoll- und Sicherheitsbestimmungen (Einfuhrbestimmungen, Aufbewahrung von Dokumenten usw.) rufen immer wieder größere Probleme bei Supply Chains hervor.
Eine weitere Herausforderung sind hohe Prozesszeiten, verursacht z. B. durch händische Informationsweitergabe und die Nutzung suboptimaler Transportwege. Des Weiteren ist die lückenlose Rückverfolgbarkeit bis zur Originalquelle ein Problem, da es an der End-to-End-Transparenz fehlt. Damit sind auch Plausibilitätschecks nur schwer bis gar nicht durchführbar und der Kunde bzw. der Konsument kann seinem Produkt oder der Dienstleistung nur eingeschränkt vertrauen.
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Vorstellung möglicher Technologien zur Identifikation von Produkten
Damit eine lückenlose Dokumentation aller Produkte und Dienstleistungen erfolgen kann (Log & Trace), gibt es verschiedene Technologien. Ein Teil der in Frage kommenden Technologien sind unter anderem: Radio Frequency IDentification (RFID), Smart Label, Global Trade Item Number (GTIN), QR-Code, Datamatrixcode, Seriennummer (MSN „Manufacturer Serial Number“), Electronic Drug Monitoring Code (EDMC), Holo-Inlay und UV-Licht reflektierende Flächen. Die genauen Funktionsweisen und Erklärungen der Technologien befinden sich im Anhang.
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Blockchain
Was ist Blockchain?
Blockchain ist eine unveränderbare, hochverfügbare und verteilte Datenbank, in der alle Daten, die in sie geschrieben werden, revisionssicher sind und über eine Verschlüsselung vor fremden Zugriff abgeschirmt werden können. Sie ist wie eine Datenbank, in der, wie in einem Hauptbuch, alle Transaktionen chronologisch eingetragen werden. Um eine Manipulation zu verhindern werden Blöcke gebildet und diese mit einer Prüfsumme verschlossen. Die Blöcke werden hintereinander gereiht, jeder Block beinhaltet die Prüfsumme des vorhergehenden Blocks und ist somit wie bei einer Kette verbunden, "Block Kette", die Blockchain. Von dieser Kette werden viele Kopien erstellt und verteilt (verteilte Datenbank). Es gibt also keine zentrale Einheit, die die Kontrolle über die Kette hat.
Das Protokoll einer Blockchain-Implementierung stellt sicher, dass alle Teilnehmer immer die gleiche Kopie der Blockchain besitzen, Veränderungen erkannt werden und ausgeschlossen sind.
Blockchain technisch
Der folgende Absatz behandelt die Technologie hinter Blockchain.
Transaktion: Ist die elementare Grundeinheit der Blockchain. Zwei Parteien tauschen Informationen miteinander aus. Dies kann der Transfer von Geld oder Vermögenswerten, der Abschluss eines Vertrags, eine Krankenakte oder eine Urkunde sein, die digital abgespeichert wurde. Transaktionen funktionieren im Prinzip wie das Versenden von E-Mails.
Verifizierung: Prüft, ob eine Partei die entsprechenden Rechte für die Transaktion hat. Die Prüfung erfolgt augenblicklich oder es wird in eine Warteschlange geschrieben, die die Prüfung später durchführt. An diese Stelle werden Knoten, also Computer oder Server im Netzwerk, eingebunden und die Transaktion verifiziert.
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Struktur: Die Transaktionen werden zu Blöcken zusammengefasst, wobei diese mit einer Hash-Funktion als 256-Bit-Nummer verschlüsselt werden. Die Blöcke können durch die Zuweisung des Hash-Wertes eindeutig identifiziert werden. Ein Block enthält einen Header, eine Referenz auf den vorhergehenden Block und eine Gruppe von Transaktionen. Die Abfolge der verlinkten Hashes erzeugt eine sichere und unabhängige Kette.
Validierung: Bevor die Blöcke erzeugt werden, müssen die Informationen validiert werden. Das am meisten verbreitete für die Validierung von Open-Source Blockchains ist das „Proof of Work“-Prinzip. Dieses Verfahren stellt in der Regel die Lösung einer schweren mathematischen Aufgabe durch den Nutzer bzw. dessen Computer dar.
Blockchain Mining: Der Begriff Mining stammt aus dem Bergbau und meint das „Schürfen“. Bei diesem Vorgang wird der Block erzeugt und gehasht. Um zum Zug zu kommen, müssen die Miner ein mathematisches Rätzel lösen. Wer als erstes die Lösung hat, wird als Miner akzeptiert. Der Miner erhält für seine Arbeit eine Belohnung.
Die Kette: Nachdem die Blöcke validiert wurden und der Miner seine Arbeit verrichtet hat, werden die Kopien der Blöcke im Netzwerk an die Knoten verteilt. Jeder Knoten fügt den Block an der Kette in unveränderlicher und unmanipulierbarer Weise an.
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Verteidigung: Wenn ein unehrlicher Miner versucht, einen Block in der Kette zu ändern, so wird sich auch der Hash-Wert des Blockes und auch der nachfolgenden Blöcke geändert. Die anderen Knoten werden diese Manipulation erkennen und den Block von der Hauptkette ausschließen.
Smart Contracts und deren Rolle im Supply Chain Management
Was sind Smart Contracts?
Smart Contracts sind Computerprogramme, welche die Verhandlung oder Durchführung von Vereinbarungen vereinfachen, überprüfen, ausführen und durchsetzen, indem sie Blockchain-Technologie nutzen. Einmal angestoßen, wird der Smart Contract selbstständig ausgeführt, sobald die vereinbarten Bedingungen erfüllt sind. Wird der Vertrag ausgeführt, so kann er durch niemanden unterbrochen oder anderweitig gestört werden. Durch diese Technik wird sichergestellt, dass der Inhalt der Verträge vollständig umgesetzt wird /27/. Smart Contracts können klassische Verträge ersetzen.
Durch den Einsatz von Smart Contracts wird das operationelle Risiko von Vertragsparteien enorm reduziert und der Ablauf erfolgt in einer automatisierten und vertrauenswürdigen Weise /27/.
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Wie funktionieren Smart Contracts?
Nachdem der Vertrag abgeschlossen wurde, prüft er fortlaufend und selbstständig, ob eine der vorher definierten Vertragsbedingungen eingetreten ist. Sobald dies der Fall ist, erfüllt er den anderen Teil automatisch. Daraus resultieren rechtssichere Verträge, die schnell und kosteneffizient ausgeführt werden.
Der Ablauf eines Smart Contracts sieht wie folgt aus /28/:
• Beide Partner einigen sich auf bestimmte Bedingungen.
• Diese werden als Algorithmen in Quellcode umgesetzt, der beiden Parteien ausgehändigt wird.
• Beide Parteien compilieren diesen Quellcode jeweils unabhängig voneinander.
• Beide Partner vergleichen den compilierten Code miteinander.
• Bei Übereinstimmung der Prűfsumme oder des Hashes wird in verbindlicher Form nochmals festgehalten, dass man sich nun auf dieses Compilat geeinigt hat.
• Hinterlegung des dem Vertag zu Grunde liegenden Compilats in der Blockchain.
• Das fertige Programm (Compilat) wird an den notwendigen Stellen installiert und gestartet.
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Global Supply Blockchain
Die Vorteile eines erfolgreichen Supply Chain Managements und der damit verbundenen Transparenz der Supply Chains wurden bereits erläutert. Hebt man die Supply Chains einzelner Unternehmen nun auf eine globale Ebene, werden wiederrum neue Vorteile geschaffen und es können Synergie-Effekte genutzt werden. Diese globale Supply Chain kann jetzt noch mit der Blockchain-Technologie verbunden werden, sodass man die Global Supply Blockchain erhält.
Die Global Supply Blockchain setzt sich aus mehreren kleineren Side-Chains zusammen, die nach Branchen klassifiziert werden. Eine Klassifizierung könnte wie folgt aussehen: Elektronik-Industrie, Pharma-Industrie, Automobilindustrie usw. Diese Side-Chains sind untereinander vernetzt und ergeben so die Global Supply Blockchain.
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Ziele der Global Supply Blockchain
Ziele der Global Supply Blockchain sind die weltweiten Ressourcen optimal zu nutzen, Kosten zu reduzieren, indem Transportwege optimiert werden und die Risiken für Unternehmen so gering wie möglich zu halten, weil Prognosen und Planungsgenauigkeit erhöht werden können. Außerdem werden Intermediäre eliminiert und die Transparenz für Kunden/Konsumenten erhöht, da jedes Produkt und jede Dienstleistung lückenlos nachverfolgt werden kann.
Die Global Supply Blockchain würde als ein globales ERP-System dienen, indem es möglich ist, dass ein Zulieferer auf einen bevorstehenden Engpass reagieren kann, bevor dieser eintritt.
Durch die Nachverfolgung ist es möglich, den Verlauf eines Produktes von der Herstellung bis zum Ende des Produktlebenszyklus lückenlos zu dokumentieren. Demzufolge ist es ausgeschlossen, dass ein Ersatzteil als sogenanntes Bogus part (gefälschtes Ersatzteil) wieder auf dem Weltmarkt auftaucht.
Vorteile der Global Supply Blockchain
Der wesentliche Bestandteil ist, sämtliche Produkte mit einem eineindeutigen fälschungssicheren Merkmal zu kennzeichnen und in einer Global Supply Blockchain zu speichern. Mit einer solchen Blockchain ist es möglich, ein Produkt von seiner obersten Ebene bis in das kleinste Bauteil zu zerlegen. Somit ist es möglich, den kompletten Supply-Chain-Prozess des kleinsten Bauteils abzurufen. /3/
Durch die lückenlose Nachverfolgbarkeit in Kombination mit den eindeutigen Identifikationsmöglichkeiten kann jedes Produkt identifiziert und getrackt werden und eine automatische Produktverfolgung ist somit umsetzbar. So wird die Identifizierung von Plagiaten erleichtert und das Vorgehen gegen Produktpiraterie vereinfacht. Die Polizei bzw. der Zoll werden deutlich entlastet, denn der gewerbsmäßige Handel mit Plagiaten kann erkannt und unterbunden werden.
Das verwenden einer Global Supply Blockchain bringt den Vorteil mit sich, das alle involvierten Parteien ein einheitliches IT-System benutzen.
Die Global Supply Blockchain gibt Auskunft über die Transportwege, Zulieferer, Transportbedingungen und vieles mehr. Es ist möglich Messwerte (z. B. Temperatur, Luftfeuchte, Erschütterungen) aufzuzeichnen und in die Global Supply Blockchain zu schreiben. Durch diese Transparenz ist der komplette Supply-Chain-Prozess einsehbar.
Die lückenlose Nachverfolgbarkeit und die Transparenz bringen den Aspekt der Nachhaltigkeit mit sich, denn die Informationen können vom Herstellungsprozess eines Produktes bis zum Ende des Lebenszyklus dokumentiert und eingesehen werden. Außerdem gewinnen die Daten, die in die Global Supply Blockchain geschrieben werden, an Authentizität, da die Blockchain-Technologie als manipulations- und revisionssicher angesehen werden kann.
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Die Verwendung von Smart Contracts führt zu automatisierten, schnelleren Prozessabläufen und dezentralisiert den Entgeltprozess, beispielsweise beim Transport von Containern und Waren.
Praxisbeispiele mit Global Supply Blockchain als Lösung
Beispiel eines Herstellungs- und Lieferprozesses anhand der RFID-Technologie
Im Folgenden wird ein gesamter Herstellungs- und Lieferprozess unter der Verwendung der RFID-Technologie mit den jeweiligen Zwischenschritten beschrieben. Der Prozess geht davon aus, dass ein Produkt nach der Herstellung und dem Transport über einen Shop und einen Kunden an einen weiteren Hersteller verkauft wird und der Prozess von neuem beginnt. Diese Wiederholung kann beliebig oft eintreten, bis das Produkt beim Endkunden angekommen ist.
Für genauere Informationen zum Thema RFID in Supply Chains wird an dieser Stelle auf das Whitepaper "Supply Chain with Blockchain – Showcase RFID" verwiesen.
Registrierung des RFID-Chips (Registration of the RFID chip)
Vorbedingung: RFID-Chip ist vorhanden.
Beschreibung: Der RFID-Chip wird registriert und erstmalig mit einem Init-Datensatz in der Blockchain angelegt.
Nachbedingung: Der RFID-Chip ist in der Blockchain registriert.
Herstellung (Manufacturer)
Vorbedingung: Hersteller bekommt registrierte Chips.
Beschreibung: Im Produktionsprozess bringt der Hersteller den RFID-Chip in das Produkt ein.
Nachbedingung: RFID-Chip ist im Produkt enthalten, das jeweilige Produkt ist durch den RFID-Chip eindeutig identifizierbar.
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Transport (Transporter)
Vorbedingung: RFID-Chip ist im Produkt enthalten, das jeweilige Produkt ist durch den RFID-Chip eindeutig identifizierbar.
Beschreibung: Die fertigen Produkte werden von einem Logistiker zum Zwischenhändler transportiert und übergeben. Die anfallenden Daten (beispielsweise: Ortswechsel, Hoheitsübergänge, Temperatur, Luftfeuchte, Erschütterungen usw.) werden mit der Produkt-ID verknüpft und in der Blockchain gespeichert.
Nachbedingung: In der Blockchain ist das Produkt über den eineindeutigen RFID-Chip identifizierbar und enthält alle erfassten Daten des Transportprozesses.
Handel (Middleman)
Vorbedingung: In der Blockchain ist das Produkt über den eineindeutigen RFID-Chip identifizierbar und enthält alle erfassten Daten des Transportprozesses.
Beschreibung: Über den Zwischenhändler gelangen die fertigen Produkte zum Kunden. Jede Zustandsänderung (Ortswechsel, Hoheitsübergänge, Temperatur, Luftfeuchte, Erschütterungen usw.) werden in der Blockchain gespeichert.
Nachbedingung: In der Blockchain ist das Produkt über den eineindeutigen RFID-Chip identifizierbar und enthält alle erfassten Daten des Middleman-Prozesses.
Publiziert durch 16 R & D faizod, Dresden, Christina Seifert
Verkauf an Endkunde (Consumer)
Vorbedingung: In der Blockchain ist das Produkt über den eineindeutigen RFID-Chip identifizierbar und enthält alle erfassten Daten des Middleman-Prozesses.
Beschreibung: Vom Zwischenhändler gelangen die Produkte zum Kunden.
Nachbedingung: Der Kunde erhält das durch den RFID-Chip eindeutig identifizierbare Produkt. Er kann alle relevanten Herstellungs- und Transportdaten einsehen und verifizieren.
Verkauf an Hersteller (Manufacturer)
Vorbedingung: Kunde erhält das durch den RFID-Chip eindeutig identifizierbare Produkt. Er kann alle relevanten Herstellungs- und Transportdaten einsehen und verifizieren.
Beschreibung: Über den vermeintlichen Endkunden gelangen die fertigen Produkte zum Hersteller und der Lieferprozess beginnt von vorn. Jede Zustandsänderung (Ortswechsel, Hoheitsübergänge, Temperatur, Luftfeuchte, Erschütterungen usw.) werden in der Blockchain gespeichert.
Nachbedingung: Kunde erhält das durch den RFID-Chip eindeutig identifizierbare Produkt. Er kann alle relevanten Herstellungs- und Transportdaten einsehen und verifizieren.
Bemerkung: Prozess beginnt durchläuft wieder die Schritte ab Herstellung (Manufacturer), diese Wiederholung kann beliebig oft eintreten.
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Global Supply Blockchain
Vorbedingung: Die Global Supply Blockchain ist für alle Prozessteilnehmern verfügbar.
Beschreibung: In der Global Supply Blockchain werden alle Daten, die die für ein identifizierbares Produkt anfallen, gespeichert.
Nachbedingung: Alle Daten innerhalb des Herstellungs- und Verteilungsprozesses sind in der Global Supply Blockchain gespeichert.
Beispiel Obsoleszenz-Management
Ein Elektrotechnikunternehmen bezieht Sensoren für Mikrocontroller von einem Hersteller. Dieser gibt eine Product Change Notification beziehungsweise eine Abkündigung für diese Sensoren an das Unternehmen heraus, das heißt, dass die Sensoren mit diesen speziellen Spezifikationen nicht mehr hergestellt werden.
Problem
Das Beispiel-Unternehmen hat nur zwei Optionen bei einer Abkündigung. Es hat die Möglichkeit die Restbestände der verbleibenden Bauteile aufzukaufen (Last Time Buy). Dabei entsteht das Problem, dass es keine einheitliche Datenbank gibt, in der aufgelistet ist, welcher Lieferant noch Sensoren dieser Art besitzt. Bei der Recherche laufen Kosten und Zeit schnell aus dem Ruder. Eine zweite Möglichkeit wäre, das Bauteil durch ein anderes zu ersetzen, was aber erst einmal eine größere Suche nach sich zieht. Auch diese Möglichkeit ist kosten- und zeitintensiv.
Ideale Lösung
Durch die Global Supply Blockchain ist gewährleistet, dass das Elektrotechnikunternehmen ein hervorragendes Obsoleszenz-Management durchführen kann. Ihm wird ein qualitativ gleichwertiger Ersatz durch die Global Supply Blockchain vorgeschlagen oder ihm werden Händler aufgelistet, die noch Sensoren besitzen. Dies ist möglich, weil alle Bauteile, Mengen und Verfügbarkeiten in der Blockchain aufgelistet sind.
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Publiziert durch 18 R & D faizod, Dresden, Christina Seifert
Beispiel Risikomanagement
Ein Unternehmen bezieht Schrauben über drei verschiedene Zulieferer. Diese Zulieferer beziehen ihre Ausgangsmaterialien alle von einem Stahlproduzenten.
Problem
Wenn der Stahlproduzent ausfällt, droht der Totalausfall aller bisherigen Zulieferer. Ein Engpass an Schrauben ist vorprogrammiert und der weitere reibungslose Ablauf der Produktion gefährdet.
Ideale Lösung
Durch die Global Supply Blockchain ist es dem Unternehmen möglich, ein vorausschauendes Risikomanagement zu betreiben, da es seine Lieferketten kontinuierlich analysieren und Anfälligkeiten oder Single-Points of Failure identifizieren kann. Dank der Transparenz ist es dem Unternehmen so möglich, Risiken schnell zu erkennen und auszuräumen oder vorzusorgen.
Beispiel Supply Chain
Verbraucher sehen sich immer wieder minderwertigem Fleisch und gefälschten Lebensmitteln ausgesetzt.
Problem
Durch fehlende Dokumentation und Transparenz bei der Herstellung von Nahrungsmitteln ist es sehr leicht, beim Herstellungsprozess zu fälschen, indem Zusatzstoffe beigefügt werden (z. B. minderwertiges Fleisch). Außerdem sind keine Plausibilitätschecks möglich, da nicht nachvollzogen werden kann, wo ein Produkt herkommt und wer an seiner Herstellung beteiligt war. Ein Landwirt besitzt Vieh, welches geschlachtet wird und dann über verschiedene Zwischenhändler und Schlachtereien in den Verkauf kommt.
Ideale Lösung
Durch die Nutzung der Global Supply Blockchain ist es möglich, z. B. Vieh vom Landwirt bis zum Verkauf im Einzelhandel nachzuverfolgen und zu dokumentieren. Über Prüfsummen sind Plausibilitätschecks möglich und dem Verbraucher wird eine Transparenz und damit gute Qualität geboten.
Publiziert durch 19 R & D faizod, Dresden, Christina Seifert
Wie ändert die Global Supply Blockchain die Industrie?
Der Güterumschlag wird in den kommenden Jahren enorm ansteigen, sodass neue Lösungen für kosteneffiziente und effektive Lösungen gefunden werden müssen. Das die Global Supply Blockchain dabei eine Lösung ist, steht an dieser Stelle außer Frage.
Denkbar ist, dass z. B. ein Schiffscontainer sein eigenes Wallet (elektronischer Aktenkoffer) besitzt. Bei Ankunft in einem Hafen könnte dieser Schiffscontainer die Handlingkosten selbstständig per Smart Contract bezahlen. Somit würden zeitaufwendige manuelle Prozesse entfallen. Die Güter, die sich im Container befinden, besitzen ebenfalls ihr eigenes Wallet. Die Güter müssen Transportgebühren an den Schiffscontainer bezahlen, diese Transaktionen erfolgt automatisch über Smart Contracts.
Artikelstammdaten werden in der Global Supply Blockchain vorgehalten. Dadurch sind die Produkte besser vergleichbar und austauschbar. Durch Identifikation von Warenströmen und deren Abhängigkeiten können bessere Voraussetzungen für die Planung und Abwägung von Risiken geschaffen werden, z. B. der Abbau von Überkapazitäten und Lagerbindungen (Abbau von Kapitalbindungen).
Durch gutes Umsetzen des Risikomanagements werden Single-Point of Failures identifiziert und deren Abhängigkeiten sichtbar gemacht.
Angenommen ein Teilprodukt wird ausschließlich aus dem Ausland bezogen, so ist die Produktion stark abhängig von Importen. Ändern sich die Zoll- und Einfuhrbestimmungen für den Import, kann dieses Produkt nicht mehr bezogen werden und die komplette Fertigung kommt zum Erliegen. Durch die Transparenz der Global Supply Blockchain ist schnell einsehbar, wo ein vergleichbares Produkt bezogen werden kann.
Damit Großhändler nicht in Lieferengpässe geraten, greifen sie vermehrt zu der Option, Produkte von Einzelhändlern aufzukaufen. Die Großhändler müssen dann zeitaufwendig die Einzelhändler kontaktieren, um dann die Produkte bei ihnen zu kaufen. Durch die gegebene Transparenz der Global Supply Blockchain wird dieser Vorgang wesentlich einfacher. Der Großhändler stellt eine Anfrage an die Global Supply Blockchain nach dem benötigten Produkt und erhält die Einzelhändler bei denen dieses vorrätig ist.
Autonome Fabriken sind DAOs (Decentralized Autonomous Organization), d. h, es sind Unternehmen, die ohne Menschen auskommen. Mit Hilfe von 3D-Druckern werden Produkte schnell und kosteneffizient hergestellt. Die DAO führt Transaktionen durch Smart Contracts aus. Der Kunde bestellt zum Beispiel per App ein Produkt. Diese Bestellung geht bei der DAO ein und wird automatisch an die 3D-Drucker weitergeleitet. Das fertige Erzeugnis wird über ein Logistik-Unternehmen zum Kunden geliefert. Die autonome Fabrik wird den Produktionsprozess deutlich beschleunigen und individueller auf die Bedürfnisse der Kunden eingehen. Als Beispiel kann adidas herangezogen werden. Sie produzieren Sohlen mit Hilfe eines 3D-Druckers. Das Ziel ist es, einen individuell an die Bedürfnisse des Kunden hergestellten Schuh zu produzieren.
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Publiziert durch 20 R & D faizod, Dresden, Christina Seifert
Fazit
Eine Global Supply Blockchain hat enorm viele Vorteile, die eine globalisierten Weltwirtschaft gravierend verändern wird.
Durch ein kosten- und zeiteffizientes Risikomanagement können verlässliche Prognosen erstellt und Produktionsplanungen besser gesteuert werden. Log & Trace (die Nachverfolgung von Produkten) ist ein essentieller Baustein, der Vertrauen und Transparenz schafft. Technologien wie RFID oder QR-Codes helfen dabei. So können beispielsweise Parameter wie Luftfeuchte, Temperatur und Gewicht in der Global Supply Blockchain gespeichert werden und steigern die Glaubwürdigkeit des gelieferten Produktes.
Die Blockchain-Technologie gilt als manipulations- und revisionssicher. Durch die Kombination der Vorteile eines guten Supply Chain Managements mit den Vorteilen der Blockchain werden unnötige Kosten eingespart. Zum Beispiel gibt es nicht mehr viele verschiedene Datenbanken, sondern alles wird in die Global Supply Blockchain geschrieben. Dadurch werden Recherchezeiten reduziert und Substitutionsgüter können schneller gefunden werden. Sogar die Bedarfsplanung kann an solche Änderungen schnell und unkompliziert angepasst werden.
Ein großes Problem von Markenprodukten sind Plagiate. Durch den Einsatz der Global Supply Blockchain werden diese eliminiert, da sie nicht entsprechend registriert werden können. Außerdem haben es Fälscher schwerer, ihre Produkte zu vertreiben, da diese keinen Zugang zur Global Supply Blockchain haben. Außerdem können Spezifikationen in der Global Supply Blockchain standardisiert werden.
Betrachtet man den Güterumschlag, bietet die Global Supply Blockchain das größte Potential. Der enorme bürokratische Aufwand beim Transport von Waren wird durch Automatisierung mit Hilfe von Smart Contracts minimiert und so die Fehleranfälligkeit reduziert. Durch die Einführung eigener Wallets an Schiffscontainern und Produkten können diese beispielsweise selbstständig Entgelte abrechnen.
Das Umschlagsvolumen der Logistikbranche wird in den nächsten Jahren um ein Vielfaches steigen. Aktuell kann nicht vorhergesagt werden, wer diesen Markt beherrschen wird und den Welthandel der nächsten 20 Jahre dominiert. Was aber sicher ist: Der Schlüssel wird die Global Supply Blockchain sein!
Publiziert durch 21 R & D faizod, Dresden, Christina Seifert
Referenzen
/1/ https://de.wikipedia.org/wiki/RFID#Bezahlkarten
/2/ https://www.welt.de/print/die_welt/wissen/article109536379/So-funktioniert-ein-RFID-Chip.html
/3/ http://www.focus.de/auto/ratgeber/auto-abc/auto-aus-wie-vielen-einzelteilen-besteht-ein-auto_id_3514353.html
/4/ https://de.wikipedia.org/wiki/Seriennummer
/5/ https://en.wikipedia.org/wiki/Data_Matrix
/6/ https://de.wikipedia.org/wiki/DataMatrix-Code
/7/ http://www.pharma-food.de/serialisierung-neue-anforderungen-aus-china/
/8/ http://www.hologram-company.com/index.php/Track_Trace.html
/9/ https://de.wikipedia.org/wiki/Ultraviolettstrahlung#Materialpr.C3.BCfung
/10/ https://de.wikipedia.org/wiki/Smart_Label
/11/ https://de.statista.com/statistik/daten/studie/29697/umfrage/umschlagvolumen-der-groessten-containerhaefen-der-welt/
/12/ https://de.wikipedia.org/wiki/Supply-Chain-Risikomanagement
/13/ https://de.wikipedia.org/wiki/Obsoleszenz
/14/ https://de.statista.com/statistik/daten/studie/29803/umfrage/gesamtumschlag-im-hamburger-hafen/
/15/ https://de.statista.com/statistik/daten/studie/244605/umfrage/prognose-zum-gueterumschlag-im-hamburger-hafen/
/16/ https://www.heise.de/newsticker/meldung/Logistikriese-Maersk-experimentiert-mit-Blockchain-zur-Gueter-Verfolgung-3646860.html
/17/ https://de.wikipedia.org/wiki/Supply-Chain-Management
/18/ http://www.logistiktrend.de/index.php/logistikgrundlagen/supply-chain-management?showall=&start=1
/19/ https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bb/Smart-Label-RFID-Tag.jpg
/20/ http://www.barcoderesource.com/images/gtin13barcode.png
/21/ https://de.wikipedia.org/wiki/QR-Code
Publiziert durch 22 R & D faizod, Dresden, Christina Seifert
/22/ https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/84/Seriennummer.JPG
/23/ http://www.hologram-company.com/files/pics/hologramme/Holo_Inlay1.JPG
/24/ https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e3/RFID_Tags.jpg/ 800px-RFID_Tags.jpg
/25/ http://t3n.de/news/adidas-futurecraft-4d-3d-druck-sneaker-813329/
/26/ https://www.linkedin.com/feed/update/urn:li:activity:6265082140287995904/
/27/ http://www.computerwoche.de/a/blockchain-im-einsatz,3316539
/28/ https://www.datenschutzbeauftragter-info.de/smart-contracts-vertragsabwicklung-durch-computer/
/29/ https://www.heise.de/newsticker/meldung/Adidas-Laufschuh-aus-dem-3D-Drucker-2842365.html
/30/ https://sneakernews.com/tag/adidas-futurecraft/
/31/ http://www.searchenterprisesoftware.de/lernprogramm/Auf-diese-sieben-Supply-Chain-Probleme-stossen-Prozessfertiger-regelmaessig
Publiziert durch 23 R & D faizod, Dresden, Christina Seifert
Anhang Technologien zur Identifikation von Produkten
RFID
Radio Frequency IDentification (RFID) ist ein automatisches Identifikationsverfahren, welches eine kontaktlose Kommunikation zwischen einem Chip und einem Lesegerät realisiert. Ein RFID-Chip kann mit Radiowellen gespeicherte Informationen an ein Lesegerät (RFID-Scanner) übermitteln. Z. B. enthält der Personalausweis in Kreditkartenformat einen RFID-Chip, der ein berührungsloses Auslesen von Personendaten per Scanner ermöglicht. Ein RFID-Chip kommt ohne eigene Stromversorgung aus. Der Scanner sendet auf einer Radiofrequenz eine Welle aus. Der RFID-Chip fängt aus diesen Wellen Energie auf und speichert diese in einem Kondensator. Somit wird der Mikrocontroller für die Zeit der Interaktion mit Strom versorgt. Die meisten RFID-Chips arbeiten im Frequenzbereich 865 bis 869 MHz und nutzen das Prinzip der „modulierten Rückstreuung“. Dabei werden Nebenfrequenzen zurückgestreut, die durch den RFID-Scanner als digitale Daten interpretiert werden /2/.
/24/
Anwendungsbereiche • Identifikation von Produkten • Identifikation
(Zugriffskontrolle, Zutrittskontrolle)
• Tracking von Produkten • Elektronische
Bauzustandsdokumentation • Chipkarten • Leiterplatten mit RFID-Tags • Automobile Wegfahrsperre • RFID in Ladehilfsmitteln /1/
Smart Label
Werden auch als Smart Tags bezeichnet, man versteht darunter passive RFID-Transponder. Das Smart Label wird samt Antenne auf eine Folie aufgebracht, diese Folie wird aufgerollt und kann wie Papier weiterverarbeitet werden.
/19/
Anwendungsbereiche • Versand
Etikettierung • Produkt
Etikettierung • Automatische
Identifikation /10/
Publiziert durch 24 R & D faizod, Dresden, Christina Seifert
Global Trade Item Number (GTIN)
Zur Zeit sind ca. 90 % aller Waren mit der GTIN gekennzeichnet. Die weltweit eindeutig identifizierbaren GTI-Nummern werden durch die Global Standard One (GS1) verwaltet und vergeben. Es gibt vier verschiedene GTI Nummern, GTIN-8, GTIN-12, GTIN-13 und GTIN-14. Sie bestehen aus 8 bis 14 Zahlen und einem Strichcode, technisch gesehen sind die Zahlen von dem Strichcode unabhängig. European Article Number (EAN) wurde im Jahr 2009 durch die GTIN abgelöst. Die GTIN kann auch in Form von 2D-Barcode (z.B. Data-Matrix) codiert werden.
/20/
Anwendungsbereiche • Waren im Supermarkt • Lagerverwaltung • Produktion • Spedition • Rechnungswesen • Kasse
QR-Code
Der QR-Code ist ein 2D-Code und ist aufgrund seiner automatischen Fehlerkorrektur weit verbreitet und sehr robust. Der Code besteht aus einer quadratischen Matrix, die Daten werden binär dargestellt. In drei Ecken sind Markierungen vorhanden die der Orientierung dienen. Der Code wird gescannt und kann somit gelesen werden. Durch einen fehlerkorrigierenden Code sind die Daten geschützt, dies toleriert den Verlust von bis zu 30 % des Codes.
/21/
Anwendungsbereiche • Fahrplanauskunft • mobile Visitenkarten • Markierung von
Haustieren • Werbung • Verlinkung von
Download Links • auf Produkten /21/
Publiziert durch 25 R & D faizod, Dresden, Christina Seifert
Datamatrixcode
Der Datamatrixcode ist ein 2D-Code und wurde in den 1980er Jahren entwickelt. Der Datamatrixcode dient der dauerhaften Direktbeschriftung, das heißt er wird mittels Laser in der Produktion verwendet. In der Automobilindustrie wird er mit Nadelprägung (Kennzeichnung erfolgt durch eine oszillierende Hartmetallspitze, diese hinterlässt bei jedem Aufschlag eine Vertiefung) verwendet und bei Analysegeräten und Instrumenten (Chemie, Medizin) wird das Codebild drauf gedruckt.
/5/
Anwendungsbereiche • Automobilindustrie • Produktion (z. B. Leiterplatten) • Medizinische Instrumente • Laborgeräte • DV-Freimachung (elektronische
Entrichtung von Portogebühr) • Pharmaindustrie /6/
Seriennummer (englisch MSN „Manufacturer Serial Number“)
Die Seriennummer ist eine eindeutige alphanumerische Bezeichnung die durch den Hersteller auf dem Produkt angebracht wird, sie soll die Rückverfolgung ermöglichen und auf Produktionsbedingung hinweisen. Die Zahlen in der Seriennummer sind meist einer Serie oder Charge zuzuordnen. Die Hersteller können anhand der Seriennummer das Produkt zuordnen.
/22/
Anwendungsbereiche • Fahrzeuge und Maschinen • Technische Geräte • Software • Kunst • Luxuswaren • Banknoten • Ausweise • Waffen /4/
Publiziert durch 26 R & D faizod, Dresden, Christina Seifert
Electronic Drug Monitoring Code (EDMC)
Der EDMC ist vor allem auf dem Pharmamarkt in China von großer Bedeutung und wird deshalb auch China-Code genannt. Der EDMC ist ein eindimensionaler Barcode, der aus 20 Stellen besteht und eine Mindesthöhe von 8 mm besitzen muss. Der Code wird auf der Verpackung angebracht.
Anwendungsbereiche • Pharmaindustrie /7/
Holo-Inlay
Holo-Inlay ist eine Technologie basierend auf der Holografie. Holo-Inlay ist eine Kombination aus einem holografischen Sicherheitsstreifen und der RFID-Technologie. Das Holo-Inlay erreicht eine Lesereichweite von mehreren Metern für eine kontaktlose Pulkerfassung. Das Holo-Inlay ist 100 % Fälschungssicher denn das Hologramm oder Nanogram besitzt eine Auflösung von 1.500.000 dpi.
/23/
Anwendungsbereiche • Spirituosenindustrie • Pharmaindustrie • Automobilindustrie /8/
UV-Licht reflektierenden Flächen
Das UV-Licht ist eine elektromagnetische Strahlung die für den Menschen unsichtbar ist. Die Produkte werden mit den UV-Strahlen bestrahlt und reflektieren das UV-Licht, welches von Spezialkameras erfasst werden kann.
Anwendungsbereiche • Pharmaindustrie /9/
Publiziert durch 27 R & D faizod, Dresden, Christina Seifert
Impressum
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Großenhainer Str. 101 01127 Dresden Deutschland
Telefon: +49.351.287082-20 Fax: +49.351. 351.287082-21
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