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，過去兩年間，全球供應(yīng)鏈體系的混亂在短期內(nèi)都沒有改善的跡象。為了應(yīng)對這一變局，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)動的模擬技術(shù)，這一技術(shù)可以幫助商人們及時地向用戶交付商品和服務(wù)。

這類工具不僅可以預(yù)測整個過程中可能發(fā)生的業(yè)務(wù)中斷， 也為解決這一問題提供了建議。因?yàn)榧皶r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。

在過去的幾個月里，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 月以來發(fā)生的‘搶廁紙’風(fēng)潮不同。這一次，短缺的物資非常個性化。”

疫情給世界上的許多活動帶來了深遠(yuǎn)的影響。遍布全球的供應(yīng)鏈——在工廠、港口、倉庫之間建立聯(lián)系的輪船、卡車和火車，將我們購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，現(xiàn)在不管你賣什么，都會碰到問題，”服務(wù)咨詢公司 Avenue7Media 的創(chuàng)始人和 CEO 杰森·包易思說道：“我們每天都在和客戶打交道。據(jù)他們反饋，幾個月以來，他們每個月的庫存都是不足的?！?/p>

數(shù)字孿生通過在問題出現(xiàn)之前預(yù)測問題，再利用人工智能尋找解決方案來解決供應(yīng)鏈的問題。數(shù)字孿生的名字強(qiáng)調(diào)了其利用計算機(jī)對復(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)計或簡化倉庫布局。但是因?yàn)楫?dāng)下我們擁有大量實(shí)時數(shù)據(jù)和計算能力，意味著我們可以首次對更復(fù)雜的物流系統(tǒng)進(jìn)行仿真，包括超級復(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)給亞馬遜帶來了經(jīng)久不衰的競爭優(yōu)勢，尤其在物流和倉儲方面?，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。然而并非每一個人都是贏家。事實(shí)上，這一強(qiáng)大的技術(shù)可能會擴(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?

我們很自然地會指責(zé)新冠是當(dāng)前供應(yīng)鏈系統(tǒng)問題的罪魁禍?zhǔn)住９S倒閉和勞動力短缺給生產(chǎn)和交付中心帶來了災(zāi)難性后果，然而同時，在線購物和消費(fèi)增長使得送貨上門的服務(wù)需求劇增。

事實(shí)上，疫情只是讓本來糟糕的狀況更趨惡化?！巴苿舆@一趨勢的是全球力量，所有這些因素合在一起形成了一場完美風(fēng)暴?！眰惗卮髮W(xué)學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)家迪馬里斯·考夫曼說道。

想讓這場暴風(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，技術(shù)可以幫助企業(yè)度過最糟糕的時期，他曾幫助幾家大公司建立數(shù)字孿生模型。“數(shù)字孿生讓我們能夠在問題發(fā)生之前就發(fā)現(xiàn)問題。”他說道。

根據(jù)谷歌供應(yīng)鏈和物流團(tuán)隊(duì)總監(jiān)漢斯?塔爾保爾的說法，商業(yè)領(lǐng)域最大的問題就是無法預(yù)測供應(yīng)鏈上游的情況?！安还苣闳ツ募夜玖私馇闆r，”他說：“每一個供應(yīng)鏈領(lǐng)域的人都會告訴你，他們?nèi)狈M(jìn)行決策的能見度?！?/p>

而正是供應(yīng)鏈的可見性讓亞馬遜能夠預(yù)測商品什么時候出現(xiàn)在你家門口。針對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)百萬商品，亞馬遜都能準(zhǔn)確預(yù)測送貨上門的時間。包易斯說道，這聽上去似乎沒什么了不起，但是如果亞馬遜預(yù)測失誤，他就會流失顧客。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交貨。“僅僅是為了一個簡單的小交付，我們就需要大量的計算資源，” 他解釋道：“但是當(dāng)人們不能及時收到貨物時，他們就會抓狂?！?/p>

Deliverr 是一家替數(shù)家電商公司管理物流系統(tǒng)的美國公司。它的客戶包括亞馬遜、沃爾瑪、eBay 和 Shopify。如果交付時間能從 7 到 10 天縮短至 2 天會使銷售額提升 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)測水晶球也就不足為奇了。準(zhǔn)時制 (Just-in-time) 供應(yīng)鏈幾乎已死。過去兩年的混亂使許多追求超高效率的企業(yè)陷入困境。倉庫空間非常昂貴，當(dāng)貨源充足時花錢存放你可能一周都不需要的庫存似乎是奢侈的。但是當(dāng)下周你沒了庫存的時候，你就沒有東西可以賣了。

“在疫情之前，絕大多數(shù)的公司專注于降低成本，” 西木齊 - 列維說道?，F(xiàn)在他們愿意為彈性而付款，但是只專注于彈性也是錯誤的: 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?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)有越來越多的公司利用數(shù)字孿生對他們的供應(yīng)鏈系統(tǒng)進(jìn)行壓力測試?！? 他說。

如果......?

通過考察不同的可能場景，公司能夠找到適合自己的效率和彈性之間的最優(yōu)平衡。通過利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)(一種能通過試錯讓人工智能學(xué)習(xí)在不同場景下該采取什么行動的技術(shù))，數(shù)字孿生成為了探索各種“如果”問題的機(jī)器。如果臺灣發(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)測這一風(fēng)險，并跟蹤它對你供應(yīng)鏈的影響，并且通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)，建議采取哪些行動讓損失最小化。

如果你是美國中西部的汽車制造商，數(shù)字孿生系統(tǒng)或許會建議你從西海岸有庫存的經(jīng)銷商那里購買額外的汽車配件。但是如果我們把不同的場景結(jié)合起來考慮，事情就會變得極其復(fù)雜。比如，根據(jù)西木齊 - 列維的說法，福特汽車在全球有 50 家工廠，這些工廠利用 350 億個配件每年生產(chǎn) 600 萬輛轎車和卡車。有大約 1,400 家供應(yīng)商與福特的 4,400 個生產(chǎn)基地有直接的業(yè)務(wù)往來。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)，其中任何一個環(huán)節(jié)都有可能斷裂，一個合格的壓力測試需要有能力偵測到所有環(huán)節(jié)的問題所在。

數(shù)字孿生利用盡可能多的數(shù)據(jù)來進(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，包括庫存和貨物運(yùn)輸?shù)那闆r;這里還有基于市場分析和財務(wù)預(yù)測的消費(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經(jīng)濟(jì)趨勢。西木齊 - 列維甚至利用社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來預(yù)測人們的行為，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：“如果你是加州的一個菜農(nóng)，你可以通過系統(tǒng)仿真看看你的哪些農(nóng)田會受到拉尼娜的影響。”

當(dāng)谷歌為類似雷諾汽車這樣的客戶構(gòu)建數(shù)字孿生的時候，他們會從許多數(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。這個策略類似于 AlphaZero 精通圍棋的學(xué)習(xí)策略——AlphaZero 通過和自己對抗學(xué)習(xí)數(shù)百萬的虛擬棋局獲得能力。與學(xué)會在棋盤上走哪一步不同， 數(shù)字孿生會學(xué)習(xí)在什么時間訂購什么庫存產(chǎn)品， 以及在哪里構(gòu)建新的倉庫。

利用正確的合成數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生就可以學(xué)會應(yīng)對前所未見的事件，甚至是全球性的疫情。理論上，任何人都能通過這一技術(shù)受益。但在實(shí)踐中總是輸贏未定?！皵?shù)字孿生技術(shù)對任何規(guī)模的公司而言都是難以忽略的機(jī)會?！甭蓭煛⑶懊绹鴩鴷h員、現(xiàn)任美國稅務(wù)咨詢公司 Alliantgroup 高級副總裁里克?拉齊奧表示。

不過拉齊奧也指出，那些抗風(fēng)險能力最強(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，比如通過政府投資來避免它們落伍?！拜^早采用這項(xiàng)技術(shù)的公司將會實(shí)現(xiàn)‘1+1 > 2 ’的效果?！?他說道。

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，” 尼克爾森說道：“如果沒有數(shù)字化的話，我們就沒有人工智能?！?/p>

西木齊 - 列維更加樂觀?！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，”他說道：“但是現(xiàn)狀已經(jīng)有所改善: 100 萬美元和 18 個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)束之后仍然會持續(xù)火爆。他認(rèn)為，過去幾年教會了很多企業(yè)怎樣更好的未雨綢繆，以及如何更好地競爭?！爱?dāng)我們恢復(fù)正常的時候，一切都會與之前不同，”他說：“疫情表明，未來已來?！?/p>

大會推薦?

MetaCon 元宇宙技術(shù)大會 2022 是由 51CTO 主辦的業(yè)界首個重點(diǎn)圍繞元宇宙技術(shù)展開的會議活動。大會聚焦元宇宙產(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 2022 中，也將包含數(shù)場有關(guān)“數(shù)字孿生”技術(shù)的精彩分享。歡迎對數(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 2022 官方網(wǎng)站。(內(nèi)容持續(xù)更新中)