基于数字孪生的供应链数字化成熟度模型研究
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作者:张雪玲 张延慧 刘加坤 纪洪兵 张丽萍
摘 要：各领域的新商业模式，都在基于数字化打造其供应链体系。文章针对数字化供应链发展现状，基于数字供应链孪生技术相关内容，构建供应链数字化转型成熟模型，从战略管理、技术应用、事务集成和组织文化四个维度构建评估指标体系，为供应链在数字化转型方向的发展和研究提供帮助。
关键词：数字孪生;成熟度模型;供应链管理
中图分类号：F274;F49文献标识码：A文章编号：1005-6432（2022）14-0113-04
DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2022.14.113
当下环境下，物流行业面临数字化转型势在必行。其中供应链各交易环节源源不断地生成数据，无数个数据信息资源的集中利用程度是各企业发展的重点，这些数据不仅仅可以使企业获得高额利润，供应链也会因此实现价值的最大化，最大程度地利用数据资源就可以使企业在激烈的竞争环境中脱颖而出。目前，在供应链管理领域应用数字孪生技术进行的研究已越来越多。数字供应链孪生是在供应链的基础上及其运营环境中产生的所有数据运作的。利用数字孪生技术能够优化数字化供应链平台，提高供应链运营效率。因此，基于数字孪生分析供应链数字化转型具有重要现实意义。
1 数字化供链相关概念
关于数字孪生的概念在不同专家从不同角度给出定义。大部分专家认同数字孪生是现实世界中的实体或系统的具体数字化表示，将每个属于组织环境的资产（包括流程、技术、架构、客 户交互、业务能力、战略、角色、职责、产品、服务、 分销渠道）链接，并给出报告和可视化工具。数字供应链孪生是基于数字孪生的供应链研究主要方面之一，数字供应链孪生是物理（通常是多企业）供应链的数字表示。它是数据对象之间各种关联的动态、实时和分时的表示，这些关联最终构成了物理供应链的运营方式。它是供应链的本地和端到端决策的基础，并确保该决策在整个供应链水平和垂直两个维度上保持一致。
数字化供应链的概念是多维度多方面的：
第一，数字化供应链研究院给出的概念是以客户为中心的供应链平台，由多渠道时时获取数据，以期实现需求刺激、匹配、感知与管理，从而提升企业业绩，并最大程度降低风险。
第二，德勤咨询公司认为数字化供应链是基于数字化的平台，应用数字孪生技术通过数字化技术记录、分析商品采购到交付端到端数据信息，完善优化以及创新供应结构和生态关系，保持快速高效供应。
第三，JDA认为数字化供应链是客户为中心的供应链体系，在网络相互连接、协同、智能、数据驱动、动态、自适应、可预测、弹性等实现可持续发展。
结合对专家观点的相关研究，笔者认为数字化供应链是基于物联网、大数据与人工智能等关键技术构建的以客户为中心，对需求实现动态、协同、智能、可视、可预测、可持续发展的网状供应链体系。
2 数字孪生对供应链数字化转型的影响
智能制造生态系统是基于数字主线和数字孪生的：数字主线在整个产品链和资产链中都有体现。数字孪生将数据进行各种分析，产生对设计、仿真、生产的洞察，为产品链提供各种决策，从而优化整个生产过程。
此外，PLM（产品生命周期管理）作为贯穿产品整个生命周期的管理信息软件工具，它与SCM（供应链管理）深度融合也将促进并赋能双方的数字化转型。
2.1 数字化供应链网络
在数字化时代背景下，传统的供应链模式正在向数字化供应网络转型。数字孪生技术使得供应链上各节点信息通过孪生由物理数据转换成虚拟数据。使传统供应链形成数字化网络系统。包括：数字计划、数字开发、数字供应、数字客户、数字制造、数字履约。通过数字孪生，供应链中的组织可以将物联网的传感器链接到物理对象上，形成数字孪生网络，形成供应链从研发设计到制造物流的全方位连接、协同。
2.2 数字供应链计划
2018 年 11 月 Gartner 在它的供应链研究简报《数字化规划需要数字化供应链孪生》中指出：随着企业侧重点向数字供应链规划（SCP）的偏移，数字供应链孪生概念也应运而生。数字供应链孪生-本报告称数字计划孪生支持将传统的模型和分析相结合的模拟计划数字化转型为计划分析和模型的分离的数字化计划，以帮助协调整个供应链和组织的计划决策， 从而使在各个层面的供应链计划：顶层的 IBP（集成业务计划）、中层 S&OP（销售和运营计划）和底层的PMS（生产主计划）达到同步的境界。
2.3 数字供应链控制塔
数字供应链孪生对物理的供应链的映射关系所展现出来的物质形态就是数字化供应链控制塔，数字孪生能够对物理的供应链来分析和洞察、预测决策，并对供应链整体以及物流的运营进行优化。数字供应链控制塔是企业供应链的决策中心，实现数据的优化和决策。
2.4 数字供应链协同平台
数字供应链孪生使供应链各层面更加有效的协同。通过数字孪生形成高度数字化事务集成，包括订单、支付、结算等。同时形成数字化供应链协同平台来调整各参与方，使得各方再协同平台有效连接，实现各事务信息的高度透明化和可追溯化。
2.5 数字化供应链基础设施
基础设施的建设对于供应链的数字化转型有着重要意义。数字化是时代，通过模拟工具和自动化平台，为新产品构建基础设施。物联网、云计算、API 和人工智能提供底层传感和处理基础设施，然后通过可视化数字孪生的增强、混合和其虚拟现实实现用户的真实化。
3 基于数字孪生的供应链数字化成熟度模型构建
经过文献梳理，从2011年以来，大多数对数字成熟度的分析都是来源于实践报告（Berghaus和Back（2016）例外），大多数研究都满足于评估一个组织或行业各自的数字成熟度。这些研究大都采用光照分析、专家访谈、定量调查来进行数字成熟度模型的开发。而德勤（2013）采用了实证方法。
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