Blockchain in der Lieferkette
Anwendungsfälle, Features, Herausforderungen, Kostenfaktoren
Seit 2012 bietet ScienceSoft die Entwicklung von SCM-Software. Unsere umfangreichen Kenntnisse in der Blockchain-Entwicklung ermöglichen uns heute, robuste Blockchain-basierte Supply-Chain-Lösungen für Unternehmen zu entwickeln.
Marktsituation für Blockchain in der Lieferkette
Der globale Blockchain-Markt für die Lieferkette wurde im Jahr 2020 auf 253 Millionen US-Dollar geschätzt. Es wird erwartet, dass er bis 2026 3,272 Millionen US-Dollar erreichen wird, mit einer CAGR von 53,2 %. Der Haupttreiber der Popularität von Blockchain-basierten Lösungen ist die steigende Nachfrage nach Transparenz und Rückverfolgbarkeit in der Lieferkette, Sicherheit von Supply-Chain-Transaktionen und robuster Automatisierung von Supply-Chain-Prozessen ohne Zwischenhändler.
Wie eine Blockchain-basierte Lieferkette funktioniert
Beispiel einer Architektur
Transaktionen der Lieferkette werden in einem Blockchain-Netzwerk entweder von autorisierten Teilnehmern initiiert oder automatisch durch Smart Contracts bei vordefinierten Ereignissen ausgeführt. Um Sicherheitsrisiken zu mindern, setzt man in den Lieferketten großenteils auf „permissioned“ Blockchains. Das bedeutet, dass nur zugelassene Teilnehmer mit besonderen Berechtigungen - das sind bekannte vertrauenswürdige Mitglieder der Lieferkette - Daten zu Ereignissen und Transaktionen der Lieferkette validieren können. Andere Nutzergruppen - wie zum Beispiel Endverbraucher - dürfen auf das Blockchain-Netzwerk nur mit einem Ziel zugreifen, um dort Daten einzusehen.
Neu hinzugefügte Blockchain-Daten werden einmal validiert, mittels einer Hash-Funktion verschlüsselt, mit einem Zeitstempel versehen und in Blöcken gespeichert. Da jeder Block einen Verweis auf den Hash des vorhergehenden Blocks enthält, werden dadurch alle Blöcke in chronologischer Reihenfolge miteinander verknüpft. Die Blöcke bilden ein sogenanntes „Distributed Ledger“, das als eine einzige Quelle der Wahrheit dient, um die Aktivitäten der Lieferkette zu nachvollziehen und die Herkunft von Assets und Beständen nachzuweisen.
Alle autorisierten Netzwerkteilnehmer pflegen ihre eigenen Kopien des gemeinsamen Ledgers, die automatisch aktualisiert werden, wenn neue Daten hinzugefügt werden. Die Interaktion aller Teilnehmer der Lieferkette mit der Blockchain kann über rollenspezifische Web-Apps und/oder mobile Anwendungen erfolgen (z. B. über Apps für Lieferanten, Hersteller, Regulierungsbehörden, Händler), die es ermöglichen, Daten zu verarbeiten und zu nachverfolgen.
Hauptanwendungsfälle
Kontrolle der Lieferkette
Blockchain ermöglicht es, die Sichtbarkeit aller Supply-Chain-Daten und -Transaktionen zu erhöhen und für mehr Transparenz und verbesserte Kontrolle von Supply-Chain-Operationen über mehrere Lieferantenebenen hinweg zu sorgen. Das hilft dabei, schnell auf Probleme zu reagieren und gemeinsam mit allen beteiligten Parteien diese zu lösen.
Finanzmanagement in der Lieferkette
Die Blockchain-Technologie hilft dabei, alle finanziellen Verpflichtungen mehrerer Parteien manipulationssicher aufzuzeichnen, automatisiert die Abwicklung von Zahlungen auszulösen, sobald vorab definierte Wenn-Dann-Bedingungen erfüllt sind.
Management von Lieferantenrisiken
Durch die dauerhafte transparente Aufzeichnung und das Monitoring lieferantenbezogener Daten (wie z. B. Historie von Lieferanteninteraktionen, Informationen zur Lieferantenleistung, Daten zu wesentlichen Dokumenten (Akkreditierungen, Zertifikate usw.)) ist es möglich, verantwortungsvolle Sourcing-Praktiken sicherzustellen und rechtliche, kommerzielle Risiken sowie Reputationsrisiken zu vermeiden, welche lieferantenseitig auftreten können.
Logistikmanagement
Die Blockchain bildet eine Basis für die unveränderliche Aufzeichnung von Daten auf Dokumenten. Diese Daten dienen als Nachweis der Übertragung der Verantwortung für Waren. Automatisierte Speicherung und Austausch von E-Dokumenten, Track and Trace von Standort und Lagerungsbedingungen für Waren während des Transports und im Lager (unerlässlich beim Kühlkettenmanagement) ermöglichen es, Verwaltungsverfahren zu vereinfachen, Transportzeiten zu verkürzen und eine regelkonforme Warenlogistik sicherzustellen.
Echtheitsüberprüfung
Mit der Blockchain kann man die Herkunft von Rohstoffen und fertigen Produkten innerhalb einer Lieferkette nachvollziehen. Sämtliche Daten über ein Produkt werden durch deren Aufzeichnung auf den Dokumenten gespeichert. Diese Daten helfen dabei, den Ursprung und die Qualität von Produkten (Vorprodukten, Materialien) an jedem Übergabepunkt zu verifizieren, ihre Echtheit sicherzustellen und Verluste durch die Herstellung und Verkauf von Fälschungen zu verhindern.
Compliance-Management
Ein unveränderlicher Audit-Trail aller Lieferkettendaten und -transaktionen, automatisierte Compliance-Prüfungen anhand interner, globaler, branchen- und regionalspezifischer Vorschriften ermöglichen es, Compliance-Verstöße zu verhindern und die behördlichen Anforderungen an Informationen über die Herkunft und den Ursprung von transportierten Waren zu erfüllen.
Bestandsmanagement
Die Blockchain-Technologie schafft durch die Aufzeichnung und Verfolgung von Daten über Bestandsbewegungen zwischen verschiedenen Teilnehmern der Lieferkette mehr Transparenz über die jeweiligen Bestände, die Nutzung von Beständen in verschiedenen Herstellungsphasen und die Bestandsverfügbarkeit an allen Standorten. Damit sorgt eine Blockchain-basierte Lösung für eine optimierte Bestandskontrolle und eine rechtzeitige Auffüllung der Bestände.
Claim-Management
Die vollständige Rückverfolgbarkeit von Daten und Transaktionen innerhalb der gesamten Lieferkette, die zum Nachweis des Ursprungs und der Herkunft von Waren dienen, automatisierte Sicherheits- und Qualitätssicherungsprozesse helfen dabei, bei Qualitätsmängeln schnell auf Claims zu reagieren und einen Rückruf durchzuführen, um die weitere Verbreitung von unsicheren, minderwertigen Produkten zu verhindern.
Die wichtigsten Features
Automatisierte Aufzeichnung
Alle Transaktionen zwischen den Teilnehmern der Lieferkette und relevante Daten aus den vernetzten Systemen (ERPs, Systeme zum IoT-Datenmanagement usw.) werden automatisch validiert, mit einem Zeitstempel versehen und im Distributed Ledger aufgezeichnet.
Track & Trace der Lieferkette
Das Distributed Ledger ermöglicht es den Teilnehmern der Lieferkette, alle Aktivitäten in der Supply Chain (Bestellungen, Zahlungen, Warentransport, Fertigungsprozesse und mehr) in Echtzeit zu verfolgen und auf die komplette Historie zu einem Produkt zurückzugreifen.
Smart Contracts sind regelbasierte Programme, die automatisch die Ausführung bestimmter Aktionen auslösen (wie z. B. Prüfung der Einhaltung von Vorschriften beim Warentransport, Zahlungen an Lieferanten), sobald die vorab definierten Bedingungen erfüllt sind.
Verifizierung von Lieferantendaten
Blockchain ermöglicht das Management der Lieferantenidentität und die Verifizierung von Lieferantendaten durch vertrauenswürdige unabhängige dritte Parteien (z. B. durch Kreditratingagenturen) und bietet einen unveränderlichen Prüfpfad für alle Aktualisierungen von Lieferantendaten.
Registrierung von Objekten in der Lieferkette
Blockchain ermöglicht es, Informationen über Produkte, Standorte sowie Dokumente zu registrieren, die mit Ereignissen und Transaktionen der Lieferkette verbunden sind, und diese in Übereinstimmung mit GS1-Standards zu codieren. Dadurch wird es möglich, Informationen eines Datensatzes einheitlich zu pflegen, die Produktverfolgung und den Informationsaustausch mit digitalen und physikalischen Systemen zu optimieren.
Ein vollständiger Audit-Trail für Lieferkettendokumente
Blockchain erfasst und speichert Daten zu allen Manipulationen in Verträgen, Kauf- und Verkaufsaufträgen, Rechnungen, Frachtbriefen, Produktzertifikaten, Produktionsspezifikationen, Prüfergebnissen einer Qualitätskontrolle und anderen wichtigen Dokumenten. Es werden auch Details zu Erstellung, Bearbeitung, Einsehen und Teilen von Dokumenten gespeichert.
Validierung von Daten in der Lieferkette
Transaktionen werden von vertrauenswürdigen Teilnehmern der Lieferkette validiert, die besondere Rechte haben. Ein Konsens über die Gültigkeit und die Reihenfolge von Transaktionen wird durch die selektive Bestätigung erreicht.
Hash- und Zeitstempel-Funktion
Blockchain generiert automatisch einen Hash-Wert (eine eindeutige kryptografische Kennzeichnung) für jeden Datenblock im Netzwerk. Wenn Daten in einem Block verändert werden, ändern sich die Hash-Werte aller nachfolgenden Blöcke. Das macht jede Veränderung sichtbar und ermöglicht es, die Daten manipulationssicher zu speichern.
E-Signatur von Transaktionen
Alle Teilnehmer in einem Blockchain-Netzwerk verfügen über eine digitale Signatur, mit der sie die Lieferkettentransaktionen elektronisch signieren können und die als Nachweis dient, dass eine Transaktion von einer berechtigten Person durchgeführt wird.
Sicherheit von Daten in der Lieferkette
Die verbesserte Datensicherheit in der Blockchain wird durch Multi-Faktor-Authentifizierung, Verschlüsselung von Daten, Algorithmen zur Betrugserkennung, berechtigungsbasierte Zugriffskontrolle und mehr gewährleistet.
Unsere Erfolgsgeschichte
Das Team von ScienceSoft hat ein privates Blockchain-Netzwerk entworfen und entwickelt, das eine vereinfachte Rückverfolgbarkeit von Transaktionen innerhalb von Lieferketten für verschiedene Benutzergruppen (Hersteller, Händler und Geschäfte) ermöglicht, einen robusten Datenschutz in der Lieferkette gewährleistet und den Nachweis der Echtheit für Bestände und Assets erleichtert. Das entwickelte Blockchain-System hilft dem Kunden, die Lieferkette gegen Fälschungen zu sichern und die Sicherheit von Transaktionsdaten zu gewährleisten.
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Features von Lösung:
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Technologie-Stack für die Blockchain-Implementierung
Um zuverlässige Blockchain-basierte Lösungen für die Lieferkette liefern zu können, stützt sich ScienceSoft auf eine Reihe von ausgereiften Technologien, darunter auch:
Herausforderungen und Lösungen
Herausforderung Nr. 1: Nahtlose Integration mit zahlreichen Datenquellen
Blockchain muss kontinuierlich Daten sammeln, um eine vollständige Historie von Bestellungen, Finanzierungstransaktionen, Warenherkunft, Standort und Lagerbedingungen, Herstellungsprozessen zu speichern und zu verfolgen. Daher muss die Lösung die nahtlose Integration in alle relevanten Systeme (einschließlich Legacy-Systeme) mehrerer Mitglieder des Blockchain-Netzwerks unterstützen.
Wie eine Lösung aussieht
Herausforderung Nr. 2: Formalisierung von Regeln in Smart Contracts
Einmal festgelegte Wenn-Dann-Regeln für Smart Contracts, die automatisch bestimmen, welche Supply-Chain-Transaktionen in einem Blockchain-Netzwerk ausgeführt werden dürfen, bleiben unveränderlich. Eine ungenaue Formalisierung von Business-Regeln kann zu falschen Daten und Zahlungsströmen zwischen den Teilnehmern der Lieferkette führen.
Wie eine Lösung aussieht
Herausforderung Nr. 3: Einführung der Blockchain in die Leiferkette
Um Informationslücken zu vermeiden und eine durchgängige Rückverfolgbarkeit der Lieferkette zu ermöglichen, müssen alle Beteiligten der Lieferkette die Blockchain-Technologie akzeptieren.
Wie eine Lösung aussieht
Herausforderung Nr. 4: Speicherung von nicht-transaktionalen Daten
Nicht-transaktionale Lieferkettendaten wie Beschaffungsunterlagen und Transportdokumente, Mediendateien und Lieferanteninformationen sind zu groß, um effizient in der Blockchain gespeichert werden zu können. Zur gleichen Zeit müssen diese Daten allen Beteiligten der Lieferkette transparent zur Verfügung stehen und leicht zugänglich bleiben.
Wie eine Lösung aussieht
Kostenfaktoren
Die Kosten für die Entwicklung einer Blockchain-basierten Software für die Lieferkette variieren stark und stehen in einem engen Zusammenhang mit den folgenden Faktoren:
- Typ des Blockchain-Netzwerks (privat, öffentlich, hybrid).
- Anzahl und Komplexität der Funktionsmodule einer Lösung, einschließlich Smart Contracts.
- Anzahl und Komplexität von Web-Apps und/oder mobilen Anwendungen für verschiedene Benutzergruppen (z. B. Lieferanten, Hersteller, Einzelhändler, Verbraucher), durch welche die Interaktion mit der Blockchain erfolgt.
- Anzahl und Komplexität potenzieller Integrationen mit relevanter Software (z. B. ERP, Buchhaltungssoftware, Verkaufsplattformen). Abhängig davon wird die entsprechende Anzahl von APIs entwickelt.
- Anforderungen an Blockchain-Lösungen in Bezug auf Performance, Skalierbarkeit und Sicherheit.
- Interoperabilitätsfähigkeiten für verschiedene Blockchain-Systeme.
- Was genau geliefert werden muss - PoC, MVP oder finale, vollständige Software. Das hat einen direkten Einfluss auf die Dauer des Entwicklungsprojekts.
Blockchain für die Lieferkette: Leistungsangebot von ScienceSoft
Seit 1989 ist ScienceSoft in der Softwareentwicklung tätig. Heute bieten wir End-to-End-Entwicklung von Blockchain-Systemen an, die als zuverlässige Lösungen für das Bestandsmanagement und die Kontrolle von Supply Chains dienen. Unsere Expertise in mehr als 30 Branchen hilft uns dabei, branchenspezifische Anforderungen von Unternehmen abzudecken.
Beratung rund um Blockchain in der Lieferkette
Unsere Berater werden:
- Ihre Geschäftsanforderungen analysieren und Anforderungen an ein Blockchain-System für die Lieferkette ermitteln.
- Einen optimalen Typ des Blockchain-Netzwerks (privat, öffentlich, hybrid) und das Design der Architektur vorschlagen.
- Bei der Auswahl des Tech-Stacks unterstützen.
- Einen detaillierten Funktionsumfang für das Blockchain-System für die Lieferkette bereitstellen.
- Einen Plan zur Integration mit erforderlicher Software erstellen (z. B. ERP, Buchhaltungssoftware, Verkaufsplattformen).
- Zur Blockchain-Sicherheit beraten.
- Eine Roadmap zur Entwicklung eines Blockchain-Systems, einschließlich eines Plans zur Risikominderung erstellen.
Blockchain-Entwicklung für die Lieferkette
Unsere Experten übernehmen:
- Analyse von Geschäftsbedürfnissen und Erhebung von Anforderungen an eine Blockchain-Lösung für die Lieferkette.
- Konzeption der Blockchain-Software.
- Design der Architektur der Blockchain-Lösung für die Lieferkette.
- Entwicklung der Blockchain-Lösung.
- API-Entwicklung zur Erweiterung der Integrationsfähigkeiten der Lösung.
- Testing und Qualitätssicherung.
- Erstellung von Materialien für die Schulung von Endbenutzern (optional).
- Support und Weiterentwicklung von Blockchain-Software (falls erforderlich).
Über ScienceSoft
ScienceSoft ist ein internationales IT-Beratungs- und Softwareunternehmen mit dem Hauptsitz in den USA (McKinney, Texas) und Büros in Europa. Wir bieten unseren Kunden umfassendes Leistungsangebot im Bereich Blockchain-Beratung und -Entwicklung und unterstützen sie beim Design und Implementierung von Blockchain in der Lieferkette, um die Rückverfolgbarkeit der gesamten Lieferkette, Transparenz und Sicherheit von Transaktionsdaten in Supply Chains zu verbessern. In unseren Blockchain-Projekten setzen wir robuste Systeme für Qualitätsmanagement und Datensicherheit ein, derer Konformität mit den entsprechenden Normen durch ISO 9001- und ISO 27001-Zertifikate bestätig wird.