Прозрачные поставки

Блокчейн — цифровая технология ведения записей, которая дала жизнь биткоину и другим криптовалютам, способна совершить революцию в финансовом мире. Но существует и другая область, где у этой технологии есть огромный потенциал: управление цепочками поставок. Блокчейн может существенно улучшить их работу, сделав доставку товаров быстрее и дешевле, улучшив их отслеживаемость и координацию действий партнеров, а также упростив доступ к финансовым ресурсам.

Чтобы лучше понять, какие возможности он открывает, мы изучили семь крупных американских корпораций — лидеров в управлении цепочками поставок, пробующих решать проблемы с помощью блокчейна. Эти компании — Corning, Emerson, Hayward, IBM, Mastercard и еще две, пожелавшие остаться анонимными, — работают в разных отраслях: производстве, ритейле, ИТ и финансах. Одни еще только начинают осваивать блокчейн, другие запускают пилотные проекты, третьи продвинулись дальше и уже разрабатывают приложения совместно с партнерами по поставкам. В этой статье мы расскажем, что нам удалось узнать о ситуации в этой сфере, о потенциальных преимуществах блокчейна и о том, чем отличается его применение в логистике от использования в области криптовалют.

Блокчейн — это распределенный, или децентрализованный, реестр: цифровая система для верифицируемой, защищенной от попыток фальсификации записи транзакций, осуществляемых множеством участников. Сам реестр также можно запрограммировать на автоматическое инициирование транзакций. В случае с криптовалютными сетями, созданными в качестве альтернативы фидуциарным деньгам, основная функция блокчейна — обеспечение конфиденциальности и надежности транзакций неограниченного числа анонимных участников без центрального посредника, а в случае с цепочками поставок — защита деловых операций ограниченного числа известных сторон от злоумышленников, а также повышение эффективности. Для успешного использования технологии в этой сфере потребуются новые эксклюзивные блокчейны, новые стандарты представления транзакций в блоке и новые правила управления системой; все это находится сейчас на разных стадиях разработки.

ПРЕИМУЩЕСТВА БЛОКЧЕЙНА

Значительный прогресс в технологиях обмена информацией в рамках цепочек поставок наметился еще в 1990-е годы — благодаря появлению систем планирования ресурсов предприятия (ERP). Пионерами в этой сфере стали, в частности, Walmart и Procter & Gamble. Однако прозрачность внутри крупных цепочек со сложными транзакциями по-прежнему оставляет желать лучшего.

Чтобы проиллюстрировать недостатки нынешней ситуации с записями в бухгалтерских книгах и ERP-системами в сравнении с потенциальными преимуществами блокчейна, рассмотрим гипотетический сценарий: простую транзакцию, в которой участвуют ритейлер, желающий получить товар от поставщика, и банк, предоставляющий поставщику оборотный капитал для выполнения заказа. (См. врезку «Запись деталей простой транзакции: традиционная система и блокчейн».) Транзакция предполагает движение потоков информации, товаров и финансов. Обратите внимание: ни один из названных потоков не фиксируется в бухгалтерских книгах всех трех сторон-­участниц. При этом ни новейшие ERP-системы, ни физический аудит, ни ревизии не помогут установить точные соответствия между всеми тремя потоками. Это мешает устранять ошибки выполнения, принимать оптимальные решения и урегулировать конфликты.

Ошибки выполнения — например, неверные данные о товаре, недопоставки, дублирование платежей — часто невозможно обнаружить в реальном времени. И даже когда проблему удается выявить, на поиск ее источника и исправление ошибки уходит много времени и ресурсов: ведь для этого нужно отследить череду операций по доступным записям и документам. Хотя в ERP-системах фиксируются потоки всех типов, бывает трудно понять, какие записи (дебиторская задолженность, платежи, кредиты на возврат и т. д.) какой транзакции соответствуют. Эта проблема особенно остро стоит перед теми компаниями, у которых ежедневно совершаются тысячи транзакций по всей огромной сети партнеров и товаров.

Усугубляет проблему тот факт, что работа цепочек поставок зачастую весьма сложна — намного сложнее, чем показано на нашей схеме. В частности, заказы, поставки и платежи далеко не всегда синхронизируются, поскольку один заказ может быть разбит на несколько партий с отдельными счетами на оплату, и наоборот: разные заказы порой объединяются в одну поставку.

Один из традиционных способов улучшить работу цепочки поставок — проверка транзакций путем аудита. Аудит необходим для гарантии выполнения условий договора, однако он не помогает повысить качество принятия решений и устранить операционные недостатки. Рассмотрим проблему, с которой сталкивается продовольственная компания, когда срок хранения ее товара на магазинной полке подходит к концу. Исследование, проведенное одним из авторов статьи (Вишалом) совместно с крупным производителем фасованных продуктов, показало: аудит и ревизия остатков в магазине позволяют определить количество просроченного товара — но не причину произошедшего. Причинами могут быть сбои на разных этапах цепочки поставок, например неэффективное управление запасами на более раннем этапе, неоптимальное распределение товара по магазинам, слабый или нерегулярный спрос, нерациональная выкладка товара на полках (более свежие продукты должны находиться дальше от покупателя). Уменьшить количество просроченных продуктов помогла бы фиксация всех этих деталей.

Еще один способ улучшить работу цепочки поставок — помечать товары RFID-метками или электронными кодами продукта по стандартам GS1 (международным правилам управления данными цепочек поставок) и интегрировать ERP-системы заказчика и поставщика, чтобы видеть полную картину транзакций. Это помогает устранить ошибки выполнения и улучшает отслеживаемость, однако опыт изученных нами компаний показал, что интеграция ERP-систем — слишком долгий и затратный процесс. Крупные организации нередко работают с сотней и более систем — наследием организационных преобразований, слияний и приобретений. Такие системы бывают плохо совместимы, порой в них даже по-разному учитываются данные. В одной большой компании нам рассказали, что всего одно действие — грузоперевозки — приходится фиксировать в 17 разных реестрах разрозненных ERP-систем, а у каждого поставщика и дистрибутора есть свои финансовые записи и ERP-системы.

При ведении учета в блокчейне всем товарным единицам, заказам, займам и накладным присваиваются уникальные идентификаторы, служащие цифровыми токенами (наподобие биткоинов). Участники блокчейна тоже получают уникальные идентификаторы — цифровые подписи, которыми они помечают добавляемые в цепочку блоки. Каждый шаг транзакции фиксируется в блокчейне как передача соответствующего токена от одного участника другому.

Во врезке «Запись деталей простой транзакции» показано, как транзакция из нашего примера выглядела бы в рамках совместно используемого блокчейна. В самом начале ритейлер создает заказ и направляет его поставщику. На этом этапе не осуществляется обмен товарами или услугами, поэтому в обычной бухгалтерской книге не появилось бы никаких записей. В блокчейне же ритейлер создает для заказа цифровой токен. Далее поставщик регистрирует заказ и подтверждает ритейлеру его получение — еще одно действие, которое не отражается в финансовых документах, но фиксируется в блокчейне. Затем поставщик запрашивает у банка заем на пополнение оборотных средств, чтобы профинансировать производство товара. Банк проверяет заказ в том же общем блокчейне, одобряет заем и создает там же цифровой токен займа. И так далее.

Ценность блокчейна здесь в том, что он заключает в себе хронологическую последовательность блоков, объединяя все три типа потоков в рамках транзакции и фиксируя детали, не попадающие в обычные бухгалтерские книги. Более того, каждый блок зашифрован и доступен всем участникам, сохраняющим у себя копии блокчейна. Благодаря этим функциям блокчейн обеспечивает полный, надежный и защищенный от фальсификаций аудиторский след всех трех категорий операций в цепочке поставок.

Таким образом, эта технология минимизирует или даже предотвращает описанные выше проблемы выполнения, отслеживания и координации. Поскольку у всех участников есть свои копии блокчейна, каждая из сторон может проверять статус транзакций, находить ошибки и призывать партнеров к ответственности. Никто из участников не может переписать данные задним числом, поскольку для этого пришлось бы перезаписывать все последующие блоки во всех копиях блокчейна.

Банк в нашем примере может использовать эту технологию для лучшего финансирования цепочек поставок. Его специалистам будет проще принимать решения о выдаче займов: взглянув на блокчейн, они смогут проверить транзакции между поставщиком и ритейлером, не проводя трудоемкий и не защищенный от ошибок физический аудит и финансовую проверку. А включение в блокчейн записей о кредитах наряду с данными о выставлении счетов, платежах и физическом движении товаров сделает транзакции более экономичными, удобными для аудита и менее рискованными для всех участников.

К тому же многие из этих функций можно автоматизировать с помощью смарт-контрактов: строки компьютерного кода будут использовать данные из блокчейна для проверки соблюдения договорных обязательств и одобрения платежей. Смарт-контракт можно настроить таким образом, чтобы он проверял статус транзакции и автоматически выполнял разные действия: осуществлял платежи, создавал записи в реестре и помечал исключения, требующие ручного вмешательства.

Важно отметить: блокчейн не заменит широкого спектра функций ERP-систем, касающихся обработки транзакций, бухгалтерии и управленческого контроля (включая выставление счетов, исполнение денежных обязательств и ведение отчетности). Зашифрованный связный список (или цепочечная структура данных) блокчейна не подходит для быстрого сохранения или извлечения — и даже эффективного архивирования. Зато эта технология совместима со всеми традиционными системами компаний-участниц. Если каждая организация будет генерировать с помощью внутренней ERP-системы блоки транзакций и добавлять их в блокчейн, это упростит интеграцию всех потоков транзакций во всех фирмах.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Теперь подробнее рассмотрим, как изученные нами компании используют блокчейн для решения задач, с которыми не помогают справиться привычные технологии.

Улучшение отслеживаемости. Закон США о безопасности цепочек поставок лекарственных средств, принятый в 2013 году, требует от фармкомпаний идентификации и отслеживания рецептурных препаратов для защиты потребителей от поддельных, краденых или опасных товаров. Чтобы выполнить эти требования, крупная фармацевтическая фирма из нашего исследования вместе с партнерами по поставкам решила перейти на блокчейн. Теперь каждой единице лекарственных средств присваивается электронный код продукта в соответствии со стандартами GS1. Когда товарная единица перемещается от одной компании к другой, ее метка сканируется и фиксируется в блокчейне. Таким образом для каждого лекарства сохраняется история всей цепочки поставок — от производителя до конечного потребителя. Первые успехи при отработке этого подхода в США побудили фирму запустить пилотные проекты и в других регионах, а затем приступить к его широкому внедрению в Европе. Тем временем IBM предпринимает похожие шаги для создания более безопасной цепочки поставок продовольствия. Компания основала IBM Food Trust и вступила в партнерство с Walmart, чтобы использовать блокчейн для отслеживания свежих продуктов и других продовольственных товаров.

Для такого применения технологии достаточно минимального обмена информацией: договоры поставки, счета на оплату и платежи вовсе не обязательно включать в один блокчейн. Благодаря этому работать на такой платформе соглашаются даже те компании, которые тщательно оберегают свои секреты.

Преимущества очевидны. Если какая-то из компаний обнаружит некачественный или контрафактный товар, блокчейн позволит ей и ее партнерам по цепочке поставок отследить его происхождение, выявить всех связанных с ним поставщиков, определить производственную серию и партию поставки и быстро отозвать продукцию. Если у товара небольшой срок хранения (как у свежих продуктов и некоторых лекарств), блокчейн позволяет компаниям-участницам автоматически контролировать его качество: в блокчейн поступают данные обо всех небезопасных отклонениях от заданной температуры в рефрижераторе, подключенном к интернету вещей. При возникновении любых сомнений в подлинности товара, возвращаемого ритейлером, блокчейн поможет установить истину: у контрафактной продукции не окажется подтвержденной в нем истории. (Ниже мы расскажем, как компании не дают мошенникам добавлять контрафакт в цепочки поставок и блокчейны.) Компании из разных отраслей активно изучают потенциал блокчейна: одних к этому мотивируют законы, требующие подтверждать происхождение товара, других — потребители, желающие получить гарантии качества.

Повышение эффективности и скорости, предотвращение сбоев. Цепочка поставок международной производственно-технологической компании Emerson чрезвычайно сложна. Она охватывает тысячи компонентов от множества поставщиков, а также самых разных клиентов из целого ряда регионов. Президент компании Майкл Трейн рассказал нам, что при таких цепочках поставок часто приходится сталкиваться с непредсказуемыми задержками и непрозрачностью процессов. В результате даже небольшая заминка или сбой на любом участке цепи может привести к затовариванию или дефициту на других. Трейн убежден: блокчейн поможет справиться с этими трудностями.

Вот простой пример проблемы и ее решения с помощью блокчейна. Представим себе продукт А, в котором используются компоненты С1 и С2, и продукт В с компонентами С1 и С3. Если сборка продукта В задерживается из-за сбоя на производстве компонента С3, логично было бы временно перенаправить поставки компонентов С1 в точку сборки продукта А. Однако если все продукты и компоненты производятся разными компаниями, не имеющими информации о запасах друг друга, может сложиться ситуация, когда у производителя продукта В возникнет избыток компонента С1, в то время как у производителя продукта А его запасы кончатся.

Возможное решение заключается в том, чтобы эти компании договорились объединить свои данные о решениях по производству и распределению запасов. Но представьте себе, какой уровень интеграции для этого потребуется: всем участникам придется доверить друг другу свои данные и принимать согласованные решения — даже если эти фирмы конкурируют между собой. Это едва ли осуществимо.

Есть более практичный подход: объединить товарные потоки в блокчейне и позволить каждой компании самостоятельно принимать решения, пользуясь всей полнотой общей информации. Для размещения заказов и управления производством удобно использовать систему канбан: присваивать товарным единицам канбан-карты и с помощью блокчейна создавать цифровые токены, соответствующие этим картам. Так сроки поставок станут более предсказуемыми, а товарные потоки — прозрачными для всех компаний-участниц.

Emerson не единственная компания, рассчитывающая повысить эффективность и темпы работы цепочки поставок с помощью блокчейна. По тому же пути идет Hayward — международный производитель оборудования для плавательных бассейнов. (Вишал провел для Hayward несколько консультаций; его также нанимал советником стартап, разрабатывавший блокчейн-приложения для производителей пальмового масла.) По мнению старшего вице-президента по производству Hayward Дона Смита, готовые товары, рабочие мощности, заготовки и сырье можно рассматривать как цифровую валюту. В этом случае, говорит он, рабочее время машин и изделия на разных стадиях готовности удастся эффективно распределять по заказам клиентов. Блокчейн делает это возможным, решая проблему двойного расходования — ошибочного направления одной единицы мощности или одной товарной единицы на выполнение двух разных заказов.

В Walmart Canada уже начали использовать блокчейн в работе с транспортными компаниями, доставляющими товары. Общий блокчейн позволяет синхронизировать логистические данные, отслеживать отправления и автоматизировать платежи; при этом самим транспортникам не приходится серьезно менять свои внутренние процессы или ИТ-системы.

Применение блокчейна для повышения эффективности и быстродействия цепочки поставок привлекательно отчасти тем, что здесь, как и в случае с улучшением отслеживаемости, от компаний-участниц требуется лишь небольшой набор данных (в данном случае — только информация о запасах или отгрузках). Кроме того, использование блокчейна с этой целью принесет пользу даже крупным организациям со множеством ERP-систем.

Повышение качества финансовых, договорных и международных транзакций. Когда товарные, информационные и финансовые потоки фирм объединяются посредством блокчейна, это дает бизнесу значительные преимущества в финансировании, заключении сделок и международном сотрудничестве.

Рассмотрим пример с финансированием. Банки, предоставляющие оборотный капитал и коммерческие кредиты, сталкиваются с известной проблемой асимметричности информации о состоянии дел заемщика, качестве его активов и долговых обязательствах. Например, компания может занимать деньги в разных банках под один и тот же актив или запрашивать кредит в одних целях, а использовать в других. Банки выстраивают свои процессы так, чтобы контролировать подобные риски, — но это повышает операционные издержки, замедляет привлечение капитала и не дает малому бизнесу рассчитывать на крупные суммы. Подобные проблемы портят жизнь не только банкам, но и фирмам, нуждающимся в недорогом оборотном капитале.

Еще один вид деятельности, требующий улучшений, — управление кредиторской задолженностью. Это сложный процесс, включающий выставление счетов, сверку счетов-фактур с заказами, отслеживание сроков и платежей, а также проведение проверок и согласований на каждом этапе. Хотя в ERP-системах многие из этих шагов автоматизированы, нередко требуется и ручное вмешательство. А поскольку полной информацией обо всех операциях не обладает ни одна из сторон, нередко возникают конфликты.

Третья перспективная область применения блокчейна — международная торговля, которая сопряжена со множеством ручных процессов, физических документов, посредников, проверок и инспекций в портах отправления и ввоза. Операции осуществляются медленно, обходятся дорого, а отслеживать статус отправлений весьма непросто.

Изученные нами ритейлеры и финансовые компании реализуют пилотные проекты по использованию блокчейна или разрабатывают платформы во всех трех областях. Объединяя товарные, информационные и финансовые потоки и делая их прозрачными для всех участвующих сторон, блокчейн помогает компаниям эффективнее координировать заказы, счета и платежи, а также отслеживать статус транзакции. Когда поставщик получает заказ, банк с доступом к блокчейну может сразу же предоставить поставщику оборотный капитал, а как только товар доставят покупателю, банк быстро получит деньги обратно. Поскольку эта технология обеспечивает доступный аудиторский след, а сверку расчетов можно автоматизировать через умные приложения на основе данных блокчейна, вероятность конфликтов между банком и заемщиком снижается до нуля.

СОЗДАНИЕ РАБОЧЕЙ ТЕХНОЛОГИИ

Изученные нами компании выяснили, что для применения блокчейна в управлении цепочками поставок необходимо разрабатывать новые правила: ведь нужды логистики серьезно отличаются от потребностей криптовалютных сетей. Блокчейн-протокол для сети биткоина — уникальная система, выполняющая одновременно несколько задач. Она обеспечивает исключительно надежную безотзывную фиксацию финансовых транзакций, минимизирует проблему двойного расходования и гарантирует права владения цифровыми денежными единицами. При этом система децентрализована и позволяет участникам сохранять анонимность и свободно присоединяться к сети и покидать ее. Однако ради всех этих преимуществ сеть биткоина жертвует скоростью, потребляет много энергии для майнинга криптовалюты и в некотором отношении оказывается уязвимой к атакам хакеров.

Цепочкам поставок не требуются подобные компромиссы: они работают иначе и обладают другими характеристиками. Рассмотрим их подробнее.

Известные участники. Для управления цепочкой поставок нужен частный блокчейн, объединяющий известные стороны, а не открытый и анонимный. Чтобы участники цепочки могли быть уверены в происхождении и качестве товара, каждая его единица должна быть четко привязана к идентификатору его владельца на каждом этапе. Именно поэтому участвовать в таком блокчейне могут только известные стороны и компании должны получать разрешение на присоединение к системе.

Такие разрешения следует давать выборочно — ведь открытая и децентрализованная структура блокчейна сопряжена с рисками для конфиденциальности данных. Когда компания фиксирует в блокчейне транзакцию, эту информацию видят все участники. Теоретически кто-то может злоупотребить накопленными данными с целью конкурентной разведки, биржевых манипуляций или предсказания рыночной динамики. Поэтому из соображений безопасности потенциальных участников блокчейна следует проверять.

Чтобы собрать надежную группу партнеров, которым можно доверить данные, придется решить ряд задач. Прежде всего необходимо создать механизм управления, определяющий правила системы: кто может получить приглашение присоединиться к сети, какие данные раскрываются, как они шифруются, кто получает к ним доступ, как разрешаются споры, в каком объеме используется интернет вещей и смарт-контракты. Другая задача — понять, как быть с влиянием блокчейна на решения, касающиеся ценообразования и распределения запасов: ведь в блокчейне информация о количестве и сроках хранения товаров становится более прозрачной. Трудно предугадать, каким звеньям цепочки поставок эта открытость пойдет на пользу, а каким навредит.

Поэтому изученные нами компании пока сосредоточились на узком применении блокчейна — например, для отслеживания лекарств и пищевых продуктов или управления кредиторской задолженностью: эти направления уже неплохо отработаны или подкрепляются четкими требованиями законодательства. Организации фиксируют в блокчейне лишь некоторые виды данных, чтобы снизить риски для конфиденциальности и сделать систему более привлекательной для партнеров по цепочкам поставок.

Более простые консенсусные протоколы. Для работы в блокчейне нужен консенсусный протокол — удобный для всех единый механизм хранения истории транзакций. Поскольку криптовалютные сети соединяют людей децентрализованно, по одноранговому принципу, в них используется сложный механизм доказательства выполнения работы. Он гарантирует, что все транзакции в сети одобряются большинством участников, — но, к сожалению, это ограничивает скорость добавления новых блоков. Поэтому для управления цепочками поставок он не подходит: ведь в данном случае необходимо быстро обрабатывать большие объемы транзакций.

Представьте себе фармацевтическую отрасль, в цепочки поставок которой только в США каждый год входит 4 млрд товарных единиц лекарств, каждая из которых переходит из рук в руки в среднем от трех до пяти раз. Таким образом, в день совершается примерно 33—55 млн транзакций. А сеть биткоина, например, допускает лишь около 360 тыс. транзакций в день.

К счастью, в случае с частным эксклюзивным блокчейном механизм доказательства выполнения работы необязателен для консенсуса. Есть более простые способы определить, кто имеет право добавить в цепь новый блок. Один из них — протокол Round Robin, который в заданном порядке предоставляет право добавлять блоки то одному, то другому участнику. Поскольку все участники сети известны, любой, кто злоупотребит своим правом для незаконного или вредоносного изменения цепи, сразу будет замечен. А спор будет легко разрешен путем проверки участниками предыдущих блоков.

Защита физических активов. Даже если записи в блокчейне конфиденциальны, существует риск случайного или злонамеренного нанесения метки на бракованный или контрафактный товар и добавления его в цепочку поставок. Другая опасность — запись неточных сведений о товаре из-за ошибок при сканировании, разметке или вводе данных.

Компании снижают эти риски тремя способами. Во-первых, проводят строгий физический аудит при поступлении товара в цепочку поставок, чтобы убедиться, что отправление соответствует записям в блокчейне. Во-вторых, разрабатывают распределенные приложения (dApps), которые отслеживают товар на всем протяжении цепочки поставок, проверяют достоверность данных и взаимодействуют с блокчейном для предотвращения сбоев и попыток мошенничества. Обнаруженные ошибки и подлоги можно отследить до их источника благодаря зафиксированной в блокчейне истории транзакций для конкретного актива. В-третьих, компании повышают надежность блокчейна, автоматически сканируя товары с помощью устройств и датчиков для интернета вещей и добавляя записи в блокчейн без человеческого вмешательства.

Есть отрасли, где токенизации вполне достаточно для обеспечения доверия и защиты активов: это, например, торговля электронными книгами и музыкой. Если владение этими активами привязано к блокчейн-платформе, контрафакт можно полностью исключить. В частности, университеты часто используют для своих курсов пакеты материалов для чтения в электронном виде, создаваемые в партнерстве с издателями и правообладателями. Если разместить цифровую цепочку поставок на блокчейн-платформе со смарт-контрактами, где участникам будет проще получать доступ к продукции, проверять права собственности и совершать платежи, процесс станет еще эффективнее.

Еще многие процессы в цепочках поставок можно существенно улучшить; это касается сквозного отслеживания, скорости доставки товара, координации действий сторон и финансирования. Изученные нами компании убедились, что блокчейн помогает справиться с самыми разными проблемами. Если ваши менеджеры, управляющие цепочками поставок, до сих пор не интересовались технологией блокчейна, сейчас самое время выяснить, что она может дать вашей компании. Объединив усилия с партнерами, вы сумеете выработать новые правила, провести эксперименты с технологиями, разработать и реализовать пилотные проекты с разными блокчейн-платформами и выстроить общую экосистему. Да, это потребует значительных ресурсов, — но инвестиции обещают окупиться сполна.

Об авторах

Вишал Гаур (Vishal Gaur) — профессор в области управления производством, а также управления операциями, технологиями и информацией в Школе бизнеса С. К. Джонсона, Корнелльский университет.

Абхинав Гаиха (Abhinav Gaiha) — менеджер про продукту в Google.