Industria 4.0 plantea un nuevo paradigma con el que una compañía puede alcanzar una versión más conectada, integrada, flexible, automatizada e inteligente de sí misma. Diversas tecnologías como el IIoT, BigData, Machine Learning, Realidad aumentada/virtual y Blockchain son palancas de transformación que le pueden ayudar a lograr este nuevo status.

Alberto Sotomayor, Business Developer de Analytics para Industria 4.0 de Ibermática

Blockchain pone a disposición de diferentes actores de una red un sistema descentralizado y seguro para compartir un registro de las transacciones u operaciones que realizan en el tiempo respecto a un bien. Este registro se caracteriza por no estar controlado por ninguna de las partes ni por un tercero, a la vez que la información que gestiona es inmutable, incorruptible y permanente en el tiempo.

En este sentido, las posibilidades que en concreto aporta Blockchain al sector industrial son muy interesantes ya que este sector se caracteriza por que cada actor, sea fabricante, ingeniería, OEM o transportista, normalmente no actúa solo; trabaja de forma simbiótica con el resto de actores de su red formando parte de un ecosistema que intercambia bienes. Cuanto más amplia y compleja es esta red, más importante es que esté lo mejor “engrasada” posible, siendo incluso uno de los principales factores competitivos a considerar.

Blockchain sirve para dar respuesta a situaciones en las que actualmente se necesita que un intermediario, o en su defecto, que uno de los participantes de la red, certifique o dé fe (ofrezca confianza) de la identidad de las partes, realice la validación de las transacciones e incluso administre y haga de custodio de la información en sus sistemas. El driver es sustituir el papel de este intermediario o actor principal por un sistema distribuido con el que las diferentes partes se tratan de “igual a igual”, pueden controlar cada una qué información concreta comparten con quién y pueden asegurarse de que nadie puede adulterar o falsear la información sin que quede manifestado. El sistema también facilita operaciones en los que intervienen varias partes que no se conocen de antemano o de los que a priori no se tiene confianza; Blockchain aumenta así el universo de proveedores o clientes con los que trabajar y facilita la utilización de marketplaces online.

Sistema criptográfico

Blockchain no sustituye a los sistemas de una compañía. Los complementa, simplificando la integración de información que se comparte entre los diferentes actores de su red.

¿Y cómo lo hace? Mediante un sistema criptográfico distribuido en la red. El registro inicial (primera transacción, imaginemos el acto de constitución de una empresa) se empaqueta creando un bloque que se copia y distribuye en diferentes nodos de una red Blockchain. Este bloque de información se encripta mediante algoritmos, creando una huella o firma digital (hash) que resume el contenido de la transacción. A través de esta firma se puede verificar que la información asociada a la transacción no ha sido alterada.

Cuando desde uno de los nodos se produce una nueva actualización sobre el bien que haga que se genere un nuevo “movimiento” (por ejemplo la venta de la empresa por parte del propietario), en uno de los nodos se crea un segundo bloque encriptado que se genera a partir del anterior y se “encadena” al mismo. Su copia se vuelve a distribuir por los diferentes nodos. De esta forma se mantiene un histórico distribuido, inmutable, permanente e incorruptible de lo que le ha pasado a dicho bien, contemplando las diferentes transacciones/operaciones/cambios incluso consultas que haya sufrido en el tiempo. Además, no es necesario revelar información confidencial sobre las partes y/o la naturaleza de la transacción. Esta información, si se desea, puede estar disponible para otros actores interesados en conocer la transacción para poder tomar una acción en consecuencia, como administraciones públicas, bancos o aseguradoras.

Aplicaciones de Blockchain en la Industria

En el ámbito industrial las primeras beneficiadas con la utilización de Blockchain son las cadenas de suministro en las que participan diversas empresas que desean compartir información para ser más eficientes individual y colectivamente. Los impulsores de una red Blockchain de este tipo pueden ser un fabricante (OEM, Tier1 o Tier2) que involucre a sus clientes, proveedores y transportistas con las que trabajan, para hacer más eficiente no solamente sus propias operaciones, sino también las del resto de participantes. Blockchain ofrece la posibilidad de que cada participante en la cadena pueda acceder a información, que no es de su ámbito de operación, que le ayuda a automatizar y planificar mejor sus propias operaciones.

Para ello, cada actor aporta información sobre las operaciones que realiza y que puede interesar a otros agentes para que puedan poner en marcha acciones automáticamente. Por ejemplo, en relación a un determinado producto final o lote que ensambla finalmente un OEM, los proveedores de materias primas dan información sobre las características de los materiales que van a proveer a los fabricantes de piezas Tier 1 junto con indicaciones relacionadas con el transporte. Los transportistas pueden acceder a dicha información, pujar y planificar sus operaciones. Ellos mismos pueden informar sobre cuándo y desde dónde han realizado los embarques, datos sobre la operación en tránsito e instrucciones sobre la entrega de dicha materia prima. A su vez, los Tier 1 detallan las operaciones realizadas y las características de calidad de las piezas entregadas y el fabricante OEM en qué momento va a consumir las piezas de su proveedor Tier 1 para ensamblar el producto en cuestión, de forma que este último pueda planificar mejor la demanda, etcétera.

Un siguiente paso en este sentido es que las propias fábricas, o a menor nivel las máquinas, evalúen de forma autónoma diferentes alternativas de suministro y lleguen a acuerdos con otras máquinas, representando esos acuerdos mediante smart contracts, que una vez cumplidos activan automáticamente los pedidos y los pagos.

Otra de las aplicaciones puede encontrarse en la gestión de documentación técnica. Si el bien a transaccionar o compartir en vez de ser físico es digital, por ejemplo, activos digitales sujetos a propiedad intelectual (un diseño CAD o un vídeo por ejemplo) el fichero digital sujeto de la transacción podrá a su vez estar almacenado en una base de datos o gestor documental distribuido basado en Blockchain, gestionando en todo momento y de manera criptográficamente segura tanto la propiedad del archivo como los accesos y modificaciones que se hagan al mismo.

Sistema de almacenamiento

Un sistema de almacenamiento basado en Blockchain es un gestor documental o base de datos neutral (no es de nadie en concreto), distribuido en diferentes nodos/servidores en red (no hay una ubicación central), en el que se habilitan de forma ágil y dinámica espacios para albergar de forma segura documentos/ficheros que requieran la aprobación y/o consulta por diferentes partes. Los objetos digitales se trocean también en este caso en bloques, cuyas copias se reparten en los diferentes nodos de una red de servidores. Los bloques firman/encriptan y los resultados se van encadenando. Si un participante en la red modifica el documento, la modificación se añadirá en la cadena de bloques como un nuevo bloque y se sincronizará automáticamente con el resto de copias.

Entre los servicios disponibles están Storj, IPFS o Swarm. De esta forma uno puede asegurarse de que el fichero no puede ser hackeado, ya que es criptográficamente seguro y puede haber un control consensuado, descentralizado y confiable sobre quién hace uso de él. El uso de este tipo de almacenamiento no está tan extendido como el del distributed ledger.

En el ámbito Industrial la aplicación de esto último se encuentra en el intercambio seguro de la información/documentación sujeta a propiedad intelectual (diseños CAD, BOMs, planificaciones de producción) entre varias empresas. Imaginemos un cambio que realiza una Ingeniería en un fichero CAD, que incluye a varias piezas de un conjunto o producto que será ensamblado después por un OEM. Se crea una nueva versión que se gestiona primero en su PDM o gestor documental interno, replicando las actualizaciones en los diferentes nodos del gestor documental distribuido (en Blockchain o en Cloud) compartido por las partes interesadas. De esta forma, todos los interesados conectados a esa red (proveedores y clientes) disponen de una información fehaciente y comparten un registro incremental e inalterable sobre los cambios ocurridos en el fichero. Al actualizarse el documento, se actualiza a su vez el registro (distributed ledger).

Ibermática y Blockchain: el proyecto Euskate

Ibermática está apostando también por la investigación en Blockchain, donde destaca su participación en el proyecto Euskate “Nuevas tecnologías de interoperabilidad y coordinación colaborativa basadas en Blockchain para la coordinación colaborativa de las industrias del País Vasco”, financiado por la SPRI.

El objetivo principal de Euskate es la generación de nuevo conocimiento basado en el uso y aplicabilidad de la tecnología Blockchain en la industria, y en particular en la Fabricación Avanzada y sus contextos de automatización de la producción, trazabilidad y gestión energética, de tal forma que se puedan generar nuevos productos, procesos o servicios que permitan mejorar considerablemente los ya existentes.

Es precisamente este el foco de interés de Ibermática en el proyecto, al buscar afianzar su actual posición en la industria 4.0 con una tecnología que permite gestionar de manera descentralizada y automatizada, pero criptográficamente segura, registros detallados de trazabilidad de componentes en procesos que impliquen una cadena de clientes /proveedores extensa, o favorecer la automatización mediante smart contracts de los pedidos/pagos entre plantas, procesos o maquinas.