Supply chain en blockchaintechnologie

Integraal ketenbeheer

Het integraal ketenbeheer wordt steeds complexer. Het is dan ook een lastige opgave om alle betrokken partijen binnen de supply chain – zoals fabrikanten, leveranciers, logistieke bedrijven en winkeliers – op een goede manier met elkaar te laten samenwerken. Meestal geldt hoe groter de supply chain, hoe meer kans op fouten. Veel bedrijven maken nog altijd gebruik van verouderde onsamenhangende informatiesystemen en papieren documenten. Deze versnippering van gegevens gaat ten koste van de traceerbaarheid en transparantie van productie- en logistieke processen. Daarnaast leidt het gebruik van deze systemen vaak tot vertragingen, geschillen en hogere kosten. Daarom is er behoefte aan een supply chain waarbij iedere betrokken partij kan beschikken over exact dezelfde betrouwbare informatie, over de ‘staat’ van goederen op een bepaald moment binnen de keten.

Supply chain en IoT

Twintig jaar geleden werden de eerste IoT-apparaten op het internet aangesloten. Vandaag de dag (2022) zijn er ongeveer 47 miljard slimme apparaten aan het internet verbonden. Verwacht wordt dat dat aantal in 2030 zal zijn gestegen tot 126 miljard apparaten. Ook binnen productieprocessen neemt IoT een steeds belangrijkere plaats in. Binnen de supply chain worden de productieprocessen en de kwaliteitscontrole langzaam maar zeker overgenomen door kunstmatige intelligentie. Voor de opslag van goederen wordt steeds vaker gebruikgemaakt van robots. Bedrijven moeten steeds wendbaarder en flexibeler zijn om met andere ondernemingen te kunnen concurreren. Daarom is voortdurende innovatie noodzakelijk.  Door de snelheid waarmee nieuwe technologieën worden ontwikkeld, wordt het voor bedrijven steeds lastiger om relevant te blijven en de strijd met de concurrenten aan te kunnen. Technologie van vandaag is morgen alweer verouderd. Daarom worden efficiëntie en transparantie binnen het integraal ketenbeheer steeds belangrijker.

Optimaliseren van de goederenstroom

Blockchaintechnologie biedt nieuwe mogelijkheden om de efficiëntie en de transparantie binnen het supply chain management te vergroten en de goederenstroom verder te optimaliseren. Daarnaast kan blockchaintechnologie sterk bijdragen aan de vereenvoudiging en veiligheid van productieprocessen. Op dit moment zijn er al verschillende grote bedrijven die de combinatie van blockchain en ketenbeheer toepassen voor ‘end-to-end’ zichtbaarheid. Hieronder zijn bedrijven zoals de Deense Maersk Group – die vooral actief is in de transportsector – en IT-gigant IBM. Ook de logistieke koeriersdienst FedEx heeft blockchaintechnologie inmiddels geïntegreerd in zijn distributieketen, om de traceerbaarheid van goederen te verbeteren en betrouwbare informatie te leveren aan klanten. Blockchain-integratie met Electronic Data Interchange (EDI) kan bedrijven een kostenbesparing opleveren van vele miljarden euro’s. De  papieren administratie kan verder worden teruggebracht en de uitwisseling van digitale informatie kan veel beter worden bijgehouden. Met blockchaintechnologie kunnen ook vraag en aanbod beter op elkaar worden afgesteld.

Digitaal datablok

Bij de productie, verpakking, opslag en distributie van goederen kan van alles misgaan. Echter is het binnen de huidige processen in de supply chain niet altijd even duidelijk waar iets fout gaat. Deels komt dat doordat gegevens ‘centraal’ worden opgeslagen. Hierdoor zijn deze gegevens vatbaar voor fraude en manipulatie. Over de betrouwbaarheid van de informatie bestaat dan ook vaak geen absolute zekerheid. Met behulp van blockchaintechnologie kunnen gegevens ‘decentraal’ worden opgeslagen en documentprocessen worden versneld. Deze gegevens worden uitgezonden naar een P2P-netwerk dat is opgebouwd uit talloze nodes (knooppunten), die de informatie continu bijwerken. Hierdoor beschikken al deze nodes over exact dezelfde informatie. De nodes controleren en valideren iedere gegevenstransactie en wanneer is bepaald dat de transactie geldig is, dan wordt de desbetreffende transactie gegroepeerd met andere transacties binnen een digitaal datablok. Dit datablok wordt vervolgens aan de blockchain toegevoegd.

Monitoren van transacties

Door de implementatie van gedistribueerde grootboektechnologie worden bedrijven in staat gesteld om iedere transactie binnen de supply chain doorlopend te monitoren. Daarnaast kunnen bedrijven die informatie – zoals bijvoorbeeld ordergegevens, kwaliteitsrapporten en vrachtdocumenten – op ieder gewenst moment met elkaar delen. Hierdoor kan de betrouwbaarheid van informatie worden vergroot en kunnen workflows worden verbeterd. Doordat de gegevens binnen de supply chain gedistribueerd binnen het netwerk worden opgeslagen, is het praktisch onmogelijk om die gegevens te manipuleren. Als een van de betrokken partijen binnen de blockchain opgeslagen informatie zou willen wijzigen, dan zou diegene de informatie moeten wijzigen op álle knooppunten. Als een van de nodes een registratie signaleert die niet exact overeenkomt met de informatie van de andere nodes, dan wordt de transactie als ongeldig verklaart en niet in de blockchain opgenomen.

Inefficiënte systemen

Het gebrek aan transparantie is een van de grootste problemen bij productontwikkeling, inkoop, productie, opslag, transport en levering van goederen. Veel systemen binnen de supply chain zijn zeer inefficiënt. Het is vaak niet duidelijk wie welke verantwoordelijkheid heeft of wie wat precies nodig heeft op welk moment. Met behulp van blockchaintechnologie kan informatie over iedere stap binnen de supply chain nauwkeurig worden geïdentificeerd, verzameld en gedeeld. Hierdoor kan het productieproces worden versneld en kunnen de risico’s aanzienlijk worden verkleind. Daarnaast kunnen ook het juiste niveau van transparantie en de acceptabele risiconiveaus binnen het ketenbeheer beter worden bepaald.

Real-time

Wanneer nu iets misgaat binnen de supply chain dan kost het meestal erg veel tijd, om te achterhalen waar het niet goed is gegaan en wat de precieze gevolgen zijn. Het terugroepen van producten bij afnemers is duur en onhandig. Daarnaast zijn terugroepacties niet erg bevorderlijk voor het imago van producten. Voordat de problemen kunnen worden opgelost moet eerst worden achterhaald bij welke fabrikant, opslaglocatie of transporteur de problemen zijn ontstaan. In veel gevallen is niet meer te achterhalen waar de fouten zijn gemaakt en wie er aansprakelijk is. Met blockchaintechnologie kunnen alle processen binnen de supply chain in ‘real-time’ door de individuele bedrijven worden gevolgd. Als er dan iets misgaat tijdens de productie, de opslag of het transport naar de afnemer, dan kan dat direct worden gedeeld met alle betrokken partijen. Hierdoor kunnen geschillen over de aansprakelijkheid worden voorkomen. Daarnaast gaat er geen tijd en geld meer verloren aan het achterhalen van productie- en logistieke fouten.

Smart contract-functionaliteit

Alle gegevens over goederen binnen de supply chain worden binnen het blockchainnetwerk opgeslagen. Wanneer een product van eigenaar wisselt – bijvoorbeeld van de fabrikant naar de transporteur – dan wordt dat als een ‘onveranderbare’ transactie in de blockchain vastgelegd. Hierdoor ontstaat een betrouwbare permanente productgeschiedenis van producent tot klant. Gedistribueerde grootboektechnologie stelt bedrijven in staat om complexe transacties uit te voeren, zonder betrouwbare derde partijen. Daarnaast kunnen ook financiële en logistieke diensten beter op elkaar worden afgestemd, waardoor betalingen tussen partijen onderling kunnen worden versneld. Door gebruik te maken van ‘smart contract-functionaliteit’ kunnen de afspraken tussen de handelende partijen verder worden geautomatiseerd. Hierdoor wordt het gemakkelijker om de naleving van contracten te verbeteren en eventueel boetes op te leggen, wanneer een van de partijen zich niet aan de afspraken houdt.

Unieke digitale handtekening

Door de combinatie van blockchaintechnologie, IoT-apparaten, sensoren en RFID-tags ontstaat er een betrouwbare, transparante en veilige digitale infrastructuur, die de supply chain op alle niveaus versterkt. Iedere deelnemer binnen de supply chain heeft zijn eigen unieke digitale handtekening. Hierdoor ontstaat er als het ware een intrinsiek auditspoor, waarvan iedere node binnen de blockchain een kopie krijgt. Een kopie die niet meer kan worden gewijzigd.

Wat zijn de voordelen van blockchaintechnologie voor de supply chain?

• Meer efficiëntie en transparantie binnen de hele supply chain.
• Versterking van de communicatie tussen handelende partijen.
• Minder verspilling van financiële middelen en grondstoffen (voorraadverlies), waardoor grotere besparingen kunnen worden gerealiseerd.
• Real-time monitoring van de hele supply chain.
• Opsporing van productie- en logistieke problemen wordt eenvoudiger.
• Manipulatie van gegevens kan effectief worden tegengegaan.
• Prestaties kunnen worden geoptimaliseerd en risico’s op fouten kunnen worden verkleind.
• Overeenkomsten tussen partijen kunnen volledig worden geautomatiseerd.
• Inkoopprocessen kunnen worden verduurzaamd, doordat de herkomst van grondstoffen en materialen gemakkelijker kunnen worden geverifieerd.
• Verdere digitalisering van productieprocessen en minder papieren administratie.
• Optimalisering van de workflows en minder arbeidsintensieve handelingen bij de registratie van documenten.

Wat zijn de nadelen van blockchaintechnologie voor de supply chain?

Hoewel blockchain wordt gezien als een technologie die de supply chain kan versterken en het vertrouwen tussen betrokken partijen kan vergroten, kleven er echter ook een aantal nadelen aan.

• Private blockchains zijn minder betrouwbaar dan publieke blockchains.
• Foutief ingevoerde informatie wordt niet opgemerkt.
• Onveranderbaarheid
• Schaalbaarheidsproblemen
• Hoge implementatiekosten

Private blockchains zijn minder betrouwbaar dan publieke blockchains

Er is een groot verschil tussen de zogenaamde permissioned (private) blockchains en permisionless (publieke) blockchains. De informatie binnen een supply chain is meestal gevoelig. Daarom is het de bedoeling dat alleen betrokken partijen bij die informatie kunnen komen. Een private blockchainnetwerk heeft dan ook meestal de voorkeur binnen het integraal ketenbeheer. Een private blockchain is echter veel minder veilig dan een publieke blockchain, omdat er simpelweg veel minder nodes in het netwerk aanwezig zijn. Daarnaast is het bij private blockchains vaak zo dat de nodes elkaar ‘kennen’, waardoor de mogelijkheid om met elkaar samen te werken groter wordt. Met andere woorden: de nodes binnen een private blockchain kunnen gemakkelijker samen een transactieblok wijzigen, en onjuiste informatie verschaffen. Bij een publieke blockchain met vele duizenden knooppunten wordt dat al een stuk lastiger.

Foutief ingevoerde informatie wordt niet opgemerkt

Blockchaintechnologie kan de risico’s op menselijke fouten – of opzettelijke manipulatie van gegevens – binnen de supply chain aanzienlijk verkleinen. Desondanks is het nog steeds mogelijk dat mensen aan het begin van de supply chain doelbewust foutieve informatie invoeren. In dat geval wordt er onterecht van uitgegaan dat de gegevens binnen de supply chain correct zijn. Zo zou een malafide leverancier een container kunnen vullen met goedkope stenen, maar in de blockchain een record kunnen vastleggen voor een container met exclusief marmer. Wanneer de inhoud van een container ergens tijdens het proces zou worden vervangen door ander materiaal, dan zou met blockchaintechnologie precies kunnen worden achterhaald waar en wanneer die wisseltruc had plaatsgevonden en wie daarvoor verantwoordelijk was. Maar de blockchain heeft geen notie van foutieve informatie die al aan het begin van de supply chain wordt aangeleverd.

Onveranderbaarheid

De informatie binnen de blockchain ligt definitief vast en kan niet meer worden gewijzigd. Er is sprake van een ‘permanent’ record. Dit is natuurlijk de basis voor de betrouwbaarheid van deze technologie, maar er kunnen binnen het integraal ketenbeheer altijd situaties ontstaan waarbij behoefte is – of misschien zelfs wel noodzaak – om gegevens te kunnen aanpassen. Zo kan er bijvoorbeeld een wijziging nodig zijn om een menselijke fout te corrigeren, om zodoende meer schade aan goederen of logistieke processen te voorkomen. Wanneer de mogelijkheid zou bestaan om informatie die permanent in de blockchain is vastgelegd toch te kunnen veranderen, dan wordt het belangrijkste voordeel ten opzichte van traditionele supply chains-databases – namelijk de absolute betrouwbaarheid – teniet gedaan.

Schaalbaarheidheidsproblemen

Afhankelijk van het consensus-protocol dat door een blockchainnetwerk wordt gebruikt, kunnen blockchaintoepassingen de transacties meestal veel langzamer verwerken dan gewone databases. Deels komt dat doordat de bloktransacties moeten worden gevalideerd door een heleboel nodes. Bij een blockchainnetwerk dat gebruikmaakt van het Proof of Work consensus-protocol, worden de transactie-blokken genereerd met behulp van crypto-mining. Bij dit proces worden de crypto-miners gefinancierd met cryptocurrency’s. Grote internationale supply chains voeren dagelijks vele miljoenen transacties uit en dat betekent dat er hoge kosten zijn voor het betalen van de crypto-miners. Daarnaast gaat Proof of Work gepaard met hoge elektriciteitskosten. Proof of Work is over het algemeen dan ook niet erg gunstig voor de schaalbaarheid van blockchaintechnologie. Daarom schakelen sommige blockchainplatformen over op het duurzamere Proof of Stake consensus-model.

Hoge implementatiekosten

Het integreren van blockchaintechnologie binnen de supply chain is een kostbare aangelegenheid. Het inhuren van dure gespecialiseerde blockchain-ontwikkelaars is noodzakelijk. Naast opstartkosten zijn er ook planningskosten, licentiekosten en onderhoudskosten verbonden aan blockchain-implementatie. Vooraf moet dan ook goed worden nagegaan of de hoge kosten opwegen, tegen de uiteindelijke voordelen van blockchaintechnologie.

Everledger en de diamantindustrie

IBM heeft een dienst opgezet die consumenten in staat stelt, om verschillende blockchainnetwerken te testen in een veilige cloud-omgeving. Het zijn toepassingen voor het maken van toeleveringsketens. Met name duurdere producten kunnen daarbij worden gevolgd vanaf de fabricage tot aan het contact met de consument. Een van die diensten wordt gebruikt door Everledger, een bedrijf dat zich richt op de diamantindustrie. Een van de doelen van Everledger is het bereiken van meer transparantie binnen deze sector. De diamantindustrie is niet altijd een even frisse branche. In deze sector is vaak sprake van arbeid en uitbuiting van mensen. Ook staat de diamantensector bekend om zijn banden met dubieuze organisaties, die gewapende conflicten met diamanten financieren. Everledger gebruikt blockchaintechnologie om de herkomst van diamanten te registreren, waardoor de distributie van bloeddiamanten kan worden voorkomen.

Op de hoogte blijven van de ontwikkelingen op het gebied van blockchaintechnologie? Meld je dan nu aan voor de blogpost!