Efficiënter onderhoud aan het spoor door decentraal assetmanagement en onderhoud met blockchain distributed ledger

Een eenduidige en actuele status over assets door middel van Blockchain. Dit geeft de mogelijkheid om autonoom onderhoud te kunnen plegen en de status van objecten decentraal bij te werken. De asset informatie wordt actueler en de kwaliteit verbeterd. Dit maakt het totale onderhoudsproces efficiënter.

De huidige onderaannemers (OHA) zijn voor de uitvoering van hun werk aan het spoor afhankelijk van een centrale registratie van asset informatie en de status van de assets. Dit systeem wordt centraal geleverd door de beheerder van de spoorinfrastructuur. Voor de mutaties is de OHA erg afhankelijk van de juistheid en tijdigheid van de informatie in dit systeem. Het muteren van de gegevens is tijdrovend en er is soms sprake van onvolledige en verkeerde informatie. Er zijn daarnaast nog andere uitdagingen in het systeem:

• Meerdere partijen werken aan dezelfde fysieke assets;
• Bij administratief onderhoud aan de assets informatie blijven groepen van assets soms voor lange tijd gelockt;
• Er ontstaan conflicten over de juistheid van de asset informatie;
• Het doorvoeren van wijzigingen in de structuur duurt lang;
• De audit log van events op de assets zijn lastig opvraagbaar, zeker bij overdracht assets;
• Status- en verbruiksinformatie van assets is niet of niet tijdig beschikbaar.

AMIS Conclusion is gevraagd om een voorstel te maken waarbij de uitdagingen in het systeem met het gebruik van blockchain distributed ledger gereduceerd of geheel opgelost worden. Dit heeft AMIS Conclusion gedaan door een werkende softwareoplossing te demonstreren. Deze oplossing, in de vorm van een platform, dient een aantal functionaliteiten te bieden:

• Een decentrale ledger (grootboek) voor alle assets en voor alle mutaties op de assets;
• Een decentraal overzicht van alle statussen en verbruiksinformatie van alle assets;
• De mogelijkheid voor deelnemers om toevoegingen en mutaties op het platform te doen;
• Het samenstellen van een eenduidig en onwijzigbaar audit log op events van assets;
• Het via een onderling overeengekomen consensus algoritme accorderen van wijzigen in het platform.

AMIS heeft een werkend prototype en een plan van aanpak opgeleverd voor de invoering van blockchain als assetmanagementoplossing voor de spoorbeheerder, haar onderaannemers en andere stakeholders. Het plan stelt voor om de filosofie achter het prestatiegericht belonen (PGB) nog effectiever toe te passen. Daarnaast wil de spoorbeheerder de regie en werkwijze op het onderhoud decentraliseren en het kwaliteitsniveau onder de onderaannemers uniformeren. 

Het plan beschrijft hoe de spoorbeheerder de verantwoordelijkheid voor de asset registratie en het asset beheermodel kan beleggen bij de partijen die er op dagelijkse basis mee werken. Om dit te realiseren is alle (asset) informatie gedecentraliseerd in een gegevensmodel.

Er is een eerste versie van een blockchain oplossing gebouwd die een drastische versnelling levert in het verwerken van mutaties op eigenschappen en statuswijzigingen van assets binnen de spoorinfrastructuur. De spoorbeheerder is hierbij de leverancier van het platform dat na de ingebruikname door alle partijen kan worden aangepast en worden verbeterd via het democratische consensus mechanisme dat de blockchain technologie biedt. Het platform bestaat uit de technische infrastructuur, de blockchain software, de applicatie-code (smart contract) draaiend op alle blockchain nodes in het netwerk en een (lokale) user-interface om met de data op de blockchain te interacteren.  

Haalbaarheid onderzoek
Er zijn interviews afgenomen met verschillende business experts binnen de organisatie. Met deze experts is gekeken naar de huidige bedrijfsprocessen en de pijnpunten die dagelijks gevoeld worden. Op basis van de interviews zijn richtlijnen en standaarden en een plan van aanpak opgesteld voor de realisatie van het platform.

Plan van aanpak
Er is een plan van aanpak opgeleverd voor de invoering van blockchain voor asset management. Dit plan beschrijft onderwerpen zoals de context, huidige problemen en de te behalen doelen. Ook beschrijft het plan een initiële planning en de mogelijke risico’s en maatregelingen.

Blockchain infrastructuur
Om de voorgestelde oplossing te presenteren is er een demo-omgeving opgezet tussen verschillende (virtuele) partijen, waaronder de spoorbeheerder als platform beheerder/ leverancier. De blockchain infrastructuur is gebaseerd op Hyperledger Fabric en draait volledig in de cloud.  

Blockchain applicatie/ smart contract
Voor de implementatie van de functionele applicatie heeft AMIS Conclusion een smart contract opgesteld. Dit is een computerprogrammacode die de bedrijfsregels en transacties implementeert wat op de blockchain infrastructuur draait. Het contract definieert ook de definitie van assets (b.v. een wissel), gebruikers (rollen), gebeurtenissen (b.v. onderhoud of storing), transacties (b.v. creatie, wijziging, in- en uitdienst neming) en mogelijkheden om data te bevragen (b.v. opvragen van lijst van assets met achterstallig onderhoud).

Low-code front-end applicatie
Voor het weergeven van data aan de eindgebruiker en de mogelijkheid om te interacteren met het smart contract is er een (lokale) webapplicatie opgeleverd. De webapplicaties is met behulp van een low-code platform ontwikkeld, waardoor de spoorbeheerder en andere eindgebruikers gemakkelijk wijzigen kunnen aanvragen of zelf kunnen doorvoeren.

Met deze oplossing hebben we laten zien dat de administratieve processen rondom het beheer en onderhoud van het spoor gedecentraliseerd kan worden zonder dat de spoorbeheerder de grip op de kwaliteit en betrouwbaarheid verliest. Daarbij is de informatie over de status van de componenten actueler en kan er door meerdere partijen zonder conflicten aan hetzelfde component gewerkt worden.