Blockchain y BIM

Un modelo BIM funciona realmente como un gran contenedor de información parametrizada, interconectada, modificable y representable gráficamente. Y todo ello reutilizable durante el ciclo de vida completo del activo. En este sentido, la labor de BuildingSmart es encomiable ya que la estandarización de la estructura de información asociada al modelo para conseguir la interoperabilidad real entre los sistemas de los diferentes stakeholders del proyecto es un reto difícil de asumir y aún más de resolver. De ahí el trabajo tan interesante de las diferentes “Rooms” y grupos de trabajo de BuildingSmart.

Sin embargo, es precisamente esta necesidad de interactuar entre stakeholders  la que plantea algunos de los retos más importantes de la utilización de BIM en un nivel de colaboración avanzado y maduro. ¿Cómo trazar de manera transparente para todas las partes la evolución de los diferentes documentos y modelos? ¿Cómo deslindar la responsabilidad de cada parte en un modelo de información del proyecto en constante cambio? ¿Cómo determinar si los cambios que se producen cumplen con los requisitos informacionales del proyecto y/o cada compañía –LOD, legislación aplicable, criterios de calidad internos y externos- con la mínima inversión de tiempo y recursos posible?

Blockchain es una tecnología que permite el intercambio de información y transacciones entre dos o más participantes mediante una codificación completamente segura e irreversible. Esta transferencia no requiere de un intermediario centralizado que identifique y certifique la información, sino que está distribuida en múltiples participantes de la red blockchain (nodos) independientes que registran y validan sin que haya necesidad de confianza entre ellos. Cada participante cuenta con una copia exacta de la información, permitiendo llevar a cabo transacciones trazables e infalsificables.

Esa trazabilidad puede extenderse a cualquier cambio que se realiza sobre el modelo del proyecto. Por tanto, Blockchain garantiza un entorno colaborativo seguro y controlado alrededor de BIM.

Considerando que la arquitectura Blockchain está diseñada como una base de datos distribuida, ninguna de las partes involucradas estaría en una posición ventajosa sobre otra ya que Blockchain garantiza el principio de neutralidad sobre cualquier cambio realizado en el modelo. Blockchain actúa como fuente de confianza en la que los participantes del sistema están seguros al intercambiar información.

Con una Blockchain podemos dejar un registro inmutable de todos los cambios realizados sobre cada objeto BIM. Por lo tanto, estos cambios estarán automáticamente vinculados a su autor. De este modo, la información se reflejaría y replicaría en todos los sistemas y servidores (nodos de la red) con acceso al modelo, evitando problemas al identificar a los editores del modelo. Así, la autoría y los derechos sobre cada parte del modelo mismo quedan, inmediatamente, deslindados.

Otro grupo de aplicaciones interesantes de Blockchain en el mundo BIM viene derivado del uso de Smart Contracts, o contratos inteligentes. Con el uso de estos pequeños programas se puede dotar de cierta lógica de negocio al funcionamiento de Blockchain.

Las aplicaciones de Blockchain más allá de las denominadas criptomonedas, que el lector probablemente haya al menos oído, empezaron a demostrarse por primera vez con el desarrollo de la plataforma Blockchain Ethereum en 2013. Si bien el ecosistema Ethereum incorpora su propia moneda digital, la plataforma introdujo la capacidad de incluir no sólo registros numéricos básicos sino también pequeños programas con lógica de negocio en los registros.

Estos pequeños programas son los denominados contratos inteligentes o Smart Contracts.

Son varios los casos de uso en los que BIM y Blockchain interactuan con éxito, pero es quizás el uso de estos Smart Contracts el campo más prometedor ya que explota la principal ventaja de BIM: la transparencia de la información entre las partes. Si esta información, además y gracias a Blockchain, se distribuye entre todas las partes de manera que se garantiza el principio de neutralidad, podríamos construir sobre ella un auténtico ecosistema de certificación y ejecución de reglas de negocio –e incluso contratos- ligado a la información compartida a través del modelo BIM.

Son tres las cualidades clave que Blockchain aporta a un entorno de diseño y gestión de proyectos BIM. La trazabilidad es la primera de ellas. A día de hoy son múltiples las soluciones del mercado que permiten controlar los cambios en los modelos y tener cierto nivel de granularidad en el seguimiento de los mismos. Sin embargo, el valor añadido de Blockchain en esta tarea viene dado por la triple vertiente de su naturaleza distribuida, inmutable y transparente para todas las partes.

El proceso de diseñar y construir está llevado a cabo por agentes que, por definición, no se fían unos de otros. Tradicionalmente la trazabilidad se ha logrado otorgando el papel de tercero de confianza a una herramienta software o una empresa, institución u organismo que controla la evolución del proceso. Sin embargo, Blockchain funciona como una gran base de datos distribuida entre todos los agentes que sólo puede modificarse o añadir información a la misma cuando se verifican unas reglas de consenso entre las partes. Todos los actores del proceso tienen “almacenada” la misma información y, por tanto, cuentan con acceso al mismo registro, que, por su construcción, es inmutable. De esta manera, si una parte quisiera “hacer trampas” (o modificar unilateralmente un elemento del proyecto) automáticamente quedaría registrado.

A esta cualidad de Blockchain está íntimamente ligado un concepto clave en BIM, como es la certificación. La trazabilidad nos permite conocer quién cambia qué y cuándo lo hizo. La certificación nace del mecanismo de consenso entre las partes para permitir que tales registros se cambien en Blockchain. O dicho de otro modo, la certificación de los cambios se produce de manera natural al escribir un registro en Blockchain, ya que para ello, el solicitante de tal cambio ha tenido que cumplir con ciertas reglas para poder escribirlo. Si alguna de esas reglas no se han cumplido, no se puede escribir en Blockchain y, por tanto, el cambio en el modelo no se valida (no es certificado).

Vemos lo anterior con un ejemplo: el especialista en estructuras revisa un cálculo y el modelo de estructura cambia. Si el cambio se produce bajo ciertas circunstancias, como por ejemplo, que el diseño estructural esté “abierto” o en desarrollo, el modelo se modifica y el cambio es trazable y queda certificado, verificando que el especialista en estructuras lo es realmente, que el cambio es compatible con el marco temporal existente, el alcance, que esa parte del modelo no esté “congelada”, etc. Si el cambio se quisiera introducir una vez que el diseño estructural está concluido y no tiene permisos para ello, el cambio no se incluiría, quedando automáticamente descartado. La clave es que este proceso no se hace de manera centralizada, sino que está distribuido entre todos los agentes del proyecto. Gracias a las reglas de aprobación (mecanismo de consenso) que han acordado antes todas las partes, la decisión no está sujeta a controversia, sino que nace del acuerdo mutuo.

Un paso más en este esquema de validación y certificación es la automatización. Los Smart Contracts pueden ejecutar de manera desasistida acciones asociadas a la ocurrencia de una determinada condición. De esta manera, dotamos a la integración de BIM y Blockchain de lógica de negocio real, al poder tomar decisiones de manera desasistida al darse una situación determinada.

De nuevo, ponemos un ejemplo: imaginemos que incluimos un parámetro compartido en un modelo que refleja la entrega por el proveedor de un determinado suministro. Cuando ese parámetro pase de “pedido aceptado” a “suministrado” (por imaginar dos estados), se puede lanzar de forma automática la lógica de negocio asociada a la aprobación del albarán de entrega y, por tanto, proceder al pago; actualizar la planificación o generar cierta documentación técnica para la fase de mantenimiento.

Finalmente, un apunte importante: en todos estos casos Blockchain funciona como un nivel profundo de confianza sobre los entornos de colaboración. De esta manera, Blockchain es un agente silencioso que proporciona a los sistemas la confianza que a día de hoy se logra a base de terceros de confianza o comprobaciones reiterativas.

La iniciativa Confiabble, acrónimo de Construcción fiable basada en BIM y Blockchain, es un marco estable en el que Grant Thornton y FCC Construcción desarrollan proyectos innovadores a nivel mundial que integran de manera totalmente novedosa ambas tecnologías. Los primeros frutos de esta iniciativa son los proyectos DELFOS y BIMCHECK, en los que, además, se cuenta con el apoyo técnico de Wise Build.

Por otra parte, el proyecto BIMCHECK Implementación de un entorno tecnológico de gestión seguro y automatizado basado en BIM y BLOCKCHAIN para los procesos de calidad de FCCCO busca la implementación de un entorno tecnológico  de gestión seguro y automatizado basado en BIM y Blockchain (el generado en el proyecto DELFOS) para los procesos de calidad de FCCCO. BIMCHEK es un proyecto de innovación financiado por el CDTI a través del programa Línea Directa de Innovación.

¿En qué consisten estos proyectos? Como sabemos, en la ejecución de obras de construcción, controlar la calidad de lo construido es una tarea clave de cara a garantizar la estabilidad y correcto comportamiento de los edificios e infraestructuras. Por otra parte, en un contexto BIM, la calidad ha de entenderse no sólo en el sentido de lo ejecutado, sino también de lo modelado.  Esta labor es tediosa y supone un elevado coste para las empresas constructoras. Una vez concluyan DELFOS y BIMCHECK, FCC Construcción será capaz de ejecutar de manera automática todos los controles de calidad de sus obras y modelos BIM y, a la vez, contar con un registro de los mismos inmutable y auditable, ganando con ello tiempo en sus procesos de auditoría de calidad y minimizando la inversión en esta tarea.

Para lograr esto los proyectos basculan alrededor de dos pilares:

1. El desarrollo de un entorno de sistemas y CDE BIM que permita la integración de los diferentes modelos correspondientes a diferentes disciplinas que incluyan en su definición paramétrica criterios relativos al control de calidad de ejecución y geométrico. Este entorno de sistemas cuenta con un nivel profundo de verificación de la información formulado en torno a tecnología Blockchain, lo que permite trazar todos los cambios en la información del CDE así como automatizar las comprobaciones sobre la misma, gracias al empleo de Smart Contracts, facilitando la verificación de la correcta estructuración de la información.
2. La generación de un conjunto de nuevos procedimientos de gestión y control de la calidad en proyecto y en obra, que alrededor del uso de BIM, cuente con un flujo de trabajo adaptado al empleo de aplicaciones BIM en obra y al diseño de comprobaciones de calidad en tiempo cuasi real basadas en Blockchain.

Este enfoque es totalmente pionero a nivel mundial, en tanto que es la primera aplicación integrada de BIM y Blockchain orientada a su uso productivo en obra.