ADOÇÃO DE TECNOLOGIAS BLOCKCHAIN NA RASTREABILIDADE EM CADEIAS DE SUPRIMENTOS BRASILEIRAS
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Roberta Lima Gomes[1] Universidade Federal do Espírito Santo roberta.gomes@ufes.br |
Rodolfo da Silva Villaça[2] Instituição rodolfo.villaca@ufes.br |
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Gustavo Santa Clara Alochio[3] LuizaLabs gustavo.alochio@gmail.com |
Leonardo Lima Gomes[4] Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio) leonardolima@iag.puc-rio.br |
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Gesiane Silveira Pereira[5] Universidade Vila Velha gesiane.silveira@gmail.com |
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Resumo
A rastreabilidade é uma característica essencial para uma gestão eficaz das cadeias de suprimento, mas sua implementação pode enfrentar alguns desafios como garantia de integridade e acessibilidade dos registros. As blockchains, com sua estrutura descentralizada e imutável, prometem superar esses desafios, reforçando a segurança e a transparência dos dados. Apesar do crescente aumento dos estudos sobre a aplicação de blockchains em cadeias de suprimentos nos últimos anos, ainda há poucos trabalhos que explorem sua adoção no Brasil. Da mesma forma, o desenvolvimento de soluções voltadas para o mercado brasileiro é limitado, com poucos sistemas adaptados às suas necessidades específicas. Tendo isso em vista, o presente trabalho apresenta uma análise da adoção de blockchains no suporte à rastreabilidade em cadeias de suprimentos brasileiras, abordando tanto pesquisas acadêmicas quanto soluções desenvolvidas no país, fazendo, ao mesmo tempo, um paralelo com a adoção dessa tecnologia nas cadeias de suprimento estrangeiras. Com base nesse estudo, foram identificadas as potenciais dificuldades e barreiras à adoção de tecnologias blockchains nas cadeias de suprimento brasileiras.
Palavras-chave: rastreabilidade; cadeias de suprimentos; blockchain.
BLOCKCHAIN TECHNOLOGIES ADOPTION FOR TRACEABILITY IN BRAZILIAN SUPPLY CHAINS
Abstract
Traceability is an essential feature for effective supply chain management, but its implementation may face challenges such as record integrity and accessibility, which blockchain technology, with its decentralized and immutable structure, promise to overcome, enhancing data security and transparency. Despite the growing number of studies on the use of blockchains in supply chains in recent years, there are still few works that explore their adoption in Brazil. Similarly, the development of solutions tailored to the Brazilian market is limited, with few systems adapted to its specific needs. With this in mind, the present work provides an analysis of the adoption of blockchains in supporting traceability in Brazilian supply chains, addressing both academic research and solutions developed in the country, while drawing a parallel with the blockchain adoption in foreign supply chains. Based on the described analysis, we identified the potential challenges and barriers to the adoption of blockchain technologies in the Brazilian supply chains.
Keywords: traceability; supply chains; blockchain.
ADOPCIÓN DE TECNOLOGÍAS BLOCKCHAIN EN TRAZABILIDAD EM CADENAS DE SUMINISTRO BRASILEÑAS
Resumen
La trazabilidad (traceability) es una característica esencial para una gestión eficaz de las cadenas de suministro, pero su implementación puede enfrentar desafíos como la integridad y accesibilidad de los registros. Las blockchains, con su estructura descentralizada e inmutable, prometen superar estos desafíos, reforzando la seguridad y transparencia de los datos. A pesar del creciente número de estudios sobre la aplicación de blockchains en las cadenas de suministro en los últimos años, aún existen pocos trabajos que exploran su adopción en Brasil. Del mismo modo, el desarrollo de soluciones dirigidas al mercado brasileño es limitado, con pocos sistemas adaptados a sus necesidades específicas. Con esto en mente, el presente trabajo analiza la adopción de blockchains para apoyar la trazabilidad en las cadenas de suministro brasileñas, abordando tanto investigaciones académicas como soluciones desarrolladas en el país, al mismo tiempo que compara esta adopción con la de cadenas de suministro extranjeras. A partir de este estudio, se identificaron las posibles dificultades y barreras para la adopción de blockchains en las cadenas de suministro de Brasil.
Palabras clave: trazabilidad; cadenas de suministro; blockchain.
1 INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, a digitalização das cadeias de suprimentos (Supply Chains - SC) tem sido impulsionada por tecnologias como IoT, Inteligência Artificial e Blockchains, que permitem a coleta de dados em tempo real, automação de processos e maior transparência, otimizando suas operações logísticas (Misra et al., 2022). No Brasil, esse impacto pode ser ainda mais relevante devido à sua vasta extensão geográfica e diversidade industrial, com setores-chave como agroindústria, petróleo e gás, e indústria automobilística, que possuem redes complexas de produção e exportação. Portanto, garantir qualidade e segurança nas SCs brasileiras é essencial para a competitividade global dessas indústrias.
Dentro desse contexto, um conceito importante para as cadeias de suprimento é o de rastreabilidade (traceability), que se refere à habilidade de “seguir o rastro” dos produtos desde sua origem até o destino, registrando cada etapa desse histórico de processamento (GS1, 2017). A rastreabilidade permite que as empresas identifiquem e resolvam rapidamente problemas de qualidade e segurança, ao mesmo tempo em que demonstram práticas transparentes e confiáveis (Hastig; Sodhi, 2020).
No entanto, uma implementação eficaz da rastreabilidade impõe desafios importantes, como a necessidade de se garantir integridade, imutabilidade e acessibilidade dos registros em um ambiente distribuído e exposto a ataques. Nesse sentido, uma das tecnologias mais promissoras no suporte a esses requisitos são as blockchains (Cole et al., 2019). Elas representam um registro descentralizado e à prova de adulteração, fornecendo um histórico confiável e transparente das transações. Isso reforça a segurança e a integridade dos dados de rastreabilidade, permitindo que as empresas consigam cumprir regulamentações rigorosas e atendam às expectativas crescentes dos consumidores por produtos seguros e de qualidade.
Apesar do aumento dos estudos sobre blockchains aplicadas a SCs nos últimos anos (Risso et al., 2023), há poucos trabalhos abordando especificamente sua adoção no Brasil. Da mesma forma, o desenvolvimento de soluções direcionadas ao mercado brasileiro não é tão abrangente, havendo poucos sistemas adaptados às necessidades específicas desse mercado. Tendo isso em vista, o presente trabalho apresenta um estudo sobre a adoção de Blockchains para o suporte à rastreabilidade em SCs brasileiras, tendo como foco trabalhos acadêmicos e soluções desenvolvidas no Brasil, fazendo, ao mesmo tempo, um paralelo com a adoção dessa tecnologia nas SCs do mercado internacional. Com base neste estudo, foram identificadas as principais dificuldades e barreiras para um uso mais efetivo das tecnologias blockchains no suporte à rastreabilidade em nossas SCs.
Este artigo encontra-se organizado conforme a seguir. Na seção 2 são apresentadas algumas definições, além de trabalhos relacionados à implementação de rastreabilidade em SCs. A seção 3 descreve primeiramente a metodologia utilizada para a realização do estudo, apresentando em seguida os resultados encontrados. A seção 4 apresenta algumas constatações com base no estudo feito, apontando também os próximos passos deste trabalho.
2 TRABALHOS RELACIONADOS
Nesta sessão são apresentadas as diferentes definições, abordagens e aplicações de rastreabilidade em SCs encontradas na literatura. Na sequência, é discutido como as blockchains têm sido adotadas para potencializar a implementação da rastreabilidade, oferecendo maior segurança, transparência e eficiência às SCs.
Diferentes definições de rastreabilidade (traceability) podem ser encontradas na literatura (Behnke; Janssen, 2020; Olsen; Borit, 2013). Mas de uma forma geral, a rastreabilidade é associada à capacidade de se identificar um produto e rastrear sua procedência, condições de armazenamento, movimentação e distribuição. Normalmente, ela é associada ao princípio prático “one step back – one step forward” (Demestichas et al., 2020), utilizado no desenvolvimento de sistemas capazes de rastrear um produto até sua origem, e/ou de acompanhar um produto até seu destino. Sua implementação não apenas assegura o cumprimento de regulamentações e normas, como estabelecido pela European Food Safety Authority (EFSA)[6] ou pela agência americana Food and Drug Administration (FDA)[7], mas também viabiliza a otimização de processos e respostas mais ágeis a problemas como recalls.
O conceito de rastreabilidade tem sido amplamente discutido no contexto da produção de alimentos (ISO, 2007), em virtude do impacto que falhas na cadeia de produção e distribuição pode ter na saúde pública em geral (Duan et al., 2020). As regulamentações nesse setor são rigorosas, exigindo-se o emprego de sistemas que deem suporte à rastreabilidade de alimentos atendendo aos padrões de segurança e qualidade (Bosona & Gebresenbet, 2023). No caso específico do Brasil, legislações como a Resolução de Diretoria Colegiada (RDC) n.º655 de 24 de março de 2022, requisitam que a rastreabilidade de produtos seja mantida ao longo de todas as fases da cadeia (Brasil, 2022). Além da alimentação, outros setores como o farmacêutico e a manufatura estão cada vez mais reconhecendo a importância da rastreabilidade em suas SCs (Gonczol et al., 2020; Tönnissen; Teuteberg, 2020).
Figura 1 – Rastreabilidade e transparência implementandas por meio de mecanismos de controle e análise do percurso dos produtos em uma supply chain.
Fonte: Elaborada pelos autores (2024).
A rastreabilidade está intrinsecamente ligada ao conceito de transparência, sendo estes termos algumas vezes utilizados como sinônimos (Musamih et al., 2021). Essa relação fica evidenciada uma vez que a rastreabilidade implica na criação de registros que podem ser compartilhados com as partes interessadas, promovendo assim a transparência (Sunny et al., 2020). Enquanto a rastreabilidade foca na captura e registro das informações sobre a jornada de um produto, a transparência refere-se ao acesso a essas informações, sendo ambos essenciais para mecanismos de controle e análise das SCs (Fig. 1). A rastreabilidade fornece a base para a transparência, tendo em vista que os dados rastreados alimentam as informações “transparentes”. Por sua vez, a transparência, por exemplo, permite que a origem das matérias-primas seja conhecida, viabilizando a rastreabilidade (Centobelli et al., 2022).
Em um cenário global de consumidores cada vez mais exigentes, ambos os conceitos são fundamentais para se melhorar o nível de confiança das SCs (Centobelli et al., 2022; Kwon; Suh, 2004). Além disso, a rastreabilidade, apoiada na transparência, é um importante facilitador de desempenho e resiliência (Bosona; Gebresenbet, 2023; Razak et al., 2023).
2.2 SUPPLY CHAINS SUPORTADAS POR BLOCKCHAINS
Blockchains são uma forma específica de Distributed Ledger Technology (DLT), ou de registro distribuído, que utiliza blocos encadeados por meio de ponteiros criptográficos (hash pointers) – cada bloco contém um tipo de “assinatura imutável” do bloco imediatamente anterior (Zhang; Xue; Liu, 2019). Esse encadeamento permite que transações sejam registratadas de forma que qualquer adulteração da informação original implicaria em uma inconsistência na cadeia de blocos, representando assim uma estrutura à prova de adulteração (tamper-proof) (Zhang; Xue; Liu, 2019). Os dados são compartilhados em uma rede peer-to-peer governada por um protocolo de consenso que determina como e quais transações e blocos são validados e adicionados à cadeia de blocos. A rede pode ser pública e não-permissionada, quando qualquer nó pode participar, validar transações e manter os registros de transações; ou permissionada, em que o acesso é restrito a participantes autorizados. Todo esse mecanismo é fundamentado por criptografia (Zhang; Xue; Liu, 2019).
Além dos registros à prova de adulteração e da sincronização de informações, outra inovação promovida pela tecnologia blockchain são os contratos inteligentes (Zou et al., 2021). Esses contratos digitais, executados na blockchain, são capazes de controlar direitos, obrigações e ativos digitais (e.g., criptomoedas, documentos etc.). Por meio de regras codificadas à prova de adulteração, os contratos inteligentes oferecem uma automatização transparente e segura para os sistemas.
Em sendo distribuída, verificável e imutável, as blockchains têm sido apontadas como uma tecnologia potencialmente disruptiva para os negócios em diferentes setores da indústria (Choi et al., 2022) e do agronegócio (Kamble et al., 2020), com um notável impacto para suas cadeias de suprimentos. A disrupção que pode ser gerada pelas blockchains na sustentabilidade das SCs também tem sido enfatizada (Saberi et al., 2019). Helo e Hao (2019) resumem os cinco principais benefícios obtidos com o uso de blockchains em SC: melhorar a qualidade geral, reduzir custos, diminuir o tempo de entrega, reduzir riscos, e aumentar a confiança. Esses benefícios estão intrinsecamente ligados à capacidade das blockchains de facilitar a desintermediação e a digitalização (Wang; Han; Beynon-Davies, 2019).
De fato, nos últimos anos, é possível encontrar na literatura muitos trabalhos abordando a integração de blockchains e SCs, algo evidente pela variedade de surveys publicados na área (Saberi et al., 2019; Tijan et al., 2019; Wang; Han; Beynon-Davies, 2019; Gonczol et al., 2020; Pournader et al., 2020; Tönnissen; Teuteberg, 2020; Dasaklis et al., 2022; Risso et al., 2023). Dentre essa vasta literatura, destaca-se a capacidade das blockchains de prover rastreabilidade de forma robusta e confiável, tornando-a, possivelmente, a tecnologia mais promissora para esse tipo de serviço em SCs (Dasaklis et al., 2022).
Uma parte importante dos trabalhos publicados discute aspectos mais teóricos ou conceituais relacionados à aplicação de blockchains em SC (Dolgui et al., 2020; Pournader et al., 2020; Tönnissen; Teuteberg, 2020). Já a literatura mais recente (Goldmann et al., 2024) também tem se dedicado a propostas de frameworks (Hader et al., 2022) e arquiteturas de implementação (Helo; Shamsuzzoha, 2020), ou ao desenvolvimento de soluções aplicadas a casos de uso reais. Geralmente, essas soluções envolvem a integração de sistemas RFID (Radio-Frequency IDentification) ou IoT (Internet of Things) (Helo; Shamsuzzoha, 2020; Sunny et al., 2020; Baygin et al., 2022; Wang et al., 2023).
Com relação mais especificamente ao tipo de blockchain utilizada, tanto considerando os trabalhos acadêmicos quanto casos de uso já consolidados no mercado (Goldmann et al., 2024), não há de fato um consenso. Uma parte das soluções se apoia em tecnologias já estabelecidas, como o Ethereum (Buterin, 2013), criado em 2013 como a primeira blockchain a usar smart contracts, ou o Hyperledger Fabric, um projeto open source iniciado em 2015 pela Linux Foundation (Androulaki, 2018). Alguns exemplos são a CargoX[8], IBM Food Trust[9] e OriginTrail[10]. Mas também há soluções que optam por utilizar blockchains próprias (e.g. VeChain[11]; Gai et al., 2023; Mondal et al., 2019). Outra questão é a rede em si, que pode ser pública, privada ou em consortium, neste último caso, usadas exclusivamente pelas organizações que constituem o consórcio (Wang; Chen; Zghari-Sales, 2020). Se por um lado a rede pública assegura maior distribuição e transparência, as redes privadas (ou em consortium) promovem mais confidencialidade e segurança. Mas independentemente do tipo de rede, a grande maioria das soluções se apoia em uma estrutura permissionada, em que as partes (no caso as organizações envolvidas com a SC) são identificadas (Goldmann et al., 2024). Isso se justifica pelo fato de que blockchains permissionadas proporcionam um controle de acesso mais fino aos dados de transações/eventos de SC, que podem ser comercialmente sensíveis (Wang; Chen; Zghari-Sales, 2020).
Uma desvantagem normalmente associada ao uso de blockchains públicas são os custos relacionados ao armazenamento e execução de contratos inteligentes (Musamih et al., 2021). Isso se torna um agravante considerando-se que o volume de dados de rastreabilidade capturados no decorrer do tempo em uma SC pode ser bastante significante (GS1, 2017). Para contornar esse problema, diferentes trabalhos propõem a integração de blockchains a sistemas off-chain, em que parte dos dados é armazenada fora da blockchain principal. O IPFS[12] (Decentralized Storage System) aparece como um dos mais utilizados (e.g. Shahid et al. (2020), Musamih et al. (2021), Yao e Zhang (2022) e Alsadi et al. (2023)), uma vez que ele fornece armazenamento de baixo custo e distribuído, além de garantir a integridade e imutabilidade dos arquivos usando hashes criptográficos (Zheng et al., 2018). Essas soluções propõem que apenas dados considerados chave (como identificadores de produtos e organizações, hashes dos arquivos no IPFS, etc.) sejam mantidos na blockchain, enquanto as informações detalhando os eventos de rastreabilidade sejam armazenadas no IPFS.
Um desafio também ressaltado na literatura é a falta de padronização dos processos e dos dados de rastreabilidade (Behnke & Janssen, 2020; Goldmann et al., 2024; Gonczol et al., 2020; Hastig; Sodhi, 2020). Isso pode comprometer a consistência dos dados e a interoperabilidade entre os sistemas de diferentes organizações, dificultando a rastreabilidade na SC. Além disso, como muitas cadeias estão sujeitas a regulamentações específicas, seguir padrões reconhecidos internacionalmente como os definidos pela GS1 (Global Standards 1) ou pela ISO (International Organization for Standardization), pode aumentar a conformidade regulatória por parte das organizações. Desta forma, alguns trabalhos se baseiam em padrões como o GTIN (Global Trade Item Number[13]) e o EPCIS (Event-driven Process Chain Information Services (GS1, 2017)) para implementar soluções de rastreabilidade utilizando blockchains. As estratégias de integração são variadas. Lin et al. (2019) e OriginTrail, por exemplo, armazenam na blockchain dados (ou hashes desses dados) de rastreabilidade extraídos de repositórios EPCIS off-chain para garantir a integridade dessas informações. Já outros trabalhos propõem a substituição dos repositórios EPCIS por estruturas implementadas diretamente nas blockchains (Chua et al., 2019; Dietrich et al., 2023).
3 BLOCKCHAINS EM SCs NO BRASIL
O Brasil é o maior mercado da América do Sul, destacando-se economicamente e territorialmente, além de ser um importante exportador de produtos e commodities. Com a diversificação das atividades econômicas e a expansão dos setores agrícola, industrial e comercial, suas SCs enfrentam desafios, como a dificuldade de garantir rastreabilidade (Matzembacher et al., 2018). No entanto, a rastreabilidade é crucial para SCs complexas como as brasileiras, assegurando a procedência e qualidade dos produtos, além de fortalecer a confiança comercial. Economias como o Brasil, que buscam SCs mais sustentáveis (Ardekani et al., 2023), veem na rastreabilidade uma aliada no monitoramento socioambiental.
Diante desse cenário, este trabalho apresenta um panorama sobre o uso de blockchains nas SCs brasileiras, com o objetivo de se compreender as perspectivas, demandas e o nível de aceitação dessa tecnologia no setor. A pesquisa foi estruturada em duas partes: a primeira focada no estudo de publicações acadêmicas, e a segunda voltada para soluções de mercado.
3.1 TRABALHOS ACADÊMICOS
A coleta dos trabalhos acadêmicos foi realizada na base de dados Scopus, em janeiro de 2024, utilizando as seguintes strings de busca:
Quadro 1 – Strings de busca utilizadas na base de dados Scopus
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(ALL ( brazilian OR brazil OR brasil OR brasileira OR brasileiro) AND TITLE-ABS-KEY( blockchains OR blockchain OR "distributed ledger" OR "distributed ledgers" AND brazilian OR brazil OR brasil OR brasileira OR brasileiro)) |
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(ALL ( "supply chain" OR "supply chains" ) AND TITLE-ABS-KEY ( blockchains OR blockchain OR "distributed ledger" OR "distributed ledgers" AND brazilian OR brazil OR brasil OR brasileira OR brasileiro )) |
Fonte: Elaborado pelos autores (2024).
Foram inicialmente listados 266 artigos, sendo estes então analisados individualmente, com base nos títulos, resumos e palavras-chave. Nessa etapa, notou-se uma boa presença de autores com filiação em instituições do Brasil (69 artigos). No entanto, durante a análise dos artigos observou-se que a maioria dos trabalhos não tinha como foco o estudo ou aplicação de blockchains em SCs do Brasil especificamente. Após a análise, 17 artigos foram selecionados, incluindo-se apenas os trabalhos desenvolvidos considerando-se as SC brasileiras.
O Quadro 2 apresenta um resumo dos trabalhos encontrados, classificados conforme os grupos apresentados por Gonczol et al. (2020). O grupo “G1”, que compreende os trabalhos acadêmicos teóricos ou conceituais relacionados à aplicação de blockchains em SC, apresenta as seguintes subdivisões: Casos de Uso Conceituais (G1A), Propostas Conceituais de Sistema (G1B), Requisitos e Desafios de Adoção (G1C), Perspectivas do Usuário (G1D) e Facilitadores de Adoção e Benefícios (G1E). Já o grupo “G2” compreende trabalhos acadêmicos ou soluções de mercado com casos de uso e implementações reais de sistemas integrando blockchains a SCs. Este último grupo é subdividido em: Aplicações e Casos de Uso Acadêmicos (G2A), e Aplicações e Casos de Uso Industriais (G2B). Os sistemas que se enquadram na categoria G2B serão abordados separadamente na Seção 3.2.
Quadro 2 – Resumo dos trabalhos acadêmicos, classificados de acordo com Gonczol et al. (2020).
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Grupo |
Ref. |
Subdivisão |
Tipo de Blockchain |
Tecnologia |
Tipo de SC |
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G1 |
(Nyland; Badejo; Corrêa, 2023) |
G1B |
N/A |
N/A |
Agronegócio (óleo de oliva) |
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(Rocha et al., 2023) |
G1C, G1E |
N/A |
N/A |
Agronegócio (geral |
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(Avila; Filho; Picchi, 2022) |
G1B |
privada, pública /permissionada |
Hyperledger Fabric |
Agronegócio (proteína animal) |
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(Kumar, 2022) |
G1A, G1B |
N/A |
N/A |
Agronegócio (soja) |
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(Silveira; Costa; Resende, 2022) |
G1E |
N/A |
N/A |
Setor público (compras públicas) |
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(Descovi et al., 2021) |
G1B, G1E |
privada / permissionada |
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Agronegócio (certificado sanitário animal) |
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(Diniz et al., 2021) |
G1B, G1D |
pública / permissionada |
N/A |
Energia (certificação de energia renovável) |
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(Felippe; Demanboro, 2021) |
G1B |
N/A |
N/A |
Agronegócio (carne bovina) |
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(Queiroz et al., 2021) |
G1C |
N/A |
N/A |
N/A |
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(Oliveira et al., 2021) |
G1D, G1E |
N/A |
N/A |
N/A |
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(Vivaldini, 2021) |
G1E |
N/A |
N/A |
Alimentos (distribuição) |
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(Yamaguchi; Santos; Carvalho, 2021) |
G1C, G1E |
N/A |
N/A |
Energia (certificação de energia renovável) |
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G2 |
(Costa et al., 2022) |
G2A |
privada / permissionada |
Hyperledger Fabric |
Saúde (vacinação) |
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(Gomes et al., 2022) |
G2A |
privada, consórcio / permissionada |
Hyperledger Fabric |
Construção civil |
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(Monteiro et al., 2021) |
G2A, (G1B) |
pública, consórcio / permissionada |
Ethereum |
Agronegócio (logística reversa de agroquímicos) |
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(Santos; Torrisi; Pantoni, 2021) |
G2A |
pública / não-permissionada |
Ethereum |
Agronegócio (certificação agroalimentar) |
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(Neto et al., 2020) |
G2A |
privada / permissionada |
Hyperledger Fabric |
Saúde (redistribuição de medicamento) |
Fonte: Elaborado pelos autores (2024).
Além disso, no Quadro 2 também são ressaltados os tipos de blockchain e as tecnologias utilizadas ou recomendadas nos artigos. Observa-se aqui as diferentes possibilidades de combinação entre o tipo de rede (pública, privada ou em consortium), e o tipo de acesso (permissionado ou não-permissionado), com uma preferência para redes permissionadas. Por fim, o quadro destaca os tipos de SCs abordadas, com a maioria dos trabalhos focando em SCs do agronegócio, refletindo o crescente interesse da comunidade acadêmica brasileira no uso de blockchains nesse setor (Barbosa, 2021). Todos os artigos citados abordam ou citam a importância de se implementar rastreabilidade e transparência nas SCs, colocando as blockchains como tecnologia viabilizadora. No entanto, não existe um padrão de fato nem consenso sobre qual tecnologia blockchain utilizar (Rocha et al., 2023), sendo a falta de padronização nos sistemas de gestão um problema que atinge as SCs brasileiras de uma forma geral. Cada indústria ou empresa pode definir e utilizar diferentes sistemas Supply Chain Management (SCM) ou Enterprise Resource Planning (ERP), geralmente não havendo uma integração entre eles (Felippe; Demanboro, 2021; Vivaldini, 2021; Yamaguchi; Santos; Carvalho, 2021). Quanto aos dados de rastreabilidade, mais da metade dos trabalhos consideram ou sugerem a coleta automatizada por meio de RFID ou IoT em geral, sendo que dois deles explicitam o uso (ou a falta) de padrões para o formato dos dados, como os definidos pela GS1 (Vivaldini, 2021; Costa et al., 2022).
Se por um lado a tecnologia blockchain contribui para a efetividade das ações de governança nas SCs (com o aumento da transparência (Oliveira et al., 2021)), SCs variadas e complexas demandam modelos diversos de governança (Avila; Filho; Picchi, 2022). E um aspecto em particular diz respeito aos mecanismos de governança de privacidade, com suporte a níveis diferentes de controle de acesso. Alguns dados de rastreabilidade podem ser sensíveis (Vivaldini, 2021; Gomes et al., 2022), havendo stakeholders não necessariamente interessados nessa transparência (Diniz et al., 2021).
Além disso, tratando-se de um mercado emergente, as SCs tendem a ser dinâmicas e flexíveis, podendo haver rotatividade dos stakeholders (Santos; Torrisi; Pantoni, 2021). Essa complexidade e dinamicidade das SCs também resulta em potenciais perdas de confiança nos produtos ou nos próprios integrantes das SCs (Avila; Filho; Picchi, 2022), tornando fundamental o apoio a processos de auditoria por parte dos sistemas de rastreabilidade.
Apesar da perspectiva de aumento de eficiência e redução de custos de operação das SCs com a adoção de blockchains (Oliveira et al., 2021; Kumar, 2022), um ponto recorrente nos artigos é a preocupação com os custos relacionados à sua adoção – custos de implantação em si (Nyland; Badejo; Corrêa, 2023; Rocha et al., 2023) e custos associados à transição, uma vez que a substituição de sistemas consolidados pode colocar em risco a operação da SC (Vivaldini, 2021). A falta de mão de obra especializada também representa pode ser um problema (Rocha et al., 2023). Dessa forma, o esforço de implantação deve ser reduzido, para que a tecnologia seja realmente aceita pelos stakeholders (Queiroz et al., 2021).
Alguns autores apontam como uma solução viável a integração das blockchains com sistemas já implantados, utilizando, por exemplo, uma API (Application Programming Interface) de integração, tornando a solução mais versátil (Neto et al., 2020; Descovi et al., 2021; Vivaldini, 2021). Esse tipo de solução poderia inclusive contribuir para a criação de uma infraestrutura pública integrando diferentes ERPs e blockchains (Monteiro et al., 2021), facilitando e barateando os processos de auditoria, considerados como processos custosos (Yamaguchi; Santos; Carvalho, 2021; Gomes et al., 2022).
Outra preocupação destacada está relacionada às dimensões continentais do país, incorrendo em dificuldades de acesso à Internet em certas regiões (Vivaldini, 2021). Com isso a notificação de dados de rastreabilidade em tempo real pode ser comprometida, sendo importante possibilitar a notificação offline (Costa et al., 2022). Também se observou uma preocupação com a sustentabilidade das SCs, apontada em dez dos estudos levantados. Isso reflete uma tendência mundial em direção ao desenvolvimento sustentável, provavelmente decorrente de uma maior conscientização da sociedade sobre o impacto dos modelos de produção e consumo sobre o meio ambiente (Silveira; Costa; Resende, 2022) .
De uma forma geral, os desafios e propostas discutidos nos trabalhos apresentados se alinham com a literatura internacional, mas algumas especificidades também foram encontradas. Um exemplo foi a preocupação com a eliminação de intermediários, o que também pode representar uma desvantagem (Rocha et al., 2023). Em países em desenvolvimento como o Brasil, a eliminação de intermediários pode levar à redução de empregos em certos setores, especialmente entre os pequenos e médios comerciantes e distribuidores. Muitas vezes, os intermediários têm relações comerciais estabelecidas com fornecedores e clientes ao longo do tempo. Eliminá-los pode resultar na perda dessas relações, afetando negativamente a confiança e a continuidade de determinados negócios. Dentro desse contexto, Queiroz et al. (2021) ressaltam a importância de se incluir aspectos culturais nas novas soluções ou sistemas que integrem blockchains às SCs brasileiras.
3.2 SOLUÇÕES ENCONTRADAS NO MERCADO
A rastreabilidade das cadeias de suprimentos brasileiras já está há algum tempo no radar do mercado internacional, sobretudo devido à capacidade dessas cadeias de produzir e exportar grandes volumes de commodities importantes como soja, café, carne bovina e minério de ferro. Por exemplo, em 2017, a IBM já estava realizando um projeto-piloto aplicando o Food Trust para rastrear alimentos da BRF[14] dentro da rede de supermercados Carrefour. O projeto evoluiu, se tornando uma plataforma baseada em tecnologia blockchain para melhorar a transparência, rastreabilidade e eficiência na cadeia de suprimentos alimentares[15]. Um ano depois, em 2018, a rede de supermercados holandesa Albert Heijn introduziu a tecnologia blockchain para permitir que os clientes rastreiem a jornada dos sucos de laranja desde as fazendas no Brasil até as prateleiras de seus supermercados na Holanda[16].
Mesmo no mercado interno a preocupação em se implantar soluções de rastreabilidade já é latente. Em Meireles e Dantas, 2023, os autores fazem um levantamento dentre as 100 maiores empresas da indústria alimentícia no Estado de São Paulo, identificando aquelas que utilizam a tecnologia blockchain no rastreamento de alimentos. O estudo mostra que o uso de dessa tecnologia para a rastreabilidade traz impactos positivos, sobretudo em questões fitossanitárias, promovendo também maior conscientização sobre escolhas sustentáveis.
Não somente os grandes atores do nosso mercado têm se preocupado com a rastreabilidade de suas cadeias. Produtores de pequeno e médio porte podem contar com soluções como a plataforma oferecida pela Dimitra Incorporated[17], que usa blockchain, além de outras tecnologias (como aprendizado de máquina e IoT) para auxiliar os agricultores a aumentarem a produção e melhorar a logística, reduzindo despesas e mitigando riscos. Um dos parceiros importantes da empresa é a Associação Brasileira dos Produtores e Exportadores de Frutas (representando mais de 85% do total de frutas exportadas pelo Brasil).
Assim como no resto do mundo, um importante catalisador para a utilização de soluções inovadoras baseadas em blockchain tem sido a demanda por sustentabilidade nas SCs brasileiras. ONGs como o Instituto Escolha e o Instituto Igarapé, publicaram estudos evidenciando o papel das blockchains no apoio à sustentabilidade da cadeia produtiva do ouro brasileiro[18], e das cadeias de produção de soja, madeira e carne bovina brasileira[19]. A atuação de Fintechs sociais como o Plastic Bank[20] também representa uma resposta a essa demanda. No Brasil, o Plastic Bank atua em parceria com empresas e comunidades para criar redes de coleta de resíduos plásticos, especialmente em áreas costeiras, usando a tecnologia blockchain para prover registro confiável do percurso dos resíduos com incentivos para os coletores.
Mas para entender melhor o impacto das tecnologias blockchains nas SCs brasileiras, é importante conhecer as soluções desenvolvidas especificamente para este mercado. Desta forma, como parte deste trabalho, foi feito um levantamento por meio de consultas diretas ao Google, retornando sites oficiais dos sistemas ou notícias veiculadas em mídias online (jornais, blogs, etc.). Também foram consultados sites de empresas, hubs e comunidades envolvidas com inovação contendo levantamentos de startups envolvidas com blockchains. Além disso, foram registradas referências a sistemas encontrados nos trabalhos acadêmicos apresentados na seção anterior. O Quadro 3 apresenta um resumo das soluções de mercado encontradas. Apesar de não se tratar de uma lista exaustiva, os sistemas listados fornecem uma amostragem representativa das soluções brasileiras existentes.
Quadro 3 – Resumo das soluções de mercado encontradas.
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Ref. |
Local |
Tipo de Blockchain |
Tecnologia |
Tipo de SC |
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Florianópolis/SC |
Permissionada |
Hyperledger |
Agronegócio |
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Belém/PA |
Permissionada/ |
Hyperledger/ |
Créditos de Carbono |
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Londrina/PR |
Privada |
Ripple |
Agronegócio |
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São Paulo/SP |
Pública |
Binance Smart Chain |
Agronegócio |
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Salvador/BA |
Pública |
Binance Smart Chain |
Logística reversa |
|
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Vinhedo/SP |
Privada |
Hyperledger |
Agronegócio |
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São Paulo/SP |
N/A |
Ethereum |
Logística reversa |
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Brasília/DF |
Permissionada |
Hyperledger |
Petróleo/Gás |
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Altamira/PA |
Pública |
Polygon |
Amazônia |
|
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Rio de Janeiro/RJ |
Pública |
Ethereum |
Madeira |
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Florianópolis/SC |
N/A |
N/A |
N/A |
|
|
Juiz de fora/MG -- |
N/A |
N/A |
Agronegócio |
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|
PlataformaVerde (GreenPlat) |
São Paulo/SP |
Privada Permissionada |
Hyperledger |
Logística reversa |
|
Florianópolis/SC |
N/A |
N/A |
Agronegócio |
|
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Rio de Janeiro/RJ |
Pública |
N/A |
Madeira |
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|
Itajubá, MG |
N/A |
N/A |
Alimentos/ Agronegócio |
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Manaus/AM |
N/A |
Ethereum |
Amazônia |
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São José dos Pinhais /PR -- Brasília/DF |
Permissionada |
Ethereum |
Agronegócio |
|
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Manaus/AM |
Pública |
Ethereum |
Créditos de carbono |
Fonte: Elaborado pelos autores (2024).
Considerando-se a lista apresentada, observamos uma predominância de soluções em SCs do agronegócio, além de iniciativas diretamente associadas à sustentabilidade, como rastreabilidade de produtos com origem na região amazônica, rastreabilidade em logística reversa, ou plataformas para a gestão de créditos de carbono. Quanto às tecnologias, com base nas informações encontradas, o Ethereum e o Hyperledger Fabric são os mais utilizados, variando-se os tipos de rede entre pública, permissionada e privada[21].
A maioria dos sistemas encontrados foram desenvolvidos por startups. Mas também é interessante destacar os sistemas desenvolvidos e utilizados por grandes empresas. Um exemplo é a Marfrig que utiliza o sistema da Safe Trace, desenvolvido em parceria com o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações (CPqD). A plataforma blockchain é utilizada para monitorar as etapas de produção da carne considerando aspectos socioambientais, sanitários e de qualidade[22]. Outros dois exemplos envolvem diretamente o setor público. A Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) desenvolveu SIBRAAR[23], que oferece às agroindústrias um sistema baseado em blockchain para oferecer mecanismos de comprovação de origem, qualidade e sustentabilidade dos produtos agropecuários brasileiros. Recentemente o SIBRAAR passou a poder operar internacionalmente, graças à adoção de padrões globais de identificação do GS1. Outro exemplo é a Petrobrás, que vem desenvolvendo projetos como o GoGas[24], para permitir maior rastreabilidade e transparência nas suas cadeias de suprimentos de petróleo e gás.
3.3 RESULTADOS DAS ANÁLISES
Os trabalhos acadêmicos e soluções de mercado analisados mostram que, indiscutivelmente, a rastreabilidade do ciclo de vida dos produtos ao longo das cadeias de suprimentos é o caso de uso mais frequente da tecnologia blockchain nas SCs brasileiras, destacando-se os setores alimentícios e do agronegócio. No entanto, algumas barreiras que dificultam uma aplicação efetiva dessa tecnologia nas SCs brasileiras foram identificadas:
● Muitas SCs já fazem uso de sistemas legados de gestão (SCMs, ERPs, etc.). Substituí-los ou adaptá-los pode exigir investimentos substanciais em tempo, recursos e treinamento. Também pode haver uma resistência cultural à mudança, associada a uma desconfiança em relação a novas tecnologias blockchains.
● Há uma falta de padronização nos sistemas de gestão e nos formatos de dados utilizados nas SCs brasileiras.
● Não é possível determinar uma tecnologia blockchain específica ou o tipo de rede mais adequado para serem utilizados na implementação de rastreabilidade em SCs.
● As estruturas de governança das SCs brasileiras são variadas e dinâmicas, em particular no que diz respeito às políticas de controle de acesso. Nem sempre a otimização dessas estruturas (como a eliminação de intermediários) ou uma transparência "total" é desejada.
● O Brasil é um país inerentemente burocrático, com um ambiente regulatório complexo, dificultando as garantias de conformidade.
● A falta de infraestrutura tecnológica avançada e de acesso a redes de alta velocidade em regiões rurais e remotas, onde muitas SCs operam, dificulta a implementação dessa tecnologia.
Portanto, uma combinação de desafios tecnológicos, econômicos, regulatórios e culturais explica uma adoção mais lenta de blockchains nas SCs do Brasil, em comparação a outros países.
4 CONCLUSÕES E TRABALHOS FUTUROS
Embora o uso de blockchains no suporte à rastreabilidade em cadeias de suprimentos tenha sido amplamente estudado internacionalmente, há uma lacuna na literatura no tocante ao desenvolvimento de soluções voltadas para o mercado brasileiro. Este estudo abordou essa lacuna ao focar na realidade brasileira. A pesquisa foi conduzida por meio de uma revisão de literatura e uma análise comparativa com estudo de trabalhos acadêmicos e soluções de mercado desenvolvidos para SCs do Brasil.
O levantamento dessas iniciativas, tanto acadêmicas quanto de mercado, revela um movimento em direção à criação de soluções adaptadas às necessidades brasileiras, dada a complexidade e extensão geográfica das cadeias de suprimentos no país. No entanto, esse processo tem sido lento quando comparado com o mercado internacional. Os desafios discutidos nos trabalhos sob o contexto brasileiro se alinham com a literatura internacional, mas destacam algumas preocupações específicas, como a eventual eliminação de intermediários ou transparência “total” da cadeia.
Dentro desse contexto, com base nas principais dificuldades e barreiras identificadas neste estudo, prentende-se, como trabalhos futuros, elaborar um conjunto de requisitos arquiteturais que possam ser utilizados na definição de uma arquitetura geral de integração. A arquitetura a ser proposta poderá ser usada para orientar o desenvolvimento de soluções para uma integração mais efetiva de tecnologias blockchains com sistemas legados de gestão, buscando-se reduzir os custos de implementação ao mesmo tempo que permitirá a interoperabilidade entre diferentes atores das SCs. Espera-se que a arquitetura facilite e oriente o desenvolvimento de soluções que melhorem a rastreabilidade, transparência e eficiência das cadeias de suprimentos brasileiras, impactando positivamente a segurança dos produtos e a confiança do consumidor.
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