Der Trend in der Fertigung geht zu global vernetzten Systemen, bei denen mehrere Partner in einem dichten Netzwerk zusammenarbeiten. Die Digitalisierung erfordert zudem einen reibungslosen und gesicherten Datenaustausch. Neue Technologien sind nötig, um die Anforderungen an Lizenzierung, Urheberrecht und Produkthaftung zu erfüllen.

Herausforderung: Gesicherte Produktion im digitalen Zeitalter

Was man digitalisieren kann, kann man auch verlustfrei vervielfältigen. Das trifft auf Musik und Filme genauso zu, wie auf den Datensatz, mit denen ein 3D-Drucker ein bestimmtes Bauteil produziert. Die zunehmende Bedeutung solcher additiven Produktionsverfahren verlangt daher nach einem wirkungsvollen Verfahren, mit dem sich sicherstellen lässt, dass nur der ein Teil herstellen kann, der dazu auch berechtigt ist. Und dass dieses Teil anschließend zweifelsfrei als Originalteil zu erkennen ist.

Genau das ist der Gedanke hinter SAMPL, der Secure Additive Manufacturing Plattform für die Industry 4.0 Fertigungsumgebung von morgen.

Lösung: Fälschungssicherheit, wie sie nur die Blockchain gewährleisten kann

Die einfache Berechtigung mittels Benutzername und Passwort hat ihre Grenzen. Vor allem, weil sie eine einzige Instanz erfordert, um Dokumente und Zugangsdaten zu speichern. Einen Server, der sich hacken lässt und ein zentrales Sicherheitsrisiko darstellt. Die Blockchain hingegen ist ein verteiltes System, das kryptografisch abgesichert ist und zu einer End-to-End Sicherheit beitragen kann. Das macht sie ideal zur Bereitstellung von Lizenz- und Urheberinformationen.

SAMPL ist eine wirksame Sicherheitslösung speziell für additive Produktionsprozesse. 3D-Druckdaten werden vom Auftraggeber (OEM) bereitgestellt. Zusätzlich zur Verschlüsselung dieser Daten wird ein digitales Lizenz-Management auf Basis von Blockchain-Technologie in den Prozess des Datenaustausches integriert. Darüber hinaus werden die gedruckten Bauteile mit „eingedruckten“ RFID-Chips versehen, die eine unlösbare Kennzeichnung und Nachverfolgbarkeit gewährleisten.

Das Lizenzmanagement erweitert das etablierte Werkzeug zum Datenaustausch OpenDXM GlobalX der Prostep AG um ein wesentliches Sicherheitsmerkmal. Die RFID Lösung bringt das Hamburger Unternehmen NXP Semiconductors ein. Weitere Partner sind unter anderem Hamburger Unternehmen wie consider IT, Airbus Operations, das Institut für Flugzeug-Kabinensysteme der Technischen Universität Hamburg und das Hamburg Research Center for Information Systems an der Universität Hamburg.

Das Projekt ist Teil der Initiative Additive Manufacturing, Imaging, Communication und Engineering (PAICE) und wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi) gefördert.

Potenzial: Bereit für die Anforderungen von Industry 4.0

SAMPL ist eine der technischen Voraussetzungen für die verteilten Wertschöpfungsketten und flexiblen Fertigungssysteme von morgen und bildet eine Plattform für den sicheren Datenaustausch zwischen Produktionspartnern. OEMs können damit eine sichere on-demand-Fertigung realisieren und damit Lagerkosten und Kapitalbindung senken. Raubkopien und Fäschungen werden wirksam unterbunden. Lizenzen lassen sich sicher und zuverlässig verwalten. Qualität und Produkthaftung bleiben gewährleistet.

Das Projekt wurde 2016 gestartet. Bereits auf der Hannover Messe 2017 wurde ein erster funktionsfähiger Demonstrationsaufbau des Projekts vorgestellt, mit dem die Funktionsfähigkeit der Blockchain/RFID-Lösung nachgewiesen wurde.

Bis zum Projektabschluss im Jahre 2019 soll in enger Kooperation mit einem 3D-Druckerhersteller und einem Maschinenbau-Spezialisten aus der Metropolregion Hamburg der Betatest des Systems abgeschlossen sein. Dabei geht es um erste praktische Anwendungen unter realen Produktionsbedingungen.

SAMPL
in Numbers

8
Projektpartner aus Forschung und Industrie
4
Unternehmen und Institute aus der Metropolregion Hamburg
20%
jährliches Wachstum bei 3D-Druckern
20 Mrd
Marktvolumen im Produktionsbereich

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