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Wie die Blockchain den 3D-Druck sicherer macht

Was ist das Original und was die Kopie? Damit keine unlauteren Reproduktionen oder Bauteile mit mangelhafter Qualität in den Umlauf kommen, müssen sie lizensiert werden. Wie funktioniert das digitale, automatisierte Lizenz-Management für den 3D-Druck?

Für die Integration eines digitalen Lizenz-Managements auf Basis der Blockchain-Technologie existieren bereits Produkte, die eine durchgängige Sicherheitslösung für den 3D-Druck anbieten. Dafür soll, so Martin Holland, Manager beim PLM-Spezialisten PROSTEP, der komplette Lebenszyklus abgebildet werden – also von den CAD-Daten, den abgesicherten 3D-Druckern über den Druckprozess selbst, die Prozessdaten bis hin zur Dokumentation des Druckprozesses.

Auf diese Weise wird die eindeutige Kennzeichnung der gedruckten Bauteile etwa im Rapid Prototyping beispielsweise per RFID oder anderen identifizierenden Merkmale garantiert, die Nachverfolgbarkeit der Bauteile sichergestellt und damit der Nachweis erbracht, dass immer Originalteile verwendet werden. Solche Lösungen auf Basis einer Blockchain ist für Auftraggeber als auch Auftragnehmer attraktiv, da in dieser „Chain of Trust“ innerhalb eines Produktions- oder Supply-Chain-Netzwerks alle Teilnehmer ihre Leistung transparent machen können.

Vertrauen generieren und Aufwand reduzieren

Die dezentrale Blockchain-Technologie ist dazu in der Lage, Lizenzierungsprozesse bei der additiven Fertigung zu automatisieren und übergeordnete Kontrollinstanzen, die heute als Vertrauensgarant fungieren, zu ersetzen. Gleichzeitig erweitert die Technologie bereits heute verfügbaren Mechanismen für die Verschlüsselung von 3D-Daten und macht die Datenaustauschlösung noch sicherer. Damit stellt die Blockchain-Technologie sogar zwischen Partnern Vertrauen her, die sich noch nicht einmal aus einer bestehenden Zusammenarbeit kennen.

Mit der Blockchain können also viele Prozesse, die sonst einen hohen manuellen Aufwand erfordern, sehr leicht automatisiert und verifiziert werden. Gerade Beziehungen in und zwischen den Unternehmen lassen sich viel flexibler gestalten. Das gleiche gilt auch für die Beglaubigung veränderter Inhalte in Geschäftskontrakten. Die Blockchain beschreibt da ein dezentrales Register, in dem Produktionsdaten, Messwerte, Verträge wie Smart Contracts oder sonstige Vereinbarungen in einem Netzwerk von Knotenpunkten abgespeichert werden.

Aus technischer Sicht ist jeder Knoten ein Server, der wiederum mit allen Knoten des Netzwerks der Blockchain in Verbindung steht. Jeder Knoten erhält eine Kopie aller Daten, die in der gesamten Blockchain abgespeichert wurden. Sollen neue Daten in die Blockchain eingetragen werden, so muss das gesamte Netzwerk über einen Algorithmus der Konsensfindung übereinkommen, ob diese Daten gültig sind.

Das Ergebnis wird dann über alle Knoten verteilt. Dies macht die Blockchain quasi unkorrumpierbar, weil die Knoten von den Teilnehmern sonst alle gleichzeitig manipulieren werden müssten. Sollte ein Knoten einmal ausfallen, so springen die anderen Knoten für ihn ein und halten das Gesamtsystem hochverfügbar.

Wozu die Blockchain wirklich gut ist

Die Blockchain eignet sich vor allem dafür, wenn es um eine absolute Rückverfolgbarkeit von Werkstoffen, Produkten und Dienstleistungen geht. So können die berechtigten Teilnehmer jederzeit nachvollziehen, wer zum Beispiel welche und wie viele Bauteile gedruckt hat, die Urheberschaft für sich beanspruchen darf oder wie sie weiterverwendet werden dürfen oder wurden. Das rührt daher, dass die Blockchain keine Daten überschreibt, sondern immer nur neue Daten hinzufügt.

Doch was passiert, wenn zwar ein verifiziertes 3D-Druck-Original-Bauteil vorliegt, aber es unberechtigterweise beim Einbau in eine Maschine, Auto oder Flugzeug gegen ein wertloses Plagiat ausgetauscht wird? Dafür wird auf dem gedruckten Bauteil eine fixe Signatur wie zum Beispiel eine Lasergravur oder RFID-Chips angebracht, die nur durch seine Zerstörung manipulierbar ist. Natürlich werden alle notwendigen Daten, Informationen und Lizenzschlüssel in die Blockchain eingetragen. Auf diese Weise kann auch nach dem Einbau eines additiv gefertigten Bauteils der Nachweis für ein Originalteil erbracht werden. So wird das additive Fertigungsverfahren sozusagen Schicht für Schicht sicherer.

 

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