Dies wird im Bereich additive Fertigung oft vernachlässigt, da beim 3D-Druck häufig der Rechteinhaber das Objekt selbst druckt oder das Objekt über Verträge mit seinem Dienstleister geschützt wird. Der Markt der additiven Fertigung entwickelt sich rasant weiter, so dass diese Art der Absicherung in Zukunft nicht mehr adäquat sein wird. Zum einen werden die Objekte global produziert, um Kosten einzusparen und Lieferketten zu verkürzen. Zum anderen muss das komplette System so aufgebaut sein, dass nur die berechtigten Personen die versendeten Daten nutzen dürfen. Zusätzlich muss die Monetarisierung der gedruckten Objekte möglich sein. Um diese Ziele zu erreichen, müssen die 3D-Druckdaten verschlüsselt werden und es muss möglich sein, die Berechtigung zur Nutzung zu verwalten und zu versenden. Lösungsanbieter arbeiten an Portalen, um zukünftig den gesamten Prozess darüber abbilden können, und die dann später das Potential haben, zum Standard zu werden.
Viele Industrieunternehmen wollen mittels 3D-Druck in der Lage sein, Serienteile Dritter im eigenen Haus produzieren zu können. Dann könnten sie flexibel und schnell ohne lange Logistikketten auf die jeweilige Marktnachfrage reagieren. Um dieses Ziel zu erreichen, wird neben der notwendigen Technik ein System zum Schutz der zugrundeliegenden Objektdaten und zur Monetarisierung des gedruckten Werkstücks benötigt. Genauer gesagt muss die folgende Frage frühzeitig geklärt werden: Wer darf wann, wo und wie oft auf die Objektdaten zugreifen?
Verschiedene Stakeholder
Ganz unterschiedliche, voneinander unabhängige Unternehmen sind an diesem Gesamtprozess beteiligt, von der digitalen Erstellung eines Objekts bis hin zum eigentlichen Druck. Der Designer erzeugt mit Hilfe einer geeigneten Software das 3D-Model des Objekts. Dies kann beispielsweise eine Armlehne eines Bürostuhls sein, das als Ersatzteil zum Drucken angeboten werden soll. Wichtig für ihn ist, das Objekt vor Produktpiraterie zu schützen und gleichzeitig die Anzahl der gedruckten Teile zu überwachen, damit er weiß, wann und durch wen diese gedruckt werden.
Vor dem Druck ist es notwendig, die Daten aufzubereiten. Dazu müssen die 3D-Objektdaten in Schichtmodelle umgewandelt werden, da der 3D-Drucker das Material scheibchenweise aufträgt. Das Drucken erfolgt abhängig von den Materialeigenschaften, beispielsweise Kunststoff oder Metall. Während der Druckphase können sich diese Eigenschaften temperatur- und zeitbedingt sogar noch ändern, was wiederum den Druck selbst beeinflusst. Der Hersteller dieser Schichtmodelle wählt ein geeignetes Softwarepaket aus, um die Berechnungen durchzuführen und den Druckvorgang zu steuern. Sein Interesse ist, diese in Schichtmodelle umgewandelten 3D-Objektdaten zu schützen.
Sobald die 3D-Objektdaten an das zum Drucken beauftragte Unternehmen geschickt werden, muss die Anzahl der gedruckten Objekte noch in die Druckersteuerung übertragen werden, um diese Anzahl zu kontrollieren. Der Auftraggeber möchte sicher sein, dass nur seine beauftragte Anzahl produziert wurde. Die oben beschriebenen Schritte können von einem Unternehmen, aber auch von unterschiedlichen Unternehmen, die sich irgendwo auf der Welt befinden, durchgeführt werden. Sobald verschiedene Beteiligte mit einer 3D-Objektdatei arbeiten, ist es wichtig, diese Daten zu schützen und zu monetarisieren.
Die Technik
Beim 3D-Druck handelt es sich grundsätzlich um eine Zukunftstechnologie, die noch viele Neuerungen hervorbringen wird. Jedoch können schon heute etablierte Technologien den 3D-Druck effizient unterstützen, gerade bei den Themen IP-Schutz und der Stückzahlüberwachung. Wibu-Systems hat seine bewährte CodeMeter-Technologie darauf ausgerichtet, um die digitale Prozesskette vollumfänglich und nach dem Stand der Technik sicher abzubilden und abrechenbar zu machen.
Es gilt, die beim 3D-Druck benötigten Daten sicher zu verschlüsseln. Dabei handelt es sich sowohl um die CAD-Rohdaten als auch die für den Druck aufbereiteten Daten. Die CAD-Software und die Softwareprodukte bei der Vorbereitung der weiteren Druckschritte müssen in der Lage sein, die verschlüsselten Daten zu entschlüsseln, weiter zu verarbeiten und schließlich wieder zu verschlüsseln. Zur Verschlüsselung dient die Codemeter-Bibliothek, damit die erforderlichen Routinen zur Ver- und Entschlüsselung einfach und schnell in die verschiedenen Softwareprodukte integriert werden können, was einen durchgängigen IP-Schutz entlang der Kette sicherstellt.
Damit ein solches System als sicher gelten kann, müssen die für die Ver- und Entschlüsselung erforderlichen kryptografischen Schlüssel sicher aufbewahrt und verteilt werden. Als sicherer Aufbewahrungsort der Schlüssel des Rechteinhaber eines 3D-Objekts dienen bei der Codemeter-Technologie die Hardware CmDongle, die softwarebasierte Aktivierungsdatei CmActLicense oder sie können auch über CmCloud direkt in der Cloud abgelegt werden. Die Schlüssel werden in Form einer Lizenz abgebildet und diese Lizenz kann mit spezifischen Rechten ausgestattet werden, beispielsweise um eine temporäre und/oder funktional eingeschränkte Nutzung der geschützten Objektdaten festzulegen. Die zum Drucken ausgestellte Lizenz enthält zusätzlich einen Zähler, mit dem die Anzahl der druckbaren Objekte begrenzt wird.
Das Tool CodeMeter License Central sorgt für das Management und die sichere Verteilung der Lizenzen und somit der Schlüssel. Da dieses Tool über die Cloud funktioniert, können die Lizenzen weltweit und zu jeder Zeit online an die Nutzer der Rechte verschickt werden. Dies geht auch offline, d.h. ohne direkte Anbindung eines Systems an das Internet. Die vielen Schnittstellen erlauben die Einbindung in existierende Backendsysteme von Unternehmen und bieten somit einen hohen Grad an Automatisierung.
Der Prozess beim 3D-Druck
Will ein Unternehmen ein Objekt im 3D-Druckverfahren für seine Produktion herstellen lassen, dann wird ein entsprechender Auftrag im Shopsystem des Komponentenherstellers platziert. Dieses Unternehmen erhält dann eine verschlüsselte Objektdatei und die erforderlichen Nutzungsrechte, zu dem auch die Anzahl der erworbenen Druckvorgänge gehört. Für das Unternehmen entfallen dabei lange, kostenintensive Lieferketten und Lagerkosten. Die Produktion der Teile kann „Just in time“ und sogar für Kleinstmengen kostengünstig erfolgen. Der Anbieter der Druckdatei kann sein wertvolles Know-how schützen und monetarisieren und über neue Distributionswege zusätzliche Zielgruppen und Märkte erschließen. (ge)
Additive Fertigung treibt laut Studie die digitale Transformation
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