DE102011078757A1 - 3D-Ersatzteildruck - Google Patents

3D-Ersatzteildruck Download PDF

Info

Publication number
DE102011078757A1
DE102011078757A1 DE102011078757A DE102011078757A DE102011078757A1 DE 102011078757 A1 DE102011078757 A1 DE 102011078757A1 DE 102011078757 A DE102011078757 A DE 102011078757A DE 102011078757 A DE102011078757 A DE 102011078757A DE 102011078757 A1 DE102011078757 A1 DE 102011078757A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
printer
component
printing
dimensional
certificates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102011078757A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Adler
Wolfram Schulze
Robin Sterr
Wolfgang Trumler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102011078757A priority Critical patent/DE102011078757A1/de
Publication of DE102011078757A1 publication Critical patent/DE102011078757A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/048Monitoring; Safety
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/36Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36542Cryptography, encrypt, access, authorize with key, code, password
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/49Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/490233-D printing, layer of powder, add drops of binder in layer, new powder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

Verfahren zum Drucken von dreidimensionalen Komponenten auf 3D Druckern, wobei von einem Komponentendesigner CAD-Modelle und Qualitätsattribute für eine zu druckende Komponente, sowie Zertifikate bezüglich der Anforderungen an einen zu verwendenden 3 eines tragbaren Gegenstandes für einen Verbraucher bereitgestellt werden, wobei vom Komponentendesigner die Zertifikate an geeignete 3D Drucker, die die Qualitätsattribute und Anforderungen erfüllen, verteilt werden, und wobei, bei übereinstimmenden Zertifikaten auf dem tragbaren Gegenstand und auf dem 3D Drucker, die CAD-Modelle und Qualitätsattribute zum Drucken der dreidimensionalen Komponente auf den 3D Drucker übertragen werden. Ein Anwendungsszenario besteht darin, Teile der Konstruktionspläne eines Fahrzeugs die extern gedruckt werden können zusammen mit Qualitätssichernden Attributen und Schutzmechanismen (z. B. Zertifikaten) auf dem Fahrzeugschlüssel des Fahrzeugs oder einem anderen tragbaren mobilen Teil (z. B. Smartphone) zu speichern. Das erlaubt, im Gegensatz zu zentralisierten und replizierten Datenbanken, eine dezentrale und effiziente Bereitstellung der 3D Druckdaten. Den Schlüssel des Fahrzeugs hat man immer dabei und somit auch im Notfall alle notwendigen Daten. Gleichzeitig brauchen die Drucker keinerlei Live-Datenanbindung. Zudem ist es damit sicher gestellt, dass nur Dinge gedruckt werden, die auch wirklich zum Fahrzeug passen, ohne das der Anwender etwa in einem Katalog suchen muss.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Drucken von dreidimensionalen Komponenten auf 3D Druckern.
  • 3D Druck birgt ein hohes Potential zukünftig eine wichtige Produktionstechnologie für Konsumgüter oder Ersatzteile zu werden. Hieraus ergeben sich große Herausforderungen insbesondere im Hinblick auf die Bereitstellung von Fahrzeugspezifischen Informationen über die zu druckenden Ersatzteile.
  • Ein 3D-Drucker (Digital Fabricator, Fabber) ist ein Gerät zur Erzeugung von 3-dimensionalen Gegenstände aus CAD- oder anderen Modelldaten. Bei bekannten 3D-Druckern wird ein Gegenstand durch sukzessives Hinzufügen oder Auftragen von Material (z. B. schnell härtende Kunststoffe) erzeugt. 3D-Drucker finden z. B. Anwendung im Musterbau oder bei der Erstellung von Prototypen (Rapid Prototyping).
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Drucken von dreidimensionalen Komponenten auf 3D Druckern bereitzustellen, das ein sicheres Drucken von dreidimensionalen Komponenten in entfernten Orten ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Drucken von dreidimensionalen Komponenten auf 3D Druckern, wobei von einem Komponentendesigner CAD-Modelle und Qualitätsattribute für eine zu druckende Komponente, sowie Zertifikate bezüglich der Anforderungen an einen zu verwendenden 3D Drucker durch Speicherung auf ein Speichermedium eines tragbaren Gegenstandes für einen Verbraucher bereitgestellt werden, wobei vom Komponentendesigner die Zertifikate an geeignete 3D Drucker, die die Qualitätsattribute und Anforderungen erfüllen, verteilt werden, und wobei, bei übereinstimmenden Zertifikaten auf dem tragbaren Gegenstand und auf dem 3D Drucker, die CAD-Modelle und Qualitätsattribute zum Drucken der dreidimensionalen Komponente auf den 3D Drucker übertragen werden. Dadurch können an entfernten Orten (z. B. Autobahnraststätten) je nach individuellem Bedarf dreidimensionale Komponenten (z. B. Kunststoffdichtungen) erzeugt werden, die vordefinierten Qualitätsanforderungen genügen.
  • Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass es sich beim Komponentendesigner um einen Fahrzeughersteller handelt. Ein Fahrzeughersteller kann somit seinen Kunden als zusätzlichen Service die Bereitstellung von qualitativen Ersatzteilen an entfernten Orten anbieten.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass es sich beim tragbaren Gegenstand um einen Autoschlüssel handelt. Wenn ein Fahrzeughersteller oder ein Ersatzteillieferant alle oder eine Teilmenge von 3D Modellen von für ein bestimmtes Fahrzeug druckbaren Teile inklusive den für dieses Fahrzeug relevanten Ausprägungen in Bezug auf die Materialqualität im Fahrzeugschlüssel codiert, so hat der Fahrzeughalter zu jedem Zeitpunkt alle benötigten Daten dabei, die ein 3D Drucker bei Bedarf auf gesicherte Art und Weise auslesen kann, um basierend darauf ein Ersatzteil für das entsprechende Fahrzeug zu drucken.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass es sich bei der dreidimensionalen Komponente um ein Ersatzteil eines Fahrzeuges handelt. Ein Fahrzeughersteller oder Ersatzteilhersteller für Fahrzeuge kann somit sicherstellen, dass ein Kunde bei Bedarf (z. B. bei Verschleiß eines Teiles) sofort ein Ersatzteil erhält, das den Qualitätsanforderungen des Herstellers genügt.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Datenübertragung zwischen dem tragbaren Gegenstand und dem 3D Drucker durch Near-Field-Communication (NFC) erfolgt. Die Near-Field-Communication (Datenübertragung auf kurzen Distanzen) kann z. B. durch ein RFID System realisiert sein, wobei der tragbare Gegenstand mit einem Transponder (TAG) und der 3D Drucker mit einem Leser (RFID Reader) versehen ist. Durch Kryptografiemodule auf dem Tag kann eine sichere Datenübertragung zwischen dem tragbaren Gegenstand und dem 3D Drucker gewährleistet werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Datenübertragung zwischen dem tragbaren Gegenstand und dem 3D Drucker über eine USB Schnittstelle erfolgt. USB Schnittstellen sind weit verbreitet. Im einfachsten Fall kann der tragbare Gegenstand auf die USB Schnittstelle des 3D Druckers aufgesteckt werden, um die Datenübertragung durchzuführen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Überprüfung, ob die Zertifikate auf dem tragbaren Gegenstand mit den Zertifikaten auf dem 3D Drucker übereinstimmen durch einen Chip auf dem tragbaren Gegenstand erfolgt. Insbesondere können Transponder bereits mit einem Microchip ausgestattet sein. Durch die Überprüfung der Zertifikate wird gewährleistet, dass nur solche Drucker verwendet werden, die den Anforderungen des Komponentendesigners (Hersteller eines Fahrzeuges) genügen. Dadurch können keine minderwertigen Teile produziert werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass nach dem Drucken der dreidimensionalen Komponente die vom tragbaren Gegenstand und den 3D Drucker übertragenen Daten auf dem 3D Drucker gelöscht werden. Dadurch ist sichergestellt, dass mit den CAD Daten nicht weitere Komponenten gedruckt werden. Dadurch wird verhindert, dass ein Ersatzmarkt an Ersatzteilen entsteht, der die Geschäfte des Herstellers beeinträchtigen würde.
  • Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch einen 3D Drucker zum Drucken von dreidimensionalen Komponenten, geeignet zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8. 3D Drucker werden heutzutage immer erschwinglicher und sind häufig anzutreffen. Dadurch kann auf einfache Weise eine nach einem individuellen Bedarf gesteuerte Bereitstellung von Gütern sichergestellt werden, ohne Vorausplanung oder Lagerhaltung.
  • Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch einen tragbaren Gegenstand, geeignet zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8. Als tragbare Gegenstände sind insbesondere solche Geräte geeignet, die die sowieso schon einen Bezug zu den herzustellenden Gütern haben. Z. B. ein Autoschlüssel für die Produktion von Kfz-Ersatzteilen (z. B. Kunststoff- oder Gummiteile).
  • Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Drucken von dreidimensionalen Komponenten auf 3D Druckern, das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • a) Authentifizieren des 3D Druckers bei einem Hersteller oder bei einem Modellarchiv;
    • b) Übertragen von CAD Daten der zu druckenden Komponente vom Hersteller bzw. vom Modellarchiv auf den 3D Drucker über eine sichere Datenverbindung;
    • c) Drucken der dreidimensionalen Komponente auf dem 3D Drucker, basierend auf den übermittelten CAD Daten. Das Verfahren ermöglicht die bedarfsgesteuerte Produktion von Gütern unter Kontrolle des Herstellers in entfernten Produktionsstätten.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine erste beispielhafte Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren,
  • 2 eine zweite beispielhafte Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren, und
  • 3 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für das erfindungsgemäße Verfahren.
  • 3D Druck birgt ein hohes Potential zukünftig eine wichtige Produktionstechnologie für Konsumgüter oder Ersatzteile zu werden. Hieraus ergeben sich große Herausforderungen insbesondere im Hinblick auf die Bereitstellung von Fahrzeugspezifischen Informationen über die zu druckenden Ersatzteile. Die Varianz bei Fahrzeugteilen ist groß. Dies ist der Menge an Fahrzeugherstellern, Baureihen und Teilezulieferern zuzuschreiben. Dazu kommen fahrzeugspezifische Ausprägungen, sodass ein bestimmtes Teil in einem 100 PS Fahrzeug andere Eigenschaften haben muss, als in einem Fahrzeug mit 200 PS.
  • Es wird erwartet, dass zukünftig neben den Vertragswerkstätten auch freie Anbieter Geräte bereit stellen wollen, welche in der Lage sind beliebige Ersatzteile für KFZ und LKW auf Knopfdruck zu drucken.
  • Folgende konkreten Probleme können in diesem Szenario auftreten:
    • – Die Drucker an sich haben verschiedene Qualitäten, können unterschiedliche Dimensionen drucken und verwenden mitunter verschiedene Druckmaterialien (z. B unterschiedliche Kunststoffe) in unterschiedlicher Qualität. Dies führt zu folgendem Problem: Nicht alle Ersatzteile können auf allen Druckern gedruckt werden. Es muss also sicher gestellt sein, dass ein Drucker die Qualitätsansprüche und sonstige Kriterien erfüllt, die es erlauben ein Teil in der benötigten Qualität zu drucken. Ein Beispiel sind die physikalischen Eigenschaften des Werkstoffs in Bezug auf Temperaturbelastung, Reaktion auf Kräfte, Steifigkeit, usw.
    • – Die Drucker sind u. U. nicht immer an Daten-Infrastruktur angebunden oder es gibt andere Gründe, dass die Drucker nicht auf die Datenbanken der Fahrzeug-/Ersatzteilhersteller zugreifen dürfen oder können. Dies führt zu folgendem Problem: Die 3D Modelle der zu druckenden Teile, sowie die Attribute bezüglich Qualität des Druckers und dessen Druckmaterial müssen auch dezentral vorliegen. Um Replikationen der 3D Modelle auf Speichern des Druckerherstellers zu vermeiden (hohe Kopier/Einbruchsgefahr) braucht man andere Möglichkeiten der Datenbereitstellung. Zudem sollte es vermieden werden, dass die Drucker alle möglichen Teile in jeder möglichen Ausprägung permanent kennen müssen (Daten persistent gespeichert).
  • 1 zeigt eine erste beispielhafte Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren. Die Lösung der oben angesprochenen Probleme besteht darin, dass ein Fahrzeughersteller bzw. ein Komponentendesigner H1 für alle ein bestimmtes Fahrzeug druckbaren Teile die 3D Modelle mitsamt den für dieses Fahrzeug relevanten Ausprägungen in Bezug auf die Materialqualität in einem tragbaren mobilen Gegenstand, z. B. einen Fahrzeugschlüssel FS codiert. So hat der Fahrzeughalter zu jedem Zeitpunkt alle benötigten Daten dabei, die ein 3D Drucker D1 bei Bedarf auf gesicherte Art und Weise auslesen kann. Das Auslesen kann z. B. berührungslos über RFID oder z. B. auch über eine USB Schnittstelle erfolgen.
  • Im Folgenden wird ein Szenario für dieses Ausführungsbeispiel vorgestellt:
    • 1) Der Fahrzeughersteller speichert alle für das Fahrzeug relevanten 3D Modelle, Qualitätsattribute und Zertifikate auf dem Schlüssel.
    • 2) Der Fahrzeughersteller vergibt Zertifikate an die Druckerhersteller. Diese Zertifikate erlauben ein späteres Auslesen der Daten aus den Fahrzeugschlüsseln.
    • 3) In dem Fall das ein Kunde ein Ersatzteil für seinen Wagen drucken lassen möchte bringt er diesen in die Nähe des Druckers D1. Dieser lässt sich nach der Überprüfung der Zertifikate auslesen und stellt so alle nötigen Informationen bereit.
  • Dabei sind folgende Voraussetzungen zu erfüllen:
    • – Die Schlüssel FS müssen genug Speicherkapazität zur Verfügung stellen
    • – Die Schlüssel FS sollen einfach von den Herstellern H1 schreibbar und von den Druckern D1 lesbar sein. Die Beschreibung der Schlüssel FS kann z. B. ab Werk durch den Fahrzeughersteller H1 durch Speicherung der CAD Daten auf einen Speicherchip erfolgen. Es ist aber auch möglich, dass nach Auslieferung des Fahrzeugs über einen Internet Download die CAD Daten auf einen Speicher des Fahrzeugsschlüssels FS geladen werden. Das Auslesen der CAD Daten beim Drucker D1 erfolgt vorteilhafter weise berührungslos oder über eine USB Schnittstelle.
    • – Die Drucker D1 dürfen nicht in der Lage sein, die Modelle die aus den Schlüsseln FS gelesen werden dauerhaft zu speichern. Dies kann z. B. durch eine Zeitschranke sichergestellt werden. Es ist aber auch denkbar, dass hiefür ein Dongle-Mechanismus verwendet wird, wobei der Fahrzeugschlüssel FS selbst als Dongle verwendbar ist. Wenn der Fahrzeugschlüssel FS sich nicht mehr in der Nähe des 3D Druckers D1 befindet, werden die Daten auf dem 3D Drucker automatisch gelöscht.
    • – Die Überprüfung ob ein Drucker D1 die Daten aus einem Schlüssel FS lesen darf, erfolgt im Schlüssel FS, sodass dieser die Lesung sperren kann.
  • Ein erfinderischer Schritt besteht darin, Teile der Konstruktionspläne eines Fahrzeugs die extern gedruckt werden können zusammen mit Qualitätssichernden Attributen und Schutzmechanismen (z. B. Zertifikaten) auf dem Fahrzeugschlüssel FS des Fahrzeugs oder einem anderen tragbaren mobilen Teil (z. B. Smartphone) zu speichern. Das erlaubt, im Gegensatz zu zentralisierten und replizierten Datenbanken, eine dezentrale und effiziente Bereitstellung der 3D Druckdaten. Den Schlüssel FS des Fahrzeugs hat man immer dabei und somit auch im Notfall alle notwendigen Daten. Gleichzeitig brauchen die Drucker keinerlei Live-Datenanbindung. Zudem ist es damit sicher gestellt, dass nur Dinge gedruckt werden, die auch wirklich zum Fahrzeug passen, ohne das der Anwender etwa in einem Katalog suchen muss. In diesem Zusammenhang ist es auch denkbar, das (Vertrags-)Werkstätten die Informationen auf dem Schlüssel FS bei Bedarf erneuern können (z. B. bei Umbauten oder neuen Versionen der Modelle).
  • 2 zeigt eine zweite beispielhafte Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren. Die Produktion von Gütern findet meistens in dedizierten Produktionsstätten statt Die Verfahren bestehen außerdem aus mehreren Produktionsschritten. Eingabedaten für diese Produktionsschritte sind hier oft Steuerbefehle für die Produktionsmaschinen, jedoch keine rohen 3D Eingabedaten. Da sich diese Eingabedaten zudem auf mehrere Maschinen verteilen, kann das Originalmodell nicht aus diesen Daten rekonstruiert werden. Das geistige Eigentum ist somit durch physikalische Zugangskontrolle, wie auch durch dezentrale Produktion sowie nicht Rekonstruierbarkeit geschützt. Diese Maßnahmen sind jedoch unzureichend für die Produktion mittels 3D-Druck, wenn die Sicherheit der für den 3D-Druck benötigten CAD Daten nicht sichergestellt ist. Aus der Datenübertragungstechnik kennt man die Verschlüsselung, jedoch ist diese unzureichend, da spätestens zum Zeitpunkt des Drucks die Daten in ihrer Originalform vorliegen müssen.
  • Hier beschrieben werden zwei Ansätze. Einmal für den Anwendungsfall einer realen Produktion mit der vollen Qualität und Güte des Produkts und außerdem eine Variante, in der ein provisorisches Ersatzteil gedruckt werden kann.
  • Szenario Produktion in voller Qualität
  • Die 2 zeigt die beteiligten Kooperationspartner: Den Hersteller H2 bzw. ein Modellarchiv und den 3D Produktionsdrucker D2 bzw. des Betreiber des Druckers.
  • (1) Der Hersteller H2 bzw. das Modellarchiv stellen den Ort dar, an dem die Produkte definiert und insbesondere die Modelle vorgehalten werden. Meistens ist dies der Hersteller H2 selbst.
  • (2) Der Kooperationspartner ist die Produktionsstätte bzw. der 3D-Produktionsdrucker D2 selbst. Der erste Schritt besteht nun darin, das Modell (CAD Daten inkl. Evtl. Qualitätsanforderungen) verschlüsselt zum Produktionsdrucker D2 zu transportieren. Hierzu bedient man sich eines kryptographischen Verfahrens, welches die Daten über die Datenverbindung (3) transportiert. Bevor die Modelle ausgetauscht werden, muss sich der Produktionsdrucker D2 gegenüber dem Hersteller H2 authentifizieren, so dass dieser sichergehen kann, dass der Drucker D2 auch berechtigt ist, das Produkt zu drucken. Der Hersteller H2 bzw. das Modellarchiv kann außerdem nun sicher gehen, dass der Drucker D2 ein mit dem hier beschriebenen Verfahren vor Manipulationen geschützter Drucker ist.
  • Das Kernstück ist nun die manipulationssichere Entschlüsselungs- und Drucksteuerung (6). Die Algorithmen zur Entschlüsselung, sowie zur Druckersteuerung, außerdem alle relevante Elektronik, die zur Verarbeitung oder (temporären) Speicherung der Modelle dient, ist hierbei hermetisch und zugriffssicher in einem Gehäuse untergebracht. Beim Versuch, dieses Gehäuse zu öffnen, wird es automatisch zerstört. Dies kann beispielsweise durch mechanische Verformung der Elektronikkomponenten oder Verätzung geschehen. Somit ist sichergestellt, dass die digitalen Modelldaten nicht ausgelesen werden können. Um einen weiteren Schutz vor Rekonstruktion zu gewährleisten, kann das Modul (6) außerdem noch absichtlich eingefügt Blind-Drucke erstellen, um eine Zusammensetzung des Produkts auf Grund des Materialverbrauchs zu erschweren.
  • Die oben beschriebene Lösung ist dann einsetzbar, wenn der Produktionsdrucker den Manipulationsschutzbestimmungen genügt.
  • Szenarion Produktion von temporären Ersatzteilen
  • Es sind Situationen vorstellbar, in denen beispielsweise aus Kostengründen, nur ein nicht lizenzierter Low-End-Drucker zur Verfügung steht, z. B. zum Drucken von Ersatzteilen auf Autobahnraststätten. In diesem Fall sieht die Lösung vor, dass das entsprechende Ersatzteilmodell beim Hersteller H2 oder beim Modellarchiv angefragt wird. Dieser stellt fest, dass der Produktionsdrucker D2 nicht dem Manipulationsstandard entspricht. Daher wird intern ein Light-Modell (4) ausgewählt, welches nur für den vorübergehenden Einsatz, beispielsweise zur Fahrt bis zur nächsten Werkstatt gedacht ist. Die Konstruktion dieses temporären Ersatzteils ist auch weit weniger aufwendig, als die Konstruktion des Originalteils, da wesentlich geringer Qualitätsanforderungen genügen.
  • Ein erfinderischer Schritt liegt zum einen darin, dezentrale, 3D-Produktionsanlagenmittels Verschlüsselungs-, Signier- und mechanischen/chemischen Zugriffstechnologien vor Manipulationen zu schützen und somit den Schutz geistigen Eigentums in einer dezentralen, 3D-Drucker basierenden Produktion Überhaupt erst möglich zu machen. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass Hersteller anhand der Druck-Anfrage erkennen können, dass es sich um einen standardisierten und somit vertrauenswürdigen Produktionsdrucker handelt. Somit ist sichergestellt, dass bei Auslieferung des Modells an diesen Drucker das Gut zwar produziert werden kann, das Wissen über Beschaffenheit, Form, Struktur und andere Konstruktionsdaten allerdings nicht für Dritte zugänglich ist.
  • Ein weiterer Vorteil ist die Bereitstellung und automatische Auswahl einer ”Low-End”-Variante von Ersatzteilmodellen, welche dann an Low-End-Produktionsgeräte D2 geschickt werden können. Der Vorteil ist hier, dass diese Drucker zukünftig relativ kostengünstig aufgestellt und mit einer reduzierten Anzahl an Materialien bestückt werden können.
  • 3 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für das erfindungsgemäße Verfahren zum Drucken von dreidimensionalen Komponenten auf 3D Druckern, wobei im Schritt S1 von einem Komponentendesigner CAD-Modelle und Qualitätsattribute für eine zu druckende Komponente, sowie Zertifikate bezüglich der Anforderungen an einen zu verwendenden 3D Drucker durch Speicherung auf ein Speichermedium eines tragbaren Gegenstandes für einen Verbraucher bereitgestellt werden, und wobei im Schritt S2 vom Komponentendesigner die Zertifikate an geeignete 3D Drucker, die die Qualitätsattribute und Anforderungen erfüllen, verteilt werden, und wobei bei übereinstimmenden Zertifikaten auf dem tragbaren Gegenstand und auf dem 3D Drucker, im Schritt S3 die CAD-Modelle und Qualitätsattribute zum Drucken der dreidimensionalen Komponente auf den 3D Drucker übertragen werden.
  • Die Übertragung der Zertifikate vom Fahrzeughersteller (H1; 1) auf den 3D Drucker kann z. B. durch gesicherte Internet Downloads erfolgen oder durch die Vergabe von vom Hersteller bereitgestellten Dongles. Die Übertragung von CAD-Modellen und Qualitätsattributen für eine zu druckende Komponente (z. B. Ersatzteil für ein Fahrzeug), sowie Zertifikate bezüglich der Anforderungen an einen zu verwendenden 3D Drucker auf ein Speichermedium eines tragbaren Gegenstandes (z. B. Fahrzeugschlüssel) kann bereits zur Auslieferung eines Fahrzeugs werksseitig direkt beim Hersteller (H1; 1) erfolgen, z. B. durch Speicherung auf einen Speicherchip im Fahrzeugschlüssel. Prinzipiell ist aber auch ein Internet Download möglich. Dies ist z. B. vorteilhaft bei Weiterentwicklungen bzgl. der Ersatzteile oder bei Austauschaktionen. Die Übertragung der CAD Daten vom tragbaren Gegenstand (z. B. Fahrzeugschlüssel) auf den 3D Drucker erfolgt vorteilhafter weise berührungslos (z. B. über RFID Technologie). Die Übertragung kann aber auch über eine USB Schnittstelle erfolgen.
  • Verfahren zum Drucken von dreidimensionalen Komponenten auf 3D Druckern, wobei von einem Komponentendesigner CAD-Modelle und Qualitätsattribute für eine zu druckende Komponente, sowie Zertifikate bezüglich der Anforderungen an einen zu verwendenden 3D Drucker durch Speicherung auf ein Speichermedium eines tragbaren Gegenstandes für einen Verbraucher bereitgestellt werden, wobei vom Komponentendesigner die Zertifikate an geeignete 3D Drucker, die die Qualitätsattribute und Anforderungen erfüllen, verteilt werden, und wobei, bei übereinstimmenden Zertifikaten auf dem tragbaren Gegenstand und auf dem 3D Drucker, die CAD-Modelle und Qualitätsattribute zum Drucken der dreidimensionalen Komponente auf den 3D Drucker übertragen werden. Ein Anwendungsszenario besteht darin, Teile der Konstruktionspläne eines Fahrzeugs die extern gedruckt werden können zusammen mit Qualitätssichernden Attributen und Schutzmechanismen (z. B. Zertifikaten) auf dem Fahrzeugschlüssel des Fahrzeugs oder einem anderen tragbaren mobilen Teil (z. B. Smartphone) zu speichern. Das erlaubt, im Gegensatz zu zentralisierten und replizierten Datenbanken, eine dezentrale und effiziente Bereitstellung der 3D Druckdaten. Den Schlüssel des Fahrzeugs hat man immer dabei und somit auch im Notfall alle notwendigen Daten. Gleichzeitig brauchen die Drucker keinerlei Live-Datenanbindung. Zudem ist es damit sicher gestellt, dass nur Dinge gedruckt werden, die auch wirklich zum Fahrzeug passen, ohne das der Anwender etwa in einem Katalog suchen muss.
  • H1, H2
    Fahrzeughersteller
    D1, D2
    3D Drucker
    FS
    Fahrzeugschlüssel
    S1, S2, S3
    Verfahrensschritt

Claims (11)

  1. Verfahren zum Drucken von dreidimensionalen Komponenten auf 3D Druckern (D1, D2), wobei von einem Komponentendesigner (H1, H2) CAD-Modelle und Qualitätsattribute für eine zu druckende Komponente, sowie Zertifikate bezüglich der Anforderungen an einen zu verwendenden 3D Drucker (D1, D2) durch Speicherung auf ein Speichermedium eines tragbaren Gegenstandes für einen Verbraucher bereitgestellt werden, wobei vom Komponentendesigner (H1, H2) die Zertifikate an geeignete 3D Drucker (D1, D2), die die Qualitätsattribute und Anforderungen erfüllen, verteilt werden, und wobei, bei übereinstimmenden Zertifikaten auf dem tragbaren Gegenstand (FS) und auf dem 3D Drucker (D1, D2), die CAD-Modelle und Qualitätsattribute zum Drucken der dreidimensionalen Komponente auf den 3D Drucker (D1, D2) übertragen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich beim Komponentendesigner (H1, H2) um einen Fahrzeughersteller (H1, H2) handelt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich beim tragbaren Gegenstand (FS) um einen Autoschlüssel (FS) handelt.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei der dreidimensionalen Komponente um ein Ersatzteil eines Fahrzeuges handelt.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Datenübertragung zwischen dem tragbaren Gegenstand (FS) und dem 3D Drucker (D1, D2) durch Near-Field-Communication (NEC) erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Datenübertragung zwischen dem tragbaren Gegenstand (FS) und dem 3D Drucker (D1, D2) über eine USB Schnittstelle erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Überprüfung, ob die Zertifikate auf dem tragbaren Gegenstand mit den Zertifikaten auf dem 3D Drucker (D1, D2) übereinstimmen durch einen Chip auf dem tragbaren Gegenstand (FS) erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei nach dem Drucken der dreidimensionalen Komponente die vom tragbaren Gegenstand und den 3D Drucker (D1, D2) übertragenen Daten auf dem 3D Drucker (D1, D2) gelöscht werden.
  9. Ein 3D Drucker (D1, D2) zum Drucken von dreidimensionalen Komponenten, geeignet zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Ein tragbarer Gegenstand (FS), geeignet zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  11. Verfahren zum Drucken von dreidimensionalen Komponenten auf 3D Druckern (D1, D2), das Verfahren umfassend die folgenden Schritte: a) Authentifizieren des 3D Druckers (D1, D2) bei einem Hersteller (H1, H2) oder bei einem Modellarchiv; b) Übertragen von CAD Daten der zu druckenden Komponente vom Hersteller (H1, H2) bzw. vom Modellarchiv auf den 3D Drucker (D1, D2) über eine sichere Datenverbindung; c) Drucken der dreidimensionalen Komponente auf dem 3D Drucker (D1, D2), basierend auf den übermittelten CAD Daten.
DE102011078757A 2011-07-06 2011-07-06 3D-Ersatzteildruck Ceased DE102011078757A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011078757A DE102011078757A1 (de) 2011-07-06 2011-07-06 3D-Ersatzteildruck

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011078757A DE102011078757A1 (de) 2011-07-06 2011-07-06 3D-Ersatzteildruck

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011078757A1 true DE102011078757A1 (de) 2013-01-10

Family

ID=47426454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011078757A Ceased DE102011078757A1 (de) 2011-07-06 2011-07-06 3D-Ersatzteildruck

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011078757A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014201121A1 (de) 2014-01-22 2015-07-23 Robert Bosch Gmbh Elektronisches Funktionsbauteil und Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Funktionsbauteils
DE102016012354A1 (de) * 2016-10-17 2018-04-19 Abdolali Stovan Verfahren zum zerstörungsfreien Öffnen eines Schlosses
DE102016226159A1 (de) * 2016-12-23 2018-06-28 Airbus Operations Gmbh Additives fertigungssystem und validierungsverfahren für additiv gefertigte bauteile

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020188622A1 (en) * 2001-05-15 2002-12-12 Wallen Todd Alan Method and system for capturing, managing, and disseminating manufacturing knowledge
DE202005001972U1 (de) * 2005-02-07 2005-04-07 H & M Gutberlet Gmbh Zugangskontrolleinrichtung für ein Kraftfahrzeug
WO2011011818A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 Zydex Pty Ltd 3d printing on a rotating cylindrical surface

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020188622A1 (en) * 2001-05-15 2002-12-12 Wallen Todd Alan Method and system for capturing, managing, and disseminating manufacturing knowledge
DE202005001972U1 (de) * 2005-02-07 2005-04-07 H & M Gutberlet Gmbh Zugangskontrolleinrichtung für ein Kraftfahrzeug
WO2011011818A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 Zydex Pty Ltd 3d printing on a rotating cylindrical surface

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014201121A1 (de) 2014-01-22 2015-07-23 Robert Bosch Gmbh Elektronisches Funktionsbauteil und Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Funktionsbauteils
DE102016012354A1 (de) * 2016-10-17 2018-04-19 Abdolali Stovan Verfahren zum zerstörungsfreien Öffnen eines Schlosses
DE102016226159A1 (de) * 2016-12-23 2018-06-28 Airbus Operations Gmbh Additives fertigungssystem und validierungsverfahren für additiv gefertigte bauteile
US10885214B2 (en) 2016-12-23 2021-01-05 Airbus Operations Gmbh Additive manufacturing system and method for validating additively manufactured components

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3631671B1 (de) Bidirektional verkettete blockchain-struktur
DE102017205163A1 (de) Hashwerte für die bidirektionale verkettete Blockchain
EP3688928B1 (de) Dataculestruktur und verfahren zum manipulationssicheren speichern von daten
DE112016002331T5 (de) Fahrzeugkommunikationssystem, fahrzeugeigene Vorrichtung und Schlüsselausgabevorrichtung
EP2095337A1 (de) Anordnung zur dokumentation des status von removable parts an bord eines luftfahrzeugs
EP3649625B1 (de) Verfahren zur delegation von zugriffsrechten
EP2820599A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten von formularen mit einer datenverarbeitungsanlage
DE102017218736A1 (de) Bidirektionale verkettete Blockchain-Struktur
WO1999008415A2 (de) Einrichtung zum sicheren erstellen von elektronischen unterschriften
DE102011078757A1 (de) 3D-Ersatzteildruck
EP2905752B1 (de) ELEKTRONISCHE SCHLIEßANLAGE MIT MEHREREN SCHLIEßZYLINDERN
EP1784756B1 (de) Verfahren und sicherheitssystem zur sicheren und eindeutigen kodierung eines sicherheitsmoduls
EP3732868B1 (de) Verfahren zum sichern einer automatisierungskomponente
EP2774125B1 (de) Dokumentenprüfung
EP1516790A1 (de) Kennzeichnungsvorrichtung für wertvolle Güter und entsprechendes Kennzeichnungsverfahren
EP1533937B1 (de) Verfahren zum Authentifizieren eines Gegenstands
WO2010079192A1 (de) Verfahren zum verarbeiten von druckaufträgen mit hilfe eines tragbaren datenträgers
EP3234853A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum sicheren speichern von daten und zum zugreifen auf diese daten
DE202016101441U1 (de) System mit einem mobilen Schlüsselgerät
DE102014103710B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Produkts unter Verwendung eines Herstellungsgeräts zum Herstellen dreidimensionaler Objekte
EP3175383B1 (de) Verfahren zur änderung der kontrolldaten einer chipkarte und chipkartensystem
DE102010045571A1 (de) Rückverfolgbare Kennzeichnung eines Sicherheitsmerkmals
DE102008039090A1 (de) Verfahren zur Programmierung eines Fahrzeugschlüssels und Verfahren zur Steuerung einer Programmierung eines Fahrzeugschlüssels
DE102016219308A1 (de) Verfahren, System, Computerprogramm und Computerprogrammprodukt zur Verwaltung einer Vorrichtung
DE102008029807A1 (de) Verfahren und Vorichtung zur Authentifizierung, Verschlüsselung von Daten und/oder Kennzeichnung von Waren

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20130723