Виртуальный инвентарь и 3D-печать:необходимость безопасности

Аддитивное производство способствует переходу к распределенному цифровому производству. Возможность производить детали из цифровых файлов открывает новые захватывающие возможности для гибкого производства - от виртуальных запасов до локализованного производства по запросу.

Подход к гибкому и экономичному производству, которому способствует AM, по понятным причинам привлекателен. При традиционном производстве хранение и поддержание физических запасов запасных частей и запасных частей может быть невероятно дорогостоящим. Это также может быть непрактичным - например, для деталей, которые сняты с производства или стали устаревшими, у компаний остается запас, который больше нельзя использовать.

Например, автомобильная компания будет иметь широкий спектр моделей автомобилей, потенциально требующих тысячи запасных частей и запасных частей. Управление полной инвентаризацией в этом сценарии - это рецепт высоких затрат и сложного логистического планирования.

Аддитивное производство, или 3D-печать, предлагает идеальное цифровое решение, позволяя компаниям поддерживать виртуальные запасы, то есть хранить цифровые активы в цифровом инвентаре, позволяя производить детали по запросу и в момент необходимости.

В идеальном мире виртуальные запасы позволят производителям отправлять цифровые файлы на свои производственные предприятия в любую точку мира для производства по запросу, сокращая расходы и экономя значительное количество ресурсов.

Таким образом, потенциал аддитивного производства заключается не только в его способности создавать новые сложные геометрические формы и ускорять разработку продукта. Технология также может нарушить производственные процессы и управление цепочкой поставок. Создание цифровых запасов предлагает гибкий подход, который позволяет компаниям снизить затраты на складские запасы и обеспечить доставку деталей в более короткие сроки.

Проблема безопасности

Однако, как и во многих других случаях, дело обстоит не так однозначно. Хотя виртуальные запасы предлагают очевидные и убедительные преимущества, переход к цифровому производству также вызывает серьезные опасения в отношении безопасности и защиты интеллектуальной собственности.

Согласно исследованию кибербезопасности, проведенному EEF, хотя 91% производителей инвестируют в цифровые технологии, более трети (35%) считают, что риски безопасности мешают им сделать это в полной мере.

Опасения по поводу безопасности цифровых технологий, включая 3D-печать, вполне обоснованы. Цифровые файлы содержат данные, относящиеся к характеристикам продукта и способу производства детали. Несанкционированный доступ к таким данным может иметь серьезные последствия для бизнеса, такие как кража или подделка данных, что создает ключевую угрозу целостности интеллектуальной собственности компании.

При традиционном производстве кража одного предмета обычно не приводит к значительной потере дохода. В случае аддитивного производства последствия могут быть гораздо более серьезными. После компрометации файла проекта неуполномоченное лицо может получить доступ к запатентованным конструктивным особенностям детали, давая им план для воспроизведения объекта так часто, как они захотят, при условии, что у них есть подходящее оборудование.

Кроме того, возможность неавторизованных третьих сторон производить контрафактную продукцию создает не только риск потери прибыли, но и возможность производства некачественной продукции под торговой маркой компании, что ставит под угрозу целостность торговой марки компании.

И не только цифровые файлы подвержены уязвимостям безопасности - 3D-принтеры также могут подвергнуться риску взлома. Например, при подключении к Интернету незащищенный 3D-принтер может быть уязвим для хакеров, получающих удаленный доступ к машине и вносящих недостатки в программный код, который запускает принтер. Это потенциально может привести к нарушению процесса печати или даже к повреждению самого аппарата.

Хорошие новости

Поскольку модель распределенного производства требует обмена данными, теоретически любой, кто имеет доступ к данным 3D-файла, может изготовить рассматриваемую деталь или продукт. Поэтому компании должны обеспечить наличие правильных систем безопасности, чтобы гарантировать, что все данные используются надлежащим образом и что неавторизованные пользователи не имеют доступа. По мере того, как все больше и больше компаний начинают внедрять аддитивное производство в производство, необходимость защиты рабочих процессов AM становится, возможно, более важной, чем когда-либо. Хорошая новость заключается в том, что ряд компаний и исследовательских институтов работают над технологиями, необходимыми для обеспечения аддитивного производства на всех этапах рабочего процесса аддитивного производства.

Шифрование файлов

На этапе проектирования шифрование файлов проекта - это практика, которая гарантирует, что только авторизованные пользователи имеют доступ к прилагаемым данным. Как правило, шифрование включает создание зашифрованного цифрового контейнера для каждого файла дизайна, так что проекты не могут быть доступны до тех пор, пока они не будут расшифрованы машиной AM.

LEO Lane - компания, предоставляющая облачные решения для обеспечения безопасности. Его файлы «Limited Edition Object» (LEO) заменяют полный цифровой файл при передаче между сторонами. LEO включает модифицированную форму формата STL (LSTL), которая может управлять способом создания дизайна. Владелец IP может встроить инструкции в файл LSTL, указав тип машины, на которой он будет печататься, тип материалов и допустимое количество отпечатков - таким образом, гарантируя, что производитель не будет печатать элемент столько раз, сколько они хотеть.

Подробнее о партнерстве AMFG с LEO Lane

Проверка подлинности

Другие компании разработали методы, обеспечивающие подлинность деталей, напечатанных на 3D-принтере.

Компания InfraTrac в США разработала световую технологию защиты от подделок, которая помогает аутентифицировать продукты на полимерной основе. Технология наполняет полимеры AM химической «меткой», не изменяя химический состав материала. Уникальная химическая метка печатается на подповерхностных слоях полимерной детали в процессе ее производства, а затем может быть обнаружена с помощью портативного спектрометра, что позволяет оператору определить, является ли деталь подлинной или поддельной.

Другое решение, недавно предложенное исследователями Нью-Йоркского университета, использует QR-коды для предотвращения подделки и кражи интеллектуальной собственности при 3D-печати. Система инструктирует 3D-принтеры включать сотни крошечных элементов на различных слоях внутри компонента по мере его печати. После печати готовая деталь содержит трехмерное «QR-облако», которое может быть обнаружено сканером микро-компьютерной томографии для подтверждения подлинности. Этот метод был опробован на термопластах, фотополимерах и металлических сплавах, и, как сообщается, не нарушает структурную целостность детали.

Однако обратная сторона этого подхода заключается в том, что для правильного чтения кода требуется определение правильного угла и ориентации. Это может существенно усложнить процесс идентификации.

Блокчейн

Несмотря на то, что он хорошо известен в мире криптовалют и FinTech, возможности блокчейна для аддитивного производства все еще изучаются. Блокчейн можно в общих чертах определить как цифровой реестр, который позволяет всем членам сети обрабатывать транзакции (например, получать доступ и обмениваться данными) децентрализованно, без вмешательства.

В аддитивном производстве блокчейн может помочь защитить интеллектуальную собственность, поддерживая лицензионные соглашения. Например, предположим, что компания разрешает подрядчику печатать на 3D-принтере определенное количество деталей в цепочке блоков. Смарт-контракт - компьютерная программа, хранящаяся в цепочке блоков - выдает информацию о лицензии в цепочке блоков и разрешает только этому подрядчику производить набор деталей в соответствии с лицензионными ограничениями (например, определенную машину и ряд деталей). Затем принтер подрядчика проверяет лицензию перед печатью и получает зашифрованный файл дизайна, который затем дешифруется на 3D-принтере.

Все детали транзакции, от проверки лицензии до расшифровки файлов, отслеживаются и записываются в блокчейн. А поскольку все, что происходит в цепочке блоков, зашифровано, можно доказать, что данные не были изменены, что обеспечивает безопасность, отслеживаемость и целостность рабочего процесса данных AM.

Блокчейн-решения для аддитивного производства только начинают появляться. Например, в 2018 году Национальный центр производственных наук (NCMS) совместно с рядом партнеров, включая Moog Inc и Siemens, выступил с инициативой по адаптации технологии блокчейн для аддитивного производства в государственных цепочках поставок.

В том же году GE подала патент на использование распределенного реестра для отслеживания и проверки деталей, напечатанных на 3D-принтере, в своей цепочке поставок. GE считает, что, используя технологию блокчейн, они могут гарантировать, что контрафактные детали не будут проданы. Система предоставит всем аддитивно произведенным деталям GE запись исторических данных, позволяющую отслеживать их от проектирования до производства, а также сертифицировать используемые материалы, машины и процессы.

Производители должны проявлять инициативу

Аддитивное производство позволяет компаниям расширять свою деятельность и трансформировать цепочки поставок. Однако рабочий процесс AM, являющийся частью более крупной цифровой сети, потребует комплексного решения для обеспечения безопасности и защиты IP для множества заинтересованных сторон.

Компаниям потребуется обеспечить безопасность цифрового потока, который соединяет потоки данных от концепции до производства.

Положительной новостью является то, что существуют программные решения, которые позволят организациям избежать этих рисков с минимальным нарушением внутренних процессов и рабочих процессов.

Компаниям, желающим обеспечить безопасность своих операций по аддитивному производству, рекомендуется изучить имеющиеся на рынке программные решения.

Помимо обеспечения необходимой безопасности, эти решения также обещают повысить прозрачность и масштабируемость рабочих процессов AM, открывая путь в будущее интеллектуального распределенного производства.

Если вы хотите узнать больше о цифровых решениях для безопасного распределенного аддитивного производства, загрузите наш бесплатный ресурс и узнайте, как можно заложить основу, которая ускорит переход к распределенному аддитивному производству