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Um die Qualitätsdokumentation beim 3D-Druck transparent, nachvollziehbar und fälschungssicher in einer digitalen Bauteilakte abzubilden, kann eine Kombination aus physischem Druckprozess und digitaler Blockchain-Technologie genutzt werden. So kann das Vertrauen in die Lieferketten erhöht, die Sicherheit der Dokumentationsdaten verbessert sowie der Schutz geistigen Eigentums erreicht werden.
Die sichere, transparente und nachvollziehbare Dokumentation qualitätsrelevanter Aspekte entlang der Wertschöpfungskette von 3D-Druckprozessen ist aktuell unausgereift. Besonders hinsichtlich der reproduzierbaren und rechtssicheren Erfassung und Speicherung der anfallenden Daten gibt es keine einheitlichen Lösungen. Eine dezentrale Softwarearchitektur bestehend aus digitaler Datenerfassung, transparenter und sicherer Speicherlösung sowie automatisierter und durch Algorithmen gesteuerter Informationsverarbeitung verknüpft mit definierten Qualitätssicherungsprozessen kann hier Verbesserungspotential bieten.
Digitale Bauteilakte für 3D-Druck Bauteile
Forscher der Universität Rostock und der Technischen Universität Clausthal haben eine entsprechende Lösung in Form einer dezentralen Applikation (dApp) entwickelt, in den Prozessfluss eines komplexen 3D-Druckprozesses integriert und die grundlegende Funktionsweise getestet. So konnte die gesamte Wertschöpfungskette des 3D-Drucks transparent, nachvollziehbar und fälschungssicher von der ersten Kundenanfrage bis zur Auslieferung des Bauteils in einer digitalen Bauteilakte abgebildet werden.
Die Untersuchungsergebnisse verdeutlichen den Nutzen einer blockchain-basierten 3D-Druck Bauteilakte zur digitalen Fertigungsdokumentation und zeigen eine effiziente Alternative bzw. Erweiterungsmöglichkeit zu bestehenden Qualitätssicherungs- und Dokumentationslösungen in der additiven Fertigung auf.
Die Forschung wurde durch die Europäische Union und dem Land Mecklenburg- Vorpommern gefördert. Zudem unterstützte fachlich auch ein KMU das Forschungsvorhaben. Die Forschungsarbeiten wurden am Lehrstuhl für Mikrofluidik der Universität Rostock durchgeführt, wo unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Hermann Seitz u. a. speziell zu Blockchain und künstlicher Intelligenz in der additiven Fertigung geforscht wird.
Die Forscher hoffen, mit der prototypisch implementierten Lösung für eine digitale 3D-Druck Bauteilakte grundlegende Impulse für die industrielle Nutzung zu ermöglichen. Unter dem Titel „Blockchain-based quality management for a digital additive manufacturing part record” (DOI: 10.1016/j.jii.2023.100517) sind die gesamten Ergebnisse open-source in einem führenden wissenschaftlichen Journal frei zugänglich veröffentlicht.
