Markerlose und robuste Bauteilidentifikation

Digitale Produktion erfordert individuelle Bauteilidentifikation, denn nur so lassen sich Produktionsdaten mit den physischen Bauteilen digital verknüpfen. Optische lesbare Codes wie bspw. Bar- oder Matrixcodes sind etablierte Verfahren, um Bauteile in Produktion und Logistik zu erfassen und zu verfolgen. Jedoch unterliegen diese Verfahren grundsätzlichen Einschränkungen bzgl. des Flächenbedarfs, der Oberflächengeometrie und Struktur des Bauteils, sowie der Robustheit der Markierung gegenüber Beschädigung und Manipulation. Zudem sind sie leicht zu fälschen, eignen sich also nur sehr begrenzt als Sicherheitsmerkmal. Nicht zuletzt sind in manchen Fällen Modifikationen der Oberfläche unerwünscht, sei es aus funktionalen, hygienischen oder ästhetischen Gründen. An diesen Punkten setzt das Fingerprinting-Verfahren des Fraunhofer IFAM an.

Analyse der Oberflächenmikrostruktur des Bauteils

Applizierte Codes dienen oftmals dazu, gleichartig auszusehende Bauteile unterscheidbar zu machen und ihnen eine eindeutige Nummer zuzuweisen. Dabei sind selbst massengefertigte Artikel bei genauer Betrachtung Unikate. Jede Oberfläche besitzt von Natur aus Merkmale, die in ihrer Gesamtheit so unverwechselbar sind, wie es ein Fingerabdruck ist.

Diese Merkmale macht sich das am Fraunhofer IFAM entwickelte Fingerprinting-Verfahren zunutze. Kleine Unregelmäßigkeiten, Farbunterschiede, Kratzer oder Materialporen sind dabei identitätsstiftend für ein bestimmtes Teil. Wenn eine Oberfläche tatsächlich so makellos ist, dass das Verfahren an seine Grenzen stößt, erlaubt das gezielte ein- oder Aufbringen von speziellen Partikeln des Fraunhofer IFAM dennoch eine zuverlässige Identifikation.

Ein großer Vorteil der so erzeugten Signaturen ist deren Fälschungssicherheit. Zusammen mit der Tatsache, dass der Oberfläche eine vorige Erfassung im System nicht anzusehen ist, eröffnen sich Anwendungsbereiche von Authentizitätsnachweisen und Plagiatserkennung, bis hin zu Sicherheits- und Kontrollsystemen.

Robust, redundant, schnell und skalierbar: Die Vorteile der Fingerprinting-Technologie

Gegenüber anderen Verfahren, die auf ähnlichen Prinzipien beruhen, hat die Fingerprinting-Technologie des Fraunhofer IFAM einige herausragende Eigenschaften:

• Robustheit: Das Verfahren ist robust gegenüber anspruchsvollen Einsatzbedingungen. Die Ausrichtung und Beleuchtung der Oberfläche ist wenig kritisch, selbst begrenzte Verschmutzung und Abnutzung der Oberfläche wird toleriert.
• Redundanz: Beschädigungen der Oberfläche beeinträchtigen den Erkennungsprozess nicht, solange noch ein hinreichend großer Teil intakt ist. Dies liegt in der hohen Redundanz begründet, die auch mit einem Bruchteil der ursprünglichen Informationen klare Ergebnisse liefert.
• Geschwindigkeit: Teile werden schnell identifiziert. Auch bei sehr großen Datenbanken dauert der Prozess deutlich unter einer Sekunde.
• Skalierbarkeit: Das Verfahren lässt sich problemlos auf sehr große Stückzahlen anwenden, ohne, dass andere Eigenschaften darunter leiden.

Die notwendige Technik lässt sich einfach, kompakt und kostengünstig integrieren und stellt keine besonderen Anforderungen an die Prozessintegration. Bei markierungsfreier Operation ist das System äußerst kosteneffizient, doch auch eine Partikelmarkierung ist nur mit sehr geringen Mehrkosten verbunden.

Das Fraunhofer IFAM bündelt zahlreiche Kompetenzen und bietet Ihnen damit ein umfassendes Angebot von maßgeschneiderten Lösungen zum Bauteiltracking für Ihren Prozess. Die Fingerprinting-Technologie hat sich bereits bewährt und ist erfolgreich in Industrieprojekten implementiert worden.