3-D-Druck Sicherheitsvorkehrungen sorgen für Marktwachstum beim 3-D-Druck

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Als disruptive Technologie hat der 3-D-Druck das Potenzial, die Industrie tiefgreifend umzugestalten und die Fertigungsprozesse zu verändern. Die nächste Neuerung werden Sicherheitskonzepte sein.

3-D-Druck: Das Verfahren ist inzwischen so weit entwickelt, dass mit ihm dreidimensionale Modelle und Prototypen für die Automobil-, Luftfahrt-, Gesundheits- und Konsumgüter-Industrie hergestellt werden
3-D-Druck: Das Verfahren ist inzwischen so weit entwickelt, dass mit ihm dreidimensionale Modelle und Prototypen für die Automobil-, Luftfahrt-, Gesundheits- und Konsumgüter-Industrie hergestellt werden
(Bild: 3DSystems)

Der moderne 3-D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren: aus einem dreidimensionalen Modell oder einer anderen elektronischen Datenquelle wird ein dreidimensionales, massives Objekt von praktisch beliebiger Form hergestellt. ‚Additiv’ bedeutet, dass der Produzent dem herzustellenden Objekt Schicht für Schicht weiteres Material hinzufügt, um das finale Produkt zu produzieren (Bild 1). Das Wachstum des 3-D-Drucks und die zahlreichen 3-D-Druckverfahren lassen den Schluss zu, dass der 3-D-Druck eine disruptive Technologie [1] ist. Insofern ist auch die Aussage berechtigt, dass der 3-D-Druck die Welt verändern wird.

Bild 1: Beispiel eines mit 3-D-Druck hergestellten Objekts
Bild 1: Beispiel eines mit 3-D-Druck hergestellten Objekts
(Bild: 3DPS)

Der 3-D-Druck ist inzwischen so weit entwickelt, dass mit ihm dreidimensionale Modelle und Prototypen für die Automobil-, Luftfahrt-, Gesundheits- und Konsumgüter-Industrie hergestellt werden. Die Verfechter dieser Technik sind der Auffassung, dass diese 3-D-Modelle den Unternehmen helfen können, Projekte in kürzerer Zeit und/oder mit weniger Ressourcen fertigzustellen. Der 3-D-Druck entwickelt sich deshalb mit hohem Tempo weiter und läuft auf eine radikale Richtungsänderung vom Rapid Prototyping zum Rapid Manufacturing zu [2].

Bezahlbarer Schutz vor Fälschungen

Leider ist es an der Tagesordnung, dass Einwegprodukte, die eigentlich als sicher erachtet wurden, mit verschiedenen auf der Halbleiter-Die-Ebene ansetzenden Methoden attackiert werden, um sichere Daten auszulesen und/oder Einstellungen zurückzusetzen. All dies geschieht zur Beeinträchtigung der Systemsicherheit mit dem alleinigen Ziel der Klonierung oder Fälschung. Um einen maximalen bezahlbaren Schutz vor diesen offenbar unvermeidlichen Attacken zu bieten, kommen im DS28E15 proprietäre physische Techniken auf der Die-Ebene sowie Schaltungen und kryptografische Verfahren zum Einsatz, die die sensiblen Daten, Steuersignale und geheimen Schlüssel schützen.

Wenn Sie je Rasierapparate und Ersatzklingen gekauft haben, kennen Sie das „Razor-Razorblade“-Geschäftsmodell. Dieses sieht vor, das eigentliche Produkt besonders günstig anzubieten, die zugehörigen Verbrauchsmittel (bei denen es sich häufig um Einwegprodukte handelt) dagegen zu einem deutlich höheren Preis zu verkaufen [5]. Abgesehen von Rasierklingen wendet man dieses Geschäftsmodell seit langer Zeit und nach wie vor erfolgreich auf dem Markt für herkömmliche Drucker an.

Man könnte argumentieren, dieses Konzept sei die beste Geschäftsstrategie und die schnellste Möglichkeit, 3-D-Druckern schnell zu großer Verbreitung zu verhelfen, bis irgendwann tatsächlich in jedem Haushalt ein solches Gerät steht. Einfach ausgedrückt, könnte man das 3-D-Drucken wirklich rasch unters Volk bringen, wenn man die Drucker stark verbilligen oder beinahe gratis abgeben würde und sich stattdessen mit dem Verkauf der Kartuschen oder Druck-Filamente einen konstanten Einnahmestrom sichern könnte. Bild 2 zeigt als Beispiel Einweg-Filamentkartuschen für 3-D-Drucker.

Bild 2: Cube 3D Kunststoff-Kartusche
Bild 2: Cube 3D Kunststoff-Kartusche
(Bild: 3D Systems)

Die Kartuschen oder Filamente für 3-D-Drucker machen es zudem möglich, mit einem einzigen Drucker eine Vielzahl an Materialien, Farben und Oberflächenbeschaffenheiten zu verschiedenen Preisen zu unterstützen. Ebenso wie der Benutzer eines konventionellen Tintenstrahldruckers über den Tintenvorrat für jede Farbe informiert wird, könnte bei einem 3-D-Drucker der Verbrauchsstatus für jedes Filament gemeldet werden.

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Dieser Autorenbeitrag ist in der Printausgabe ELEKTRONIKPRAXIS 5/2015 erschienen. Diese ist auch als kostenloses ePaper oder als pdf abrufbar. Oder: Bestellen sie das Probeabo mit drei kostenlosen Ausgaben!

Die Geschichte hat indes eindrucksvoll gezeigt, dass das Razor-Razorblade-Modell nur dann funktioniert, wenn das Einwegprodukt wirkungsvoll vor Klonierung, Fälschung, Kopie und Imitation geschützt wird [6]. Es gibt kaum Zweifel daran, dass Fälscher versuchen werden, Kartuschen für 3-D-Drucker zu kopieren und die legitimen Hersteller dieser Produkte damit zu betrügen. Wie aber lässt sich diesem Diebstahl geistigen Eigentums entgegenwirken? Die Antwort ist einfach: Man muss nur jeden 3-D-Drucker und jede Kartusche mit einer sicheren Identifikationstechnik ausstatten.

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