用于以密码方式保护增材制造过程的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于以密码方式保护增材制造过程的方法，其中数据链（1）具有用于描述所述制造过程的密码链接的元素（2），其中所述元素（2）具有用于定义用于增材制造的对象（4a，b）的至少一个定义数据组（3a‑c），其中所述至少一个定义数据组（3a‑c）至少部分空间地针对所述增材制造来定义所述对象（4a，b），并针对所述增材制造来定义所述对象（4a，b）的原材料（17），并且其中所述至少一个定义数据组（3a‑c）由各自的原创者（6a‑c）插入到所述数据链（1）中，并且将所述密码链接扩展到所述至少一个定义数据组（3a‑c），其中所述数据链（1）经由计算机网络系统（12）传输到用于增材制造的设备（13a，b）以借助于所述增材制造来制造所述对象（4a，b），其中检查所述密码链接的完整性，并且其中所述用于增材制造的设备（13a，b）基于所述至少一个定义数据组（3a，b）借助于所述增材制造来制造所述对象（4a，b）。本发明专利技术同样涉及用于以密码方式保护增材制造过程的相应数据链（1）和用于以密码方式保护增材制造过程的相应系统。

Method for password protection of additive manufacturing process

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于以密码方式保护增材制造过程的方法
本专利技术涉及一种用于以密码方式保护增材制造过程的方法，一种用于以密码方式保护增材制造过程的数据链以及一种用于以密码方式保护增材制造过程的系统。
技术介绍
在既包括诸如注塑成型的一次成形方法也包括成形或分离方法的已知制造方法中，将对象逐层构建的增材制造方法变得越来越重要。这特别是适用于计算机控制的3D打印，其实际上开辟了以下可能性：完全以电子形式定义对象，然后基于该定义制造一台或多台3D打印机，这些打印机原则上是分布式的并且可以布置在任意位置。由于还可以在不同的、可能分布于全球的参与者之间任意交换电子数据，因此不仅可以很大程度上消除用于在各个地点之间制造所述对象的物理供应链（除了必要时需要的原材料运输外），还可以在以电子形式创建所述对象的定义的情况下得到分布式地点进行协作的许多可能性。另外，在现代经济过程中，定期地对确定对象的整个生产或使用周期建立文档也可能是有利的或甚至是强制性的。这特别是还可以涉及在定期回收结束后去除或再回收所述对象。因此，其结果是对于根据增材制造方法制造的对象来说存在来自可能非常不同的来源的整个电子数据系列，这些电子数据应当被保存较长时间，其整体应当与所述对象逻辑关联并可能在所述对象的整个使用期间应当进行补充。本身已知的是，特别复杂的产品的制造商为该产品的每个样本分配一个序列号，并在内部数据库中保存制造数据以及必要时在使用过程中要累积的数据。对于常规制造的产品（例如乘用车）来说这是可以接受的，因为可以唯一地将单个企业识别为所述产品的制造商并由此也识别为负责人，并且因为向该企业供应子组件（即所述乘用车的各个零件）基本上也以物理组件的形式进行。然而，对于增材制造情况下的如上所述的分布式过程来说，识别在此含义下的主要负责制造商要困难得多，因为3D打印机中的实际制造过程通常在总体上不如构造、原材料的定义和原材料的提供那么重要。相反，如果直接或间接参与对象制造的每一方以及购买者和再使用者单独地并且本身近似作为多个“岛屿解决方案”地来管理分别分配给他们的数据，则这些数据的可靠并且对应于文档标准的融合从技术和组织的角度来看都是困难的。
技术实现思路
因此，在这种背景下，本专利技术的任务是提供一种技术教导，该技术教导即使在增材制造对象时的高度分布式过程中，也允许通过透明和防操纵的方式原则上任意全面地跟踪和保持所述对象的构造、生产和使用。该任务分别通过一种具有权利要求1的特征的用于以密码方式保护增材制造过程的方法，通过一种具有权利要求14的特征的用于以密码方式保护增材制造过程的数据链以及通过一种具有权利要求15的特征的用于以密码方式保护增材制造过程的系统来解决。对于本专利技术而言，重要的是认识到，与以增材方式待制造或已制造的对象有关的所有重要信息都可以捆绑在一个数据链中，该数据链的元素被密码链接。一方面，这防止了一次性插入到所述数据链中的元素后续被不引入注意地改变，另一方面，这允许在多个参与者之间分布所述数据链，从而无论现在是在参与者之间还是在外部，都无需确定主要或仅负责维护所述数据链的各方。于是也可以很容易地实现：让各个参与者退出以及让新参与者加入，而不会质疑所述数据链的完整性。所提出的方法用于以密码方式保护增材制造过程。在此情况下，增材制造过程应理解为属于在上述含义下的增材制造的整个过程集合。换句话说，所述增材制造过程不仅包括增材制造本身（即制造对象的物理行为），而且还包括所述制造之前的所述对象或制造的定义，所述制造之后对制成对象的测量以及所有其他涉及所述对象的其他使用直到所述对象的去除、循环利用或其他回收为止的过程。根据提出的方法，数据链具有用于描述制造过程的密码链接的元素。术语“数据链”应被理解为元素的原则上任意的序列。这些元素是用于根据上述宽泛含义描述所述制造过程的数据。这些元素的密码链接意味着所述数据链的完整性以密码方式得到保护。换句话说，可以识别出对所述数据链中已经存在的元素之一的任何后续改变或删除，或者其星座的其他更改。可以以本身任意的、从现有技术已知的方式来进行该密码链接，其中在下面描述这种密码链接的具体示例。根据建议，这些元件具有用于定义用于增材制造的对象的至少一个定义数据组。换句话说，狭义地以原则上任意的方式定义所述增材制造的每个元素都是定义数据组。因此，从狭义上涉及所述增材制造结束之后的情形的元素（例如涉及质量检查的元素）不是定义数据组。根据建议，所述至少一个定义数据组至少部分空间地针对所述增材制造来定义所述对象，并且所述至少一个定义数据组针对所述增材制造来定义所述对象的原材料。此外，根据建议，所述至少一个定义数据组由各自的原创者插入到所述数据链中，并且将所述密码链接扩展到所述至少一个定义数据组。在此情况下，上述针对所述增材制造的所述对象的至少部分空间定义和针对所述增材制造的所述对象的原材料的定义原则上可以任意地分布在所述至少一个定义数据组上。从而可能的是，只存在单个定义数据组，该单个定义数据组既包括针对所述增材制造的所述对象的至少部分空间定义也包括针对所述增材制造的所述对象的原材料的定义。然而，也可能存在两个定义数据组，在这两个定义数据组中几何形状数据组至少部分空间地针对所述增材制造来定义所述对象，并且单独的材料数据组针对所述增材制造来定义所述对象的原材料。在多个定义数据组的情况下，这些定义可以任意分布在这些定义数据组上。各自定义数据组的原创者也可以在定义数据组不同的情况下是同一原创者。同样，针对几何形状数据组这种定义数据组可以存在不同的原创者。密码链接扩展到所述至少一个定义数据组意味着，所述数据链的元素以及特别是被插入的定义数据组也被密码链接，特别是在该插入之后。针对所述增材制造的所述对象的至少部分空间定义可以既包括关于所述对象在不同维度中的膨胀的信息又包括关于所述对象的位置或取向的信息。特别地，所述定义可以通过所述至少一个定义数据组所包括的STL文件（立体光刻、标准三角语言或标准镶嵌语言）来进行。同样地，针对所述增材制造的所述对象的至少部分空间定义可以包括关于空间上应当在现有半成品上的哪里增材地制造以用于制造已制成对象的位置说明。对象的原材料的定义特别是涉及所述对象在所述增材制造中的成分和组成，即特别是在制造中增材式添加的材料，其中该材料还包括在所述增材制造中仅临时使用并且因此在所述增材制造结束后不再是所制造对象的成分的成分。各自的原创者分别是原则上任意的人或设备，例如相应的计算机。根据提出的方法，所述数据链经由计算机网络系统传输到用于增材制造的设备以用于借助于所述增材制造来制造所述对象，并且检查所述密码链接的完整性。该检查特别是可以通过所述用于增材制造的设备进行。也就是原则上可以是任何范围并且特别是全球的计算机网络系统可以特别是因特网。根据提出的方法，所述用于增材制造的设备基于所述定义数据组借助于所述增材制造来制造所述对象。换句话说，在任何情况下，所述用于增材制造的设备对所述对象的制造都是基于所述至少一个定义数据组。在当前情况下，术语“增材制造”应被宽泛地理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于以密码方式保护增材制造过程的方法，其中数据链（1）具有用于描述所述制造过程的密码链接的元素（2），其中所述元素（2）具有用于定义用于增材制造的对象（4a，b）的至少一个定义数据组（3a-c），其中所述至少一个定义数据组（3a-c）至少部分空间地针对所述增材制造来定义所述对象（4a，b），并针对所述增材制造来定义所述对象（4a，b）的原材料（17），并且其中所述至少一个定义数据组（3a-c）由各自的原创者（6a-c）插入到所述数据链（1）中，并且将所述密码链接扩展到所述至少一个定义数据组（3a-c），其中所述数据链（1）经由计算机网络系统（12）传输到用于增材制造的设备（13a，b）以借助于所述增材制造来制造所述对象（4a，b），其中检查所述密码链接的完整性，并且其中所述用于增材制造的设备（13a，b）基于所述至少一个定义数据组（3a，b）借助于所述增材制造来制造所述对象（4a，b）。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170717 EP 17181618.41.一种用于以密码方式保护增材制造过程的方法，其中数据链（1）具有用于描述所述制造过程的密码链接的元素（2），其中所述元素（2）具有用于定义用于增材制造的对象（4a，b）的至少一个定义数据组（3a-c），其中所述至少一个定义数据组（3a-c）至少部分空间地针对所述增材制造来定义所述对象（4a，b），并针对所述增材制造来定义所述对象（4a，b）的原材料（17），并且其中所述至少一个定义数据组（3a-c）由各自的原创者（6a-c）插入到所述数据链（1）中，并且将所述密码链接扩展到所述至少一个定义数据组（3a-c），其中所述数据链（1）经由计算机网络系统（12）传输到用于增材制造的设备（13a，b）以借助于所述增材制造来制造所述对象（4a，b），其中检查所述密码链接的完整性，并且其中所述用于增材制造的设备（13a，b）基于所述至少一个定义数据组（3a，b）借助于所述增材制造来制造所述对象（4a，b）。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个定义数据组（3a-c）至少针对所述对象（4a，b）的空间区域（8）定义所述对象（4a，b）的根据所述区域（8）中的空间位置而变化的特性（9a），优选地，所述对象（4a，b）的所述特性（9a-c）是功能特性，特别地，所述对象（4a，b）的所述特性（9a-c）是所述对象（4a，b）的材料组成，进一步优选地，所述对象（4a，b）的所述特性（9a-c）是针对所述区域（8）的每个体素定义的。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个定义数据组（7）为了定义所述原材料（6a）而定义了一种或多种热塑性材料（14），优选地具有粒度和/或熔融性质，特别是还定义了所述原材料（6a）的至少一种溶剂（15）。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个定义数据组（3a-c）定义了所述对象（4a，b）的制造过程，特别是针对层构建的类型，优选地，所述至少一个定义数据组（3a-c）为了定义所述对象（4a，b）的所述制造过程而定义了用于熔层制造的方法（熔丝制造，FFF或熔融沉积建模，FDM）、选择性激光烧结、选择性激光熔化或高速烧结（HSS）作为所述对象（4a，b）的制造过程。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述元素（2）分别被数字签名，优选地，在所述插入时，各自的原创者（4a，b）对所述至少一个定义数据组（3a-c）进行数字签名，特别地，在检查所述密码链接的完整性时检查所述数字签名。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述数据链（1）的元素（2）根据顺序排序，优选地，所述数据链（1）的元素（2）具有在创建各自元素（2）的时间点的各自的时间戳（20），并且对所述数据链（1）的元素（2）进行排序的顺序与根据所述各自的时间戳（20）的时间顺序相对应。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，包括所述至少一个定义数据组（3a-c）的各自原创者（6a-c）在内的多个编辑者（10）将新元素（2）插入所述数据链（1）中，并且将所述元素（2）的密码链接扩展到所述新元素（2），特别地，进行插入的编辑者（10）在插入时对所述新元素（2）进行数字签名，优选地，所插入的新元素（2）作为按顺序的最后一个元素（2）插入。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在插入新元素（2）之后经由所述计算机网络系统向优选地包括所述编辑者（10）的多个参与者（11）传输所述数据链并且分别存储所述数据链，特别地，由所述多个参与者（11）检查所述密码链接的完整性，特别是还检查所述数字签名的完整性，进一步优选地，如果确定完整性缺失，则进行确定的参与者（11）向所述多个参与者（11）发送警告消息，进一步特别地，所述多个参与者（11）形成分布式数据库，所述数据库将所述数据链（1）作为区块链进行管理。


9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述多个编辑...

【专利技术属性】
技术研发人员：HD克斯波尔，
申请(专利权)人：科思创德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE