ProAuthent - Integrierter Produktpiraterieschutz durch Kennzeichnung und Authentifizierung von kritischen Bauteilen im Maschinen- und Anlagenbau

Aktuelles

Kurzfassung

Durch eine fälschungssichere Überprüfung der Echtheit von Produkten und ihrer Komponenten entlang der Wertschöpfungs- und Logistikkette sowie direkt am Produkt über die gesamte Produktlebensdauer hinweg, kann für Unternehmen und deren Kunden ein integrierter, präventiv wirkender Schutz vor Piraterieware realisiert werden. Das Produktpiraterieschutzsystem verhindert die Inbetriebnahme von gefälschten Komponenten und Ersatzteilen mit ihren schädlichen Folgen im Maschinen- und Anlagenbau effektiv und realisiert gleichzeitig mit neuen integrierten Dienstleistungen und Produktfunktionalitäten einen hohen Kundennutzen. Das Projekt leistet im Wettbewerbsfeld "Innovationen gegen Produktpiraterie" einen Beitrag zum präventiven Plagiatschutz.

Detaillierte Projektbeschreibung

Maschinen- und Anlagenbau ist bekannt und weltweit geschätzt für die hohe Qualität und Funktionalität seiner Produkte. Dieses Image bildet einerseits die Basis für weltweit gute Geschäfte, lockt andererseits jedoch auch Kopierer und Piraten, die gerne von der Entwicklungsleistung anderer profitieren und kopierte Komponenten und Ersatzteile verkaufen. Ein Konsortium aus sechs Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau, dem Produktschutz und der IT-Branche sowie drei Lehrstühlen der Technischen Universität München hat daher im Projekt ProAuthent ein Schutzsystem entwickelt, welches durch Kennzeichnung von kritischen Bauteilen in der Lage ist, Originale sicher zu erkennen, Kunden und Hersteller vor dem unwissentlichen Einbau von Kopien zu schützen und durch die durchgängige Dokumentation der Prüfergebnisse viel-fältige Zusatznutzen zu ermöglichen.

Das entwickelte Schutzsystem aus dem Projekt „ProAuthent – Integrierter Produktpiraterieschutz durch Kennzeichnung und Authentifizierung von kritischen Bauteilen im Maschinen- und Anlagenbau“ setzt sich drei Hauptbestandteilen zusammen:

Abbildung 1: Holzbearbeitungsmaschine, Original (li) und Kopie (re) eines Wälzlagers (Quelle: Homag AG, Aktionskreis gegen Produkt- und Markenpiraterie e.V. (APM))

Da Original und Kopie für den Kunden kaum noch zu unterscheiden sind (vgl. Abbildung 1), können Kennzeichnungstechnologien dafür sorgen, dass die Komponenten von jedem Teilnehmer in einer Wertschöpfungskette dauerhaft als Originale erkennbar sind. Dabei kommen sowohl Originalitäts- als auch Unikatkennzeichen in Frage (vgl. Abbildung 2). 

Abbildung 2: Definitionen (Quelle: Lehrstuhl fml)

Da es nicht wirtschaftlich ist, sämtliche Bauteile einer Maschine oder Anlage zu markieren, muss zunächst entschieden werden, welche Bauteile gekennzeichnet werden sollen. Hierfür gibt es die in Abbildung 3 aufgeführten Basiskriterien sowie ergänzende optionale Kriterien.

Abbildung 3: Auswahlkriterien für schützenswerte Bauteile (Quelle: Lehrstuhl fml) 

Dann wird auf Basis technischer wie auch wirtschaftlicher Kriterien festgestellt, welche Technologie für das jeweils ausgewählte Bauteil zum Einsatz kommt. Hierzu wurde innerhalb des Forschungsprojektes ein methodisches Vorgehen entwickelt, bei den Industriepartnern evaluiert und die dabei ausgewählten Bauteile mit den jeweils passenden Markierungen für Pilotinstallationen gekennzeichnet. Dieses Vorgehen wurde in einer Broschüre veröffentlicht, die kostenfrei bezogen werden kann (vgl. Hinweis zu Beginn dieser Seite).

Im Forschungsprojekt haben sich aufgrund der gegebenen Bedingungen die vier Technologien
•  Hologramme
•  Infrarot-Farbpigmente
•  Rauschmustercodes als CDP (Copy Detection Pattern)
•  RFID (Radiofrequenzidentifikation)
als am geeignetsten ergeben und wurden bei ausgewählten schützenswerten Bauteilen appliziert (vgl. Abbildung 4).

Abbildung 4: Ausgewählte Kennzeichnungstechnologien (Quelle: Lehrstuhl fml, Schreiner ProSecure)

Beim Einbau in Maschinen ist die Feststellung der Originalität der Komponenten besonders wichtig. Der Kunde möchte sichergehen, dass er nicht fälschlicherweise eine Kopie verwendet. Der Maschinenhersteller ist ebenfalls daran interessiert, zu wissen, ob Originalbauteile in der Maschine, für welche er Service und Garantie leistet, im Einsatz sind. Um die gekennzeichneten Bauteile automatisch und somit komfortabel und sicher auf ihre Echtheit zu prüfen, wurden für die vier ausgewählten Technologien technische Lösungen entwickelt, mit denen Bauteile lokal, d.h. ohne Online-Datenabgleich auf Originalität geprüft und somit authentifiziert werden können.

Zusätzlich entstand ein IT-System, welches die Prüfergebnisse sowohl lokal als auch zentral in einer Datenbank speichert (vgl. Abbildung 5). Nach der Speicherung der Daten kann das IT-System bestimmte Reaktionen auslösen und bietet die Möglichkeit, vielfältige Prüfungen, Abfragen oder Auswertungen vorzunehmen. 

 
Abbildung 5: IT-System zur dokumentierten Authentifizierung gekennzeichneter Bau- und Ersatzteile am Identifikationspunkt (Quelle: Lehrstuhl fml)

Durch den modularen Aufbau des Systems können Bauteile nicht nur an der Ma-schine des Kunden sondern an jeder beliebigen Position entlang der Logistikkette geprüft werden. Erfassen sämtliche Stufen der Supply Chain die Produkte, so gelangen diese Daten ebenfalls in die zentrale Datenbank und können dort vom Kunden, Hersteller oder Händler abgefragt werden. Außerdem wird die gesamte Supply Chain gegen das Eindringen von Nachahmungen bzw. Piraterieware geschützt.

Durch die Speicherung der Prüfdaten in einer zentralen Datenbank sind umfassende Zusatznutzen realisierbar, die für die Kunden neue Dienstleistungen und eine vereinfachte Kommunikation mit dem Hersteller mit sich bringen und die Maschinenhersteller in ihrer Service- und Vertriebsarbeit unterstützen. Mit Hilfe von Bonusprogrammen können qualitätsbewusste, treue Kunden gezielt bessere Konditionen oder Angebote erhalten. Maßgeschneiderte Wartungsverträge oder ausgeweitete Garantiezusagen können für Kunden und Hersteller einfacher und sicherer gestaltet werden, wenn die Verwendung von Originalteilen vertrauenswürdig nachvollzogen werden kann.
 
So profitieren Kunden und Hersteller weiterhin von der hohen Qualität der Maschinen und Anlagen, was den Produktionsstandort Deutschland nachhaltig schützen und stärken kann.

Projektergebnisse in der Übersicht

 Mit dem Ziel vor Produktpiraterie zu schützen, kann das entwickelte ProAuthent-System:

1. Bauteile als Originale kenntlich machen.
2. Bauteile auf Originalität prüfen.
3. Prüfergebnisse dokumentieren.
4. auf Prüfergebnisse unmittelbar reagieren, um Produktpiraterie einzudämmen.
5. dokumentierte Prüfergebnisse auswerten und reagieren, um Produktpiraterie einzudämmen.

Zu 1. Bauteile als Originale kenntlich machen:

• Markierung von Bauteilen mit beliebigen Kennzeichnungstechnologien, die folgende Eigenschaften erfüllen:
  -  Originalitätskennzeichen mit Identitätskennzeichen (auf Produktgruppen- oder Einzelteilebene)
  -  Unikatkennzeichen mit Zuordnung zu einer Nummer (evtl. durch eine „Übersetzungstabelle Einzigartiges Merkmal - Nummer“)
• Fälschungssicherheit, Kopiersicherheit
• Manipulationssicherheit (nicht entfernbar und dauerhaft) bei geeigneter Applikation
  

Zu 2. Bauteile auf Originalität prüfen:

• Lokales Prüfen vor Ort (möglich aufgrund der Anforderungen an die Kennzeichnungstechnologien), Prüfergebnis: original / nicht original
• Manuelles, halbautomatisches, automatisches Prüfen (je nach Kennzeichnungstechnologie)
• Sichere Anbindung der Lesegeräte (z.B. mechanische Sicherung, Reader-ID prüfen)
• Verwendung autorisierter, gesicherter Prüfgeräte (z.B. durch gespeicherte Reader-ID)
• Einsatz von geeignetem geschulten Personal zur Durchführung manueller Prüfungen

Zu 3. Prüfergebnisse dokumentieren:

• Lokal mit Verschlüsselung gegen unbefugten Zugriff und Manipulation (Log-File mit XML-Dateien)
• In einem dezentralen Datenbanksystem mit relationalen Datenbanken
• Ohne Datenredundanz im Datenbank-System
• Heterogene Bestandteile des Datenbanksystems (EPC-IS, CRM, ERP) und optional homogene Bestandteile (mehrere EPC-IS)
• Sicht auf alle Daten über Visualisierungssoftware (Maschinenakte), verschiedene Sichten realisierbar
• Sichere Datenübertragung in die Datenbanken und zwischen den Datenbanken
• Verknüpfung der Prüfergebnisse
  -  mit weiteren Informationen durch Maschinenakte (CRM, ERP)
  -  über die Supply Chain hinweg
• Schreibgeschützte Events in der Datenbank verhindern Veränderung der Daten
• Speicherung von Kennzeichnungstechnologie und Reader-ID bzw. Prüfer zur Einschätzung der Wertigkeit der Prüfergebnisse

Zu 4. auf Prüfergebnisse unmittelbar reagieren, um Produktpiraterie einzudämmen:

• Sofortige Rückmeldung über die Originalität am Identifikations- und Prüfpunkt
• Gesteigerte Qualitätsanmutung (abh. von der Kennzeichnungstechnologie)
• Verstärkte Kundenbindung
• Verwechslungsschutz
• Sichere, automatische Übertragung Bauteil-/Werkzeugdaten (abh. von der Kennzeichnungstechnologie)
• Sichere Identifikation von Ersatzteilen zur Nachbestellung
• Rücknahme von Originalbauteilen und Gutschrift für den Kauf neuer Ersatzteile

Zu 5. dokumentierte Prüfergebnisse auswerten und reagieren, um Produktpiraterie einzudämmen

• Klassifikation der Kunden, Identifikation kritischer Kunden, Identifikation kritischer Maschinen („kritisch“ bedeutet z.B. nur 50% als Original erkannt):
  -  Kontaktaufnahme
  -  Gezieltes Anbieten von Services
  -  Gezielte Kundenbindungsmaßnahmen
  -  Erweiterte Garantie
  -  24h-Service
  -  Bonusprogramme
  -  Gütesiegel
  -  Wartungsverträge
• Identifikation kritischer Punkte in der Supply Chain
• Identifikation kritischer Produktgruppen: Qualität, Preis, Lieferzeit, Funktionen etc. prüfen
• Track & Trace, Historie einzelner Bauteile (bei Unikatkennzeichnung/Einzelteilebene), Logistik für schützenswerte Bauteile
  -  Rückverfolgung, Verfolgung für Rückrufe
  -  evtl. Lieferprognose
• Historie der eingebauten Komponenten je Verbauort, Maschinenkonfiguration über die Zeit (auch lokal an der Maschine über Log-File)
• Nachweis bei Serviceeinsätzen, Gewährleistung, Garantie
• Einbauzeiterfassung (bei Unikatkennzeichnung/Einzelteilebene), Genauigkeit abhängig von den Prüfzyklen
• Erleichterte Ersatzteilbestellung, -lieferung, -beschaffung durch aktuelle, gemeinsame Datenbasis (Maschinenakte)
• Unterstützung eines Zustandsorientierten Instandhaltung (durch zusätzliche Angaben als Extensions in den Events):
• Condition Monitoring über Sensordaten/Informationen aus der Maschinensteuerung, anschließend Felddatenanalyse zur Ermittlung typischer Standzeiten, daraufhin Überwachung der Einbauzeit für einzelne Komponenten und Ausgabe über Serviceampel (zur Unterstützung von Kunden und Herstellern bei der Planung von Serviceeinsätzen)
• Erneute Überprüfung der Originalität von Produkten auf Basis der erzeugten Events entlang der Supply Chain (bei Unikatkennzeichen), dadurch Erkennung von Unregelmäßigkeiten bei einzelnen Produkten, Produktgruppen oder in der Supply Chain (durch Plausibilitätsprüfungen)

Weitere Informationen

Vorarbeiten

"Handlungsspielräume der produzierenden Industrie gegen Produktpiraterie"

(zurück)

Veröffentlichungen

Vorträge