HANSEINVENT: Hamburg macht in 3 Dimensionen Druck.

HAMBURG DIGITAL REPORT

Die Handelskammer am Adolphsplatz. Es ist Freitag, der 30. Dezember vergangenen Jahres, im großen Börsensaal der Neuen Börse. Der scheidende Präses der einflussreichen Wirtschaftsvertretung - Fritz Horst Melsheimer - kündigt vor den gut 2.000 Spitzenvertretern aus Wirtschaft, Politik und Gesellschaft die Einrichtung eines 3D-Demonstrationszentrums an. Immerhin hat die Hamburger Koalition in ihrem Koalitionsvertrag 2015 die Entwicklung einer 3D-Strategie angekündigt. Ein einer ersten Stellungnahme kritisieren wir ein mögliches Demonstrationszentrum. Doch das Thema ist in Hamburg wichtiger, als gedacht:

Nach der Ankündigung stellen wir uns die Frage, was unsere Handelsmetropole und Medienhauptstadt mit 3D-Druck zu tun hat. Augmented und Virtual Reality in Hamburg? Das macht Sinn. Die Medientechnologien erweitern die Chancen Hamburgs im boomenden Tourismus, in der Gamesindustrie und mit der Virtualisierung von Logistikprozessen, z. B. durch die HPA im Hafen. Aber 3D-Druck in Hamburg? Was hat unsere Wirtschaftshauptstadt damit zu tun, Bau- und Ersatzteile zu drucken?

Aus dem 3D-Drucker: Halterung im Airbus A350 XWB
Foto: Airbus

Während in Handelskammer und Wirtschaftsförderung die Gespräche für das Demonstrationszentrum laufen, bekommen wir eine  Empfehlung von "Medienlotse" Jan Rode für ein bestehendes 3D-Projekt. Der Titel der Projektseite der Technischen Universität lautet "Secure Additive Manufactoring Platform". 

5 der 9 Partner kommen aus Hamburg: Der IT-Dienstleister "consider it", der Halbleiterproduzent "NXP", das Institut für Flugzeug-Kabinensysteme der TU Harburg, das Forschungszentrum für Informationssysteme - HARCIS - der Uni Hamburg und ... Airbus in Finkenwerder.

Industrieller 3D-Druck - ein Hamburger Airbus-Thema.

Wenn 5 von 9 Partnern aus Hamburg kommen, ist es ein Thema für unser Magazin. Stellt sich die Frage: Wo ist 3D-Druck für Airbus interessant und was hat das Thema mit Sicherheitstechnologien zu tun? Prototyping in Architektur, in der Automobilindustrie und im Maschinenbau - nachvollziehbar; Einzelanfertigungen von Zahnkronen und Kleinserien von Hörgeräten - vorstellbar. In Zeiten zunehmender Protektion - von Großbritannien bis zu den Vereinigten Staaten - wird die lokale Produktion von Konsumgütern ein Thema, z. B. von Turnschuhen. Aber Flugzeuge?

Im Recherche-Interview mit dem Geschäftsführer des Hamburger IT-Dienstleisters und Software-Entwicklers "consider it" - Christopher Nigischer - kommt Licht ins Dunkel: Wenn Bau- und Ersatzteile - z. B. von Flugzeugkabinen für Airbus-Jets - aus dem 3D-Drucker kommen, wer garantiert, das alles mit rechten Dingen zugeht? Wer stellt sicher, dass es der echte Bauplan für ein Kunststoff- oder Metallteil ist, dass auch nach vielen Flugstunden zuverlässig seinen Dienst tut? Wer gewährleistet, dass die Drucker ein Original fertigen, und keine minderwertige Fälschung?

Sneakers aus dem Drucker - Horror für Adidas & Co.?

Dresdner Frauenkirche als 3D-Präzisionsdruck
Foto: 3D Microprint, Chemnitz

Wenn ein Drucker hunderte Kilometer entfernt von der Produktentwicklung Kabinenelemente für einen Airbus produzieren kann, wird klar, dass es einige Unsicherheitsfaktoren gibt: Werden in herkömmlichen Fabriken Bauteile in einem geschütztem Raum für ihren Bestimmungszweck produziert, kann in Zeiten dezentraler 3D-Industriedrucker jeder seine persönliche Armlehne für den Flugzeugsitz ausdrucken. Von militärischen Anwendungen im Airbus-Konzern ganz zu schweigen.

Die intelligente Lösung in einem Produkt Produkt ist im 3D-Druck von der Fertigung getrennt. Schwere Zeiten für Adidas, Puma und Nike, wenn jeder von uns im 3D-Copy-Center künftig seine Sneakers nach Feierabend drucken lassen kann. Vom künftig überflüssigen 2,5 Mrd. US-Dollar Werbebudget allein bei der Adidas-Group einmal abgesehen: Was bedeutet es für die Sicherheit in der Luft, im Auto, mit Impantaten oder Geräten im Ohr, wenn  - wie bei Musik, Filmen und Software - der materielle Wert des Produkts durch Technologien auf ein Minimum fällt?

Bauteile für Airbus, Lufthansa und Hapag-Lloyd.

Damit Produzenten, Lieferanten und Abnehmern in der Industrie nicht das Gleiche passiert, was Musik- und Filmindustrie hinter sich gebracht haben, denken Industriegrößen wie Airbus heute über die Auswirkungen des 3D-Drucks nach. Im gemeinsamen "SAMPL-Projekt" mit Hardware-, Software-, Forschungs- und Anwendungspartnern aus Chemnitz, Hamburg, Hannover und Ulm geht es genau um dieses Thema: Trusted 3D-Druck. Wie kann und wird sichere Produktion von Bauteilen für Airbus, Ersatzteilen für Lufthansa Technik oder für Hapag-Lloyd-Frachter aussehen?

Querschnitt der Raumgitterstruktur eines 3D-Drucks
Foto: 3D Microprint, Chemnitz

Die Qualität eines Produkts steckt im "Intellectual Property" - sprich: sie ist Wissen und Können. Im
3D-Druck ist dieses geistige Eigentum getrennt von der Produktion - in Druckdateien. Im 3D-Druck muss dieses Wissen wieder mit dem Produkt verbunden werden - und zwar sicher und zuverlässig. Dazu müssen die Druckdateien gesichert werden und geschützt bleiben, um nur Originale zu produzieren, und keinen minderwertigen Ausschuss. Und dazu müssen 3D-Drucker wissen, dass sie echte Dateien empfangen haben und die Daten in Kunststoff oder Metall drucken können und dürfen.

Sichere Daten für sichere Produkte im Leben.

Hier benötigt es einerseits ein intelligentes, digitales Lizenzmanagement, wie wir es heute bei Mediendiensten für Text, Audio, Bild und Video kennen, z. B. bei Audible, Kindle, Netflix, Shutterstock oder Spotify. Andererseits bedarf es Sicherungsmethoden, um auch nach Jahrzehnten nachweisen zu können, dass die Bauteile eines A 350 mit Originaldaten gedruckt wurden. Dies können RFID-Chips. speziell angeordnete Mikropartikel im Material oder ein bestimmtes Verhalten des Materials sein, wenn man es mit physischen Methoden konfrontiert wird (Physical Unclonable Function).

Zwischen den Orginaldaten zu Produktspezifikation und Druckauftrag sowie den Sicherheitsabfragen von 3D-Security-Drucker und fertigen Produkten liegen 2 maßgebliche Prozesse. 1. Die abgesicherte Übertragung der Auftrags- und Produktionsdaten und 2. die abgesicherte Übertragung der Lizenz- und Zertifizierungsdaten. Genau um darum kümmern sich die insgesamt 9 Partner aus Industrie, IT-Branche und Wissenschaft seit November vergangenen Jahres und noch bis Oktober 2019.

Industrie, IT & Forschung an einem Tisch.

3D-Industriedrucker aus Deutschland
Foto: 3D Microprint, Chemnitz

Der Chemnitzer Drucker-Hersteller "3D Microprint" kümmert sich im gemeinsamen Projekt um die Erweiterung seiner Drucker um Sicherheitskomponenten, wie RFID-Chips und die Einbindung der Universal-Verbindung "UPC-OA" in die Gerätesoftware. Das Hamburger Softwarehaus "consider it" entwickelt die Software im Bereich Lizenzmanagement - in Verbindung mit dezentralen Blockchain-Systemen. Das Chemnitzer Fraunhofer ENAS-Institut gewährleistet die Anbindung der 3D-Drucker über die Schnittstelle.

Der Hamburger Halbleiterproduzent NXP entwickelt und produziert die eingesetzten RFID- und Kryptochips für die Drucker. Das Darmstädter IT-Haus "Prostep" engagiert sich in der sicheren Übertragung von Auftrags- und Produktdaten ins Additive Manufactoring. Der Fachbereich der TU Hamburg ist verantwortlich für die Securityprozesse und das Risikomanagement. Das Forschungszentrum der Universität Hamburg beleuchtet künftige Geschäftsmodelle und die Universität Ulm ist federführend beteiligt bei der Entwicklung der Blockchain-Architektur.

Trusted 3D-Printing als exzellentes Beispiel.

Präsentation der 3D-Druck-Aktivitäten von Airbus
bei der Startup-Night Luft- und Raumfahrt in Berlin
Foto: Thomas Keup

Für die Hamburger Airbus Operations ist das mit rd. 4 Mio. Euro budgetierte Gemeinschaftsprojekt ein exzellenter Pilot, um Erfahrungen mit künftigen Produktionsmethoden und deren Absicherung zu sammeln und diese zusammen mit den Lieferanten in neue, abgesicherte Produktionsverfahren für die Airbus-Zulieferung einfließen zu lassen. Damit ist das Projekt ein exzellentes Beispiel, wie 3D-Technologien ganz praktisch in der Industrie am Standort Hamburg zum Einsatz kommen. SAMPL könnte damit eine Basis für das geplante 3D-Demonstrationszentrum sein.

Genauso spannend ist die Blockchain-Komponente in dem Projekt: Die Hamburger "consider it" ist der führende Partner in der Implementierung von Blockchain-Systemen zum Lizenzabgleich im Druckprozess. Zudem plant der IT-Dienstleister eine Blockchain-Initiative für die Hansestadt. Die Fragestellung: Wie können Technologien, Anwendungen und Akteure aus Industrie und Mittelstand, Produktion und Dienstleistungen, Finanzbranche und Wirtschaftsförderern, Forschung und Wissenschaft sowie Verbraucherschutz und Verwaltung Hamburg zu einem Blockchain-Zentrum entwickeln? Mit Bitcoin hat das nur noch wenig zu tun. Aber dazu ein andermal mehr ...

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 Hamburg Digital Background: 

SAMPL-Projekt im Rahmen des PAiCE-Programms:
https://www.tuhh.de/fks/010_research/projects/sampl/de/index.html

Info-Veranstaltung zu additiver Fertigung am 23.3.2017:
http://kompetenzzentrum-hh.digital/web/termine/event/index/5


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