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

Transkript

1 Integrierter Produktpiraterieschutz durch Kennzeichnung und Authentifizierung von kritischen Bauteilen im Maschinen- und Anlagenbau Karlsruhe, 9. März 2010 Dipl.-Ing. U. Doll Homag Holzbearbeitungssysteme AG, Schopfloch

2 Allgemeine Problemlage Schaden durch Produktpiraterie im Maschinen und Anlagenbau ca. 7 Mrd. pro Jahr Funktionskritische Bauteile und lukrative Ersatzteile betroffen Mögliche Personen- und Maschinenschäden sowie erhöhte Ausfallraten durch gefälschte Teile Fälschungen teilweise bewusst von Kunden eingesetzt Unterscheidbarkeit Original und Nachahmung problematisch Schutz vor gefälschten Ersatzteilen über den Produktlebenszyklus schwierig Bisher Fokus auf rechtlichen Produktpiraterieschutz Technische Lösungen nicht ausreichend bzw. nicht vorhanden Einschleusung und Verwendung von Piraterieware kann derzeit nicht verhindert werden Gefahren durch Produktpiraterie im Maschinen- und Anlagenbau nehmen weiter zu Häufige Fälschungen: Werthaltige, sicherheitsrelevante Bauteile ProAuthent,

3 ProAuthent - Projektkonsortium ProAuthent ProAuthent,

4 Zielsetzung Sicherer Schutz vor Piraterieware Integrierter Schutz am Produkt & in der Wertschöpfungskette Zusätzlicher Kundennutzen Produktverfolgung, Kennzeichnung und Identifikation ProAuthent Integration unterschiedlichster Parteien Erprobte technische Lösung Anbindung an bestehende IT-Systeme Absicherung der rechtlichen Rahmenbedingungen ProAuthent,

5 Lösungsweg Analyse Analyse des des Bedrohungspotenzials Entwicklung Entwicklung einer einer Auswahlmethodik Auswahlmethodik Entwicklung Entwicklung von von Identifikations- Identifikations-und und Authentifizierungstechnologien Entwicklung Entwicklung eines eines IT-gestützten IT-gestützten Systems Systems zur zur Produktverfolgung Produktverfolgung und und Verifizierung Verifizierung Prozessgestaltung, Prozessgestaltung, Service-Engineering, Recht Recht Pilotanwendung Pilotanwendung Im Mittelpunkt des Projekts stehen die Entwicklung geeigneter Technologien, IT-Systeme und Prozesse sowie die Pilotanwendung ProAuthent,

6 Bedrohungspotenzial für die Homag AG Plagiate auf Maschinen- und Anlagenebene Nachbauten von einfachen Maschinen insbesondere im asiatischen Raum Maschinenkomplexität - insbesondere im Steuerungsbereich - setzt der Nachahmung Grenzen Plagiate auf Aggregate-, Werkzeug- bzw. Ersatzteilebene Geschätzter Schaden aufgrund entgangener Umsätze durch Nachbauten von Aggregaten, Werkzeugen und Ersatzteilen ca. 10% vom Jahresumsatz Verfügbarkeitsgarantien beim Einsatz von nicht zertifizierten Komponenten problematisch ProAuthent,

7 Analyse des Bedrohungspotenzials Analyse betroffener und gefährdeter Bauteile Spektrum der Bauteile reicht von hochkomplexen intelligenten Komponenten mit hohem Wert bis zu einfachen mechanischen Bauteilen Fräsaggregat Wert: Stück/Jahr: Schutz: keiner, Serien-Nr. % Nachahmungen: 150% - 200% Kettenplatte Wert: Stück/Jahr: Schutz: teilw. Markenzeichen % Nachahmungen: 50% Rechtlicher Schutz über Patente ist nur in manchen Fällen vorhanden Nachbauten umfassen Funktion, Design und Marke Nachbau wird teilweise bewusst vom Kunden eingesetzt Firmen verfügen über kein abgesicherten Prozesse zur Bekämpfung von Produktpiraterie ProAuthent,

8 Entwicklung einer Auswahlmethodik Zielsetzung Entwicklung einer Systematik zur Auswahl einer geeigneten Kenzeichnungstechnologie für jede identifizierte Komponente Vorgehensweise Ermittlung der Anforderungen an die Kennzeichnung aus Sicht der Bauteile Gegenüberstellung der technischen Eigenschaften der Kennzeichnungstechnologien Wirtschaftliche Bewertung der möglichen Lösungen Evaluation der Methodik an konkreten Bauteilen der Anwenderunternehmen ProAuthent,

9 Anforderungen aus Sicht der Bauteile Technische Anforderungen Notwendige Information (Originalität- oder Unikatprüfung) Variable Daten (z. B. Bewegungsdaten, Daten zur Aufnahme von Belastungs- bzw. Felddaten) Identifizierungs-/Authentifizierungshäufigkeit Belastungen am Einbauort / im Betrieb Zugänglichkeit bei der Prüfung Infrastruktur für die Prüfung ProAuthent,

10 Anforderungen aus Sicht der Bauteile Technische Einflussgrößen Technische Einflussgrößen (Ausschluss- und Bewertungsgrößen) Notwendige Weitere Daten Variable Daten Branding Ort des Kennzeichens Identifizierungs-/ Belastungen am Einbauort/ Betrieb 9 Rohinformation Authentifizierungsh Prod.-Verpckg. Untergrund Bauraum äufigkeit p a w T t % ph li B V S K K Homag Nr A = Ausschlussgröße B = Bewertungsgröße A A A A A A B 0/1 1 ja 2 ja 4 ja 5 Produkt metallisch 6 Fläche einmal E Zeichenfolge nein 3 nein nein Verpackung nicht metallisch 6 Volumen 8 mehrmals O Mögliche Ausprägungen beides 7 unbegrenzt O der Einflussgrößen O E Aggregat Zeichenfolge ja (vorhanden auf Typenschild) Ja, jedoch nicht auf dem Bauteil selbst Ja, jedoch unabhängig Produkt metallisch; i.d. R. Aluminium Volumen unbegrenzt < V - - ET Schützenswerte Bauteile Schützenswete Bauteile Auftragseinheit Zeichenfolge ja Ja, jedoch nicht auf dem Bauteil selbst (?) Ja, jedoch unabhängig Produkt Metallisch Volumen unbegrenzt < ph - - V S K ET Dämpfer 0/1 nein nein Ja + Homag- Teilenummer, unabhängig Produkt Metallisch Fläche unbegrenzt V - - ET Heizpatrone (Elektroteile) 0/1 nein nein Ja + Homag-Teilenummer Produkt Metallisch Fläche unbegrenzt (< 250 ) K ET Kettenplatte 0/1 nein nein nein Produkt nicht metallisch h1 Volumen unbegrenzt p - w ph - - V S K ET Kettenräder 0/1, optional: Zeichenfolge nein, optional: Laufzeit nein, optional: Laufzeit, jedoch nicht auf dem Bauteil selbst ja, jedoch unabhängig Produkt metallisch Fläche unbegrenzt V S - ET Kugellager 0/1 nein nein ja Produkt metallisch & nicht metallisch Fläche unbegrenzt p - w ph - - V S K O Motoren Zeichenfolge ja (vorhanden auf Typenschild) ja (TID --> Lebenslauf in Datenbank) ja --> siehe KEB-Motoren Produkt Metallisch Fläche unbegrenzt - - w? Grad? V - - ET Sauger 0/1 nein nein nein??? --> ja! Produkt nicht metallisch h1 Volumen? unbegrenzt V S K ET Saugplatten 0/1 nein nein nein??? --> ja! Produkt nicht metallisch h1 Volumen? unbegrenzt p V S K O Schmierstoff (Spezialfett) 0/1 nein nein Ja + Homag-Teilenummer Verpackung nicht metallisch h1 Fläche unbegrenzt li ET Transportkette Zeichenfolge ja Ja, jedoch nicht auf dem Bauteil selbst ja, auf Kettengliedern, jedoch unabhängig Produkt metallisch Volumen / Fläche unbegrenzt li - V - - ET Multivac Vorschubkette (minimal) 0/1 nein nein nein Produkt metallisch m6 Volumen unbegrenzt p a - T t % ph li - V S - ET Vorschubkette (optimal) m7 Zeichenfolge ja ja ja Produkt metallisch m6 Volumen unbegrenzt p a - T t % ph li - V S - ET Hubsystem Siegeldichtung Zeichenfolge ja m1 ja m2 nein m3 Produkt nicht metallisch m4 Volumen unbegrenzt p - - T m5 - % ph - - V S - O Vollmer Adapter A-Achse v12 0/1 nein nein ja v1 Produkt metallisch Fläche unbegrenzt - - w v li - - S - ET Drahttransportrollerolle 0/1 nein nein ja v4 Produkt beides Fläche unbegrenzt % - li ET Einmesslehre Zeichenfolge ja v5 nein ja v6 Produkt metallisch Volumen unbegrenzt - - w v7 - - % - li - V S - ET Erodierpinole Zeichenfolge ja v10 ja v10 ja v11 Produkt beides v13 Volumen unbegrenzt p a w - - % - li - V - - ET Sägenaufnahme 0/1 nein nein ja v6 Produkt metallisch Volumen unbegrenzt - a w v7 - - % - li - V S - ET Schleifpinole Zeichenfolge ja v10 ja v10 ja v11 Produkt metallisch Volumen unbegrenzt p % - li - V - - ET Zentrierring 0/1 nein nein ja Produkt metallisch Fläche unbegrenzt % - li - V S - ET ProAuthent,

11 Eigenschaftsklassen von Kennzeichnungstechnologien Technische Eigenschaften des Kennzeichnungssystems Übertragbare Rohinformation Branding Ort des Kennzeichens Belastbarkeit am Einbauort Zugänglichkeitsbedarf bei der Prüfung Automatisierungsgrad Betriebswirtschaftliche Eigenschaften des Kennzeichnungssystems Kosten Lebensdauer der Technologie Gerichtliche Verwendbarkeit Realisierbarkeit von Zusatznutzen ProAuthent,

12 Eigenschaften verfügbarer Schutzmaßnahmen Technische Eigenschaften Technische Einflussgrößen (Ausschluss- und Bewertungsgrößen) Notwendige Rohinformation Weitere Daten Variable Daten Branding Ort des Kennzeichens Identifizierungs-/ Belastungen am Einbauort/ Betrieb 9 Authentifizierungshäufigkeit Prod.-Verpckg. Untergrund Bauraum p a w T t % ph li B V S K Verbindung Zugänglichkeit bei der Kennzeichen - Prüfung Produkt 31 Distanz bei Prüfung Kennzeichnungstechnologien Informationsträger 5 7 Nr D-Barcode Zeichenfolge ja ja nein beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph li B V S K ET / OA / OÄ optisch min. 40, max D-Barcode Zeichenfolge ja ja nein beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph li B V S K ET / OA / OÄ optisch min. 40, max Akusto-/elektromagnetisches Etikett 0/1 nein nein nein beides nicht metallisch Fläche unbegrenzt x x w T x x x x x x S K ET / EI elektromagnetisch min. 0 max Clusterfolie 0/1 nein nein nein beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S K ET optisch min. 0 max Coin-Reactive-Ink 0/1 nein nein ja beides nicht metallisch Fläche einmal x x x T x x ph li B V S K ET / OA berührend 0 Digitaldruck / PrePress-Druckmerkmale abh. von Ausführung ja ja nein Verpackung nicht metallisch Fläche unbegrenzt x x x T x x ph li B V S K ET / OA optisch min. 0 max DNA-Markierung 0/1 nein nein nein beides nicht metallisch Fläche mehrmals x x x T x x ph x B V S K ET / OA berührend 0 Echtfarbenelement / Leuchtfarben 0/1 nein nein ja beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S K ET / OA optisch min. 0 max Farbcode (Microcode, Microtaggant, Secutag) 0/1 nein nein nein beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x x x B V x x ET / OA / EI optisch min. 0 max. 20 F Fotochrome Farbe 0/1 nein nein ja beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S x ET / OA optisch min. 0 max Hologramm/Optically Variable Device (OVD) 0/1 nein nein ja beides nicht metallisch Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S K ET / EI optisch min. max. IR-/UV-Farbpigmente 0/1 nein nein ja beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S x ET / OA optisch min. 0 max Kippfarbe 0/1 nein nein ja beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S x ET / OA optisch min. 0 max Magnetfarbe 0/1 nein nein ja beides beides Fläche unbegrenzt x x w T x x ph x x x x K ET / OA berührend (magnetisch) min. max. Markennamen, -zeichen 0/1 nein nein ja beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S K ET / OA / OÄ / EI optisch min. 0 max Pen-Reactive 0/1 nein nein ja beides beides Fläche einmal x x x T x x ph li B V S K ET / OA berührend 0 RFID (Radiofrequenzidentifikation) Zeichenfolge ja ja nein beides nicht metallisch Fläche unbegrenzt x x w T x x ph x x x S K ET / EI elektromagnetisch min. 0 max Röntgenfluoreszenz 0/1 nein nein ja beides nicht metallisch Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S x ET / OA optisch min. max. Sicherheitsstreifen, Sicherheitsfaden 0/1 nein nein nein Verpackung nicht metallisch Fläche unbegrenzt x x x T x x x x B V S K EI optisch min. 0 max Codes mit Rauschmustern Unikat ja ja abh. von Ausführung beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S K ET / OA optisch min. 0 max Zeichenfolge Thermoreaktive, thermochrome, thermische Farbe 0/1 nein nein ja beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S K ET / OA optisch min. 0 max Wasserzeichen 0/1 nein nein ja Verpackung nicht metallisch Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S K EI optisch min. 0 max Data Trace 0/1 nein nein nein beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S x ET / OA optisch min. max. Informationsträger inkl. Applikation Intagliodruck 0/1 nein nein ja beides nicht metallisch Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S K ET / OA optisch min. 0 max Laseroberflächenauthentifizierung Unikat ja ja nein beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S K OS optisch min. max. Magnetcode 0/1 nein nein nein Verpackung nicht metallisch Fläche unbegrenzt x x w T x x ph x x x S K ET / OA magnetisch min. max. Markierung im Sinterbauteil Zeichenfolge ja ja nein Produkt metallisch Volumen unbegrenzt x x x T x x x x x x x x EI elektromagnetisch min. max. Musteroberfläche/Oberflächenmuster Unikat ja ja nein Produkt beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S K OÄ optisch min. 0 max Sicherheitsanstanzung 0/1 nein nein nein Verpackung beides Volumen unbegrenzt x x x T x x ph x x V S K EI optisch min. 0 max Siebdruck, Prägen 0/1 nein nein ja beides nicht metallisch Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S x OÄ berührend 0 Stochastische Schwankungen im Fertigungsprozess Unikat ja ja nein beides beides Fläche unbegrenzt x x x T x x ph x B V S K OS optisch min. 0 max ProAuthent,

13 Auswahl von möglichen Technologien je Bauteil Schützenswerte Bauteile Homag Multivac Vollmer Kennzeichnungstechnologien Informationsträger Informationsträger inkl. Applikation Anzahl Aggregat Auftragseinheit Dämpfer Heizpatrone (Elektroteile) Kettenplatte Kettenräder Kugellager 1D-Barcode 13 x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ 2D-Barcode 13 x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ Akusto-/elektromagnetisches Etikett 7 x x x x x x x Clusterfolie 9 x x x x x x x x x Coin-Reactive-Ink 0 Digitaldruck / PrePress-Druckmerkmale 5 x x x x x DNA-Markierung 0 Echtfarbenelement / Leuchtfarben 10 x x x x x x x x x x Farbcode (Microcode, Microtaggant, Secutag) 3 x x x Fotochrome Farbe 3 x x x Hologramm/Optically Variable Device (OVD) 10 x x x x x x x x x x IR-/UV-Farbpigmente 6 x x x x x x Kippfarbe 10 x x x x x x x x x x Magnetfarbe 0 Markennamen, -zeichen 12 x x x x x x x x x x x x Pen-Reactive 0 RFID (Radiofrequenzidentifikation) 13 x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ x+ Röntgenfluoreszenz 1 x Sicherheitsstreifen, Sicherheitsfaden 9 x x x x x x x x x Codes mit Rauschmustern 3 x x x Thermoreaktive, thermochrome, thermische 10 Farbe x x x x x x x x x x Wasserzeichen 0 Data Trace 2 x x Intagliodruck 10 x x x x x x x x x x Laseroberflächenauthentifizierung 13 x x x x x x x x x x x x x Magnetcode 0 Markierung im Sinterbauteil 0 Musteroberfläche/Oberflächenmuster 13 x x x x x x x x x x x x x Sicherheitsanstanzung 9 x x x+ x x+ x x x x Siebdruck, Prägen 9 x x x+ x+ x x x x x Stochastische Schwankungen im 12 Fertigungsprozess x x x x x x x x x x x x Motoren Sauger Saugplatten Schmierstoff (Spezialfett) Transportkette Vorschubkette (minimal) Vorschubkette (optimal) Hubsystem Siegeldichtung Adapter A-Achse Drahttransportrolle Einmesslehre Erodierpinole Sägenaufnahme Schleifpinole Zentrierring Kopiersicherheit mittel mittel gering gering mittel mittel mittel mittel mittel mittel gering mittel mittel mittel - mittel gering gering mittel mittel gering mittel gering ProAuthent,

14 Betriebswirtschaftliche Bewertung der Lösungen Betriebswirtschaftliche Kriterien Einsetzbarer Anteil der Marge für die Schutztechnologie Schadensausmaß gemessen am Umsatz Schadensausmaß gemessen am Image (qualitativ) Erwarteter Wirkungsgrad des Schutzsystems Fixe und variable Kosten zum Aufbringen der Kennzeichnung Fixe und variable Kosten zur Identifikation und Authentifizierung Kundenwahrgenommener Zusatznutzen Beitrag der Technologie zur Generierung von Zusatznutzen ProAuthent,

15 Prozesskette zur Authentifizierung von Bauteilen Bauteilkennung wird eingelesen, auf Echtheit überprüft Komponentennutzung wird in zentraler Datenbank für die Maschine registriert Maschinensteuerung wird mit zentraler Datenbank abgeglichen Systemreaktion Wareneingang Montage Auslieferung Lager Nutzung Fertigung Ersatzteil- Versand Einbau Bauteil wird gekennzeichnet, Bauteilkennung vergeben Ersatzteil wird in zentraler Datenbank für die Nutzung registriert Maschinen-Datenbank wird aktualisiert (online), Bauteilechtheit verifiziert Produktpiraterieschutz wird in die Maschinenfunktionalitäten integriert ProAuthent,

16 Gesamtarchitektur des ProAuthent-Schutzsystems RFID ERP /CRM Maschinenakte : - Verk.datum - Lieferdatum - Stückliste - Auth.ampel... Datenbank WWW XML - Datei PC/ Steuerung 2D-Barcode, CDP IR Bauteil Holo - gramm Kennzeichen Schreib- Lesegerät RFID Service (Hersteller ) Maschinenakte : - Verk.datum - Lieferdatum - Stückliste - Auth.ampel... Marke Marke PC Hersteller Maschine des Kunden (= Betreiber ) ProAuthent,

17 Systemreaktionen auf erkannte Fremdbauteile Viele Bauteile sind nur bedingt patent- oder markenrechtlich schützbar Nachbauten sind nicht grundsätzlich unzulässig Gesetzgebung ist bei Maßnahmen, die Wettbewerbern den Marktzugang erschweren, sehr streng (vgl. Kartellverbot 1 GWB, Marktmissbrauchsverbot 19 GWB, unlautere Wettbewerbshandlung 3 UWG.) Kunden sind gegenüber restriktiven Maßnahmen sehr empfindlich Schutzsysteme sollten nur positive Reaktionen hervorrufen, wenn Originalität erkannt wurde. Bei Nichtidentifizierbarkeit von Komponenten ist im Maximalfall ein Loggen sinnvoll Schwerpunkt muss auf der Erzeugung von Zusatznutzen bei Identifikation von Komponenten liegen (Erweiterte Dienstleistungen, Leistungssteigerungen usw.) ProAuthent,

18 Zusatznutzen als Systemreaktion Condition Monitoring BDE-Betriebsdatenerfassung Zusatznutzen für Anbieter + Kunden Aktive Betreuung des Kunden (Übergang vom Produktzum Kundennutzen generieren) Präventive Serviceleistungen (z.b. Instandhaltung, Schulungen, ) Life Cycle Contracting Ökoeffizienz der Lösung Schutz vor Folgeschäden Kostenlose Softwareupdates Garantieleistungen ProAuthent,

19 Pilotumsetzungen bei den Anwenderunternehmen Homag Holzbearbeitungssysteme AG Schutzsystem für Bearbeitungsaggregate und Werkzeuge aus der Stationärtechnologie mittels 2D-Barcode und CDP Schutzsystem für Kettenplatten in der Durchlauftechnik mittels Infrarot- Farbpigmenten Multivac Sepp Haggenmüller GmbH & Co. KG Schutzsysteme für Klammerketten und Siegeldichtungen mittels RFID Vollmer Werke Maschinenfabrik GmbH Schutzsystem für Einmesslehren mittels RFID Manueller Schutz von Drahttransportrollen mittels Hologramm Müller Martini GmbH Schutz durch statistische Auswertung von Kundendaten ProAuthent,

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen? Dipl.-Ing. Ulrich Doll Tel.: Fax: ProAuthent,