Mobile und markerfreie Rückverfolgung von Bauteilen (Track & Trace Fingerprint mobil)

Track und Trace Fingerprint mobil im praktischen Einsatz
© Fraunhofer IPM
Track und Trace Fingerprint mobil im praktischen Einsatz

Wer Produktionsdaten auf ein individuelles Bauteil zurückführen oder die Echtheit einer Komponente überprüfen möchte, muss diese eindeutig identifizieren können. Das Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM in Freiburg hat mit »Track & Trace« ein System zur Rückverfolgung von Massenbauteilen entwickelt, das Werkstücke ganz ohne zusätzliche Markierungen erkennt – allein anhand der individuellen Bauteiloberfläche, die für jedes Bauteil quasi einen eigenen „eindeutigen Fingerabdruck“ liefert. Das System wurde nun um die Variante „Track & Trace Fingerprint mobil“ erweitert. Mit diesem tragbaren Lesesystem können Anwender somit z. B. den Zustand und die Historie von Bauteilen in der gesamten Produktionshalle kontrollieren.

Unter dem Mikroskop weisen nahezu alle technischen Oberflächen zufällige Merkmale wie Mikrostrukturen oder Farbtexturen auf, die das zugehörige Bauteil auf einzigartige Weise kennzeichnen. Jedes Massenbauteil, jeder Stecker, jede einzelne Schraube ist damit so einzigartig wie ein Fingerabdruck. Während etablierte Markierungsmethoden gerade bei hochpreisigen Komponenten zusätzliche Produktionsschritte wie etwa das Eingravieren einer Seriennummer, das Aufbringen von RFID-Labels oder Data-Matrix-Codes erfordern, verursacht das markerfreie Prüfverfahren keine zusätzlichen Kosten und kann somit auch bei nur wenige Cent teuren Massenbauteilen wirtschaftlich eingesetzt werden. Außerdem stoßen alternative Verfahren bei schwer zugänglichen Werkstücken, wie z. B. Dichtflächen oder kleinen Bauteilen, schnell an ihre Grenzen. »Track & Trace« genauso wie die Variante »Track & Trace Fingerprint mobil« ist für die unterschiedlichsten Materialien, von glatten Kunststoffen über Aluminium und Eisenguss bis hin zu lackierten Oberflächen, geeignet. Der stochastische »Fingerabdruck« eines Bauteils lässt sich auch bei Losgrößen von mehreren 100.000 Stück im Sekundentakt eindeutig identifizieren, was eine Zuordnung von bauteilbezogenen Daten im Produktionstakt ermöglicht.

Das System erfasst mithilfe einer Industrie-Kamera hochaufgelöst die Strukturparameter der Oberfläche und wandelt diese in eine individuelle digitale Signatur um. Dies gewährleistet die für alle Industrie-4.0-Prozesse so wichtige Rückverfolgbarkeit und liefert gleichzeitig einen intrinsischen Produktfälschungsschutz.  Dabei wird aus der Bildaufnahme an definierter Stelle der Bauteiloberfläche mit ihren spezifischen Strukturverläufen und deren Positionen zueinander die Signatur errechnet. Zur Identifizierung des Bauteils zu einem späteren Zeitpunkt im Produktionsverlauf wird der gesamte Vorgang an derselben Bauteilposition wiederholt und die neu ermittelte Signatur mit allen bereits in der Datenbank hinterlegten Signaturen verglichen. Wird eine Übereinstimmung festgestellt, ist das gesuchte Bauteil identifiziert und die ID wird zurückgeliefert.

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Andreas Hofmann

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