保護航空組件3D打印制造的數(shù)字文件

據美國國家運輸安全委員會（NTSB）的數(shù)據顯示，自2010年起，假冒組件造成了20多起飛行器墜毀事件。一份聯(lián)邦航空管理局（FAA）2011~2016年的記錄顯示，飛行器中發(fā)現(xiàn)的未批準組件有135起，包括民航飛機。這些假冒組件因為更便宜并且與真品幾乎無差別，而繞過了嚴格的測試和認證，進入了供應鏈。2017年5月，美國參議院軍事委員會發(fā)布了基于一年調查的報告，在國防部供應鏈中發(fā)現(xiàn)超過100萬個疑似假冒組件。

假冒組件的流行以及航空組件的安全關鍵屬性，催生了面向供應鏈驗證技術和服務的一個行業(yè)，一些更基本的流程包括標記流程，如貼標簽、化學蝕刻、噴墨印刷以及激光打標。激光打標提供了一個清潔和節(jié)能的解決方案，不會污染組件材料，甚至可以利用單一設備識別（UDI）碼通過工業(yè)物聯(lián)網（IIOT）連接不同的組件。

隨著假冒零件的風險激增，在整個供應鏈上嚴重依賴數(shù)字文件和數(shù)字通信的增材制造尤其易受制假的損害，這還不包括產品人為損壞和知識產權脆弱性。3D打印產品的數(shù)字線索從設計階段一直到制造和產品交付，甚至根據使用的監(jiān)測系統(tǒng)還可到組件的使用壽命和銷毀。在組件的整個數(shù)字線索中，存在多個（潛在上有無限個）外人可以與組件交互的接觸點;不過，若干公司最近開發(fā)了新技術來保護3D打印航空組件的完整性。

知識產權保護專業(yè)公司InfraTrac認為在一個3D的CAD文件上要求授權并不足以防止許多形式的IP竊取。通過把增材制造聚合物注射一個化學指紋或“標簽”，InfraTrac開發(fā)了一種方法：可對實際的3D打印組件增加驗證碼。這個流程在增材工藝的構建過程中，在一個金屬或聚合物組件的表面下層引入一個單一化學標簽。公司與用戶一起發(fā)現(xiàn)與組件材料兼容的單一化學標簽將不會影響零件性能。標簽位置和配方對InfracTra和用戶之外保密。標簽可以由一個操作員在任何時間通過一個手持的商業(yè)現(xiàn)貨近紅外光譜儀掃描，并允許操作員鑒別組件在哪里和被誰制造。

不斷可行的驗證方法使操作員和安裝者清除非法山寨組件，紐約大學研究人員正在開發(fā)一項技術，可以阻止3D制造商或制假者使用竊取的設計。當把一個CAD文件轉換到立體光刻文件用于3D打印時，制造商需要定義特定參數(shù)，諸如打印速度、三角測量（或多邊形參數(shù)）以及打印方向。通過向CAD文件中植入基于條件的缺陷，制造商必須知道精準的組件打印參數(shù)，才能完全按設計完成打印。由于3D打印組件的復雜性，該缺陷幾乎無法被探測到。盡管紐約大學研究人員認為網絡安全防護仍然應該是保護數(shù)字線索的第一道防線，不過該方法如果降低了假冒零件的生產成功率，似乎可阻止一家公司進一步的IP竊取或制假。NUY機械工程助理教授Nikhil Gupra表示：“賽博安全工具可像往常一樣應用于保護文件和云的安全;不過，如果涉及文件被偷了，在設計上就無法阻止打印一個高質量組件了。新方法在這種情況下，可使利用偷來的文件打印高質量零件變得困難?！?br />

為了直接保護供應鏈網絡和公司的IP，最新的概念是區(qū)塊鏈技術，一個自警戒、有三種分類的記賬概念。全球信息技術公司Wipro開發(fā)了4個基于區(qū)塊鏈的解決方案用于反制假、試航取證跟蹤、供應鏈可視度以及增材制造。產品、數(shù)字文件、標記、包裝、認證、支付或接觸都要在一個區(qū)塊鏈注冊機上注冊，并在供應鏈上所有伙伴間傳遞時更新狀態(tài)信息。有了這些，區(qū)塊鏈解決方案的擁護者宣稱業(yè)務流程可以簡化，風險可以降低，透明度將增加。

來源： 中國航空報