仮想インベントリと3D印刷：セキュリティの必要性

アディティブマニュファクチャリングは、分散型デジタルマニュファクチャリングへの移行を後押ししています。デジタルファイルから部品を製造する機能は、仮想在庫からオンデマンドのローカライズされた製造まで、アジャイル製造の新しいエキサイティングな機会を開きます。

AMによって促進されるアジャイルで無駄のない製造アプローチは当然のことながら魅力的です。従来の製造では、スペアパーツと交換パーツの実地棚卸の保管と維持に非常にコストがかかる可能性があります。また、非現実的である可能性もあります。たとえば、生産されていない、または廃止された部品の場合、企業には使用できなくなった在庫が残っています。

たとえば、自動車会社は、数千のスペアパーツと交換部品を必要とする可能性のある幅広い車両モデルを所有することになります。このシナリオで完全な実地棚卸を管理することは、高コストで複雑なロジスティクス計画のレシピです。

アディティブマニュファクチャリング（3D印刷）は、企業が仮想在庫を維持できるようにすることで、理想的なデジタルソリューションを提供します。つまり、デジタル資産をデジタル在庫に保持し、必要なときにオンデマンドで部品を製造できるようにします。

理想的な世界では、仮想在庫により、メーカーはデジタルファイルを世界中の生産施設に送信してオンデマンド生産を行うことができ、コストを削減し、かなりの量のリソースを節約できます。

したがって、積層造形の可能性は、新しい複雑な形状を作成し、製品開発を加速する能力だけにありません。このテクノロジーは、生産プロセスとサプライチェーン管理を混乱させる可能性もあります。デジタル在庫の作成は、企業がより低い在庫コストを達成し、部品がより短い時間枠で確実に配達されることを可能にする機敏なアプローチを提供します。

セキュリティの問題

しかし、多くのことと同様に、ケースはそれほど明確ではありません。仮想在庫には明確で説得力のあるメリットがありますが、デジタルマニュファクチャリングへの移行により、セキュリティとIP保護に関する重要な懸念も生じます。

EEFが実施したサイバーセキュリティ調査によると、メーカーの91％がデジタルテクノロジーに投資している一方で、3分の1以上（35％）が、セキュリティリスクが彼らの完全な投資を妨げていると考えています。

3D印刷を含むデジタル技術のセキュリティに関する懸念は、十分に根拠があります。デジタルファイルには、製品の仕様と部品の製造方法に関するデータが含まれています。このようなデータへの不正アクセスは、データの盗難や改ざんなどのビジネスに深刻な影響を及ぼし、企業の知的財産の完全性に重大な脅威をもたらす可能性があります。

従来の製造では、1つのアイテムの盗難は、通常、かなりの収入の損失にはなりません。アディティブマニュファクチャリングでは、結果ははるかに深刻になる可能性があります。設計ファイルが危険にさらされると、権限のない人が部品の独自の設計機能にアクセスできるようになり、適切な機器があれば、オブジェクトを何度でも複製するための青写真が得られます。

さらに、許可されていない第三者が偽造品を製造する可能性は、利益を失うリスクをもたらすだけでなく、劣った製品が会社のブランド名で製造され、会社のブランドの完全性を損なう可能性もあります。

また、セキュリティの脆弱性が発生しやすいのはデジタルファイルだけではありません。3Dプリンターも改ざんされるリスクがあります。たとえば、インターネットに接続している場合、セキュリティで保護されていない3Dプリンターは、ハッカーがリモートでマシンにアクセスし、プリンターを実行するソフトウェアコードに欠陥を導入することに対して脆弱になる可能性があります。これにより、印刷プロセスが中断したり、マシン自体が損傷したりする可能性があります。

朗報

分散製造モデルではデータの交換が必要なため、理論的には3Dファイルデータにアクセスできる人なら誰でも問題の部品または製品を製造できます。したがって、企業は、すべてのデータが適切に使用され、権限のないユーザーがアクセスできないようにするために、適切なセキュリティシステムが導入されていることを確認する必要があります。ますます多くの企業が生産に積層造形を採用し始めるにつれて、AMワークフローを保護する必要性はおそらくこれまで以上に重要になっています。幸いなことに、多くの企業や研究機関が、積層造形ワークフローの各段階で積層造形を確保するために必要な技術に取り組んできました。

ファイルの暗号化

設計段階では、設計ファイルの暗号化は、許可されたユーザーのみが同封のデータにアクセスできるようにする方法です。通常、暗号化には、デザインファイルごとに暗号化されたデジタルコンテナを作成することが含まれるため、AMマシンで復号化するまでデザインにアクセスできません。

LEOレーン は、クラウドベースのセキュリティソリューションを提供する会社です。その「限定版オブジェクト」（LEO）ファイルは、当事者間で転送されるときに完全なデジタルファイルを置き換えます。 LEOには、デザインの作成方法を制御できるSTL形式（LSTL）の変更された形式が含まれています。 IP所有者は、印刷するマシンのタイプ、材料のタイプ、および許可される印刷回数を指定して、LSTLファイルに指示を組み込むことができます。これにより、製造元がアイテムを何度も印刷しないようにします。欲しいです。

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信頼性の検証

他の企業は、3Dプリントされた部品の信頼性を保証する方法を開発しました。

米国を拠点とする InfraTrac は、ポリマーベースの製品の認証に役立つ光ベースの偽造防止技術を開発しました。この技術は、材料の化学的構成を変えることなく、AMポリマーに化学的「タグ」を注入します。独自の化学タグは、製造時にポリマー部品の表面下の層に印刷され、ハンドヘルド分光計で検出できるため、オペレーターは部品が本物か偽物かを識別できます。

ニューヨーク大学の研究者によって最近提案された別のソリューションは、3D印刷での偽造やIP盗難を防ぐためにQRコードを使用しています。システムは、3Dプリンターに、印刷時にコンポーネント内のさまざまなレイヤーに数百の小さな要素を含めるように指示します。印刷されると、完成したパーツには3次元の「QRクラウド」が含まれ、マイクロCTスキャナーで検出して真正性を確認できます。この方法は、熱可塑性プラスチック、フォトポリマー、金属合金で試行されており、部品の構造的完全性を損なうことはないと報告されています。

ただし、このアプローチの欠点は、コードを正しく読み取るために、正しい角度と方向を見つける必要があることです。これにより、識別プロセスが大幅に複雑になる可能性があります。

ブロックチェーン

暗号通貨とFinTechの世界ではよく知られていますが、積層造形用のブロックチェーンの可能性はまだ探求されています。ブロックチェーンは、ネットワークのすべてのメンバーが改ざんされることなく分散した方法でトランザクション（データへのアクセスや交換など）を処理できるようにするデジタル元帳として大まかに定義できます。

アディティブマニュファクチャリングの場合、ブロックチェーンはライセンス契約をサポートすることで知的財産を保護するのに役立ちます。たとえば、ある会社が請負業者にブロックチェーン内の特定の数の部品を3Dプリントすることを許可しているとします。スマートコントラクト（ブロックチェーン内に格納されているコンピュータープログラム）は、ブロックチェーン内のライセンス情報を発行し、その請負業者のみに、ライセンス制限に従って一連の部品（たとえば、特定のマシンといくつかの部品）を製造することを許可します。次に、請負業者のプリンタは、印刷する前にライセンスを確認し、暗号化された設計ファイルを受け取ります。このファイルは、3Dプリンタによって復号化されます。

ライセンスの検証からファイルの復号化まで、すべてのトランザクションの詳細が追跡され、ブロックチェーンに記録されます。また、ブロックチェーンで発生するすべてが暗号化されているため、データが変更されていないことを証明でき、AMデータワークフローのセキュリティ、トレーサビリティ、整合性が保証されます。

アディティブマニュファクチャリング用のブロックチェーンソリューションは、まだ登場し始めたばかりです。たとえば、2018年に、国立製造科学センター（NCMS）は、Moog IncやSiemensを含む多くのパートナーと協力して、政府のサプライチェーンの積層造形にブロックチェーン技術を適応させるイニシアチブを開始しました。

同年、GEは、分散型台帳を使用してサプライチェーン内の3D印刷部品を追跡および検証する特許を申請しました。 GEは、ブロックチェーンテクノロジーを使用することで、偽造部品が販売されないようにすることができると考えています。このシステムは、GEの付加的に製造されたすべての部品に履歴データレコードを提供し、設計から製造まで追跡できるようにするとともに、使用された材料、機械、プロセスを認証します。

メーカーは積極的に行動し続ける必要があります

アディティブマニュファクチャリングにより、企業は業務を強化し、サプライチェーンを変革することができます。ただし、より大規模なデジタルネットワークの一部であるAMワークフローでは、複数の利害関係者間でセキュリティとIP保護を確保するためのエンドツーエンドのソリューションが必要になります。

企業は、構想から本番までのデータの流れをつなぐデジタルスレッドを保護する必要があります。

ポジティブなニュースは、組織が内部プロセスとワークフローの中断を最小限に抑えてこれらのリスクを回避できるようにするソフトウェアソリューションがあることです。

アディティブマニュファクチャリングオペレーションの確保を検討している企業には、市場に出回っているソフトウェアソリューションを調査することをお勧めします。

これらのソリューションは、必要なセキュリティを提供するだけでなく、AMワークフローの透明性とスケーラビリティを向上させ、スマートな分散型製造の未来への道を開くことも約束します。

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