Hur säker är din digitala additiv tillverkningsdata?

South Carolina-baserade 3D Systems, en av de största 3D-skrivartillverkarna i världen, gick förra veckan med på att betala 27 miljoner dollar för att göra upp med det amerikanska handelsdepartementet för att ha överfört designritningar för militär elektronik och NASA-rymdfarkoster till digitaltillverkaren Quickparts, dess dåvarande -dotterbolagskontor i Kina för tillverkning av prisofferter.

Även om det inte finns några bevis för att regeringens digitala ritningar har nåtts av obehöriga parter i fallet med 3D-system, väcker risken oro. När tillverkningen blir allt mer digital, molnansluten och distribuerad globalt, hur sårbar är en helt digital tillverkningsprocesskedja för virus, sabotage eller förfalskning?

"Inom additiv tillverkning, och förmodligen tillverkning i allmänhet, ju mer digital den blir, desto fler möjligheter till missförhållanden inträffar i arbetsflödena och data", säger Bryan Crutchfield, VP och general manager för Nordamerika på Materialise, en programvara för additiv tillverkning utvecklare och leverantör av 3D-utskriftstjänster. "Med tanke på dess digitala natur är distribuerad och additiv tillverkning förmodligen ännu mer mottaglig för säkerhetsintrång än konventionell tillverkning eftersom allt händer i den digitala tråden."

Och med allt betyder Crutchfield inte bara deldesigner eller ritningar utan också 3D-skrivarinställningarna (det kan finnas dussintals), materialsammansättningen och andra steg som ett företag skulle överväga sin egenutvecklade process.

Däremot, inom traditionell tillverkning, ligger mycket av processexpertisen och skickligheten som krävs i maskinoperatörens huvud, på pappersscheman, i fabriksspecifika materialrecept eller i andra processer som är unika för särskilda anläggningar.

Med digital tillverkning kan hela receptet för att tillverka en del delas och lagras. Även om detta kan innebära nya datasäkerhetsrisker, är det en enorm fördel för distribuerad tillverkning; där digitala filer och tillverkningsinstruktioner överförs direkt till 3D-skrivare närmare kunderna och ofta tidszoner bort.

Med tillverkningsinnovation kommer nya risker

Denna decentraliserade produktionsmodell minskar transportkostnaderna (och koldioxidavtryck), möjliggör snabbare produktionstider eftersom varor kan produceras på flera platser samtidigt, hjälper till att mildra avbrott i försörjningskedjan, ger produktionsuppsägningar och öppnar dörren till mer produktanpassning, eftersom varje produktionsplats kan specialisera sig på en produktvariation. Det är en praxis på uppgång, trots datasäkerhetsproblem.

"Framtidens fabrik kommer inte att vara en enda central plats", säger Fried Vancraen, VD för Materialise. "Istället kommer framtida tillverkning, möjliggjort av smarta teknologier som 3D-utskrift, att ske på flera digitala produktionsanläggningar, distribuerade runt om i världen, närmare kunderna. Men detta kommer bara att vara möjligt när företag är säkra på att deras design- och produktionsdata förblir säkra.”

Särskilt inom 3D-utskrift, som har haft ett uppsving i adoption sedan pandemin och geopolitiskt inducerad turbulens i leveranskedjan, har potentialen för distribuerad tillverkning för att öka effektiviteten och lägre kostnader fått företag att omvärdera sina etablerade processer och investera i ny teknik.

Istället för att kontraktera med en fabrik, presenterar ett växande fält av on-demand-tillverkare, såsom Xometry, Carpenter Additive och Quickparts, fördelarna med distribuerad tillverkning.

Faktum är att Quickparts meddelade i januari att de antar CO-AM plattform, som lanserades förra året av Materialise. Den integrerar en rad mjukvaruprodukter för additiv tillverkning – som täcker alla processsteg från den första designen till den slutliga produkten – i en molnlösning som också inkluderar en uppsättning säkerhetsfunktioner.

"Att anta CO-AM inom Quickparts tillverkningsverksamhet kommer att göra det möjligt för oss att effektivisera våra distribuerade globala produktionsanläggningar och modernisera vår kapacitet", säger Quickparts vd Ziad Abou i ett uttalande. Plattformen förser även Quickparts med nya säkerhetsfunktioner, såsom end-to-end datakryptering och digital rättighetshantering, som till exempel kan tillåta att en del från en digital fil endast kan skrivas ut ett visst antal gånger på en viss plats .

Crutchfield på Materialize säger att fler företag som använder additiv tillverkning har datasäkerhet i fokus. "Nu, även för vår grundläggande mjukvara som har funnits på marknaden i 30 år, får vi omfattande säkerhetsfrågeformulär från våra kunder som frågar om vi är kompatibla med olika säkerhetsstandarder och vilken säkerhetsnivå vi har. Och det är precis därför vi utvecklade vår CO-AM-plattform.”

förmildrande den digitala risken

Det är svårt att bedöma om företag är mer angelägna om datasäkerhet eftersom de går över till digital tillverkning eller för att hacking och cyberhot är vanligare idag.

Greg Hayes, SVP för tillämpad teknologi på EOS North America, en stor tillverkare av 3D-skrivare och rådgivande företag för additiv tillverkning, säger att digitala säkerhetshot inte är unika eller speciella när det kommer till additiv tillverkning.

"Additiv tillverkning är en ny teknik, men den avslöjar inte en enorm ny risk när det kommer till säkerhet som inte redan finns där. Du måste bara ta det här nya verktyget – en additiv tillverkningsmaskin – och införliva den i den säkra tillverkningsmiljön som din organisation förhoppningsvis redan har slutfört”, säger han.

Även om additiv tillverkning inte i sig för med sig några extrema risker, säger Hayes, kan det vara första gången en tillverkare ställs inför digitala processer och att etablera säkra IT-system.

"Vi arbetar hela tiden med företag som har en traditionell tillverkningslinje där planerna fortfarande finns på papper och data lagras på en lokal hårddisk", säger Hayes. "Att implementera additiv gör att företaget kan hoppa steg framåt i teknikkurvan, och helt plötsligt kan de ha digitalt anslutna system och molnnätverk."

Att säkra dessa nätverk är upp till enskilda organisationer, konstaterar Hayes. "Säkerheten för all data inuti den EOS-maskinen är lika säker eller sårbar som organisationens övergripande IT-säkerhet."

Internt på EOS är säkerheten hård. Företaget lunchade ett globalt kontraktstillverkningsnätverk för produktion av 3D-tryckta delar 2022 med robusta säkerhetsåtgärder på plats. EOS har ett växande antal kunder inom försvarsentreprenad och andra industrier där specifika säkerhetsprotokoll krävs, säger Hayes. "Det är absolut något som EOS tar på största allvar, och vi arbetar ständigt för att se till att vi gör det vi behöver göra."

När EOS till exempel arbetar med amerikanska myndigheter följer ITAR, International Traffic in Arms Regulations, för att skydda känslig försvarsrelaterad information och teknik. Som en ITAR-kompatibel organisation begränsar EOS dataåtkomst till auktoriserad personal, även vid service av 3D-skrivare vid statliga eller militära installationer.

Faktum är att den amerikanska militären avancerar sin egen strategi för att på ett säkert sätt tillverka, testa och distribuera kritiska reservdelar för flygplan och andra vapen på främre operativa platser och baser runt om i världen med hjälp av 3D-utskrift.

Att överföra delfiler direkt till molnanslutna 3D-skrivare var som helst är ett viktigt beredskapselement som additiv tillverkning erbjuder militärer. Att hålla dessa filer borta från fiendens händer är en utmaning som det amerikanska flygvapnet hoppas kunna lösa med blockchain-datakryptering.

Förra månaden tilldelade flygvapnet ett kontrakt på 30 miljoner dollar till blockchain-innovatören SIMBA Chain för att utveckla ett säkert program för hantering av försörjningskedjan.

I takt med att tillverkning, prototypframställning och reservdelsproduktion blir mer digital får företagen i uppdrag att etablera nya säkerhetsprotokoll. Ny och befintlig programvara kan hjälpa till att undanröja säkerhetshindret och låsa upp potentialen för distribuerad digital tillverkning.