WO2021001094A1 - Verfahren zur identifikation eines bauteils, auswertealgorithmus und bauteil - Google Patents

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WO2021001094A1
WO2021001094A1 PCT/EP2020/064982 EP2020064982W WO2021001094A1 WO 2021001094 A1 WO2021001094 A1 WO 2021001094A1 EP 2020064982 W EP2020064982 W EP 2020064982W WO 2021001094 A1 WO2021001094 A1 WO 2021001094A1
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WO
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component
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specific structural
structural feature
specific
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PCT/EP2020/064982
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Christian-James Hoffmann
Martin Beyer
Dominic Lingenfelser
Elisabeth Lotter
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4183—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by data acquisition, e.g. workpiece identification
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to a method for identifying a component, in particular a plastic component.
  • individual component data can be recorded and checked if necessary, for example to verify the manufacturer.
  • a component can be tracked.
  • the invention also relates to an evaluation algorithm for executing the method and a component, in particular a plastic component, which can be identified with the aid of the proposed method.
  • the components are often identified by means of tool inserts. Since these remain the same until the next set-up process, it is not possible to identify and possibly track a component individually. In order to still make this possible, additional effort has to be made, for example by providing a sticker and / or a marking on the component, so that the component is individualized in this way.
  • the effort that goes into identifying a component often depends on the value of a component. Inexpensive to medium-priced components, which are usually manufactured in large numbers, are often marked with simple means, for example with the help of a date clock. However, the date clock does not provide any information about the batch, the machines used, the process parameters or the like. For components with high added value, For example, in the case of components from the field of additive manufacturing and / or components with integrated high-priced elements in the form of sensors, lenses or the like, the marking serves for quality assurance and increases the security against forgery. As a rule, this justifies an increased effort for labeling or individualizing the component. The same applies to safety-relevant components. The marking can not only be used for quality assurance, but also, if necessary, to prove any material defects and / or material changes.
  • plastic component in particular a plastic component, at least one individual
  • At least one component-specific structural feature within a defined surface or space section of the component is used as an individual identification feature.
  • the method is based on the assumption that the component which is to be identified has at least one component-specific structural feature by which the component is individualized.
  • the component can thus be identified easily and inexpensively.
  • the component-specific structural feature used as an identification feature can - analogously to a fingerprint - be recorded and stored so that the component can be identified at any time and - if necessary - traced.
  • the component-specific structural feature only has to be recorded for the first time, for example on the assembly system, and stored in a memory so that the comparison can be carried out on the basis of stored features.
  • data are preferably generated which can be further processed digitally, in particular stored as digital data in a memory.
  • the storage can be located on a central server, for example, to which several people have access.
  • at least one component-specific structural feature is recorded and compared with features that are already stored on this server.
  • an area or space section which has the at least one component-specific structural feature.
  • the feature can therefore not only be found again, but always recorded in the same way.
  • a fingerprint also varies depending on whether it is taken from a thumb or an index finger.
  • the defined area or space segment is therefore preferably identified as such. The identification does not necessarily involve additional work if the surface or space section is already defined by the geometry of the component or is molded in or on during the production of the component.
  • Identification feature can, for example, be component-specific
  • Surface structure can be used within a defined area of the component. This can in particular be a native
  • Act surface structure of the component for example a process-related roughness of the surface and / or a surface structure that is characterized by faulty, seam and / or confluence points.
  • fibers and / or fillers lying on the surface can be used as an individual identification feature, in particular their size, position and / or orientation. Because even if the fibers and / or fillers are in a certain
  • Alignment are installed, they are distributed randomly in the base material so that a component can be identified. This method is therefore particularly suitable for fiber-reinforced and / or filled plastics. Since a large number of fibers or fillers are usually embedded in a polymer matrix, the position of the fibers and / or fillers in a defined area of the component can be used as an individual characteristic.
  • a component-specific microstructure within a defined spatial section of the component as a component-specific structural feature and thus as an individual
  • Identification feature is used.
  • the structure of the metal can be used.
  • the microstructure can be characterized by cavities, air inclusions and / or blowholes and can thus be used to identify the component.
  • the position and / or size can accordingly be more structural
  • Components such as fibers, fillers and / or cavities, which are randomly distributed within a defined area or space section of the component and can thus be used as a component-specific structural feature or individual identification feature.
  • the at least one component-specific structural feature within the defined surface or space section of the component is exposed or exposed before it is detected.
  • a component-specific structural feature can be made recognizable by exposing or exposing.
  • an area or space section can be defined by exposing or exposing the feature. The The feature is therefore preferably exposed or exposed during the production of the component.
  • a geometry can be provided on the component, for example, which at the same time defines a surface or space section which allows the component-specific structural feature to be recognized.
  • the geometry can be designed both protruding and set back. In the case of a protruding geometry, this is preferably formed at the same time during the production of the component.
  • Recessed geometry to expose a component-specific structural feature can in particular be produced subsequently, for example by hot embossing. In this way, component-specific structural features in the interior of a component can also be detected, in particular made visible.
  • the at least one component-specific structural feature is advantageously detected with the aid of an optical, in particular an imaging method.
  • cameras, light microscopes and / or optical sensors can be used.
  • the at least one component-specific structural feature can also be detected by means of X-rays or spectroscopically.
  • the resources to be used can vary depending on who is to record the at least one component-specific structural feature and which resources are available to this person. It is conceivable that
  • the at least one component-specific structural feature can be detected with the aid of a camera of a smartphone, so that the dealer and / or the user of a component can carry out the identification.
  • component-specific structural feature image data is generated which - at least when first recorded - is stored and assigned to a specific component.
  • Component-specific structural features such as surface and / or structural structures can be captured particularly well with the aid of image data, so that the comparison can be carried out particularly easily.
  • a large number of image data are preferably generated under changed conditions, for example with varying lighting and / or varying recording angles. All image data are assigned to a component so that it can be identified regardless of whether the image data to be compared were created under exactly the same conditions.
  • a reference geometry can be formed on the component, with the aid of which the individual identification feature can be recorded and / or the recorded individual identification feature can be compared with known identification features.
  • the acquisition of the individual identification feature or the comparison is or are simplified in this way.
  • the reference geometry can be used to position and / or align a recording device, in particular a camera, so that image data are generated which are identical or at least approximately identical to the image data already stored.
  • the reference geometry can serve as a reference point when comparing the image data.
  • the reference geometry can protrude or set back from a surface of the component.
  • more than just one reference geometry can be provided.
  • the comparison can thus be carried out largely automatically.
  • the evaluation algorithm can also be downloaded and / or saved on a computer, so that it can be made available to a dealer and / or user, for example.
  • the computer can also be a mobile terminal, such as a smartphone, so that the method can be carried out at any place and at any time.
  • the comparison can also be carried out centrally. In this case is preferably the Evaluation algorithm stored on a central server. Recordings or image data generated with the aid of a mobile terminal device can be transmitted to the central server for evaluation and evaluated there with the aid of the evaluation algorithm or compared with image data that has already been stored.
  • the evaluation can be carried out in particular by means of ML (“machine learning”) -based image evaluation and / or segmentation.
  • an evaluation algorithm which executes at least individual steps of the method according to the invention when it runs on a computer.
  • the evaluation algorithm can be stored on a central server to which data, in particular image data, are sent for evaluation. In this case, the evaluation takes place centrally.
  • the evaluation algorithm can be part of a downloadable application so that the evaluation can be carried out in a decentralized manner.
  • Image data of a component can be compared with data that has already been saved or stored. By comparison, the recorded data can be assigned to a specific component, so that component-specific component data can be queried which, for example, provide information about the production and / or sales channels of the component.
  • the component is therefore not only clearly identifiable, but can also be traced.
  • the component in particular a plastic component, also proposed to achieve the object mentioned at the outset has at least one component-specific structural feature that is within a defined area or
  • the defined area or space section can be formed by a geometry that protrudes or recedes with respect to a surface of the component.
  • the at least one component-specific structural feature can in particular be a component-specific surface structure within a defined area section and / or a component-specific one
  • Acting structure within a defined spatial section of the component The individual identification feature is therefore already present and a separate identification of the component can be omitted.
  • the component can thus be identified easily and inexpensively and - if necessary - tracked.
  • FIG. 2 shows a schematic bottom view of the component from FIG. 1,
  • FIG. 3 shows an enlarged section of FIG. 1,
  • the component 1 shows an example of a component 1, which in the present case is pot-shaped.
  • the component 1 is a fiber-reinforced one
  • Plastic component which comprises fibers 6 bound into a polymer matrix 5.
  • the component 1 On the bottom side, the component 1 has a protruding geometry which defines a space section 2 in which fibers 6 are also incorporated into the polymer matrix (see FIG. 3).
  • the position of the fibers 6 in the polymer matrix 5 is more or less random, so that the component 1 can be identified by this. The position of the fibers 6 to one another thus forms an individual one
  • This feature 3 can be recorded with the aid of suitable means, for example with the aid of a camera, in particular an X-ray camera, and stored in a memory. By comparison with stored features 3, the component can then be identified at any time and, if necessary, tracked.
  • Reference geometry 4 may be provided, which in the present case consists of two circles which flank the protruding space section 2 on both sides.
  • the Reference geometry 4 indicates how the camera is to be positioned in order to record the individual identification feature in the way it is stored in the memory. Furthermore, the comparison can be simplified with the aid of the reference geometry. For example, the reference geometry can be used to define how the image data of a camera with stored image data is in
  • a further component 1 is shown by way of example, which is also a fiber-reinforced plastic component.
  • the position of the fibers 6 with respect to one another can thus be used as an individual identification feature.
  • a surface section 2 is considered, which is defined by a circular depression in the component 1 that has been produced by hot stamping. At the same time, the fibers 6 were exposed so that they can be seen on the surface of the surface section 2.
  • the image data can then be transmitted to a central server for evaluation, on which previously acquired image data has been stored and assigned to a specific component 1.
  • the component 1 can then be identified by comparison with the stored image data.
  • Component data stored in the memory can also be queried so that the component 1 can be tracked via this.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Identifikation eines Bauteils (1), insbesondere eines Kunststoffbauteils, bei dem mindestens ein individuelles Identifizierungsmerkmal erfasst und durch Abgleich mit bekannten Identifizierungsmerkmalen einem konkreten Bauteil (1) zugeordnet wird. Erfindungsgemäß wird mindestens ein bauteilspezifisches strukturelles Merkmal (3) innerhalb eines definierten Flächen- oder Raumabschnitts (2) des Bauteils (1) als individuelles Identifizierungsmerkmal genutzt. Ferner werden ein Auswertealgorithmus zur Ausführung des Verfahrens sowie ein Bauteil (1), insbesondere Kunststoffbauteil, vorgeschlagen, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren identifizierbar ist.

Description

Beschreibung
Titel:
Verfahren zur Identifikation eines Bauteils, Auswertealgorithmus und Bauteil
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Identifikation eines Bauteils, insbesondere eines Kunststoffbauteils. Mit Hilfe des Verfahrens können individuelle Bauteildaten erfasst und bei Bedarf überprüft werden, beispielsweise um den Hersteller zu verifizieren. Ferner kann mit Hilfe des vorgeschlagenen Verfahrens eine Verfolgung eines Bauteils eingerichtet werden.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Auswertealgorithmus zur Ausführung des Verfahrens sowie ein Bauteil, insbesondere ein Kunststoffbauteil, das mit Hilfe des vorgeschlagenen Verfahrens identifizierbar ist.
Stand der Technik
Bei der Fertigung von Bauteile, insbesondere Kunststoffbauteilen, erfolgt eine Kennzeichnung der Bauteile oftmals über Werkzeugeinsätze. Da diese bis zum nächsten Rüstvorgang gleichbleiben, ist eine Identifizierung und ggf. individuelle Verfolgung eines Bauteils nicht möglich. Um dies dennoch zu ermöglichen, muss zusätzlicher Aufwand betrieben werden, beispielsweise durch Vorsehen eines Aufklebers und/oder einer Markierung am Bauteil, so dass hierüber das Bauteil individualisiert wird.
Der Aufwand, der zur Identifizierung eines Bauteils betrieben wird, hängt oftmals vom Wert eines Bauteils ab. Preisgünstige bis mittelpreisige Bauteile, die meist in hohen Stückzahlen gefertigt werden, werden häufig mit einfachen Mitteln, beispielsweise mit Hilfe einer Datumsuhr, gekennzeichnet. Die Datumsuhr gibt jedoch keinen Aufschluss über die Charge, die eingesetzten Maschinen, die Prozessparameter oder dergleichen. Bei Bauteilen mit hoher Wertschöpfung, beispielsweise bei Bauteilen aus dem Bereich der additiven Fertigung und/oder bei Bauteilen mit integrierten hochpreisigen Elementen in Form von Sensoren, Linsen oder dergleichen, dient die Kennzeichnung der Qualitätssicherung und der Erhöhung der Fälschungssicherheit. Dies rechtfertigt in der Regel einen erhöhten Aufwand zur Kennzeichnung bzw. Individualisierung des Bauteils. Gleiches gilt in Bezug auf sicherungsrelevante Bauteile. Die Kennzeichnung kann nicht nur zur Qualitätssicherung, sondern ggf. auch zum Nachweis etwaiger Materialfehler und/oder Materialveränderungen verwendet werden.
Die vorstehenden Anwendungsbeispiele machen deutlich, dass ein allgemeines Interesse besteht, die Identifizierung von Bauteilen möglichst einfach und kostengünstig zu gestalten, insbesondere, um eine Verfolgung der Bauteile zu ermöglichen. Dieser Aufgabe widmet sich die vorliegende Erfindung. Zur Lösung der Aufgabe werden das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, der Auswertealgorithmus mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie das Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 11 vorgeschlagen.
Offenbarung der Erfindung
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zur Identifikation eines Bauteils,
insbesondere eines Kunststoffbauteils, wird mindestens ein individuelles
Identifizierungsmerkmal erfasst und durch Abgleich mit bekannten
Identifizierungsmerkmalen einem konkreten Bauteil zugeordnet.
Erfindungsgemäß wird mindestens ein bauteilspezifisches strukturelles Merkmal innerhalb eines definierten Flächen- oder Raumabschnitts des Bauteils als individuelles Identifizierungsmerkmal genutzt.
Bei dem Verfahren wird davon ausgegangen, dass das Bauteil, das es zu identifizieren gilt, mindestens ein bauteilspezifisches strukturelles Merkmal aufweist, durch welches das Bauteil individualisiert ist. Das heißt, dass ein vorhandenes bauteilspezifisches Identifikationsmerkmal genutzt wird, so dass eine Kennzeichnung des Bauteils entbehrlich ist. Das Bauteil kann somit einfach und kostengünstig identifiziert werden. Das als Identifikationsmerkmal genutzte bauteilspezifische strukturelle Merkmal kann - analog einem Fingerabdruck - erfasst und gespeichert werden, so dass hierüber das Bauteil jederzeit identifizierbar und - bei Bedarf - verfolgbar ist. Das bauteilspezifische strukturelle Merkmal muss hierzu lediglich erstmalig, beispielsweise auf der Montageanlage, erfasst und in einem Speicher abgelegt werden, so dass anhand gespeicherter Merkmale der Abgleich durchgeführt werden kann.
Vorzugsweise werden beim Erfassen des mindestens einen bauteilspezifischen strukturellen Merkmals Daten erzeugt, die digital weiterverarbeitet, insbesondere als digitale Daten in einem Speicher abgelegt werden können. Der Speicher kann sich beispielsweise auf einem zentralen Server befinden, auf den mehrere Personen Zugriff haben. Zwecks Identifizierung bzw. Verfolgung eines Bauteils wird mindestens ein bauteilspezifisches strukturelles Merkmal erfasst und mit Merkmalen abgeglichen, die auf diesem Server bereits hinterlegt sind.
Um den Abgleich zu vereinfachen, wird ein Flächen- oder Raumabschnitt definiert, der das mindestens eine bauteilspezifische strukturelle Merkmal aufweist. Das Merkmal ist somit nicht nur wiederauffindbar, sondern in stets gleicher Weise erfassbar. Denn auch ein Fingerabdruck variiert, je nachdem, ob er von einem Daumen oder Zeigefinger genommen wird. Der definierte Flächen oder Raumabschnitt ist daher bevorzugt als solcher kenntlich gemacht. Das Kenntlichmachen geht dabei nicht zwingend mit einem Mehraufwand einher, wenn der Flächen- oder Raumabschnitt bereits durch die Geometrie des Bauteils festgelegt ist oder bei der Produktion des Bauteils mit ein- oder angeformt wird.
Als bauteilspezifisches strukturelles Merkmal und damit als individuelles
Identifikationsmerkmal kann beispielsweise eine bauteilspezifische
Oberflächenstruktur innerhalb eines definierten Flächenabschnitts des Bauteils genutzt werden. Hierbei kann es sich insbesondere um eine native
Oberflächenstruktur des Bauteils handeln, beispielsweise eine prozessbedingte Rauheit der Oberfläche und/oder eine Oberflächenstruktur, die durch Fehl-, Naht- und/oder Zusammenflussstellen geprägt ist. Ferner können an der Oberfläche liegende Fasern und/oder Füllstoffe als individuelles Identifikationsmerkmal genutzt werden, insbesondere deren Größe, Lage und/oder Orientierung. Denn selbst dann, wenn die Fasern und/oder Füllstoffe in einer bestimmten
Ausrichtung eingebaut werden, verteilen sie sich im Grundwerkstoff zufällig, so dass hierüber ein Bauteil identifizierbar ist. Diese Methodik bietet sich daher insbesondere für faserverstärkte und/oder gefüllte Kunststoffe an. Da in der Regel eine hohe Anzahl an Fasern bzw. Füllstoffen in einer Polymermatrix eingebettet sind, kann die Position der Fasern und/oder Füllstoffe in einem definierten Flächenabschnitt des Bauteils als individuelles Charakteristikum herangezogen werden.
Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass eine bauteilspezifische Gefügestruktur innerhalb eines definierten Raumabschnitts des Bauteils als bauteilspezifisches strukturelles Merkmal und damit als individuelles
Identifikationsmerkmal genutzt wird. Bei einem metallischen Bauteil kann beispielsweise die Gefügestruktur des Metalls herangezogen werden. Bei anderen Bauteilen wiederum kann die Gefügestruktur durch Hohlräume, Lufteinschlüsse und/oder Lunker geprägt sein und somit zur Identifizierung des Bauteils genutzt werden. Gleiches gilt in Bezug auf etwaige enthaltene Fasern und/oder Füllstoffe. Diese können nicht nur eine Oberflächenstruktur prägen, sondern auch eine Gefügestruktur eines Bauteils, wobei in diesem Fall die Lage der Fasern und/oder Füllstoffe zueinander in einem definierten Raumabschnitt des Bauteils betrachtet wird.
Bei dem mindestens einen bauteilspezifischen strukturellen Merkmal kann es sich demnach insbesondere um die Lage und/oder Größe struktureller
Bestandteile, wie beispielsweise Fasern, Füllstoffe und/oder Hohlräume, handeln, die innerhalb eines definierten Flächen- oder Raumabschnitts des Bauteils zufällig verteilt angeordnet und somit als bauteilspezifisches strukturelles Merkmal bzw. individuelles Identifikationsmerkmal nutzbar sind.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das mindestens eine bauteilspezifische strukturelle Merkmal innerhalb des definierten Flächen- oder Raumabschnitts des Bauteils vor dem Erfassen freigelegt oder freigestellt wird. Durch das Freilegen bzw. Freistellen kann ein bauteilspezifisches strukturelles Merkmal erkennbar gemacht werden. Darüber hinaus kann durch Freilegen bzw. Freistellen des Merkmals ein Flächen- oder Raumabschnitt definiert werden. Das Freilegen bzw. Freistellen des Merkmals erfolgt daher bevorzugt bereits bei der Produktion des Bauteils.
Zum Freistellen eines bauteilspezifischen strukturellen Merkmals kann beispielsweise am Bauteil eine Geometrie vorgesehen werden, die zugleich einen Flächen- oder Raumabschnitt definiert, welcher das bauteilspezifische strukturelle Merkmal erkennen lässt. Die Geometrie kann in Bezug auf eine Oberfläche des Bauteils sowohl vorspringend als auch zurückspringend ausgeführt sein. Bei einer vorspringenden Geometrie wird diese bevorzugt während der Produktion des Bauteils gleich mit angeformt. Eine
zurückspringende Geometrie zum Freilegen eines bauteilspezifischen strukturellen Merkmals kann insbesondere nachträglich, beispielsweise durch Heißprägen („hot embossing“), hergestellt werden. Auf diese Weise können auch bauteilspezifische strukturelle Merkmale im Inneren eines Bauteils erfassbar, insbesondere sichtbar, gemacht werden.
Vorteilhafterweise wird das mindestens eine bauteilspezifische strukturelle Merkmal mit Hilfe eines optischen, insbesondere bildgebenden, Verfahrens erfasst. Wahlweise können Kameras, Lichtmikroskope und/oder optische Sensoren eingesetzt werden. Das mindestens eine bauteilspezifische strukturelle Merkmal kann zudem mittels Röntgenstrahlen oder spektroskopisch erfasst werden. Die einzusetzenden Mittel können variieren, je nachdem, durch wen das mindestens eine bauteilspezifische strukturelle Merkmal erfasst werden soll und welche Mittel dieser Person zur Verfügung stehen. Denkbar ist, dass
beispielsweise das mindestens eine bauteilspezifische strukturelle Merkmal mit Hilfe einer Kamera eines Smartphones erfassbar ist, so dass die Identifikation durch den Händler und/oder den Nutzer eines Bauteils durchgeführt werden kann.
Bevorzugt werden demnach beim Erfassen des mindestens einen
bauteilspezifischen strukturellen Merkmals Bilddaten erzeugt, die - zumindest beim erstmaligen Erfassen - gespeichert und einem konkreten Bauteil zugeordnet werden. Anhand der gespeicherten Bilddaten kann der zur
Identifizierung eines Bauteils notwendige Abgleich durchgeführt werden.
Bauteilspezifische strukturelle Merkmale, wie beispielsweise Oberflächen- und/oder Gefügestrukturen, können mit Hilfe von Bilddaten besonders gut erfasst werden, so dass der Abgleich besonders einfach durchzuführen ist.
Des Weiteren bevorzugt werden beim Erfassen des mindestens einen bauteilspezifischen strukturellen Merkmals eine Vielzahl von Bilddaten unter veränderten Bedingungen, beispielsweise bei variierender Beleuchtung und/oder variierendem Aufnahmewinkel, erzeugt. Sämtliche Bilddaten werden einem Bauteil zugeordnet, so dass dieses unabhängig davon identifizierbar ist, ob die abzugleichenden Bilddaten unter exakt den gleichen Bedingungen erstellt worden sind.
Alternativ oder ergänzend kann am Bauteil eine Referenzgeometrie ausgebildet sein, mit deren Hilfe das Erfassen des individuellen Identifikationsmerkmals und/oder der Abgleich des erfassten individuellen Identifikationsmerkmals mit bekannten Identifikationsmerkmalen durchgeführt werden kann. Das Erfassen des individuellen Identifikationsmerkmals bzw. der Abgleich wird bzw. werden auf diese Weise vereinfacht. Beispielsweise kann die Referenzgeometrie zur Positionierung und/oder Ausrichtung einer Aufnahmevorrichtung, insbesondere einer Kamera, genutzt werden, so dass Bilddaten erzeugt werden, die identisch oder zumindest annähernd identisch zu den bereits abgelegten Bilddaten sind. Darüber hinaus kann die Referenzgeometrie als Bezugspunkt beim Abgleichen der Bilddaten dienen. Die Referenzgeometrie kann gegenüber einer Oberfläche des Bauteils vorspringend oder zurückspringend ausgeführt sein. Zudem kann mehr als nur eine Referenzgeometrie vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise wird der Abgleich eines erfassten individuellen
Identifikationsmerkmals mit bereits bekannten bzw. gespeicherten
Identifikationsmerkmalen mit Hilfe eines Auswertealgorithmus durchgeführt. Die Der Abgleich kann somit weitgehend automatisiert durchgeführt werden. Der Auswertealgorithmus kann zudem heruntergeladen und/oder auf einem Rechner gespeichert werden, so dass beispielsweise einem Händler und/oder Nutzer zur Verfügung gestellt werden kann. Bei dem Rechner kann es sich auch um ein mobiles Endgerät, wie beispielsweise ein Smartphone, handeln, so dass das Verfahren an jedem Ort und zu jeder Zeit durchführbar ist. Der Abgleich kann aber auch zentral durchgeführt werden. In diesem Fall ist vorzugsweise der Auswertealgorithmus auf einem zentralen Server hinterlegt. Mit Hilfe eines mobilen Endgeräts erzeugte Aufnahmen bzw. Bilddaten können zur Auswertung an den zentralen Server übermittelt und dort mit Hilfe des Auswertealgorithmus ausgewertet bzw. mit bereits hinterlegten Bilddaten abgeglichen werden. Die Auswertung kann dabei insbesondere mittels ML („machine learning“)-gestützter Bildauswertung und/oder -Segmentierung durchgeführt werden.
Darüber hinaus wird ein Auswertealgorithmus vorgeschlagen, der zumindest einzelne Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, wenn er auf einem Rechner abläuft. Der Auswertealgorithmus kann auf einem zentralen Server abgelegt sein, an den Daten, insbesondere Bilddaten, zur Auswertung übersandt werden. Die Auswertung erfolgt in diesem Fall zentral. Alternativ oder ergänzend kann der Auswertealgorithmus Bestandteil einer herunterladbaren Applikation sein, so dass die Auswertung dezentral durchführbar ist.
Mit Hilfe des Auswertealgorithmus können erfasste Daten, insbesondere
Bilddaten, eines Bauteils mit bereits gespeicherten bzw. hinterlegten Daten abgeglichen werden. Durch Abgleich können die erfassten Daten einem konkreten Bauteil zugeordnet werden, so dass bauteilspezifische Bauteildaten abgefragt werden können, die beispielsweise Aufschluss über die Produktion und/oder Vertriebswege des Bauteils geben. Das Bauteil ist somit nicht nur eindeutig identifizierbar, sondern kann darüber hinaus nachverfolgt werden.
Das zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe ferner vorgeschlagene Bauteil, insbesondere Kunststoffbauteil, weist mindestens ein bauteilspezifisches strukturelles Merkmal auf, das innerhalb eines definierten Flächen- oder
Raumabschnitts des Bauteils freigelegt oder freigestellt ist, so dass es nach einem erfindungsgemäßen Verfahren identifizierbar ist. Zum Freilegen oder Freistellen des mindestens einen bauteilspezifischen strukturellen Merkmals kann der definierte Flächen- oder Raumabschnitt durch eine Geometrie gebildet sein, die gegenüber einer Oberfläche des Bauteils vor- oder zurückspringt. Bei dem mindestens einen bauteilspezifischen strukturellen Merkmal kann es sich insbesondere um eine bauteilspezifische Oberflächenstruktur innerhalb eines definierten Flächenabschnitts und/oder um eine bauteilspezifische
Gefügestruktur innerhalb eines definierten Raumabschnitts des Bauteils handeln. Das individuelle Identifikationsmerkmal ist somit bereits vorhanden und eine gesonderte Kennzeichnung des Bauteils kann entfallen. Das Bauteil kann somit einfach und kostengünstig identifiziert und - bei Bedarf - verfolgt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 einem schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Bauteil,
Fig. 2 eine schematische Untersicht auf das Bauteil der Fig. 1,
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1,
Fig. 4 eine schematische Ansicht auf ein weiteres erfindungsgemäßes Bauteil, Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Der Fig. 1 ist beispielhaft ein Bauteil 1 zu entnehmen, das vorliegend topfförmig gestaltet ist. Bei dem Bauteil 1 handelt es sich um ein faserverstärktes
Kunststoffbauteil, das in eine Polymermatrix 5 eingebundene Fasern 6 umfasst. Bodenseitig weist das Bauteil 1 eine vorspringende Geometrie auf, die einen Raumabschnitt 2 definiert, in dem ebenfalls Fasern 6 in die Polymermatrix eingebunden sind (siehe Fig. 3). Die Lage der Fasern 6 in der Polymermatrix 5 ist mehr oder weniger zufällig, so dass hierüber das Bauteil 1 identifizierbar ist. Die Lage der Fasern 6 zueinander bildet somit ein individuelles
Identifikationsmerkmal bzw. ein bauteilspezifisches strukturelles Merkmal 3 aus. Dieses Merkmal 3 kann mit Hilfe geeigneter Mittel, beispielsweise mit Hilfe einer Kamera, insbesondere einer Röntgenkamera, erfasst und in einem Speicher abgelegt werden. Durch Abgleich mit gespeicherten Merkmalen 3 kann anschließend das Bauteil jederzeit identifiziert und ggf. verfolgt werden.
Wie insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist, kann am Bauteil 1 eine
Referenzgeometrie 4 vorgesehen sein, die vorliegend aus zwei kreisen besteht, die den vorspringenden Raumabschnitt 2 beidseits flankieren. Die Referenzgeometrie 4 gibt an, wie die Kamera zu positionieren ist, um das individuelle Identifikationsmerkmal in der Weise zu erfassen, wie es im Speicher abgelegt ist. Ferner kann mit Hilfe der Referenzgeometrie der Abgleich vereinfacht werden. Beispielsweise kann über die Referenzgeometrie festgelegt werden, wie die Bilddaten einer Kamera mit gespeicherten Bilddaten in
Überdeckung zu bringen ist.
In der Fig. 4 ist beispielhaft ein weiteres Bauteil 1 dargestellt, wobei es sich ebenfalls um ein faserverstärktes Kunststoffbauteil handelt. Die Lage der Fasern 6 zueinander können somit als individuelles Identifikationsmerkmal herangezogen werden. Betrachtet wird dabei ein Flächenabschnitt 2, der durch eine kreisrunde Vertiefung im Bauteil 1 definiert ist, die durch Heißprägen hergestellt worden ist. Dabei wurden zugleich die Fasern 6 freigelegt, so dass diese an der Oberfläche des Flächenabschnitts 2 erkennbar sind. Mit einfachen Mitteln, beispielsweise mit einer beliebigen Smartphone- Kamera, kann der
Flächenabschnitt 2 aufgenommen werden. Die Bilddaten können anschließend zur Auswertung an einen zentralen Server übermittelt werden, auf dem zuvor erfasste Bilddaten gespeichert und einem konkreten Bauteil 1 zugeordnet worden sind. Durch Abgleich mit den gespeicherten Bilddaten kann dann das Bauteil 1 identifiziert werden. Ferner können im Speicher hinterlegte Bauteildaten abgefragt werden, so dass hierüber eine Verfolgung des Bauteils 1 eingerichtet werden kann.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Identifikation eines Bauteils (1), insbesondere eines Kunststoffbauteils, bei dem mindestens ein individuelles Identifizierungsmerkmal erfasst und durch Abgleich mit bekannten Identifizierungsmerkmalen einem konkreten Bauteil (1) zugeordnet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein bauteilspezifisches strukturelles Merkmal (3) innerhalb eines definierten Flächen- oder Raumabschnitts (2) des Bauteils (1) als individuelles Identifizierungsmerkmal genutzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass eine bauteilspezifische Oberflächenstruktur innerhalb eines definierten Flächenabschnitts und/oder eine bauteilspezifische Gefügestruktur innerhalb eines definierten Raumabschnitts (2) als
bauteilspezifisches strukturelles Merkmal (3) und damit als individuelles
Identifikationsmerkmal genutzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lage und/oder Größe struktureller
Bestandteile, wie beispielsweise Fasern (6), Füllstoffe und/oder Hohlräume, die innerhalb eines definierten Flächen- oder Raumabschnitts (2) des Bauteils (1) zufällig verteilt angeordnet sind, als bauteilspezifisches strukturelles Merkmal (3) und damit als individuelles Identifikationsmerkmal genutzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine bauteilspezifische strukturelle Merkmal (3) innerhalb des definierten Flächen- oder
Raumabschnitts (2) des Bauteils (1) vor dem Erfassen freigelegt oder freigestellt wird, wobei vorzugsweise das Freilegen oder Freistellen bereits bei der
Produktion des Bauteils erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine bauteilspezifische strukturelle Merkmal (3) mit Hilfe eines optischen, insbesondere bildgebenden, Verfahrens erfasst wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass beim Erfassen des mindestens einen bauteilspezifischen strukturellen Merkmals (3) Bilddaten erzeugt werden, die zumindest beim erstmaligen Erfassen gespeichert und einem konkreten
Bauteil (1) zugeordnet werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass werden beim Erfassen des mindestens einen bauteilspezifischen strukturellen Merkmals (3) eine Vielzahl von Bilddaten unter veränderten Bedingungen, beispielsweise bei variierender Beleuchtung und/oder variierendem Aufnahmewinkel, erzeugt werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des individuellen
Identifikationsmerkmals und/oder der Abgleich des erfassten individuellen Identifikationsmerkmals mit bekannten Identifikationsmerkmalen mit Hilfe einer am Bauteil (1) ausgebildeten Referenzgeometrie (4) durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Abgleich mit Hilfe eines
Auswertealgorithmus durchgeführt wird.
10. Auswertealgorithmus, der ein Verfahren oder zumindest einzelne Schritte eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausführt, wenn er auf einem Rechner abläuft, wobei vorzugsweise der
Auswertealgorithmus Bestandteil einer herunterladbaren Applikation ist.
11. Bauteil (1), insbesondere Kunststoffbauteil, das mindestens ein bauteilspezifisches strukturelles Merkmal (3) aufweist, das innerhalb eines definierten Flächen- oder Raumabschnitts (2) des Bauteils (1) freigelegt oder freigestellt ist, so dass es nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
9 identifizierbar ist.
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DE10304805A1 (de) * 2003-02-05 2004-08-19 Informium Ag Verfahren zur Herstellung von Sicherheitskennzeichen
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