In-Trace: Markerfreie Bauteilidentifikation mit elektromagnetischen Material-Fingerprints

In-Trace ist ein Forschungsprojekt zur markerfreien Identifikation von Blechbauteilen. Elektromagnetische Messverfahren erfassen charakteristische intrinsische Materialeigenschaften eines Bauteils. Aus den Messdaten wird ein individueller Material-Fingerprint erzeugt, der zur Identifikation des Bauteils und damit zur durchgängigen Rückverfolgbarkeit (Traceability) genutzt werden kann.

Ziel von In-Trace ist die industrielle Validierung der markerfreien Bauteilidentifikation unter realistischen Produktionsbedingungen. Das Verfahren wird zunächst in einer Kaltumformprozesskette des automobilen Karosseriebaus untersucht.

Dabei soll die Identifikation auch unter typischen Störeinflüssen zuverlässig funktionieren:

• variierender Sensorabstand
• Temperaturdrift
• Verschleiß
• plastische Deformation

Für die industrielle Validierung werden folgende Zielwerte angestrebt:

Klassische Kennzeichnungen wie Etiketten, Barcodes, Druckmarkierungen oder RFID-Tags werden bei In-Trace durch ein intrinsisches Identifikationsmerkmal ersetzt.

Das Verfahren basiert auf vier Schritten:

1. Elektromagnetische Messung
   Charakteristische Materialeigenschaften des Bauteils werden erfasst.
2. Material-Fingerprint
   Aus den Messdaten wird ein individueller Material-Fingerprint als digitale Identität des Bauteils abgeleitet.
3. KI-basierte Auswertung
   Methoden der künstlichen Intelligenz, beispielsweise Siamese Networks, ordnen Messdaten dem passenden Material-Fingerprint zu.
4. Bauteilidentifikation
   Der erkannte Fingerprint ermöglicht die eindeutige Identifikation des Bauteils innerhalb der Prozesskette.

In vernetzten Fertigungsprozessen müssen Bauteile über mehrere Prozessschritte hinweg eindeutig identifizierbar bleiben. Klassische Kennzeichnungen können durch Umformen, Beschichten, Verschleiß oder Veränderungen der Oberfläche beeinträchtigt werden.

Der In-Trace-Ansatz untersucht deshalb, ob die aus dem Material abgeleitete Identität auch nach solchen Prozessschritten erhalten bleibt.

In Voruntersuchungen an Realbauteilen wurden Erkennungsraten von bis zu 100 Prozent erreicht. Die Untersuchungen zeigen zudem, dass die Material-Fingerprint-basierte Identifikation auch nach plastischer Umformung und Veränderungen der Bauteiloberfläche erhalten bleiben kann.

Die bisherigen Ergebnisse bilden die Grundlage für die industrielle Validierung des Verfahrens.

Eine erfolgreiche Umsetzung kann Unternehmen eine markerfreie, nichtoptische Bauteilidentifikation ermöglichen. Daraus ergeben sich insbesondere folgende Anwendungsmöglichkeiten:

• durchgängige Rückverfolgbarkeit von Bauteilen 
• Verknüpfung von Bauteil-, Prozess- und Qualitätsdaten 
• bauteilspezifische Prozess- und Qualitätskontrolle 
• Grundlage für digitale Produktpässe 
• Unterstützung von Anwendungen der Kreislaufwirtschaft 

Im Unterschied zu Kennzeichnungslösungen mit Etiketten, Barcodes oder RFID-Tags ist keine zusätzliche Kennzeichnung des Bauteils erforderlich.

In-Trace wird für die industrielle Validierung und den Transfer in die Anwendung weiterentwickelt. Gesucht werden Industriepartner, die das Verfahren unter realen Produktionsbedingungen erproben und neue Anwendungsfelder erschließen möchten.

Sie interessieren sich für eine markerfreie Rückverfolgbarkeit von Bauteilen oder sehen einen möglichen Anwendungsfall in Ihrer Produktion? Kontaktieren Sie uns.

Laufzeit
Juli 2026 bis Juni 2029

Koordination
Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP

Fördermittelgeber
BMFTR

Projektpartner

• Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP
• Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
• Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM