DE102006021427B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Personalisieren von Karten - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Personalisierung einer Mehrzahl von Karten mittels einer Kartenpersonalisierungsanlage mit mehreren Fertigungsstufen, wobei die Kartenpersonalisierungsanlage in der Lage ist, Karten abhängig von einer Gesamtmenge von möglichen Verarbeitungsparametern individuell zu personalisieren, wobei einzelne der Verarbeitungsparameter variierbar sind, ohne die Anlage umzurüsten, und andere der Verarbeitungsparameter nur variierbar sind, wenn dazu die Anlage umgerüstet wird, umfassend die folgenden Schritte:
– Gruppieren der Karten zu Kartengruppen und
– Personalisieren der Kartengruppen getrennt von einander,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gruppieren der Karten zu solchen Kartengruppen erfolgt, die nicht oder zumindest nicht alle mit denselben Verarbeitungsparametern zu personalisieren sind, deren unterschiedliche Verarbeitungsparameter aber zumindest für eine Fertigungsstufe kein Umrüsten der Anlage erfordern.

Description

• Die Erfindung betrifft die Personalisierung von Karten, insbesondere Ausweiskarten, Scheckkarten, Geldkarten, Kreditkarten und dergleichen in Form von Chipkarten, Smartkarten, Magnetkarten und anderen Karten aus Kunststoff oder Papier, und Kartenpersonalisierungsanlagen dafür.
• Die Karten werden vor ihrer Ausgabe an den Nutzer personalisiert, entweder durch den Hersteller der Karten oder durch die die Karten ausgebende Stelle, z.B. eine Bank oder eine Krankenkasse. Dazu werden die Karten einem Personalisierungsprozess zugeführt, in dem die Personalisierung sukzessive in mehreren Fertigungsstufen durchgeführt wird. Die Art und Weise der Verarbeitung in den einzelnen Fertigungsstufen hängt dabei von verschiedenen Parametern ab, die für jede Karte oder für Gruppen von Karten verschieden sein können. Solche Verarbeitungsparameter können z.B. sein: das Kartenkörpermaterial, der Chiptyp, die Magnetspurbelegung, das zu verwendende Hochprägeverfahren, die zu verwendende Lasereinstellung, die einer fertigen Karte im Lettershop beizufügenden Beilagen usw.
• Eine modulare Bearbeitungsanlage zur Personalisierung von Karten ist beispielsweise aus der WO 2004/081856 A1 bekannt.
• Das Verarbeiten von Karten mit unterschiedlichen Verarbeitungsparametern verlangt ein häufiges Umrüsten der Kartenpersonalisierungsanlage. Das Umrüsten der Anlage ist mit einer Stillstandszeit der Anlage verbunden, die den gewöhnlichen Betriebsablauf unterbricht. Zur Personalisierung werden daher solche Karten mit identischen Verarbeitungsparametern manuell zu Gruppen, sogenannten Losen, zusammengefasst und der Kartenpersonalisie rungsanlage zum Personalisieren nacheinander zugeführt. Die bei der Personalisierung der Karten auf die Karten zu übertragende logische Information, die ohnehin für jede Karte oder Gruppen von Karten verschieden ist, gilt in diesem Sinne nicht als Verarbeitungsparameter, da diese keine besonderen Anpassungen der Kartenpersonalisierungsanlage erfordert.
• Die Unterteilung der Karten in Gruppen von Karten mit identischen Verarbeitungsparametern hat eine große Anzahl von Kleinstlosen zur Folge, was sich durch die große Variabilität der Anforderungen an die Karten und der Verarbeitungsparameter ergibt. Auch die Personalisierung von zu Losen zusammengefassten Gruppen erfordert daher immer noch ein ständiges Umrüsten und ist daher mit erheblichen Stillstandszeit der Anlage verbunden. Dadurch erreichen diese Anlagen bei weitem nicht ihren technisch möglichen Durchsatz. Ein Durchsatz von beispielsweise 1500 Karten pro Stunde bei kontinuierlichem Betrieb ohne Umrüsten kann bei dem beschriebenen Auftreten von Kleinstlosen mit Losgrößen von 1 bis 100, wobei jedes Los ein Umrüsten der Anlage erfordert, leicht um den Faktor 20 verringert werden.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Personalisierung von Karten durch Kartenpersonalisierungsanlagen in einer Weise zu optimieren, die es erlaubt, den Durchsatz der Kartenpersonalisierungsanlagen zu erhöhen.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche gelöst. In den davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
• Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass einzelne Verarbeitungsparameter variierbar sind, ohne dass es notwendig wird, die Anlage umzurüsten, und andere der Verarbeitungsparameter nur variierbar sind, wenn dazu die Anlage umgerüstet wird. Erfindungsgemäß werden daher die Karten nicht nur in Lose mit identischen Verarbeitungsparametern, sondern die Karten bzw. die Lose werden zu Kartengruppen zusammengefasst, deren Verarbeitungsparameter nicht notwendig identisch sind, die es aber erlauben, dass die gesamte Kartengruppe von der Kartenpersonalisierungsanlage zumindest für eine Fertigungsstufe, vorzugsweise für mehrere und gegebenenfalls für alle Fertigungsstufen, ohne Umrüsten bearbeitet werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass die Anlage länger als bisher ohne Umrüsten betrieben werden kann, da die gebildeten Kartengruppen im Allgemeinen deutlich größer sind als die Lose mit identischen Verarbeitungsparametern. Ein Umrüsten der Anlage ist somit weniger oft notwendig. Die Summe der Stillstandszeiten der Anlage wird deutlich verkürzt.
• Die in dieser Weise gebildeten Kartengruppen werden der Kartenpersonalisierungsanlage vorzugsweise in einer Reihenfolge zugeführt, die den Umrüstaufwand und somit das Ausmaß der Stillstandzeiten der Anlage gering hält. Dazu werden die Kartengruppen so sortiert, dass sich von einer Gruppe zur nächsten Gruppe möglichst wenige ein Umrüsten erfordernde Verarbeitungsparameter ändern und/oder dass möglichst wenige Fertigungsstufen von jeder erforderlichen Umrüstung betroffen sind. Der Umrüstaufwand zwischen zwei aufeinander folgenden Kartengruppen wird so verringert, da dieser sich annähernd proportional zur Anzahl der eine Umrüstung erfordernden Verarbeitungsparameter verhält.
• Das Gruppieren der Karten und/oder Sortieren der Kartengruppen kann vorteilhaft für eine einzelne und/oder eine Gruppe von einzelnen Fertigungsstufen der Kartenpersonalisierungsanlage separat durchgeführt werden. Dieses Vorgehen hilft, sehr aufwändige Umrüstungsvorgänge für einzelne Fertigungsstufen zu verringern.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen beispielhaft erläutert. Darin zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung einer Kartenpersonalisierungsanlage,
• 2 schematisch eine Menge von zu personalisierenden Karten K1 bis K9, jeweils mit den die Personalisierung bestimmenden Verarbeitungsparametern,
• 3 schematisch eine Menge von zu personalisierenden Karten K1 bis K9, jeweils mit den die Personalisierung bestimmenden Verarbeitungsparametern, und
• 4 schematisch das Ergebnis einer Clusterung der Kartenmenge aus 2 gemäß des Mengensystems X in 3.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden genauer dargestellt. 1 zeigt eine Kartenpersonalisierungsanlage 10 mit einer ersten Gruppiereinrichtung 20 und einer zweiten Gruppiereinrichtung 60 und einigen Fertigungsstufen 30 (z.B. Chipinitialisierungsstation), 40 (z.B. Laserbeschriftungsstation), 50 (z.B. Druckstation), 70 (z.B. Lettershop). Die zu personalisierenden Karten 100 werden der ersten Gruppiereinrichtung 20 zum Gruppieren zugeführt, durchlaufen die Fertigungsstufen 30, 40, 50, werden dann in der zweiten Gruppiereinrichtung 60 gegebenenfalls umgruppiert, z. B. zu größeren Gruppen zusammengefasst, und verlassen am Ende als vollständig personalisierte Karten 200 die Anlage.
• In 2 sind zu personalisierende Karten K1 bis K9 mit ihren jeweiligen Verarbeitungsparametern, bezeichnet mit den Buchstaben A bis M, zu sehen. In dem Ausführungsbeispiel werden die Karten derart zu Kartengruppen zusammengefasst, die dann nacheinander der Anlage zur Personalisierung zugeführt werden, dass eine Kartengruppe durch die Anlage ohne Umrüsten einer einzigen Fertigungsstufe personalisiert werden kann. Zusätzlich sollen diese Kartengruppen möglichst groß sein, damit die Anlage möglichst lange ohne Umrüsten betrieben werden kann bzw. möglichst selten umgerüstet werden muss.
• Das Gruppieren der Karten wird mittels eines Clusterverfahrens durchgeführt. Clusterverfahren sind, vereinfacht ausgedrückt, Verfahren, um eine Menge von Elementen in sogenannte Cluster, d.h. Gruppen, zu unterteilen, wobei sich die Elemente der Menge, die innerhalb eines Clusters liegen, ähnlich sein sollen und wobei die Ähnlichkeit zwischen Elementen in verschiedenen Clustern gering sein soll. Es muss also notwendigerweise vor der Clusterung ein der Anwendung angemessener Ähnlichkeitsbegriff definiert werden. Zur Bestimmung eines geeigneten Ähnlichkeitsbegriffs auf der Menge aller zu personalisierenden Karten geht man wie folgt vor:
• – Bestimmung der maximalen Mengen M_i von Verarbeitungsparametern, die durch die Anlage ohne Umrüsten bearbeitet werden können. Dabei sei X die Vereinigung aller dieser Mengen M_i. In 3 ist ein illustratives Beispiel zu sehen: Die Menge M_1 enthält z.B. die Verarbeitungsparameter A, B, C, D, E und K. Dies bedeutet, dass die Anlage alle Karten, deren Personalisierungsanforderungen von diesen Verarbeitungsparametern, oder von Teilmengen davon, abhängen, ohne Umrüsten personalisieren kann.
• – Definition der Ähnlichkeit zweier Karten: Zwei Karten werden als ähnlich definiert, wenn es eine Menge M_i in X gibt, deren definierende Verarbeitungsparameter diejenigen der beiden Karten umfasst. Im gegenteiligen Fall definiert man die beiden Karten als unähnlich. Als Beispiel ist in 4 das Cluster C2 zu sehen, das die Karten K5 und K6 umfasst. Diese beiden Karten sind ähnlich, da die Menge M_2 aus 3 alle von K5 und K6 geforderten Verarbeitungsparameter umfaßt.
• – Definition der Ähnlichkeit zweier Gruppen von untereinander ähnlichen Karten: Analog zum Fall von zwei Karten werden zwei Gruppen von untereinander ähnlichen Karten als ähnlich definiert, wenn es eine Menge M_j in X gibt, deren definierende Verarbeitungsparameter diejenigen, die jeweils die beiden Gruppen umfassen, umfasst. Im gegenteiligen Fall definiert man die beiden Gruppen von Karten als unähnlich. Als Beispiel ist in 4 das Cluster C3 zu sehen, das die beiden Gruppen (K7, K8) und (K4, K9) von jeweils sich ähnlichen Karten umfasst, da die Vereinigung aller Verarbeitungsparameter der beiden Gruppen eine Teilmenge der definierenden Verarbeitungsparameter für die Menge M_3 aus 3 ist.
• Mit der so definierten einfachen Ähnlichkeitsfunktion auf der Menge der Karten kann anschließend die Clusterung, also die Gruppierung der Karten in Gruppen paarweise ähnlicher Karten, vorgenommen werden. Hierzu können verschiedenste bekannte Clusterverfahren verwendet werden. Eine geeignete Klasse bilden die hierarchischen Clusterverfahren, deren Vorgehensweise sich wie folgt beschreiben lässt:
  Ausgehend von der Menge aller Karten, angesehen als Cluster mit je einem Element, werden in jedem Schritt zwei Cluster, die einander ähnlich sind (gemäß der oben definierten Ähnlichkeit), zu einem neuen, größeren Cluster verschmolzen. Dieser Prozess wird solange wie möglich durchgeführt. In 4 ist das Ergebnis eines exemplarischen Clusterungsprozesses dargestellt, dessen Verlauf wie folgt skizziert werden kann: Im ersten Schritt werden K1 und K2 gemäß M_1 zu einem Cluster zusammengefasst, das im nächsten Schritt um K3 zu C1 erweitert wird. In den folgenden Schritten entsteht gemäß M_3 das Cluster C3 aus den beiden in 4 gezeigten zuerst entstandenen Unterclustern (K4, K9) und (K7, K8), am Ende entsteht C2 aus der Verschmelzung von K5 und K6 gemäß M_2, wobei die Reihenfolge der Schritte nicht eindeutig ist. Schließlich erhält man eine Menge von Clustern ähnlicher Elemente, im konkreten Anwendungsfall also eine Menge von Kartengruppen derart, dass jede dieser Kartengruppen von der Kartenpersonalisierungsanlage ohne Umrüsten personalisiert werden kann und die maximal groß sind mit dieser Eigenschaft.
• Es ist weiterhin möglich, differenziertere Ähnlichkeitsfunktionen auf der Kartenmenge zu definieren, und es können auch andere Clusterverfahren zur Anwendung kommen. Auf diese Weise können also maximal große Kartengruppen gebildet werden, die von der Kartenpersonalisierungsanlage ohne Umrüsten personalisiert werden können, was die Stillstandszeit der Anlage erheblich verringert und somit den Durchsatz deutlich erhöht.
• In einer Ausgestaltung werden die Kartengruppen, bevor sie der Anlage zum Personalisieren zugeführt werden, mit dem Ziel sortiert, den Umrüstungsaufwand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kartengruppen so gering wie möglich zu halten, indem Kartengruppen als aufeinanderfolgend definiert werden, deren Verarbeitungsparameterunterschiede – und somit der resultierende Umrüstungsaufwand – kleinstmöglich sind. Dazu wird auf der Menge der zu sortierenden Kartengruppen eine Distanzfunktion wie folgt definiert: Die Distanz zweier Kartengruppen berechnet sich als die Anzahl der Verarbeitungsparameter, die ein Umrüsten der Anlage erfordern würden, wenn die Anlage nach Bearbeitung der einen Kartengruppe als nächste die andere Kartengruppe zu bearbeiten hätte. Mit der so definierten Distanz kann nun eine Reihenfolge der Kartengruppen derart bestimmt werden, dass die Distanz von je zwei aufeinander folgenden Kartengruppen möglichst gering ist bzw. dass die Gesamtdistanz von der ersten zur letzten Kartengruppe minimal ist, was einer minimalen Anzahl an umrüstungsrelevanten Verarbeitungsparametern entspricht. Dies kann in Abhängigkeit der Anzahl der Kartengruppen exakt durch Enumeration oder approximativ durch Näherungsverfahren gelöst werden, indem z.B. ausgehend von einer Kartengruppe immer die nächstliegende, mit oben definiertem Distanzbegriff, als folgende in der zu bestimmenden Reihenfolge definiert wird (Nächste-Nachbar-Heuristik). Eine auf diese Weise bestimmte Reihenfolge der Kartengruppen garantiert einen kleinstmöglichen Umrüstungsaufwand zwischen zwei der Anlage zum Personalisieren zugeführten Kartengruppen und reduziert damit die umrüstungsbedingte Stillstandszeit der Anlage zusätzlich.

Claims (8)

1. Verfahren zur Personalisierung einer Mehrzahl von Karten mittels einer Kartenpersonalisierungsanlage mit mehreren Fertigungsstufen, wobei die Kartenpersonalisierungsanlage in der Lage ist, Karten abhängig von einer Gesamtmenge von möglichen Verarbeitungsparametern individuell zu personalisieren, wobei einzelne der Verarbeitungsparameter variierbar sind, ohne die Anlage umzurüsten, und andere der Verarbeitungsparameter nur variierbar sind, wenn dazu die Anlage umgerüstet wird, umfassend die folgenden Schritte: – Gruppieren der Karten zu Kartengruppen und – Personalisieren der Kartengruppen getrennt von einander, dadurch gekennzeichnet, dass das Gruppieren der Karten zu solchen Kartengruppen erfolgt, die nicht oder zumindest nicht alle mit denselben Verarbeitungsparametern zu personalisieren sind, deren unterschiedliche Verarbeitungsparameter aber zumindest für eine Fertigungsstufe kein Umrüsten der Anlage erfordern.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt des Sortieren der Kartengruppen zu einer Reihe von Kartengruppen derart, dass möglichst wenige Verarbeitungsparameter zwischen einer Kartengruppe und der nachfolgenden Kartengruppe ein Umrüsten der Anlage erfordern, wobei der Schritt des Personalisieren der Kartengruppen getrennt voneinander entsprechend der sortierten Reihe der Kartengruppen nacheinander erfolgt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Schritt des Gruppieren der Karten zu Kartengruppen mittels eines Clusterverfahrens durchgeführt wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Clusterverfahren um ein hierarchisches Clusterverfahren handelt.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es nur auf eine oder mehrere einzelne und/oder eine oder mehrere Gruppen von Fertigungsstufen der Kartenpersonalisierungsanlage separat angewandt wird.
6. Kartenpersonalisierungsanlage, umfassend eine oder mehrere Fertigungsstufen zum individuellen Personalisieren einer Mehrzahl von Karten abhängig von einer Gesamtmenge von möglichen Verarbeitungsparametern, wobei die Anlage an einzelne sich ändernde Verarbeitungsparameter ohne ein Umrüsten der Anlage anpassbar ist, und an andere sich ändernde Verarbeitungsparameter nur anpassbar ist, wenn dazu mindestens eine Fertigungsstufe umgerüstet wird, gekennzeichnet durch mindestens eine Gruppiereinrichtung (20) zum Gruppieren der zu personalisierenden Karten (100) zu getrennt voneinander zu personalisierenden Kartengruppen, wobei die Gruppiereinrichtung (20) eingerichtet ist, die Karten zu solchen Kartengruppen zu gruppieren, die nicht oder zumindest nicht alle mit denselben Verarbeitungsparametern zu personalisieren sind, deren unterschiedliche Verarbeitungsparameter aber zumindest für eine Fertigungsstufe kein Umrüsten der Anlage erfordern.
7. Kartenpersonalisierungsanlage gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine erste und mindestens eine weitere, der ersten nachgeordnete derartige Gruppiereinrichtung (60), wobei die weitere Gruppiereinrichtung (60) zwischen zwei Fertigungsstufen angeordnet und eingerichtet ist, die zu personalisierenden Karten (100) für die nächste Fertigungsstufe umzugruppieren.
8. Kartenpersonalisierungsanlage gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsstufen eine oder mehrere der folgenden Fertigungsstufen umfassen: Chipinitialisierungsstation, Magnetstreifencodierungsstation, Hochprägestation, Laserbeschriftungsstation, Druckstation, Lettershop.