Transportuj leki bezpiecznie i efektywnie

W projekcie "sensoKo" TH Köln wspólnie z m2m Germany GmbH opracowało system monitorowania w czasie rzeczywistym dla wielokomorowych pojemników izolacyjnych. Celem jest ułatwienie procesów logistycznych w przemyśle farmaceutycznym. (Zdjęcie: Monika Probst/TH Köln)

Za pomocą aplikacji na smartfona można monitorować informacje dotyczące poszczególnych zakresów temperatur komór w czasie rzeczywistym. (Zdjęcie: Monika Probst/TH Köln)

Przekazanie pudełek między hurtownią, transportem a aptekami odbywa się za pomocą skanów. (Zdjęcie: Monika Probst/TH Köln)

W kilku testach funkcjonalnych, w których symulowano przebieg procesu dostawy leku, system ogólny został już pomyślnie przetestowany. (Zdjęcie: Monika Probst/TH Köln)

Od chłodzenia do dokumentacji: Podczas dostarczania leków musi być spełnionych wiele wymagań. Aby sprostać tym wymaganiom, dotychczas stosowano głównie rozwiązania wyspowe, które częściowo generują dodatkowe koszty i są czasochłonne w obsłudze. Instytut Cyfrowych Ekosystemów w Kolonii (CIDE) na TH Köln opracował w ramach projektu „sensoKo” wspólnie z m2m Germany GmbH kompleksowy system. Ma on na celu uproszczenie procesów logistycznych w przemyśle farmaceutycznym.

„Codziennie w Niemczech dostarcza się około 57 000 leków do aptek. Przy tym muszą być przestrzegane określone wymogi zgodnie z „Dobrą Praktyką Dystrybucji leków dla ludzi” (GDP), na przykład stałe monitorowanie i pełna dokumentacja temperatury” – mówi prof. dr Matthias Böhmer z CIDE. Do realizacji tych wytycznych dotychczas używa się kilku pojemników z określonymi zakresami temperatur. Aby kontrolować temperaturę w tych pojemnikach, stosuje się tak zwane rejestratory danych – kompaktowe, zasilane bateryjnie urządzenia z mikroprocesorem, pamięcią danych i wieloma sensorami – które umieszcza się w pojemnikach.

Rozwiązania te jednak nie są optymalne, jak twierdzi Böhmer: „Po pierwsze, zajmują dużo miejsca w środkach transportu. Po drugie, rejestratory danych muszą być odczytywane pojedynczo, a czasami nawet ręcznie – co zajmuje czas i jest niekiedy niedokładne. Dlatego obecnie nie zawsze można zachować łańcuch chłodzenia, co wymusza utylizację i wymianę leków” – wyjaśnia Böhmer. Aby zapewnić bezpieczeństwo leków i obniżyć koszty operacyjne firm farmaceutycznych, w ramach projektu „sensoKo” opracowano nowoczesny system transportowy z wieloma komorami izolacyjnymi i zintegrowanymi sensorami.

Kontrolować temperaturę za pomocą aplikacji internetowej i mobilnej

W pierwszym etapie zespół projektowy przeprowadził wstępną analizę rynku i zbadał procesy w dotychczasowym łańcuchu dostaw, aby wyciągnąć z nich wymagania dla całego systemu. W ten sposób zidentyfikowano trzy główne zakresy temperatur dla transportu leków: głęboko schłodzone, poniżej 20 stopni Celsjusza; świeże, od dwóch do ośmiu stopni Celsjusza; oraz temperatura pokojowa, od 15 do 25 stopni Celsjusza. Temperatury te są mierzone w nowo opracowanym systemie za pomocą sensorów. W przeciwieństwie do rejestratorów danych, sensory są trwale zamontowane, w dużym stopniu nadają się do ponownego użytku, mają zoptymalizowaną efektywność energetyczną i zapewniają bardziej wiarygodne pomiary temperatury.

Ponadto zespół określił zadania, potrzeby i punkty styku hurtowni, transportu i aptek, aby zapewnić zgodny z GDP i bezpieczny transport leków. „Przekazywanie między tymi podmiotami odbywa się za pomocą naszego systemu poprzez skany skrzyń transportowych i przejrzysty proces, w którym sensory są stale monitorowane, a każdy etap procesu jest interaktywnie rejestrowany. W tym celu wdrożyliśmy aplikację na smartfony. Sensory komunikują się bezpośrednio w ramach Internetu Rzeczy (IoT), dzięki czemu temperatury można monitorować w czasie rzeczywistym. W ten sposób można na bieżąco kontrolować, czy skrzynie nie są otwierane w niewłaściwych momentach lub czy nie przekraczają określonych wartości temperatury w komorach” – wyjaśnia Böhmer.

Logistyka leków może zostać znacznie ulepszona

W kilku testach funkcjonalnych, podczas których symulowano przebieg procesu dostawy leków, udało się ostatecznie pomyślnie przetestować cały system. „Nasza opracowana architektura oprogramowania oraz powiązane komponenty sprzętowe umożliwiają znacznie dokładniejszą kontrolę temperatur w wielokomorowych pojemnikach izolacyjnych. Dzięki temu można poprawić jakość logistyki leków, a dotychczasowa, czasami czasochłonna dokumentacja, zostanie zautomatyzowana” – mówi Böhmer. Wynik projektu można bezpośrednio zastosować w dziedzinie farmaceutycznej logistyki. Elementy rozwoju, takie jak mobilna aplikacja do kontroli łańcuchów procesów czy platforma IoT do analizy danych w czasie rzeczywistym, mogą być również wykorzystywane w innych obszarach – na przykład w łańcuchach wartości w przemyśle 4.0.

Ponadto istnieje wiele możliwości optymalizacji i rozbudowy istniejącego systemu. „Aby jeszcze skuteczniej i szybciej wykrywać odchylenia od ustalonych zakresów temperatur, można w przyszłych badaniach rozważyć modele oparte na sztucznej inteligencji” – dodaje Böhmer. Ponadto warto w kolejnych etapach wdrożyć lokalizacyjne śledzenie, aby lepiej zrozumieć łańcuchy dostaw leków dla zaangażowanych podmiotów i ułatwić dokumentację.

O projekcie

Projekt badawczo-rozwojowy „Rozwój systemu komunikacji opartego na sensorach i chmurze do specjalnej integracji w wielokomorowych pojemnikach izolacyjnych dla bardziej efektywnego przebiegu procesów zgodnych z GDP w przemyśle farmaceutycznym” (sensoKo) był prowadzony na TH Köln przez prof. dr Matthias Böhmer z Cologne Institute for Digital Ecosystems. Partnerem projektu była firma m2m Germany GmbH. Projekt był finansowany przez Federalne Ministerstwo Gospodarki i Klimatu na okres dwóch lat kwotą 156 000 euro.