Smarta etiketter för kyltransporter

 

”RISE har bidragit med insikt och kunskap om tryckt elektronik vilket varit en nyckelkomponent i projektet.”

Att ha bra kontroll på kyltransporter är något som behövs inom många tillämpningsområden. Smart Cold Chain Indicator, sCCI, är en smart etikett för temperaturloggning som kan göra detta bland annat för medicintransporter. På RISE, enheten Printed Electronics har vi genom olika samarbeten utvecklat smarta etiketter för temperaturmonitorering. Användandet av dessa temperaturloggers leder till säkrare transporter, med lägre kostnader och noggrannare mätning. De minskar inte minst mängden fel i fält, där enkla lösningar oftast fungerar bättre än avancerad kommunikationsutrustning. Läkemedel såsom vaccin och insulin påverkas av temperaturfluktuationer. För att säkerställa att de är verksamma övervakas kyltransporter inom farmakologi med temperaturloggers som kan indikera om exponering utanför tillåtna temperturvärden har skett.

Kylkedjemonitorering (Cold Chain Monitoring) är ett viktigt område för världens farmabolag då stora värden är involverade. Inom den humanitära vården finns ett antal aktörer som arbetar med Cold Chain-problematik: PATH, GAVI, WHO, Unicef och Läkare Utan Gränser bland andra. Efter omfattande studier utförda av Läkare Utan Gränsers Innovationsenhet (sv) gällande hur vaccin färdas och hanteras i deras kylkedja kom de med idén att utveckla en smartare och billigare temperaturlogger. Samtidigt som Läkare Utan Gränsers Innovationsenhet (sv) gjorde dessa studier startade vi på Printed Electronics Arena på RISE en Open Innovation Platform ”PEA Open”. Denna var finansierad av den europeiska utvecklingsfonden med en Sensor Plattform utvecklad hos RISE som fokus. Via den här plattformen kom vi i kontakt med Läkare Utan Gränser som hade identifierat ett behov inom den humanitära sektorn. En första demonstrator utvecklades med interna medel inom RISE för att påvisa konceptet. Det som är unikt med vårt system är att RISE ECD erbjuder en möjlighet att i fält ta ett beslut baserat på vilka ikoner som visar på displayen utan att några externa hjälpmedel krävs. Utöver detta finns möjligheten att ladda ner all historik för den specifika transporten, den informationen kan sedan användas till att analysera var transportkedjan har brustit.

Demonstratorn låg till grund för de efterkommande ansökningarna. Läkare Utan Gränser har genomfört en omfattande behovsanalys parallellt med vårt projekt som finns här: Cold Chain Indicator.

Två utvecklingsprojekt har finansierats av Vinnova för att driva den tekniska utvecklingen av systemet. Det första projektet innefattade flera parter med fokus på att ta fram ett fåtal system som proof of concept och att göra ett mindre fälttest för att bedöma prestanda, robusthet och användarvänlighet. Under det första projektet utförde Läkare Utan Gränsers Innovationsenhet (sv) fältstudier på användarvänligheten där de har varit drivande i den design vi har idag. Det andra projektet, som löpte t.o.m. 2019, handlade om att skala upp produktionen. I dagsläget har 1000st. etiketter tillverkats och levererats till TSS för utvärdering tillsammans med deras kunder.

RISE roll har varit både som projektledare och utförare för den tekniska utvecklingen från systemlösning, mjukvara till produktionsmetoder. Via Test och Demoanläggningen Printed Electronics Arena (PEA) har projektet kunnat utvecklas från idé till pilotproduktion.  Detta har skett i ett nära samarbete med de olika samarbetspartnerna TSS, Note, Beneli, Flex, Läkare Utan Gränser som har bidragit med kravställningar samt olika produktionsmetoder.

Systemet är baserat på tryckteknik i kombination med standardkomponenter inom elektronikbranschen.

Systemet är uppbyggt av:

• Ledarbanor
• NFC-antenn
• Tunna platta batterier (monteras)
• Grafiskt tryck
• Tryckt elektrokrom display (”RISE ECD”)
• Mikrokontroller för datahantering och lagring av mätpunkter.

Användaren konfigurerar etiketten för den specifika transporten via en app. Den önskade konfigureringen överförs till etiketten via NFC och i samma stund startas loggningen av temperaturen. Loggningen sker genom att temperaturvärden sparas vid de inställda tidsintervallen. Utläsning kan sedan ske när användaren så önskar utmed transportkedjan och detta kan göras via en smartphone eller en surfplatta med NFC via en app, samt vidare till molntjänster, eller lokalt direkt via den unika elektrokroma displayen som fungerar som ett tidigt varningstecken.

Systemet är unikt, för det ger en möjlighet att:

• Producera avancerade system med rulle-till-rulle teknik
• Nå låg produktionskostnad i höga volymer
• Monitorera produkter (medicin/vaccin), inte bara på pallnivå utan kanske på kartong-nivå eller kanske tom den heliga graalen: ”item-level”.

Dagens system för Cold Chain Monitoring är antingen mycket dyra (25USD) eller för enkla (termokroma bläck), vilket skapar ett intressant fönster för den här Smart Cold Chain Indicator, sCCI, med en elektrokrom display för Last Mile monitoring.

 

Vi pratade med Kjell på TSS och bad honom berätta om samarbetet med RISE och PEA.

 

Hur kom ni i kontakt med RISE?
Omvärldsbevakning och senare direktkontakt med representant från RISE.

Hur såg utvecklingsprocessen av projektet ut?
Projektet bedrevs på ett agilt sätt med en iterativ utvecklingsmetod med undantag för vissa delar
inom produktionslinjen. Projektteamet hade kontinuerlig avstämning för att följa upp och hantera
leverabler och nya utmaningar/risker. Vidare anordnades gemensamma workshops och fysiska möten vid behov.

Hur fungerade samarbetet?
Samarbetet fungerade mycket väl, RISE bidrog med hög professionalism både genom sin kommunikation, styrning och tekniskt utförande genom hela projektet.

Vad tycker ni RISE har bidragit med?
RISE har varit ledande i det övergripande tekniska ansvaret och givit input på samtliga komponenter och processer för både hård- och mjukvara. Mer specifikt har RISE bidragit med insikt och kunskap om tryckt elektronik vilket varit en nyckelkomponent i projektet. Vidare har RISE implementerat en tryckt display som används på etiketten för att kunna ge status om temperaturnivåerna har överskridits eller ej. Denna display är bland annat det som särskiljer produkten från befintliga produkter på marknaden.

Vad innebär lösningen/resultatet för er?
Lösningen ger TSS potential att utöka sin befintliga produktportfölj med en unik produkt både ur ett tekniskt men även användarmässigt perspektiv. TSS ser även potential att utöka sin kundbas och stärka befintligt erbjudande gentemot den humanitära sektorn. Framförallt med hänsyn till övervakning i slutet av försörjningskedjan.

Hur kommer den här lösningen påverka möjligheterna till temperaturmätning? Miljösynpunkt? Prissynpunkt?
Lösningen öppnar upp för möjligheter att kunna övervaka temperaturkänsliga produkter långt ut i försörjningskedjan, exempelvis medicin som distribueras direkt till patient och ger möjlighet för mottagaren att säkerställa produktens status. Den teknik som används, NFC, som finns tillgängliga i de flesta smartphones innebär att infrastrukturen redan finns på plats vilket är avgörande för att kunna få en global, hållbar lösning. Etiketten är ur en miljösynpunkt också mer skonsam, då den använder färre komponenter och ingen skadlig plast. Vidare möjliggöra den tryckta elektroniken en mycket konkurrenskraftig kostnadsbild vid stora volymer.

Vad kommer härnäst?
Nästa steg är att utföra ytterligare informella och formella tester både internt och hos intressenter. Detta för att validera den övergripande lösningen men även fånga eventuella justeringar för att kunna kommersialisera lösningen.

Vill du läsa mer om TSS kan du göra det på deras hemsida www.tss.se

 

Med finansiering från: