Vaisala kehittää yhdessä Teknologian tutkimuskeskus VTT:n ja sen eurooppalaisten kumppaneiden kanssa kaasujen mittaukseen mullistavaa led-pohjaista MIREGAS-tekniikkaa, joka perustuu keskialueen infrapunalähteeseen. Uusi monikaasutuote väittää olevansa maailman nopein ja tarkin yhdellä anturilla toimiva ratkaisu kasvihuonekaasujen havaitsemiseen ja analysointiin. Ratkaisua voidaan soveltaa ilmastonmuutoksen ehkäisyyn.

MIREGAS-hanke pyrkii kehittämään uudenlaisen keskialueen infrapunalähteen, jota voidaan käyttää spektroskooppisessa kaasuanalyysissa. Monikansallinen MIREGAS-hankeryhmä luo säädettävää laitetta, joka käyttää vain yhtä valonlähdettä usean laserin sijasta. Valonlähde hyödyntää teknologiaa, joka kehitettiin alun perin optisen viestinnän sovelluksiin. Verrattuna perinteisiin kaasuanturitekniikoihin uusi konsepti pääsee parempiin tarkkuuksiin edullisemmin.

Monta kaasua nopeasti ja edullisesti

MIREGAS-laite voi tehdä useita mittauksia yhdellä viritettävällä ja kytkettävällä optisella suodattimella, joka on monikanavainen. Se pystyy erottamaan yksittäisiä kaasuja päästöjen seoksessa, jossa on metaania, etaania, butaania, propaania, hiilidioksidia, hiilimonoksidia, vetysulfidia ja bentseeniä. Se voi havaita useita kaasuja samanaikaisesti, joten se soveltuu erittäin hyvin sekä teollisuusprosesseihin että ympäristömittauksiin.

Hanke täyttää raon markkinoilla, sillä edullisia, vastaavaan suorituskykyyn pystyviä lähteitä ei ole saatavilla. Perinteiset kaasuanturit voivat maksaa useita kymmeniätuhansia euroja. MIREGAS-tekniikkaan perustuvat tuotteet ovat näitä edullisempia: valonlähteen valmistuskustannukset voidaan mahdollisesti laskea vain muutamiin satoihin euroihin yksikköä kohti.

Megatrendejä vastaan

Mahdollisiin tuleviin käyttökohteisiin kuuluvat esimerkiksi turvallisuuteen liittyvät kaasumittaukset: kun erittäin pieniä pitoisuuksia kaasuhuonekaasuja mitataan prosesseissa nopeasti ja tarkasti, prosessia voidaan optimoida ja säätää ripeästi. Tämä auttaa pienentämään päästöjä. Mahdolliset kaasuvuodot voidaan samoin havaita heti alkaessaan. Yksi mahdollinen käyttökohde voi myös olla suurjännitelaitteiden kunnon valvonta.

Uuden MIREGAS-tekniikan avulla Vaisala voisi tarjota entistä useampia tapoja edetä kohti energia- ja resurssitehokkuutta sekä työskennellä urbanisaation vaikutuksia ja mahdollisesti jopa ilmastonmuutosta vastaan.

Ympäristö- ja teollisuusmittausten teknologiajohtajana Vaisala pyrkii aloittamaan MIREGASin pohjalta tutkimus- ja tuotekehityshankkeen 2019–2020.

“Vaisala odottaa yhteenliittymän kehittämien tekniikoiden mahdollistavan uudelle selektiivisyyden ja tarkkuuden tasolle pääsemisen monikaasumittauksissa kilpailukykyiseen hintaan. Tämä avaisi uusia liiketoimintamahdollisuuksia ja vahvistaisi edelleen teknologista asemaamme vaativien sovellusten kaasumittaustoimittajana”, sanoo Vaisalan vanhempi tutkija Sami Virtanen.

Yhteisvoimin Horisontti 2020:tä kohden

MIREGAS on kolmivuotinen hanke, joka päättyy vuonna 2018. Vuoden 2017 aikana hanke eteni lupaavasti. Tiimi on jo selvittänyt yhden suurimmista teknologisista riskeistä led-valolähteen kehitystyössä Tampereella[AH1] .

Hanke on osa EU:n kaikkien aikojen suurinta tutkimus- ja innovaatio-ohjelmaa Horisontti 2020:ä (H2020). Sen tavoitteena on edistää talouden kasvua, ja se rahoittaa Innovaatiounionia, joka on vuoden 2020 lippulaivahanke Euroopan globaalin kilpailukyvyn takaamiseksi.

MIREGAS tuo yhteen maailman johtavat instituutit ja monikansalliset yhtiöt Euroopasta. Tiedeyhteenliittymässä on seitsemän kumppania: Vaisala, AirOptic, Vigo, GasSecure, Tampereen teknillinen yliopisto, ITME ja Teknologian tutkimuskeskus VTT. Kumppanit edustavat koko arvoketjua laitteista ja komponenteista kaasuanturivalmistajiin. Tampereen teknillisen yliopiston Optoelektroniikan tutkimuskeskus vastaa innovatiivisen superluminesenssi-LED-teknologian kehittämisestä, ja puolalainen ITME kehittää muovattavia keskialueen infrapunalinssejä. Teolliset partnerit eli suomalainen Vaisala, puolalaiset AirOptic ja VIGO sekä norjalainen GasSecure tuovat projektiin osaamisensa kaasumittauksista ja keskialueen infrapunasensorien valmistuksesta sekä arvioivat konsortion kehittämien teknologioiden toimivuutta ja soveltuvuutta.

MIREGAS-hanke

Kun ihmiset liikkuvat ympäri maailmaa, myös taudinaiheuttajat kulkevat mukana. Vaisala tarjoaa ratkaisun, joka varmistaa kaasumaisen vetyperoksidin riittävän korkean pitoisuuden biodekontaminointiprosesseissa eli tilojen ja välineiden puhdistuksessa.

Erilaiset taudinaiheuttajat ovat suuri huolenaihe lääke- ja ruokateollisuudessa, mutta myös kuljetusliiketoiminnassa. Ihmisten liikkuessa ympäri maailmaa taudinaiheuttajat kulkevat mukana. Vaisala tarjoaa kestävän ratkaisun, joka varmistaa kaasumaisen vetyperoksidin riittävän korkean pitoisuuden biodekontaminointiprosesseissa.

Lääkkeiden valmistus ja hoitotilojen tarve kasvavat maailmalla jatkuvasti. Biodekontaminaatiomarkkina kasvaa samassa tahdissa. Vaisala on tuonut näille markkinoille uuden mittapään kaasumaisen vetyperoksidin mittaukseen.

Puhtaat tilat ja laitteet

Kaasumaista vetyperoksidia käytetään laajasti tilojen ja laitteiden biodekontaminointiin ja sterilointiin ihmisten suojaamiseksi taudinaiheuttajilta sekä lääketeollisuudessa että terveydenhuollossa.

Vetyperoksidilla voidaan esimerkiksi puhdistaa isolaattorit ja läpiantokaapit, joilla torjutaan ulkoa tulevat epäpuhtaudet.

Myös sairaalan hoitohuoneita, ambulansseja tai jopa lentokoneita voidaan puhdistaa kaasumaisella vetyperoksidilla. Tämä voi olla erityisen hyödyllistä pandemian iskiessä, sillä silloin taudit voivat levitä nopeasti lentoreiteillä.

Toinen käyttökohde on ruokateollisuudessa. Siellä biodekontaminaation avulla voidaan varmistaa, että jugurttipullojen kaltaiset astiat tai viinilaatikon pussin suut ovat riittävän puhtaita pullotusta varten tai että lypsykoneen nännikupit ovat puhtaita.

Kaasumaisen vetyperoksidin suosio on nousussa, sillä se tuhoaa jopa kaikkein kestävimmät mikro-organismit, kuten bakteeri-itiöt, mykobakteerit ja virukset, huoneenlämmössä ja alhaisilla pitoisuuksilla. Siitä ei jää myrkyllisiä sivutuotteita tai jäämiä pinnoille, sillä se hajoaa vedeksi ja vedyksi.

Pitkän aikavälin ratkaisu

Vaisalan mittapään käyttäjät määrittävät puhdistussyklin parametrit, jotka takaavat epäpuhtauksien poistamisen prosessin. Toisin sanoen he määrittävät, kuinka paljon vetyperoksidia käytetään, kuinka suuri sen pitoisuuden pitää olla sekä tarvittavan ajan. Mittapää varmistaa, että biodekontaminaatioprosessi täyttää nämä vaatimukset.

Toisin kuin nykyisin yleisesti käytetyt sähkökemialliset kennot Vaisalan mittapää on luotettava ja kestävä. Se vaatii hyvin vähän ylläpitoa, ja se on kalibroitava vain kerran vuodessa. Sähkökemialliset kennot taas rikkoutuvat helposti, ja ne on vaihdettava vähintään kerran kahdessa vuodessa.

Biologiset ja kemialliset indikaattorit ovat myös yleisessä käytössä, mutta niitä voidaan käyttää vain kerran, minkä jälkeen ne heitetään pois. Tulosten saaminen biologisesta indikaattorista voi kestää useita päiviä, sillä tulokset saadaan vasta itämisajan jälkeen.

Vaisalan mittapäätä voidaan käyttää paljon tätä pidempään, ja vain anturi on vaihdettava, kun sen elinkaari päättyy. Tämä vähentää huomattavasti raaka-aineiden käyttöä pitkällä aikavälillä.

Lyömätön olosuhdevalvontateknologia, joka vastaa tarkastajien kysymyksiin.

McKesson Corporation, joka on ollut 5. sijalla FORTUNE 500 -listalla, on maailmanlaajuinen johtaja toimitusketjujen hallinnassa. FORTUNE-lehden ”arvostetuimmaksi yritykseksi” terveydenhuollon tukkukaupan alalla nimeämällä McKessonilla on maine luotettavana tukkutoimittajana ja kolmannen osapuolen logistiikan (3PL, 3rd Party logistics) tarjoajana. McKesson Specialty Health (MSH) on McKesson Corporationin osasto, joka tarjoaa integroituja teknologiajärjestelmiä, yhdistää itsenäisiä palveluntarjoajia valmistajiin ja maksajiin sekä toimittaa teknologialtaan innovatiivisia menetelmiä arvokkaiden terveydenhuoltotuotteiden jakeluun. Specialty Health keskittyy monimutkaisten tautien lääkkeisiin ja bioteknologiaan. Se palvelee erikoislääkäreiden, kuten onkologien ja reumatologien, sekä lääkkeiden ja bioteknologiatuotteiden valmistajien kaupallistamis- ja logistiikkatarpeita. Vuodesta 2006 lähtien MSH on toiminut kumppanina Yhdysvaltojen kansalliselle rokotusohjelmalle, joka huolehtii noin 1,8 miljoonan vakuuttamattoman tai alivakuutetun lapsen rokotuksista. Tämä ohjelma on yksi suurimmista kansallisista kumppanuuksista laatuaan, ja sen kautta McKesson toimittaa nyt yli 80 miljoonaa rokotetta vuosittain yli 40 000 palveluntarjoajalle.

MSH:sta on tullut maailmanluokan logistiikantarjoaja muun muassa siksi, että se on keskittynyt tilojen hallintaan ja kunnossapitoon, GxP-säännösten mukaiseen suunnitteluun sekä laajoihin järjestelmäasennuksiin, validointiin ja laajennuksiin. McKessonin 3PL-malli on paljon muutakin kuin varastointia ja toimituksia. Siinä toimitetaan palvelupaketti, joka perustuu luotettavaan raportointiin, huipputason IT-järjestelmiin ja räätälöityihin logistiikkaratkaisuihin. Yhtenä MSH:n jakeluryhmän johtohenkilöistä on ollut jakeluun erikoistunut laitossuunnittelujohtaja Timothy Phelps.
 

Kun kaikkiin kolmeen Phelpsin johtamaan laitokseen asennettiin Vaisalan viewLinc-olosuhdevalvontajärjestelmä, hän pystyi tiimeineen suoriutumaan tarkastusprosessista aiempaa tehokkaammin. ”Nyt yhä useammat yritykset haluavat meistä kumppanin, kun olemme tutustuttaneet heidät prosesseihimme sekä esitelleet dataamme, hälytystoimintoja, validoinnin pääsuunnitelmaamme ja muuta laadukasta dokumentaatiotamme”, Phelps sanoo.

”Istumme 34-tuumaisen näytön ääreen, avaamme viewLincin ja käymme läpi jokaisen toimintaympäristömme porautuen samalla tietoihin sekä tarkastellen trendejä reaaliaikaisesti tai haluamaltamme menneeltä ajanjaksolta Tarkastajamme – jotka voivat toimia esimerkiksi osavaltion tai valtion puolesta tai suurten lääkevalmistajien puolesta – ovat aina vaikuttuneita.

Raporttien, raakadatan ja viewLincin livekäyttöliittymän näyttäminen kuuluvat nyt McKesson Specialty Healthin normaaliin tarkastusprosessiin. ”Tarkastusprosessi on tehokkaampi, mutta sen lisäksi läpinäkyvyys synnyttää luottamusta nykyisten ja mahdollisten asiakkaiden suuntaan”, Phelps toteaa.

”He voivat luottaa siihen, että pidämme huolta heidän tuotteestaan, koska esitämme heille todisteet.” Koska tarkastuksia ja asiakaskäyntejä tapahtuu lähes viikoittain, tarkastusprosessin sujuvuus on olennaista MSH:n toiminnan kannalta. ViewLinciä ja muita järjestelmiä käyttämällä MSH antaa tarkastajille tietopaketin, joka sisältää lämpötilan raakadatan, raportteja, keskimääräisen kineettisen lämpötilan (MKT) tietyltä ajanjaksolta sekä muita tietoja, joista saa vastauksen niin tavanomaisiin kuin seikkaperäisempiinkin kysymyksiin. ”Viimeisten kolmen vuoden aikana meillä on ollut nolla huomautusta lämpötilasta tai olosuhteisiin liittyvistä asioista”, Phelps sanoo. ”Nykyään pystymme suorittamaan koko olosuhdetarkastuksen noin neljässä tunnissa.” Nolla huomautusta merkitsee huomattavia säästöjä yleiskustannuksissa ja resursseissa. Phelps kertoo, että myös olosuhdevalvontajärjestelmän luotettavuus on tärkeää. Sen lisäksi, että McKessonin tuotevalikoima on erittäin arvokas, paikalliset ilmasto-olosuhteet voivat olla haastavat. Esimerkiksi Memphisissä kosteus voi vaihdella 35:stä 90 prosenttiin, ja kontrolloitujen ympäristöjen lämpötilat voivat olla -80 °C...+22 °C. Valvonnan toimivuuden ylläpitämiseksi tarvitaan luotettavat, tarkat ja stabiilit anturit. Ennakoivat ilmoitukset määrityksistä poikkeavista olosuhteista ehkäisevät tuotehävikkiä ja tuotteiden epäpuhtauksia.
 
”Järjestelmän luotettavuudesta on monia etuja”, Phelps sanoo. ”Tehokkaat tarkastukset, asiakkaiden luottamus ja vahva toimintamalli. Tärkeintä on kuitenkin, että käsittelemämme tuotteet – esimerkiksi syöpälääkkeet tai monimutkaiset terveydenhuoltotuotteet, kuten plasmatuotteet, joita sairaalat eivät voi pitää varastossa – vaativat luotettavaa, GxP-säännösten mukaiseksi suunniteltua teknologiaa.” Yksin McKesson Specialty Healthin Memphisin jakelutoimipiste toimittaa tuotteita 70 000 kohteeseen, kuten muille tukkuliikkeille, klinikoille, lääkärien vastaanotoille, sairaaloille ja apteekeille. ”Koska kaikki tuotteet menevät loppukäyttäjille, lämpötilan ja kosteuden valvonnan teknologian on oltava täsmällistä”, Phelps sanoo.
 

”Olemme käyttäneet Vaisalan viewLinc-valvontajärjestelmää vuosien ajan ja todenneet sen lyömättömäksi välineeksi tarkastajien tarvitsemien raporttien luomiseen.”

Alloga France (Walgreens Boots Alliance  konsernin osa) tarjoaa monenlaisia kaupallisia palveluja ja markkinointipalveluja terveydenhuollon ammattilaisille. Yritys käsittelee tuotannossaan lääkkeitä, luontaistuotteita ja lääkinnällisiä laitteita. Valtuutettuna lääkejakelijana Alloga France toimittaa lääkkeitä ja muita terveydenhuollon tuotteita jälleenmyyjille (tukkukauppiaille), jotka toimittavat ne edelleen potilaille. Yritys pystyy vastaanottamaan tuotteita mistä maailman kolkasta tahansa ja jakelemaan ne Ranskan markkinoille sekä muihin maihin.

Uusi valvontajärjestelmä yhdistää kaikki konsernin toimipaikat

Alloga Francen lääkehallintaosasto päätti korvata kaikkien toimipaikkojen lämpötilanvalvontajärjestelmät uudella langattomalla mittapääjärjestelmällä, joka mukautuu kunkin toimipaikan varastomääritysten mukaan, mahdollistaa tulevan kehitystyön, luo yhteisen dokumentaatiostandardin ja ennen kaikkea täyttää laatustandardien vaatimukset. Amiensin toimipaikan suunnittelujohtaja Patrick Berger valvoi koko projektia, joka kattoi Ranskassa neljä varastosijaintia sekä palvelinkeskuksen. Marseillessa sijaitsevassa palvelinkeskuksessa, joka toimii samalla Alloga Francen päätoimipaikkana, käytetään levysarjapohjaista replikointia sekä virtuaalikoneeseen asennettua Vaisalan viewLinc-ohjelmistoa. Neljässä varastosijainnissa on varastorakennukset, joissa lääketuotetilaukset otetaan vastaan, säilytetään, valmistellaan ja lähetetään.

Kussakin näistä toimipaikoista – Amiensissa (31 000 m²), Arrasissa (25 000 m²), Lyonissa (28 000 m²) ja Angersissa (20 000 m²) – on lämpötilaohjatut alueet, joiden lämpötila on +15 –  +25 °C, sekä erityyppisiä kylmähuoneita, joiden lämpötila on +2 –  +8 °C. Määritysten mukaan tilojen täytyi täyttää sekä CFR 21  määräysten osan 11 että lääkealan GDP-käytäntöjen vaatimukset. Ohjelmiston puolestaan täytyi olla käytettävissä verkkosovelluksena, ja sillä täytyi voida käsitellä myös kineettistä keskilämpötilaa (MKT, Mean Kinetic Temperature). Vaisalan viewLinc-ratkaisu täytti kaikki nämä vaatimukset. Alloga toimitti olosuhdekartoituspalvelun dataloggerien jakauman ja lukumäärän määritystä varten. Näin saatiin ajantasaiset tiedot tiloista, varastoista ja kylmähuoneista, jotta voitiin määrittää dataloggerien sijoituspaikat tarkalleen. Kuuma- ja kylmäpisteet sekä vaihtelulähteet otettiin huomioon, jotta voitiin varmistaa looginen jakauma, joka olisi valmis esitettäväksi tarkastusten yhteydessä.

Kalibroinnin laadun merkitys

Neljään toimipaikkaan asennettiin yhteensä 76 dataloggeria, jotka edustavat 84:ää kosteuden ja lämpötilan mittauskanavaa. Mukana oli Vaisalan HMT143 
 lämpötilaloggereita, joissa on Pt100-mittapäät, sekä lämpötilaa ja kosteutta mittaavia Vaisala HMT141  loggereita, joissa on patentoitu kapasitiivinen Vaisala HUMICAP®  polymeerianturi. Määritysten mukaisesti kunkin Vaisalan dataloggerin mukana toimitetaan kalibrointitodistus, joka voidaan jäljittää viitestandardiin (NIST, National Institute of Standards and Technology). Vaisalan kalibrointilaboratorio tekee kalibroinnin tehtaalla. Kaikille lämpötila- ja kosteusmittapäille tehdään lisäksi vuosittain GDP-käytäntöjen mukainen kalibrointi.

Luotettava langaton järjestelmä

Yksi mahdollisista ongelmista uuden langattoman valvontajärjestelmän käyttöönotossa liittyy tiedonsiirtoon. HMT140-apuohjelmamoduulin ansiosta kunkin dataloggerin lähettämän Wi-Fi-signaalin taso ja laatu voidaan tarkistaa. Onnistuneen käyttöönoton varmistamiseksi ja tiedonsiirron laadun tarkistamiseksi Amiensin toimipaikassa tehtiin lisäksi useiden viikkojen ajan testejä, joissa kahden esittelyloggerin paikkoja vaihdettiin säännöllisesti.

Ratkaisun lopullinen käyttöönotto toteutettiin kaikissa toimipaikoissa muutaman viikon aikana. Dataloggerit lähetettiin suoraan Marseillen IT-osastolle sisäistä määritystä ja tunnistusmerkintää varten, minkä jälkeen ne asennettiin etäsijainteihin. Asennuksen jälkeen Vaisala sai yleisen käyttöönoton ja validoinnin (IQ/OQ-protokollan) valmiiksi muutamassa päivässä. Vaisalan IQ/OQ-protokolla on käyttövalmis ratkaisu, jonka käyttöönotto on nopeaa ja helppoa. Myös myöhempien kehitysvaiheiden validointitarpeet on otettu huomioon. Esimerkiksi laitteiden lisäysprotokolla on suunniteltu mahdollistamaan uuden toimipaikan tai dataloggerin lisäys viewLinc-ohjelmistoon. ViewLinc-ohjelmiston ja järjestelmän käyttäjäkoulutusta annettiin kaikissa toimipaikoissa Bergerin tuella.

Helppokäyttöisyys ja joustavuus ratkaisevina tekijöinä

Projektiin pyydettiin tarjoukset viideltä yritykseltä. Vaisalan viewLinc-ratkaisun helppokäyttöisyys ja säännöstenmukaisuus sekä Vaisalan tiimin vastausvalmius olivat tärkeitä tekijöitä lopullisessa valinnassa. Vaisalan viewLinc-verkkosovelluksen monipuoliset toiminnot, kuten mahdollisuus raporttien räätälöintiin, vakioraporttien luontiin koko ryhmälle, käyttäjien pääsyn rajoittaminen tietyille alueille (kukin käyttäjä näkee sovelluksessa vain oman toimipaikkansa, ja vain tietyillä pääkäyttäjillä on oikeus toimintojen konfigurointiin) ja monen toimipaikan käyttö, olivat erityisen ratkaisevia. “Järjestelmän helppo asennus, nopea käyttäjäkoulutus ja helppokäyttöiset liittymät tekevät viewLinc-ohjelmistosta ratkaisun, joka täyttää asiakkaidemme laatuvaatimukset täysin”, Berger sanoo. Kumppanimme Allogalla olivat aina valmiina auttamaan pitkäaikaisessa kumppaniprojektissa ennen asennusta, sen aikana ja sen jälkeen. He auttoivat Vaisalan ratkaisun menestyksekkäässä käyttöönotossa.

PDF