Optimierung der Temperaturüberwachung von nicht aktiv gekühlten Pharma Supply Chains

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung einer Methode zur Optimierung der Temperaturüberwachung in nicht aktiv gekühlten Pharma Supply Chains. Dabei galt es zunächst ein Anforderungsprofil zu erstellen, welches neben der Sicherstellung der Einhaltung der rechtlichen Richtlinien eine Auswahl eines geeigneten sensorbasierten Temperaturüberwachungssystems ermöglicht. Darauf aufbauend wurden Untersuchungen durchgeführt, um zu ermitteln mit welcher Methodik, die geringste Anzahl von Temperatursensoren zur Temperaturüberwachung in einem nicht aktiv gekühlten Standard-Transportbehälter, ermittelt werden kann. Darauf aufbauend wurde die minimale Anzahl der Sensoren ermittelt, die zur Temperaturüberwachung in einem Wechselaufbau (WAB) notwendig sind, um eine effektive tempertrüberwachung zur gewährleisten.<br /> Zunächst wurde mithilfe eines Logikbaums das Anforderungsprofil für den Einsatz von Temperaturüberwachungssystemen in der Pharma Supply Chain erarbeitet. Diese Anforderungen wurden mittels der Methode des House of Quality den vorhandenen Marktlösungen gegenübergestellt und somit eine Empfehlung für diesen Sektor ausgesprochen. Dieses System sieht den Einsatz von semi-passiven UHF-RFID-Temperatursensoren vor, welche im Verlauf des Transports die Umgebungstemperatur der Produkte aufzeichnen und diese über die vorhandene Funkschnittstelle zur Verfügung stellt. Basierend auf einem ausführlichen Temperaturmapping in einer WAB und der Datenanalyse wurde eine Methodik entwickelt, um die minimal mögliche Anzahl an Temperatursensoren zu bestimmen, die zur Temperaturüberwachung nötig ist.<br /> Dabei hat sich zur Interpolation der Daten das Kriging-Verfahren als besonders geeignet herausgestellt. Anschließend wurden schrittweise Daten von Temperaturloggern durch Daten von Softwareloggern ersetzt,bei denen die Temperatur durch Interpolation der nahe liegenden Temperaturlogger berechnet wurde. Die Berechnung mittels Kriging-Methode ergab, dass mit 14 Sensoren eine aussagekräftige Temperaturüberwachung in einem WAB erfolgen kann. Dieses Ergebnis kann zum Aufbau von effizienten Temperaturüberwachungssystemen in der Pharma Supply Chain genutzt werden.

<strong>Optimization of temperature monitoring of non-actively cooled pharma supply chains</strong><br /> The objective of this thesis was the development of a methodology to optimize the temperature monitoring of non-actively cooled pharmaceutical supply chains. The first step was the creation of a requirement profile, which, besides ensuring compliance to legal requirements, enables the selection of an appropriate, sensor-based temperature monitoring system. Research was performed on this basis, to determine a methodology to identify the minimum number of required temperature sensors to monitor the temperature in a non-actively cooled standard transportation unit. Thereafter, the minimum required number of sensors, which are neccessarey to ensure an effective temperature monitoring in swap bodies, was determined.<br /> Initially the requirement profile for the usage of a temperature monitoring system within the pharma supply chain was determined by setting up a logic-tree. These requirements were compared to available market solutions through the house of quality method to make a recommendation for this sector. The solution does foresee the implementation of a semi-passive UHF-RFID-temperature sensor which records and allows access to the temperature conditions of the environment throughout the entire transportation using the existing radio interface.<br /> Based on both, extensive temperature monitoring in a swap body and the data analysis, a method was developed to determine the minimum required sensors to execute a valid temperature recording. The kriging-method prooved to be eligible for the interpolation of the data. Subsequently, in iterative steps data of temperature loggers were replace by data from software loggers, which temperature was calculated through interpolation of surrounding sensors. The calculation using the kriging-method showed that, with only 14 sensors, it is possible to measure the temperature in a swop body. These results can be used to set up efficient temperature monitoring systems within the pharma supply chain.