Pharma

Utilizzi della realtà aumentata e virtuale nell’industria farmaceutica

La AR trova una collocazione naturale all’interno del reparto di produzione, la VR permette di poter fare formazione agli operatori senza la necessità di farli entrare in reparto

29 Lug 2020

Davide Smaldone

Di tutte le tecnologie abilitanti in ambito 4.0 ce n’è una con cui tutti siamo più familiari, visto che è stata oggetto di un processo di progressiva consumerizzazione nel corso degli ultimi anni: la realtà aumentata (AR) e virtuale (VR). Anche se presentano indubbiamente dei punti di contatto, sostanzialmente si tratta di due tecnologie diverse utilizzate in modi diversi.

Iniziamo col chiarire le differenze. Sebbene si tratti di tecnologie basate su visori che l’utente indossa come se fossero degli occhiali; nel caso della realtà aumentata la persona che indossa il dispositivo riesce a vedere lo spazio circostante attraverso le lenti del device che “aumenta” quanto presente nello spazio circostante attraverso la proiezione di ulteriori informazioni e/o funzionalità direttamente sulle lenti. Nel caso invece della realtà virtuale la vista è completamente ostruita e l’utente si trova davanti agli occhi, non delle normali lenti, ma quello che può essere definito come un vero e proprio schermo che può essere utilizzato per simulare un contesto diverso rispetto a quello in cui la persona che indossa il dispositivo è fisicamente collocata.

Altra significativa differenza è data dall’utilizzo delle mani e della voce. Nella realtà aumentata l’utente è in grado di dare dei comandi al sistema attraverso l’utilizzo di specifiche gestualità o comandi vocali, mentre nella realtà virtuale l’interazione con l’ambiente circostante viene fatta con degli appositi dispositivi (uno per mano) che l’utente utilizza sia per operare i comandi del menù che per interagire con l’ambiente simulato.

Negli ultimi anni, i fornitori hanno iniziato a sviluppare diverse soluzioni basate sia sulla realtà aumentata che sulla realtà virtuale, molti utilizzando le skills create in altri settori, come quello del gaming in cui entrambe le tecnologie sono ampiamente diffuse da tempo.

Nel settore farmaceutico entrambe le tecnologie hanno dimostrato di essere ampiamente applicabili, specialmente per quanto riguarda l’ambito del training e della formazione, in aula e a on-field.

La realtà aumentata nel settore farmaceutico: il supporto al “cambio formato”

Applicazioni di realtà aumentata sono state e continuano a essere impelementate con successo in diversi contesti nell’industria farmaceutica. Il caso d’uso che è più interessante citare è indubbiamente quello che vede l’AR utilizzata su linee di confezionamento secondario per supportare le attività di cambio formato.

Queste sono operazioni che in alcuni casi vengono fatte da un gruppo dedicato di meccanici, ma che sempre più spesso vengono eseguite direttamente dagli operatori di linea e quindi da personale che non ha una specifica formazione sul funzionamento delle macchine e sulla loro manutenzione. In funzione della tipologia di prodotto oggetto del lotto successivo gli operatori si potrebbero trovare, infatti, a dover montare alcuni pezzi specifici e a fare delle particolari regolazioni sulla macchina per poter procedere con la sua lavorazione. Al fine di effettuare correttamente questi task e per garantire la compliance gli operatori si avvalgono di una procedura cartacea su cui vengono indicate tutte le operazioni e i settaggi da impostare sulla macchina. Le soluzioni di realtà aumentata sviluppate in questo ambito permettono di dematerializzare le procedure e di renderle fruibili all’operatore sottoforma di istruzioni contestuali che vengono visualizzate nello specifico punto della macchina su cui l’operatore dovrà andare ad agire. Di fatto si procede con la creazione di un digital layer del macchinario su cui vengono indicati tutti i punti in cui l’operatore deve andare fare delle attività e le relative impostazioni. Ogni task può essere associato a uno specifico livello di training in modo tale che gli operatori possano vedere tutte e sole quelle attività per cui sono certificati. La scelta sull’ordine delle attività da svolgere può essere guidata dal sistema o può essere lasciata all’operatore nel caso non ci sia una specifica sequenzialità.

L’utilizzo di una soluzione di questo tipo diminuisce i tempi di cambio formato, eliminando i tempi morti in cui l’operatore si deve fermare per consultare la procedura e permette di ridurre in modo significativo la durata del training delle nuove risorse, che vengono formate direttamente dal sistema sulla linea. Oltre a questo l’operatore non ha più l’esigenza di tenere in mano la procedura cartacea, rendendo più semplici le operazioni e lasciandogli una maggiore libertà di movimento.

Oltre a un accorciamento dei tempi di cambio formato, l’utilizzo di una applicazione di AR in questo ambito permette di andare a minimizzare anche gli errori che possono essere commessi e può essere utilizzata per generare in automatico un registro delle operazioni svolte, aumentandone il profilo di compliance. Gli operatori sono infatti chiamati a loggarsi sul sistema all’inizio dell’attività con una propria username e password e a confermare, attraverso un particolare gesto della mano o attraverso un comando vocale, l’effettivo completamento di ogni step prima di poter passare al successivo.

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La stessa tecnologia può poi essere applicata ad altri contesti, come ad esempio alle operazioni di pulizia della linea a fine turno o alle operazioni di picking in magazzino effettuate dagli operatori.

Attualmente esistono diverse soluzioni sul mercato, anche già specificamente pensate per il farmaceutico e quindi anche CFR 21 part 11 compliant che, in funzione delle caratteristiche, possono essere sviluppate dall’azienda insieme al fornitore che le propone senza dover necessariamente avere particolari informazioni costruttive sulle macchine di produzione, che potrebbero non essere sempre accessibili all’azienda.

In aggiunta a quanto presentato sopra esistono anche delle soluzioni che permettono di visualizzare le istruzioni di manutenzione o set-up in formato word o power point su un piccolo visore posizionato all’altezza (solitamente) dell’occhio destro. Sebbene queste rappresentino un’alternativa più economica, oltre a non essere classificabili come realtà aumentata, hanno una fruibilità e una efficacia ridotta rispetto alle “fully fledged” di augmented reality.

Realtà virtuale nel settore farmaceutico, l’impatto sulle attività di training

Se la realtà aumentata trova una collocazione naturale all’interno del reparto di produzione, la realtà virtuale porta degli indubbi vantaggi perché permette di poter fare formazione agli operatori senza avere la necessità di farli entrare in reparto. Questo ha una particolare valenza per quanto riguarda i reparti produttivi che lavorano su prodotti sterili, in cui alcune aree della produzione con prodotto esposto all’aria devono costantemente permanere in specifiche condizioni ambientali che ne garantiscano l’asetticità. Lavorare in queste zone è molto più complesso per gli operatori anche considerando che il tipo di abbigliamento indossato non facilita in modo particolare i movimenti e richiede una preparazione e una vestizione complessa e particolamente time consuming. Solo gli operatori più esperti, e solitamente dopo uno specifico periodo di training, sono ammessi in queste aree.

In questo contesto ha quindi molto senso poter avere una piattaforma che permetta agli operatori di esercitarsi sulle attività che dovranno essere fatte nel reparto produttivo, senza tuttavia avere la necessità di recarvisi fisicamente. La realtà virtuale permette di fare proprio questo, ricreando sia l’ambiente in cui l’operatore si troverà effettivamente a lavorare, che i macchinari con cui lo stesso dovrà interagire. A questo va poi aggiunto il fatto che è possibile andare a simulare diversi scenari per poter non solo insegnare al trainee come comportarsi in situazioni normali, ma anche come gestire dei particolari imprevisti. Sebbene ancora con alcuni limiti, le attuali tecnologie permettono di simulare con accuratezza l’ambiente reale e sono sicuramente un ottimo proxy di quello che l’operatore si troverà ad affrontare una volta effettivamente sul campo.

La realtà virtuale è poi estremamente versatile e permette di poter utilizzare uno stesso dispositivo per una serie di tipologie di training diverse attraverso lo sviluppo di nuovi programmi, sfruttando lo stesso hardware per coprire le necessità formative di più reparti all’interno dell’azienda.

Mentre le aziende, anche in campo farmaceutico, iniziano ad avvicinarsi a questo tipo di soluzioni, gli sviluppatori di software e quelli di hardware continuano a lavorare per migliorare quelli che sono al momento i punti di debolezza delle due piattaforme. In particolare, per le soluzioni AR si sta lavorando su un alleggerimento del dispositivo che sta progressivamente diventando più piccolo e più facile da indossare anche per un lungo periodo. In questo senso il passaggio tra la prima versione delle Hololens, dispositivo di realtà aumentata di Microsoft, e la Hololens 2 è stata estremamente significativa: minor peso, minori dimensioni e possibilità di sollevare le lenti in modo che non ostruiscano la vista quando non in uso. Per quanto riguarda la realtà virtuale il problema è invece quello della cosiddetta “motion sickness”: quel senso di nausea che viene generato dalla differenza tra il movimento visto attraverso il visore e quello percepito. Questo problema ha intensità diverse in soggetti diversi e viene mitigato quando gli spostamenti all’interno della simulazione non sono significativi, ma è comunque presente.

Conclusioni

Realtà virtuale e aumentata sono sicuramente un buon entry point per un’azienda che voglia iniziare un programma 4.0 introducendo delle innovazioni che possano permettere di avere un riscontro immediato.Queste tecnologie presentano degli indubbi vantaggi anche in settori altamenti regolati come quello farmaceutico e biofarmaceutico e molte aziende hanno già iniziato a implementare o valutare l’applicazione di queste soluzioni.

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Davide Smaldone
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