來源：CSCMP供应链管理
注：原作者是Dr. Bahar Aliakbarian
密西根州立大學包裝學院副教授，翻譯為高瑉。
編者按：
新的包裝技術，能夠幫助企業監控產品及其周圍的環境，同時對兩者的變化採取相應的措施。這些創新可以幫助企業，大大改善供應鏈營運中的問題，但是前提是企業必須要克服一些挑戰。
提高產品的可溯性，是指在供應鏈的任何節點上，都可以確定產品資訊和位置的程度，這是企業能夠做出關鍵的供應鏈改進之一。引用1可跟蹤性能夠確保供應鏈中，每個節點都可以對產品的位置進行確認。
它幫助供應鏈的成員，檢測產品是否來自製造商，是否再運輸過程中被轉移，是否在不合適的時間或地點，被引入或重新引入，或者是否在確定產品，已經被管理之後重新進入供應鏈。簡單來說，透過提高可溯性，企業可以更好地瞭解產品，是否再運輸或儲存過程中被轉移、偽造或以其他方式篡改。
企業提高產品的可溯性，其中一種方法，就是使用或創造新的包裝技術，可以稱之為智慧包裝。智慧包裝的解決方案，可以大大提高供應鏈的有效性和效率，特別是在食品和飲料、製藥和醫療保健等行業。然而，目前主要的挑戰，仍然是如何全面採用這些新技術的方式。在應用之前，企業應該充分瞭解智慧包裝的優勢和挑戰。
一、什麼是智慧包裝？
智慧包裝是指除了產品之外，還提供「額外附加」的任何組件。這些組件可以是任何事物或者技術，從延長保質期到溫度、PH值、濕度和新鮮度的顯示器和指示器，再到跟蹤設備。從這個意義上說，智慧包裝與創新包裝產品的其他術語密切相關。如有源包裝和智慧包裝。
1.主動包裝（Active packaging）
主動包裝技術的主要目的，是保持產品的品質和延長保質期。主要動過從包裝產品，或其周圍環境中，釋放或吸收物質來影響應觸發事件（如暴露於紫外線或壓力下降等）。通常，這包括不同的成分，如水分或氣體清除劑或抗菌薄膜等。引用 2、3 主動包裝，一個很好的例子是氧消除技術，它被用於包裝對氧敏感的產品，如藥品、化妝品、食品和添加劑。除氧劑去除或降低包裝內的氧氣含量，有助於維護產品的安全，延長保質期。
2.感知包裝（Intelligent Packaging）(狹義的智慧包裝)
大多數專家將其解釋為，感知包裝主要用於「檢測包裝產品的狀態」，以及「捕獲並提供有關包裝產品，在運輸或儲存過程中，品質的資訊」。引用 4 智慧包裝的一個簡單定義是「感知和通知的包裝」。因此，感知包裝系統包括硬體組建，例如時間-溫度指示器（TTI）、氣體檢測器、新鮮和/或催熟指示器，以及射頻辨識（RFID）系統。
3.智慧包裝（Smart packaging）
我們理解的智慧包裝，應該是上述的感知包裝（Intelligent Packaging）與主動包裝（Active packaging）的結合。這種類型的高級包裝系統，可以監控產品或其環境的變化（智慧的），並根據這些變化進行操作（主動的）。引用 5 它可以主動監測和控制封裝內的環境，並與外部接口（電氣或光學）通信。
智慧包裝（Smart packaging）通常使用感測器或智慧標籤，來監控產品品質、儲存條件或外部環境。引用 6 例如，使用 TTIS的智慧包裝，可以記錄時間和溫度，並提供產品的部分或全部溫度歷史。引用 7 另外一個例子 RFID 的包裝。基於感測器的 RFID 技術，可以整合到產品的包裝中，跟蹤和追蹤產品的來源，以及供應鏈中的任何污染源或篡改源。
這三種包裝的最終目標，包括延長保質期、新鮮度監控、與消費者交流品質資訊、安全改進、提高便利性、增強可溯性，以及有效的改善目標召回等。
據 2018 年市場研究未來報告顯示，全球智慧包裝市場約為 467.4 億美元，引用 8 預計 2017 年到 2023 年，將以 5.16% 的複合年成長率（CAGR）進行成長。智慧包裝的預期成長表示，企業需要持續瞭解和學習，這些包裝技術的創新，才能跟上市場變化的步伐。
二、在供應鏈中的應用
智慧包裝有許多潛在的應用領域，傳統包裝已不能充分滿足客戶期望，和產品不斷成長的複雜性。消費者正在尋找具有性價比高、易於運輸、美觀的包裝。
不僅可以保證產品的新鮮度和完整性，同時還能隨時瞭解產品的歷史或狀況。同時智慧包裝還可以透過消費者的手機，或其他設備進行資訊交互、傳遞。
特別是，在可溯性要求比較高的行業細分市場中，智慧包裝技術具有巨大的發展潛力，例如食品、飲料、醫藥和衛生保健等方面。
1.食品供應鏈
包裝已成為食品供應鏈中，必不可少的一項技術，用來確保安全，避免不良反應、滿足消費者的期望同時，延長產品的保質期。引用 9 因此，食品和飲料行業，是目前最大的智慧包裝市場，也就不足為奇了。
2015 年，食品和飲料行業佔全球銷售額的 45%（108 億美元）以上。引用 10 事實上，大多數智慧包裝解決方案，都是針對影像供應鏈開發的，目的在減少食品的損失和浪費。
據聯合國糧食及農業組織（FAO）的數據顯示，全球每年會約有三分之一（13億噸）的糧食，存在丟失和浪費的情況，造成了巨大的經濟損失和資源浪費。引用 11 僅在美國，2017 年就浪費了 1.26 億噸的糧食，其中 5700 萬噸糧食，在食品供應鏈的消費者階段產生。
引用 12，雖然食物鏈中的所有參與者，都可以在預防和減少食品浪費方面發揮作用，但是家庭垃圾的普遍存在顯示，智慧包裝在解決減少腐敗，和延長保質期的能力上，發揮重要的作用。
目前有很多技術阿愛，可以追蹤或測試（但通常不會並存）農產品在供應鏈中的浪費情況。然而這些技術成本高昂，而且由於隨機樣本的鑒定和定量測試，通常是透過外部技術和認證實驗室進行。此外，由於數據流中的間隙或中斷，或無法與使用者共享資訊，目前很難將預測和追蹤，數據提供給最終用戶。
因此，仍然需要在整個供應鏈中進行無縫跟蹤、預測和共享有關農業食品的數據技術，不斷的更新。例如，業界對建立一個，有效的檢測和測試系統非常感興趣，該系統可以提供，關於指定目標任何情況的數據，例如有機和無機揮發性化合物，和病原體的化學、物理或生物指標。這些數據可以用在數學模式中，生成關於產品品質和保質期的預測。
以商品包裝或容器上的追蹤，和感測的標籤技術為例，標籤上的數據，將被上傳到網路上，無需人工干預，進行資訊共享和分析，例如，智慧 RFID 標籤，可以與感測元件整合，例如化學反應塗層、石蕊試紙或導電點擊，可以檢測食物中的任何腐敗變化。然後智慧 RFID 標籤閱讀器，可以將這些資訊讀取，使企業不僅可以追蹤產品的位置，還可以跟蹤其品質。
雖然 RFID 基礎設施發展良好，並且在過去的十年中，獲得了顯著的發展成績，但目前只有少數商用智慧包裝系統，使用 RFID 標籤跟追蹤和記錄食品品質。
2.醫藥保健供應鏈
醫藥保健行業，也是智慧包裝的巨大潛在市場。引用 13，據2018 年市場研究未來報告顯示，2015 年全球智慧包裝市場中，醫療保健約佔 15%，預計 2016 年至 2024 年的複合年成長率將超過 20%。
醫療保健和醫藥細分市場，被視為智慧包裝的主要成長市場，因為這些領域需要提高供應鏈的可視性。智慧包裝解決方案（例如支持 RFID 的包裝、支持 WIFI 設備和智慧自動分配器）可以幫助企業更好地檢測潛在的盜竊、偽造和藥物污染。
為了確保患者能夠獲得真實、高品質的藥物治療，企業必須能夠追蹤單個產品的生產廠家，並在產品離開和到達，整個供應鏈的各個節點時，追蹤和監控產品。
他們還希望看到產品轉移時，實施的狀態，從而有機會監控和操作，彌補因盜竊或丟失，而造成的收入損失風險，以及利用該產品製造假冒產品的可能性。
透過提供這種可見性和可追溯性，智慧包裝還可以幫助企業遵守法律法規，以及醫療改革。
智慧包裝還可以向消費者傳遞資訊，幫助他們更好地瞭解產品，以及如何安全地與產品進行交互。它可以幫助病人堅持他們的處方藥物治療方案。
例如，智慧藥瓶、智慧瓶蓋、智慧自動配藥器和智慧藥櫃，可以與消費者的智慧手機、平板電腦或其他支持 WIFI 的通信設備，提醒他們服藥。
這些智慧包裝解決方案，可以為消費者提供一個劑量計劃，已達到最佳效果。一些商業上，可用的產品包括（但不限於）Pilleve、TAD、PillDrill、Baswen、Inpower、MedMinder 和 AdhereTech。
智慧包裝的應用，不局限於食品和藥品行業。其他行業，如個人護理、汽車和物流業，可能採用智慧包裝，用來改善產品保護和即時追蹤，並防止盜竊、轉移、有組織犯罪，和假冒偽劣事件的發生。
三、未來的挑戰
儘管智慧包裝的前景一片光明，但是在廣泛的應用和推廣道路，還很漫長。以下是企業需要注意的幾個主要問題：
1.額外成本
智慧包裝解決方案並不便宜，特別是與傳統的包裝解決方案相比，例如瓦楞紙箱、彈性包裝和托盤。造成這一額外成本，一個主要的原因是，智慧包裝還沒有進入大規模的生產階段。
2.缺乏可靠的商業案例
此外，由於大多數智慧包裝產品，仍處於開發的早期階段，因為沒有長期可靠的成功案例。由於缺乏數據，因此很難為該產品，建立一個可靠的商業業務模式。
此外，目前還不清楚智慧包裝的總擁有成本，也沒有任何相關這項技術，可以從供應鏈中，獲得成本或者它所能提供價值的全部評估。行業需要全面的端到端價值鏈的研究，其中包括包裝解決方案的最終成本，這些解決方案可以在哪裡佈署，關鍵客戶最願意採用新的包裝解決方案，以及該技術在哪裡具有最大的潛力，能夠產生多大的影響，
對製造技術的全新要求：在將智慧包裝，應用於各種產品之前，製造商需要開發與當前包裝標準相容的感測器和指示器製造技術。印刷技術作為，一種重要的製造技術，受到了研究和製造界的廣泛關注。引用 14、15、16、17 研究人員發現，列印方式是製造智慧包裝的革命性方法，因為他們能夠以高效、可伸縮和低成本的方式，將電子產品（如感測器、電池、RFID 標籤和顯示器）直接沈積在柔性基板上。
3.可持續性
智慧包裝的許多組建，都不是完全可持續的，有些甚至不符合客戶所期望的環保、綠色標準。在某些情況下，其中一些組件（如電池、感測器、顯示器和電路）很難回收。如果沒有一定程度的可持續性，智慧包裝在這個「可持續發展的世界」中，實現其應有的作用，是不可能的。
瞭解和衡量智慧包裝組件，及其長期對環境的影響，是至非常重要的。解決辦法可能包括，使用將太陽能等自然能源，轉化為電能的電子產品，或應用安裝在紙張等可生物降解材料上的「綠色」柔性電子設備。
4.立法
智慧包裝的複雜性，也構成了相關法律的複雜性。由於智慧包裝是由許多不同的組件組成，它比傳統包裝，受到更多的法規和法律的約束。追蹤和遵守這些規定，將需要來自製造商機器客戶的大量時間和資源。
此外，由於創新解決方案發展迅速，製造商和客戶希望將這些新技術，納入他們的包裝，立法框架需要靈活和易於更新，以支持和跟上這個高度創新，和快速發展的行業。
5.隱私問題
對於具有實時監控和跟追蹤功能的智慧包裝系統，安全和數據隱私問題，也是最受關注的問題。智慧包裝可以蒐集關於客戶的敏感非公開資訊（例如身份、行為、位置以及偏好）。
這些資料必須加以保護，以仿被盜。密碼學系統和區塊鏈，是解決這些問題的主要途徑之一。密碼學將幫助智慧包裝儲存資訊，這樣除了預期的接收者之外，任何人都無法讀取資訊。區塊鏈是一個包含交易記錄的數位「區塊鏈，在該技術下篡改單個記錄，基本是不可能的。
四、下一步
智慧包裝在提高供應鏈有效性，和效率方面具有巨大的潛力。有許多應用，可以提高客戶滿意度；增加可見性；提高供電的安全性和可靠性；防止產品轉移、假冒、盜竊；減少產品浪費。
將智慧包裝解決方案，整合到現有的端到端供應鏈中，可以透過改善關鍵流程，減少盜竊和管理浪費，來提高客戶滿意度和忠誠度，並降低成本，從而幫助公司提高銷售額。
然而，業界必須客戶，實施智慧包裝的一些重大障礙，例如大規模生產成本高、將智慧設備整合到當前包裝生產線的複雜性，以及對安全性、數據隱私和可持續性的問題。
在某些情況下，先進的製造技術，如卷對卷印刷，以及物聯網和區塊鏈的應用，也可以解決這些問題。但是，為瞭解決與實現智慧包裝相關的所有基本問題，需要在工業供應鏈的每個節點之間，進行跨協作。需要製造業、分析科學、預測模式、數據分析、犯罪學和商業領域的專家，來定義一種系統的方法，將智慧包裝解決方案，整合到供應鏈當中。
此外，學術界和產業界需要共同努力，以瞭解供應鏈的所有戰術和操作，從長遠來看，將受到這項新技術的影響。組織和研究機構，可以縮小學術界和行業之間的差距。
最後，企業需要一個整合的系統方法，幫助他們瞭解包裝趨勢，調整他們的包裝和供應鏈，以滿足不斷變化的需求。
 |
沒有留言:
張貼留言