Enabling disruption of healthcare ecosystem leveraging additive manufacturing and blockchain technologies

The cutting-edge technologies are spurring development of new business models and new production techniques. Digitalization of the manufacturing process enabled by automation, big data, cloud, cyber-physical systems, robotics, and other technologies are redefining the global supply-chain (SC). The emerging value-added networks appear to replace the conventional SC. Within the so called “Industry 4.0”, additive manufacturing (AM) is foreseen as one of the main disruptive innovation. Growing demand for customized pharmaceutics and medical devices accelerates development and adoption of such manufacturing techniques in healthcare ecosystem. Among these, 3D printing is the main technique. Its ability to produce precise bespoke medicines, tailored medical prosthetics and devices, to develop tissue engineering and disease modeling makes it a revolutionary and powerful tool serving ‘Health 2.0”. Furthermore, it applies significant economic and social impact, and environmental implication driving manufacturing towards sustainability. This form of manufacturing brings together several stakeholders with different geographical locations enabling on-demand distributed manufacturing. AM betokens a paradigm shift from shipping products to “shipping data”. Nonetheless, in the absence of a strong data protection, a digital design-and-manufacture process creates the potential for data theft or tampering; in AM concerns rise around intellectual property protection and management, tampering of parts, hacking of machines, and quality validation. It becomes a serious danger when it comes at safety-critical products like medicines, medical devices or aerospace components. In a situation like this, blockchain technology could safeguard the integrity of supply chain, possessing the potential to bring all the stakeholders on a single platform, facilitating data governance, data provenance, auditability and data validation.

Le tecnologie all'avanguardia stanno stimolando lo sviluppo di nuovi modelli di business e nuove tecniche di produzione. La digitalizzazione del processo manufatturiero permesso dall'automazione, dai big data, dal cloud, dai sistemi cyber-fisici, dalla robotica, e da altre tecnologie stanno ridefinendo l'intera supply-chain (SC). Le reti emergenti a valore aggiunto sembrano sostituire la SC convenzionale. All'interno della cosiddetta "Industry 4.0", l'additive manufacturing (AM) è vista come una delle innovazioni più dirompenti. La crescente domanda di prodotti farmaceutici e dispositivi medici personalizzati accelera lo sviluppo e l'adozione di tali tecniche di produzione nell'ecosistema sanitario. Tra queste, la stampante 3D è la più importante. La sua capacità di produrre medicinali su misura, dispositivi e protesi mediche personalizzate, permettere lo sviluppo dell'ingegneria tissutale e la modellazione delle malattie, la rende uno strumento rivoluzionario e potente al servizio del fenomeno "Health 2.0". Inoltre, ciò comporta un impatto economico e sociale significante, e un'implicazione ambientale che spingono verso una produzione sostenibile. Questa forma di manifattura riunisce svariati stakeholder da diverse posizioni geografiche consentendo la produzione distribuita su richiesta. AM prefigura un cambio di paradigma da prodotti da spedire a "shipping-data". Tuttavia, in assenza di una forte protezione dei dati, un processo digitale di design e produzione crea il potenziale per il furto o la manomissione di questi; in AM preoccupazioni sorgono attorno alla protezione e alla gestione della proprietà intellettuale, alla manomissione di parti, all' hacking dei macchinari, alla validazione della qualità. Ciò diventa un serio pericolo quando si tratta di prodotti di sicurezza essenziali come medicinali, dispositivi medici o componenti aerospaziali. In una situazione come questa, la tecnologia blockchain potrebbe salvaguardare l'integrità della supply chain, in quanto possiede il potenziale per portare tutti gli stakeholder su una singola piattaforma, facilitando la gestione dei dati, il rintracciamento dei dati, la verificabilità e la convalida dei dati.