新的（de）包裝技術能夠幫助企業（yè）監控產品及其周圍的環境，同時對兩者的變化采取相應的措施。這些創新可以幫助企業大大改善供應鏈運營中的問題，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（gòng）應鏈的任何節點上都可以確定產（chǎn）品（pǐn）信息和（hé）位置（zhì）的程度，這是企業能夠做出關鍵的供應鏈（liàn）改進之一。引用1可跟蹤性能夠確保供應鏈中的每個節點都可以對產品的位置進行確認。它幫助（zhù）供應鏈的成員檢測產品是（shì）否來自製造商，是否再運輸過程中被轉移，是否在不合適的（de）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（rù）供應（yīng）鏈。簡單來（lái）說，通過提高可溯性，企業可以更好地了解產品是否再運輸或儲存過（guò）程中被轉移、偽造或以其他方（fāng）式篡改。

企業提高產品可溯性的（de）其中一種方法就是（shì）使用或創造新的（de）包裝技術，可以稱（chēng）之為智能包裝。智（zhì）能包裝的解決方案可以大大提高供（gòng）應鏈的有（yǒu）效性和效（xiào）率，特別是在食品和飲料、製藥和醫療（liáo）保健等（děng）行業。然（rán）而，目前主要的挑戰仍然是如何全麵采（cǎi）用這些新技術的方式。在應用之前，企業應該充分了（le）解智能（néng）包裝的優勢和挑戰。

1、什麽是智能包裝？

智能包（bāo）裝（zhuāng）是指除了產品之外，還提供“額外附加”的任何（hé）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（qì），再到跟（gēn）蹤設備。從（cóng）這個（gè）意義上說，智能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（zhì）能包裝。

1.主動包裝（Active packaging）

主動包裝（zhuāng）技術的主（zhǔ）要目的是保持產品的質（zhì）量和延長保質期。主要動過從包裝產品或（huò）其周圍（wéi）環境中釋放或吸收物質來影響應觸發事（shì）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（fèn）或氣體清除劑或抗菌薄膜等。引用2、3主動（dòng）包裝的一個很好的例子是氧消（xiāo）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（jiā）劑。除氧劑去除或降低包裝內的氧（yǎng）氣含量，有助於維護產品（pǐn）的安全，延（yán）長保質期。

2.感知包（bāo）裝（Intelligent Packaging）(狹義的智能包裝)

大多數專家將（jiāng）其解（jiě）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質量的信（xìn）息”。引（yǐn）用4智能包裝的一個簡單定義是“感（gǎn）知和通（tōng）知的包（bāo）裝”。因（yīn）此，感知包裝係統包括硬件組建，例如時間-溫度指示器（TTI）、氣體檢測器、新鮮和/或催熟（shú）指示器，以及（jí）射頻識別（RFID）係統。

3.智能包裝（Smart packaging）

我們理解的智能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係統可以監控產品或其環境的變化（智能的），並根據這些變化進行操作（主（zhǔ）動（dòng）的）。引用5它可以主動監測（cè）和控製封裝內的環境，並與（yǔ）外部接口（kǒu）（電氣或光學）通信（xìn）。

智能包裝（Smart packaging）通常使用傳感器或智能標簽來監控產品（pǐn）質量、儲存條件或外部環境。引用6例如，使用TTIS的智能包裝可以記（jì）錄時間和溫（wēn）度，並提供產品的部分或全部溫度曆史。引用7另外一個例子是基於RFID的（de）包裝。基於傳感器的EFID技術可以集成到產品的包裝中（zhōng），跟蹤和追（zhuī）蹤產品的來源以及（jí）供應鏈中的任何汙染源或篡改源。

這三種包裝的最終目標包括延（yán）長保（bǎo）質期、新鮮（xiān）度監控、與消費者交流質量信息、安全改進、提高便利性、增強可（kě）溯性以及有效的改善（shàn）目標召回等。據（jù）2018年市場研究未來報告顯示，全球智能包（bāo）裝市場約為467.4億美元，引用8預計2017年到2023年將（jiāng）以5.16%的複合年增長率（CAGR）進行增長。智能包裝的預期增長表明，企業需要持續了解和學習這些包裝技術的創新才能跟上市場（chǎng）變化的步伐。

2、在（zài）供（gòng）應鏈中的應用

智能包裝有許多潛在的應用領域，傳統（tǒng）包裝已不能充分滿足客戶期望和產品不斷增長的複（fù）雜性。消費者正在尋找具有（yǒu）性價比高、易（yì）於運輸（shū）、美觀的包裝。不僅（jǐn）可以保證產（chǎn）品的新（xīn）鮮度和完整性，同時還能隨時了（le）解產品的曆史或狀況。同時智能（néng）包裝還可以通（tōng）過消費者的手機或其他（tā）設備進行信息（xī）交互、傳遞。

特別是在可溯性要求比較高的行業細（xì）分市場中，智能包裝技（jì）術具有巨大的發展潛（qián）力，例如食品、飲料、醫藥（yào）和衛生（shēng）保健等方麵。

1.食品供應鏈

包裝已成為食（shí）品供應鏈中必不可少的一項技術，用來確保安全，避免不良（liáng）反應、滿足消費者的期望（wàng）同時延長產品的保質期。引（yǐn）用9因此，食品和飲料行業是目前最（zuì）大的智能包裝市場也就（jiù）不足為奇（qí）了。2015年，食品和飲料行業占全球銷售額的（de）45%（108億美元）以上。引用10事實上，大多數智能包裝解決方案都是針對視頻供應鏈開發的，旨在減少食品的損失和浪費。

據聯（lián）合國糧食及農業（yè）組織（FAO）的數據顯示，全球每（měi）年會約有三（sān）分之（zhī）一（13億噸）的糧食存在丟失和浪費的情（qíng）況，造成了（le）巨大（dà）的經濟（jì）損失和資源浪費。引用11僅在美國，2017年就（jiù）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（fèi）者階段產生。引用（yòng）12雖然食物鏈中的所有參與者（zhě）都可（kě）以在預防和減少食品浪費方麵發揮作（zuò）用，但是家庭垃圾的普遍存在表明，智能包裝在解決（jué）減少腐敗和（hé）延長保質期的能力上發揮重要的作用。

目前有很多技術可以跟蹤或測試（shì）（但通常不會（huì）並（bìng）存）農產品在供應鏈中的浪費情況（kuàng）。然而這些技（jì）術成本高昂，而且由於隨機樣本的鑒定和定量（liàng）測試通常是通過外部技術和認證實驗室進行（háng）。此外，由於數據流中的（de）間（jiān）隙或（huò）中斷或無（wú）法與（yǔ）使用者共享信息，目（mù）前很難將預測（cè）和跟蹤（zōng）數（shù）據提供（gòng）給最終用戶。因此，仍然（rán）需要在整個供應鏈（liàn）中進行無縫跟蹤（zōng）、預測和共享有關農業食品的數據技術的不斷更（gèng）新。例如，業界對建立一個有效的檢測和（hé）檢測係統非常感興（xìng）趣，該係統可以提供關於（yú）指（zhǐ）定目標任何情況的（de）數據，例如有機和無機揮發性（xìng）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型中，生成關於產（chǎn）品質量和保質（zhì）期的預測。

以商（shāng）品包裝或容器上的跟蹤和傳感的標簽技術為例，標簽上（shàng）的數據將被上傳到互聯網上，無需人工幹預，進行信息共享和分析，例如（rú），智能RFID標簽可以與傳感元件集成，例如化學反應（yīng）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。然後智能RFID標簽閱讀器可以將這（zhè）些信息（xī）讀（dú）取，使（shǐ）企（qǐ）業不僅可以跟蹤產品（pǐn）的（de）位置，還可以跟蹤（zōng）其質量。雖然RFID基礎（chǔ）設（shè）施發展良好，並（bìng）且在過去的十年中獲得了顯著的發展成績，但目前隻有少數商用智能包裝係統使用RFID標簽跟（gēn）蹤和記（jì）錄（lù）食品質量。

2.醫藥保健供應鏈

醫藥保健行業也（yě）是智能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年全球智能包裝市場中，醫療保健約占15%，預計2016年至2024年的複合年增長（zhǎng）率將超過20%。

醫療保健和醫藥細分市場被（bèi）視為智能包裝的主（zhǔ）要增長市場，因為這些領域需要（yào）提高供應鏈的可（kě）視性（xìng）。智能包裝解決方案（àn）（例（lì）如支持RFID的包裝、支持WIFI設備和智（zhì）能自動分配器）可以幫助企業更好（hǎo）地檢測潛在（zài）的盜竊（qiè）、偽造和藥物汙染。為了確保患者能夠獲得真實、高質量的藥物治療，企業必須能夠追蹤單個產品的生產廠（chǎng）家，並在（zài）產（chǎn）品離開和到達整個供應鏈的各個節點時跟蹤和監控產品（pǐn）。他們還希望看到產品（pǐn）轉移時的實施狀（zhuàng）態（tài），從而有機會（huì）監（jiān）控和操作，彌補因盜竊或丟失而造成的收（shōu）入損失（shī）風險，以及利用（yòng）該（gāi）產品製造假冒產品（pǐn）的可能性（xìng）。通過提供這種可見性和可追溯性，智能（néng）包（bāo）裝還可以幫（bāng）助企業遵守法律法規以及醫（yī）療改革（gé）。

智能包裝還可（kě）以向消費者（zhě）傳遞信息，幫助他們更好地了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（jiān）持他（tā）們（men）的處方（fāng）藥物治療方案。例如，智能藥瓶（píng）、智能瓶蓋、智能自動配藥器和智能藥櫃可以與消費者的智能手機（jī）、平板電腦或其他支持WIFI的通信設備（bèi），提醒他們服藥。這些智能包裝解決方案（àn）可以為消（xiāo）費者提供一（yī）個劑量（liàng）計劃，已（yǐ）達到最佳效果。一些商業上可用的產品包（bāo）括（kuò）（但不限於（yú））Pilleve，TAD，PillDrill，Baswen，Inpower，MedMinder和（hé）AdhereTech。

智能包（bāo）裝的應用不局限於食品和藥品行業。其他行業，如個人護（hù）理、汽車和（hé）物流業可能采用智能包裝，用來改善產品保護和實時跟蹤，並防（fáng）止盜竊、轉移、有組織犯罪和假冒偽劣事（shì）件的發生。

3、未來的挑（tiāo）戰

盡管智能（néng）包裝的（de）前（qián）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（zhì）能包裝解決方案並不便宜，特（tè）別是與傳統的包裝（zhuāng）解決（jué）方案相比，例如瓦楞紙箱、彈性（xìng）包裝和托盤。造成這一額外成本的一個主要原因是，智能包裝還沒有進入大規模的生產階段。

2.缺乏可靠的商業案（àn）例

此外（wài），由於大多數智能包裝產品仍處於開發的早期（qī）階段，因（yīn）為（wéi）沒有長期可靠（kào）的成功案例。由於缺乏數據，因此很難為該產品建立一（yī）個可靠的商業業務模型。此外，目前還不（bú）清楚智能包裝的總擁有成本，也沒有任何（hé）相關這項（xiàng）技術（shù）可以（yǐ）從供應鏈中（zhōng）獲得成本或者它（tā）所能（néng）提供價值的全名評估。行業（yè）需要全麵的端到端價值鏈（liàn）的研究，其中包括包裝（zhuāng）解決方案的最終成本，這些解決方案可（kě）以在哪裏（lǐ）部署，關鍵客（kè）戶（hù）最願意采用新（xīn）的包裝解決方案，以（yǐ）及該技術（shù）在哪裏（lǐ）具有最大的潛力，能夠產（chǎn）生多大的影響，

對製造技術的全新要求：在將智能包裝應用於各種產品之前，製造商需要開（kāi）發與當前包（bāo）裝標準兼（jiān）容（róng）的傳感器和指示器製（zhì）造技術。印刷（shuā）技術作為一種（zhǒng）重要的製造技術，受到了研究和製（zhì）造界的廣泛關注。引用14、15、16、17研究人員發現，打印方式是製（zhì）造智能包裝的革命性方（fāng）法，因為他們能（néng）夠以高（gāo）效、可伸縮和低成本（běn）的方式將電子產品（如傳感器、電池、RFID標簽和顯示器）直接沉積在（zài）柔性基板（bǎn）上。

3.可持續性

智能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（lǜ）色標準。在某些（xiē）情況下，其中一些組（zǔ）件（如電池、傳感器、顯示器和電路）很難回收。如果沒有一定程度的可持續性，智能包裝在這個（gè）“可持續發展（zhǎn）的世界”中實現其應有的作用是不可能的。了解（jiě）和衡量智能包裝組件及其長期對環境（jìng）的影響是至關重要的。解決（jué）辦法可能包括使用將太陽能（néng）等自然能源轉化為電能的電子產（chǎn）品，或應用安裝在紙張等可生物（wù）降解（jiě）材（cái）料上的“綠色”柔性電子設備。

4.立法

智能包裝的（de）複雜（zá）性也構（gòu）成了相關法律的複雜性。由於智能包裝是由許多不同的組件組成，它比傳統（tǒng）包裝受到更（gèng）多（duō）的法規（guī）和法律的約束。跟蹤和遵守這（zhè）些（xiē）規定將需要來（lái）自製造商機器客戶的大量時間和資源。此（cǐ）外（wài），由（yóu）於創新解決（jué）方案發展迅（xùn）速，製造商和客（kè）戶希望將這些新技（jì）術納（nà）入他們（men）的包裝，立法框架需要靈活和易於更新，以支持和跟（gēn）上（shàng）這個高度創新（xīn）和（hé）快速發展的行業。

5.隱私問題

對於具有實時監（jiān）控和跟蹤功能的智能包裝係統，安全和數據隱（yǐn）私問題也是最受關注的問題。智（zhì）能包（bāo）裝可以搜集（jí）關於客戶的敏感非公開信息（例如身份、行為、位置以及偏好）。這些資料（liào）必須加以保護，以仿被盜。密碼學係統和區塊鏈是（shì）解決這些問題的（de）主要途徑之一。密（mì）碼（mǎ）學將幫助智能包裝儲存信（xìn）息，這樣除了（le）預（yù）期的接收者之外，任何人都無法讀（dú）取信息（xī）。區塊鏈是一個包含交易記錄的（de）數字“塊鏈，在該（gāi）技術（shù）下篡改單個（gè）記錄基本（běn）是不可能的。

4、下一步

智能包（bāo）裝在提高供應鏈有效性（xìng）和效率方麵具有巨大的潛（qián）力。有許（xǔ）多應用程（chéng）序可以提（tí）高客戶滿意度；增加可見性；提（tí）高（gāo）供電的（de）安全性和可（kě）靠性；防止產品轉移、假冒、盜竊；減少產（chǎn）品浪費。將智能包裝解決方案集成到現（xiàn）有的端到端供（gòng）應鏈中，可以通過改善關鍵流程，減少盜（dào）竊和管理浪費來提（tí）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（xū）客戶實施智能包裝的一些重大障礙，例如大規（guī）模生產成本高、將智能設備集成到當前包裝生產線的複雜性，以（yǐ）及對安全性、數據隱私和可持續性的問題。

在某些情（qíng）況下，先進的製造（zào）技術，如卷（juàn）對卷（juàn）印刷，以及（jí）物（wù）聯網和區塊鏈的應用，也可以解決這些問題（tí）。但是，為了解（jiě）決與實現智能包裝相關的（de）所（suǒ）有基本問題，需要在工業供應鏈的每個節（jiē）點之（zhī）間進（jìn）行（háng）跨協作。需要製造業、分析科學、預測模（mó）型、數據（jù）分析、犯罪學和商業（yè）領域的專家來定義一種係統的方法，將智能包裝解決（jué）方（fāng）案集成到供（gòng）應鏈當中。此外，學（xué）術界（jiè）和產業界需要共同努力，以了解供應（yīng）鏈（liàn）的所（suǒ）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（xué）術界和行業之間的差距。最（zuì）後，企業需要一（yī）個（gè）集成的（de）係統（tǒng）方法，幫助他們了解包裝趨勢，調（diào）整他（tā）們的包裝和供應（yīng）鏈，以滿足不斷變化的需求（qiú）。

資料來（lái）源：億歐

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