2025/03/03
ANA 集團運用自身在飛機安全營運方面的專業知識,自 2016 年起透過無人機服務地方社區。在這當中,ANA 控股公司未來創造室行動事業創立部無人機計畫團隊,首次在沖繩縣成功使用無人機運送研究用血液。這項概念實證試驗也獲採納為沖繩縣「2024 年試驗基礎概念實證支援專案」。
當沖繩縣紅十字會血液中心收到血液製劑訂單時,會用汽車將血液製劑送到北邊的醫院。然而,沖繩缺乏高速公路,加上當地居民出門多開車,交通易壅塞,因此血液製劑運送單程需耗時約 1 小時。此外,血液中心還肩負著社會使命。如果醫院急需血液製劑,他們就必須在繁忙的交通情況下緊急通行並運送血液製劑。而在運送血液製劑的過程中,溫度控制絕不容馬虎,血液製劑必須在嚴格規定的溫度範圍內保持低溫。因此,運送時必須使用特殊的保冷劑。
針對有人居住的離島、人煙稀少的山區等物流條件較嚴峻的地區,無人機計畫團隊規劃利用無人機運送醫療用品,並累積相關核心知識。團隊這次想知道是否也能透過無人機,為運送血液製劑這項更具社會意義的行動帶來貢獻,因此籌組了這項計畫。
使用無人機最大的優勢在於減少運輸時間,以及未來能節省人力。無人機效能提升後,未來即可從血液中心直接飛往醫院,與原本需花費約 1 小時的車程相比,使用無人機運送血液製劑,可將運送時間縮至最短 35 分鐘。如此一來,即使在緊急情況下也能迅速運送血液製劑,大幅改善醫療現場的即時反應時間。此外,無人機的遙控技術也可減少運送所需人力。無人機能透過通訊進行操作,因此這項技術有望進展到一個人即能同時操控多架無人機。如此便有助於解決目前物流配送人員短缺這項社會性問題。
在無人機運送層面,溫度控管雖是一大難題,但在開發血液製劑運送保冷劑的 SUGIYAMA-GEN 公司共同合作下,研發出專門用於無人機運送的新型保冷箱,加上使用同公司設計的保冷劑,即使透過無人機運送血液製劑,也能在一定時間內持續維持低溫。
這次使用的無人機是德國 Wingcopter GmbH 公司的 VTOL 型固定翼無人機「Wingcopter198」。這架寬 198 公分、長 167 公分的無人機,在機身下方中央設有運送箱。當中放置了恆溫的保冷箱以運送研究用血液。每架無人機可運送兩包血液製劑。
這台無人機機身的特色在於,只需使用個人電腦上的專用軟體即可遙控駕駛,減少無人機操作員的工作量,並提升操控效率。另一項特色是起降時不需要長跑道。此外,無人機有效巡航速度為每小時 90 公里,可快速配合運送緊急醫療物資和偏遠地區物流需求。根據所載貨物的重量,單次充電的續航距離最長可達 100 公里,因此適用於交通不便的山區和離島等偏遠地區的物流運送。
汽車或飛機運送時會排放二氧化碳,而「Wingcopter198」無人機使用電力運作,在飛行過程中不會直接排放二氧化碳。因此,使用「Wingcopter198」來運送物資兼具降低環境負擔此一優勢。
2024 年 11 月 27 日至 12 月 1 日在沖繩縣執行概念實證試驗。該試驗使用無人機將研究用血液從浦添市運送到名護市,並在此過程中確認研究用血液有無品質問題。無人機從浦添市出發,經過恩納村的漁港並更換電池後抵達名護漁港,飛行總距離約 53 公里,時長約 50 分鐘。在部分風力較弱的日子,無人機會不經由恩納村的漁港,而是直接飛往目的地,花費時間 39 分鐘。之後,研究用血液抵達名護漁港,並開車 8 分鐘運送至沖繩縣立北部醫院。
本概念實證試驗驗證了飛行路線的安全性、現場操作具體方式、操作無人機運送流程實踐成果、有效降低車輛駕駛運送人員負擔,以及研究用血液製劑品質方面的醫學評估等層面。經過 5 天的概念實證試驗,並在東京都立墨東醫院輸血醫學專家藤田浩先生的協助下進行醫學檢查,經醫學證實,以無人機運送的研究用血液製劑,品質與一般運送並無差異。
團隊未來目標是在極度炎熱的天氣下檢查製劑品質,透過設定風速限制等來提高飛機效能以增加操作範圍,並藉由長期的概念實證試驗,收集各種天氣條件下的運送執行率資料。
我們採訪了 ANA 控股公司未來創造室行動事業創立部無人機計畫團隊的青柳先生與高岡先生。
(青柳) 這次行動中,在沖繩縣冬季北風強烈的天氣條件下,非常難以做出操控決策。這次飛行的距離長達 53 公里,根據風向和風速,每次飛行時電池剩餘電量也會不同,因此我們必須正確判斷上空的天候狀態。此外,飛行路線與美軍嘉手納空軍基地有人機的飛行航線重疊,因此必須事先細心協調。而為了確保有足夠的保冷時間,也必須準時飛行。在這次的計畫中,為了運送研究用血液,溫度控管相當重要,必須嚴格遵守保冷時間。出發時間、飛行路線、風向和風速計算都經過精心規劃,即使可能發生些微延遲,也會與專案經理一同調整。
(青柳) 身為無人機操作員,在操作無人機時,我會以安全為優先考量,並根據當下狀況做出相應判斷。法規制度和飛行環境每天都可能發生變化,因此我經常查看日本國土交通省提供的資訊,並制定飛行計畫,確保做好充分準備。與飛航相關業者保持密切溝通也很重要。我們不是單獨操控飛機,而是與不同的工作人員和飛機製造商合作。因此,我們都會事先舉辦深度討論,分享彼此的工作和時程,確保無人機能順利運作。
(高岡) 在這次概念實證試驗中,運送需要保持低溫的研究用血液這樣極為脆弱的物品時,遇到諸多困難。如果溫度超過 2°C 至 6°C 的範圍,可能會影響運送的研究用血液 (紅血球) 品質。試驗環境位於沖繩縣,因次試驗多以盛夏高溫作為基本假定條件,並且需與計畫人員一起仔細策畫無人機上專用保冷箱的試驗與飛行過程中溫度的監測方法,以及研究用血液的裝載方法等等。此外,我們也需要建立符合《無人機醫藥品配送指引》等法規制度的安全作業規範,為了克服這些挑戰,我們與相關公司合作並多次重複模擬作業。
(高岡) 我們希望善用從這次概念實證試驗獲得的知識,進一步強化使用無人機運送醫療物資的業務。我們希望在未來能促成相關體制成形,不僅能運送血液製劑,也能運送其他醫藥品、檢體等運送條件嚴格且須迅速配送的所有醫療物資。我們也期望與飛機製造商合作,打造可讓多架無人機同時運作的系統。這麼一來,即可大幅提高運送效率、降低人工和其他成本。我們期許未來能在社會上實現無人機運送醫療物資,振興地區醫療,幫助豐富民眾生活。
ANA 集團將持續以各種方式回饋在地社區,並為降低二氧化碳排放量盡一份心力。