• Desentrañar el potencial de crecimiento de la India a través de una serie de seminarios web con ministros centrales y estatales

Ayudando a India a respirar: fabricación de ventiladores durante Covid-19

Introducción

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Las empresas indias respondieron de manera eficiente a la pandemia de Covid-19 acelerando la innovación, renovando las líneas de ensamblaje y acelerando la fabricación de todo, desde máscaras N95 y equipos de protección personal (PPE) hasta kits de diagnóstico y ventiladores en un tiempo récord. Sorprendentemente, al no producir casi ningún ventilador en el país, la India fabricó de forma autóctona 60.000 ventiladores en sólo tres meses. 1 El tercer Grupo de Secretarios Empoderados (EGoS) designado por el Primer Ministro Narendra Modi recibió la tarea de garantizar la disponibilidad y producción de equipos médicos esenciales junto con su adquisición, importación y distribución. En su inicio en marzo de 2020, el EGoS, presidido por el Secretario del Departamento de Productos Farmacéuticos, Dr. PD Vaghela, estimó que la India necesitaría 75.000 ventiladores para junio. 2 En consecuencia, el gobierno licitó a dos empresas: Skanray Technologies, con sede en Delhi, y AgVa Healthcare en Noida, para fabricar 30.000 ventiladores en seis semanas y 10.000 ventiladores en un mes, respectivamente, a finales de mayo. 3 Desde entonces, más de una docena de entidades han impulsado la capacidad de fabricación de ventiladores de la India. Estos incluyen empresas de tecnología de la información (TI) y de automóviles a gran escala, así como universidades y nuevas empresas independientes, e incluso empresas con licencia de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) que replican el prototipo de Tecnología de Intervención de Ventiladores Accesible Localmente (VITAL) desarrollado por Jet Propulsion de la NASA. Laboratorio. Estos ventiladores son en su mayoría equipos de bajo costo y asequibles que complementan los ventiladores más costosos disponibles en menor número. A través de una serie de estudios de caso, este informe proporciona detalles ilustrativos de la forma ejemplar en la que la industria manufacturera india aprovechó la ocasión para cumplir con lo que el país necesitaba con urgencia en medio de una crisis sanitaria mundial. Estos estudios de casos cuidadosamente seleccionados también brindan una idea de los procesos de concepción, desarrollo y producción de los fabricantes de ventiladores domésticos de la India.

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Haciendo en la India

India ha importado tradicionalmente ventiladores principalmente de Europa y China para cumplir con sus requisitos. En febrero, solo había ocho fabricantes de ventiladores en el país 4 y reconociendo la importancia de
ventiladores en un futuro cercano, el gobierno indio prohibió la exportación de ventiladores el día antes de la
país entró en un bloqueo de 21 días el 25 de marzo de 2020. 5

En marzo, la EGoS pertinente y el Ministerio de Salud y Bienestar Familiar de la Unión (MoHFW) habían indicado una demanda proyectada de 75.000 ventiladores para junio de 2020. Se estima que 6 hospitales gubernamentales tenían 8.432 7 ventiladores en marzo y en mayo, India podía presumir de 19.398 ventiladores en todo el país. 8 Esto fue posible porque la producción nacional de ventiladores aumentó de 2.500 en febrero a 5.500-5.750 en marzo. 9

En marzo, la EGoS había realizado pedidos de 60.884 ventiladores a HLL Lifecare Limited (HLL), una empresa del sector público (PSU) bajo la égida del MoHFW, que ha sido la agencia central de adquisiciones durante la crisis de Covid-19. Del total de pedidos de ventiladores, 59.884 se han entregado a fabricantes nacionales, mientras que se importarán 1.000 ventiladores 10 . La demanda proyectada y los pedidos realizados también tienen en cuenta los requisitos de los gobiernos estatales.

Bajo la Ley de Medicamentos y Cosméticos y las Reglas de Dispositivos Médicos, las empresas generalmente necesitan una licencia para fabricar artículos listados como Equipo Médico Esencial. Sin embargo, considerando la urgencia médica en cuestión, esta regla no se aplicó a los fabricantes que se habían asociado con una empresa con licencia.

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El 14 de mayo de 2020, HLL Lifecare Limited emitió una Solicitud de propuesta (RFP) para el suministro de ventiladores a
Institutos del Gobierno de la India (GoI). 11

En virtud de esto, muchos actores nacionales importantes recibieron órdenes de fabricar ventiladores, incluido Bharat
Electronics Limited (en colaboración con Skanray Technologies) con quien se realizó un pedido de 30.000 ventiladores 12 ; AgVa Healthcare (en colaboración con Maruti Suzuki Limited) a quienes se les dio un pedido de 10,000 ventiladores; 13 y la Zona MedTech de Andhra Pradesh (AMTZ) a la que se realizó un pedido de 13.500 ventiladores. 14 Varios fabricantes nacionales han comenzado con éxito la entrega de sus pedidos, de acuerdo con el cronograma estipulado y actualmente se encuentran en la etapa de inspección previa al envío.


Para comprender mejor el proceso de fabricación de ventiladores a gran escala, Invest India habló con las partes interesadas clave de la industria. Entre los muchos fabricantes que han emprendido esta tarea esencial, a continuación se presentan estudios de caso de algunos.

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En respuesta al anuncio del industrial Anand Mahindra de que Mahindra & Mahindra se encargará de la producción de ventiladores, surgieron solicitudes de muchos actores, incluidas las nuevas empresas. Luego, la empresa exploró un enfoque de dos vertientes. El primero fue un desarrollo interno autóctono, esencialmente una bolsa Ambu mecanizada con muchas características de seguridad como salvavidas interino. El segundo fue un ventilador mecánico completo para usar en la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) para Covid-19
pacientes. Para desarrollar este último, Mahindra & Mahindra se acercó a Skanray, buscando su ayuda en el diseño de un
versión más simple del ventilador.

El equipo de investigación y desarrollo (I + D) de Skanray, dirigido por Raghavendra HS, explicó el proceso de diseño y fabricación, las especificaciones técnicas, la funcionalidad y los riesgos del ventilador para ayudar a Mahindra
comprender mejor el dispositivo y sus complejidades. El equipo estaba dirigido de forma remota por Apurbo Kirty, Director de Movilidad y Tecnologías Conectadas, y R. Velusamy, Director de Desarrollo de Productos Globales, supervisaba cada tarea e hito. El equipo de Skanray guió aún más al equipo de Mahindra en los siguientes pasos en el diseño del ventilador.

Mahindra tiene experiencia en diversos sectores, desde el aeroespacial hasta los automóviles de última generación, pero la ingeniería médica era un dominio nuevo. Aunque Skanray compartió abiertamente la tecnología detrás de sus ventiladores de UCI más sofisticados, ambas compañías estaban examinando el principal desafío de escalar la producción a niveles sin precedentes.

El enfoque principal fue incorporar componentes fácilmente disponibles y controles fáciles de usar para paramédicos con orientación remota de médicos. El esquema del ventilador de emergencia totalmente nuevo estuvo listo en dos días. Se formó un equipo de 50 ingenieros, incluidos ingenieros de software, ingenieros electrónicos, ingenieros mecánicos, ingenieros de abastecimiento y gerentes de programas, que trabajaron desde casa para detallar el diseño, escribir los códigos, preparar la lista de materiales e identificar a los proveedores. Para reducir las importaciones y el tiempo de desarrollo, se seleccionaron los componentes automotrices utilizados en los vehículos Mahindra.

El corazón del ventilador que controla todas las funciones fue tomado de Marazzo, el vehículo compacto polivalente de Mahindra. Las perillas de control del ventilador también se tomaron del banco de interruptores de la consola central de Marazzo y del banco de interruptores de CA. El grupo de instrumentos redondo clásico de la motocicleta Jawa se utilizó para mostrar parámetros como el volumen de gases ventilados, el porcentaje de FiO2 y los mensajes de error obligatorios. La batería de respaldo se tomó del e-rickshaw de Mahindra, Treo.

Los componentes más desafiantes fueron las válvulas de control de flujo proporcionales neumáticas que miden aire y oxígeno en la proporción y el volumen establecidos. Este es un componente esencial en la mayoría de los ventiladores modernos y es probable que tenga una gran demanda a nivel mundial debido a la pandemia. Para mitigar esta situación, Skanray trabajó en paralelo con tres proveedores: IMI Norgren, Parker y Emerson. Esto permitió cambiar a cualquier proveedor en función de la disponibilidad. Se creó un grupo de trabajo para obtener los permisos necesarios para que más de 20 proveedores abran sus fábricas y permitan que la mano de obra crítica fabrique las piezas necesarias. Mahindra Logistics hizo la gigantesca tarea de organizar todas las piezas en Mahindra Research Valley, Chennai. El primer prototipo funcional se fabricó en siete días. Se realizaron pruebas continuas de ajuste y precertificación del software con la orientación y el apoyo de Skanray.

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El ventilador está diseñado principalmente para ventilación invasiva, adecuado tanto para adultos como para niños. Funciona en modo Ventiladores de modo de asistencia / control (ACMV) en el que al paciente, según su condición y necesidad, se le proporcionan dosis medidas de aire además de la mezcla de oxígeno según el volumen, la frecuencia respiratoria y la FiO2 establecidos. Si los pacientes intentan respirar por sí mismos, el ventilador cambia automáticamente al modo de asistencia, dando así respiraciones espontáneas sincronizándose con el esfuerzo pulmonar del paciente. El ventilador también tiene ventilación con soporte de presión para ayudar a los pacientes a dejar el soporte del ventilador de manera progresiva. La simplicidad del ventilador permite su uso incluso con una formación mínima. Hay muchos parámetros de monitoreo disponibles en diodos emisores de luz (LED) y medidores para que los usuarios supervisen y ajusten el equipo.

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Skanray los ha estado enviando al ejército y a los hospitales del gobierno a través de la Fundación Infosys y los Hospitales Narayana (NH) desde mediados de marzo. Los ingenieros y la gerencia de Mahindra y Skanray desean que el país supere rápidamente esta pandemia para que no sea necesario aumentar la producción del ventilador.

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"Ya sea que se utilicen o no, quiero expresar mi agradecimiento a Skanray, el Dr. Pawan Goenka, Velu y el equipo conjunto por su excelente compromiso y esfuerzo. Todos nos enorgullecieron".

Anand Mahindra

Presidente Ejecutivo, Mahindra & Mahindra

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"La nueva normalidad requiere un alto grado de colaboración y este proyecto es un ejemplo exitoso de cómo industrias no relacionadas se unieron para trabajar hacia un propósito común. Después de varias semanas de trabajo 24x7 por parte de nuestros ingenieros y el equipo de Skanray, nuestro ventilador especialmente diseñado para coronavirus está listo para la producción ".

Dr. Pawan Goenka

Director General y CEO, Mahindra & Mahindra

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En marzo de 2020, Maruti Suzuki India Limited (MSIL) se asoció con AgVa Healthcare para producir 10,000 ventiladores en un mes. El 30 de marzo de 2020, MSIL firmó un Memorando de Entendimiento (MoU) con AgVa Healthcare y en 10 días, el 11 de abril de 2020, habían fabricado su primer ventilador. 15

Según el presidente de MSIL, RC Bhargava, el gobierno se había acercado a Maruti Suzuki para que ayudara a fabricar ventiladores en la lucha contra el Covid-19. Como la propia empresa no contaba con la tecnología y el conocimiento para fabricar ventiladores, identificaron una empresa de dos años, llamada AgVa Healthcare, que contaba con un ventilador aprobado por el gobierno. Si bien AgVa era responsable del conocimiento técnico y los asuntos relacionados, MSIL hizo uso de sus proveedores, experiencia y conocimiento para ayudar a escalar la producción. dieciséis

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Además, la estatal Bharat Heavy Electricals Limited también apoyó a AgVa Healthcare proporcionándoles chips electrónicos para los ventiladores . 17

Las empresas en colaboración aumentaron constantemente su tasa de producción diaria y ya habían producido 1.250 ventiladores a fines de abril. 18

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"Casi todos los vuelos nacionales e internacionales estaban estancados. Todos nuestros proveedores estaban cerrados y nada se movía. Incrementar la producción de ventiladores en ese momento se sintió como un sueño inverosímil. Sin embargo, en estos tiempos difíciles Invest India intervino. Con un fuerte liderazgo y un equipo capaz, pudimos sortear los problemas al obtener acceso a nuestras materias primas. Invest India ayudó a obtener todos los permisos para nosotros y para nuestros proveedores. No solo esto, hicieron todo lo posible para obtener los materiales transportados por el aire mediante vuelos chárter. Todo este viaje de producción de una cantidad tan grande de ventiladores habría sido imposible sin la ayuda de Invest India ".

Diwakar Vaish

CEO y cofundador de AgVa Healthcare

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HP se asoció con Redington 3D en India para producir con éxito 120.000 piezas de ventilador para AgVa Healthcare. Como parte de esta iniciativa, se han impreso en 3D 12 categorías de piezas para fabricar 10,000 ventiladores que ahora se están implementando en toda la India para tratar a pacientes con Covid-19. Las piezas incluyen conectores de inhalación y exhalación, soportes de válvulas, boquillas de oxígeno y soportes de solenoide, entre otros. Dado que estos componentes tienen diseños complejos y una tolerancia fina, habría llevado de cuatro a cinco meses fabricar estas cantidades utilizando el proceso convencional. Con la tecnología de impresión 3D de HP, estas piezas se imprimieron en solo 24 días.

El ventilador de AgVa Healthcare es un ventilador de UCI con control de volumen, presión y flujo. Todo el sistema
se puede controlar mediante una interfaz capacitiva multitáctil sin necesidad de aire médico comprimido. Es
extremadamente portátil y se puede utilizar en el transporte de UCI o en la atención domiciliaria. Esta asociación es parte del global
compromiso en la batalla contra Covid-19. Hasta la fecha, HP y sus socios han producido más de 2,3 millones de piezas impresas en 3D. Como parte de esta iniciativa, HP ha aumentado su equipo de impresión 3D y su red global de socios de fabricación digital para diseñar, validar y producir piezas esenciales para los hospitales y los socorristas médicos. El 2 de junio de 2020, HP Inc. anunció otro hito al permitir que los trabajadores y las comunidades de primera línea respondan a los desafíos de Covid-19 a través de la impresión 3D.

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"En estos tiempos difíciles y sin precedentes, HP mantiene su compromiso de servir a la comunidad y a los afectados por la emergencia sanitaria en curso. La ejecución exitosa del proyecto de salud AgVa es un testimonio de las capacidades de la tecnología de impresión 3D de HP y cómo puede eliminar las limitaciones de diseñar produciendo productos complejos en poco tiempo ".

Rajat Mehta

Gerente de País, Impresión 3D y Fabricación Digital, HP India Market

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La aparición repentina de Covid-19 ha creado una situación sin precedentes que tensó el sistema de atención médica más allá de su capacidad, y los ventiladores necesarios para tratar pacientes críticos escaseaban. En respuesta al llamado del gobierno para 'Make in India', Hyundai Motor India (HMI) se conectó con Air Liquide Medical Systems (ALMS), un fabricante francés líder mundial de ventiladores con sede en Chennai para explorar oportunidades de colaboración. ALMS, con más de 40 años de experiencia en la industria, ocupa una posición única como una de las pocas empresas globales con una planta de fabricación de ventiladores en India. HMI ha estado fabricando en la India para el mercado global desde 1999 y tiene una configuración de fabricación sofisticada equipada para producir múltiples modelos con múltiples variantes en una sola línea. La experiencia técnica de ALMS y la capacidad de fabricación a gran escala de HMI produjo una sinergia natural entre las dos empresas. Llegaron a un acuerdo para aumentar los volúmenes de producción de ALMS con el objetivo de producir 1000 ventiladores, de manera escalonada, para entregarlos al Gobierno de Tamil Nadu. Durante este tiempo, HMI también había trabajado en un diseño interno de una bolsa Ambu mecanizada con muchas características de seguridad como un salvavidas interino.

ALMS tiene múltiples ventiladores que se clasifican en varias categorías, como UCI, emergencias y atención domiciliaria en su gama de productos. Orion-G, uno de sus modelos insignia, fue desarrollado en la India y tiene la marca CE (Conformitè Europëenne), que certifica el cumplimiento de los estándares globales de salud y seguridad. El modelo fácil de operar diseñado específicamente teniendo en cuenta las necesidades de los médicos en la India, viene con amplios modos de ventilación, nebulización incorporada y muestra todos los bucles y curvas necesarios con una serie de parámetros monitoreados. Los modos PSV (ventilación con soporte de presión con PEEP 19 ) y PSV-NIV 20 disponibles en Orion-G serán fundamentales durante el tratamiento clínico de los pacientes con Covid-19. Esto, combinado con el enfoque adicional para obtener materias primas y repuestos dentro del país, la compañía decidió que Orion-G era la elección perfecta.

Al principio, HMI colocó un equipo de expertos en las instalaciones de ALMS para identificar los retrasos que restringían la capacidad de producción. Primero, para eliminar el cuello de botella de la cadena de suministro, HMI identificó proveedores alternativos capaces de cumplir con los requisitos de volumen y cronograma, evaluó las limitaciones que enfrentan los proveedores existentes para ayudarlos a aumentar la producción y aseguró la colocación oportuna de pedidos nacionales y extranjeros. Estas medidas aseguraron el suministro ininterrumpido necesario para aumentar la capacidad de producción.

A continuación, los miembros de ingeniería de fabricación de HMI evaluaron de cerca el sistema de producción, los diseños y las capacidades de los empleados con el objetivo de aumentar sustancialmente el volumen de producción para cumplir con los requisitos actuales. El equipo realizó diseños en 3D de las instalaciones de fabricación de ALMS y redefinió el proceso de ingeniería para una producción continua. Sobre la base de esta evaluación, el equipo de ALMS reorganizó el equipo existente para establecer una línea de ensamblaje de alto proceso, subcontrató tareas selectas no críticas y reclutó mano de obra adicional.

La revisión final del plan de producción resultó en una estrategia de varios niveles que incluía sugerencias para invertir en herramientas, plantillas y accesorios especializados y medidas para implementar el cambio de proceso estratégico y la gestión de materiales. Una prueba de calidad crítica (prueba de quemado) que exigía un funcionamiento continuo durante 72 horas requería una gran área de espacio para acomodar los ventiladores. Utilizando las imágenes 3D avanzadas de HMI, los equipos entendieron que podían utilizar el espacio existente apilando los ventiladores verticalmente. Esta idea aumentó la capacidad de prueba hasta seis veces sin tener que ampliar el espacio de trabajo. Los equipos también monitorearon, evaluaron, revisaron y realizaron ajustes cuando fue necesario.

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ALMS creó un equipo multifuncional, optimizó proactivamente los procesos de fabricación y calidad y supervisó el trabajo realizado con los sistemas de gestión de producción diaria para garantizar que cumplan con los objetivos establecidos. Estas intervenciones simplificaron las operaciones y aumentaron la producción en cinco veces, lo que es adecuado para satisfacer las necesidades actuales del mercado. El compromiso personal y la dedicación de cada miembro que trabaja en este proyecto ha ayudado en gran medida a superar los desafíos enfrentados y ha generado una colaboración fluida entre los equipos.

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La situación de la pandemia no solo ha brindado una oportunidad única para que dos aliados por lo demás inusuales trabajen juntos por una causa mayor, sino que sin duda ha enriquecido la experiencia personal y profesional del equipo en el proceso.

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"Air Liquide Medical Systems está empleando todos los recursos disponibles para fabricar ventiladores innovadores, fáciles de usar y de alto rendimiento y confía en que esta colaboración con Hyundai producirá un cambio positivo en la lucha contra Covid-19. Como empresa, ALMS India seguirá encabezando la iniciativa Make in India ".

Anil Kumar

Doctor en Medicina, Air Liquide Medical Systems Pvt Ltd

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"En el esfuerzo por salvar vidas preciosas, Hyundai y Air Liquide Medical Systems están trabajando junto con el gobierno de la India para luchar contra el Covid-19 en pie de guerra y estamos moralmente comprometidos a servir a la sociedad garantizando la entrega de un suministro constante de calidad crítica cuidar dispositivos respiratorios como ventiladores ".

SS Kim

MD y CEO,
Hyundai Motor India Limited

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La misión de Dynamatic Technologies era desarrollar una solución escalable y de bajo costo que pudiera funcionar directamente desde un tanque de oxígeno, muy similar a lo que utilizan los escaladores de montañas, buzos y pilotos de combate. Los mejores ingenieros de la compañía, junto con médicos y científicos, trabajaron largas horas durante el bloqueo para desarrollar el concepto.

El producto, PranaVent, pasó de la mesa de dibujo a los prototipos impresos en 3D en poco tiempo. Después
Con pruebas exhaustivas, Dynamatic Technologies desarrolló herramientas para la producción en masa con un ecosistema de cadena de suministro completo a pocos kilómetros de sus instalaciones.

La escalabilidad ha sido su enfoque, en caso de un aumento repentino de la demanda.

Todas las piezas están fabricadas con material de grado médico y los procesos cumplen totalmente con las normas ISO 13485. PranaVent no necesita electricidad para funcionar. En cambio, funciona directamente con la presión de un cilindro de oxígeno. Las pruebas de resistencia que cumplen con la norma ISO 10651 se han completado con éxito sin ningún defecto. El producto es extremadamente versátil, capaz de soportar pacientes con diferentes presiones, flujos y ritmos respiratorios, así como una mezcla de porcentaje de gas variable.

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Este producto es el resultado de una confluencia de ingeniería, ciencia médica y espíritu empresarial en Dynamatic Technologies Limited. Desde el concepto hasta el diseño, la creación de prototipos y la calificación, la compañía está completamente lista para producir en masa hasta 42,000 ventiladores mecánicos por mes.

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"Nuestro objetivo era desarrollar un respirador / resucitador de emergencia de campo escalable y de bajo costo en el menor tiempo posible. Con el PranaVent, hemos cumplido nuestro objetivo. Dado que no usa electricidad, se puede implementar en áreas rurales. Y es ¡100% fabricado en India! "

Udayant Malhoutra

CEO y Director Gerente,
Dynamatic Technologies Ltd

Startups al rescate

Además de las principales empresas como las mencionadas anteriormente, el ecosistema de inicio de la India también se adelantó para responder a la necesidad del momento durante Covid-19.

Bajo las pautas renovadas, que entraron en vigencia después del 31 de marzo de 2020, todo el equipo médico cayó bajo la Organización Central de Control Estándar de Medicamentos (CDSCO) .21 Sin embargo, el organismo regulador de medicamentos ha permitido que todas las compañías fabriquen ventiladores sin requerir ninguna licencia. Por lo tanto, las nuevas empresas de la India asumieron la responsabilidad de producir ventiladores con características únicas.

Este paso fue crucial para motivar a muchas startups indias a asumir el papel de producir ventiladores con características únicas. A las empresas jóvenes dedicadas a utilizar la tecnología para mejorar la atención sanitaria, que de otro modo tendrían que depender de la financiación para diversas autorizaciones, se les presentó la oportunidad de marcar la diferencia durante la crisis. La siguiente sección presenta estudios de caso de algunas nuevas empresas, entre muchas, que trabajaron para el desarrollo de ventiladores.

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Con Amaya, un simple divisor de ventilador, Ethereal Machines está preparando a India para luchar contra la pandemia de Covid-19. Anteriormente, Ethereal Machines ha abordado los desafíos para los clientes en el campo médico, lidiando con la creación de implantes, prótesis y dispositivos médicos similares. Sin embargo, cuando Covid-19 llegó a India, el equipo comenzó a hablar con médicos experimentados para comprender las áreas clave de preocupación. La abrumadora respuesta que recibieron puso de relieve la escasez de ventiladores.

El prototipo de diseño se basa en la creación de un dispositivo que pueda ayudar a administrar la respiración a dos pacientes simultáneamente. Ethereal Machines tuvo éxito con la ayuda de un sólido equipo de médicos con los que trabajaron mano a mano. Trabajando en el terreno, la Dra. Sonal Asthana y su equipo en el hospital Aster CMI, Bengaluru pudieron prever las necesidades inmediatas, proporcionando información crucial a Ethereal.

Amaya fue influenciada por una respuesta a la necesidad de ventiladores en Italia. En Bérgamo, donde la pandemia golpeó con más fuerza, se utilizó un simple divisor de ventilador en primera línea para ayudar a proporcionar oxígeno a dos pacientes, en lugar de uno. El divisor suministraría en una proporción de 50:50, pero esto puede no ser ideal porque los pacientes generalmente requieren ventilación diferencial. Dependiendo de las tasas de recuperación individuales, la proporción es 30:70 o 40:60. La contaminación cruzada entre dos pacientes que utilizan el mismo ventilador planteó un problema adicional.

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Ethereal Machines cree que en la situación actual de un trastorno global de la logística y la cadena de suministro, una solución que se pueda crear rápidamente a nivel local podría ayudar a innumerables comunidades locales. Equipar hospitales de todo el país con Amaya llevará mucho tiempo, por lo que el equipo quiere asegurarse de que las comunidades puedan ser autosuficientes. Con ese fin, han hecho todos sus diseños de código abierto para que cualquiera pueda replicar los diseños y construir su propia versión de Amaya. En el futuro, esto podría desempeñar un papel importante en la atención médica a medida que las comunidades intentan volverse autosuficientes. Las personas, en lugar de inventar algo desde cero, pueden simplemente replicar e improvisar un diseño exitoso y fácilmente disponible.

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"El equipo de Invest India nos ayudó a obtener permisos para movernos por Bengaluru y abrir nuestras fábricas".

Kaushik Mudda

CEO y cofundador,
Máquinas etéreas

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Nocca Robotics fue fundada por dos graduados de IIT-Kanpur en 2017. La startup está involucrada en el diseño y fabricación de robots para la limpieza sin agua de paneles solares. Se incuba en el Startup Incubation and Innovation Center, IIT Kanpur (SIIC-IITK). La compañía estaba realizando pruebas de instalación piloto con seis clientes cuando se anunció el cierre de Covid-19. Esta interrupción abrupta le dio al equipo tiempo para explorar otras oportunidades.

Bajo el liderazgo del profesor Amitabha Bandyopadhyay y el Dr. Nikhil Aggarwal, director ejecutivo, SIIC-IITK hizo circular una lista de enunciados de problemas relacionados con Covid-19 en las 63 empresas emergentes incubadas de SIIC-IITK. Basándose en sus habilidades de diseño e ingeniería de productos, el equipo de Nocca Robotics decidió diseñar y desarrollar un ventilador invasivo completamente funcional.

La experiencia de Nocca Robotics en el diseño de productos y el excelente ecosistema de innovación en tecnología médica proporcionado por SIIC-IITK se convirtieron en factores importantes que contribuyeron al rápido desarrollo de este ventilador de alta gama. SIIC-IITK complementó los esfuerzos tecnológicos de Nocca movilizando un equipo de intensivistas clínicos experimentados, líderes de la industria de tecnología médica y otros líderes corporativos para unirse como un grupo de trabajo asesor para ayudar al equipo a lograr este objetivo.

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El grupo de trabajo trajo una estructura al equipo que ayudó a desarrollar un ventilador que se ajusta a las estrictas directrices del gobierno. Cada miembro del grupo de trabajo, junto con el equipo de Nocca Robotics y el equipo de incubadoras de SIIC, se ocuparon de diferentes segmentos del desarrollo del producto. Por ejemplo, un grupo era responsable del desarrollo tecnológico, el otro grupo de la cadena de suministro, mientras que un tercero se centró en incorporar a los fabricantes. A otro grupo se le encomendó la tarea de garantizar que el desarrollo de productos cumpliera con las directrices gubernamentales legales. Por lo general, el desarrollo de cualquier dispositivo médico de categoría 'C' requiere un tiempo mínimo de tres años.

El sólido equipo de ingenieros, médicos y líderes empresariales mundiales atrajo la tracción temprana de algunos de los gigantes mundiales en el espacio de fabricación y distribución. Los líderes experimentados pudieron catalizar interacciones rápidas, decisiones rápidas y conexiones fluidas con proveedores de servicios, mientras buscaban ayuda cuando era necesario.

El equipo no solo logró el desarrollo de un producto sofisticado y confiable, sino que también se aseguró de que se fabricara de manera rápida y descentralizada y que el usuario final obtuviera un producto confiable y ofrecido con un servicio impecable. El desarrollo de NOCCA V310 ICU Ventilator es un nuevo paradigma para el desarrollo y la fabricación de productos de la India en el que un grupo de jóvenes emprendedores expertos en tecnología trabajó junto con líderes corporativos experimentados, médicos, ingenieros biomédicos experimentados y ejecutivos líderes de la industria de la tecnología médica para realizar el viaje desde la concepción de un producto a fabricarlo, a una velocidad vertiginosa.

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"IIT Kanpur y Nocca Robotics firmaron un memorando de entendimiento con la empresa del sector público de defensa Bharat Dynamics para la fabricación de ventiladores sin fines de lucro para India inicialmente, que se espera que esté disponible por aproximadamente INR 3.5 lakh ($ 4,635) por unidad Mientras que el precio de los ventiladores importados con especificaciones similares comienza desde INR 12 lakh ($ 15,894) y sube hasta INR 25 lakh ($ 33,113) la unidad ".

Amitabha Bandyopadhyaya

Co-Fundador,
Robótica Nocca

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En respuesta a la crisis de Covid-19, Indian Railways desarrolló un ventilador de bajo costo en su Kapurthala Rail Coach Factory. El dispositivo, llamado Jeevan, llega en un momento en que los servicios de salud de todo el país luchan contra la escasez de equipos médicos. A finales de abril, el prototipo de producto estaba esperando la autorización del Consejo Indio de Investigación Médica (ICMR) antes de entrar en producción en masa. 22

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"En la lucha contra el coronavirus, los ingenieros de la Kapurthala Rail Coach Factory han desarrollado un prototipo de ventilador llamado 'Jeevan', que es extremadamente económico. Este ventilador fabricado con tecnología autóctona será un gran alivio para nuestros compañeros que luchan contra la epidemia de corona. 23 "

Piyush Goyal

Ministro de Ferrocarriles de la Unión

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En medio de un número creciente de casos de Covid-19 en marzo de 2020, la facultad de IIT Roorkee intentó identificar formas en las que podrían contribuir a la lucha contra el virus. Por lo tanto, se creó el ventilador Prana-Vayu. El equipo detrás de este ventilador portátil de bajo costo incluye a los profesores Akshay Dvivedi y Arup Kumar Das junto con sus estudiantes de doctorado de IIT Roorkee y el Dr. Debendra Tripathi de AIIMS, Rishikesh. Prana-Vayu no requiere aire comprimido y es adecuado para el soporte respiratorio específico de Covid-19.

La I + D para el ventilador comenzó durante el cierre cuando no había acceso al mercado. Sin embargo, la administración local otorgó los permisos de viaje necesarios para acceder al mercado local. El prototipo de la primera versión del ventilador Prana-Vayu se reveló en un seminario web organizado por la Confederación de la Industria India (CII) el 2 de abril de 2020, donde el Prana-Vayu generó un interés considerable. La primera versión de los ventiladores trabajaba en la operación controlada del motor primario para entregar la cantidad requerida de aire al paciente y había automatizado el proceso para controlar la presión y las tasas de flujo en las líneas de inhalación y exhalación. El ventilador también tenía retroalimentación que podía controlar el volumen corriente y la respiración por minuto. Luego, el equipo diseñó y fabricó el ventilador en el Tinkering Lab, IIT Roorkee, con componentes autóctonos.

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Se desarrollaron e incorporaron más modos de ventilador, funciones de seguridad e interfaz de usuario en versiones posteriores de Prana-Vayu, transformándolo de un ventilador de emergencia en uno completo. Además, se utilizó un pulmón de prueba para comprobar la eficacia de Prana-Vayu. Estas pruebas se repitieron muchas veces y se incorporaron los refinamientos necesarios basados en el análisis. La última versión del Prana-Vayu probó con éxito el cumplimiento del Simulador de Paciente Humano (HPS) en AIIMS, Rishikesh, donde un equipo independiente de médicos realizó pruebas en los modos individuales para comprobar su funcionalidad en diferentes entornos y condiciones pulmonares. También se probaron diferentes modos del ventilador Prana-Vayu en un modelo pulmonar de SARS-COVID. En la actualidad, PranaVayu tiene monitoreo respiratorio en tiempo real con la interfaz cableada o remota y cuenta con 13 modos avanzados de ventilación mecánica. Puede usarse tanto para ventilación invasiva como no invasiva. Se puede desarrollar aún más como un producto industrial para soporte vital completo, que puede competir con las versiones más avanzadas disponibles en el mercado.

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Biodesign Innovation Labs está contribuyendo a la capacidad del ventilador de la India a través del RespirAID, un ventilador de emergencia y transporte que puede ser crucial para salvar vidas. Es un dispositivo invasivo y de asistencia respiratoria automatizado que proporciona ventilación con presión positiva intermitente a pacientes con enfermedades respiratorias y a aquellos que necesitan estabilización inmediata con sedación e intubación. Es asequible, portátil, fácil de usar y ofrece todas las características esenciales, como frecuencia respiratoria, volumen corriente, relación inspiratoria espiratoria, presión máxima y PEEP, además de alarmas.

En marzo de 2020, Biodesign Innovation Labs colaboró con Remidio Innovative Solutions, un fabricante de equipos médicos, para producir en masa RespirAID. Remidio recibió una licencia no exclusiva para proporcionar soporte de ingeniería y cadena de suministro en la fabricación de ventiladores RespirAID. Además de Remidio, también se firmaron acuerdos con KRAS y Cyient que les permiten fabricar RespirAID de forma contractual. Esto ayudó a escalar la producción de un objetivo inicial de 1000 a 5000 dispositivos a 50,000 dispositivos para el mercado indio y los mercados globales, para fin de año. Para garantizar la seguridad y el rendimiento, todos los equipos de Biodesign son probados en laboratorio por la Technical Inspection Association (TUV).

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"Invest India, Startup India, el Gobierno de la India y el Gobierno de Karnataka proporcionaron a Biodesign apoyo en cuestiones logísticas y relacionadas con la cadena de suministro. El Centro de Plataformas Celulares y Moleculares (CCAMP) y el Parque de Conocimientos IKP, una ciencia y tecnología que promueve la biotecnología, farmacéutica, dispositivos médicos y energía, también ayudaron a Biodesign a través de sus actividades de divulgación ".

Gautham Pasupalethi

Co-Fundador y Presidente,
Laboratorios de innovación de biodiseño

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El director del proyecto, Zulqarnain, estudiante de primer año del Centro de Diseño Industrial en IIT Bombay, estaba visitando su ciudad natal en Cachemira cuando se anunció el cierre y el instituto cerró. A medida que aumentaba el número de casos en todo el mundo, Zulqarnain se enteró de que solo había 97 ventiladores en el valle de Cachemira. Sintió una necesidad urgente de más ventiladores que también ayudarían a aliviar las preocupaciones de la gente.

Zulqarnain luego se asoció con sus amigos de la Universidad Islámica de Ciencia y Tecnología (IUST) y NIT Srinagar. Con la ayuda del Design Innovation Center (DIC) en IUST en Pulwama, el equipo diseñó con éxito un ventilador de bajo costo utilizando materiales disponibles localmente. Si bien su objetivo inicial era replicar un diseño probado y comprobado, pronto desarrollaron su propio diseño del ventilador a medida que avanzaba el trabajo en el ventilador.

Zulqarnain comenta con orgullo: “El prototipo le costó al equipo alrededor de INR 10.000 y cuando vayamos a la producción en masa, el costo será mucho menor. Si bien los ventiladores de alta gama utilizados en los hospitales cuestan cientos de miles de rupias, Ruhdaar proporciona las funciones necesarias que pueden proporcionar el apoyo respiratorio adecuado necesario para salvar la vida de un paciente con Covid-19 en estado crítico ". 24

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El Instituto Sree Chitra Tirunal de Ciencias Médicas y Tecnología (SCTIMST) es un instituto de importancia nacional dependiente del Departamento de Ciencia y Tecnología. Se asoció con Wipro 3D en Bengaluru para construir conjuntamente un prototipo de un sistema de ventilación de emergencia basado en la Unidad de Respiración Manual Artificial (AMBU).

Los ventiladores pueden ayudar a satisfacer los requisitos urgentes derivados de Covid-19. La bolsa Ambu o una mascarilla con válvula de bolsa (BVM) es un dispositivo de mano que se utiliza para proporcionar ventilación con presión positiva a un paciente que no respira o respira de manera inadecuada. Sin embargo, el uso de un AMBU regular necesita una ayuda para sus operaciones. Dado que eso haría que la ayuda fuera muy susceptible al virus, no es aconsejable. El ventilador AMBU automatizado de Sree Chitra, desarrollado con aportaciones de profesores clínicos, ayudará a los pacientes críticos, que no tienen acceso a ventiladores de la UCI, a respirar.

Este dispositivo es portátil y liviano y permite la ventilación a presión positiva con una frecuencia de espiración controlada, relación inspiratoria a espiratoria, volumen corriente, entre otros. También se puede agregar una válvula PEEP como un componente adicional para mantener la presión en las vías respiratorias inferiores al final del ciclo respiratorio, evitando que los alvéolos colapsen durante la espiración. La fuente de gas comprimido también se puede conectar al sistema. El dispositivo automático minimizará la necesidad de personal de apoyo en la sala de aislamiento, lo que permitirá una operación de protección pulmonar segura y eficaz para los pacientes con Covid-19. 25

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El Consejo de Investigación Científica e Industrial (CSIR) y su laboratorio constituyente Los Laboratorios Aeroespaciales Nacionales (NAL) en Bengaluru han desarrollado, en un tiempo récord de 36 días, un ventilador no invasivo de presión positiva en las vías respiratorias de dos niveles (BiPAP) para tratar pacientes con Covid-19 . El ventilador, llamado SwasthVayu, es un sistema de control adaptativo de circuito cerrado preciso basado en microcontroladores con un 'colector y acoplador impreso en 3D' biocompatible incorporado. También tiene un filtro de aire de partículas altamente eficiente (HEPA) que reduce los riesgos de propagación del virus. El ventilador cuenta con características como presión positiva continua en las vías respiratorias (CPAP); Modos BiPAP cronometrados y automáticos con posibilidad de conectar un concentrador de oxígeno o una unidad de enriquecimiento externamente. El sistema ha sido certificado en seguridad y rendimiento por agencias acreditadas por la Junta Nacional de Acreditación para Laboratorios de Ensayos y Calibración (NABL). También se ha sometido a rigurosas pruebas biomédicas y ensayos clínicos beta en el Centro de Salud NAL.

La ventaja de esta máquina es su simplicidad. Se puede utilizar sin ningún tipo de enfermería especializada, es rentable, compacto y está configurado principalmente con componentes autóctonos. Es ideal para tratar pacientes con Covid-19 en salas, hospitales provisionales, dispensarios y hogares también. CSIR-NAL está en proceso de llevar el ventilador adelante con las autoridades reguladoras para su aprobación, lo cual se espera en breve. Ya se han iniciado diálogos con las principales industrias públicas y privadas como socios potenciales en la producción en masa. 26

Asociarse con los mejores del mundo

El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JLP) en el sur de California desarrolló un ventilador específicamente para pacientes con coronavirus. Los ingenieros de JPL diseñaron el ventilador especial, llamado Ventilator Intervention Technology Accessible Locally (VITAL), en poco más de un mes y recibieron la autorización de uso de emergencia de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) el 30 de abril de 2020. 27

VITAL utiliza una séptima parte de las piezas que un ventilador tradicional, basándose en componentes ya disponibles en las cadenas de suministro. Este ventilador de alta presión es una opción simple y asequible para el tratamiento de pacientes críticos con Covid-19 que permite utilizar ventiladores tradicionales para aquellos con los síntomas más graves. El diseño flexible del ventilador permite modificarlo para su uso en hospitales de campaña.

Tres empresas indias fueron seleccionadas y autorizadas para fabricar ventiladores de coronavirus de la NASA. Estos son Alpha Design Technologies Pvt Ltd, Bharat Forge Ltd y Medha Servo Drives Pvt Ltd.

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ENTREVISTA

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Coronel HS Shankar

Presidente y Director Gerente,
Alpha Design Technologies Pvt Ltd

1. Felicitaciones por tener la licencia de la NASA para fabricar su ventilador VITAL específico para Covid-19. ¿Podría explicarnos su propuesta y el proceso para obtener la licencia?

Es un momento de orgullo para Alpha Design, una compañía subsidiaria de Adani Defense Systems & Technologies Ltd. (ADTL) en India, ser reconocida por la NASA por su ventilador específico Covid-19. Podemos asegurarle que Alpha Design no dejará piedra sin remover para estar a la altura de las expectativas de la autoridad de licencias, NASA, para entregar el producto con las aprobaciones necesarias de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de los EE. UU. Y de la ICMR en India. La licencia fue otorgada a Alpha Design después de un proceso diligente facilitado por la NASA para seleccionar socios industriales capaces en los tiempos sin precedentes imperantes. El proceso para la concesión de la licencia es el siguiente:

  • Había dos modelos del producto de ventilador (Ventilador neumático y Ventilador de compresor) que fueron desarrollados conjuntamente por JPL bajo la NASA y la Universidad de Caltech.
  • Los socios industriales interesados debían registrarse en la NASA para el programa de ventiladores y presentar la propuesta.
  • Alpha Design y sus expertos tuvieron sesiones de participación con la NASA para guiarlos a través de las capacidades de la compañía, incluida su experiencia técnica y operativa.
  • Las capacidades de ADTL, junto con su enfoque empresarial, ayudaron a JPL y Caltech a seleccionar ADTL para ambos modelos de ventilador, incluido el modelo Ventilador - Neumático y Ventilador - Compresor.

2. La experiencia de fabricación de Alpha Design Technology se inclina más hacia la defensa y equipos relacionados. ¿Cómo se preparó para comenzar a fabricar ventiladores de tal especificidad?

El diseño principal de estos ventiladores aprovecha los módulos electromecánicos en forma de conjuntos de placa de circuito impreso (PCB), unidades de visualización, controladores y procesamiento de señales, con firmware integrado que incluye solenoides, válvulas, etc. Toda la arquitectura está encerrada en un robusto La estructura mecánica y toda la conectividad es a través de circuitos activados electrónicamente. Por lo tanto, esto está alineado con la experiencia que ADTL ha acumulado durante las últimas dos décadas en la fabricación de equipos electrónicos de grado militar para las fuerzas armadas.

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La infraestructura existente en Alpha Design para la fabricación de equipos electrónicos de defensa se puede implementar sin problemas para fabricar ventiladores de especificaciones determinadas. Las habilidades de mano de obra, las capacidades tecnológicas y los sistemas de gestión de calidad que forman parte de los equipos electrónicos de defensa se parecen mucho a los ventiladores.


Cabe señalar que Bharat Electronics Ltd (BEL), que es una importante organización de fabricación de productos electrónicos de defensa en la India dependiente del Ministerio de Defensa, fue elegida por la Organización de Investigación y Desarrollo de Defensa (DRDO) para fabricar ventiladores también debido a las sinergias con su sistema y capacidades electrónicas. Lo mismo se aplica a Alpha Design, que tiene la capacidad de fabricar ventiladores de clase mundial.

3. ¿El cambio a la fabricación de ventiladores desafía sus cadenas de suministro existentes? ¿Cómo piensa superar estos desafíos?


Como se mencionó anteriormente, existe un alto grado de alineación entre la cartera actual de productos y equipos de Alpha Design que se requiere para los ventiladores sugeridos. La lista de materiales de los ventiladores se superpone con nuestra cadena de suministro, ya que la mayoría de los subsistemas se construyen con conjuntos de PCB que utilizan componentes electrónicos activos y pasivos que están disponibles en todo el mundo a través de distribuidores autorizados de los fabricantes de equipos originales (OEM).


Además, VITAL también nos apoya sugiriendo los proveedores autorizados en base a su Lista de Productos de Calidad (QPL) y, por lo tanto, existe una similitud entre los ensamblajes electrónicos utilizados en ventiladores de diseño VITAL versus ensamblajes electrónicos de equipos electrónicos de defensa.


4. ¿Qué objetivos de producción prevé Alpha Design Technology para la fabricación de VITAL y cuál es el cronograma prospectivo?


Alpha Design está en proceso de fabricación de 10 juegos tanto de los modelos de ventiladores como de prototipos. Se entregarán cinco juegos a la FDA, EE. UU. Y cinco juegos al ICMR para su calificación y aprobación. Dependiendo de los resultados de este ejercicio y de las mejoras que sean necesarias, se tomará para la producción industrial. Alpha también utilizará la experiencia de los profesionales médicos para probar y evaluar las unidades incluso antes de que se ofrezcan a la FDA y al ICMR. Después de la aprobación final, ADTL planea comenzar inicialmente con la fabricación de 500 juegos por mes y escalar hasta llegar a 2000 juegos por mes dentro de seis meses.


5. ¿Cuán crucial, en su opinión, será VITAL para enfrentar los desafíos impuestos por la pandemia Covid-19? ¿Prevé contribuir al sector de fabricación de dispositivos médicos una vez satisfecha la demanda inmediata de ventiladores?


El diseño de VITAL apoya a los pacientes que se encuentran en las primeras etapas de la infección por Covid-19 con síntomas como dificultades respiratorias y a aquellos que pueden ser tratados sin ser admitidos en una UCI. Ayudará a reducir la intensidad de la enfermedad y la presión sobre los cuidados intensivos en los hospitales que se requieren para los pacientes más críticos con ventiladores más avanzados.


Esta oportunidad abre vías adicionales en tecnologías relacionadas en los campos médico y paramédico, ya que ayuda a obtener conocimiento de los requisitos de calificación de un equipo médico típico para ser aprobado a través de estrictos procedimientos adoptados por organizaciones como la FDA, ICMR, etc.


6. ¿Por qué cree que este es un logro importante para la India?


ADTL agradece a JPL y Caltech por reconocernos y confiarnos este producto crítico para ser industrializado en un corto período de tiempo. Es fundamental resaltar que esta iniciativa de la NASA es un gran paso hacia la humanidad al brindar toda la tecnología sin costo alguno.


Ahora está en nuestras manos utilizar esta tecnología de manera eficaz y generar eficiencia y calidad en la cadena de suministro que podría ser útil para la población en general. Si bien la oportunidad comercial es enorme con el inminente pedido de exportación de ventiladores de regreso a los EE. UU. Y otros países, es más satisfactorio desempeñar nuestro papel para ayudar al mundo en un momento sin precedentes a través de esta crisis de corona. Además, Alpha Design, una subsidiaria de Adani Defense and System Technologies, prevé su compromiso con la NASA y organismos asociados como un punto de partida para industrializar tecnologías de vanguardia en productos valiosos para servir a la humanidad en general.

Conclusión  

La historia de cómo la industria india, tanto los grandes fabricantes como las nuevas empresas, colaboró rápidamente y se unió a los institutos de ingeniería y tecnología de todo el país para impulsar la producción es una indicación de la fuerza de fabricación del país.


El aumento de la producción permitió a la India fabricar 60.000 ventiladores en el país, a pesar del cierre de 21 días y la prohibición de importar ventiladores. Las máquinas construidas no solo salvaron vidas, sino que también tenían un precio muy competitivo para garantizar que la mayor cantidad de personas pudieran beneficiarse de ellas.
El dinamismo descrito en los estudios de caso presentados en este informe no solo representa el celo empresarial de la India, sino que también marca el camino para que el país se convierta en un exportador mundial de ventiladores. Siempre que los ventiladores se diseñen y fabriquen en consulta con proveedores de atención médica de alto nivel y de acuerdo con las pautas de DRDO e ICMR de India, podrían encontrar aceptación no solo en India sino también en todo el mundo.


La crisis de Covid-19 ha desencadenado una ola de diseño, fabricación e innovación en India. En ventiladores, por ejemplo, se ha creado casi una nueva industria nacional en estos tiempos de agitación, mostrando el poder de Make en India y asegurando que el sueño del primer ministro Narendra Modi de un Atma Nirbhar Bharat o una India autosuficiente se cumpla.

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