自動(dòng)儲(chǔ)藥柜隔板的優(yōu)化模型

贠書(shū)杰,楊曉航

(1.河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校,河南 新鄉(xiāng) 453000;2.河南師范大學(xué),河南 新鄉(xiāng) 453007)

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自動(dòng)儲(chǔ)藥柜隔板的優(yōu)化模型

贠書(shū)杰1,楊曉航2

(1.河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校,河南 新鄉(xiāng) 453000;2.河南師范大學(xué),河南 新鄉(xiāng) 453007)

摘要:在滿足藥品在儲(chǔ)藥槽內(nèi)順利出入的條件下, 給出了橫向隔板和豎向隔板類型的搜索算法, 進(jìn)而提出了儲(chǔ)藥柜的整體設(shè)計(jì)方案?；谒阉魉惴ㄏ?以某藥房的所有藥品的藥盒規(guī)格為例,并考慮平面冗余得到了最佳的儲(chǔ)藥柜橫向和縱向隔板設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞:隔板間距類型;儲(chǔ)藥槽;寬度冗余;平面冗余

0引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和人民群眾對(duì)醫(yī)療衛(wèi)生需求的迅速提高,醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備條件和醫(yī)生素質(zhì)也得到了大幅的提高,同時(shí),藥品的品種和數(shù)量也隨之迅速增長(zhǎng)。如何有效管理這些藥品,降低管理成本,壓縮藥品流動(dòng)周期,是當(dāng)前大中型醫(yī)院藥房面臨的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。因此,儲(chǔ)藥柜的自動(dòng)化革新將是藥房發(fā)展的必要條件。

儲(chǔ)藥柜的設(shè)置是為保證藥品分揀的方便和提高分揀準(zhǔn)確率,防止發(fā)藥錯(cuò)誤,其結(jié)構(gòu)類似于書(shū)櫥,由若干個(gè)橫向隔板和豎向隔板將儲(chǔ)藥柜分割成若干個(gè)儲(chǔ)藥槽。隔板類型太多太復(fù)雜,會(huì)導(dǎo)致給藥工作量大,且容易出錯(cuò),如果隔板類型太少只有一種或者兩種,就不能滿足分揀準(zhǔn)確和發(fā)藥錯(cuò)誤,或者導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行,因此怎么設(shè)計(jì)儲(chǔ)藥柜的隔板類型至關(guān)重要。

1設(shè)計(jì)隔板間距類型

為保證藥品順利出入,有以下兩種要求:

(1)藥盒與兩側(cè)豎向隔板應(yīng)留距離d=2mm,因此儲(chǔ)藥槽的豎向隔板的寬度W至少要比藥盒寬度w距離多2d,即W≥w+2d;

利用SPSS軟件,列出了編號(hào)前十的藥品的各個(gè)指標(biāo)如表1。

儲(chǔ)藥槽寬度由每個(gè)藥盒豎向隔板的上下限所決定,藥盒隔板的下限由藥盒的寬度決定,然而藥盒類型很多。為了減少隔板間距類型,給出隔板間距的搜索算法一:

第一步:首先將表格1中的數(shù)據(jù)按照寬度從小到大排序；

第二步:觀察全儲(chǔ)部藥槽上限的最小值為wj,確定所有寬度小于wj-2d的藥品都?xì)w為第一類,即第一類隔板間距為[w1′-ε],(ε為一個(gè)很小的數(shù));

第三步:先把以上歸類的篩選掉后,觀察剩下全部?jī)?chǔ)藥槽的上限的最小值為w2′,確定所有寬度小于w2′-2d的藥品都?xì)w為第二類,即第二類隔板間距為[w2′-ε]；

……

依此類推,求得隔板間距分為m類。

表1　藥盒的各個(gè)指標(biāo)

實(shí)際上最后一類隔板間距長(zhǎng)度一定剛好適合寬度最大的藥盒。最大寬度記為wmax,并且得到隔板間距長(zhǎng)度分別記為C1,C2,……,Cm。

根據(jù)以上歸類算法,觀察最小藥盒寬度dmm=10mm,上限的最小值為20mm(上限不能達(dá)到,否則會(huì)導(dǎo)致并排重疊),所有寬度介于10mm與15mm(包含10和15)的有123個(gè),這些藥盒全部都能裝到19mm的藥槽里面,大于15mm藥盒裝不到19mm的藥槽里面,因此第一類藥槽的寬度為19mm。依次類推,共遞推出五類,藥槽寬度分別為19,31,39,50,60。下面列出五類藥槽規(guī)格以及所容納藥盒規(guī)格、數(shù)量,見(jiàn)表2。

表2　附件1中最少藥槽規(guī)格類型對(duì)應(yīng)的藥盒規(guī)格和數(shù)量

2寬度冗余和隔板間隔類型都盡量少的設(shè)計(jì)方案

2.1幾種冗余盡量少的方案

為了找出冗余少的方案,我們用SPSS軟件,對(duì)于所有的藥品的寬度進(jìn)行“分析”“描述統(tǒng)計(jì)”“頻率”,統(tǒng)計(jì)頻率且畫(huà)出直方圖如圖1。

圖1　藥品相同寬度加4的頻率圖

同一寬度頻數(shù)最多的藥品記為P,此寬度為20mm,可見(jiàn)我們將w最多+4定為一種儲(chǔ)藥槽類型的寬度一定能減少寬度冗余,根據(jù)頻率高低排序,結(jié)合搜索算法一,我們給出的搜索算法二:

第一步:首先觀察圖2中[wmin+2d,2wmin]內(nèi)的最高峰,對(duì)應(yīng)的寬度若為D1,將x1作為第一種儲(chǔ)藥槽寬度類型;

第二步:在表1中先把所有w+2d≤D1的數(shù)據(jù)篩選掉后,在剩下的數(shù)據(jù)中找上限的最小值D1*,再觀察圖2中[d1,D1*]的最高峰,對(duì)應(yīng)的寬度若為D2,將D2作為第二種儲(chǔ)藥槽寬度類型;

第三步:重復(fù)以上的過(guò)程；

第四步:若冗余依然比較大,在某個(gè)寬度類型之間插入一個(gè)峰值即可。

依次類推,可以得出冗余盡量少,間隔類型盡量少的方案。

最終,我們就得到D1,D2,……為儲(chǔ)藥槽的寬度類型。

表3　六種方案隔板規(guī)格

2.2豎向隔板類型數(shù)量與寬度冗余期望之間關(guān)系

表4　不同間隔類型數(shù)量的冗余期望

關(guān)系如圖2所示。

圖2　每盒藥品的冗余期望與豎向　　　間隔類型數(shù)量關(guān)系圖

由圖看出,間隔類型越多,冗余期望越小,從5—10冗余期望減少比較快,10之后緩慢減少,因此隔板類型數(shù)量介于5與10之間比較好。

3平面冗余盡量少的橫向隔板類型方案

藥品放置要與上下隔板留的間隙為d,且在補(bǔ)藥過(guò)程中不能重疊。那么就要求儲(chǔ)藥槽的高度h*滿足條件:h+2d≤h*≤2h

利用搜索算法二進(jìn)行搜索,最后得出了以下幾種橫向隔板類型方案,見(jiàn)表5。

將橫向隔板的四個(gè)方案結(jié)合豎向隔板的前五個(gè)方案共得到20中不同的組合方案,并計(jì)算出每個(gè)編號(hào)的藥品所在的儲(chǔ)藥槽的寬度和高度,利用SPSS可以分別求得每個(gè)藥品的寬度冗余w*和高度冗余h*,進(jìn)而得到藥品的平面冗余ri=h*×w*和總平面冗余R,通過(guò)比較得出,豎向方案4和橫向方案2的平面冗余最少,因此認(rèn)為橫向隔板間距的類型數(shù)量盡可能的少的方案為橫向方案2,即橫向隔板間隔類型為四種規(guī)格,橫向尺寸分別為54、74、81、129。

表5　橫向隔板類型方案

4結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,對(duì)藥盒的長(zhǎng)、寬、高、側(cè)面、底面對(duì)角線等因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì),分析出儲(chǔ)藥槽設(shè)計(jì)的要求,給出了橫向隔板和豎向隔板類型的遞推算法。此方法不只適用于對(duì)儲(chǔ)藥柜的設(shè)計(jì),而且也適用于對(duì)其他一些櫥柜的設(shè)計(jì),比如:櫥柜、書(shū)柜等一些家具用品。自動(dòng)化儲(chǔ)藥裝置的研究能夠進(jìn)一步提高藥品發(fā)放率,降低出錯(cuò)率,減輕藥房工作人員的勞動(dòng)量,提高服務(wù)的質(zhì)量和藥品管理的信息化水平。

(責(zé)任編輯呂春紅)

參考文獻(xiàn)：

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[3]馬江平.設(shè)計(jì)方案最優(yōu)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.

Optimization Model of Automatic Storage Cabinet

YUN Shu-jie,et al

(Henan Mechanical and Electrical Engineering College, Xinxiang 453000, China)

Abstract:On the understanding that drugs out of the case smoothly, I give the search algorithm for the horizontal and vertical plate type, and then put forward the overall design scheme of the medicine cabinet storage. Based on search algorithm, to take the drugs in a pharmacy as an example, and in consideration of the least planar redundance, I give the best design of the horizontal and vertical clapboard types.

Key words:clapboard types;reservoir tank;width redundance;planar redundance

中圖分類號(hào)：O29

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-2093(2015)06-0020-03

作者簡(jiǎn)介：贠書(shū)杰(1982-),女,河南許昌人, 副教授,碩士,主要從事偏微分方程研究。

*收稿日期：2015-10-05