醫(yī)院物流自動化輸送系統(tǒng)分析

■ 趙紅梅李遠(yuǎn)達(dá)

醫(yī)院物流自動化輸送系統(tǒng)分析

■ 趙紅梅①李遠(yuǎn)達(dá)②

醫(yī)院 物流自動化 輸送系統(tǒng)

通過對醫(yī)院物流輸送系統(tǒng)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀的介紹，比較分析了氣動物流輸送系統(tǒng)、軌道小車輸送系統(tǒng)、自動導(dǎo)引車（AGV）輸送系統(tǒng)、箱式物流輸送系統(tǒng)等4種醫(yī)院物流輸送系統(tǒng)的基本構(gòu)成及其優(yōu)缺點。指出醫(yī)院應(yīng)該根據(jù)自身實際情況，分析輸送物資來決定具體采用何種輸送方式或者采用多種輸送系統(tǒng)配合使用，滿足自己的實際需求。

Author’s address：Eye and Ent Hospital of Fudan University, Suite of 1103, No.7, No.68 Lane, Julian Road, Baoshan District, Shanghai, 201907, PRC

1 醫(yī)院物流輸送系統(tǒng)背景及現(xiàn)狀

隨著醫(yī)院規(guī)模的擴(kuò)大，醫(yī)院物資輸送問題愈發(fā)嚴(yán)重。傳統(tǒng)的人工運(yùn)送物資方式越來越不能滿足現(xiàn)代化醫(yī)院的實際需求，現(xiàn)今大型醫(yī)院物資輸送中人流物流混雜，人員與物資擠占電梯，物資輸送占用大量醫(yī)護(hù)人員時間與精力，大批物資分發(fā)中物資錯發(fā)漏發(fā)等問題嚴(yán)重困擾大型醫(yī)院的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。醫(yī)院建設(shè)現(xiàn)代化迫切要求信息化、智能化的物流輸送系統(tǒng)為醫(yī)院服務(wù)，以解決現(xiàn)階段大型醫(yī)院的物資輸送問題。

國際上，發(fā)達(dá)國家由于人力成本高，所以80%的醫(yī)院均采用物流輸送系統(tǒng)進(jìn)行院內(nèi)物資輸送。20世紀(jì)60年代，開始應(yīng)用氣動物流輸送系統(tǒng)進(jìn)行小型物品的輸送；20世紀(jì)80年代，為適應(yīng)中型物品輸送需求產(chǎn)生了軌道小車物流輸送系統(tǒng)；隨著科技進(jìn)步，20世紀(jì)90年代，為輸送大型或批量重型物資又出現(xiàn)了專門的醫(yī)院物流機(jī)器人系統(tǒng)。國內(nèi)醫(yī)院物資輸送的自動化程度較低，20世紀(jì)80年代末才從國外引進(jìn)第一套氣動物流輸送系統(tǒng)，但并未在國內(nèi)醫(yī)院迅速推廣。2002年中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院引進(jìn)了國內(nèi)首個軌道小車物流輸送系統(tǒng)[1]。2012年南京鼓樓醫(yī)院成為國內(nèi)首家醫(yī)院箱式物流輸送系統(tǒng)使用單位。2014年10月，中國人民解放軍總醫(yī)院醫(yī)院箱式物流輸送系統(tǒng)投入運(yùn)行?？傮w來說，常見的醫(yī)院物流輸送系統(tǒng)包括醫(yī)用氣動物流輸送系統(tǒng)、軌道小車物流輸送系統(tǒng)、自動導(dǎo)引車（AGV）輸送系統(tǒng)、箱式物流輸送系統(tǒng)等[1]。越來越多的醫(yī)院物資輸送系統(tǒng)的投入使用，標(biāo)志著醫(yī)院的信息化和智能化程度正不斷提高，傳統(tǒng)的“人手+手推車”或“人手+手推車+電梯”的模式正逐步被取代。

2 醫(yī)院物流輸送系統(tǒng)介紹

2.1 氣動物流輸送系統(tǒng)

醫(yī)院氣動物流輸送系統(tǒng)是一種利用空氣壓縮機(jī)抽取或壓縮管道中的空氣，造成管道內(nèi)壓差，來輸送攜帶有傳輸物資的傳輸瓶，將物資從起始站點輸送至目的站點的輸送系統(tǒng)。醫(yī)用氣動物流傳輸系統(tǒng)一般由收發(fā)工作站、管道換向器、風(fēng)向切換器、傳輸瓶、物流管道、空氣壓縮機(jī)、中心控制設(shè)備、控制網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備構(gòu)成[1]。圖1為某醫(yī)院的氣動物流輸送系統(tǒng)圖。

氣動物流輸送系統(tǒng)由于動力主要依靠管道內(nèi)壓差，因此整個系統(tǒng)中對管道密閉性要求很高，系統(tǒng)維護(hù)專業(yè)性要求高[2]。氣動物流輸送系統(tǒng)受設(shè)備運(yùn)能限制，物流傳輸瓶不能做很大，所以氣動系統(tǒng)輸送的物資主要為藥品、處方、病例、標(biāo)本、單據(jù)等各種可裝入傳輸瓶的小型物品[3]。氣動物流輸送系統(tǒng)在國外應(yīng)用已有相當(dāng)長時間，技術(shù)比較成熟，主要用于輸送相對重量輕、體積小的物品。在國外，由于醫(yī)院規(guī)模不會很大，物資輸送量不大，氣動物流輸送系統(tǒng)可以解決醫(yī)院物資輸送中上述小型物資的輸送問題，節(jié)省人力，提高自動化程度。在國內(nèi)，由于我國人口眾多，醫(yī)院內(nèi)病

患數(shù)量多，醫(yī)院規(guī)模較大，醫(yī)院內(nèi)需要輸送物資較國外更多、更重，氣動物流輸送系統(tǒng)只能解決醫(yī)院內(nèi)5%左右的物資輸送量，不能解決相應(yīng)的物資輸送任務(wù)。再加之設(shè)備維護(hù)要求專業(yè)性高，在實際運(yùn)行中近80%的系統(tǒng)停用、棄用。氣動物流輸送系統(tǒng)在國內(nèi)總體應(yīng)用效果較差。

圖1 氣動物流輸送系統(tǒng)圖

2.2 軌道小車輸送系統(tǒng)

軌道小車物流輸送系統(tǒng)是一種在醫(yī)院樓板下敷設(shè)軌道，通過在軌道上運(yùn)行的小車來將物資從起始站輸送至目的站的物流輸送系統(tǒng)。軌道上小車是吊裝在軌道上，通過小車上懸掛輪驅(qū)動小車在水平及垂直方向運(yùn)動。軌道小車物流輸送系統(tǒng)一般由收發(fā)工作站、智能軌道載物小車、物流軌道、軌道轉(zhuǎn)軌器、自動隔離門、中心控制設(shè)備、控制網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備構(gòu)成[4]。圖2為某醫(yī)院的軌道小車物流輸送系統(tǒng)物流收發(fā)工作站。

圖2 軌道小車物流輸送系統(tǒng)物流收發(fā)工作站

軌道小車物流輸送系統(tǒng)在物資輸送中，首先通過物資起始站的系統(tǒng)觸摸屏幕點擊“叫車”程序，空的軌道小車到達(dá)物資起始站。工作人員將需發(fā)送物資放入軌道小車內(nèi)，將小車扣蓋鎖定，點擊系統(tǒng)觸摸屏幕上物資輸送目的站，點擊“發(fā)送”，載物的軌道小車將按照已經(jīng)敷設(shè)好的物流軌道到達(dá)目的站，目的站工作人員打開扣蓋，取出小車內(nèi)物品，即完成物資輸送任務(wù)。軌道小車材質(zhì)一般為鋁質(zhì)或高強(qiáng)度熱塑性工程塑料，物流軌道為專用鋁合金軌道，小車行走速度一般為橫向0.6米/秒，縱向0.4米/秒。軌道敷設(shè)方式一般為單軌雙向輸送，也存在雙軌雙向輸送，雙軌造價因為軌道的增加而加大。

軌道小車物流輸送系統(tǒng)在國外應(yīng)用40多年，可用來裝載重量相對較重和體積較大的物品，一般裝載重量可達(dá)10-30公斤，可以批量運(yùn)輸醫(yī)院輸液、檢驗標(biāo)本、供應(yīng)室物資等。但受軌道間寬度的限制，軌道載物小車箱體寬度最大僅可與軌道寬度相當(dāng)，所以寬度大于軌道小車的物資無法輸送。就物資輸送量而言，軌道小車物流輸送系統(tǒng)相較于氣動物流輸送系統(tǒng)輸送量增大很多，但是當(dāng)有尺寸大于軌道小車的物資或者較重物資時，軌道小車物流輸送系統(tǒng)也無法滿足輸送需求。國內(nèi)醫(yī)院自中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院采用軌道小車物流輸送系統(tǒng)開始，逐步接觸此種物流輸送系統(tǒng)，并有不少醫(yī)院在近10年間使用此種物流輸送系統(tǒng)。

2.3 自動導(dǎo)引車（AGV）輸送系統(tǒng)

自動導(dǎo)引車輸送系統(tǒng)又稱無軌柔性傳輸系統(tǒng)，在醫(yī)院領(lǐng)域稱醫(yī)藥物流機(jī)器人、醫(yī)流機(jī)器人，是一種通過自動導(dǎo)引車在樓面及不同樓層間來回穿梭，攜帶載物車來實現(xiàn)院內(nèi)物資從起始站輸送至終點站的物流輸送系統(tǒng)。自動導(dǎo)引車輸送系統(tǒng)一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、行走裝置、感知元件、遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)和控制系統(tǒng)等組成。自動導(dǎo)引車輸送系統(tǒng)是在計算機(jī)和無線局域網(wǎng)絡(luò)控制下的無人駕駛自動導(dǎo)引運(yùn)輸車，經(jīng)磁、激光等導(dǎo)向裝置引導(dǎo)按程序設(shè)定路徑運(yùn)行并停靠到指定地點，完成一系列物品移載、搬運(yùn)等作業(yè)功能，從而實現(xiàn)醫(yī)院物品傳輸[5]。圖3為自動導(dǎo)引車及載物箱分合示意圖。

自動導(dǎo)引車系統(tǒng)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代，70年代開始在歐美、日本等發(fā)達(dá)國家推廣應(yīng)用。自動導(dǎo)引車系統(tǒng)最初應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，后進(jìn)入醫(yī)院領(lǐng)域，用于解決醫(yī)院內(nèi)大宗物資輸送問題。醫(yī)流機(jī)器人是專為醫(yī)院物資輸送而設(shè)計，以電池為動力，能按中央控制系統(tǒng)指令自動執(zhí)行輸送、調(diào)度、裝卸任務(wù)的醫(yī)院智能物流機(jī)器人系統(tǒng)。和軌道小車最大的不同就是該系統(tǒng)采用無軌水平傳輸，不受樓層各種管道系統(tǒng)制約。在載重量方面醫(yī)流機(jī)器人有其優(yōu)勢，其載重重量高達(dá)80kg，能滿足85%的醫(yī)療物品運(yùn)輸需要。但單臺設(shè)備的成本較高，國內(nèi)很多醫(yī)院無法承受。另外，此種輸送系統(tǒng)要求其輸送路線人員流動性不可太大，過多的人員流動會對輸送造成影響，而國內(nèi)現(xiàn)階段醫(yī)院內(nèi)人員流動性較大，因此，此種輸送系統(tǒng)在國內(nèi)應(yīng)用受到很大限制。

2.4 箱式物流輸送系統(tǒng)

箱式物流輸送系統(tǒng)是一種將輸送物資放入大容量周轉(zhuǎn)箱，通過周轉(zhuǎn)箱在物資輸送起始站與物資輸送目的站來回傳遞，以達(dá)到物資輸送目的的新型醫(yī)院智能物流輸送系統(tǒng)。箱式物流輸送系統(tǒng)主要設(shè)備由水平輸送設(shè)備、垂直輸送設(shè)備以及輔助設(shè)備組成。系統(tǒng)運(yùn)行中，只需要工作人員將裝有輸送物資的周轉(zhuǎn)箱放入起始站入口設(shè)備即可，周轉(zhuǎn)箱將自動輸送至目的站的設(shè)備處。整個過程無需人工操作輸入起始站點，并且物流系統(tǒng)與醫(yī)院HIS對接，實現(xiàn)物資輸送信息化對接。箱式物流系統(tǒng)可以輸送輸液藥品（大輸液）、藥品、標(biāo)本、手術(shù)器械、無菌用品、消毒包、被服、后勤物資等院內(nèi)物資?；究裳b入周轉(zhuǎn)箱的醫(yī)院物資均可實現(xiàn)自動輸送，可以解決醫(yī)院內(nèi)90%的物資輸送任務(wù)。圖4為箱式物流輸送系統(tǒng)垂直輸送設(shè)備和水平輸送設(shè)備。

箱式物流輸送系統(tǒng)最初應(yīng)用于煙草、郵政、圖書、醫(yī)藥等物流自動化輸送中，在國內(nèi)也已經(jīng)應(yīng)用40多年，技術(shù)成熟。2012年，南京鼓樓醫(yī)院成為國內(nèi)首家使用醫(yī)院箱式物流輸送系統(tǒng)的醫(yī)院。2014年，解放軍總醫(yī)院新門診大樓改建，也將箱式物流輸送系統(tǒng)應(yīng)用到新建門診樓中。箱式物流輸送系統(tǒng)在上述兩家投入運(yùn)行醫(yī)院的應(yīng)用，得到較好的反饋，為大型醫(yī)院物資輸送提供了新型的物資輸送自動化輸送方案。

箱式物流輸送系統(tǒng)的投建適宜在新建或改擴(kuò)建醫(yī)院中投入使用，系統(tǒng)在不同樓層間實現(xiàn)物資輸送是通過類似電梯的垂直分揀設(shè)備，因此需要在

醫(yī)院建設(shè)中考慮井道的預(yù)留。另外，箱式物流輸送系統(tǒng)水平輸送設(shè)備的布置有落地安裝和吊裝兩種形式，設(shè)備布放需要占用一定的空間。箱式物流輸送系統(tǒng)作為新型醫(yī)院物資輸送系統(tǒng)，可以解決大型醫(yī)院的大量物資輸送任務(wù)，但也需要占用一定的醫(yī)院空間資源。并且設(shè)備站點布放要根據(jù)醫(yī)院建筑布局確定，部分偏遠(yuǎn)、零星物流站點的站點設(shè)置問題需要考慮其經(jīng)濟(jì)性。因此，箱式物流輸送系統(tǒng)需要根據(jù)醫(yī)院建筑布局情況來實際確定具體站點布置問題及設(shè)備布放位置。

圖4 垂直輸送設(shè)備和水平輸送設(shè)備

表1 各物流輸送系統(tǒng)對比

3 醫(yī)院物流輸送系統(tǒng)對比

醫(yī)院物流現(xiàn)代化是現(xiàn)代化大型醫(yī)院的必然需求，各種物流輸送系統(tǒng)也各有優(yōu)缺點。氣動物流輸送系統(tǒng)傳輸速度快，對于體積較小、重量較輕物資（如處方單、小盒藥品、少量標(biāo)本）輸送具有優(yōu)勢，但其只能輸送此類較小物資且設(shè)備維護(hù)要求較高限制其在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。軌道小車物流輸送系統(tǒng)相較于氣動物流輸送系統(tǒng)輸送物資的重量增加，也可輸送較大體積的物資（如大盒裝藥品等）。但其單個小車受軌道限制寬度不可做太寬，每個車載重不可超過15kg，軌道小車不可自軌道上取下，輸送物資需人工搬運(yùn)至起始站將物資裝入小車，單個小車的造價高昂，這些問題也制約著軌道小車物流輸送系統(tǒng)在現(xiàn)代醫(yī)院中的應(yīng)用。自動導(dǎo)引車（AGV）輸送系統(tǒng)的優(yōu)勢在于可輸送大批量重型物資，但單個導(dǎo)引車的價格較高，系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境中人流量不可太大，系統(tǒng)安全性等實際問題也是其在醫(yī)院應(yīng)用中需要解決的問題。箱式物流輸送系統(tǒng)可以滿足醫(yī)院絕大多數(shù)物資輸送需求，但是整個系統(tǒng)要求最好在新建或者改擴(kuò)建醫(yī)院中實施，整個系統(tǒng)設(shè)備占用一定的醫(yī)院空間，不是所有的醫(yī)院站點均適合設(shè)置物流站等問題，也是需要使用醫(yī)院考慮的。表1為各種物流輸送系統(tǒng)對比表。

通過表1可以看出，各輸送系統(tǒng)各有優(yōu)勢，解決醫(yī)院物資輸送的問題不盡相同。醫(yī)院應(yīng)該根據(jù)自身實際情況，分析輸送物資來決定具體采用何種輸送方式或者采用多種輸送系統(tǒng)配合使用，來滿足自己的實際需求。

醫(yī)院物流輸送系統(tǒng)的使用就是通過專用的物資輸送設(shè)備，實現(xiàn)醫(yī)院的物流和人流的分離，做到了“人物分流”，以“物流來代替人流”的現(xiàn)代化物流管理。隨著物流輸送系統(tǒng)在各醫(yī)院的應(yīng)用，將大大提高醫(yī)院的現(xiàn)代化程度，減輕醫(yī)護(hù)人員工作量。各種物流自動化系統(tǒng)在各大醫(yī)院的投入運(yùn)行是醫(yī)院需求的必然結(jié)果，也必將為患者提供更好的醫(yī)療服務(wù)提供幫助。

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Analysis on hospital logistics automatic conveying system /

ZHAO Hongmei, LI Yuanda// Chinese Hospitals.-2015,19(6):76-78

hospital, logistics automation, conveying system

Based on the introduction of history and status quo of hospital logistics automatic conveying system, the basic structure, the advantages and disadvantages of Pneumatic conveying system, rail car delivery system, AGV and box conveying system were compared and analyzed. It shows that hospital should select suitable logistic conveying system according to self situation and the characters of materials to match its own demand.

2014-12-17](責(zé)任編輯 張曉輝)

①復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院，201907 上海市寶山區(qū)菊聯(lián)路68弄7號1103室

②普天物流技術(shù)有限公司， 201907 上海市寶山區(qū)菊聯(lián)路68弄7號1103室

李遠(yuǎn)達(dá)：普天物流技術(shù)有限公司系統(tǒng)設(shè)計工程師

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