探討醫(yī)院如何配置智能物流系統(tǒng)

高錫良

（廣東省中醫(yī)院，廣東 廣州 519000）

0 引言

將醫(yī)院內(nèi)部物資科學高效、及時、安全的送達指定位置是支撐整個醫(yī)院正常運營的重要保障措施。醫(yī)院在醫(yī)療業(yè)務和管理制度逐步變化與發(fā)展，其中需求物資的品類和運輸量也在增多，物資供給效率直接影響著醫(yī)療業(yè)務效率和醫(yī)院經(jīng)營成本。

從近年來醫(yī)院供給側(cè)結構性改革的發(fā)展趨勢來看，各大醫(yī)院正加快從過去的傳統(tǒng)醫(yī)院轉(zhuǎn)向智能化醫(yī)院發(fā)展，但大量的醫(yī)院內(nèi)部物資運輸方式還是停留在過去的人力+手推車和電梯的傳統(tǒng)模式階段。隨著需求物資的品類和運輸量增多、用工成本的增加，醫(yī)院正在進一步優(yōu)化醫(yī)療供應鏈、加強物流管理體系，尋找更高效的運輸方法。

為了更好地探討智能化醫(yī)院物資高效運輸?shù)慕鉀Q方案，可以從以下方面進行分析。

1 醫(yī)院物資特點

（1）物資要求。醫(yī)院物資可分為四大類，第一類是常規(guī)量大的醫(yī)療、辦公物資，如靜配輸液、檢驗樣本、各類藥品、血液制品、醫(yī)療器械、辦公用品、病歷檔案等。第二類是相對零散量少的醫(yī)療、辦公物資，如血漿、檢驗樣本、單據(jù)報告等。第三類是可回收使用量大的污衣被服類，如手術服、住院服、被服、工作服等。第四類是需清除外運處理量大的垃圾類，如生活垃圾、廚余垃圾、可回收垃圾、醫(yī)療垃圾等。

（2）運輸要求。必須滿足院感的安全要求和運輸?shù)男室蟆?/p>

2 運輸要求

（1）收發(fā)地。醫(yī)院可分為門診、醫(yī)技、住院、科研、傳染、行政等功能區(qū)，不同規(guī)模醫(yī)院的功能區(qū)所處的位置會有不同，可能會在同一樓或不同樓幢。收發(fā)物資現(xiàn)象在院內(nèi)任何角落不停的發(fā)生或任何科室的指定位置。不同大小的物資隨著運輸路線穿越樓層、跨過樓宇路徑曲折多變，給每次運輸任務帶來了不少的挑戰(zhàn)。（2）運送時間。醫(yī)院早晚業(yè)務高峰時間段也是物資集中收發(fā)時段，其特點需求量大、時間緊、任務重。

3 傳統(tǒng)模式存在的問題

醫(yī)院的運送方法基本采用著人力+手推車和電梯的傳統(tǒng)模式，這種模式大致存在以下問題。

3.1 存在交叉感染風險

由于醫(yī)院受可使用面積的約束，物資管理部門為提高場地的利用率常使如潔凈區(qū)域常出現(xiàn)人流和潔污流通道混用的現(xiàn)象，這樣既不符合醫(yī)院感染防控要求又增加了院內(nèi)傳染病交叉感染的風險。

3.2 運送效率低

傳統(tǒng)模式主要是運用人力搬運物資，與可智能化設備相比，其效率低。特別在突發(fā)急需調(diào)用醫(yī)療物資時受用人原因和用梯時耗的制約，其中大大降低了應對突發(fā)醫(yī)療事故的處理能力和增加醫(yī)療事故的風險。

3.3 管理成本高

傳統(tǒng)模式在進貨、發(fā)貨和退貨物品的環(huán)節(jié)上需配置很多的人全過程參與當中的調(diào)配、運送、記錄、復審、復查、結賬的閉環(huán)制度管理，這種無效協(xié)調(diào)和溝通在一定程度上提高了管理難度和管理成本。

3.4 管理制度難突破

因受當前社會運輸裝備的制造水平制約，醫(yī)院缺少了物流改革的動力，從而導致新醫(yī)院在運營階段沒有更科學先進的運輸方式可使用。

4 物流新技術

為解決醫(yī)院物流的各種問題，新醫(yī)院需要配置一套現(xiàn)代化程度高、物流效果好、既能降低物流成本又方便管理的運輸方案，了解到智能化物流系統(tǒng)在改善物流效率、物流成本、資源利用方面有著顯著成效[1]。

智能化物流系統(tǒng)是總稱，它包含在不同場所使用的氣動、軌道小車、箱式、高速動車組（automotrice à grande vitesse, AGV）物流機器人、垃圾、被服、廚余等獨立運行的物流系統(tǒng)。

4.1 氣動物流系統(tǒng)

（1）原理。整套系統(tǒng)受智能管理系統(tǒng)控制，利用空氣壓縮機的抽吸功能讓傳輸管道內(nèi)產(chǎn)生正負壓差效應，從而推動傳輸瓶隨氣壓輸送到指定收發(fā)站。

（2）特點。氣動物流系統(tǒng)具有收發(fā)速度快、噪音分貝低、投送距離長、占用空間小、安裝靈活等特點，單次載重約5kg。其中可解決單次運載量少、體積小、重量輕、任務急的小物品傳送問題。該物流需設固定收發(fā)站，可考慮設置在病區(qū)護士站、采血房、中西藥房藥庫、靜配中心、手術中心、臨床檢驗科、血庫、病理科、放射科、超聲科、ICU、供應室、病案室等區(qū)域。

（3）系統(tǒng)組成。收發(fā)站、傳輸管道、空氣壓縮機、傳輸瓶、轉(zhuǎn)換器、控制系統(tǒng)、消防措施。

4.2 軌道小車物流

（1）特點。相比氣動物流系統(tǒng)時間較慢，單次運載量較大，單次運載重量為15～20kg。

（2）原理。整套系統(tǒng)受智能管理系統(tǒng)控制，利用物流小車在專用運輸軌道上輸送物品到指定收發(fā)站。

（3）系統(tǒng)組成。收發(fā)站、物流小車、物流軌道、變軌器、控制系統(tǒng)、消防措施等，其中說明如下。

收發(fā)站是物流小車的接收或發(fā)送設備。一般的物資收發(fā)站點設備是采用單軌進出站點工作模式。對于如靜配中心、檢驗科、中心供應、病科理、抽血室、物資調(diào)配中心等收發(fā)貨量大、頻率高的站點，建議接收口站點選用雙軌式的工作模式，以提升物資接收、發(fā)送的傳輸效率。

物流小車是物流運輸載體，主要由驅(qū)動底盤和運載箱部件組成，就好比是行駛在公路上的小汽車，物流小車一般運輸箱體的尺寸是430mm×320mm×350mm 左右，載重量15～20kg，小車的水平傳輸速度大概在0.8m/s，垂直速度0.4m/s。

物流軌道相當于高鐵軌道，行使物流小車的專用軌道網(wǎng)絡。軌道網(wǎng)絡可以設置在室內(nèi)裝飾空間的吊頂下方，地下室或架空層的空間上部設備層。水平線上的軌道網(wǎng)絡常規(guī)是采用直線型傳輸軌道，垂井軌道則是采用包含齒輪條的垂直傳輸軌道。

變軌器相當于高鐵軌道網(wǎng)絡的扳道，用于一條軌道上的物流小車轉(zhuǎn)換到另一條軌道上。它的運作原理是一條軌道上的物流小車行使到變軌器，通過變軌器的平移動作將物流小車平移到另一條軌道全置，與另一條軌道接通后物流小車使出變軌器進入正軌道繼續(xù)前往。

消防措施主要包含防火卷簾、防火軌道段、專用防火窗。它的運作原理是防火卷簾平常處于開啟狀態(tài)，物流軌道的防火軌道段穿過專用防火卷簾。當突發(fā)火災報警時，防火應急裝置自動啟動應急系統(tǒng)，處于防火卷簾位置的防火軌道段自動斷開軌道，防火卷簾下降自動關閉，防火窗閉窗形成防火狀態(tài)。穿越防火卷簾的防火軌道段如圖1 所示。

圖1 穿越防火卷簾的防火軌道段

4.3 箱式物流傳輸系統(tǒng)

（1）特點。箱式物流傳輸系統(tǒng)其特點與物流小車極期的相似。只是載重量不一樣，箱式物流每次單次的載重量30～50kg，水平速度0.3～2m/s，垂直速度1～2m/s，運行速度較物流小車慢一點。因箱體、軌道和井道的尺寸要求較大，對建筑的建設條件要求較高[2]。

（3）系統(tǒng)組成。水平傳輸線、垂直傳輸線、提升機、周轉(zhuǎn)箱、傳輸滾輪、收發(fā)站。

水平傳輸線是以大量傳輸帶組成的傳輸網(wǎng)絡，主要實現(xiàn)物品在水平方向上的快速傳輸和分揀。傳輸帶一般采用結構簡單、可靠性強的電動滾筒傳輸組件。傳輸線一般每區(qū)段荷載可以達到100kg，物流箱可以0.5～1m/s 的速度運行，最高傳輸量可達1500 箱/h?？蓚鬏?shù)南潴w可以很多的選擇，它可以根據(jù)使用需求訂制不同規(guī)格的周轉(zhuǎn)箱體。

垂直傳輸線是與水平傳輸線連接，屬于傳輸網(wǎng)絡的一部分，主要是垂直方向的自動傳輸線，通過下降、提升、分揀、輸送的動作將周轉(zhuǎn)箱體傳輸?shù)礁鱾€樓層的站點。一般每次可提升4～8 個箱，載重約為200kg，速度為1.75～2m/s，每小時可傳輸150～800 箱。

4.4 AGV 智能物流機器人

（1）特點。智能物流機器人可在走廊、電梯實現(xiàn)無人駕駛的全自動搬運配送服務，這是醫(yī)院運輸物資方式的一種補充。每臺智能機器人運行速度0.1～2m/s，最大爬坡坡度可達到5°，最大載重量（含傳送箱）約500kg。

（2）原理。智能物流機器人受計算機智能化系統(tǒng)控制，利用激光導航和圖像識別技術依據(jù)預先設置的激光導航地圖實現(xiàn)自主移動。并且通過計算機的智能算法讓智能物流機器人像人一樣可以自主決策、路徑規(guī)劃和靈活繞障的能力。這種智能算法甚至可以實現(xiàn)同時大規(guī)模多機器人的工作調(diào)度，以及完成高效的協(xié)同工作[3]。

（3）綜合污染指數(shù)和有機污染指數(shù)評價表明，洞庭湖及其入湖口表層沉積物整體上呈輕度污染，南洞庭湖污染比東、西洞庭湖及入湖口嚴重，各個入湖口中以湘江入湖口污染最高。

（3）系統(tǒng)組成。AGV 單車、AVG 控制系統(tǒng)、AGV 控制系統(tǒng)。

4.5 生活垃圾、被服和廚余垃圾收集物流系統(tǒng)

（1）特點?？梢杂行p少收集生活垃圾、被服和廚余時造成的空氣污染，告別過去垃圾隨人轉(zhuǎn)運異味四處漂的現(xiàn)象。

（2）原理。傳送方式分為兩種：一種是樓宇內(nèi)設置垂直管道，靠自重樓上垃圾落到底層垃圾箱或垃圾房，這種方式會造成臭味漂散的問題；另一種是通過機備抽吸預鋪人物流管道內(nèi)空氣，讓管內(nèi)形成負壓將生活垃圾、被服和廚余垃圾收集到收集站，再分類外運清運處理。

（3）系統(tǒng)組成。生活垃圾、被服和廚余垃圾收集物流系統(tǒng)的主要組成組件有站點投放口、管網(wǎng)系統(tǒng)、收集機房。

垃圾投放口是大家投放垃圾的地方，用戶可在垃圾投放口提前進行垃圾分類，每個投放口對應投放不同種類的垃圾。另外，每個站點投放口都具有智能化的控制模式，按鈕即自動開閉投放門，同時也可實現(xiàn)刷卡投放、投放計時、投放計次的多種管理需求。

管網(wǎng)系統(tǒng)是通過管道系統(tǒng)連接所有站點投放口和連通到垃圾收集機房。它的運作原理是樓上的垃圾通過豎管重力下落到儲蓄節(jié)，當儲蓄節(jié)即裝將滿時，儲蓄節(jié)內(nèi)的傳感器向垃圾收集站發(fā)送信號，設備開始動作讓管道內(nèi)產(chǎn)生負壓高速抽吸將垃圾吸到收集站的密閉垃圾箱內(nèi)。整個運輸過程都在管道內(nèi)完成，避免了污物在院內(nèi)產(chǎn)生交叉感染和細菌擴散的風險[4]。

收集機房一般配置每小時可高速分離不小于150m3的固氣分離器，還配置了壓實機和可自動開門的垃圾收集箱。這種收集設備一般每天最大垃圾處理量約為22t，設備最大高度一般在9m 左右，每個垃圾收集箱最大容量一般為10t。

被服和廚余垃圾系統(tǒng)的主要組成和工作原理與生活垃圾收集系統(tǒng)基本相同。生活垃圾、被服和廚余垃圾收集物流系統(tǒng)工作流程如圖2 所示。

圖2 生活垃圾、被服和廚余垃圾收集物流系統(tǒng)工作流程

5 物流系統(tǒng)橫向比對

各物流系統(tǒng)橫向比對情況如下。

物流系統(tǒng)需應對突發(fā)任務的科室較少，主要有急診、檢驗、病理、靜配、采血等。氣動物流正好滿足具有時效性高以及傳輸量少的應急需求特點[5]。

大部分的科室屬于有計劃供應，按計劃時效運送，但每次供應量和物品規(guī)格存在一定變化。箱式物流和物流小車正好滿足其時效性和變化性的需求。

AGV 智能物流機器人符合可依據(jù)不同的需求改變行使路徑，其可滿足貨量較大、時效性一般的運輸要求。

垃圾、被服和廚余垃圾收集物流系統(tǒng)，這些專項屬于指定開發(fā)的物流系統(tǒng)，暫時無其他系統(tǒng)可以代替。

6 結語

綜上所述，為建一座全新建筑面積38 萬m2以及1200 床，集醫(yī)、教、研、產(chǎn)的新現(xiàn)代化三級甲等醫(yī)院，配置上合適的物流系統(tǒng)。經(jīng)深入研判最終總結了一套符合實際需求的智能化物流系統(tǒng)配置方案：以箱式為主、氣動為輔，配垃圾、被服和廚余物流，AGV 物流在手術中心、發(fā)熱門診區(qū)域運行。

各類智能化物流系統(tǒng)都具有各自的功能和使用特點，希望技術人員在項目立項前多走訪案例工程，深入學習其優(yōu)秀使用經(jīng)驗，多作產(chǎn)品模向比對，結合自身的使用習慣、建筑特點、物流需求選定適合的智能化物流系統(tǒng)。在建筑方案設計階段就讓物流系統(tǒng)與建筑、結構、安裝等專業(yè)協(xié)同設計，讓建成物流系統(tǒng)發(fā)揮其最大效率為醫(yī)院服務。