探討醫院如何配置智能物流系統

高錫良

（廣東省中醫院，廣東 廣州 519000）

0 引言

將醫院內部物資科學高效、及時、安全的送達指定位置是支撐整個醫院正常運營的重要保障措施。醫院在醫療業務和管理制度逐步變化與發展，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療業務效率和醫院經營成本。

從近年來醫院供給側結構性改革的發展趨勢來看，各大醫院正加快從過去的傳統醫院轉向智能化醫院發展，但大量的醫院內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，醫院正在進一步優化醫療供應鏈、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院物資高效運輸的解決方案，可以從以下方面進行分析。

1 醫院物資特點

（1）物資要求。醫院物資可分為四大類，第一類是常規量大的醫療、辦公物資，如靜配輸液、檢驗樣本、各類藥品、血液制品、醫療器械、辦公用品、病歷檔案等。第二類是相對零散量少的醫療、辦公物資，如血漿、檢驗樣本、單據報告等。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、醫療垃圾等。

（2）運輸要求。必須滿足院感的安全要求和運輸的效率要求。

2 運輸要求

（1）收發地。醫院可分為門診、醫技、住院、科研、傳染、行政等功能區，不同規模醫院的功能區所處的位置會有不同，可能會在同一樓或不同樓幢。收發物資現象在院內任何角落不停的發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。（2）運送時間。醫院早晚業務高峰時間段也是物資集中收發時段，其特點需求量大、時間緊、任務重。

3 傳統模式存在的問題

醫院的運送方法基本采用著人力+手推車和電梯的傳統模式，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域常出現人流和潔污流通道混用的現象，這樣既不符合醫院感染防控要求又增加了院內傳染病交叉感染的風險。

3.2 運送效率低

傳統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。特別在突發急需調用醫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醫療事故的處理能力和增加醫療事故的風險。

3.3 管理成本高

傳統模式在進貨、發貨和退貨物品的環節上需配置很多的人全過程參與當中的調配、運送、記錄、復審、復查、結賬的閉環制度管理，這種無效協調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，醫院缺少了物流改革的動力，從而導致新醫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

為解決醫院物流的各種問題，新醫院需要配置一套現代化程度高、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。

4.1 氣動物流系統

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

（2）特點。氣動物流系統具有收發速度快、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站，可考慮設置在病區護士站、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、病案室等區域。

（3）系統組成。收發站、傳輸管道、空氣壓縮機、傳輸瓶、轉換器、控制系統、消防措施。

4.2 軌道小車物流

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

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

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

收發站是物流小車的接收或發送設備。一般的物資收發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、物資調配中心等收發貨量大、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、發送的傳輸效率。

物流小車是物流運輸載體，主要由驅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絡。軌道網絡可以設置在室內裝飾空間的吊頂下方，地下室或架空層的空間上部設備層。水平線上的軌道網絡常規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絡的扳道，用于一條軌道上的物流小車轉換到另一條軌道上。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，物流軌道的防火軌道段穿過專用防火卷簾。當突發火災報警時，防火應急裝置自動啟動應急系統，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。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

（1）特點。箱式物流傳輸系統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）系統組成。水平傳輸線、垂直傳輸線、提升機、周轉箱、傳輸滾輪、收發站。

水平傳輸線是以大量傳輸帶組成的傳輸網絡，主要實現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。可傳輸的箱體可以很多的選擇，它可以根據使用需求訂制不同規格的周轉箱體。

垂直傳輸線是與水平傳輸線連接，屬于傳輸網絡的一部分，主要是垂直方向的自動傳輸線，通過下降、提升、分揀、輸送的動作將周轉箱體傳輸到各個樓層的站點。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、電梯實現無人駕駛的全自動搬運配送服務，這是醫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控制，利用激光導航和圖像識別技術依據預先設置的激光導航地圖實現自主移動。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、路徑規劃和靈活繞障的能力。這種智能算法甚至可以實現同時大規模多機器人的工作調度，以及完成高效的協同工作[3]。

（3）綜合污染指數和有機污染指數評價表明，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）系統組成。AGV 單車、AVG 控制系統、AGV 控制系統。

4.5 生活垃圾、被服和廚余垃圾收集物流系統

（1）特點。可以有效減少收集生活垃圾、被服和廚余時造成的空氣污染，告別過去垃圾隨人轉運異味四處漂的現象。

（2）原理。傳送方式分為兩種：一種是樓宇內設置垂直管道，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空氣，讓管內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）系統組成。生活垃圾、被服和廚余垃圾收集物流系統的主要組成組件有站點投放口、管網系統、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，同時也可實現刷卡投放、投放計時、投放計次的多種管理需求。

管網系統是通過管道系統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，當儲蓄節即裝將滿時，儲蓄節內的傳感器向垃圾收集站發送信號，設備開始動作讓管道內產生負壓高速抽吸將垃圾吸到收集站的密閉垃圾箱內。整個運輸過程都在管道內完成，避免了污物在院內產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的主要組成和工作原理與生活垃圾收集系統基本相同。生活垃圾、被服和廚余垃圾收集物流系統工作流程如圖2 所示。

圖2 生活垃圾、被服和廚余垃圾收集物流系統工作流程

5 物流系統橫向比對

各物流系統橫向比對情況如下。

物流系統需應對突發任務的科室較少，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，這些專項屬于指定開發的物流系統，暫時無其他系統可以代替。

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、教、研、產的新現代化三級甲等醫院，配置上合適的物流系統。經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、發熱門診區域運行。

各類智能化物流系統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，深入學習其優秀使用經驗，多作產品模向比對，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。在建筑方案設計階段就讓物流系統與建筑、結構、安裝等專業協同設計，讓建成物流系統發揮其最大效率為醫院服務。