探讨医院如何配置智能物流系统

高锡良

（广东省中医院，广东 广州 519000）

0 引言

将医院内部物资科学高效、及时、安全的送达指定位置是支撑整个医院正常运营的重要保障措施。医院在医疗业务和管理制度逐步变化与发展，其中需求物资的品类和运输量也在增多，物资供给效率直接影响着医疗业务效率和医院经营成本。

从近年来医院供给侧结构性改革的发展趋势来看，各大医院正加快从过去的传统医院转向智能化医院发展，但大量的医院内部物资运输方式还是停留在过去的人力+手推车和电梯的传统模式阶段。随着需求物资的品类和运输量增多、用工成本的增加，医院正在进一步优化医疗供应链、加强物流管理体系，寻找更高效的运输方法。

为了更好地探讨智能化医院物资高效运输的解决方案，可以从以下方面进行分析。

1 医院物资特点

（1）物资要求。医院物资可分为四大类，第一类是常规量大的医疗、办公物资，如静配输液、检验样本、各类药品、血液制品、医疗器械、办公用品、病历档案等。第二类是相对零散量少的医疗、办公物资，如血浆、检验样本、单据报告等。第三类是可回收使用量大的污衣被服类，如手术服、住院服、被服、工作服等。第四类是需清除外运处理量大的垃圾类，如生活垃圾、厨余垃圾、可回收垃圾、医疗垃圾等。

（2）运输要求。必须满足院感的安全要求和运输的效率要求。

2 运输要求

（1）收发地。医院可分为门诊、医技、住院、科研、传染、行政等功能区，不同规模医院的功能区所处的位置会有不同，可能会在同一楼或不同楼幢。收发物资现象在院内任何角落不停的发生或任何科室的指定位置。不同大小的物资随着运输路线穿越楼层、跨过楼宇路径曲折多变，给每次运输任务带来了不少的挑战。（2）运送时间。医院早晚业务高峰时间段也是物资集中收发时段，其特点需求量大、时间紧、任务重。

3 传统模式存在的问题

医院的运送方法基本采用着人力+手推车和电梯的传统模式，这种模式大致存在以下问题。

3.1 存在交叉感染风险

由于医院受可使用面积的约束，物资管理部门为提高场地的利用率常使如洁净区域常出现人流和洁污流通道混用的现象，这样既不符合医院感染防控要求又增加了院内传染病交叉感染的风险。

3.2 运送效率低

传统模式主要是运用人力搬运物资，与可智能化设备相比，其效率低。特别在突发急需调用医疗物资时受用人原因和用梯时耗的制约，其中大大降低了应对突发医疗事故的处理能力和增加医疗事故的风险。

3.3 管理成本高

传统模式在进货、发货和退货物品的环节上需配置很多的人全过程参与当中的调配、运送、记录、复审、复查、结账的闭环制度管理，这种无效协调和沟通在一定程度上提高了管理难度和管理成本。

3.4 管理制度难突破

因受当前社会运输装备的制造水平制约，医院缺少了物流改革的动力，从而导致新医院在运营阶段没有更科学先进的运输方式可使用。

4 物流新技术

为解决医院物流的各种问题，新医院需要配置一套现代化程度高、物流效果好、既能降低物流成本又方便管理的运输方案，了解到智能化物流系统在改善物流效率、物流成本、资源利用方面有着显著成效[1]。

智能化物流系统是总称，它包含在不同场所使用的气动、轨道小车、箱式、高速动车组（automotrice à grande vitesse, AGV）物流机器人、垃圾、被服、厨余等独立运行的物流系统。

4.1 气动物流系统

（1）原理。整套系统受智能管理系统控制，利用空气压缩机的抽吸功能让传输管道内产生正负压差效应，从而推动传输瓶随气压输送到指定收发站。

（2）特点。气动物流系统具有收发速度快、噪音分贝低、投送距离长、占用空间小、安装灵活等特点，单次载重约5kg。其中可解决单次运载量少、体积小、重量轻、任务急的小物品传送问题。该物流需设固定收发站，可考虑设置在病区护士站、采血房、中西药房药库、静配中心、手术中心、临床检验科、血库、病理科、放射科、超声科、ICU、供应室、病案室等区域。

（3）系统组成。收发站、传输管道、空气压缩机、传输瓶、转换器、控制系统、消防措施。

4.2 轨道小车物流

（1）特点。相比气动物流系统时间较慢，单次运载量较大，单次运载重量为15～20kg。

（2）原理。整套系统受智能管理系统控制，利用物流小车在专用运输轨道上输送物品到指定收发站。

（3）系统组成。收发站、物流小车、物流轨道、变轨器、控制系统、消防措施等，其中说明如下。

收发站是物流小车的接收或发送设备。一般的物资收发站点设备是采用单轨进出站点工作模式。对于如静配中心、检验科、中心供应、病科理、抽血室、物资调配中心等收发货量大、频率高的站点，建议接收口站点选用双轨式的工作模式，以提升物资接收、发送的传输效率。

物流小车是物流运输载体，主要由驱动底盘和运载箱部件组成，就好比是行驶在公路上的小汽车，物流小车一般运输箱体的尺寸是430mm×320mm×350mm 左右，载重量15～20kg，小车的水平传输速度大概在0.8m/s，垂直速度0.4m/s。

物流轨道相当于高铁轨道，行使物流小车的专用轨道网络。轨道网络可以设置在室内装饰空间的吊顶下方，地下室或架空层的空间上部设备层。水平线上的轨道网络常规是采用直线型传输轨道，垂井轨道则是采用包含齿轮条的垂直传输轨道。

变轨器相当于高铁轨道网络的扳道，用于一条轨道上的物流小车转换到另一条轨道上。它的运作原理是一条轨道上的物流小车行使到变轨器，通过变轨器的平移动作将物流小车平移到另一条轨道全置，与另一条轨道接通后物流小车使出变轨器进入正轨道继续前往。

消防措施主要包含防火卷帘、防火轨道段、专用防火窗。它的运作原理是防火卷帘平常处于开启状态，物流轨道的防火轨道段穿过专用防火卷帘。当突发火灾报警时，防火应急装置自动启动应急系统，处于防火卷帘位置的防火轨道段自动断开轨道，防火卷帘下降自动关闭，防火窗闭窗形成防火状态。穿越防火卷帘的防火轨道段如图1 所示。

图1 穿越防火卷帘的防火轨道段

4.3 箱式物流传输系统

（1）特点。箱式物流传输系统其特点与物流小车极期的相似。只是载重量不一样，箱式物流每次单次的载重量30～50kg，水平速度0.3～2m/s，垂直速度1～2m/s，运行速度较物流小车慢一点。因箱体、轨道和井道的尺寸要求较大，对建筑的建设条件要求较高[2]。

（3）系统组成。水平传输线、垂直传输线、提升机、周转箱、传输滚轮、收发站。

水平传输线是以大量传输带组成的传输网络，主要实现物品在水平方向上的快速传输和分拣。传输带一般采用结构简单、可靠性强的电动滚筒传输组件。传输线一般每区段荷载可以达到100kg，物流箱可以0.5～1m/s 的速度运行，最高传输量可达1500 箱/h。可传输的箱体可以很多的选择，它可以根据使用需求订制不同规格的周转箱体。

垂直传输线是与水平传输线连接，属于传输网络的一部分，主要是垂直方向的自动传输线，通过下降、提升、分拣、输送的动作将周转箱体传输到各个楼层的站点。一般每次可提升4～8 个箱，载重约为200kg，速度为1.75～2m/s，每小时可传输150～800 箱。

4.4 AGV 智能物流机器人

（1）特点。智能物流机器人可在走廊、电梯实现无人驾驶的全自动搬运配送服务，这是医院运输物资方式的一种补充。每台智能机器人运行速度0.1～2m/s，最大爬坡坡度可达到5°，最大载重量（含传送箱）约500kg。

（2）原理。智能物流机器人受计算机智能化系统控制，利用激光导航和图像识别技术依据预先设置的激光导航地图实现自主移动。并且通过计算机的智能算法让智能物流机器人像人一样可以自主决策、路径规划和灵活绕障的能力。这种智能算法甚至可以实现同时大规模多机器人的工作调度，以及完成高效的协同工作[3]。

（3）综合污染指数和有机污染指数评价表明，洞庭湖及其入湖口表层沉积物整体上呈轻度污染，南洞庭湖污染比东、西洞庭湖及入湖口严重，各个入湖口中以湘江入湖口污染最高。

（3）系统组成。AGV 单车、AVG 控制系统、AGV 控制系统。

4.5 生活垃圾、被服和厨余垃圾收集物流系统

（1）特点。可以有效减少收集生活垃圾、被服和厨余时造成的空气污染，告别过去垃圾随人转运异味四处漂的现象。

（2）原理。传送方式分为两种：一种是楼宇内设置垂直管道，靠自重楼上垃圾落到底层垃圾箱或垃圾房，这种方式会造成臭味漂散的问题；另一种是通过机备抽吸预铺人物流管道内空气，让管内形成负压将生活垃圾、被服和厨余垃圾收集到收集站，再分类外运清运处理。

（3）系统组成。生活垃圾、被服和厨余垃圾收集物流系统的主要组成组件有站点投放口、管网系统、收集机房。

垃圾投放口是大家投放垃圾的地方，用户可在垃圾投放口提前进行垃圾分类，每个投放口对应投放不同种类的垃圾。另外，每个站点投放口都具有智能化的控制模式，按钮即自动开闭投放门，同时也可实现刷卡投放、投放计时、投放计次的多种管理需求。

管网系统是通过管道系统连接所有站点投放口和连通到垃圾收集机房。它的运作原理是楼上的垃圾通过竖管重力下落到储蓄节，当储蓄节即装将满时，储蓄节内的传感器向垃圾收集站发送信号，设备开始动作让管道内产生负压高速抽吸将垃圾吸到收集站的密闭垃圾箱内。整个运输过程都在管道内完成，避免了污物在院内产生交叉感染和细菌扩散的风险[4]。

收集机房一般配置每小时可高速分离不小于150m3的固气分离器，还配置了压实机和可自动开门的垃圾收集箱。这种收集设备一般每天最大垃圾处理量约为22t，设备最大高度一般在9m 左右，每个垃圾收集箱最大容量一般为10t。

被服和厨余垃圾系统的主要组成和工作原理与生活垃圾收集系统基本相同。生活垃圾、被服和厨余垃圾收集物流系统工作流程如图2 所示。

图2 生活垃圾、被服和厨余垃圾收集物流系统工作流程

5 物流系统横向比对

各物流系统横向比对情况如下。

物流系统需应对突发任务的科室较少，主要有急诊、检验、病理、静配、采血等。气动物流正好满足具有时效性高以及传输量少的应急需求特点[5]。

大部分的科室属于有计划供应，按计划时效运送，但每次供应量和物品规格存在一定变化。箱式物流和物流小车正好满足其时效性和变化性的需求。

AGV 智能物流机器人符合可依据不同的需求改变行使路径，其可满足货量较大、时效性一般的运输要求。

垃圾、被服和厨余垃圾收集物流系统，这些专项属于指定开发的物流系统，暂时无其他系统可以代替。

6 结语

综上所述，为建一座全新建筑面积38 万m2以及1200 床，集医、教、研、产的新现代化三级甲等医院，配置上合适的物流系统。经深入研判最终总结了一套符合实际需求的智能化物流系统配置方案：以箱式为主、气动为辅，配垃圾、被服和厨余物流，AGV 物流在手术中心、发热门诊区域运行。

各类智能化物流系统都具有各自的功能和使用特点，希望技术人员在项目立项前多走访案例工程，深入学习其优秀使用经验，多作产品模向比对，结合自身的使用习惯、建筑特点、物流需求选定适合的智能化物流系统。在建筑方案设计阶段就让物流系统与建筑、结构、安装等专业协同设计，让建成物流系统发挥其最大效率为医院服务。