智慧医院,尤其是大型和超大型医院,有大量复杂多样的物料运输需求,仅依靠传统的人工运输来满足医院高效运营的要求变得越来越困难。
近年来,随着人工智能、物联网等新一代信息技术的发展,医院物流系统的创新产品发展迅速,目前市场的主导产品包括气动物流、轨道小车物流、中型箱式物流、机器人物流、试样管物流、垃圾收集和传输系统等。 洗衣收集系统、物流电梯、手工供应立体柜、无人机物流等。 其中,气动物流、轨道小车物流、中型箱式物流、机器人物流是目前主流的物流系统。
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气动物流转运系统
气动物流输送系统是指以压缩空气为动力,以输送瓶为载体,在管网中实现工位之间物品的智能双向点对点快速安全输送,是最早引入医院的物流系统之一。
气动物流传动系统具有成本低、速度快、噪音低、运输距离远、清洗方便、使用频率高、占用空间小、穿透率高等特点。
气动物流转运系统是最大的优点是:输送速度快,输送瓶在管道中的输送速度在高速下可达每秒5 8米。 但缺点也很明显即每次变速器量小,一般每次变速器重量不超过5公斤,每次变速器都需要人工将物料装入变速器瓶中,拆卸变速器瓶,难以实现与发端和收发端其他系统的智能对接,形成全流程智能化无人流水线传动链。
例如,当用于试样的运输时,需要手动将试样试管安装到送发端的转移瓶中,而在实验室部门的试样接收室中,需要手动打开和取出试样试管,难以与智能试样接收系统无缝对接, 然后试样试管就不能直接送到试线了。
此外,早期的气动物流输送系统还存在输送瓶堵塞、漏气或气源不稳定、输送瓶误送丢失、血液标本振动溶血、液体药品起泡、接收点拥堵、运维成本高等问题。
近年来,在新一代信息技术的支持下,包括不锈钢加固管道的应用、安装在传输瓶中的物联网芯片、物联网定位系统、缓冲减速、自动收发站点等,早期气动物流传输系统暴露出的问题已逐步得到解决。 适用于零星药品、试验标本、小型耗材、血库血标本、急件小物品的运输。
轨道小车物流传输系统
轨道小车物流输送系统是指利用智能轨道载货小车在计算机控制下,在专用轨道上输送物品的系统。 轨道小车在轨道上以 0 的速度运行4~0.每秒6米,自行车重约10 15kg。
轨道小车物流传动系统与气动物流传动系统的比较运输速度较慢,但可以运输比较重和较大的物品,与医院输液药品、批检标本、首室小物品的运输相比具有优势。
由于小车装载能力和小车体积的限制,第一病房发往手术室等病房的手术器械包等大体积材料无法装入拉杆箱,而对于病床多、静脉输液量大的医院,轨道小车物流很难完成从静脉配药中心到内所有病房的静脉输液药物配送指定的时间。
根据调查,对于大型医院来说,轨道小车的传动效率只能承担医院物料输送量的一半左右,另一半物料需要其他物流系统或人工运输才能完成。
轨道小车相对低于中型箱式物流系统,缺点是传动效率相对较低,但优点是成本相对便宜,建筑空间的安装条件比较简单。 早期,轨道小车的物流传输系统还存在倒置体行走过程的问题,难以承担液体物料的运输,但近年来,这个问题已经通过技术创新得到解决。
此外,调查发现,医院轨道小车物流传输系统轨道大多安装在走廊的天花板下,小车会发出嘈杂的干扰,干扰患者行走,影响医疗环境的体验。
中型箱物流转运系统
中型箱式物流输送系统由输送箱、立式提升机、水平输送线、智能收发工作站、防火窗、控制系统组成,输送箱在水平输送线上以0的速度运行5~1.0米秒,垂直输送速度15~3.0米秒,单箱载重约30-50kg。
与轨道小车物流传输系统相比,中型箱式物流传输系统的最大优点是箱体更大,医院内大部分清洁物料都可以放入箱内运输,其承载能力远远超过轨道小车传输系统传动效率可占医院洁净物料输送的90%左右,特别适合大型、超大型医院承接大量物流运输。
但是,中型箱式物流输送系统的缺点主要包括对工程安装空间条件要求较高,水平安装要求建筑物楼层高度有足够的空间,垂直安装需要有较大的物流井,工程施工难度大,垂直运输速度慢,容易拥堵, 设备易磨损损坏,运维材料成本高。
近年来,随着技术创新,中型箱式物流系统技术不断迭代发展,这些存在的问题逐步得到优化。 特别是循环提升机技术的应用,很大程度上解决了垂直运输速度慢、易拥堵的问题,大大提高了大型、超大型医院高层住院楼病房高峰期的物资配送效率,成为大型、超大型医院建设项目考虑和选择的智能物流工具之一。
新建或改建医院考虑中型箱式物流输送系统时,应在建筑设计中进行规划设计预留垂直物流竖井、不同建筑物之间的水平物流传递通道、物流系统机房,并考虑物流站点的位置满足取料、出库的便利性、经济性需求。
物流机器人(a**)。
物流机器人(a**)是指在计算机和无线局域网的控制下进行的无人驾驶的自动导引运输车。 物流机器人采用激光导引装置进行引导,沿着程序的预设路径运行,停在指定地点,完成物品转移、搬运等一系列操作功能。
物流机器人支持自主避障、自动开门、自主乘坐电梯、自动充电、自主规划行走路线。
目前,物流机器人主要有两种形式一是车身与料箱的一体化箱体上可设计物联网识别门、出入记录等功能,适用于特殊类型物料的运输二是车体与料箱分离物流机器人是一个简单的车身,类似于集装箱卡车,物流机器人在需要送货时将物料箱托起并运送到指定位置。
物流机器人优点是:它可以运输医院的所有物资,除了清洁的材料外,还可以运输污垢和垃圾。 物流机器人缺点是:目前**高,如果跑步路线混杂行人,会受到人行或路障的干扰,运行速度慢;如果要在垂直地板上运输,则需要占用医院电梯或安装专用电梯,白天的运输效率较低。 目前,它们大多用于手术室、实验室部门和其他职能部门,用于飞机区域内物料的运输。
随着新一代信息技术的发展和加持,物流机器人的功能不断创新和拓展,凭借其适合医院各类物料运输的优势,以及无人智能链全流程配套的特点,未来可能成为医院物流的主要工具。
随着物流机器人的大规模量产和市场竞争的加剧,物流机器人的一级质量逐渐下降,目前普及选型障碍高的问题将逐步消除。 许多医院建设者和管理者预测,物流机器人将在医院物流运输中发挥重要作用,因此在医院建设中考虑了物流机器人专用通道和专用电梯。
四大主流医院物流系统对比
上面介绍的气动物流传动系统、轨道小车物流传动系统、中型箱式物流传动系统和物流机器人传动系统,是国内医院广泛应用的现代物流主流设备系统。 这四种医院物流系统各项技术指标对比详见下表。
表1 4类医院物流系统产品技术指标对比
关于作者
篁园湖
现任香港中文大学(深圳)医学院副院长,并参与筹建香港中文大学(深圳)医院建设项目(3000张床位,建筑面积59万多平方米)。