医院建筑设计丨医院项目建设中智慧化物流的选择与运用
时间：2022-06-22 作者：bird 浏览：
为引领学术研究，促进学术交流，加强人才培养，第二十三届全国医院建设大会组委会发起“优秀学术论文评选”活动。
本次论文评选活动累计收到来自全国各级医疗机构、科研院所、设计机构等单位论文数百篇，经前期材料审核和两轮专家评审，香港澳华医疗产业集团医疗工艺设计中心设计总监——姚明科先生所撰稿的《医院项目建设中智慧化物流的选择与运用》一文，获得评审团一致认可并取得“优秀奖”殊荣。
优秀奖
医院项目建设中智慧化物流的选择与运用
姚明科-香港澳华医疗产业集团
摘要
随着医院的建设和运营管理需求，医院物资的管理要求日益提高，医院运营效率也受其影响。旧医院改造，结合场地条件进行局部物资运输的整合管理；新医院规划建设，智慧化物流系统打造也成为规划设计重点。其中轨道、箱式、气动、机器人（AGV）等类型的物资运输物流形式是绝大部分医院运营使用到的物流形式。垃圾处理、污衣被服收集等也作为后勤辅助物流形式所被医院考虑。但其工作形式、场地要求、使用限制等各有不同，医院需要结合情况进行合理选择。
关键词
医院建设、智慧化、物流、物资、运营管理
1、引言
在现代医院建设中，为进一步的完善国家卫生体系的建设，努力推进健康中国的战略方针。不仅限于新的医院建设规划中，也包括一些近期近代医院的改造过程中，信息化作为医院建设改造的重点方向，为方便患者、方便医护人员的目的出发，院内信息系统、楼宇智能化系统、物流系统、医院智能弱电系统等，各类为保障并提高医院整体运行效率的辅助手段日益凸显其重要性。
现阶段，其中作为一个重要项目的医院智慧化物流系统如雨后春笋般出现大众的视野和各大医院建设项目中，特别是在国家十三五规划与十四五规划中的新医院的建设。其中作为国家一线的华南地区和华东地区，由于政策和资金的影响，智慧化物流的发展水平较中西部与北部地区较高。且华东与华南由于发展迅速、外来人员众多、医疗资源需求量大、医院规划用地紧张，也导致了在医院建设中的众多局限。针对院内洁净物品、清洁物资、办公用品、临床标本、后勤污物等物品衍生了包含气动物流、轨道物流、箱式物流、AGV运输机器人、垃圾回收系统、污衣被服收集系统、智能仓储系统、智慧药房等各种类型的物品传输系统。其中气动、轨道、箱式、AGV机器人，这四类作为主要物流运输形式，在医院运营的智慧化管理中发挥了其显著的作用。
但无论是智慧化物流系统的建设，还是医院其他智能系统的需求，一切的出发点都是为了体现“以患者为中心、以医护为中心、以服务为宗旨、以管理为目的”的核心目标，在医院建设中通过深入的智能化、全面的物联，透彻的认知，来促使医院、医护、患者、物资供应、辅助管理等之间的有效沟通联系，并利用信息化手段，增强医院的人、财、物、的精细化管理，来降低医院运维成本，提高医院运营效益，提高医院综合能力。
2、医院院内物资运输现状
中国的医院建设，稍早是在上个世纪九十年代，开始有规划的发展，在二十一世纪初期开始尊重医疗专业和追求体量与速度的大发展。在此高速发展时期，医院内各专项各系统的考虑也在逐步全面的过程中，其中做为重要专项的后勤物资物流运输，也显现了很多考虑不周的问题。相比其他发达国家而言，中国的物流运输发展也比较缓慢。传统的医院规划中没有过多的考虑智慧化物流系统，仅仅都是通过人工、推车、电梯等组合形式来实现院内的物资运输，对于运输过程中的运输效率、感染风险、物资安全风险等均有较大的隐患。
— 2.1 物资运输的效率问题 —
在国内现有的绝大部分大体量医院，都经历了数十年的长期发展，部分医院由于不同时期的需求扩建，院区内的医疗建筑逐步在空地增加，导致建筑总平布局缺少妥善的合理规划。部分医院在建筑设计中没有规划到专用的物资运输电梯、通道等路径。导致在院内、楼宇内的物资运输只能考虑人工推送，共用普通患者电梯、医护电梯、通道等。且患者电梯由于资源共用，且运行速度的限制，造成物资运输时层层停、处处等的现象严重。且现有医院发展体量巨大，各大省会重点三甲医院运营体量已达20万平方米甚至远超，在单体医疗建筑内，科室分布广泛，科室之间距离远，导致物资在科室之间的运输距离也十分长，且是人工步行推送物资，行进速度缓慢。整体流程结合物资领取、推送、交接、储存等各环节的时间占用，导致物资在院内的运输效率十分低下，难以保障紧急高效的使用需求。
— 2.2 物资运输的感染风险 —
在近些年爆发的各大疫情中可以看出，医院感染控制问题，是医院运营管理的一大重点。且针对一些呼吸类疾病的院感控制要求更为严格，对于其中涉及到的一些空气传播、飞沫传播、气溶胶传播等，对于暴露在外的物体均有感染的风险。在现有的医院运输中，绝大数考虑为通过人工、推车、电梯等组合形式来实现院内的物资运输，势必物资会在运输过程中长时间的暴露在外，对医院环境、和患者环境，均有极大的交叉感染风险。即使物资物品有外纸盒包装整体包裹，但在物资的储存、交接环节都依然存在很大的感染风险。
— 2.3 物资运输的安全问题 —
伴随医疗技术的发展，物品的需求多样性增加，其中不乏很多贵重药品、器械、物品的增加，例如毒麻药物、精密器械、贵重物资等。且伴随医院成本控制要求和精细化管理要求，对于科室物资的管理也日益严格。现状中医院的各类物资运输均处在公共空间内进行，和普通医护人员、患者、家属、后勤人员、社会人员等均处在同一空间，且物资运输的路径较长，在长时间、多频次的物资运输作业中，使整个运输过程存在较大的、实时的安全隐患。
— 2.4 物资运输的管理与成本问题 —
在现有医院物资的管理中，存在物资院外运输、登记接收、储存、领取发放、二次运输、二次储存等多个环节，每个环节均有人工完成，物资的管理和运输多数为专人完成。且对于物资的溯源管理需求，每个节点均需精细化管理，势必会有大量的人力管理需求。且针对后勤物资管理时，在医疗工艺设计过程中和医院相关科室的对接可以看出，处于防潮防湿、院方和实际情况，越来越多将库房全部放置在地下室区域的医院逐渐显现其中的问题，所以在新的项目建设中，越来越多的项目提出要将药库等重点库房放置在地面以上空间，这也将对建设和管理带来成本投入。总结关于人力资源的成本、管理的成本、场地资源的成本、公共资源占用的成本，这四点是影响物资运输管理的重要因素。
3、医院建设中物流选择的难点
作为医院设计产业的从业者，在开展医疗工艺规划和设计的过程中，了解到很多关于智慧化物流的信息。现在市场中物流形式很多，相关厂家也很多，产品各自有优点和缺点参差不齐。而且就现在医院的实际情况而言，物流系统还处在发展阶段，缺少大量的实际运营数据统计。针对不同类型、不同床位数、不同建筑体量的医院，均会有不同的适用情况，而这些数据还是一个理论研究，和适当试验的阶段，所以其一些参数、数据、总结，还缺乏一定的基础可靠性。故此而言，就缺少了对医院在物流选择上实际指导作用的准确性。
同时，在已经建成投入使用的物流系统中，根据实际运行情况，遇到了很多更加实际的问题，例如气动物流在传染病医院运用中气流传染的影响，箱式物流在轨道跨越建筑防火分区时候的处理方案等问题都会影响到不同物流形式的实际运行效率和安全等。这些问题也会是影响到物流形式选择的不确定因素。
4、医院物流的现有主要形式
当下医院建设中，物流形式多种多样，涉及到洁物、污物、后勤物资等多种的运输需求，以下只针对物资运输中的气动物流、轨道物流、箱式物流和AGV运输机器人进行介绍。
— 4.1 气动物流 —
4.1.1 基本介绍
气动物流是以压缩空气为动力来源，借助计算机系统的控制管理，通过网络布点管理来实现物品在不同区域、科室、点位上的点对点传输。根据医院体量和科室需求，可设置几十个到上百个点位不等，同时进行合并管理。但在所运输物资的类型选择上有适当约束。由于运送载体的限制在常规情况下不超过5KG，但运送速度可达5 m/s -8 m/s，是目前运送速度最快的。一般运用在护理工作、业务管理工作、门诊管理工作中等，用于运输标本、单据文档、病案、药品、小型器械等。作为最为快速的远距离物流形式，气动物流较为常见。
4.1.2 系统构成
气动物流传输系统主要构成部件为末端工作站、传输瓶、传输管道、风机动力系统、管道转换器、控制系统和信号系统等。
4.1.3 适用情况
气动物流作为运输较快的远距离传输，在适用情况上也会因运载重量和物品体积的限制而有所局限。本形式较常规的使用在检验与实验、药品、后勤中。
— 4.2 轨道物流 —
4.2.1 基本介绍
轨道物流通用全称可叫做自动化轨道小车物流系统，以固定轨道为运输路径，小车箱体为载体，通过竖向井道的传送和水平路径的传送，来进行中型物品的传送。其设备内置水平系统，以保证运输转向过程中的水平保持。但其设置会受竖井井道选址和横向铺设轨道对建筑层高的影响，所以较气动物流而言，轨道物流限制和因素影响上会更大一些。且运载力上有了较大的提升，可达到单车20-30KG，运送速度可达0.6 m/s-1 m/s，运输物资种类更多，会适用更多的物资运输需求和科室需求。
4.2.2 系统构成
轨道小车系统的构成组件主要包含收发工作站、智能运输轨道、轨道转轨连接件、运载小车、分区隔断门、空车储存区、维修控制中心等。
4.2.3 适用情况
轨道小车物流由于其体积和可运载重量的增加，使得它的可用范围也大大增加，包含了更多的类似于手术包、器械等大宗物品。
— 4.3 箱式物流 —
4.3.1 基本介绍
箱式物流作为近期医院建设过程中新研创的一种物流形式，完成案例较前两种更少一些。是参考工业物流传送带衍生而来的物流形式，它是将物品放置在运输周转箱内，通过周转箱在传送轨道上的运送，来实现物品的运输。其中周转箱是可拿起更换的，它的运载量也是最大的，可达到单箱体50KG，可运送体积也是最大的。运送体积的增大，伴随着就是运输路径条件要求增高，需要更多的横向空间和竖向空间，所以箱式物流在竖向同样采用井道上下传输，横向传送是由于高度要求的增高，在很多要建筑装饰完成净高的要求，导致箱式轨道在同层井道连接科室末端点位的时候，会更受限制。常规情况是在特定的设备层或者地下室设置整个物流系统的水平转换层，以连接到不同的医疗板块，而在其他各个楼层就暂不优先考虑设置同层井道连接科室末端点位的横向运输路径。
4.3.2 系统构成
箱式物流由于发展较前两者而言比较短，它的相关配套设置和设备都还有很大优化空间。其主要系统构成包含收发站点、垂直运输分拣机、水平贯通运输轨道、运载箱、维修控制中心等。
4.3.3 适用情况
— 4.4 AGV运输机器人 —
4.4.1 基本介绍
AGV运输机器人又称自动运输导航车，是在物流产业高速发展的行业运用更为广泛，在医院中延伸引用分为不带储存箱体的后勤物资运输管理机器人和带箱体的物资运输机器人。运输机器人通过沿途上设置的激光/磁性控制点位，来进行运输路径导航，实现物品的运输。医用高载重运输导航车最大可达近500KG的载重量，运输速度受交通路况影响，最快可达1m/s,是专门针对医院内大中型物品的传输而研发的，致力于更多的物品运输类型，不仅可运用于医疗临床板块，同时还可以运用在被服、餐饮、包装垃圾等的运输。且由于运输载体是一个个独立的导航车，所以此系统更方便与后期的增减管理。
4.4.2 系统构成
自动运输导航车、自动运输导航推车、工作站、激光/磁导航系统等。
4.4.3 适用情况
由于AGV运输机器人在工作过程中，受人为的影响因素最大，所以在运输使用环境的选择上更偏向与一些内部辅助使用，例如手术室、消毒供应中心、静配中心等。
5、医院物流的应用选择
医院物流输送系统核心的功能是用于医院内部各种日常医用物品的快速自动化运送。采用不同的物流输送系统，即可运送药品、小型器械、单据、标本、血液、血样、X光片、敷料、处方、办公用品等小型物品，也可运送输液、被服、手术器械包、餐饮、医疗废弃物等中等或体积较大的物品。不同的物品，使用的科室不同，对于物资的运输要求不同，会有不同的物流形式选择来与之对应，并不是某一个单一方式的物流能够完全解决的，所以在物流形式的选址中，必定是一个主要物流加辅助物流的协助形式。
物流是依附在建筑内的，在形式的选用中，同时更需要结合建筑条件、管理发放、投资造价等多种因素进行评估，从而综合出一套经济适用，便捷运维的综合智能化物流系统来辅助语言的运维管理，从而协助提升医院的运维管理效率。
实际上，单一的物流方式都各有利弊，只不过多与少、大与小的区别，那么为了能够更加全面的解决医院物资运输的要求，经过从运输物品、适用科室类别、运输效率、运输量、建筑条件以及消防解决方案等多维度的分析和评价之后，对医院的智能化物流系统组合方式的建议如下：
6、结语
现在医院的床位数和体量越来越大，而容积率也越来越高，医院的智能化物流系统作为一个专项设计，在满足医院物资运输需求的前期下，应该尽可能的让出面积去满足医疗功能。现在市场上使用较多的气动物流、轨道小车，以及新兴的箱式物流从实际案例和厂家调研的分析来看，气动物流已经逐渐无法满足医院的物资运输需求，虽然速度较快，但运量的局限性使得其只能作为一个点对点的补充物流存在；轨道小车经过数年的实践之后，不管是从建筑条件，还是从工艺流程和消防方面来说，都较为成熟，即只需要占用较小的空间就可以满足医院大部分物资的运输，可以成为一个主要的医院智能化物流类型；近两年新兴的箱式物流实际上是从工业物流运输模仿来的，运量大，效率也不错，但工业上的物流运输基本上是点对点的，即A点到B点，而医院的物流运输是从A或B或C到D或E或F，那么就需要占用较多的建筑空间来完成单向（往复）提升机、平层分拣的设置，同时接收站点为了满足消防要求，后续还存在需要升级成熟的系统设置。最终医院的物流选择终将是一个复合型的多种综合智能化物流协同平台。
导读：
