医院物流自动化输送系统分析

■ 赵红梅李远达

医院物流自动化输送系统分析

■ 赵红梅①李远达②

医院 物流自动化 输送系统

通过对医院物流输送系统的发展历程及现状的介绍，比较分析了气动物流输送系统、轨道小车输送系统、自动导引车（AGV）输送系统、箱式物流输送系统等4种医院物流输送系统的基本构成及其优缺点。指出医院应该根据自身实际情况，分析输送物资来决定具体采用何种输送方式或者采用多种输送系统配合使用，满足自己的实际需求。

Author’s address：Eye and Ent Hospital of Fudan University, Suite of 1103, No.7, No.68 Lane, Julian Road, Baoshan District, Shanghai, 201907, PRC

1 医院物流输送系统背景及现状

随着医院规模的扩大，医院物资输送问题愈发严重。传统的人工运送物资方式越来越不能满足现代化医院的实际需求，现今大型医院物资输送中人流物流混杂，人员与物资挤占电梯，物资输送占用大量医护人员时间与精力，大批物资分发中物资错发漏发等问题严重困扰大型医院的正常运转。医院建设现代化迫切要求信息化、智能化的物流输送系统为医院服务，以解决现阶段大型医院的物资输送问题。

国际上，发达国家由于人力成本高，所以80%的医院均采用物流输送系统进行院内物资输送。20世纪60年代，开始应用气动物流输送系统进行小型物品的输送；20世纪80年代，为适应中型物品输送需求产生了轨道小车物流输送系统；随着科技进步，20世纪90年代，为输送大型或批量重型物资又出现了专门的医院物流机器人系统。国内医院物资输送的自动化程度较低，20世纪80年代末才从国外引进第一套气动物流输送系统，但并未在国内医院迅速推广。2002年中山大学附属肿瘤医院引进了国内首个轨道小车物流输送系统[1]。2012年南京鼓楼医院成为国内首家医院箱式物流输送系统使用单位。2014年10月，中国人民解放军总医院医院箱式物流输送系统投入运行。总体来说，常见的医院物流输送系统包括医用气动物流输送系统、轨道小车物流输送系统、自动导引车（AGV）输送系统、箱式物流输送系统等[1]。越来越多的医院物资输送系统的投入使用，标志着医院的信息化和智能化程度正不断提高，传统的“人手+手推车”或“人手+手推车+电梯”的模式正逐步被取代。

2 医院物流输送系统介绍

2.1 气动物流输送系统

医院气动物流输送系统是一种利用空气压缩机抽取或压缩管道中的空气，造成管道内压差，来输送携带有传输物资的传输瓶，将物资从起始站点输送至目的站点的输送系统。医用气动物流传输系统一般由收发工作站、管道换向器、风向切换器、传输瓶、物流管道、空气压缩机、中心控制设备、控制网络等设备构成[1]。图1为某医院的气动物流输送系统图。

气动物流输送系统由于动力主要依靠管道内压差，因此整个系统中对管道密闭性要求很高，系统维护专业性要求高[2]。气动物流输送系统受设备运能限制，物流传输瓶不能做很大，所以气动系统输送的物资主要为药品、处方、病例、标本、单据等各种可装入传输瓶的小型物品[3]。气动物流输送系统在国外应用已有相当长时间，技术比较成熟，主要用于输送相对重量轻、体积小的物品。在国外，由于医院规模不会很大，物资输送量不大，气动物流输送系统可以解决医院物资输送中上述小型物资的输送问题，节省人力，提高自动化程度。在国内，由于我国人口众多，医院内病

患数量多，医院规模较大，医院内需要输送物资较国外更多、更重，气动物流输送系统只能解决医院内5%左右的物资输送量，不能解决相应的物资输送任务。再加之设备维护要求专业性高，在实际运行中近80%的系统停用、弃用。气动物流输送系统在国内总体应用效果较差。

图1 气动物流输送系统图

2.2 轨道小车输送系统

轨道小车物流输送系统是一种在医院楼板下敷设轨道，通过在轨道上运行的小车来将物资从起始站输送至目的站的物流输送系统。轨道上小车是吊装在轨道上，通过小车上悬挂轮驱动小车在水平及垂直方向运动。轨道小车物流输送系统一般由收发工作站、智能轨道载物小车、物流轨道、轨道转轨器、自动隔离门、中心控制设备、控制网络等设备构成[4]。图2为某医院的轨道小车物流输送系统物流收发工作站。

图2 轨道小车物流输送系统物流收发工作站

轨道小车物流输送系统在物资输送中，首先通过物资起始站的系统触摸屏幕点击“叫车”程序，空的轨道小车到达物资起始站。工作人员将需发送物资放入轨道小车内，将小车扣盖锁定，点击系统触摸屏幕上物资输送目的站，点击“发送”，载物的轨道小车将按照已经敷设好的物流轨道到达目的站，目的站工作人员打开扣盖，取出小车内物品，即完成物资输送任务。轨道小车材质一般为铝质或高强度热塑性工程塑料，物流轨道为专用铝合金轨道，小车行走速度一般为横向0.6米/秒，纵向0.4米/秒。轨道敷设方式一般为单轨双向输送，也存在双轨双向输送，双轨造价因为轨道的增加而加大。

轨道小车物流输送系统在国外应用40多年，可用来装载重量相对较重和体积较大的物品，一般装载重量可达10-30公斤，可以批量运输医院输液、检验标本、供应室物资等。但受轨道间宽度的限制，轨道载物小车箱体宽度最大仅可与轨道宽度相当，所以宽度大于轨道小车的物资无法输送。就物资输送量而言，轨道小车物流输送系统相较于气动物流输送系统输送量增大很多，但是当有尺寸大于轨道小车的物资或者较重物资时，轨道小车物流输送系统也无法满足输送需求。国内医院自中山大学附属肿瘤医院采用轨道小车物流输送系统开始，逐步接触此种物流输送系统，并有不少医院在近10年间使用此种物流输送系统。

2.3 自动导引车（AGV）输送系统

自动导引车输送系统又称无轨柔性传输系统，在医院领域称医药物流机器人、医流机器人，是一种通过自动导引车在楼面及不同楼层间来回穿梭，携带载物车来实现院内物资从起始站输送至终点站的物流输送系统。自动导引车输送系统一般由执行机构、行走装置、感知元件、远程控制网络和控制系统等组成。自动导引车输送系统是在计算机和无线局域网络控制下的无人驾驶自动导引运输车，经磁、激光等导向装置引导按程序设定路径运行并停靠到指定地点，完成一系列物品移载、搬运等作业功能，从而实现医院物品传输[5]。图3为自动导引车及载物箱分合示意图。

自动导引车系统最早出现在20世纪50年代，70年代开始在欧美、日本等发达国家推广应用。自动导引车系统最初应用在工业领域，后进入医院领域，用于解决医院内大宗物资输送问题。医流机器人是专为医院物资输送而设计，以电池为动力，能按中央控制系统指令自动执行输送、调度、装卸任务的医院智能物流机器人系统。和轨道小车最大的不同就是该系统采用无轨水平传输，不受楼层各种管道系统制约。在载重量方面医流机器人有其优势，其载重重量高达80kg，能满足85%的医疗物品运输需要。但单台设备的成本较高，国内很多医院无法承受。另外，此种输送系统要求其输送路线人员流动性不可太大，过多的人员流动会对输送造成影响，而国内现阶段医院内人员流动性较大，因此，此种输送系统在国内应用受到很大限制。

2.4 箱式物流输送系统

箱式物流输送系统是一种将输送物资放入大容量周转箱，通过周转箱在物资输送起始站与物资输送目的站来回传递，以达到物资输送目的的新型医院智能物流输送系统。箱式物流输送系统主要设备由水平输送设备、垂直输送设备以及辅助设备组成。系统运行中，只需要工作人员将装有输送物资的周转箱放入起始站入口设备即可，周转箱将自动输送至目的站的设备处。整个过程无需人工操作输入起始站点，并且物流系统与医院HIS对接，实现物资输送信息化对接。箱式物流系统可以输送输液药品（大输液）、药品、标本、手术器械、无菌用品、消毒包、被服、后勤物资等院内物资。基本可装入周转箱的医院物资均可实现自动输送，可以解决医院内90%的物资输送任务。图4为箱式物流输送系统垂直输送设备和水平输送设备。

箱式物流输送系统最初应用于烟草、邮政、图书、医药等物流自动化输送中，在国内也已经应用40多年，技术成熟。2012年，南京鼓楼医院成为国内首家使用医院箱式物流输送系统的医院。2014年，解放军总医院新门诊大楼改建，也将箱式物流输送系统应用到新建门诊楼中。箱式物流输送系统在上述两家投入运行医院的应用，得到较好的反馈，为大型医院物资输送提供了新型的物资输送自动化输送方案。

箱式物流输送系统的投建适宜在新建或改扩建医院中投入使用，系统在不同楼层间实现物资输送是通过类似电梯的垂直分拣设备，因此需要在

医院建设中考虑井道的预留。另外，箱式物流输送系统水平输送设备的布置有落地安装和吊装两种形式，设备布放需要占用一定的空间。箱式物流输送系统作为新型医院物资输送系统，可以解决大型医院的大量物资输送任务，但也需要占用一定的医院空间资源。并且设备站点布放要根据医院建筑布局确定，部分偏远、零星物流站点的站点设置问题需要考虑其经济性。因此，箱式物流输送系统需要根据医院建筑布局情况来实际确定具体站点布置问题及设备布放位置。

图4 垂直输送设备和水平输送设备

表1 各物流输送系统对比

3 医院物流输送系统对比

医院物流现代化是现代化大型医院的必然需求，各种物流输送系统也各有优缺点。气动物流输送系统传输速度快，对于体积较小、重量较轻物资（如处方单、小盒药品、少量标本）输送具有优势，但其只能输送此类较小物资且设备维护要求较高限制其在医院领域的广泛应用。轨道小车物流输送系统相较于气动物流输送系统输送物资的重量增加，也可输送较大体积的物资（如大盒装药品等）。但其单个小车受轨道限制宽度不可做太宽，每个车载重不可超过15kg，轨道小车不可自轨道上取下，输送物资需人工搬运至起始站将物资装入小车，单个小车的造价高昂，这些问题也制约着轨道小车物流输送系统在现代医院中的应用。自动导引车（AGV）输送系统的优势在于可输送大批量重型物资，但单个导引车的价格较高，系统运行环境中人流量不可太大，系统安全性等实际问题也是其在医院应用中需要解决的问题。箱式物流输送系统可以满足医院绝大多数物资输送需求，但是整个系统要求最好在新建或者改扩建医院中实施，整个系统设备占用一定的医院空间，不是所有的医院站点均适合设置物流站等问题，也是需要使用医院考虑的。表1为各种物流输送系统对比表。

通过表1可以看出，各输送系统各有优势，解决医院物资输送的问题不尽相同。医院应该根据自身实际情况，分析输送物资来决定具体采用何种输送方式或者采用多种输送系统配合使用，来满足自己的实际需求。

医院物流输送系统的使用就是通过专用的物资输送设备，实现医院的物流和人流的分离，做到了“人物分流”，以“物流来代替人流”的现代化物流管理。随着物流输送系统在各医院的应用，将大大提高医院的现代化程度，减轻医护人员工作量。各种物流自动化系统在各大医院的投入运行是医院需求的必然结果，也必将为患者提供更好的医疗服务提供帮助。

[1] 沈崇德.医院物流传输系统浅析[J].中国医院，2009,13(3):74-76.

[2] 徐家俊，周亚峰.医院物流自动化传输系统[J].医疗卫生装备，2003(8):44-45.

[3] 周朝援.医院物流传输系统——一种现代化的医院管理系统[J].中国医院管理，2001,12 (21):55-56.

[4] 朱贤.医院药品整体自动化物流系统的设计与应用[J].抗感染药学，2010,7(4):299-302.

[5] 沈崇德.医院AGV物流传输系统的技术特点与构成[J].医疗卫生装备，2009,11(11):92-93.

Analysis on hospital logistics automatic conveying system /

ZHAO Hongmei, LI Yuanda// Chinese Hospitals.-2015,19(6):76-78

hospital, logistics automation, conveying system

Based on the introduction of history and status quo of hospital logistics automatic conveying system, the basic structure, the advantages and disadvantages of Pneumatic conveying system, rail car delivery system, AGV and box conveying system were compared and analyzed. It shows that hospital should select suitable logistic conveying system according to self situation and the characters of materials to match its own demand.

2014-12-17](责任编辑 张晓辉)

①复旦大学附属眼耳鼻喉科医院，201907 上海市宝山区菊联路68弄7号1103室

②普天物流技术有限公司， 201907 上海市宝山区菊联路68弄7号1103室

李远达：普天物流技术有限公司系统设计工程师

E-mail：langyun85@163.com