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从智慧医院四大物流系统来看智慧医院的建设方向

发表时间:2021-04-22 11:05

在医院里,我们经常会看到这样的场景。输血科在接到备血电话之后,按相关手续备血,然后工作人员提着装有血袋的小篮,一溜小跑在院内穿梭,送到急需用血的手术室。或者在术中,手术医师需要马上做一个病理检查。取下的病理标本由工作人员送到病理科,病理科快速出具报告后,手术医生在信息化系统上调取报告,根据报告决定后续的手术方案。这些环节,都需要环环相扣,在保证流程的基础上做到及时和准确。

这只是医院内物资流转的一个侧面,不仅仅是血液、标本和药品,随着医院规模的扩大,大量的药品、器械、被服、污物等物品需要频繁在各科室、各楼宇之间进行转运,物资输送效率和安全性问题愈发严重。

随着医院自动化、信息化和智能化建设的程度越来越高,传统的“人力+提篮和推车+电梯”运输模式也正在被先进的自动化物流传输系统所取代。

通过对医院物流体系的改造和物流信息系统的建设,可以打造符合现代化医院的院内物流综合管理体系,形成安全、高效、规范的医院物流管理体系。因此,智慧物流系统在近年来的大型医院建设中开始大行其道。

物流包含很多方面,比如运输、仓储、包装、装卸、配送、回收等环节,以及相关的物流信息化。而本文所探讨的医院自动化物流系统,主要是医院的院内配送,也就是SPD(supply、processing、distribution)流程。

传统医院物流是人力的堆叠

医院里每天有大量的物资需要在内部转运,包括各科室的药品、耗材、器械、X光片、文件资料、检验标本、污衣被服、餐饮、医疗和生活垃圾等等大量的物品。这些物品有大有小,有轻有重,有急有缓。物流人员通过手推车、提篮、电梯等进行搬运和传递,这是一个相当繁重的工作。

通常,医院通常会把一些低附加值的人力工作进行外包,比如护工、消毒、垃圾回收等,物流、仓储管理也同样如此。如果医院的自动化物流水平不足,多数医院会选择外包托管服务,从而降低医院成本、提高效率,优化医院的员工结构。

但医院即使是将院内物流服务进行外包,本质仍然是由人进行服务,仍然存在人工运送的弊端。

首先是运输效率低下。医院存在大量的紧急物品运送,比如术中用血、病理检测等,人工运送需要时间,特别是医院没有专用电梯时,等待时间会很长。

其次是安全性差。人流物流混杂,易感染,物品的安全性难以保证。

第三是差错率高,运输工知识层次低,经常会出现拿错物品,送错地方的情况。

第四是经常会有运输冲突。运送高峰物流人员服务不及时,运输人员缺乏,护士也经常会跑腿,不能全部把精力放在护理上。

那么医院无法普及自动物流设备,是因为成本的问题吗?从成本上比较,智慧物流系统的建设成本的确比较高,主要是前期投入和后期维保费用。

根据中国政府招标采购网的信息披露,医院中型箱式物流传输系统的中标价格多在1000~2000万元之间,每年还有几十上百万的维保费用。

而人力运输的成本也不低,还是一个持续性付出的过程。根据动脉网所查询的资料,一家三级医院每年在院内物流上的人力成本投入在100~300万元之间。

2019年北京老年医院物流服务项目的中标公告显示,该院编制床位800张,全院24小时配送(含人员、物品、药品等)、患者推送、标本送检等医院支持服务一年的中标价格为148.2432万元,岗位人数要求为28人/日,平均每人每年的人力成本为5万元左右。

随着医院床位的增加,运送物资的复杂性也会显著提升,所需的物流人员也会大幅度增加。有资料显示,一家1200张床位的医院,每天的物资运送量达到了十几吨,需要60位配送人员,2000多次的运输。每人每年5万元人民币,年物流人力成本仍然达到了300多万元,其成本也不一定比自动化物流低。再加上人参与的环节越多、运送的东西越多,安全性和效率就越低。

所以,医院淘汰人力配送模式,采用智慧物流系统,成本不是关键因素。人力模式始终存在效率、安全等方面的缺陷,也做不到管理的精细化。而自动物流系统普及度不高的原因主要还是大多数医院的建筑老旧,改造困难,只是在新建院区、新建大楼中,开始大量应用。

自动化物流目前主流的四种形式

对于医院来说,快捷、准确、自动、安全地实现物资运送,是主要的述求。现阶段医院常采用的物流系统主要包括医用气动物流系统、轨道小车物流系统、中型箱式物流系统和AGV机器人,不同类型的技术出现满足了医院对不同物资在速度和重量上的需求。

气动物流系统

气动物流系统以压缩空气为动力,由PVC、钢材制成管道,使用PVC小瓶做载体,搭载小型物体在楼内、楼宇间进行物品的快速传输。

气动物流的常见管径有110mm和160mm两种,载重量小于5kg,空间容量小,传输瓶在管道里的传输速度高速可达5-8米/ 秒,低速2.5-3米/秒,低速一般用于传输血浆和玻璃制品等易碎物品。造价低、传输距离长、速度快,大约能解决医院20%的物品传输问题。

轨道小车物流系统

轨道小车物流系统需要用铝合金轨道铺设各个传输站点,通过电动小车装载各种类型的物品在建筑物中进行传输。使用者只需要将物品放入小车中,在按键区输入目的地地址代码后,小车即可将物品安静、安全地送达。轨道小车的载重量在15kg/车左右,大约能解决医院60%左右的物品传输问题。

中型箱式物流系统

中型箱式物流系统以大容量周转箱为输送载体,通过提升运载设备和传输轨道进行传递。

操作者将需要运送的医用物品装入周转箱,将输送信息下达给物流信息系统,然后由仓库控制系统根据指令对需要参与运行的周转箱条码或RFID赋予目的地址,物流自动化系统通过识读周转箱上的信息,自动将周转箱提升到目的楼层。

中型箱式物流系统载重量在30~50kg/箱,大约能解决医院90%以上的物品传输问题。

AGV自动物流机器人

AGV机器人可以自动进行物品装载、自动行走到目标位置,在院内进行物品传输。但是造价贵,目前应用较少。通过对物流电梯做小改造后,通过无线信号实现开门和楼层转换,楼与楼之间的运输需要利用连廊。

医院自动化物流的应用现状

国外品牌中,大部分只涉及气动物流系统,国内医院早期使用欧泰、Swisslog、爱华康等品牌较多。

Swisslog进入国内较早,有完整的物流系统和智能仓储系统方案可选,也是目前国内医院选择较多的进口产品。国产品牌中,三维海容在气动物流、中型箱式物流领域市占率较高。

气动物流系统是目前医院使用普及程度最高的自动化物流系统。气动物流系统出现于上世纪60年代,因为对新老楼房都有比较好的兼容性,可以大幅度提高医护人员的工作效率和物品传输的准确性,开始在上世纪80年代末进入中国。早期市场都是由德国欧泰、瑞士Swisslog等国外品牌所占据。

气动物流的安装不需要对楼体进行大的改造,主要是在楼板和墙体间穿孔,然后在吊顶里面布置管道,楼和楼之间采用地下埋管和过街架桥的方式安装。不影响医院的正常运行,对楼体破坏小,新老建筑都可以根据自己的需要进行站点设计。再加上的确能够解决相当部分紧急物品的快速传输,因此医院的普及程度相当高。

据重庆康华众联心血管病医院检验科医师介绍,该院是一家民营医院,院区较小,门诊、住院部和检验科都在一栋大楼。使用的Swisslog气动物流系统在使用过程中非常方便,承担了检验科大部分标本、文件的快速传输工作。

除了大小便标本和血库血袋之外,所有标本都依靠气动物流系统进行院内传输。该院的部分固体药品传输也是通过气动物流系统传送,针剂、输液袋等需要人工运送。

在我们访谈的医院里,如果院区较大,有多栋建筑,或者安装气动物流设备较早的大型医院中,该系统的闲置可能性较大。高峰时间容易堵塞,很多时候巡回护士还是需要经常跑腿。

虽然易破碎针剂、血袋可以通过气动物流慢速传输,但实际操作中仍然使用人工。医院的血库用血需要护士,甚至医生亲自到场三查七对才能取血,这种情况下自动物流就无法使用。另外,血液在高速传输过程中,容易出现溶血等生理化改变。针剂、输液袋等容易破损的液体也不会通过气动物流传送。

传世般若王智伟介绍到:“目前,气动物流系统在医院,特别是三甲医院的普及度非常高。初步估计有约1500家以上的医院,都布置了气动物流系统。但是,其中有一半的医院的气动物流系统处于闲置状态。”

气动物流系统虽然载重量不高,只能解决院内20%的物品传输。但是气动物流传输速度快,对于时间要求较高的紧急用血、检验、药品等物品的传输应该相当合适,为什么停用率这么高?

究其原因,主要有两个方面的问题。王智伟向动脉网介绍,设备安装维护方面和医院使用不当是主要原因。

首先是系统的使用、安装和维护不当,造成传输瓶经常出现堵塞、错误和丢失。方案设计不好,站点设计不合理,管道安装有问题,是造成气动物流系统不好用的主要原因。

另外系统的维护非常重要,每年投入的维护费用偏高,有些医院维护不及时,造成故障。其次是对医院相关人员培训不足,使用不规范,超重或者保护不够,造成标本和药品撒漏,增加了感染和污染风险。

银翼医疗总经理吕紫剑认为,只要符合程序和规范,气动物流是能够做到检验标本、血液的全院传输的。比如大小便标本按程序做好密封,血液传输虽然有三查七对的规定,但是仍然可以通过返回确认单签字等流程来进行。医院如果排除大小便标本和血液,那气动物流系统的价值就会大打折扣。反而是文件传输不是气动物流应该传输的物品,因为医院办公无纸化已经成为趋势。

另一方面,吕紫剑认为气动物流分为高速和低速模式,低速模式会降低全院物品传输速率。使用系统稳定的设备,可以解决高速传输时的安全问题,整体提高全院的物品传输效率。

轨道小车的行走速度较慢,一般为横向0.6米/秒,纵向0.4米/秒,小车行走过程中无噪音、无振动、行走平稳。其主要优势是可以用来装载重量相对较重和体积较大的物品,每车大约能装载10kg。

轨道小车虽然载重量得到提升,但是小车在轨道上需要翻转,有些小车内需要安装有陀螺装置,保证物品始终朝上。所以,用轨道小车传输大批量液体、标本和血液的可靠性要高于气动物流。

轨道小车因为安装的局限性比较大,所以在医院的普及率不高,目前大约有超过100家医院使用。主要的品牌是美国特力Teledynamics和Swisslog。

轨道小车系统在医院的普及度要远远低于气动物流,缺点除了造价昂贵之外,主要是对医院楼体建筑的要求高,在设计阶段就要考虑轨道小车的中心站空间、轨道路径和小车运行空间。

中型箱式物流的传输量大、维护成本低、周转箱造价便宜、运送平稳,现在已经成为新建大楼必备的物流系统。中型箱式物流系统是虽然对建筑空间要求仍然较高,但是可以在主体完工后利用垂直井道空间进行设计,缺点是楼和楼之间的运输无法解决。但是,配合气动物流作为辅助,各自优缺点互补,就可以解决绝大多数的物流运输问题。

而AGV自动机器人是目前一种比较新颖的物流运输模式,运载力强。在对电梯进行控制端的简单改造后,机器人可以实现自行上下楼,通过连廊在楼与楼之间运输。不足之处就是价格昂贵,目前国内只有少量医院使用。

这四种物流系统没有任何一种是完美的,不同系统都有不同的优缺点。相比较而言,气动物流系统的普及度最高,而AGV机器人普及度最低。院方在选择物流系统的时候,要结合自身实际情况进行综合考虑,很多医院采用了中型箱式物流系统加气动物流系统进行辅助,或轨道小车加气动物流系统辅助的方案。

另外一点,我们在统计各家企业的物流系统产品时,可以看到,不少企业是可以为客户提供多种方案的,同时还涉及智能药房、智能化仓储设备和垃圾被服的自动回收。也就是说,医院的自动化物流,是包含了仓储、配送、回收三个环节。

前面我们讲了,本文主要探讨的是院内配送SPD环节,所以,仓储部分我们没有去探讨。但是只有智能仓储管理和自动化物流的配套,才能实现物品仓储情况、物流运送情况和采购的精细化管理。

另外,垃圾污物、被服的逆向物流回收也是院内物流的一个重要环节。27家企业中有7家都有对应的垃圾被服回收系统。动脉网在访谈中了解到,传统医院的垃圾被服回收一般都交由第三方外包公司负责,所以在自动化建设过程中的意愿并不高。但是由于安全、清洁、方便的原因,垃圾被服回收系统目前在医院的关注度也逐渐加大。

和医院自动物流建设相关的一些数据

医建台统计了中国政府招标采购网上自2018年8月到2019年8月一年间的医院自动物流相关的中标数据,总共信息只有13条。虽然中国政府招标采购网上公开的数据和市场实际建设量相比要小很多。

但去年我们也曾在该网站上搜索过2018年2月到8月半年的医院信息化采购的相关中标数据,高达442条,合计中标金额9.3亿元。两相对比,我们可以看出目前医院的自动化物流市场的发展的确还不够快,市场空间远不如医疗信息化。但是否也暗示,不够成熟的市场意味着更多的机会。

从新采购项目类型来看,气动物流、轨道小车系统、中型箱式物流系统和AGV机器人的采用比例为7:2:4:1。虽然可供统计的项目量较少,但是各系统的采购比例非常符合我们前面通过采访了解到的市场信息,气动物流普及率最高,中型箱式物流系统在新建医院和新建医院大楼中得以重点发展,AGV机器人还比较少。

不过,单一物流系统都有明显的优缺点,所以,多种物流系统的复合型解决方案是主流,大多采用了中型箱式物流为主,气动物流为辅的解决方案。

自动化物流系统的中标价格,主要还是和医院站点数相关。比如同样是气动物流系统,站点数40个和60个的系统自然会有非常大的差距,另外,是否是钢制轨道、是否选择防感染站点,也是造成价格差异的主要因素。

在我们查询到的数据中,一家医院中型箱式物流系统加气动物流辅助的全套中标价格基本在1400-1700万元左右。

维保方面,山东大学齐鲁医院的气动物流的维保服务价格在14.76万元,南方医科大学深圳医院的轨道小车维保服务中标价格为178.5万元。可见自动物流系统的维护费用也非常高。

物流企业遇到的问题和挑战

根据医建台对企业和医院的调研结果显示,自动化物流系统建设容易,使用难。安装、使用和维护中的各种问题,造成医院投入较大资金后,无法获得相应的效果。这其中的主要原因是物流规划不周全、规划节点滞后、设备选型不科学三个主要的原因。而在行业逐渐成熟之后,相信以上的问题会逐渐解决。

现代化的医院拥有集中式的建筑结构、楼层高、面积大、床位数多,对物流运输的要求尤其高。自动化物流系统通过和HIS的对接,可以对物流信息进行实时监控、追溯,已经成为现代化医院的必然选择。每年新增的“现代化医院”数量,将决定自动化物流系统的市场空间。所以,选择自动化物流系统的,主要是新建项目的采购和老院区的升级。

根据《卫生和健康统计年鉴》的数据显示,2013年,我国拥有医院总计24709家,到2017年,总计31056家,每年新增医院超过1000家。

看似新增医院的数量很多,市场空间很大,但是其中二级医院占多数,有意愿、有能力采用自动化物流的大型三级医院不多。

再看三级医院数量,每年新增不到100家,加上一些传统大型医院的新楼、新院的改扩建项目,自动化物流项目的市场空间有限。

我们按照每年200家左右医院采购,采购额1500万估算,院内自动化物流市场空间大约每年30亿元。再加上已经建设物流系统的医院,每年的维护费用,大约有35亿左右的市场。自动化物流系统的企业,将在这个有限的市场中,去开拓自己的空间。



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