数字化药房分拣系统建模及仿真

山东轻工业学院硕士学位论文数字化药房分拣系统建模及仿真姓名：魏晓琴申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：沈敏德2011-06-06山东轻工业学院硕士学位论文I摘要随着自动化技术的不断进步以及医疗保障体系的逐渐完善，国外的许多数字化药房产品已推向市场。我国药房数字化的应用属于起步阶段。传统药房的服务模式是“取药治病”，主要以人工为主。对于患者而言，需要排很长时间的队才能够拿到药品，效率低，容易引起医患矛盾；对于医院而言，药房设备设施陈旧、工作环境差、占用人员多、工作强度大，这是目前大多数医院药房普遍的状况及存在的问题。因此，药房分拣系统的规划设计对提高药房工作效率有十分重要的现实意义。本文通过对某三甲医院药房处方资料的分析，了解了药房的发药需求以及变化情况。并在此基础上建立了医院药房药品分拣系统的模型并对其仿真。主要对药房药品分拣方式、策略以及分拣设备选择进行了分析，旨在为药房分拣系统规划提供决策依据，进而提高药房分拣系统的运行效率，缩短取药等待时间。主要工作包括以下几个方面。首先，分析了数字化药房国内外研究现状，提出了数字化药房分拣系统设计的必要性和仿真的必要性。其次，对医院药房的一些相关知识进行了简单的介绍，运用物流系统中所涉及到的有关方法和理论知识，对药房分拣系统的基本组成进行了简单的分析。搜集了某三甲医院一个月的处方资料，运用EIQ和ABC分析工具，对处方订单进行了订单量（EQ）、品项数（EN）、品项数量（IQ）、品项受订次数（IK）的统计分析。根据以上分析结果，了解了医院药房药品的物流特性，进行了数字化药房分拣系统的规划，确定了药品分拣方式、分拣策略和两种分拣设备，以及不同种类的药品在这两种分拣设备下各自的作业方式。最后，基于该医院的处方订单，运用Petri网建模，描述了两种分拣设备的分拣方式以及订单合并流程。并运用Flexsim仿真软件将所建的Petri网模型转换为Flexsim的三维模型并对其进行仿真，为数字化药房分拣系统的规划改进提供决策的依据。数字化医院药房分拣系统规划是一个比较复杂的工程，用传统的数理工具很难预测其规划过程中所出现的各种瓶颈。Flexsim作为离散物流系统建模仿真的软件平台，是数字化药房分拣系统仿真研究的理想选择。通过对药房分拣系统的建模及仿真，为系统规划改进提供决策依据，从而为提高药品分拣率，降低分拣出错率，减轻药房工作人员劳动量，减少患者取药排队等待时间提供了保障。关键字：数字化；医院药房；分拣系统；petri网；Flexsim仿真山东轻工业学院硕士学位论文IABSTRACTWiththecontinuousprogressofautomationtechnologyandgradualimprovementmedicalsecuritysystem,manyofthedigitalpharmacyproductsabroadhavealreadytomarket.Ourdigitalapplicationbelongstotheinitialstage.Traditionalpharmacyservicemodelistakepills,mainlyinmanual-based.Forpatients,theyneedtospendalongtimetobeabletogetthedrugs,lowefficiency,easytocausethedoctor-patientconflicts;forhospitals,pharmacyobsoletefacilitiesandpoorworkingenvironment,takeupmorepersonnel,highlaborintensity,whichisthemostcommonsituationofhospitalpharmacyandexistingproblems.Therefore,thatthroughthepharmacysortingsystemplanningdesigntoimprovetheworkingefficiencyofpharmacyhasaveryimportantpracticalsignificance.Inthispaper,throughtheanalysisoftheprescriptiondataofhospitalpharmacy,wecanunderstandtheneedsofpharmacyanddispensingchangeanddeterminemodelingandsimulationofthepharmacysortingsystem.Wemainlystudythesortingway,sortingstrategyandtheequipmentselection.Thepurposeistoprovidesystemanalyzationsanddecisionsforpharmacysortingsystemplanning,andthenimprovestheoperationefficiencyofpharmacysortingsystem;shortenthewaitingtimetogetthemedicine.Mainworkincludesthefollowingrespects.First,itanalysisthecurrentresearchstatusofdigitalpharmacyathomeandabroad,proposeddesignandsimulationnecessityofthedigitalpharmacysortingsystem.Second,itsimplyintroducessomerelevantknowledgeofhospitalpharmacy,andanalysisthepharmacysortingsystemthroughusingthetheoryandmethodoflogisticssystem.Wegettheprescriptionsdataonamonthof3gradeAhospital,analyzetheorderoftheamountofprescriptionorders(EQ),thenumberofitems(EN),thenumberofitems(IQ),setbythenumberofitems(IK)StatisticalanalysisusingEIQandABCtools.Basedontheaboveanalysis,weunderstandthepharmaceuticallogisticscharacteristicsofhospitalpharmacyandprogramsortingsystemofthepharmacydigital,identifythedrugsortingway,sortingstrategiesandtwodifferentsortingequipments.Finally,basedonthehospital'sprescriptionorder,aPetri-netmodelisbuiltwhichwasusedtodescribetwodifferentsortingprocessesandordermergerprocess.TransformingPetri-netintoflexsimthree-dimensionalmodelusingflexsimsimulationsoftwareandthensimulate,itcanprovidedecision-makingbasisforsortingsystemplanningofdigitalpharmacy.AbstractIIDigitalHospitalpharmacysortingsystemplanningisamorecomplexproject，itisdifficulttopredictbottle-necksintheprocessusingmathematicalmethods.Flexsimcanbeusedtobuildupthediscretelogisticssystem.Itisanidealchoiceorthesimulationofdigitalpharmacysortingsystem.Throughmodelingandsimulationofthepharmacysortingsystem,wecanevaluatethesystemandthenprovidedecision-making,andthenimprovethesortingefficiency,decreasetheamountofworkerlaborandreducetheerrorrateandreducethewaitingtimeandimprovepatientsatisfaction.KeyWords：digital，hospitalpharmacy，sortingsystem，Petri-net，flexsimsimulation学位论文独创性声明本人声明，所呈交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果。文中引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。论文作者签名：日期：年月日学位论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属山东轻工业学院。山东轻工业学院享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为山东轻工业学院。论文作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日山东轻工业学院硕士学位论文1第1章绪论1.1引言当前，随着经济的迅速发展，医药物流在全国迅速发展，在社会经济发展中的作用日益显现。近年来，伴随着国内国民经济的迅猛发展以及人们生活水平的不断提高，人口逐步呈现出老龄化趋势，同时，由于医疗体制也逐步得到了完善，使得人们对于药品的需求量以每年12%以上的速度在递增。据统计，我国在2007年的药品需求量为5991亿元人民币，到2010年这种需求量已经达到了600亿美元，而且预计到2020年将会达到1200亿美元，从而超过美国，成为全球最大的药品市场。药品的消费必定带动医药物流的需求。然而，在界医药行业蓬勃发展的背后，我国的医药物流技术却相对落后。而且由于经济体制和医疗体制的限制，国内医药商业形势严峻，医药流通行业的利润在持续下滑，其中，我国境内的药品批发行业最为显著。例如，在这一行的整个销售过程中，药品的平均毛利率仅为12.6%，但是其费用却占到将近12.5%。就拿2007年前三季度来说，在我国的医药行业中，药品销售的纯利润率仅为0.66%，但在美国，就在此阶段，此行业的平均毛利率为4.5%，并且费用率只有2.9%，因此，药品销售的纯利润率可达1.55%。所以，我国医药行业的发展问题已经迫在眉睫。将医药物流的发展作为首要目标，通过降低其流通成本，最终使医药行业实现现代化、建设战略性医药物流系统，是医药行业发展的首要问题。以医院为代表的大型医疗机构是药品批发企业的终端客户，同时又是药品消费流通的重要枢纽，面对广大的患者起到承上启下的作用，其药品年销售额动辄以上亿元计。但是，目前各大中型医院药房都面临一个突出问题：医院该采取何种措施对这些药品进行有效的管理，从而通过降低其管理成本，来达到缩减药品资金流动的时间。在当前国内各级医院正迅速朝向现代化管理迈进的进程中，现代物流技术在医院药品流通管理中的应用已成为摆在我们面前亟待解决的课题。在我国，将自动化应用于医