硕士学位论文数字化药房分拣系统建模及仿真.doc

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1、分类号：TP278单位代码：10431密 级：学 号：1043108130硕 士 学 位 论 文数字化药房分拣系统建模及仿真作者姓名 专业 机械电子工程 所在学院 机械与汽车工程学院 指导教师姓名专业技术职务 教授 2011 年 6 月 6 日分类号：TP278单位代码：10431密 级：学 号：1043108130硕 士 学 位 论 文数字化药房分拣系统建模及仿真作者姓名 魏晓琴 专业 机械电子工程 所在学院 机械与汽车工程学院 指导教师姓名专业技术职务 沈敏德 教授 2011 年 6 月6日A Thesis Submitted for the Application ofthe Maste

2、rs Degree of EngineeringModeling and simulation of digital pharmacy sorting systemCandidate:Wei XiaoqinSpecialty:Mechanical & Electronic EngineeringSupervisor:Professor Shen MindeShandong Polytechnic University, Jinan, ChinaJune, 2011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

3、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

4、 月 日山东轻工业学院硕士学位论文目 录摘 要IABSTRACTI第1章 绪论11.1 引言11.2 数字化药房国内外研究和应用现状21.2.1 国外研究和应用现状21.2.2 国内研究及应用现状51.3 数字化药房分拣系统仿真的必要性71.4 本文研究内容及结构9第2章 药房分拣系统规划内容112.1 医院药房相关知识112.1.1 数字化药房112.1.2 医院药库管理122.1.3 医院药房管理规定132.1.4 医院药房工作流程152.2 药房分拣系统规划设计的必要性162.3 基于EIQ-ABC的分析方法172.3.1 EIQ分析法172.3.2 ABC分析法182.3.3 EIQ-

5、ABC分析法192.4 药房分拣系统分析192.4.1 分拣单位192.4.2 分拣基本模式192.4.3 分拣策略212.4.4 分拣设备222.5 本章小结24第3章 药房处方资料分析及分拣系统规划253.1 处方样品的选取253.2 处方订单EIQ分析263.2.1 处方订单发药量（EQ）分析263.2.2 处方品项数（EN）分析273.2.3 品项数量（IQ）分析283.2.4 品项受订次数（IK）分析293.3 药品分拣系统规划303.3.1 药品分拣方式及分拣策略选择303.3.2 药品分拣设备选择313.4 本章小结32第4章 数字化药房分拣系统模型的建立334.1 引言334.

6、2 离散事件建模的一些基本理论344.2.1 离散事件系统344.2.2 离散事件系统常用概念344.3 离散事件系统的建模方法354.3.1 Petri网建模方法简介354.3.2 建模方法确定354.4 数字化药房分拣系统建模37第5章 基于Flexsim的分拣系统仿真415.1 Flexsim系统仿真软件415.1.1 Flexsim软件简介415.1.2 Flexsim运行的软硬件环境415.2 系统仿真步骤425.3 仿真过程425.3.1 仿真设备参数设置435.3.2 仿真过程445.4 结论48第6章 总结与展望49参考文献51致 谢55在学期间主要科研成果57一、发表学术论文

7、57二、其它研究成果5757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

8、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

9、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

10、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ABSTRACTWith the continuous progress of automation technology and gradual improvement medical security system, many of the digital pharmacy products abroad have already to market. Our digital application belongs

11、 to the initial stage. Traditional pharmacy service model is take pills, mainly in manual-based. For patients, they need to spend a long time to be able to get the drugs, low efficiency, easy to cause the doctor-patient conflicts; for hospitals, pharmacy obsolete facilities and poor working environm

12、ent, take up more personnel, high labor intensity, which is the most common situation of hospital pharmacy and existing problems. Therefore, that through the pharmacy sorting system planning design to improve the working efficiency of pharmacy has a very important practical significance.In this pape

13、r, through the analysis of the prescription data of hospital pharmacy, we can understand the needs of pharmacy and dispensing change and determine modeling and simulation of the pharmacy sorting system. We mainly study the sorting way, sorting strategy and the equipment selection. The purpose is to

14、provide system analyzations and decisions for pharmacy sorting system planning, and then improves the operation efficiency of pharmacy sorting system; shorten the waiting time to get the medicine. Main work includes the following respects.First, it analysis the current research status of digital pha

15、rmacy at home and abroad, proposed design and simulation necessity of the digital pharmacy sorting system.Second, it simply introduces some relevant knowledge of hospital pharmacy, and analysis the pharmacy sorting system through using the theory and method of logistics system. We get the prescripti

16、ons data on a month of 3 grade A hospital, analyze the order of the amount of prescription orders (EQ), the number of items (EN), the number of items (IQ), set by the number of items (IK ) Statistical analysis using EIQ and ABC tools. Based on the above analysis, we understand the pharmaceutical log

17、istics characteristics of hospital pharmacy and program sorting system of the pharmacy digital, identify the drug sorting way, sorting strategies and two different sorting equipments.Finally, based on the hospitals prescription order, a Petri-net model is built which was used to describe two differe

18、nt sorting processes and order merger process. Transforming Petri-net into flexsim three-dimensional model using flexsim simulation software and then simulate, it can provide decision-making basis for sorting system planning of digital pharmacy.Digital Hospital pharmacy sorting system planning is a

19、more complex project，it is difficult to predict bottle-necks in the process using mathematical methods. Flexsim can be used to build up the discrete logistics system. It is an ideal choice or the simulation of digital pharmacy sorting system. Through modeling and simulation of the pharmacy sorting s

20、ystem, we can evaluate the system and then provide decision-making, and then improve the sorting efficiency, decrease the amount of worker labor and reduce the error rate and reduce the waiting time and improve patient satisfaction.Key Words：digital，hospital pharmacy，sorting system，Petri-net，flexsim

21、 simulation 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

22、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

23、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，将自动化应用于医院药房的技术才刚刚起步，药房建设并没有受到太多的关注。医院药房还是遵循其传统的工作模式，以人工为主，属于简单的“取药治病”模式。对于患者而言，需要排很长时间的队才能够拿到药品，效

24、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、人工成本高、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。改革开放以来，社会不断发展与进步，世界各国之间的交流也在不断增加，这种先进的药房理念和药房数字化设备不断的引起了国人的重视，被人们逐步的了解。而且，随着经济的发展和人们生活水平的不断提高，人们对于健康的需求也在日益提升，这些都使得医院对药房的改革和现代化建设提出了迫切需求。目前，许多药房和药店为了提供给客户更为方便快捷的药品服务和廉价的药品，采取各种措施来降低其经营成本。许多物流自动化技术已经逐步被引入到药品流通行业当中，主要负责药品的采购、发放

25、和管理1 2。对医院药房进行全面自动化革新，使之实现数字化管理将是未来医院药房发展的新方向。1.2 数字化药房国内外研究和应用现状1.2.1 国外研究和应用现状国外的医疗制度与我国有所不同。在欧美等发达国家，医疗和药品是分开的，医院一般不设立专门的门诊药房，因此，多数自动化医药设备都在零售药店应用。在对药品进行现代化管理理念的指导下，一些发达国家，例如美国、德国、日本等，于上世纪90年代，已经开始了对药房进行数字化管理的研究，并且取得的一些进展，研制出了不少与它们国家相配套的数字化医院药房设备系统3。随着现代技术的不断发展和医疗体系的进一步完善，许多对药品进行自动化管理、调剂和发放的技术在国外

26、得到了飞速发展4-6。各种对药品进行存储、发放以及管理的新型数字化系统不断被研发出来，一些成熟的数字化药房产品已经在市场上被销售7。这些数字化药房产品总体上可被归纳为下面四种。（1）机械手式数字化药房机械手式数字化药房，如图1.1所示。它的典型代表是：德国ROWA公司的数字化药房和以世界著名物流系统供应商Swisslog集团为代表的Boxpick数字化药房等。图1.1 机械手式数字化药房ROWA公司成立于1996年，被誉为“欧洲第一”的药房数字化品牌，目前销售超过1000台。这种数字化药房的核心技术是通过真空吸附和机械夹持药盒协调动作来完成。它由一个机械手搬运药盒，在一个三维的空间平台里根据管

27、理软件的指令自动运作，可以从送药的窗口取药仓储，然后转360度，取药送往出药口，同时对药盒的密集存储和数量进行管理。这种分拣机一般只能应用于处方量相对较小的国外医院或者药品分拣不集中的一些药店。对于国内的许多大中型医院药房，由于药品发放比较密集，因此不太适用。因为机械手每次仅能拣取一盒药品，而且药品的出、入库没法同时进行，所以工作效率相对来说不高。以世界物流系统供应商Swisslog集团为代表的机械手式数字化药房同样也采用机械手搬运药盒，但这种系统不是针对医院处方的，每一个医生都要求对症下药，而它却要求每个药盒内的药品品种和包装必须是相同的。显然这种设备虽然标准规范，但它却不适用于医院药房，仅

28、适用于一些医药公司。（2）适用于盒装药品的储药槽式数字化药房储药槽式数字化药房（如图1.2所示）是为了弥补机械手式数字化药房的不足所推出的。目前，国内外盒装药品自动发药系统的主流产品是储药槽式数字化药房，该类药房的典型产品有德国ROWA公司、法国APOTEKA公司8的数字化药房。图1.2 储药槽式数字化药房这种类型药房的工作原理是：采用重力落药。将药盒按照规则摆放在储药槽上，储药槽倾斜，与水平方向有夹角，储药槽在货架上呈现多层密集排列，每个储药槽的低端为出药口，装有出药动作机构，控制药盒出库。这种药品分拣机靠增加出药动作机构来保证出药效率，增加储药槽的数量来加大药盒存储量，因此系统制造成本较高

29、。在国内医院药房，由于药品品种较多，数量较大，因此此类设备难以被应用。除此之外，在药品缺少的情况下，此类设备不能使药品自动入库，因此，如果药房药品储药量很大，相对而言人工上药将会变得比较麻烦，导致药品入库速度远远跟不上药品出库速度。在中国，医院药房的处方量巨大，这种设备依然存在上面介绍的机械手式数字化药房中效率较低这一缺点。（3）药品分包机数字化药房药品分包机数字化药房（如图1.3所示）的典型产品有英国MISSion公司的seriptPro Robot系列数字化药房，美国Parata公司的ParataRDS数字化药房，日本株式会社汤山制作所的YUYAMA全自动片剂摆药机和日本TOSHO公司的全

30、自动单剂量锭剂分包机。图1.3 药品分包机数字化药房这类产品以单片药片为单位进行分拣，实现药品自动灌装、封口和自动贴标签。其工作原理是将药片或胶囊散装在特制的罐体中，罐体的底部有转动的闸板控制药片的漏出，每台设备上可安装上百个罐体，储藏上百种药品。通过对每个罐体底部闸板的控制就可以实现药片的自动分拣。分拣出的药片可以自动装入塑封袋封口并贴上标签。这种设备适合于病房药房按病床分发药品，并可实现按每次服药的品种数量分包，方便患者服用。 当前，这种类型的数字化药房正迎合了国外数字化药房的发展趋势及需要，因为国外医药体制实行医与药分离。而在国内，零售药店和医院门诊药房的药品采用散片分包形式销售的情况不

31、多，大多数大中型医院仍以盒装药品发放为主，因此这类型设备的使用受到限制。今后随着我国医药制度改革的逐渐深入，医院对患者用药提供更为细化的服务，药片分包机也许会得到越来越广泛的使用。（4）智能药柜药房该类药房的典型代表是德国Hanel公司的数控回转柜式数字化药房和江苏迅捷装具科技有限公司的智能药房。该设备能够与医院的HIS系统联机进行运作。当系统接收到处方信息后自动识别检索出需要发放的药品，按最优路径回转到出药口，目标药盒自动弹出或远红外闪烁，提示工作人员取药。工作人员取完所需药品后确认完毕，设备自动执行下个处方或进入待机状态。智能药柜专门用于门诊药房存储药品的自动化系统，特别适用于异形包装药品

32、的存储。该设备采用人性化设计，与医院HIS系统无缝连接，实现了从以往“人找药品”到现在“药品找人”的模式转换。智能药柜的示意图如下图1.4所示。图1.4 智能药柜这类型数字化药房的特点是：此类设备能够放置各种包装类型的药品，但是不管出药量多与少，即使在出药量很少的情况下，也需要使设备进行整体运动，并且运动速度受到传动链速度的影响，因此，此类设备中药品的出入库效率也比较低。1.2.2 国内研究及应用现状相较于欧美一些发达国家，在数字化和信息化方面，国内医院药房在设计理念方面的起步也不算慢，其中，最早的设计理念是，航天工业部第三研究院在1988年开发设计的专利“微机控制自动发药机” 9。此专利执行

33、较早，但是由于国内大多数医院的经济技术发展比较缓慢，管理水平也相对比较落后，使得数字化药房这种产品很难面向市场。国内药房在对药品分拣的研究处理方面大致可以概括为以下三个阶段。（1）原创构思阶段1995年，四川大学和成都军区医院共同合作开发了专利：“自动发药机及信息处理系统”10。这种系统使得医院的处方全部通过计算机来进行处理。在国内，它被广泛应用到各类大、中小型医院和商业药房，但是由于这种设备占地面积较大，相对而言空间的利用率较低，因此很难通过计算机进行管理，药品调剂差错率也就相对而言增大。（2）半自动化阶段2003年5月，深圳三九集团研制的“盒装药品自动售药机”12,13，该设备采用矩阵形布

34、局出药动作器，购药者只需在售药机的控制装置上输入需购买的药品并从投币口中投入相应的钱币，售药机中的控制装置便可启动出药装置中的纵、横电磁铁工作，控制所选定的盒装药从滑槽中滑出落下到达取药口，购药者可直接从取药口取走，从而实现无人自动售药。2004年3月，由国家科技部和三九集团共同研制的“智能化药房”通过了863计划项目专家小组的审核和验收。此种类型的智能化药房同时具备配药和发药的功能，对整个过程提供全自动处理，首先负责取药，然后对其进行自动包装，最后打印标签并对数据进行管理，使患者享受到由机器人自动配药的服务。这种采用自动化配发药技术的智能化药房除了降低因手工配发药的差错率外，也防止因传递药品

35、而引起交叉感染。此类型药房设计制造的最初目标是针对中药饮片和胶囊，适用于发药量相对较小的一些商业药店和一些小型医院的病房药房，应用面较窄14。2006年06月，苏州艾隆科技有限公司与北京航空航天大学机器人研究所合作完成了机械手式自动化药房样机的研制工作，由于此种药房参照德国ROWA公司的设计方案，因此不能满足国内医院门诊药房的要求，故没有推向市场，但是在研制工作中积累许多开发自动化药房的知识和技术，为新一代自动化药房的开发奠定了基础。2006年12月，大庆三维科技有限责任公司研发出了“一种药品自动分包机的储药柜”的药品调配系统，该系统的储药架为十字形结构，储药架上安装了数个药盒，其中的立柱为出

36、药流道。目前，此种类型的药品分拣机仅有三个国家对其进行研发，我国是继日本和韩国之后，唯一生产它的国家。目前，该公司正在对其进行市场研发。上面所介绍的两个阶段的研究主要集中在提高药品分拣率，对设备的补药、药品的配送和如何对药品进行有效管理方面有欠考虑。（3）全自动阶段2010年6月，由苏州艾隆科技有限公司研发的IRON-快速发药系统（如图1.5所示）已经在上海第十人民医院新门诊启用。图1.5 IRON快速发药系统IRON-快速发药系统是根据我国医院药房实际情况研制的药房自动化系统，该系统可根据处方信息进行盒装药品的自动调配发送，同时实现机械手自动上药、存储药品、并对药品进行信息化管理。该系统在帮

37、助药房提高工作效率和管理水平的同时，节约药房空间，使药房实现更多的空间给患者、更多的效益给自己。2011年，江苏迅捷装具科技有限公司研发出的智能药房已面向市场。这种智能药房是江苏迅捷装具科技有限公司根据国际先进技术，结合国内医疗体制和医院实际情况，自行研发的药房盒装药自动化发药系统。该系统和医院HIS无缝链接，可根据划价确认的处方信息、药品库存管理等信息实现盒装药的自动调配管理。包括机械手自动上药、药品的最优化存储、全自动发药、信息化管理等一系列操作，帮助药房提高工作效率和管理水平。目前，国内医院对于开发的数字化药房大体上要求能够实现以下功能：数字化设备能够存储大量的药品，并且对药品进行快速准

38、确的配送和调剂，从而实现医院药品的高效管理，此阶段的设备虽然是结合当前中国医院的实际情况而研发的，但仍存在一些弊端。1.3 数字化药房分拣系统仿真的必要性伴随着医药物流市场的不断发展，药品批发商从中所取得的利润越来越少。传统意义上的药品挑拨和分销越来越难适应市场发展需求。基于此种状况，许多医药行业为了在发展中求生存，也开始着手建立属于自己的医药配送体系。医院作为药品最大的销售市场，为了适应发展，也在逐步尝试开发建立数字化药房。建立数字化药房，我们主要考虑的是以下三个方面。一：数字化药房分拣设备的运行周期及利用率。二：药品在进行出入库和补货作业时是否产生阻塞。三：输送系统在药品出库和分拣中是否产

39、生阻塞。但是由于数字化药房药品分拣是一个相对而言较为复杂的物流系统，因此要用通常的解析方法对其进行分析比较困难。建立数字化药房，需要投入的成本较大，耗时也较长。如果设计方案如果只是凭老经验或感觉来判断，显然会有这方面那方面的疏忽，一旦不合理，可能会造成巨大的损失，从而导致药品分拣的效率及质量下降。所以避免上述情况发生，使建好的数字化药房的运营效率更高，采用仿真技术是最可行的办法。物流仿真技术是凭借一些现代技术手段，采用虚拟算法，对所设计的物流系统进行模拟的一项技术。这些现代技术手段包括计算机信息网络技术和数学算法等。该技术需要通过计算机对所要建立的物流系统建模，并且对其进行求解算法分析15，其

40、次对所建立的模型进行仿真，通过比较分析得出较为精确结果，进而找出系统所存在的问题，以便为所建立的系统提供更为科学的依据，除此之外，还可以对模型参数进行多次修改，反复比较，最终得出一个相对较好的涉及方案。现代物流仿真技术作为一种验证规划合理性的有效工具和确定参数的有效方法，在物流行业中被广泛使用16。下面对一些常用的物流仿真软件进行简单的介绍。（1）Flexsim软件17Flexsim是由美国开发商所开发的一款三维物流仿真软件，能够对系统进行建模及仿真，并且使流程实现可视化。Flexsim软件自带的对象参数基本上可以表示建模过程中所用到的所有实物，例如操作人员、货架、传送带以及仓库等，而且Fle

41、xsim软件中的模型库可以表示大量的数据信息。Flexsim是一款面向对象的、开放式的软件，它的层次结构鲜明，子类可以继承父类，从而节省开发时间。（2）Witness软件Witness(SDX)是由英国开发商所开发的一款仿真软件，用于描述离散型事件。它是由Lanner 集团通过将数十年的系统仿真经验进行累积所研发出来的18。此软件主要用于模拟工业和商业系统的流程，对其建立动态的三维仿真软件平台。此软件提供了许多模型元素，用于描述工业系统的整个流程，例如生产线上的各种线路、传送设备、缓冲装置等，在该领域属于主流产品之一，被广泛的应用。（3）Automod软件Automod是一款三维物流仿真软件，

42、这款软件是由Autosumulation旗下的软件部门所研究开发。它由以下三个模块所组成：AutoMod、AutoStat 和AutoView19，目前已经被广泛的应用，在市面上算比较成熟的软件。运用此软件所仿真的三维虚拟动画，画面比较真实，从而使仿真模型更容易被人们所理解接受。（4）ShowFlow软件ShowFlow是由英国开发商所开发的一款仿真软件，主要应用于物流行业和制造行业，能够对其生产系统进行建模仿真，并通过其提供的统计分析工具对其生产量进行分析，从而找出瓶颈。此软件除了能评测生产系统的资源利用率，估测投资决定是否正确外，也可以用来检验所设计的制造系统是否合理，通过对不同情况进行相

43、对应的仿真从而找出最优解20。目前，仿真技术在国内外的应用非常广泛，如Hiroki Takizawa将仿真技术应用到仓库非自动配送中，应用仿真技术对仓库配送过程中的布局以及流程进行了描述，建立了整个流程的仿真过程，通过对仿真结果比较分析，从而总结出非自动化仓库的吞吐能力21。Chiun-Ming Liu为了验证新建立的配送中心的订单拣选系统较之以前是否更为有效，采用仿真软件对其库存进行布局，并对订单拣选系统进行了模拟仿真，从而进行比较选择较优22。宋伟峰为了对物流运营中心的包装车间进行合理规划，利用仿真软件对其建模并仿真， 并对仿真结果进行比较分析，从而找出此物流系统中所存在的各种问题，以便进

44、行优化改进23。医药物流与其他物流有所不同，本身具有独特性。药品品种较多，不同药品的存储环境和温度也各不相同，其中，一些药品之间还会发生串味现象，而且，大多数的药品对于时间也有其特定的要求，这些导致目前很少有人对其进行研究，因此具有研究价值。1.4 本文研究内容及结构首先了解医院药品管理和处方发药流程，对药品种类、数量、特性、包装形态以及储存要求等信息进行全面了解；搜集处方样本，并对其进行药品订单分析，了解处方量、发药种类和发药数量随时间变化的规律，得出与物流分拣作业有关的各种有用数据；搜集整理各种适合药品分拣和输送的技术、装置和设备的相关技术资料。根据以上研究结果，选用适合的技术和方法，建立

45、数字化药房系统三维模型，并用计算机仿真软件对数字化药房药品分拣自动线情况进行模拟，为数字化药房分拣系统的规划改进提供决策依据。从而提高医疗机构药品分拣、包装的效率和质量，节约人力和管理成本，提高医疗机构的管理水平和盈利能力。本课题在建设现代化的医疗机构药品物流管理体系的大目标下，重点研究数字化药房建模及计算机仿真，从根本上改变当前医院药房的面貌，建立一种全新的数字化药房，提高为患者服务的质量和药品管理的信息化水平，给医院带来明显的经济效益。本课题的研究国内尚无先例，具有创新性。本文结构和章节安排如下：第一章，概括了近年来医药物流的发展现状，说明了建立数字化药房势在必行；介绍了国内外数字化药房分

46、拣系统发展现状，说明了数字化药房分拣系统仿真的必要性。第二章，首先介绍了医院药房的一些相关知识，包括药品管理、处方管理以及药品发药流程等；说明了药房分拣系统规划设计的必要性；运用物流系统分析方法和理论，对药房分拣系统的一些相关要素进行了分析。第三章，调研收集某三甲医院门诊药房一个月的处方数据资料，通过对其进行EIQ和ABC分析，了解了药房的发药需求以及变化情况，从而确定了药房分拣系统的分拣方式、分拣策略以及分拣设备等内容，对药房的分拣系统进行了规划布局。第四章，在上一章研究结果的基础上，运用Petri网建模，描述两种分拣方式流程以及订单合并流程。第五章，运用Flexsim仿真软件将上一章所建立的Petri网模型转换为Flexsim模型并对其进行仿真，分析仿真结果，从而为数字化药房分拣系统的规划改进提供决策的依据。山东轻工业学院硕士学位论文第2章 药房分拣系统规划内容2.1 医院药房相关知识2.1.1 数字化药房（1）数字化医院及药房的概念进入21世纪以来，随着信息技术的发展，“数字化”对全球各行各业产