Особенности проектирования

Особенности проектирования

Особенности проектирования пневмопочты (PTS). 

Данная статья описывает некоторые особенности процесса разработки конфигурации пневматической почты.

Для примера рассматривается проектирование для медицинского учреждения, однако описываемые принципы распространяются и на проектирование систем для других отраслей. Вопросы качества оборудования и монтажа не рассматриваются в данной статье.

 

Современная пневматическая почта с 1960 годов применяется в медицинских учреждениях. При этом на сегодняшний день интерес к применению пневмопочты в больницах наиболее высокий, и ее значение для общей эффективности больницы постоянно возрастает. Пневматическая почта все в большей степени обеспечивает эффективное решение многих основных транспортных задач в медицинских учреждениях.

 

В России практикуется примитивный подход к проектированию пневмопочты. Обычная ситуация заключается в том, что, хотя заказчик (больница) понимает, что PTS «принесет пользу», на самом деле заказчик не определился, что конкретно будет пересылаться по пневмопочте, с какой частотой и в каких направлениях. Техническое задание на поставку PTS, составленное потенциальными пользователями в процессе закупки, имеет тенденцию фокусироваться на функциях и технических деталях, а не на структуре системы и ее производительности. Там же, где приведены критерии эффективности, данные часто слишком общие, чтобы можно было провести подробный анализ производительности.

Последствия подобного проектирования, если проект реализуется, создают долгосрочные, сложно и дорого исправляемые проблемы с пневматической почтой для конечного пользователя, репутационные риски для поставщика, производителя и технологии в целом. Система пневмопочты не справляется с задачами, для которых она и планировалась заказчиком. В итоге мало эксплуатируется и, что не редко, не по основному назначению. Инвестиции в такое решение никогда не окупятся. Негативный опыт служит примером для других заказчиков, ставя под сомнение целесообразность внедрения этой технологии. В некоторых случаях PTS оказывается и вовсе не пригодной для целевого применения, например при критическом воздействии на транспортируемый материал.

Читать статью «Проверка качества пересылки по системе пневмопочты»

 

Успешное внедрение PTS зависит от того, соответствует ли ее конфигурация объективным требованиям учреждения. Понимание особенностей проектирования PTS приводит к более качественным реализациям, которые обеспечивают высокий уровень производительности и обеспечивают высокий уровень удовлетворенности пользователей оборудованием, быстрой окупаемости инвестиций.

Распространенная фраза в технических заданиях на разработку пневмопочты о том, что «система предусматривает расширение, увеличение количества станций и протяжённости трассы», вовсе не означает, что будущая система будет способна справиться с расширением. Подобное расширение, как правило, не предусматривает модернизацию ключевых участков, производительность которых изначально была заложена низкой, из-за ошибок проектирования и/или из-за экономии. Дополнительный «обвес» системы новыми станциями и линиями возможен, но это, скорее всего приведет к тому, что пневмопочта не будет соответствовать потребностям предприятия в объемах пересылки, без серьезной модернизации. Все более внятно будут выявляться слабые места – важные участки системы с ограниченной пропускной способностью — «бутылочные горлышки».

 

Основные критерии для разработки конфигурации системы пневмопочты:

  1. Четкое понимание о том, что будущий пользователь потенциально собирается транспортировать по PTS.
  2. Прогноз вероятной потребности в объемах пересылки материалов по PTS на основе оценки методов работы предприятия, и того, как система будет фактически использоваться персоналом больницы
  3. Виртуальное моделирование будущей конфигурации пневмопочты для обработки прогнозируемых объемов пересылки, с учетом вероятного роста трафика и расширения системы
  4. Оценка необходимости и целесообразности внедрения дополнительных функций.
  5. Оценка окупаемости.

 

Требования к производительности

Благодаря повышению уровня автоматизации лабораторий и электронному документообороту, физическая транспортировка образцов из точки забора в лабораторию напрямую влияет на эффективность работы учреждения. Пневмопочта в больнице предназначена в том числе повысить качество преаналитического этапа лабораторной диагностики, сокращая время от момента забора до начала обработки образцов.

Читать статью «Роль пневматической транспортной системы в оптимизации экстренной лабораторной диагностики в стационаре»

В типичной крупной больнице: центральная лаборатория, станция переливания крови, центральный аптечный склад, могут находиться на большом удалении от палатных и реанимационных отделений, операционных блоков, приемного отделения, поликлиники. Часто эти службы располагаются в отдельно стоящих зданиях.  Логистика материалов в таких ситуациях также осложняется потоком пациентов, наличием зон с ограничением доступа, шлюзов, загрузкой лифтов, этажностью зданий и т.д.

Тщательно спроектированная сеть PTS способна доставлять материалы за несколько минут в любую точку больницы*. Особенно это важно для экстренных отправок.

* в больницах СПб, применяющих пневмопочту (Swisslog), данные показатели не превышают 6 минут для самых удаленных участков системы (при штатной работе).

Посмотреть действующие системы пневмопочты в крупных стационарах (реализованные проекты)

Эта производительность реально достижима, но для многих установок производительность жертвуется в угоду экономии затрат. Это часто не осознанное решение, непонимание влияния, которое оказывает урезание спецификации на общую производительность пневмопочты. По мере того, как размер, сложность системы PTS и потребность в ней будут увеличиваться, возрастет и ее неэффективность из-за плохо проработанной и реализованной конфигурации. Подобная система пневмопочты может создать больше новых трудностей, чем тех, для устранения которых она и была внедрена.

 

Материалы для пересылки

Список потенциальных полезных нагрузок будет включать: лабораторные образцы, аптечные заказы, препараты крови, документацию и многое другое. Основной задачей систем пневмопочты является пересылка лабораторных образцов.

Чтобы правильно приступить к проектированию сети PTS, недостаточно оценить общие количественные показатели по объемам и частоте пересылки за временной период, необходимо применить некую классификацию.

Читать статью «Что пересылают по системе пневмопочты в больницах»

Производители систем пневмопочты, как правило, не являются экспертами по отдельным грузам, которые предполагаются к транспортировке посредством PTS.

Зачастую, больничная политика диктует, что может быть отправлено через их систему PTS и как это должно быть упаковано.

В общем случае, если материал умещается в контейнере PTS и не превышает его предельных значений по весу, его можно отправить, при условии, что приняты соответствующие меры по упаковке и соблюдены требования для конкретного материала.

Например (но не ограничиваясь):

  1. Объемы и частота плановой пересылки, направление откуда-куда;
  2. Объемы и частота экстренной пересылки (текущие и прогнозируемые показатели), направление откуда-куда;
  3. Виды образцов, планируемые к пересылке, которые допустимо или не допустимо пересылать в одном контейнере
  4. Пиковые нагрузки (например, плановый объем из процедурных кабинетов поликлиники в центральную лабораторию в утренние часы приема)
  5. Пересылка между лабораториями

При этом необходимо учитывать, что план работы служб может быть скорректирован после внедрения пневмопочты. И нагрузка на систему пневмопочты будет отличаться от исходных расчетов.

Например – плановые образцы не аккумулируются на отделении, а сразу небольшими партиями отправляются в лабораторию. Происходит дробление рассчитанных объемов, увеличение частоты пересылки с одновременным уменьшением полезной нагрузки контейнеров.

Не спрогнозированное увеличение нагрузки, из-за сокращения локальных пунктов экспресс диагностики по мере внедрения и эксплуатации пневмопочты, для целей рационального расходования бюджетов учреждения и более полной загрузки мощностей центральной лаборатории.

Детально проработанные данные по объемам, позволят рассчитать более точные показатели потребности производительности системы.

 

Объемы пересылки

Абсолютно важно прогнозирование объема трафика на каждом участке системы в периоды пиковой активности, так как пневмопочта имеет ограниченную пропускную способность. Как правило, по одной линии одновременно можно пересылать только один контейнер (исключение – технология PowerLine). Система, состоящая из нескольких линий, может одновременно транспортировать соответствующее количество контейнеров. При этом максимальная пропускная способность каждой линии зависит от протяженности трассы и скорости пересылки.

Например, система из 6-ти линий – 2 выделенных односторонних линии для лаборатории и 4 линии для отделений:

  1. Протяженность трассы лабораторной линии – 150 метров.
  2. Скорость щадящей пересылки для сенситивных материалов – до 4 м/с*. Среднее время передачи контейнера от переводящего устройства (пункт перегрузки контейнеров из одной линии в другие) до лаборатории – 55 с.
  3. Общий объем пересылок на участке – 65 контейнеров в час.

Это максимальная пропускная способность, при сохранении скоростных характеристик. Увеличение скорости позволит немного повысить производительность, но с вероятным ущербом для качества пересылки чувствительных к перегрузкам материалов.

Соответственно с каждой линии в лабораторию в среднем можно отправить 16 контейнеров в час. Если в каждой линии по 5 станций, то с каждой станции в лабораторию в среднем можно отправить 3-4 контейнера в час. Без учета экстренных пересылок с предустановленным приоритетом.

Увеличение количества станций и линий будет размывать эти показатели, не увеличивая ее производительность на ключевом участке, для которого она и предполагалась. Для увеличения производительности лабораторной линии потребуется серьезная модернизация.

* скорость пересылки – это максимальная скорость, которую может развить контейнер во время транспортировки. Это не постоянный показатель и во время транспортировки может изменяться в сторону уменьшения, в зависимости от количества поворотов, подъемов (сложность трассы), в период старта (набор скорости) и завершения пересылки (плавная остановка в «воздушной подушке»), общей массы контейнера. Дополнительно системе необходимо время для позиционирования устройств, ожидания очереди отправки.

Пневмопочта является хорошим примером системы массового обслуживания. Она имеет ограниченную способность транспортировки, и спрос на нее является случайным и переменным.

Определив, что именно должно транспортироваться в PTS, важно оценить, как объемы материалов будут преобразовываться в объемы пересылок, прогнозируя методы работы и создавая сеть, в которой прогнозируемый трафик занимает от 40% до 70% доступной пропускной способности на каждом участке системы. Чтобы, за исключением нестандартных сценариев, достичь цели временных показателей за пересылку, включая ожидание в очереди, не более 10 минут.

 

Подводя итог:

Пневматическая почта может обеспечить преимущество крупным учреждениям, где препятствием для оказания качественных услуг медицинской помощи пациентам является задержка передачи образцов и материалов, лекарственных средств и медицинских изделий, из-за больших расстояний. Хотя внешне, с технической точки зрения, технология PTS не сложна, чтобы получить максимальную производительность от системы, необходимо внимательно относиться к проектированию, чтобы избежать разочарований в конечной производительности из-за ненадлежащего сокращения затрат при закупках.