Progettazione ospedaliera e automazione dei trasporti

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1 Progettazione ospedaliera e automazione dei trasporti Forum Architetture per la Sanità Gruppo 24 Ore Ing. Cesare Taddia 29/02/2012

2 OSPEDALI DI NUOVA CONCEZIONE: CARATTERISTICHE DISTINTIVE ED ORIENTAMENTO PROGETTUALE 1/4 A MISURA D UOMO Modello incentrato sul benessere del paziente (attenzione agli arredi, ai colori, materiali impiegati, grado di luminosità, igiene e accoglienza). INTEGRAZIONE PAESAGGISTICA La struttura si integra nel contesto urbano di riferimento e mira ad offrire massima fruibilità sia in condizioni ordinarie che di emergenza. Adozione sviluppo orizzontale vs sviluppo verticale. INNOVAZIONE Digitalizzazione dei servizi, avanzate tecnologie sanitarie, sistemi di trasporto automatizzato, building management system per la gestione degli impianti tecnologici, sistemi di gestione degli accessi alle aree sensibili. DIFFERENZIAZIONE FUNZIONALE Localizzazione delle diverse attività ospedaliere in settori distinti e specializzati: area d accoglienza, clinica, logistica. RISPARMIO ENERGETICO Impiego di fonti rinnovabili (cogenerazione a biogas, pannelli solari, )

3 OSPEDALI DI NUOVA CONCEZIONE: CARATTERISTICHE DISTINTIVE ED ORIENTAMENTO PROGETTUALE 2/4 SVILUPPO VERTICALE SVILUPPO ORIZZONTALE VS L evoluzione della concezione del layout ospedaliero sempre più verso l umanizzazione degli spazi comporta la dilatazione delle superfici necessarie.

4 OSPEDALI DI NUOVA CONCEZIONE: CARATTERISTICHE DISTINTIVE ED ORIENTAMENTO PROGETTUALE 3/4 SVILUPPO INNOVATIVO

5 OSPEDALI DI NUOVA CONCEZIONE: CARATTERISTICHE DISTINTIVE ED ORIENTAMENTO PROGETTUALE 4/4 L esigenza di COLLEGARE AREE DISTANTI tra di loro e di OTTIMIZZARE I FLUSSI LOGISTICI rende opportuno il ricorso a TECNOLOGIE PER L AUTOMAZIONE DEL TRASPORTO, in grado di razionalizzare i percorsi, elevare il livello d efficienza dei servizi e ridurre i costi di gestione. Il ricorso a queste tecnologie comporta un PROFONDO CONFRONTO/CONOSCENZA DEI MODELLI ORGANIZZATIVI sanitarieconomali e dei vincoli strutturali e funzionali che gli stessi pongono.

6 PROGETTAZIONE OSPEDALIERA: L IMPORTANZA DEI PERCORSI I trasporti e in generale i percorsi rappresentano un ASPETTO FONDAMENTALE della PROGETTAZIONE OSPEDALIERA. Intorno al tema dei percorsi si sviluppano soluzioni volte ad ottimizzare i collegamenti tra unità operative, degenze e servizi generali con l obiettivo di:

7 PROGETTAZIONE E AUTOMAZIONE DELLA LOGISTICA INTERNA 1/2 Il ricorso ad impianti automatizzati per la movimentazione di merci leggere e pesanti ha come corollario la semplificazione e ottimizzazione della logistica interna, in quanto consente di IDENTIFICARE IN FASE DI PROGETTO DELLA STRUTTURA SANITARIA PERCORSI SPECIFICI E OPPORTUNI DEDICATI AL TRASPORTO DEI MATERIALI. In tal senso, si osservano vantaggi in termini di: razionalizzazione dei tragitti e delle aree di stoccaggio delle merci; esecuzione dei trasporti interni senza interferenze con pazienti, visitatori e personale sanitario. Tanto più è elevato l impiego di sistemi di trasporto automatizzato, MAGGIORI SONO I GRADI DI LIBERTÀ OFFERTI AL PROGETTISTA ARCHITETTONICO NELLA DISTRIBUZIONE E CORRELAZIONE DELLE DIVERSE AREE FUNZIONALI, tenuto conto degli spazi necessari a tali impianti.

8 IL RUOLO DEL PROGETTISTA NELL ANALISI DI DIMENSIONAMENTO DEGLI IMPIANTI PER AUTOMAZIONE DEI TRASPORTI Il progettista può svolgere un importante ruolo di indirizzo nell adeguato dimensionamento degli impianti di trasporto automatizzato, attraverso la stima di flussi di movimentazione e stoccaggio e la valutazione di alcuni specifici parametri:

9 CASE STUDY - ESEMPIO DI DIMENSIONAMENTO PER UNA STRUTTURA DI N. 500 POSTI LETTO

10 I SISTEMI DI TRASPORTO AUTOMATIZZATO TRASPORTO PESANTE Collega degenze, unità operative, cucine, deposito biancheria, farmacia, deposito sporco/pulito, isola ecologica, magazzini, centro prelievi. TRASPORTO LEGGERO Collega degenze, laboratori, farmacia, medicina nucleare, pronto soccorso. POSTA PNEUMATICA Oltre a coinvolgere le aree interessate da trasporto leggero collega sale operatorie, terapia intensiva, poliambulatori, pronto soccorso, centro trasfusionale, diagnostica interventistica, endoscopia, day surgery, dialisi, blocco parto, centro prelievi, intramoenia con i laboratori. Si è previsto un sistema informatico di controllo sia centralizzato che distribuito sulle unità in movimento per eseguire la supervisione dei trasporti e lo scambio delle informazioni necessarie alla preparazione, all esecuzione, al controllo e alla storicizzazione dei dati relativi ai trasporti.

11 TRASPORTO PESANTE 1/3 Dato il DECENTRAMENTO DEGLI EDIFICI riservati alle degenze e la CENTRALIZZAZIONE DEI SERVIZI nella piastra, e in particolare la localizzazione della cucina, della sterilizzazione e del deposito biancheria e della farmacia al livello 1, il progetto del trasporto pesante prevede la movimentazione orizzontale delle merci principalmente al livello 1, e dei montacarichi per il trasporto verticale opportunamente collocati in corrispondenza degli edifici delle degenze e dell accoglienza. L impianto, con capacità di carico pari a 500 Kg, ha la funzione di movimentare PASTI, BIANCHERIA, MATERIALE FARMACEUTICO E PROTESI, MATERIALE STERILE E DA STERILIZZARE, RIFIUTI DIFFERENZIATI E SPECIALI. Tali materiali sono destinati a carrelli passivi su ruote che i robot devono prelevare/depositare (inserendosi sotto di essi) e trasportare in massima sicurezza alla destinazione designata.

12 TRASPORTO PESANTE ipotesi organizzazione dell attività reparti 2/3 CICLO DI TRASPORTO STANDARD ANDATA RITORNO prelievo automatico di un carrello dal deposito dei carrelli puliti trasporto automatico alla stazione di partenza riempimento del carrello con il materiale da spedire inserimento del carrello nella stazione di spedizione trasporto automatizzato al reparto di destinazione ritiro manuale del carrello dalla stazione di arrivo distribuzione del materiale prelievo del carrello dal reparto con il materiale sporco inserimento del carrello nella stazione di spedizione trasporto automatizzato dai reparti alla stazione di smaltimento del materiale sporco scarico manuale del materiale sporco: il locale arrivo carrelli funziona anche da polmone per i carrelli in attesa inserimento manuale del carrello nella macchina di lavaggio trasporto automatico nell area di deposito dei carrelli puliti

13 TRASPORTO PESANTE 3/ Variabili da considerare per un corretto dimensionamento: TIPOLOGIA DEI MATERIALI: VOLUMI E KG DA TRASPORTARE DISTANZE DA PERCORRERE N. CICLI DA ESEGUIRE TEMPO A TRATTA

14 TRASPORTO PESANTE Tab.1 Programmazione stazioni NOTE (*): (1*) - Si prevedono 10 stazioni di degenza (2*) - In dialisi è prevista la consegna di cibo freddo 1v/settimana (3*) - A tutti i reparti il materiale economale viene consegnato mensilmente escluso al B.O. cui viene consegnato giornalmente (4*) - Il totale non include i 10 viaggi previsti dal centro prelievi ai laboratori in quanto solo il percorso verticale è previsto automatizzato.

15 TRASPORTO PESANTE Tab.2 Calcolo n. robot 1/5 TRASPORTO PESANTE AUTOMATIZZATO - SERVIZI GENERALI E CUCINA - CALCOLO VIAGGI ROBOT ELENCO STAZIONI DIREZIONE FLUSSI FUNZIONI BLOCCO OPERATORIO BLOCCO PARTO DIAGNOSTICA INTERVENTISTICA INGRESSO USCITA INGRESSO USCITA INGRESSO USCITA LUNGHE ZZA SINGOL TEMPO A TRATTA[min] TRATTA [m] N VIAGGI TOTALE PERCORSO TOTALE [m] TEMPO H/D Biancheria sterile ,03 Ferri sterili ,17 Farmacia e protesi 67, ,10 Dispositivi medici 137, ,27 materiale economale 137, ,40 biancheria pulita 137, ,13 rifiuti infetti ,27 RAU vetro e carta ,13 biancheria sporca ,53 ferri sporchi ,50 SUB TOTALE 88, ,00 8,53 Biancheria sterile ,02 Ferri sterili ,02 Farmaci e disinfettanti 67,5 3 0,6 40,5 0,03 Biancheria pulita 137, ,27 Materiale economale 137,5 4 0,2 27,5 0,01 Materasso-cuscino-coperta 137,5 4 0,4 55 0,03 Rifiuti infetti ,27 RAU vetro e carta ,53 Biancheria sporca ,80 Ferri e dispositivi pluriuso sporchi ,10 Materasso-cuscino-coperta ,4 90 0,05 SUB TOTALE 21, ,00 2,12 Biancheria sterile , ,05 Ferri sterili ,27 Farmacia e protesi 255 6,5 0, ,04 Dispositivi medici 255 6, ,22 Biancheria pulita 255 6, ,11 Materiale economale 255 6,5 0,1 25,5 0,01 Rifiuti infetti ,43 RAU vetro e carta ,43 Biancheria sporca ,43 Ferri sporchi 207, ,27

16 TRASPORTO PESANTE Tab.2 Calcolo n. robot 2/5 TERAPIA SUBINTENSIVA TERAPIA INTENSIVA DIALISI ENDOSCOPIA INGRESSO USCITA INGRESSO USCITA INGRESSO USCITA INGRESSO USCITA Biancheria sterile ,80 Ferri sterili ,27 Farmacia e protesi , ,21 Biancheria pulita 255 6, ,43 Materiale economale , ,09 Rifiuti infetti ,43 RAU vetro e carta ,17 Biancheria sporca ,73 Ferri sporchi 207, ,27 SUB TOTALE 36, ,00 6,40 Biancheria sterile ,53 Ferri sterili - materiale sterile ,27 Farmacia e disinfettanti , ,21 Biancheria pulita 255 6, ,43 Materiale economale 255 6,5 0, ,04 Materasso-cuscino-coperta 255 6, ,22 Rifiuti infetti ,43 RAU vetro e carta ,17 Biancheria sporca ,73 Ferri e dispositivi pluriuso 207,5 sporchi ,27 Materasso-cuscino-coperta ,43 SUB TOTALE 38, ,00 6,74 Biancheria pulita ,07 Ferri sterili ,07 Farmacia e protesi ,03 materiale economale ,07 Vitto freddo ,4 4 0,01 Materiali per il trattamento 90 dialitico ,13 Rifiuti infetti ,30 RAU vetro e carta ,20 Biancheria sporca ,45 Ferri sporchi ,07 SUB TOTALE 23, ,00 2,39 Biancheria sterile ,2 8 0,01 Ferri sterili ,07 Farmacia e protesi ,8 32 0,03 Biancheria pulita ,17 Materiale economale ,8 72 0,12 Rifiuti infetti ,30 RAU vetro e carta ,60 Biancheria sporca ,60 Ferri sporchi ,07 SUB TOTALE 17, ,00 1,95

17 TRASPORTO PESANTE Tab.2 Calcolo n. robot 3/5 POLIAMBULATORIO DIAGNOSTICA PER IMMAGINI PRONTO SOCCORSO MEDICINA NUCLEARE LABORATORI INGRESSO Biancheria sterile ,4 16 0,01 Ferri sterili e materiale 2 sterile ,07 Farmacia e protesi ,4 16 0,01 Biancheria pulita ,17 Materiale economale ,4 36 0,03 USCITA Rifiuti infetti ,30 RAU vetro e carta ,90 Biancheria sporca ,60 Ferri sporchi ,07 SUB TOTALE 19, ,00 2,16 INGRESSO Farmacia e protesi , ,05 Biancheria pulita 255 6, ,43 Materiale economale 255 6,5 0, ,04 USCITA Rifiuti infetti ,43 RAU vetro e carta ,30 Biancheria sporca ,87 SUB TOTALE 16, ,00 3,13 INGRESSO Biancheria sterile ,13 Ferri sterili ,13 Farmacia e protesi , ,16 Biancheria pulita 255 6, ,43 Materiale economale 255 6,5 0, ,04 USCITA Rifiuti infetti ,43 RAU vetro e carta ,73 Biancheria sporca ,30 Ferri sporchi 207, ,27 SUB TOTALE 25, ,00 4,64 INGRESSO Biancheria sterile ,4 16 0,01 Ferri sterili ,07 Farmacia e protesi ,4 16 0,01 Biancheria pulita ,33 Materiale economale ,2 18 0,02 USCITA Rifiuti infetti ,30 RAU vetro e carta ,90 Biancheria sporca ,60 Ferri sporchi ,07 SUB TOTALE 21, ,00 2,31 Invio campioni 0 0, ,08 INGRESSO Biancheria pulita 255 6, ,43 Economale ,4 164,4 0,09 USCITA RAU vetro e carta ,43 SUB TOTALE 16, ,40 1,04

18 TRASPORTO PESANTE Tab.2 Calcolo n. robot 4/5 UFFICI/ACCOGLIENZA LIBERA PROFESSIONE SERVIZI DEGENZA A SERVIZI DEGENZA B SERVIZI DEGENZA C SERVIZI DEGENZA D INGRESSO Materiale economale ,10 USCITA RAU vetro e carta ,10 SUB TOTALE 2,00 490,00 0,20 INGRESSO Materiale economale ,07 USCITA RAU vetro e carta ,07 SUB TOTALE 2,00 310,00 0,13 Biancheria pulita , ,52 INGRESSO Farmacia e disinfettanti , ,35 Materiale economale , ,09 Materasso-cuscino-coperta , ,09 Rifiuti infetti ,43 USCITA Dispositivi pluriuso sporchi ,17 RAU vetro e carta ,43 Biancheria sporca ,87 SUB TOTALE 22, ,00 4,94 Biancheria pulita ,40 INGRESSO Farmacia e disinfettanti ,20 Materiale economale , ,32 Materasso-cuscino-coperta , ,36 Rifiuti infetti ,80 USCITA Dispositivi pluriuso sporchi ,20 RAU vetro e carta ,40 Biancheria sporca ,00 SUB TOTALE 48, ,00 9,68 Biancheria pulita ,28 INGRESSO Farmacia e disinfettanti ,10 Materiale economale , ,22 Materasso-cuscino-coperta , ,33 Rifiuti infetti ,73 USCITA Dispositivi pluriuso sporchi ,93 RAU vetro e carta ,37 Biancheria sporca ,83 SUB TOTALE 48, ,00 8,80 Biancheria pulita ,50 INGRESSO Farmacia e disinfettanti ,50 Materiale economale , ,13 Materasso-cuscino-coperta ,17 Rifiuti infetti ,33 USCITA Dispositivi pluriuso sporchi ,00 RAU vetro e carta , ,68 Biancheria sporca ,83 SUB TOTALE 30, ,00 5,15 SUBTOTALE SERVIZI GENERALI

19 TRASPORTO PESANTE Tab.2 Calcolo n. robot 5/5 CUCINA DEGENZA A INGRESSO ,00 USCITA ,00 SUB TOTALE 24, ,00 4,00 CUCINA DEGENZA B INGRESSO ,60 CUCINA USCITA ,60 SUB TOTALE 54, ,00 7,20 CUCINA DEGENZA C INGRESSO ,15 USCITA ,15 SUB TOTALE 54, ,00 6,30 CUCINA DEGENZA D INGRESSO ,90 USCITA ,90 SUB TOTALE 18, ,00 1,80 CUCINA SUBINTESIVA ,10 SUB TOTALE 6, ,00 1,10 SUBTOTALE CUCINA 156, ,00 20,40 TOTALE GENERALE AUTONOMIA METRI/ROBOT ,00 METRI GIORNALIERI N. ROBOT NECESSARI 12 USO ORE ROBOT/D 7,70 NOTE (*): (1*) - Il calcolo del tempo di uso robot giornaliero include le consegne settimanali (2*) - I viaggi includono le consegne di biancheria s/p, cucina, sterile, farmacia, economale, ritiro rifiuti (3*) -Per la cucina a servizio delle degenze il calcolo è evidenziato visto il forte impatto del servizio stesso sulla gestione generale (4*) -Il calcolo dei viaggi considera un viaggio del carrello vuoto in andata per ogni ritiro dello sporco.

20 TRASPORTO PESANTE Verifica del traffico 1/3 E stata eseguita un verifica su un settore critico dell ospedale, «Settore B», per un trasporto che non sopporta ritardi (servizio cucina). Livello Reparti Posti letto 4 2 Degenze Degenze Degenze 52 1 Spogliatoio Totale posti letto 156 Settore B Per ogni pasto (colazione, pranzo, cena) occorrono n. 3 carrelli porta vassoi per ogni piano di degenza 3 CARRELLI X 3 PASTI X 3 PIANI (A/R) = 54 VIAGGI

21 TRASPORTO PESANTE Verifica del traffico 2/3 Tempo max per il trasporto automatico dalla cucina alla degenza più sfavorita: PERCORSO ORIZZONTALE 160 m in 7min (v. media 0,5 m/s e 10 sec a curva) PERCORSO VER TICALE ciclo massimo (4 piani) = 1 min PERCORSO DI CONSEGNA 8 min In 40 min. lo stesso robot può raggiungere la stazione più sfavorita 3 volte (due percorsi di andata e ritorno più uno di andata (8 min x min ) FABBISOGNO ME. COMPLESSIVO = 20,40 ore per la distribuzione pasti N. VIAGGI A MACCHINA = 2,5 (calcolato sul tempo più sfavorito) PERCORSO GIORNALIERO PER I TRASPORTI = m (tab. 2) AUTONOMIA ROBOT PRIMA DELLA RICARICA = m N. MIN MACCHINE = 12

22 TRASPORTO PESANTE ingombri L analisi su esposta evidenzia la necessità per il progettista funzionale di tener conto sin dal concept di questi numeri per dedicare loro gli spazi necessari.

23 TRASPORTO PESANTE - movimentazione

24 TRASPORTO LEGGERO Il sistema di trasporto leggero, così come quello pesante, consente una buona flessibilità circa le modifiche di layout di percorso che si possono prevedere nel tempo. A differenza del sistema per il trasporto pesante, il sistema di trasporto leggero è però progettato per rispondere ad esigenze di movimentazione prevedibili solo in forma statistica, ma variabili nel corso del tempo. Con tale sistema di trasporto si intende soddisfare tutta una serie di interscambi tra le diverse aree della zona ospedaliera. L impianto, che impiega carrelli automotori con capacità di carico pari a 10 kg, movimenta principalmente i seguenti materiali: PRELIEVI DI SANGUE, URINA E TAMPONI, RADIOGRAFIE, ECOGRAFIE, TOMOGRAFIE, REFERTI, CARTELLE CLINICHE, CORRISPONDENZA, MODULISTICA, CANCELLERIA, MATERIALI STERILI, FARMACI D URGENZA.

25 TRASPORTO LEGGERO calcolo della dotazione carrelli 1/2 Lunghezza percorso medio tra stazioni (Lm) 300 m Velocità media di traslazione del carrello (Vc) 0,4 m/s Tempo medio di carico/scarico del contenitore (Tcs) 180 s Tempo totale di traslazione scambi sul percorso (Ts) 5 s x16 scambi= 80 s N. Stazioni (n) 15 TEMPO VIAGGIO MEDIO = Lm/Vc + Ts + Tcs = 1010 sec= 16,8 NUMERO VIAGGI/ORA = 3600/1010= 3,56 viaggi/ora

26 TRASPORTO LEGGERO calcolo della dotazione carrelli 2/2 Per poter garantire ad ogni stazione la spedizione di un carrello ogni 10 minuti primi (Tsp), si computa il seguente flusso orario (Cn): Cn = n x 3600/Tsp = 15 x 3600/600 = 90 carrelli/ora Considerando che ogni carrello può fare 3,56 viaggi/ora, la dotazione teorica (D) di carrelli è: D= 90/3,56 = 25,2 carrelli Considerando un incremento del 15% al numero dei carrelli ricavato dalla formula come margine di sicurezza per imprevisti si può affermare che per l'esercizio dell'impianto siano sufficienti 30 carrelli.

27 POSTA PNEUMATICA- Il sistema di posta pneumatica permette di ridurre al massimo i tempi di confezionamento e di attesa ed è stato previsto per gestire i trasporti veloci e le urgenze (collegamento tra laboratori e sale operatorie, terapia intensiva, poliambulatori, pronto soccorso, centro trasfusionale, diagnostica interventistica, endoscopia, day surgery, dialisi, blocco parto, centro prelievi). Lunghezza percorso medio tra stazioni (Lm) Velocità media del bossolo (Vb) 300 m 4 m/s N. Stazioni (n) 25 TEMPO IMPIEGO DELLA LINEA= Lm/Vb = 300/4= 75s N. BOSSOLI/ H su una linea = 3600s/75s= 48 Per poter garantire la spedizione di un bossolo ogni 10 minuti primi (Tsp) si computa il seguente flusso orario (Bn): Bn= n x (3600/tsp) = 25 x (3600/600)= 150 Bossoli/ora N. LINEE necessarie = 150/48 3

28 Grazie per l attenzione