王婉晴 葉輝 于睿智

基金項(xiàng)目：2023年度國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目資助“醫(yī)穢回收：智能醫(yī)療垃圾回收處理車及產(chǎn)品APP開發(fā)應(yīng)用”（202313320076X）

摘要：隨著信息和科技的飛速發(fā)展，醫(yī)院內(nèi)的服務(wù)設(shè)施也開始存在逐漸創(chuàng)新優(yōu)化完善。伴隨著人口數(shù)量及就醫(yī)數(shù)量的增長(zhǎng)，醫(yī)院的資源物流運(yùn)轉(zhuǎn)缺陷。通過調(diào)研分析智能醫(yī)療垃圾回收車設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及存在問題，同時(shí)對(duì)智能醫(yī)療垃圾回收車的目標(biāo)用戶需求進(jìn)行拆解和分析，歸納總結(jié)出對(duì)醫(yī)療廢物運(yùn)輸產(chǎn)品的再設(shè)計(jì)，減少了醫(yī)療廢物處理流程中的人力參與度，促進(jìn)了智能化、綠色化的醫(yī)療環(huán)境建設(shè)，解決醫(yī)療廢物運(yùn)輸管理不當(dāng)?shù)葐栴}。最后通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，探討智能醫(yī)療垃圾回收車在設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的可行性與合理性。

關(guān)鍵詞：SET因素分析；運(yùn)輸設(shè)計(jì)；醫(yī)療回收車；汽車設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U469? 收稿日期：2024-01-28

DOI：1019999/jcnki1004-0226202405017

1 前言

當(dāng)前，我國(guó)的醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)建設(shè)處在不斷深化之中，醫(yī)院自身的診療實(shí)力不斷提高。但城市產(chǎn)出垃圾數(shù)量快速增長(zhǎng)，環(huán)境壓力增大，回收工作量也隨之增加，強(qiáng)制推行城市生活垃圾回收的源頭分類工作勢(shì)在必行。因此，AGV自動(dòng)引導(dǎo)運(yùn)輸車系統(tǒng)更加值得被推廣和應(yīng)用。

醫(yī)院的物流運(yùn)輸發(fā)展在醫(yī)院的日常運(yùn)轉(zhuǎn)和管理中有著重要地位，其包含的運(yùn)輸內(nèi)容種類也十分復(fù)雜。傳統(tǒng)的主要物流方式無非是“人力”+“推車”，但隨著醫(yī)院規(guī)模的不斷擴(kuò)大和就醫(yī)人口數(shù)量的增加，醫(yī)療垃圾產(chǎn)生數(shù)量激增，僅僅依靠傳統(tǒng)的物流運(yùn)輸方式已無法滿足醫(yī)院的運(yùn)作需求，需要消耗更多的人力和物力來維持基本運(yùn)輸。傳統(tǒng)物流運(yùn)輸不僅工作效率下降，而且醫(yī)療垃圾造成二次傳染的幾率大幅上升。醫(yī)院物流運(yùn)輸系統(tǒng)的更新和數(shù)字化的應(yīng)用是大勢(shì)所趨，通過有效規(guī)劃與革新減少醫(yī)院物流成本的同時(shí)，提高醫(yī)療服務(wù)水平和效率，降低疾病傳染概率，對(duì)今后的健康醫(yī)療環(huán)境的進(jìn)一步加強(qiáng)和發(fā)展有一定促進(jìn)作用。

本文將以現(xiàn)代化醫(yī)院為目標(biāo)群體，通過分析智能醫(yī)療垃圾回收車的發(fā)展現(xiàn)狀、歸納總結(jié)醫(yī)療回收物流運(yùn)輸系統(tǒng)，基于SET因素分析法，對(duì)現(xiàn)代化醫(yī)院需求進(jìn)行拆解和分析，提出面向現(xiàn)代化醫(yī)院需求的智能醫(yī)療垃圾回收車設(shè)計(jì)的新思路。

2 SET分析法與AGV引導(dǎo)車概述

2002年，Jonathan Cagan和Craig MVogel提出了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的SET因素，他們認(rèn)為通過對(duì)社會(huì)趨勢(shì)（S）、經(jīng)濟(jì)動(dòng)力（E）和先進(jìn)技術(shù)（T）三個(gè)層面綜合分析，能夠準(zhǔn)確找到產(chǎn)品機(jī)會(huì)缺口，獲取潛在需求改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品，使用戶獲得愉快的消費(fèi)體驗(yàn)。SET模型是新穎的、先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)前期分析理論，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中已開始廣泛應(yīng)用，許多企業(yè)堅(jiān)持以用戶為中心的設(shè)計(jì)原則，將 SET 因素分析法作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)前期的指導(dǎo)理論。

AGV（Automated Guided Vehicle）原指“自動(dòng)引導(dǎo)產(chǎn)品”（車或運(yùn)輸工具），裝設(shè)具有機(jī)械或電磁形式的引導(dǎo)裝置，產(chǎn)品可以通過編程代碼的方式根據(jù)既定架構(gòu)（路徑）去自動(dòng)行駛。同時(shí)運(yùn)載和裝備保護(hù)橫梁，能夠搭載重物。AGV系統(tǒng)的控制方式主要是以AGV地面控制系統(tǒng)、物流上位調(diào)度系統(tǒng)及AGV車載控制系統(tǒng)三方協(xié)同合作而成，目前較多應(yīng)用于醫(yī)療或戶外救援領(lǐng)域［1］。

3 智能醫(yī)療垃圾回收車設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及問題

3.1 智能醫(yī)療垃圾回收車設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

目前市面上的智能醫(yī)療垃圾回收車并不普遍，大多以醫(yī)廢處理量的需求為主，功能單一，通常色彩上都以白色為主色，再輔以藍(lán)色點(diǎn)綴，有科技感的同時(shí)也給人冷靜沉穩(wěn)的感覺。在功能上主要分為引導(dǎo)、溯源、識(shí)別三個(gè)方面。垃圾車自動(dòng)引導(dǎo)依靠的是AGV自動(dòng)引導(dǎo)裝置，該裝置應(yīng)用于運(yùn)輸領(lǐng)域已有60多年，主要借助軌道定位和自主定位兩種方式，但由于導(dǎo)軌定位需耗費(fèi)大量人工成本和時(shí)間成本，無法便捷地進(jìn)行安裝部署。垃圾車自動(dòng)溯源計(jì)劃采取掃碼追溯的方式，通過垃圾車顯示屏上實(shí)時(shí)更新的二維碼對(duì)醫(yī)院所產(chǎn)的生活垃圾、醫(yī)療垃圾進(jìn)行溯源。垃圾智能識(shí)別功能可利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或高清鏡頭抓拍，通過對(duì)垃圾進(jìn)行預(yù)測(cè)識(shí)別，來判斷垃圾種類，從而自動(dòng)進(jìn)行垃圾分類。從調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，市面上智能醫(yī)療垃圾回收車的功能大同小異，且對(duì)于醫(yī)療垃圾的針對(duì)性較弱，容易給醫(yī)院造成混亂，無法正確選擇真正適合醫(yī)院的產(chǎn)品，無法發(fā)揮出智能醫(yī)療垃圾回收車的作用［2］。

3.2 智能醫(yī)療垃圾回收車現(xiàn)存問題

本文研究對(duì)象為現(xiàn)代化醫(yī)院，初期通過線上線下的方式對(duì)現(xiàn)代化醫(yī)院進(jìn)行調(diào)研，調(diào)查內(nèi)容主要圍繞以下幾個(gè)方面：a.醫(yī)院的使用功能;b.智能醫(yī)療垃圾回收車在醫(yī)院的占比情況；c.醫(yī)院的使用情況；d.對(duì)智能醫(yī)療垃圾回收車期待的功能及決定購(gòu)買的因素。

調(diào)查結(jié)果說明，大多數(shù)醫(yī)院對(duì)智能醫(yī)療垃圾回收車都表示愿意引進(jìn)、對(duì)智能醫(yī)療垃圾回收車有期待，醫(yī)護(hù)工作者也更愿意用智能醫(yī)療垃圾回收車。在擁有智能醫(yī)療垃圾回收車的醫(yī)院中，大多數(shù)醫(yī)院都存在以下問題：

a.引導(dǎo)功能與醫(yī)院存在偏差，醫(yī)廢流通路線不固定;b.對(duì)醫(yī)院的醫(yī)療垃圾無法進(jìn)行實(shí)時(shí)溯源，溯源位置不準(zhǔn)確，導(dǎo)致醫(yī)院回收困難；c.基于識(shí)別功能，對(duì)于“生活垃圾”和“醫(yī)療垃圾”識(shí)別不靈敏，容易讓醫(yī)收的工作人員工作更加麻煩。

通過SET因素分析法展示對(duì)智能醫(yī)療垃圾回收車的重要因素，如表1所示。

4 智能醫(yī)療垃圾回收車的SET因素分析

通過線上查閱大量文獻(xiàn)和線下走訪大量醫(yī)院，以及和醫(yī)護(hù)工作者對(duì)話，將醫(yī)院和醫(yī)護(hù)工作者的需求進(jìn)行結(jié)合，對(duì)智能醫(yī)療垃圾回收車進(jìn)行設(shè)想。

通過分析，智能醫(yī)療垃圾回收車應(yīng)解決以下問題：

a.在社會(huì)因素方面，大多數(shù)年輕一代的上班族中都存在亞健康問題，但在工作和健康之間難以平衡，他們更能接受更方便、更便捷的新鮮的智能科技。對(duì)于看病就醫(yī)來說，智能醫(yī)療垃圾回收車能更方便，能夠有效提高他們看病就醫(yī)的效率和速度。

b.在經(jīng)濟(jì)因素方面，居民收入較快增長(zhǎng)，收入結(jié)構(gòu)不斷改善，居民消費(fèi)水平持續(xù)提高，生活質(zhì)量穩(wěn)步提升。人們對(duì)于看病就醫(yī)的需求更大，既要在外觀能調(diào)節(jié)人們以及醫(yī)護(hù)工作者的情緒、緩解工作壓力，使醫(yī)療空間和諧統(tǒng)一不死板，又要能切實(shí)地方便人們和醫(yī)護(hù)工作者，節(jié)省人力、物力，防止醫(yī)療垃圾運(yùn)輸途中對(duì)醫(yī)護(hù)工作者進(jìn)行二次污染。

c.在技術(shù)因素方面，通過不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，智能醫(yī)療垃圾回收車不僅能對(duì)“生活垃圾”和“醫(yī)療垃圾”進(jìn)行區(qū)分，還能精準(zhǔn)地記錄回收垃圾的時(shí)間、位置以及轉(zhuǎn)運(yùn)的位置。在互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的大背景下，能夠便捷地與手機(jī)APP進(jìn)行聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)，不僅能解決集中混合收集垃圾所帶來的垃圾處理困難的問題，同時(shí)也可以解決人力成本和空間資源浪費(fèi)的問題。

5 智能醫(yī)療垃圾回收車的設(shè)計(jì)實(shí)踐

對(duì)智能醫(yī)療垃圾回收車SET因素進(jìn)行分析，并以此總結(jié)出醫(yī)院以及醫(yī)療工作者的需求關(guān)鍵詞，大概分為“造型”和“功能”兩個(gè)層面，如表2所示。

5.1 智能醫(yī)療垃圾回收車造型設(shè)計(jì)

在視覺傳達(dá)中，色彩占據(jù)了很大一部分，在大環(huán)境下，不一樣的顏色可以對(duì)受眾群體有不一樣的感受，智能醫(yī)療垃圾回收車對(duì)醫(yī)院所處的環(huán)境應(yīng)該相匹配，要對(duì)醫(yī)護(hù)工作者和病人起到穩(wěn)定、平和的心理暗示，以便于增加醫(yī)護(hù)工作者和病人的信賴。用戶體驗(yàn)主要來源于用戶與界面之間的交互，但也不能因此忽略了設(shè)計(jì)的“包裝”，不能把它放在最后考慮，而應(yīng)在開始時(shí)就結(jié)合內(nèi)容和形式進(jìn)行考量，利用色彩心理學(xué)，結(jié)合色彩心理學(xué)與產(chǎn)品使用環(huán)境確定APP界面的主色調(diào)。

在智能醫(yī)療垃圾回收車的顏色設(shè)計(jì)上，使用低飽和度的顏色能夠給人們平靜的的視覺體驗(yàn)，藍(lán)白相間的設(shè)計(jì)可以使醫(yī)護(hù)工作者和看病的人情緒平和。智能醫(yī)療垃圾回收車外形類如小車，采用較為圓滑的形狀，可以防止在工作狀態(tài)下誤傷醫(yī)護(hù)工作者或者行人。因而，智能醫(yī)療垃圾回收車使用小車的造型，通過左右兩側(cè)配垃圾窗口，應(yīng)對(duì)不同尺寸的生活垃圾和醫(yī)療垃圾的回收，小車同時(shí)含有智能升降桌，醫(yī)護(hù)工作者可選擇是否打開及升降高度，可以方便醫(yī)護(hù)工作者的使用，提取汽車的前燈設(shè)計(jì)，通過改造成為指示燈，應(yīng)對(duì)各種醫(yī)療情況從而進(jìn)行智能顯示顏色。底部小車帶有四個(gè)車輪，可以使智能醫(yī)療垃圾回收車保持穩(wěn)定，對(duì)地面產(chǎn)生更大的摩擦。此外，四個(gè)車輪還能分散智能醫(yī)療垃圾回收車的重量，使它更好地分布在整個(gè)底盤上，從而實(shí)現(xiàn)更好的平衡和減少翻車的風(fēng)險(xiǎn)。圖1所示為智能醫(yī)療垃圾回收車外觀設(shè)計(jì)。

5.2 智能交互產(chǎn)品與運(yùn)輸設(shè)備功能設(shè)計(jì)

功能設(shè)計(jì)首先要以醫(yī)護(hù)工作者和行人的習(xí)慣合理地規(guī)劃內(nèi)容，功能主要分為四個(gè)方面，分別為垃圾車自動(dòng)引導(dǎo)、自動(dòng)溯源、垃圾智能識(shí)別及逆向回收與二次利用的判斷。垃圾車自動(dòng)引導(dǎo)依靠的是AGV自動(dòng)引導(dǎo)裝置，AGV定位方法主要包括電磁定位、激光定位和視覺定位，其中激光定位穩(wěn)定性和精確度更為可靠，因此在高精度定位領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因此，醫(yī)院可以通過對(duì)AGV垃圾車進(jìn)行任務(wù)分配，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)垃圾回收運(yùn)作。垃圾車自動(dòng)溯源計(jì)劃采取掃碼追溯的方式，通過垃圾車顯示屏上實(shí)時(shí)更新的二維碼對(duì)醫(yī)院所產(chǎn)的生活垃圾、醫(yī)療垃圾進(jìn)行溯源，溯源則又分為位置、時(shí)間、轉(zhuǎn)運(yùn)三大模塊，所包含的內(nèi)容有垃圾收入位置、何時(shí)被收入、轉(zhuǎn)運(yùn)位置、是否被回收等。垃圾智能識(shí)別功能可利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或高清鏡頭抓拍，通過對(duì)垃圾進(jìn)行預(yù)測(cè)識(shí)別，來判斷垃圾種類，從而自動(dòng)進(jìn)行垃圾分類。

醫(yī)院所產(chǎn)垃圾主要分為兩類：一類為基本生活垃圾，如尿不濕、尿墊等，另一類則為醫(yī)療垃圾，如病理切片、人體切除組織等。將AGV垃圾車分為“生活用車”和“醫(yī)療用車”兩種。生活垃圾會(huì)被直接精準(zhǔn)分類，醫(yī)療垃圾則需要精準(zhǔn)的識(shí)別過程，然后被正確分類到對(duì)應(yīng)位置。這項(xiàng)功能可解決集中混合收集垃圾所帶來的垃圾處理困難的問題，同時(shí)也可以解決對(duì)人力成本和空間資源浪費(fèi)的問題［3］。

通過以上對(duì)智能醫(yī)療垃圾回收車功能的闡述發(fā)現(xiàn)，它已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)使用場(chǎng)景中便利于醫(yī)護(hù)工作者，當(dāng)智能醫(yī)療垃圾回收車與手機(jī)APP相結(jié)合后，它大大提高了醫(yī)護(hù)工作者的效率，簡(jiǎn)化操作以及更好地協(xié)調(diào)控制和記錄，而真正地深入合作，則需要更加高效的人機(jī)交互。

在交互界面的設(shè)計(jì)中，智能醫(yī)療垃圾回收車通過傳遞聲音對(duì)使用用戶進(jìn)行正向反饋，引導(dǎo)醫(yī)護(hù)工作者和行人自主進(jìn)行垃圾分類并進(jìn)行積極的鼓勵(lì)以及積分獎(jiǎng)勵(lì)。積極的鼓勵(lì)和正向反饋能夠減少醫(yī)護(hù)工作者和行人在使用智能醫(yī)療垃圾回收車的抵觸心理。

醫(yī)療類手機(jī)APP與智能醫(yī)療垃圾回收車相連接，手機(jī)APP則主要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、召喚和管理等應(yīng)用。APP是對(duì)醫(yī)療垃圾車和生活垃圾車的信息統(tǒng)計(jì)，主要交代垃圾車的位置和運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行狀態(tài)包括空間環(huán)、儲(chǔ)存數(shù)量卡片和時(shí)況展示，空間環(huán)即儲(chǔ)存空間可視化、數(shù)字化，清晰洞察垃圾車可用空間；儲(chǔ)存數(shù)量卡片是對(duì)已回收的醫(yī)療垃圾數(shù)量及種類進(jìn)行分類匯總；實(shí)況展示就是車內(nèi)攝像實(shí)況的展示，便于醫(yī)護(hù)工作者觀察回收狀況、垃圾儲(chǔ)存狀況。當(dāng)然，醫(yī)護(hù)工作者也可以為智能醫(yī)療垃圾回收車下達(dá)任務(wù)，在任務(wù)執(zhí)行中就可以清楚地看見待完成列表和已完成列表。

智能醫(yī)療垃圾回收車APP可通過管理對(duì)智能醫(yī)療垃圾回收車進(jìn)行普通召喚、緊急召喚和強(qiáng)制召喚：普通召喚即儲(chǔ)存空間告急，一鍵召回處理；緊急召喚即有大量需求，一鍵召喚更多小車；強(qiáng)制召喚則可以安心應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，以備不時(shí)之需。同時(shí)智能模塊化的加入可以使管理與使用過程更加獨(dú)立與高效，減少垃圾污染，提升物流過程的安全性。同時(shí)醫(yī)療病區(qū)物流隨著社會(huì)的進(jìn)步與科技的發(fā)展，還有更加深遠(yuǎn)的前進(jìn)空間，相關(guān)的管理體制也會(huì)逐步完善。在針對(duì)病區(qū)內(nèi)物流設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)留出一部分可發(fā)展空間，為后續(xù)變化留出較寬的應(yīng)對(duì)區(qū)域與更新空間。例如，在可實(shí)現(xiàn)的前提下，在識(shí)別過程中可對(duì)醫(yī)療廢棄物進(jìn)行可否逆向回收的判斷，可進(jìn)行回收的廢棄物則會(huì)經(jīng)歷專業(yè)處理后被二次利用，不可回收的廢棄物則被適配的處理手段進(jìn)行處理?？杀荒嫦蚧厥盏尼t(yī)療垃圾也不可被回收至同一空間內(nèi)，應(yīng)由專業(yè)的處理人員對(duì)其進(jìn)行包裝，如雙層包裹回收、低溫回收等。

6 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)現(xiàn)代化醫(yī)院物流系統(tǒng)的不健全以及醫(yī)院物流系統(tǒng)建設(shè)觀念的落后問題，本文首先將SET因素分析法應(yīng)用到智能醫(yī)療垃圾回收車的設(shè)計(jì)研究中，對(duì)現(xiàn)代化醫(yī)院物流系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新并對(duì)醫(yī)護(hù)工作者的需求進(jìn)行分析，尋找智能醫(yī)療垃圾回收車的產(chǎn)品機(jī)會(huì)缺口，從而在造型和功能提出了設(shè)計(jì)思路，使醫(yī)護(hù)工作者使用更便捷。從根本上來說就是在處理運(yùn)輸醫(yī)療垃圾和生活垃圾的方式上，通過智能醫(yī)療垃圾回收車切實(shí)地方便人們和醫(yī)護(hù)工作者，節(jié)省人力、物力，防止醫(yī)療垃圾運(yùn)輸途中對(duì)醫(yī)護(hù)工作者進(jìn)行二次污染。

參考文獻(xiàn)：

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[3]趙宏月，馮乙基于SET因素分析法的學(xué)齡前兒童智能機(jī)器人設(shè)計(jì)研究[J]工業(yè)設(shè)計(jì)，2023（7）：64-67

作者簡(jiǎn)介：

王婉晴，女，2002年生，本科在讀，研究方向?yàn)樗囆g(shù)設(shè)計(jì)。

葉輝（通訊作者），男，1997年生，博士在讀，講師，研究方向?yàn)閿?shù)字媒體藝術(shù)。