1. Application of Automation and Manufacture techniques oriented to a service-based business using the Internet of Things (IoT) and Industry 4.0 concepts. Case study: Smart Hospital
- Author
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Darío Amaya Hurtado, João Maurício Rosário, and Camilo Andrés Cáceres Flórez
- Subjects
Service (systems architecture) ,Industry 4.0 ,Computer science ,Industrial engineering. Management engineering ,Health 4.0 ,T55.4-60.8 ,Industrial and Manufacturing Engineering ,Bottleneck ,Departamento de Emergência ,03 medical and health sciences ,0302 clinical medicine ,Hospital Inteligente ,Autoregressive integrated moving average ,Business and International Management ,Discrete event simulation ,Discrete Event Simulation ,Service quality ,business.industry ,030503 health policy & services ,Ferramenta de Suporte à Decisão Inteligente ,030208 emergency & critical care medicine ,Emergency Department ,Industrial engineering ,Automation ,Hospital 4.0 ,Workflow ,Smart Decision Support Tool ,Smart Hospital ,0305 other medical science ,business ,Simulação de Eventos Discretos - Abstract
The implementation of Manufacture and Automation techniques is mandatory in the current world. Mainly, the enhancement and progress of healthcare are fundamental in wellbeing improvement. This paper points to the utilization of the Internet of Things (IoT) and Industry 4.0 concepts oriented to the optimization of a Smart Hospital using the Hospital Emergency Department (HED) as a case study. This proposal focuses on the development of a smart Hospital-based of the IoT, Industry 4.0, Health 4.0, and other current technology. On the other hand, the use of a computational simulation tool like the Discrete Event Simulation Model (DES) will allow the test, recognition, and reduction of bottlenecks in the HED workflow. The issue given by the bottlenecks is automatically controlled using an improved dynamic shift management proposal based on control theory, forecasting methods, and telemedicine. The results show an improvement in the use of the resources and a reduction of the length of stay that directly reduces the HED mortality rate, improving the service quality. The objective of this paper is to propose a simulation tool-based on DES for a selected HED, using forecasting methods of the patients’ arrival in a HED using the Autoregressive integrated moving average (ARIMA) model. Following the forecasted entries, a proposal for bottleneck avoidance using a HED DES was realized. The forecasting data provided useful predictive information for the improvement of the HED workflow. As well as the analyzed data of a traditional HED system is helpful to solve the overcrowding problem. Finally, the use of simulation tools allows the test and validation of novel proposals for two smart HED optimization proposals following e-Health and Hospital 4.0 principles. Resumo: A implementação de técnicas avançadas em automação e manufatura é obrigatória no mundo atual. Particularmente, no que concerne o aprimoramento e o cuidado com a saúde, são fundamentais para a melhoria do bem-estar das pessoas. Este artigo tem como propósito a utilização dos conceitos de Internet das Coisas (IoT) e Indústria 4.0, orientados na otimização de um Hospital Inteligente, utilizando o Departamento de Emergência Hospitalar (HED) como estudo de caso. Esta proposta se concentra no desenvolvimento de um Hospital Inteligente baseado nos conceitos de IoT, Indústria 4.0, Saúde 4.0 e outras tecnologias atuais. Por outro lado, o uso de uma ferramenta de simulação computacional para o Modelo de Simulação de Eventos Discretos permitirá a validação deste estudo, através da identificação e redução de gargalos que ocorrem no fluxo de trabalho do HED. Esse problema é supervisionado e gerencidado automaticamente usando uma proposta de gerenciamento dinâmico de turnos baseada na utilização da teoria de controle, métodos de previsão e telemedicina. Os resultados obtidos mostram uma otimização no uso dos recursos e uma redução do tempo de permanência dos pacientes que reduz diretamente a taxa de mortalidade do HED, melhorando a qualidade do serviço. Consequentemente este artigo tem como seu principal objetivo propor um HED inteligente baseado na utilização de uma ferramenta de simulação DES, utilizando métodos de previsão da chegada do paciente associado a um modelo de média móvel integrada autorregressiva . Após, com as chegadas previstas foi realizada uma proposta de evitar gargalos usando uma simulação do HED. Os dados obtidos pela previsão forneceram informações preditivas úteis para a melhoria do fluxo de trabalho do HED. Finalmente, o uso de ferramentas de simulação permitiu testar e validar duas propostas inovadoras de HED inteligente, seguindo os princípios de E-health e Hospital 4.0.
- Published
- 2020