työvuorojen optimoinnin mahdollisuudet palvelujen tehostamisessa
DESCRIPTION
Työvuorojen optimoinnin mahdollisuudet palvelujen tehostamisessa. Cimmo Nurmi Satakunnan ammattikorkeakoulu. LASKENNALLISEN ÄLYKKYYDEN TUTKIMUS TUTKIMUSKOHTEITAMME. Henkilöstön työaikojen ja työvuorojen yksilöllinen optimointi Reittien, ajosarjojen ja töiden allokoinnin optimointi - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Työvuorojen optimoinninmahdollisuudet palvelujen
tehostamisessa
Cimmo NurmiSatakunnan ammattikorkeakoulu
LASKENNALLISEN ÄLYKKYYDEN TUTKIMUSTUTKIMUSKOHTEITAMME
Henkilöstön työaikojen ja työvuorojen yksilöllinen optimointi
Reittien, ajosarjojen ja töiden allokoinnin optimointi
Ammattilaisliigojen sarjaohjelmien optimointi
Teollisuuden tuotantolinjojen optimointi
Pelihahmojen älykäs opettaminen
Informaatiotulvan hallitseminen – yksilölliset hakukoneet
YHTEISTYÖKUMPPANEITAMME
TUTKIMUSYHTEISTYÖ
MIKSI HENKILÖSTÖN TYÖVUOROJEN OPTIMOINTI KIINNOSTAA VUONNA 2011?
1) Yritykset ja yhteisöt ymmärtävät toiminnanohjausjärjestelmien mahdollisuudet kilpailukyvyn edistäjänä.
2) Henkilöstöresurssien optimointi voi johtaa huomattavaan palvelujen tehostamiseen ja tuottavuuden lisääntymiseen.
3) Hyvin laaditut työvuorot lisäävät työtyytyväisyyttä javähentävät sairaspoissaoloja eli lisäävät työhyvinvointia
4) Työvuorojen tekemiseen käytetään paljon työaikaa.
MIKSI LASKENNALLINEN ÄLYKKYYS JAOPTIMOINTI TOIMIVAT VUONNA 2011?
1) Algoritmit (tietokoneelle ohjelmoitavat ratkaisumenetelmät) ovat kehittyneet viimeisen kymmenen vuoden aikana selvästi paremmiksi.
2) Tieteellisesti ansioituneet tutkijat ovat kiinnostuneita myös käytännön ongelmien ratkaisemisesta.
3) Tietokoneiden teho on saavuttanut tason, joka mahdollistaa vaativien käytännön ongelmien ratkaisemisen.
Jos 50 henkilön työvuorojen optimointi kolmelle viikolle kestää nykyisillä tehokkailla tietokoneilla yön yli,vuoden 2005 tietokoneilla aikaa olisi kulunut kolme viikkoa ja vuonna 2000 noin vuoden päivät.
MIKSI TYÖVUOROJEN LAATIMINENON HAASTAVA TEHTÄVÄ?
Otetaan esimerkkinä 50 henkilöntyövuorojen laatiminen 3 viikolle.
Jokaisena päivänä on 50 työtä suoritettavana.
1. hlölle 1. päivän työ voidaan valita 50 tavalla1. hlölle 2. päivän työ voidaan valita 50 tavalla…1. hlölle 21. päivän työ voidaan valita 50 tavalla
Eli 1. henkilölle työt voidaan valita yhteensä
5021 eri tavalla =
476837000000000000000000000000000000 eri tavalla
MIKSI TYÖVUOROJEN LAATIMINENON HAASTAVA TEHTÄVÄ?
2. hlölle 1. päivän työ voidaan valita 49 tavalla2. hlölle 21. päivän työ voidaan valita 49 tavalla
21. hlölle 1. päivän työ voidaan valita 1 tavalla21. hlölle 21. päivän työ voidaan valita 1 tavalla
Eli 50 henkilölle työt voidaan valita yhteensä
(50 × 49 × 48 × … × 1)21 eri tavalla =
101344 eri tavalla =
10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 eri tavalla
ENTÄPÄ JOS ...
yksi protoni pystyisi laskemaan yhden tavan
hyvyyden biljoonasosa sekunnissa (10-12 sekuntia),
se pystyisi vuodessa laskemaan 1020 eri tapaa
Maailmankaikkeudessa on arvioitu olevan 1080 protonia.
Kaikki maailmankaikkeuden protonit
kykenisivät näin ollen vuodessa laskemaan
yhteensä 10100 eri tapaa
kaikki maailmankaikkeuden protonit olisi valjastettu vuoden ajaksi
etsimään parasta mahdollista työvuorolistaa 50 henkilön 3 viikon
työjaksolle, tarvitsisimme 101344 / 10100 = …
JOS SIIS ...
10000000000000 maailmankaikkeutta lisää!
KEHITTÄMÄMME RATKAISUMENETELMÄT PERUSTUVAT LUONNON KEHITTÄMÄÄN ÄLYYN
Näitä luonnon ratkaisuja sovelletaankeinotekoisessa tietokonemaailmassa
Miten lisääntyminen ja luonnonvalinta toimivat
Miten aivojen neuroniverkosto toimiii
Miten muurahaiset löytävät yhteisen polun
Miten kalojen liikkuminen parvissa tapahtuu
LISÄÄNTYMINEN JA LUONNONVALINTA
Käyttää joukkoa (= populaatio)rinnakkaisia ratkaisuehdotelmia (= sukupolvi)
Ratkaisuehdotelmista valitaan, parhaita jotenkinsuosien, osa (yleensä kaksi) käsiteltäväksi
Valittuja ratkaisuehdotelmia yhdistellään japarannellaan (risteytyksillä ja mutaatioilla)
Näin saadaan uusia ratkaisuehdotelmia, joista uuteen sukupolveen pääsevät todennäköisimmin arvoltaan parhaat eli ”the fittest will survive”
Miten muurahaiset löytävät parhaan reitin? erittävät feromonia mennään sinne missä eniten!
Pesä Ruoka Pesä Ruoka
Este
Pesä Ruoka Pesä Ruoka
MUURAHAISTEN JOUKKOÄLY
• Jokainen kala pyrkii lähimpien naapuriensa keskustaan
Mitä sääntöjä kalaparvet noudattavat?
• Jokainen kala pyrkii pitämäänsaman suunnan kuin lähimmätnaapurit keskimäärin
• Jokainen kala pyrkii liikkumaanpoispäin lähimmistä naapureista,jos ne tulevat liian lähelle
KALOJEN JOUKKOÄLY
TAKAISIN TYÖVUOROJEN OPTIMOINTIIN
Täydellisesti onnistunut työvuorojen optimoinninkäyttöönotto edellyttää viiden tahon yhteisymmärrystä:
1) Henkilöstö
2) Työvuorojen laatijat
3) Omistajat
4) Toiminnanohjausjärjestelmäntoimittaja
5) Optimointiasiantuntijat
Kaupallisia optimointituotteita löytyy, mutta ne eivät ole suoraan käyttökelpoisia, eivätkä ne kykene ratkaisemaan isoja ongelmia.
OPTIMOINNIN PERUSTANA HENKILÖSTÖTARVE
OPTIMOITAVIA ASIOITA ESIMERKKEINÄ 1/2
Varmistetaan tietyn osaamistason työntekijöiden riittävyys jokaisessatyövuorossa (esim. vähintään 4 huippuosaajaa ja 7 keskitason osaajaa sekä vähintään 1 kipsaustaitoinen ja 1 iv-luvan haltija)
Tasoitetaan ylimääräisten työntekijöiden määrä jokaista työpäivääkohti (ylimiehitetyistä siirretään henkilökuntaa esim. Sairaslomien aiheuttamiin vajaan miehityksen päiviin)
Jokaisella työntekijälle on tasan se työkuorma (esim. 153h / 4 viikkoa), joka on työehtosopimuksessa määritelty
Kahden työvuoron välissä on riittävä lepoaika (esim. 9 tai 11 tuntia)
Työjaksossa on riittävästi vapaapäiviä ja lepoaikaa
Työntekijöillä on tasaisesti viikonloppuvapaita
OPTIMOITAVIA ASIOITA ESIMERKKEINÄ 2/2
Peräkkäisten työpäivien määrä ei ylitä maksimia (esim. 6 päivää)
Yksittäiset työpäivät tai vapaapäivät on minimoitu
Työntekijöillä on tasaisesti tiettyjä työvuoroja (esim. yö)
Tietyt työvuorot eivät voi esiintyä peräkkän (esim. ilta + aamu)
Vapaata ennen/jälkeen ei voi olla tiettyjä työvuoroja (esim. yö)
Työntekijöillä on mahdollisimman paljon heidän toivomustensa mukaisia työvuoroja ja vapaita (esim. pienten lasten äidit huomioitu, SatSHP:llä erilaisia toivekohteita on noin 20 kpl)
Ali- ja ylitöiden kokonaismäärä on minimoitu
KOKEMUKSEMME OPTIMOINNIN HYÖDYISTÄ
Optimoinnilla (työvuorot, reitit, tuotantolinjat, sarjaohjelmat)on tyypillisesti yli 10% tehokkuusvaikutus
Optimointi on tasapuolista
Optimointia voi käyttää työkaluna suunniteltaessa tulevaisuudenvaihtoehtoisia toimintamalleja ja toimintatapoja
Optimoinnilla saadaan useita vaihtoehtoisia ratkaisuja
Kiitos mielenkiinnosta