\n\nOptimoinnin k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6n soveltamisessa tulee vastaan monia n\u00e4k\u00f6kulmia, joita akateemisella puolella ei v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00e4 tule niin syv\u00e4llisesti pohdittua. T\u00e4m\u00e4 teksti on pieni sukellus monisyiseen aiheeseen, josta minulla on ollut ilo oppia paljon viimeisimm\u00e4n kahden vuoden aikana optimointiin keskittyv\u00e4n Weoptit Oy:n palveluksessa. Tekstiss\u00e4 tuon esiin tilannetta kent\u00e4ll\u00e4, k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6n haasteita, sek\u00e4 nostan esiin tyypillisi\u00e4 hy\u00f6tyj\u00e4, joita optimoinnilla k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 voidaan hakea.<\/p>\n\n\n\n
Operatiivisen toiminnan suunnittelu on er\u00e4s alamme perinteisist\u00e4 kiinnostuksen kohteista. Yleisi\u00e4 suunnitteluongelmia ovat esimerkiksi ty\u00f6ntekij\u00f6iden ty\u00f6vuorolistojen suunnittelu, kuljetusajoneuvojen reitit, julkisen liikenteen aikataulut sek\u00e4 tuotantolinjojen k\u00e4ytt\u00f6. Yhteist\u00e4 n\u00e4ille ongelmille on suuri m\u00e4\u00e4r\u00e4 p\u00e4\u00e4t\u00f6smuuttujia, rajoitusehtoja ja monitavoitteisuus.<\/p>\n\n\n\n
Esimerkiksi 50 hengen ty\u00f6vuorolistan suunnittelu kolmen viikon jaksolle tarkoittaa yhteens\u00e4 noin 750 ty\u00f6vuoron m\u00e4\u00e4ritt\u00e4mist\u00e4. Ty\u00f6vuorojen valinnassa tulee noudattaa esimerkiksi 30 eri s\u00e4\u00e4nt\u00f6\u00e4 ja tasapainotella kymmenen eri tavoitteen v\u00e4lill\u00e4. Tavoitteita voivat olla vaikkapa palkkakustannusten minimointi ja ty\u00f6hyvinvoinnin maksimointi. Ty\u00f6hyvinvoinnin kannalta vuorolistaa voidaan arvioida esimerkiksi laskemalla, kuinka monta kertaa ty\u00f6ntekij\u00e4ll\u00e4 on per\u00e4tt\u00e4isin\u00e4 p\u00e4ivin\u00e4 aamuvuoro ja iltavuoro. Vuorotyypin vaihdos per\u00e4tt\u00e4isin\u00e4 p\u00e4ivin\u00e4 on tyypillisesti kuormittavaa. Vuorolistaa ei voi laatia \u201dmyooppisesti\u201d yksi valinta kerrallaan vaan se on rakennettava kokonaisuus huomioiden. Jos yhden henkil\u00f6n vuorolistaa muutetaan, niin koko paketti voi menn\u00e4 uusiksi.<\/p>\n\n\n\n
K\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 matemaattisen optimoinnin hy\u00f6dynt\u00e4minen on monilla aloilla ennemmin poikkeus kuin s\u00e4\u00e4nt\u00f6. Suunnittelijan apuna on tyypillisesti taulukkolaskentaohjelma tai suunnittelun avuksi laadittu ohjelmisto, joka pit\u00e4\u00e4 kirjaa, tarkistaa ihmisen laatiman suunnitelman ja pisteytt\u00e4\u00e4 sen. Ratkaiseva ero optimointia hy\u00f6dynt\u00e4v\u00e4ss\u00e4 ohjelmistossa on sen kyky suosittaa k\u00e4yp\u00e4\u00e4 ja tavoitteiden kannalta hyv\u00e4\u00e4 ratkaisua. Optimoinnin v\u00e4h\u00e4isen k\u00e4yt\u00f6n taustalla on varmasti useita syit\u00e4, kuten laskentatehon vajavaisuus, puutteellinen data tai osaamisvaje.<\/p>\n\n\n\n
Tilanne on kuitenkin muuttumassa vauhdilla. Oma tuntumani on, ett\u00e4 kent\u00e4ll\u00e4 kiinnostus optimointia kohtaan on hyvin suurta. Laskentateho on yh\u00e4 harvemmin ongelmana. Yritykset ja muut organisaatiot ovat ottaneet harppauksia tiedonhallinnassa. Suunnitteluun vaadittavat tiedot ovat yh\u00e4 harvemmin ainoastaan fyysisell\u00e4 paperilla tai suunnittelijan p\u00e4\u00e4ss\u00e4. Osaamisvaje kuroutuu umpeen esimerkiksi, kun yliopistokursseilla k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n yh\u00e4 useammin kaupallisia ratkaisimia, kuten Gurobi ja CPLEX, joilla kyet\u00e4\u00e4n ratkomaan realistisen kokoisia ongelmia n\u00e4pp\u00e4r\u00e4sti. Kent\u00e4ll\u00e4 on yh\u00e4 enemm\u00e4n henkil\u00f6it\u00e4, joilla on kokemusta tuotantoon asti vietyjen ratkaisujen tuottamisesta.<\/p>\n\n\n\n
Optimoinnin k\u00e4ytt\u00f6\u00f6nottoon liittyy tietysti my\u00f6s kaupallinen puolensa. Optimoinnin kehitt\u00e4minen, k\u00e4ytt\u00f6\u00f6notto ja yll\u00e4pito on investointi, jonka tulee olla kannattava. T\u00e4ll\u00f6in on t\u00e4rke\u00e4\u00e4 kyet\u00e4 perustelemaan ja arvioimaan optimoinnin hy\u00f6dyt. Ne voivat koostua esimerkiksi seuraavista tekij\u00f6ist\u00e4:<\/p>\n\n\n\n
Tuotoksen kohentuminen.<\/strong> Tuotos voi kohentua laadullisesti ja m\u00e4\u00e4r\u00e4llisesti, kun resurssit ovat paremmin kohdennettu kannattavimpaan toimintaan. K\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 esimerkiksi asiakaspalvelija kohentaa asiakaspalvelun tasoa, mik\u00e4li h\u00e4n on ty\u00f6paikalla samaan aikaan kuin asiakaskin.<\/p>\n\n\n\n S\u00e4\u00e4st\u00f6t operatiivisessa toiminnassa. <\/strong>Kustannukset v\u00e4hentyv\u00e4t, jos suunnittelulla kyet\u00e4\u00e4n v\u00e4hent\u00e4m\u00e4\u00e4n turhaa p\u00e4\u00e4llekk\u00e4isyytt\u00e4, tyhj\u00e4k\u00e4ynti\u00e4 tai muuta hukkaa. Esimerkiksi lentoliikenteen ty\u00f6vuorosuunnittelussa voidaan pyrki\u00e4 v\u00e4hent\u00e4m\u00e4\u00e4n tilanteita, joissa kapteeni on omalle lennolleen siirty\u00e4kseen kyydiss\u00e4 toisessa lentokoneessa.<\/p>\n\n\n\n Ty\u00f6hyvinvoinnin ja ty\u00f6n mielekkyyden parantaminen. <\/strong>N\u00e4it\u00e4 voidaan optimoinnin avulla parantaa esimerkiksi paremmalla ergonomiatekij\u00f6iden ja ty\u00f6ntekij\u00f6iden toiveiden huomioinnilla. Uudelleen j\u00e4rjestelem\u00e4ll\u00e4 ty\u00f6vuoroja on mahdollista l\u00f6yt\u00e4\u00e4 kustannusten kannalta yht\u00e4 hyvi\u00e4 ratkaisuja, jotka ovat kuitenkin parempia ty\u00f6hyvinvoinnin kannalta. Toiveet hankaloittavat hyv\u00e4n ratkaisun l\u00f6yt\u00e4mist\u00e4, mutta optimoinnille t\u00e4m\u00e4 ei v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00e4 ole ongelma.<\/p>\n\n\n\n Suunnitteluun kuluvan ajan v\u00e4hent\u00e4minen. <\/strong>Suunnitteluun kuluva aika voi optimointia hy\u00f6dynnett\u00e4ess\u00e4 olla murto-osa aiemmasta. T\u00e4m\u00e4 vapauttaa suunnittelijoiden aikaa muihin teht\u00e4viin tai mahdollistaa suunnittelijoiden m\u00e4\u00e4r\u00e4n v\u00e4hent\u00e4misen.<\/p>\n\n\n\n Suunnitelmien p\u00e4ivitt\u00e4minen. <\/strong>Poikkeamatilanteiden ja yll\u00e4tysten sattuessa optimointi voi mahdollistaa suunnitelman nopean uudelleenlaskennan. T\u00e4llaisia voivat olla esimerkiksi ty\u00f6ntekij\u00e4n sairastuminen, tai ty\u00f6n kysynn\u00e4n \u00e4killinen kasvaminen.<\/p>\n\n\n\n Ajantasaisimman tiedon k\u00e4ytt\u00e4minen. <\/strong>Suunnittelun nopeutuessa suunnittelun ajankohta voidaan siirt\u00e4\u00e4 l\u00e4hemm\u00e4ksi suunnitelmien julkaisup\u00e4iv\u00e4\u00e4. T\u00e4ll\u00f6in voidaan hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 ajantasaisempia ennusteita ty\u00f6ntekij\u00f6iden k\u00e4ytett\u00e4vyydest\u00e4 ka ty\u00f6 ntarpeesta.<\/p>\n\n\n\n Skenaario- ja \u201dmit\u00e4 jos\u201d-analyysi. <\/strong>Vaihtoehtoisia suunnitelmia voidaan laatia erilaisilla painotuksilla tai oletuksilla. N\u00e4in voidaan tehd\u00e4 suunnittelun trade-offeja l\u00e4pin\u00e4kyv\u00e4ksi. Optimointi voi tehd\u00e4 strategisen tason p\u00e4\u00e4t\u00f6ksist\u00e4 kuten jakelun aluejakojen m\u00e4\u00e4ritt\u00e4misest\u00e4 tai hankinnoista paremmin perusteltuja. Esimerkiksi voidaan kysy\u00e4 \u201dkun kysynt\u00e4 kasvaa, niin kumpi est\u00e4\u00e4 kysynt\u00e4\u00e4n vastaamista aikaisemmin tuotantolinjojen vai v\u00e4livaraston kapasiteetti?\u201d. T\u00e4m\u00e4 on arvokas tieto kehitysinvestointeihin.<\/p>\n\n\n\n K\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 optimointiteht\u00e4v\u00e4n ratkaistavuus ja tulosten laatu validoidaan usein ns. “proof of concept” projektissa, jossa optimointimalli kehitet\u00e4\u00e4n ja sill\u00e4 ajetaan tuloksia muutamalla datasetill\u00e4. T\u00e4m\u00e4n j\u00e4lkeen haasteena on optimoinnin integrointi operatiivisen toiminnan ohjauksen j\u00e4rjestelmiin, tai kokonaan uuden j\u00e4rjestelm\u00e4n rakentaminen. T\u00e4m\u00e4 onkin t\u00e4ysin oma aiheensa, jossa on huomioitava esimerkiksi k\u00e4ytt\u00e4jien lukum\u00e4\u00e4r\u00e4 sek\u00e4 heid\u00e4n tietonsa ja taitonsa, mutta siit\u00e4 lis\u00e4\u00e4 toisessa kirjoituksessa… <\/p>\n\n\n\n Hyv\u00e4\u00e4 kes\u00e4\u00e4 kaikille FORS blogin lukijoille \ud83d\ude42 \n\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Optimoinnin k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6n soveltamisessa tulee vastaan monia n\u00e4k\u00f6kulmia, joita akateemisella puolella ei v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00e4 tule niin syv\u00e4llisesti pohdittua. T\u00e4m\u00e4 teksti on pieni<\/p>\n