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Schichtmustergenerierung für die Personaleinsatzplanung bei heterogenen LeistungenEntwurf und Analyse eines Lösungsansatzes
PRÄSENTATION ZUR BACHELOR-ARBEIT
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Gliederung
o Problemstellung
o Lösungsansatz• Konzeption neuer Elemente• Lösungsverfahren
o Analyse des Verfahrens
o Fazit
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Problemstellung
Bedarfsermittlung
Schichtmustergenerierung
Personaleinsatzplanung
Dienstplan
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Problemstellung
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Wie wirkt sich die Berücksichtigung heterogener Leistungen auf die SMG aus ?
• Haben heterogene Leistungen einen signifikanten Einfluss auf die SMG ?
• Welche Elemente sind dafür entscheidend?
• Liefert deren Berücksichtigung in der SMG relevante Vorteile?
Wie muss ein Lösungsverfahren zur Berücksichtigung von heterogenen Leistungen aufgebaut werden?
• Welche Elemente müssen in das Verfahren einfließen?
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Lösungsansatzo Anforderungen an einen neuen Lösungsansatz
• Ergebnisse sind zulässig• Zeit- und Kostenaufwand ist angemessen• Objektiv messbare Gütekriterien
o Grundannahmen • Daten zu Personalkapazität und –bedarf sind gegeben• Allgemeine Restriktionen werden berücksichtigt• Planung für 24 Stunden mit stündlichem Intervall
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Konzeption neuer Elemente
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o Leistungen• Vor- und Nachbereitungszeit• Geplante Leistungszeit• Produktivitätsfaktor• Reale Leistungszeit und Minimale Leistungsdauer• Anforderungen
o Qualifikationen
o Personalarten�̂�=max (𝑃 ;2𝑄−1)
𝑎𝑙 .𝑞
𝑞={1 ;…;𝑄 }𝑚={1 ;…;𝑀 }
𝑘𝑙𝑟𝑒𝑎𝑙=𝑘𝑙
𝑝𝑙𝑎𝑛∗1𝛾
𝑙= {1 ;…;𝐿 }
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Konzeption neuer Elemente
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o Binäre Eignungsmatrix der Personalarten
o Normierte Personalbedarfsmatrix
𝑐𝑧 𝑙 .𝑚=⌊∑𝑞
(𝑎¿¿ 𝑙 .𝑞∗𝑚𝑎𝑞 .𝑚)
∑𝑞
𝑎𝑙 .𝑞
⌋ ¿
𝑏𝑧 𝑡 .𝑚=min(1 ;∑𝑙
𝑏𝑡 . 𝑙∗𝑐𝑧 𝑙 .𝑚)
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Konzeption neuer Elementeo Gegebener, antizipierter Personalbedarf
o Annahme an die Kausalität des Personalbedarfs
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𝑏𝑡 . 𝑙=𝜇𝑡 . 𝑙+𝜎𝑡 .𝑙≥0
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Lösungsverfahren
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Schichtmusterplan
TSMP TSMP TSMP
SM SM SM SM SM SM SM SM SM SM SM SM
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Lösungsverfahren
Entscheidungsfragen
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∑𝑖
𝑥𝑚 .𝑖 .𝑡≥𝑏𝑧 𝑡 .𝑚
𝑥𝑚 .𝑖 . 𝑡=𝑥𝑚 . 𝑖 .𝑡 −1+𝑥𝑚𝑖 .𝑡𝐵 − 𝑥𝑚 . 𝑖 .𝑡
𝐸 − 𝑥𝑚 . 𝑖 .𝑡𝑃 +𝑥𝑚 .𝑖 . 𝑡− 1
𝑃
𝐴𝑍𝑚𝑖𝑛≤∑𝑡
𝑥𝑚 .𝑖 . 𝑡+𝑥𝑚 .𝑖 .𝑡𝑃 ≤ 𝐴𝑍𝑚𝑎𝑥
∑𝑡
|𝑥𝑚 . 𝑖 . 𝑡−𝑥𝑚´ . 𝑖 ´ .𝑡|>0
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Lösungsverfahren Entscheidungsziel
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𝛷𝐻=∑
𝑖∑𝑡
|𝑥𝑚 .𝑖 .𝑡−𝑥𝑚 .𝑖 ´ .𝑡|
𝐼 ∗ ( 𝐼 −1 )∗𝑇
𝛷𝑡𝐷= 1
𝑀 ∑𝑚∑
𝑙
max (0 ;𝐿−𝑏𝑡 . 𝑙∗𝑐𝑧 𝑙 .𝑚
𝑦 𝑙∗(1+∑𝑖
𝑥𝑚 .𝑖 .𝑡
𝐼 ))𝛷𝐷=Max!
𝑡(𝛷𝑡
𝐷 )
𝑀𝑎𝑥 ! min (𝜔∗𝛷𝐷 ; (1−𝜔 )∗𝛷𝐻 )ZF
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Darstellung der Software
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Analyse des Verfahrens Auswirkungen von Veränderungen der Grundparameter …
• Anzahl Personalart, Anzahl Schichtmuster, Anzahl Personal und minimale Leistungszeit
… auf die Indikatoren …
• Heterogenität, Deckung und Lösungszeit
… bei konstanten Rahmenbedingungen.
• Produktivitätsfaktor, Parameter Omega, Arbeitszeitgrenzen, minimale/restriktive Leistungszeit und Personalbedarfsverhältnis
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Analyse des Verfahrens
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Analyse des Verfahrens
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Analyse des Verfahrens
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kmin = 2 kmin = 4
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
0 1 1 1 1 1
1 0 1 1 1 1
1 1 0 1 1 0
1 1 1 0 1 1
1 1 1 1 0 1
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
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Analyse des Verfahrens
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Analyse des Verfahrens Abwandlung zur Steigerung der Lösbarkeit
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∑𝑡
|𝑥𝑚 . 𝑖 . 𝑡−𝒙𝒎´ .𝒊 ´ .𝒕|>0
∑𝑡
|𝑥𝑚 . 𝑖 . 𝑡−𝒙𝒎 .𝒊 ´ . 𝒕|>0
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Analyse des Verfahrens
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𝛷𝐻𝛷𝐷
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FazitZulässigkeit, Aufwand, Qualität
o Das vorgeschlagene Verfahren bildet entscheidende Richtlinien des Arbeitskräfteeinsatzes ab, um Schichtmuster zu erzeugen und so brauchbare Ergebnisse für die PEP bereitzustellen.
o Verglichen mit der Verwendungszeit eines SMP ist die notwendige Dauer der Dateneingabe und Rechenzeit angemessen kurz.
o Gegenüber einer Planung ohne die Verwendung einer geeigneten SMG bei heterogenen Leistungen können deutliche Verbesserungen des Flexibilitätsangebots erreicht werden.
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Fazit Optionen zum Detaillierungsgrad des Verfahrens
o Planungshorizont
o Periodenlänge
o Pausenregelungen
o Ausschuss
o Wegzeiten
o Unterdeckungsoption
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Fazit Folgerungen aus der numerischen Analyse
o Eignung der Zielfunktions-Indikatoren• Insbesondere „Deckung“
o Lösbarkeit großer Schichtmusterpläne• Abwandlung der Unterschiedlichkeits-Bedingung• Automatischer Wechsel zur geeignetsten Restriktion
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VIELEN DANK