קונטרול מיש - מערכת שיבוץ משמרות באופן אוטומטי

קונטרול-מיש הינה מערכת לשיבוץ עובדים למשמרות במרכז השירות של המנהל הטכנולוגי בשירות בתי הסוהר. מרכז השירות מעניק שירותי IT עבור כלל המערכות בארגון. המערכת פותחה ע"י הדר פיקאלי במסגרת פרויקט גמר לתואר ראשון בהנדסת תוכנה במכללת עזריאלי להנדסה בירושלים בהנחיית ד"ר מרים אללוף. כיום, מרכז השירות פועל 24/6 במספר משמרות שונות בוקר, ערב ולילה, כאשר עבור כל משמרת ישנם אילוצים שונים. כמו כן, לכל עובד ישנם אילוצים נוספים כגון עובד חדש, עובד ותיק, עובד בחצי משרה, עובד במשרה מלאה ועוד. המערכת מסייעת הן למנהל מרכז השירות והן לעובדים וחוסכת זמן ניכר.

בעיית שיבוץ עובדים למשמרות הינה בעיה ותיקה המטופלת בספרות בעיקר בהיבט האלגוריתמי מתוך הסתכלות על מגוון פונקציות מטרה (makespan, איחורים, פיגורים, עומסים) ופחות בהיבט של המשתמש במערכת כזו. במערכת המוצעת פיתחנו אלגוריתם תזמון יוריסטי כמשימה הנמשכת על ציר זמן מעגלי. המערכת כוללת קליטת הנתונים מהעובדים, הכנת השיבוץ ובדיקת תקינות מול מנהל מרכז השירות. ממשקי המשתמש ומסכי המערכת מספקים מעבר לאלגוריתם השיבוץ עצמו סביבת עבודה מותאמת ונוחה למנהל ולעובדים כדי שכולם יהיו חלק משהתהליך שיכול להיות מתסכל לפעמים.

חווית משתמש המערכת: ממשק מנהל במערכת משמש כלי ניהולי עבור המנהל בקבלת ההחלטות לשיבוץ העובדים במשמרות. הממשק מאפשר הגדרת אילוצים עבור כל עובד וכל משמרת והפעלת אלגוריתם השיבוץ. ממשק עובד מאפשר לעובד להגיש בקשת שיבוץ מסוים. המערכת הינה מערכת Web שרת-לקוח אינטרנטית המאפשרת שיתוף מידע בזמן אמת, ריכוז המידע במקום אחד ו, גישה לנתונים מכל מקום.

אלגוריתם התזמון המשולב בתהליכי העבודה: המערכת משלבת אלגוריתם יוריסטי שפותח במסגרת העבודה הנוכחית, ליצירת שיבוץ עובדים למשמרות העונה על כל האילוצים שהוגדרו, קרי: דרישות המקום, אילוצי מנהל מרכז השירות ובקשות העובדים. בנוסף לכך, האלגוריתם פותח כך שיהיה:

• הוגן ככל שניתן בין העובדים, כך שלא יפגע בפרנסתם
• מהיר על מנת להקל בעבודתם של מנהל מרכז השירות והעובדים
• גמיש בהתאם לשינויים בזמן אמת, בהתאם לצורכי המקום בשינוי שיבוץ משמרות קיים, החלפות פתאומיות ועוד, והן בשינוי שיבוץ עתידי עבור משמרת מסוימת, שינוי
• מספר העובדים המקסימלי במשמרת, הפיכת משמרת לפעילה/ לא פעילה.

האלגוריתם מתבצע מופעל בחלון זמן של שבוע ע"י מנהל המערכת, בלחיצה על הכפתור "שבץ משמרות" (ראו איור למטה) שבמסך משמרות ומחולק למספר שלבים, כאשר בכל שלב מתבצע שיבוץ ללוח שיבוץ משמרות זמני. עבור השיבוץ הזמני מתבצעות בדיקות תקינות אוטומטיות בכל שלב. בשיבוץ משמרות לילה וערב ניתנת עדיפות לשיבוץ עובד, על סמך ציון המחושב עבורו. למען ההוגנות חישוב הציון לוקח בחשבון את מספר המשמרות שניתנו לו בחודש האחרון חלקי מספר המשמרות המקסימלי המוגדר עבורו במערכת. העובד המתאים ביותר לשיבוץ הינו בעל הציון הנמוך ביותר ועד לעובד הפחות מתאים שהוא בעל הציון הגבוה ביותר. בנוסף להוגנות האלגוריתם ממקסם את מספר המשמרות בחודש המוגדר עבור העובד ודואג לפיזור המשמרות עבור העובד במהלך החודש.

ניסויים להערכת נכונות אלגוריתם שיבוץ המשמרות: על מנת לבחון את הוגנות ויעילות האלגוריתם, התבצעו מספר סוגי ניסויים להרצת האלגוריתם עבור חודש שיבוץ בהינתן משקלי עדיפויות שווים ושונים בין העובדים כאשר לעובדים יש או אין בקשות מיוחדות. תוצאות הניסויים נבדקו בהשוואה לשיבוץ רנדומלי של העובדים. התוצאות נבחנו סטטיסטית והראו שהאלגוריתם המוצע שומר על קריטריון ההוגנות תוך מקסום השיבוץ.