Automatisierte Schichtplanung für mehr Fairness, Flexibilität und Effizienz

Krankenstände, individuelle Vorlieben der Mitarbeitenden und die passenden Kompetenzen für eine Aufgabe: All das und noch mehr gilt es bei der Einplanung von Personal zu beachten. Ab einer gewissen Unternehmensgröße kann das zu einer echten Herausforderung werden. 

Um einen reibungslosen Ablauf gewährleisten zu können, hat das Team von Fraunhofer Austria ein Tool entwickelt, das die Personaleinsatzplanung in Produktionsbetrieben vereinfacht. Das soll nicht nur für zufriedene Mitarbeiter sorgen, sondern auch gegen den Fachkräftemangel helfen. 

➤ Mehr lesen: Sensorbox aus Österreich steigert Wirtschaftlichkeit von KMU

Ein Problem, das die Vorstellungskraft übersteigt

“Die Problematik der Personaleinsatzplanung existiert, seit es Arbeitsteilung gibt”, sagt Wolfgang Dummer, der das Projekt bei Fraunhofer Austria geleitet hat. Bei kleinen Teams sei es noch möglich, den Überblick zu behalten. Ab einer gewissen Größe des Teams und der damit zusammenhängenden Verschiedenartigkeit der Aufgaben überschreitet die Komplexität aber die Vorstellungskraft. 

“Da fliegt mir die kombinatorische Komplexität um die Ohren”, fasst Dummer zusammen. Damit meint er, dass mehrere Personen, Schichten und Tätigkeiten ins Spiel kommen, wobei eine Verschiebung eine Vielzahl an Konsequenzen nach sich ziehen kann. 

Zum Beispiel kann es sein, dass durch Änderungen Ruhezeiten nicht mehr eingehalten werden können. Diese müssen aber bei der Personaleinsatzplanung berücksichtigt werden. “Vor allem jetzt im Herbst, wo die halbe Belegschaft krank ist, ist das eine Herausforderung”, sagt der Projektleiter. 

➤ Mehr lesen: Fraunhofer Austria bringt Licht in die "Black Box" Künstlicher Intelligenz

Für Flexibilität und Fairness, gegen den Fachkräftemangel 

Damit es zu keinen Problemen im Schichtplan kommt und die Personaleinsatzplanung einfacher handhabbar wird, hat das Team bei Fraunhofer Austria ein Tool entwickelt, das diese kombinatorische Komplexität für die planende Person reduzieren und alle relevanten Aspekte berücksichtigen kann. Das ist möglich durch einen Planungsalgorithmus, der Vorschläge für Schichtpläne erstellt. 

Die für die Personaleinsatzplanung verantwortliche Person hat so eine umfassende Gesamtansicht über alle Präferenzen, die Mitarbeitende in einer App eintragen können. “Neben monetären Benefits kann Flexibilität für Mitarbeitende ein zusätzlicher Anreiz sein, in einem Unternehmen zu arbeiten. Unser Tool kann so helfen, die Attraktivität des Arbeitgebers und die Zufriedenheit von Mitarbeitenden zu steigern”, sagt Dummer.

Das helfe auch gegen den Fachkräftemangel. Denn: “Eine solche Schichtplanung, die fair ist und die Wünsche aller Mitarbeitenden bestmöglich berücksichtigt, erhöht nicht nur das Wohlbefinden bestehender Mitarbeitender und hält diese langfristig im Betrieb, sondern erleichtert auch das Anwerben neuen Personals”, betont der Projektleiter.

Teams ergänzen sich laut Dummer außerdem häufig relativ gut. So gäbe es Menschen, die sehr gerne in der Nachtschicht arbeiten, andere hingegen gehen lieber am Sonntag in die Arbeit, um Zulagen zu erhalten. Oft sei es in Teams aber so, dass jene Personen belohnt werden, die am lautesten schreien. Mithilfe eines Punktesystems können Mitarbeitende Präferenzen gewichten. Arbeitgeber können außerdem dafür sorgen, dass monotone oder unbeliebte Aufgaben eher übernommen werden, weil man dafür Punkte gutgeschrieben bekommt, die man an anderer Stelle für Freiwünsche einsetzen kann. 

➤ Mehr lesen: Wie eine "Ente" die Logistik in Lagerhallen effizienter machen kann

Der Unterschied zu anderen Tools 

Das Tool hilft also schnell, “gute” Entscheidungen zu treffen, wenn verschiedene Aspekte bei der Personaleinsatzplanung berücksichtigt werden sollen oder es zu unvorhersehbaren Änderungen kommt. Entwickelt und getestet wurde das Tool im Bereich der Medizintechnik, wo es sehr strenge Vorgaben gibt, welche Aufgaben von welchen Personen übernommen werden dürfen. Denn gerade in diesen Betrieben gibt es viele einzuhaltende Sicherheits- und Qualitätskriterien. 

Das Personal muss deshalb je nach Aufgabe spezifisch geschult sein und die Aufgaben regelmäßig durchführen, damit der Schulungsaufwand und dadurch entstehende Ausfälle reduziert werden. “Unser Alleinstellungsmerkmal ist die Kombination der klassischen Personaleinsatzplanung mit der Kompetenzorientierung von Personen und der Berücksichtigung von Präferenzen”, betont der Projektleiter. 

Ermöglicht wurde diese Forschung durch die finanzielle Unterstützung des Bundesministeriums für Wirtschaft, Energie und Tourismus (BMWET). Die Förderung schuf den Rahmen dafür, die algorithmische Lösung in der Praxis zu testen und ihre wirtschaftliche Anwendbarkeit für Produktionsunternehmen nachzuweisen.

Ein Tool für viele Betriebe 

Das Tool liefert Pläne als Vorschläge. Akzeptiert und freigegeben werden sie von Menschen. “Wäre das nicht so, wäre man schnell wieder an einem Punkt, wo die Akzeptanz von einer technischen Lösung sinkt”, sagt Dummer. 

Aufgabe des Fraunhofer Austria Teams war zu demonstrieren, dass das Tool funktioniert. “Jetzt geht es darum, die Technologie in die Industrie zu bringen”, sagt Dummer. Das macht Fraunhofer Austria in Zusammenarbeit mit Industrieunternehmen und gegebenenfalls anderen Entwicklern. 

Die Lösung kann nicht nur im Bereich der Medizintechnik eingesetzt werden. Das Tool kann auch in anderen Produktionsunternehmen mit Schichtbetrieb oder in nicht produzierenden Unternehmen, wie beispielsweise in der Pflege oder der Logistik, eingesetzt werden, da es sehr anpassbar ist. 

Diese Serie erscheint in redaktioneller Unabhängigkeit mit finanzieller Unterstützung des Bundesministeriums für Wirtschaft, Energie und Tourismus.