Boeing crea un complejo programa de horarios de enfermería para contribuir a la atención del COVID-19

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Jeppesen, el software de aviación digital de Boeing líder en el mercado, resolvió un problema crucial de programación de horarios de enfermería para la unidad de cuidados intensivos (UCI) del Hospital Universitario Karolinska de Estocolmo, el segundo hospital más grande de Suecia, al inicio de la pandemia del COVID-19. A través de la solución Jeppesen Crew Rostering, que utiliza FICO® Xpress Optimization, Boeing programó los horarios de más de 300 enfermeros y trabajadores de salud durante el periodo pico, lo que generó turnos más viables para el personal y una mejor cobertura para el hospital. Por sus logros, el equipo de soluciones de tripulación de Boeing ganó el premio FICO® Decisions Award 2021 en la categoría de IA, Aprendizaje Automático y Optimización.

Más información en https://www.fico.com/en/products/fico-xpress-solver

 

Un desafío con costo humano

La llegada del COVID-19 trastornó todo, lo que creó la necesidad inmediata de expandir rápidamente las unidades de cuidados intensivos y de replantear las prácticas y regulaciones laborales existentes. El virus se estaba propagando por toda Suecia, y el Hospital Universitario Karolinska debía ampliar significativamente sus operaciones para hacer frente al creciente volumen de pacientes.

Para lograrlo, se habilitó un equipo laboral más grande, con personas de otras unidades de atención médica, y se estableció un Acuerdo de Crisis Sueco, que cambiaba la regulación sobre las horas de trabajo y los salarios. Karolinska necesitaba elaborar un plan para garantizar que esa fuerza laboral, mucho más grande y con un nuevo contrato de trabajo, operara de manera segura y eficaz. Además, el plan debía de implementarse en una semana para poder definir los horarios de los enfermeros y auxiliares de enfermería de la UCI. El hospital se acercó al equipo de soluciones de tripulación de Boeing, en Gotemburgo, para resolver este problema urgente.

“El desafío más grade era, sin duda, el tiempo”, dijo Daniel Roth, Asesor Ejecutivo de Negocios en Boeing. “Teníamos sólo una semana para crear el primer programa de horarios, que debía incluir quién podía trabajar y cuándo, las competencias individuales de cada enfermero, las solicitudes especiales con respecto a sus horarios, y otros factores. Esos datos no estaban disponibles de forma estructurada, sino más bien en la cabeza de los programadores de horarios y de los administradores. Por fortuna, nuestra solución de aviación ampliamente utilizada, que incorpora FICO Xpress Optimization como parte integral, permite al usuario final crear horarios de forma rápida”.

 

La optimización acelera la resolución de problemas complejos

Después de considerar las reglas laborales del Acuerdo de Crisis, era evidente que los límites de trabajo establecidos en el acuerdo excedían aquellos a los que un ser humano puede trabajar durante un período de tiempo prolongado. Por lo tanto, era fundamental definir cargas de trabajo y turnos razonables. Al final, la estructura terminó por establecer dos tipos de turnos superpuestos de 12.5 horas, es decir, 56 horas por semana. Se determinaron 7 perfiles de competencia diferentes, con requisitos mínimos por turno y el objetivo de maximizar la cobertura.

“Los problemas de optimización que surgieron pertenecen a la clase NP-Hard en la teoría de la complejidad, lo que significa que no se puede esperar a resolver instancias más grandes con precisión, en un tiempo razonable”, dijo Tomas Gustafsson, Gerente de Cartera en Boeing. “La solución Jeppesen combina heurística y métodos exactos para alcanzar esos tiempos de ejecución prácticos, en los cuales, los programas de subproblemas lineales y enteros se resuelven utilizando FICO Xpress”.

Una vez que se produjo una primera solución, el equipo conjunto de soluciones Karolinska-Boeing perfeccionó el programa en unos cuantos días. Esto incluyó determinar qué patrones de trabajo eran posibles, para modificar ligeramente el problema, volver a ejecutar y crear una nueva solución. “Nada de esto hubiera sido posible sin la velocidad, flexibilidad y solidez del algoritmo de optimización subyacente, del cual FICO Xpress es una parte esencial”, agregó Gustafsson.

La situación en las UCI de Karolinska esta primavera fue abrumadora y sin precedentes. El personal estaba trabajando en niveles extremos, exponiéndose y arriesgando su salud y su vida, pero manejando con prontitud la afluencia de pacientes. “La expansión de la UCI y la rápida implementación del sistema de programación de horarios, optimizado por Jeppesen de Boeing, permitió realizar un trabajo más eficiente y seguro, y redujo parte de la carga que el hospital enfrentó durante el pico de la pandemia”, dijo Roth. “Es difícil cuantificar los beneficios y resultados de un esfuerzo como este, pero creemos que, a nuestra manera, hemos contribuido a combatir la pandemia y a brindar apoyo a quienes están al frente de la batalla”.

“Este fue un uso excelente de la optimización para resolver uno de los problemas más urgentes que el mundo enfrentó el año pasado”, dijo Nikhil Behl, CMO en FICO. “Cualquier persona que busque ejemplos de los beneficios positivos de utilizar la optimización debe ver lo que hicieron Boeing y Karolinska en cuestión de días para ayudar a los profesionales de la salud a manejar la crisis del coronavirus”.

“Boeing adaptó su sistema de optimización de programación de horarios de líneas aéreas y ferrocarriles Jeppesen para resolver el problema de horarios de enfermería de la UCI durante la pandemia”, dijo Lisa Morgan, escritora colaboradora en InformationWeek y miembro del jurado de los premios FICO Decisions Awards. “Lo que más impresionó al jurado fue la velocidad con la que el equipo de Boeing entendió el problema, lo abordó e implementó una solución. Estos científicos de datos hicieron un excelente trabajo y estuvieron a la altura de las circunstancias”.

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