blog

Innovatie zonder gedegen theorieonderbouwing = houtje-touwtje

Supply chain

Innovatie mag dan veelal in de praktijk worden geboren, uiteindelijk leiden ideeën zonder solide theorieën niet tot gedegen oplossingen voor praktijkproblemen. Neem routes en belading van vrachtauto’s: zonder krachtige berekeningsformules kunt u ervan op aan dat de route die chauffeurs afleggen niet altijd optimaal zijn. En wie weet, had dat ene pallet nog best meegekund op die wagen. Joaquim Gromicho over het belang van theorie.

Innovatie zonder gedegen theorieonderbouwing = houtje-touwtje
houtje touwtje Joaquim logistiek

Nu kunnen voor uitdagingen in de praktijk hele leuke oplossingen ontstaan maar die zijn niet altijd afdoende. Zo ontstaan vaak houtje-touwtje-oplossingen die wel creatief zijn maar niet solide.

           

Een houtje-touwtje-oplossing staat voor een oplossing die op zich wel goed is, maar voor verbetering vatbaar. Zoals de houtje-touwtje-sluiting van een jas die tegenwoordig vervangen is door anderen oplossingen als knoopsgaten, ritssluitingen en klittenband. Zo kan het met de hand gemaakt rittenplan vervangen worden door plannen gemaakt met solide berekeningen door gedegen planningspakketen.

        

Wiskundige puzzels

Hoe kunnen bedrijven voorkomen dat ze houtje-touwtje-oplossingen toepassen? Het antwoord is simpel: door fundamentele wiskundige puzzels toe te passen, komt u veel verder. Dit hoeft u natuurlijk niet zelf te doen, maar u kunt dit laten doen door bedrijven die hier kennis en ervaring in hebben. Wiskunde vertelt ons wanneer een oplossing niet te verbeteren valt, het is dan optimaal. Het leert ons ook wanneer het niet reëel is een optimale oplossing binnen afzienbare tijd te vinden. Bovendien laat wiskunde ons zien wat we kunnen doen om een goede oplossing te vinden die met een grote variëteit van onderling afhankelijke nevenbeslissingen rekening houdt. Relevante wiskundige theorieën zijn onmisbaar voor solide oplossingen voor praktische Operations Research uitdagingen.

         

Puzzel pakketbezorger

Een praktijkvoorbeeld: zelfs in simpele bedrijfsprocessen moeten verschillende beslissingen gecombineerd worden om tot de beste oplossing te komen. Neem een verzameling adressen waar een pakketbezorger langs moet gaan; anders dan een postbode die elk adres van bepaalde straten bij langs gaat en een wandelroute kan afleggen, moet een pakketbezorger verschillende adressen die verspreid van elkaar liggen bezoeken. Het vinden de optimale volgorde voor die adressen blijkt een grote uitdaging te zijn.

        

Hiervoor zijn verschillende snelle algoritmes die geen optimale oplossing garanderen maar wel vaak een goede oplossing kunnen vinden. Zulke algoritmes worden heuristieken genoemd. Om überhaupt de volgorde te bepalen hebben die algoritmes op voorhand een volledige tabel van onderlinge afstanden nodig. Maar hoe komen we aan zo een tabel? Stel dat uw navigatie een seconde nodig heeft voor elke route van een tot een ander adres en u moet 300 adressen bezoeken. De afstand tussen elk paar van die 300 adressen laat ruim 24 uur op zich wachten. Lastig.

      

Gelukkig zijn er theorieën ontwikkeld die ons over deze hobbel in de weg heen helpen. Dankzij het recente

wetenschappelijke werk van de Duitse wiskundige Dominik Schultes is het tegenwoordig mogelijk om optimale routes tussen twee adressen met een verbluffende snelheid te berekenen. Zo rollen de volledige tabellen (waarmee daarna heuristieken gaan werken) binnen de planningsoplossingen die mijn werkgever maakt er binnen enkele seconden uit. Voor het voorbeeld van de 300 adressen is dat dan binnen 5 seconden…

       

Nu de onderlinge afstanden eenmaal berekend zijn, kunnen we verder met de daaropvolgende stap. Deze stap – het op volgorde leggen van de adressen – levert veelal een nog grotere uitdaging op.

 

Kip of het ei

In het praktijk komen nog meer factoren aan het licht waarmee rekening gehouden moet worden. Zoals het moment van vertrek (in de spits of daarbuiten). Dan is voor de rijtijd tussen twee adressen belangrijk het moment van vertrek te weten. Kortom, uw uitdaging om als pakketbezorger pakketjes te bezorgen, wordt er niet gemakkelijker op. Tel daarbij op dat u orders over meerdere ritten wilt verdelen. Gegeven de toewijzing is er per set een optimale route te vinden, al is wel bewezen dat dit complexe materie is. Bovendien is niet duidelijk hoe de optimale verdeling gemaakt kan worden, zonder dat daarin de kosten van alle mogelijke ritten meegenomen worden. Kortom, het is een kip – ei probleem, waar heel veel bedrijven in hun planningsprocessen tegen aan lopen. Waar begint u?

    

Gelukkig zijn ook hier weer technieken voor ontwikkeld die ondersteuning geven. Dergelijke technieken (die gestoeld zijn op allerlei wiskundige theorieën) worden ook wel geschaard onder de noemer toegepaste optimalisatie. Wilt u hier meer over weten, dan kunt u gerust mijn inaugurele rede lezen, waarin ik pleit voor een gedegen theorieonderbouwing voor innovatie.

 Oratie Joaquim Gromicho 141111 A5.

        

Gesloten toga

Toegepaste optimalisatie berust op theorieën die ontstaan zijn als antwoord op praktische vragen. Uit die theorieën kommen berekeningstechnieken, algoritmes, die pas tot leven komen op het moment dat ze draaien op een computer en daadwerkelijk de problemen oplossen waarvoor ze zijn gemaakt. Theorie en praktijk zijn dus twee kanten van één medaille.

    

In mijn ogen is dus praktijk zonder theorie gelijk aan houtje-touwtje. Nu vraagt u zich misschien af wat in mijn ogen theorie zonder praktijk is. Dat zie ik als een toga die altijd gesloten blijft. Neem van mij aan, daar zitten haken en ogen aan…

 

 

Reageer op dit artikel