Docent-onderzoeker Witek ten Hove optimaliseert thuiszorg met wiskundige modellen
Witek ten Hove, docent-onderzoeker aan de HAN en promovendus aan de Vrije Universiteit, doet met collega’s onderzoek dat de potentie heeft om de thuiszorgsector te transformeren. Met wiskundige technieken en modellen probeert hij organisatieprocessen te optimaliseren: operations research in de zorg.
Algoritme voor optimale routes thuiszorgmedewerkers
In het kader van zijn promotieonderzoek werkt Witek samen met lector Logistiek en Allianties, Dennis Moeke, 2 onderzoekers van de VU en zorginstanties in de regio. Eerder ontwikkelden ze al een algoritme voor het inplannen van routes voor thuiszorgmedewerkers. Dit schijnbaar eenvoudige vraagstuk bleek verrassend complex te zijn. In de eenvoudigste vorm is dit een zogenaamd Traveling Salesman Probleem, waarbij gezocht wordt naar de meest logische route langs een reeks van adressen. Voor dit wiskundige vraagstuk is nog geen algemene oplossing gevonden - er is zelfs een prijs van één miljoen dollar uitgeloofd voor degene die het oplost.
Bovenop de basiscomplexiteit waren er aanvullende elementen die dit vraagstuk bij de thuiszorgorganisatie nog ingewikkelder maakten. Witek geeft een voorbeeld: "Je kunt zorg niet zomaar op elk moment leveren. Mensen die zorg bestellen willen dit op een bepaald moment ontvangen." Het ontwikkelde algoritme houdt rekening met allerlei verschillende variabelen en biedt nu snellere en effectievere oplossingen dan traditionele handmatige planningen. Nadat het algoritme was opgeleverd, maakte Witek een visualisatietool waarmee planners van de thuiszorgorganisatie de werking van het algoritme konden volgen en toetsen. Op de afbeelding zie je een voorbeeld van de routevisualisatie met fictieve data.
Optimalisatie van teamgroottes in de thuiszorg
Voor het bovengenoemde onderzoek naar de optimalisatie van thuiszorgroutes ontvingen Witek en zijn collega’s een dataset van een grote zorgorganisatie. Deze dataset bevatte alle geplande zorg van de organisatie over een aantal jaren: een schat aan data dus! Witek: "We vroegen ons meteen af wat we nog meer met deze data konden doen. Wat viel er in de data op? En welke onderzoeksvragen kwamen daaruit naar voren?" Witek en zijn collega's onderzoeken nu de optimalisatie van teamgroottes in de thuiszorg. Door te analyseren welke teamgrootte optimaal is bij verschillende zorgdruktes, hopen ze een generiek model te ontwikkelen dat zorgorganisaties kunnen gebruiken om hun teams efficiënter te beheren.
Digital Twin
Het werk van Witek en zijn collega's moet leiden tot een digital twin: een zo realistisch mogelijke virtuele representatie van alle relevante complexe bedrijfsprocessen op basis van uitgebreide datasets. Een digital twin stelt organisaties in staat om verschillende procesontwerpen en scenario's te testen zonder de werkelijke operaties te verstoren. Het uiteindelijke doel is om organisaties digitaal real-time te laten functioneren op basis van deze geavanceerde modellen. Het onderzoek is nog bezig, maar heeft al enkele opvallende bevindingen aan het licht gebracht, zoals de concentratie van zorg in de ochtenduren. Dit benadrukt de noodzaak om zorgplanning te herzien en te diversifiëren om drukte te verminderen.
Gaten tussen de data en de werkelijkheid
Een uitdaging waarmee Witek in zijn onderzoek te maken krijgt, is het werken met gegevens die voor iets heel anders bedoeld zijn dan voor onderzoek. "Voor ons onderzoek willen we kijken naar de daadwerkelijk geleverde zorg. Maar de dataset bestaat uit de geplande zorg. Je weet niet hoeveel van deze geplande zorg daadwerkelijk geleverd is. De planning gaat daarnaast uit van tijdvakken die afgerond zijn op 5 minuten. In de praktijk komt het natuurlijk niet vaak voor dat je precies 10 of 15 minuten ergens mee bezig bent. Zo zitten er allerlei gaten tussen de data en de werkelijkheid." Desondanks zijn ze vastbesloten om de waarde van de data aan zorgorganisaties te laten zien en hen aan te moedigen hun gegevensstructuur te verbeteren.
Ons uiteindelijk doel is dat de organisatie effectiever gaat werken. Dat ze een betere kwaliteit zorg kunnen leveren tegen lagere zorgkosten."
Toekomstperspectief: verbetering van zorgkwaliteit en kostenbesparing
Het ontwikkelde model biedt zorgorganisaties, zoals Carinova, de mogelijkheid om de werkdruk voor elk team te schatten en te bepalen wat de meest geschikte teamomvang is. Hierdoor kunnen zij onderbouwde beslissingen nemen om teams op te splitsen of samen te voegen. Witek hoopt dat deze eerste resultaten Carinova overtuigen van de waarde van het model en de potentiële toepassingen ervan, waardoor ze enthousiast worden voor vervolgonderzoek. "Uiteindelijk hopen we dat zij door onze modellen betere data gaan verzamelen. Met deze data kunnen we vervolgens betere modellen opleveren. Met als doel dat de organisatie effectiever gaat werken. Dat ze een betere kwaliteit zorg kunnen leveren tegen lagere zorgkosten."
Bekijk de artikelenreeks over het Healthy City Lab
Duurzame logistiek op campus van de toekomst
In het project Healthy City Lab werd onderzocht hoe logistiek een positieve bijdrage kan leveren aan het leefbaar houden van steden. Binnen dit project zijn er twee Living Labs opgezet, waarvan één het doel had de last mile logistiek op de campus Heijendaal in Nijmegen te verduurzamen.
Lector Dennis Moeke over het Healthy City Lab
Dennis Moeke is lector Logistiek en Allianties bij de HAN en stond als hoofdaanvrager aan de wieg van het project Healthy City Lab. Dennis blikt terug op het succes van dit project en onthult wat voor vervolg het project krijgt.
Duurzaam transport op de campus met de Coolbike
Hoe kunnen goederenstromen op de campus Heijendaal schoner, duurzamer, innovatiever en veiliger? Dat onderzochten we in Fieldlab Heijendaal, onderdeel van het project Healthy City Lab. In dit artikel leggen de onderzoekers uit hoe de Coolbike werkt en welke inzichten het onderzoek heeft opgeleverd.
Hoe logistiek bijdraagt aan een leefbare stad
In 2019 kreeg de HAN van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) de subsidieaanvraag mét het penvoerderschap toegekend voor HealthyCityLab. Een primeur: nog nooit eerder ging het penvoerderschap naar een hbo-instelling in een project waar er met universiteiten wordt samengewerkt.
Healthy City Lab: hoe logistiek bijdraagt aan een leefbare stad
Dit onderzoek is onderdeel van het project Healthy City Lab. In het Living lab Healthy City Lab onderzoeken we hoe logistiek een positieve bijdrage kan leveren aan het leefbaar houden van de steden. Wil je meer weten over dit project? Lees dan het nieuwsbericht of neem contact op met projectleider Marco Wolf.
