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Previsione per le riserve degli equipaggi e l'open time

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Created

Southwest_rgb.pngNome: Alec Siems

Ruolo: analista
Azienda: Southwest Airlines
Collaboratori: Dae Lee - Sr. Ops Research Developer, Brian O'Keefe - Business Consultant Crew Analysis
 

Panoramica del caso d'uso

 

La gestione dei costi degli equipaggi è una sfida importante per le compagnie aeree. A febbraio 2018, Reuters ha dichiarato che il costo del lavoro è diventato la voce di spesa più alta delle compagnie aeree nel 2016, superando il costo del carburante e attestandosi al 22% dei costi totali. Secondo le previsioni, quest'anno la percentuale salirà al 30,9%, contro il 20,5% del carburante. Le compagnie aeree devono cercare di ridurre al minimo i costi degli equipaggi per sopravvivere in questo settore altamente competitivo. Una strategia consiste nel fornire ai responsabili dei turni previsioni che consentano loro di assegnare nel migliore dei modi i turni a piloti e assistenti di volo reperibili anche all'ultimo momento.

 

Southwest Airlines attualmente serve 100 destinazioni con più di 4.000 voli al giorno durante i periodi di punta e ha oltre 24.000 dipendenti tra piloti e assistenti di volo. Lo sviluppo della nostra compagnia aerea e del nostro organico e l'espansione della nostra attività hanno comportato un incremento del numero di assenze non pianificate, che si traduce in tratte scoperte ("open time"). Inoltre, i responsabili dei turni gestiscono più voli aperti di quanto non abbiano mai fatto prima con equipaggi di riserva limitati (ad esempio piloti e assistenti di volo reperibili) in ogni base. Gli strumenti e le informazioni esistenti non consentivano di prendere decisioni ottimali per oltre 20 categorie per i piloti (10 basi con 2 postazioni pilota ciascuna) e 10 categorie per gli assistenti di volo (10 basi). Pertanto, l'obiettivo di questo progetto era fornire ai responsabili dei turni previsioni che permettessero di ridurre i costi extra degli equipaggi associati a riserve non assegnate, assegnazioni extra, assenze non pianificate o open time.

 

Southwest_DashboardProgress.gif 

 

Descrivi la sfida o il problema aziendale da risolvere

    

Pianificare i turni degli equipaggi vuol dire prendere decisioni per il giorno successivo senza conoscere la disponibilità delle riserve o il numero di voli aperti. Nel caso dei piloti, i responsabili dei turni decidono di assegnare voli aperti a una riserva (risorsa limitata) o a volontari che ricevono un compenso extra (ad es. il pagamento degli straordinari). Per gli assistenti di volo, i responsabili dei turni possono svincolare le riserve prima del giorno di lavoro per ridurre al minimo i costi extra associati all'eccesso di personale reperibile. In entrambi i casi, l'impossibilità di prevedere le variazioni giornaliere relativamente a disponibilità dell'equipaggio di riserva e voli aperti può costare a Southwest Airlines centinaia di migliaia di dollari in termini di spesa extra per gli equipaggi, una delle voci che incidono maggiormente sull'azienda.

 

Il team Advanced Analytics & Optimization Solutions di Southwest Airlines ha creato un flusso di lavoro Alteryx per fornire previsioni per la pianificazione dei turni degli equipaggi e migliorare il processo di assegnazione del personale di riserva. Prima di Alteryx, per l'assegnazione giornaliera degli equipaggi di riserva ci si affidava all'esperienza e all'intuizione dei responsabili dei turni. Oggi si ricevono previsioni giornaliere sulla disponibilità di piloti e assistenti di volo reperibili e sul numero di voli da coprire il giorno successivo. Queste previsioni vengono generate da un flusso di lavoro Alteryx che viene eseguito ogni mattina presto.

 

Southwest_Inflight.png

 

 

Descrivi la tua soluzione

 

Abbiamo utilizzato Alteryx per fornire previsioni sulle riserve degli equipaggi e sui voli aperti per ciascuna delle 10 basi di Southwest Airlines con 2 postazioni pilota, in modo da calcolare in anticipo il rapporto tra riserve disponibili e voli aperti prima di decidere le assegnazioni. I responsabili dei turni di piloti e assistenti di volo ricevono queste previsioni ogni mattina e le consultano prima di prendere decisioni per il giorno successivo.

 

Abbiamo ripartito la soluzione in due flussi di lavoro Alteryx distinti con i rispettivi dashboard del server di Tableau per la creazione di report, uno per i responsabili dei turni dei piloti e uno per i responsabili dei turni degli assistenti di volo, al fine di gestire i due gruppi di lavoro. I dati utilizzati per le previsioni provenivano dai dati storici giornalieri relativi al personale di bordo di Southwest Airlines e dai dati operativi giornalieri, che hanno contribuito a ridurre in modo significativo gli errori di previsione. I flussi di lavoro, eseguiti da Alteryx Gallery di Southwest Airline ogni giorno di prima mattina, estraggono dati aggiornati, creano un modello di previsione di serie temporali e generano previsioni per ciascuna categoria. Entrambi i flussi di lavoro utilizzano uno strumento Publish-to-Tableau per la creazione di report esterni tramite il server di Tableau, al quale i responsabili dei turni possono accedere per visualizzare i risultati delle previsioni. Inoltre, utilizziamo il gruppo di strumenti di creazione di report di Alteryx per informare i membri del team di eventuali problemi di esecuzione dello strumento la mattina stessa.

 

Per le previsioni fornite ai responsabili dei turni dei piloti, sono stati raccolti set di dati per ciascuna delle combinazioni di 10 basi e 2 postazioni pilota di Southwest Airlines per un totale di 20 set di dati distinti. Ogni mattina viene eseguita una previsione in base a tutti i set di dati per fornire ai responsabili dei turni dei piloti 20 previsioni per i voli aperti da coprire per ogni categoria. Ad esempio, il 20aprile 2018 il modello ha previsto 12 voli aperti da coprire per i capitani di Atlanta e 13 per i primi ufficiali, mentre ha previsto 24 voli aperti da coprire per i capitani di Dallas e 23 per i primi ufficiali. Queste 20 previsioni possono essere sommate per fornire la previsione dei voli aperti da coprire a livello di sistema.

 

Per le previsioni fornite ai responsabili dei turni degli assistenti di volo, i set di dati sono stati raccolti solo per ciascuna delle 10 basi, per un totale di 10 set di dati utilizzati per generare 20 previsioni: una previsione per la disponibilità del personale di riserva e una per i voli aperti da coprire per ciascun set di dati. Anche in questo caso, queste previsioni possono essere sommate per fornire la disponibilità dell'equipaggio di riserva a livello di sistema o i voli aperti per i quali reperire gli assistenti di volo.

 Southwest_Flight Ops.png

 

Poiché i dati sono su base giornaliera, sono stati presi in considerazione modelli di previsione di serie temporali, come la regressione lineare di serie temporali, il livellamento esponenziale e il modello autoregressivo integrato a media mobile (ARIMA), per prevedere la disponibilità di piloti e assistenti di volo e i voli aperti da coprire. In ultima analisi, abbiamo scelto di optare per un modello che ha costantemente superato gli altri in termini di prestazioni. Lo sviluppo dei modelli è stato finalizzato e per la pianificazione dei turni degli equipaggi vengono utilizzate le previsioni giornaliere generate da Alteryx da agosto 2017.

 

 

Descrivi i vantaggi che hai ottenuto

 

Inizialmente, i responsabili dei turni dovevano affidarsi alla loro esperienza e intuizione per prevedere il numero di riserve da reperire e di voli aperti da coprire per il giorno successivo. L'aumento delle assenze non pianificate, insieme all'espansione della nostra attività, allo sviluppo dell'organico e all'incremento della base dei costi, ha reso molto più difficile per i responsabili stabilire turni ottimali per il giorno successivo.

 

Per questi motivi, abbiamo deciso di utilizzare CRAN R e Alteryx per la raccolta e l'elaborazione dei dati, lo sviluppo e il test dei modelli di previsione e le previsioni quotidiane. La perfetta integrazione di Alteryx con il linguaggio R tramite lo strumento R fornito da Alteryx ci ha permesso di raccogliere i dati in modo semplice e rapido, prepararli e creare e valutare modelli per trovare il metodo di previsione finale migliore. Molte fonti di dati diverse, da Teradata e Oracle, ai file CSV, sono state facilmente integrate nel nostro flusso di lavoro utilizzando gli strumenti di base per l'input e la preparazione dei dati di Alteryx. Con Alteryx la combinazione di questi set di dati contenenti più tabelle e tipologie di dati è un processo intuitivo. Inoltre, la pianificazione dei turni degli equipaggi richiedeva previsioni tempestive di prima mattina, prima dell'inizio della giornata lavorativa. L'implementazione di Alteryx Gallery da parte di Southwest Airlines, insieme alla pianificazione del flusso di lavoro, ci ha permesso di pianificare l'esecuzione automatica dei flussi di lavoro da una posizione remota senza l'intervento degli sviluppatori. Infine, grazie allo strumento Publish-to-Tableau di Alteryx, il processo di esportazione delle previsioni finali al server di Tableau di Southwest Airlines risulta particolarmente semplice e automatico.

 

In generale, le previsioni su disponibilità delle riserve e voli aperti da coprire hanno diversi vantaggi, tra cui:

  • I dashboard forniscono una panoramica in tempo reale delle riserve rispetto ai voli aperti da coprire che può essere consultata ogni giorno dai responsabili dei turni.
    • Lo strumento per i responsabili dei turni dei piloti aggiorna i numeri ogni ora nel corso dell'intera giornata (riserve correnti, voli aperti correnti e così via).
  • Il dashboard fornisce i valori di previsione cronologici rispetto ai valori attuali, offrendo ai responsabili dei turni i valori di errore giornalieri riguardo alle previsioni.
  • I responsabili dei turni degli equipaggi stanno ottimizzando le assegnazioni del personale reperibile.
  • I responsabili dei turni degli equipaggi stanno ottimizzano le procedure decisionali più importanti, riducendo i costi degli straordinari.
  • La pianificazione dei turni degli equipaggi offre una rapida identificazione visiva delle basi in cui si riscontra uno squilibrio significativo tra riserve e voli aperti.

 

Risorse correlate

Collegamento alle risorse esistenti relative al caso d'uso. Caso di studio, testimonianza, articolo di blog, media, ecc.

 

https://www.reuters.com/article/us-airlines-wages-inflation-analysis/higher-wages-fuel-prices-turn-u...

https://community.alteryx.com/t5/Analytics-Blog/2018-Alteryx-Analytics-Excellence-Awards-Share-your-...