日立、数百人規模の勤務シフトで余剰を約80％削減 疑似量子コンピュータ活用で
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画像は株式会社日立製作所 公式サイトより
株式会社日立製作所（日立）は10月19日から、日立独自の計算技術であるCMOSアニーリングを活用し、数十人や数百人規模の勤務シフトを作成する「勤務シフト最適化ソリューション」を提供開始した。
本ソリューションは、量子コンピュータを疑似的に再現し、大規模で複雑な組合せ最適化問題を高速に解くことができる日立のCMOSアニーリングを活用。時間ごとの必要人数やタスク（職務）、休暇希望、勤務頻度、通勤時間など、複雑な条件に対応した勤務シフトを作成できる。
本ソリューションを活用することで、サービスセンターやコールセンターなどの大規模な勤務シフトにおいて、画一的なローテーションによるシフト組みではなく、細かな制約を複合的に考慮した最適な要員配置を実現できるとしている。
毎週固定のローテーションを組むケースが多い
一般的に、サービスセンターやコールセンターといったシフト制を導入する職場では、過去の繁忙期の傾向や、個人やチームのタスク・希望など、細かな制約を考慮してシフトを作成する必要があるため、大規模になるほどシフト作成に膨大な工数と時間を要する。
また、複雑な条件をすべて満たすシフトを人手で作成することには限界があるため、毎週固定のローテーションを組むケースが多いという。その結果、勤務者の希望や状況を柔軟に反映できないという問題や、本来必要な人数に対して過不足が発生するといった問題が起こりやすいとのこと。
加えて、昨今、新型コロナウイルス感染症拡大の影響により、「密」を避けた交代制シフト勤務や非対面業務など、多様な勤務形態を取り入れる企業が増えつつある。日立はこのような状況を踏まえ、さまざまな業種において、これまでの画一的な勤務体系が見直され、適正な人員数を配置する必要性がますます高まったと指摘している。
マシン購入や専用回線の設置は不要、必要項目を入力するだけ
本ソリューションの中核技術として活用するCMOSアニーリングは、2015年に日立の研究開発グループが開発した。「組合せ最適化問題」と呼ばれる複雑で大規模な計算課題を短時間で解くことができる。
また、無数の組合せパターンの中から最適な解を選び抜くため、通常のコンピュータで処理をすると、変数が増加するにつれ計算時間が膨大になる大規模な問題も、CMOSアニーリングを活用することで、高速に計算できる。
本ソリューションでは、CMOSアニーリングによって、職場ごとの複雑な制約・条件を考慮しながら、大規模な要員配置の最適解を導き出す。
これにより、過剰配置によるコスト増加や人員不足による対応の遅延、サービス品質の低下などを防ぐことが期待できる。導入にあたっては、過去の実績をもとに、混雑が予想される日時など、将来の業務量を予測する機能もオプションとして提供する。
なお、本ソリューションは、CMOSアニーリングの利用環境をクラウドサービス形態で提供し、マシン購入や専用回線の設置は不要。ユーザーは導入後、Webブラウザなどから必要項目を入力するだけで、手軽に最適なシフトを作成でき、シフト作成の作業負荷を大幅に軽減できるとしている。
人間が作成する勤務シフトと比べ、余剰配置を約80％削減
日立は本ソリューションの提供開始に先立ち、日立社内においても、CMOSアニーリングを活用した高速シフト作成の先行実証を進めてきた。緊急事態宣言下の2020年5月から、東京都国分寺にある中央研究所に所属する約360名の研究者を対象に、CMOSアニーリングによって作成したシフト出社制を導入している。
研究活動は特別な設備を使用する必要があるため、出社時間を4シフト制とし、所属チームや研究内容、実験の進捗、実験設備の使用状況、希望出社頻度、通勤時間など、条件を細かく設定した。数百人規模の「3密」回避のシフトを効率的に作成し、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）への感染リスクを最小限に抑えながら、円滑に研究活動を継続できたとする。
また、三井住友フィナンシャルグループのコールセンター数カ所で活用し、共同で実務上の評価観点を検討・実証したところ、人手で作成する従来の勤務シフトと比較し、余剰配置の発生を約80％削減した。
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キユーピー、熟練でも30分かかるシフト表の作成を1秒に 量子コンピュータ活用で
量子コンピューティング技術を活用し、シフト計画を作成することで、劇的な成果を上げた事例はほかにもある。最近でも、キユーピー株式会社は惣菜工場において、量子コンピューティング技術を活用し、製造サインのシフト最適化プロジェクトを開始した。
サービス開発元の株式会社グルーヴノーツは、イジングマシンを活用し、業務上のさまざまな組合せ最適化問題を解くモデル（イジングモデル）やアプリケーションを開発し、「MAGELLAN BLOCKS」として提供している。そこで、キユーピーはグルーヴノーツを最適生産体制の実現に向けたテクノロジーパートナーに迎え、本プロジェクトを開始するにいたった。
これまでキユーピーとグルーヴノーツが実施した実証実験では、「MAGELLAN BLOCKS」のイジングモデルでシフトを作成したところ、熟練のシフト作成者が30分かけて作成したシフト表と比べて、遜色なく実運用で使える結果をわずか1秒ではじき出したとしている。
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