Warteschlangen und Kapazität
Problem
Ein Auftragsverarbeiter arbeitet gut in ruhigen Zeiten. Während einer Promotion ändert sich die Bearbeitungszeit für eine individuelle Bestellung kaum, aber die Kunden warten viel länger auf die Bestätigung. Die zusätzliche Zeit wird damit verbracht, auf die Bearbeitung zu warten.
Lösung — Vergleichen Sie die Ankunftsrate mit der Verarbeitungskapazität
Eine Warteschlange enthält Arbeiten, die nicht sofort beginnen können. Die Ankunftsrate beschreibt eingehende Arbeiten; die Verarbeitungskapazität beschreibt, wie schnell Arbeiter sie abschließen können. Die Zeit, die in diesem Teil des Systems verbracht wird, umfasst sowohl Wartezeit als auch Bearbeitungszeit.
Angenommen, 120 Bestellungen kommen jede Sekunde an, während die Arbeiter 100 erledigen. Der Auftragsbestand wächst um 20 Bestellungen pro Sekunde: 1.200 zusätzliche Bestellungen nach einer Minute. Eine Warteschlange absorbiert den Burst, schafft aber keine Verarbeitungskapazität.
Auch bei einer durchschnittlichen Ankunftsrate unterhalb der Kapazität führen ungleichmäßige Ankünfte und unterschiedliche Bearbeitungszeiten zu Wartezeiten. Nähert sich die Auslastung am Engpass ihrer Grenze, können kleine Lastspitzen große Verzögerungen erzeugen.
Warteschlangen haben begrenzten Speicher und gegebenenfalls Aufbewahrungsfristen. Wichtig sind Warteschlangenlänge und Alter der wartenden Aufträge. Abhilfe schaffen mehr Kapazität am Engpass, weniger Arbeit oder begrenzte Annahme neuer Aufträge. Zusätzliche Worker helfen nur, wenn ihre gemeinsamen Abhängigkeiten die Mehrlast bewältigen.
Kerngedanke: Warteschlangen verwandeln vorübergehende Übernachfrage in Warten; anhaltende Übernachfrage erfordert mehr Kapazität oder weniger eingehende Arbeit.