Trong bối cảnh truyền thông, nút cổ chai là một điểm trong doanh nghiệp mà luồng dữ liệu bị suy giảm hoặc ngừng hoàn toàn. Về mặt hiệu quả, một nút thắt cổ chai dẫn đến khi không có đủ khả năng xử lý dữ liệu để đáp ứng lưu lượng truy cập hiện tại. Vậy nút thắt cổ chai là gì? Ví dụ và tác động của nút thắt cổ chai?
Mục lục bài viết
1. Nút thắt cổ chai là gì?
– Nút thắt cổ chai (Bottleneck) một điểm tắc nghẽn trong hệ thống sản xuất (chẳng hạn như dây chuyền lắp ráp hoặc mạng máy tính) xảy ra khi khối lượng công việc đến quá nhanh khiến quy trình sản xuất không thể xử lý. Sự kém hiệu quả do nút thắt cổ chai mang lại thường tạo ra sự chậm trễ và chi phí sản xuất cao hơn . Thuật ngữ “nút cổ chai” dùng để chỉ hình dạng đặc trưng của chai và thực tế là cổ chai là điểm hẹp nhất, là nơi dễ xảy ra tắc nghẽn nhất, làm chậm dòng chảy của chất lỏng từ chai.
– Sự tắc nghẽn có thể xảy ra trong mạng người dùng hoặc kết cấu lưu trữ hoặc trong các máy chủ khi có sự tranh chấp quá mức về tài nguyên máy chủ nội bộ, chẳng hạn như nguồn, bộ nhớ hoặc đầu vào / đầu ra của khối xử lý trung tâm (CPU). Kết quả là, luồng dữ liệu chậm lại đến tốc độ của điểm chậm nhất trong đường dẫn dữ liệu. Việc làm chậm này ảnh hưởng đến hiệu suất của ứng dụng, đặc biệt là đối với cơ sở dữ liệu và các ứng dụng giao dịch nặng khác , thậm chí có thể khiến một số ứng dụng bị treo.
– Sự tắc nghẽn có thể có tác động đáng kể đến quy trình sản xuất và có thể làm tăng mạnh thời gian và chi phí sản xuất. Các công ty có nhiều nguy cơ bị tắc nghẽn hơn khi họ bắt đầu quá trình sản xuất một sản phẩm mới. Điều này là do có thể có sai sót trong quá trình mà công ty phải xác định và sửa chữa; tình huống này đòi hỏi phải xem xét kỹ lưỡng và tinh chỉnh hơn. Quản lý hoạt động liên quan đến việc kiểm soát quá trình sản xuất, xác định các nút thắt tiềm ẩn trước khi chúng xảy ra và tìm ra các giải pháp hiệu quả.
– Nút cổ chai là một điểm tắc nghẽn trong hệ thống sản xuất (chẳng hạn như dây chuyền lắp ráp hoặc mạng máy tính) xảy ra khi khối lượng công việc đến quá nhanh khiến quy trình sản xuất không thể xử lý. Sự tắc nghẽn có thể có tác động đáng kể đến quy trình sản xuất và có thể làm tăng mạnh thời gian và chi phí sản xuất. Sự tắc nghẽn ảnh hưởng đến mức năng lực sản xuất mà một công ty có thể đạt được mỗi tháng.
– Sự tắc nghẽn ảnh hưởng đến mức năng lực sản xuất mà một công ty có thể đạt được mỗi tháng. Công suất lý thuyết giả định rằng một công ty có thể sản xuất ở công suất tối đa tại mọi thời điểm. Khái niệm này giả định không có sự cố máy móc, vỡ phòng tắm hoặc nghỉ phép của nhân viên. Do năng lực lý thuyết không mang tính thực tế nên hầu hết các doanh nghiệp đều sử dụng năng lực thực tế để quản lý sản xuất. Mức công suất này giả định thời gian ngừng hoạt động để sửa chữa máy móc và thời gian nghỉ của nhân viên. Công suất thực tế cung cấp một phạm vi mà các quy trình khác nhau có thể hoạt động hiệu quả mà không bị phá vỡ. Vượt lên trên phạm vi tối ưu và nguy cơ tắc nghẽn tăng lên do sự cố của một hoặc nhiều quy trình.
– Nếu một công ty nhận thấy rằng năng lực sản xuất của mình không đủ để đáp ứng các mục tiêu sản xuất của mình, thì công ty có một số lựa chọn để xử lý. Ban lãnh đạo công ty có thể quyết định hạ thấp mục tiêu sản xuất để đưa chúng phù hợp với năng lực sản xuất của họ. Hoặc, họ có thể làm việc để tìm ra các giải pháp đồng thời ngăn chặn sự tắc nghẽn và tăng sản lượng. Các công ty thường sử dụng các công cụ và phương pháp lập kế hoạch yêu cầu năng lực (CRP) để xác định và đáp ứng các mục tiêu sản xuất.
2. Các nút thắt cổ chai và các phương án sản xuất:
+ Một phương sai trong quá trình sản xuất là sự khác biệt giữa kết quả ngân sách và kết quả thực tế. Các nhà quản lý phân tích các phương sai để thực hiện các thay đổi, bao gồm cả các thay đổi để loại bỏ các nút thắt cổ chai. Nếu chi phí lao động thực tế cao hơn nhiều so với số dự toán, người quản lý có thể xác định rằng một điểm nghẽn đang làm trì hoãn sản xuất và lãng phí giờ lao động. Nếu quản lý có thể tháo gỡ nút thắt, chi phí lao động có thể được giảm bớt.
+ Sự tắc nghẽn cổ chai cũng có thể gây ra sự sai lệch vật liệu nếu vật liệu bị hư hỏng hoặc có thể bị hư hại khi chúng nằm trên sàn nhà máy để chờ được sử dụng vào sản xuất. Các nút thắt cổ chai có thể được giải quyết bằng cách tăng cường sử dụng công suất , tìm kiếm các nhà cung cấp mới, tự động hóa quy trình lao động và tạo ra các dự báo tốt hơn cho nhu cầu của người tiêu dùng.
3. Ví dụ của nút thắt cổ chai:
* Ví dụ:
– Ví dụ, giả sử rằng một nhà sản xuất đồ nội thất chuyển gỗ, kim loại và các nguyên liệu thô khác vào sản xuất, sau đó chịu chi phí lao động và máy móc để sản xuất và lắp ráp đồ nội thất. Khi sản xuất xong, thành phẩm được lưu kho. Giá vốn hàng tồn kho được kết chuyển vào giá vốn hàng bán (COGS) khi đồ nội thất được bán cho khách hàng.
+ Sự tắc nghẽn cũng có thể phát sinh khi nhu cầu tăng đột biến và vượt quá khả năng sản xuất của các nhà máy hoặc nhà cung cấp của công ty. Ví dụ, khi Tesla, Inc. (TSLA) lần đầu tiên bắt đầu sản xuất xe chạy hoàn toàn bằng điện, nhu cầu đối với loại xe này rất cao và một số nhà phân tích lo ngại rằng việc sản xuất sẽ bị chậm lại do các vấn đề trong dây chuyền sản xuất. Và trên thực tế, Tesla đã gặp phải tình trạng tắc nghẽn sản xuất liên tục do nhu cầu sản xuất các bộ pin tùy chỉnh để cung cấp năng lượng cho xe của họ.
+ Nguyên nhân nào gây ra tắc nghẽn mạng:
– Do đó, các nhà thiết kế hệ thống sẽ cố gắng tránh tắc nghẽn và hướng nỗ lực vào việc xác định vị trí và điều chỉnh các nút thắt hiện có. Một số ví dụ về tắc nghẽn kỹ thuật có thể xảy ra là: bộ xử lý , liên kết giao tiếp , IO đĩa , v.v. Bất kỳ hệ thống hoặc ứng dụng nào cũng sẽ gặp phải tắc nghẽn nếu công việc diễn ra với tốc độ đủ nhanh.
– Ví dụ: sử dụng nhiều cổng FC để kết nối các thiết bị trong cấu trúc chuyển mạch lưu trữ có thể cải thiện tính khả dụng và hiệu suất của bộ lưu trữ, nhưng nếu các thiết bị không được định cấu hình để cân bằng tải, phần lớn lợi ích sẽ bị mất. Tương tự, tình trạng nghẽn cổ chai có thể xảy ra do lỗi phần cứng. Sử dụng ví dụ trước, giả sử rằng một trong hai liên kết FC sẽ bị lỗi. Mặc dù chuyển đổi dự phòng sẽ cho phép thiết bị lưu trữ vẫn có thể truy cập được, nhưng tất cả lưu lượng từng được thực hiện bởi hai liên kết nay không thành một, có khả năng dẫn đến tắc nghẽn nếu lưu lượng kết hợp vượt quá băng thông của một liên kết.
4. Tác động của nút thắt cổ chai:
– Các nút cổ chai thường được xác định bằng cách kiểm tra hiệu suất mạng một cách có hệ thống tại các thiết bị khác nhau dọc theo đường dẫn dữ liệu và cô lập các thiết bị đang hoạt động chậm hơn đáng kể so với các điểm khác trong mạng. Sau khi được xác định, nút cổ chai thường có thể được giải quyết bằng cách cấu hình lại, nâng cấp hoặc thay thế thiết bị vi phạm. Ở cấp độ mạng, điều này có thể liên quan đến việc nâng cấp một bộ chuyển mạch hoặc HBA. Đối với máy chủ, nâng cấp CPU hoặc bộ nhớ có thể hữu ích hoặc máy chủ có thể cần được thay thế hoàn toàn bằng máy chủ CPU kép hoặc bốn CPU mới hơn. Thường có thể tránh tắc nghẽn bằng cách chủ động theo dõi xu hướng tải lưu lượng theo thời gian và thực hiện các cải tiến trước khi các vấn đề nghiêm trọng phát triển.
– Về mặt hình thức, nút cổ chai nằm trên con đường quan trọng của hệ thống và cung cấp thông lượng thấp nhất. Các nhà thiết kế hệ thống thường tránh được các nút thắt cổ chai, cũng có rất nhiều nỗ lực được hướng tới để xác định vị trí và điều chỉnh chúng. Nút thắt cổ chai có thể là ví dụ như một bộ xử lý , một liên kết giao tiếp , một phần mềm xử lý dữ liệu , v.v.
