Trzy terminy na piątek, a kolejka ułożona według kolejności maili: która reguła je dowozi

Trzy zlecenia mają termin na piątek, a pliki stoją w kolejce dokładnie w takiej kolejności, w jakiej spływały maile. W czwartek wieczorem okazuje się, że najpilniejsze zamówienie przyszło ostatnie, a maszyna, która mogła je zrobić, przez dwadzieścia godzin mieliła serię na przyszły tydzień. Dwa zlecenia wyjdą po terminie, mimo że w ciągu tego tygodnia było dość godzin maszynowych na wszystkie trzy.

To nie jest problem przepustowości. Te same maszyny w tym samym tygodniu wyrobiłyby wszystkie trzy terminy, gdyby pliki weszły w innej kolejności. Problem siedzi w tym, że kolejność ustaliła skrzynka pocztowa, a nie Ty.

Kolejka w narzędziu jest FIFO i niczego nie optymalizuje

Warto zacząć od tego, czego oprogramowanie nie robi. Dokumentacja Moonrakera wprost opisuje kolejkę zadań jako FIFO – pierwszy wrzucony plik jest pierwszym drukowanym, a jedyna wbudowana ingerencja w porządek to endpoint jump, który przerzuca wskazane zadanie na początek. Prusa Connect daje kolejkę osobno dla każdej drukarki, z możliwością ręcznej zmiany kolejności i osią czasu pokazującą, kiedy co się skończy (opis producenta).

Żadne z tych narzędzi nie podejmuje decyzji o kolejności. Przyjmują porządek, który im podasz, i trzymają się go do końca. Jeśli podajesz porządek wpływania zleceń, to drukujesz według FIFO – a FIFO jest regułą, która nie minimalizuje niczego poza nakładem pracy przy wrzucaniu plików.

Dwie reguły, które w warsztacie wystarczają

Teoria szeregowania zadań na jednej maszynie jest tu krótsza, niż się wydaje. Liczą się dwie reguły i różnią się tym, co psują.

EDD: najwcześniejszy termin pierwszy

Ustawiasz zlecenia rosnąco według terminu, bez oglądania się na czas druku. Dla jednej maszyny i zadań dostępnych od razu ta kolejność minimalizuje największe przekroczenie terminu i największe opóźnienie w całym zbiorze (przegląd algorytmów szeregowania, UC Berkeley). Jeśli przy jakiejkolwiek kolejności da się dowieźć wszystko na czas, EDD to dowiezie.

SPT: najkrótsze pierwsze

Ustawiasz zlecenia rosnąco według czasu druku. Ta kolejność minimalizuje średni czas przejścia zlecenia przez warsztat i średnią liczbę zleceń czekających w systemie (tamże). W praktyce: najwięcej klientów dostaje paczkę najszybciej, kosztem tego jednego dużego, który czeka do końca.

Na prostym przykładzie widać, że FIFO przegrywa z obiema. Pięć zleceń na jednej maszynie, wszystkie przyjęte w poniedziałek rano, terminy liczone w godzinach od startu:

Trzy sposoby ułożenia tych samych pięciu plików dają trzy różne wyniki. Liczby poniżej to zwykły rachunek z tabeli powyżej, nie pomiar – podstaw swoje czasy i przelicz:

EDD dowozi wszystko na czas i płaci za to najdłuższym średnim czekaniem. SPT skraca średnie czekanie prawie o połowę i spala dwa terminy. FIFO nie wygrywa w niczym: jest wolniejsze od SPT i spóźnione bardziej niż EDD. To jest cała wartość tej decyzji – nie w wyborze między EDD a SPT, tylko w porzuceniu kolejności przypadkowej.

Wybór między regułami sprowadza się do pytania, co boli bardziej. Zlecenia z karą umowną albo z klientem, który odbiera osobiście w umówiony dzień – EDD. Strumień drobnicy bez twardych dat, gdzie liczy się, żeby ludzie nie czekali tygodnia na dwugodzinny wydruk – SPT. Mieszanka, czyli najczęstszy przypadek: najpierw wyciągnij zlecenia z terminem i ułóż je EDD, resztę dosyp między nie po SPT, w luki, które zostają.

Zmiana materiału kosztuje więcej niż czas wymiany szpuli

Tu kończy się podobieństwo warsztatu do maszyny z podręcznika. W modelu akademickim przezbrojenie jest zerowe albo stałe. U Ciebie zależy od tego, co było na maszynie wcześniej: PETG po PETG to wymiana szpuli, PA-CF po PLA to wymiana dyszy na utwardzaną, przekalibrowanie i rozgrzanie komory.

Najdroższym elementem przezbrojenia jest suszenie, bo trwa godzinami i nie widać go w kolejce. Baza wiedzy Prusy podaje dla PETG 55 °C przez 6 godzin, dla ASA 80 °C przez 4 godziny, a dla PA11 z włóknem węglowym 90 °C przez 6 godzin (tabela suszenia filamentów).

Wniosek operacyjny jest prosty i nie wymaga żadnego narzędzia: suszarka to osobna maszyna pracująca równolegle, a nie czynność w kolejce drukarki. Suszenie uruchamiasz w momencie układania kolejki, nie w momencie, w którym zlecenie wchodzi na stół. Reszta to grupowanie – zlecenia z tego samego materiału idą obok siebie, nawet jeśli to lekko psuje porządek EDD, pod warunkiem że żadne nie wypada za swój termin.

Wydruk kończy się o 2:00, maszyna rusza o 8:00

Dwudziestogodzinny wydruk wystartowany o 6:00 kończy się o 2:00 w nocy i blokuje stół do rana. Ten sam plik wystartowany o 12:00 kończy się o 8:00, kiedy i tak wchodzisz do warsztatu. Różnica w czasie druku: zero. Różnica w przepustowości maszyny: sześć godzin na jednym zleceniu.

Dlatego przy jednoosobowej obsłudze reguła kolejności jest tylko połową decyzji. Druga połowa to dopasowanie długości zlecenia do pory, o której maszyna i tak nie zostanie obsłużona. Długie wydruki wchodzą po południu i jadą przez noc. Krótkie, wymagające zdjęcia i kolejnego startu, wchodzą rano, kiedy ktoś stoi przy maszynie.

Automatyczne zrzucanie wydruku zdejmuje to ograniczenie, ale ma własny koszt wejścia. Wtyczka Continuous Print do OctoPrinta drukuje sekwencyjnie i czyści stół między zadaniami, przy czym jej dokumentacja ostrzega wprost, że drukarka musi mieć sprawny mechanizm zrzucania i poprawnie wpisany g-code, bo inaczej grozi to uszkodzeniem maszyny (opis wtyczki). Dopóki tego nie masz, kolejka nocna kończy się na pierwszym wydruku, który zostaje na stole.

Jeśli druk na zlecenie jest u Ciebie drugą nogą obok etatu, ograniczeniem nie jest liczba maszyn, tylko liczba godzin, w których ktokolwiek może podejść do stołu – a to już jest kwestia ułożenia pracy na swoim, nie kwestia kolejki.

Co kolejkowanie w narzędziach robi, a czego nie zrobi

Wspólny mianownik: narzędzie wykonuje kolejność, nie wymyśla jej. Oś czasu w Prusa Connect jest jedyną z tych funkcji, która realnie pomaga w decyzji, bo pokazuje godzinę zakończenia – czyli to, co trzeba porównać z terminem klienta.

Lista kontrolna: układanie kolejki na tydzień

• Wypisz wszystkie zlecenia z czasem druku z slicera i terminem klienta. Bez tych dwóch liczb żadna reguła nie działa.
• Oddziel zlecenia z twardym terminem od reszty. Twardy termin to taki, którego przesunięcie kosztuje pieniądze albo klienta.
• Ułóż zlecenia terminowe rosnąco po terminie. Sprawdź na osi czasu, czy ostatnie z nich mieści się przed swoją datą.
• Jeśli się nie mieści, odmów teraz, a nie w czwartek. Przy pełnej kolejce EDD dowozi wszystko, co da się dowieźć – jeśli nie dowozi, to zlecenia nie da się przyjąć.
• Resztę wrzuć w luki rosnąco po czasie druku, od najkrótszych.
• Przesuń sąsiadująco zlecenia na tym samym materiale, o ile nie wypychają niczego za termin.
• Uruchom suszarkę dla materiałów z dalszej części kolejki już teraz, zgodnie z czasami producenta.
• Przesuń najdłuższe zadania tak, żeby kończyły się w godzinach, w których ktoś jest w warsztacie.
• Zostaw jedną maszynę albo jedno okno dzienne poza planem. Przedruk po nieudanym wydruku jest pewny, nieznana jest tylko data.

Co zmienić w najbliższy poniedziałek

Decyzja do podjęcia jest jedna i nie dotyczy sprzętu: czy kolejność zleceń w tym tygodniu ustala Twoja skrzynka, czy Ty. Jeśli skrzynka, to zmiana zajmuje jedno posiedzenie – wypisz zlecenia z czasem i terminem, ułóż terminowe po dacie, resztę po długości i wrzuć pliki do narzędzia w tej kolejności, zamiast w kolejności przyjęcia.

Mierzalny efekt sprawdzisz po dwóch tygodniach na dwóch liczbach: ile zleceń wyszło po terminie i ile średnio dni mijało od przyjęcia do wysyłki. Jeśli obie spadły bez dokupowania maszyny, to wąskim gardłem nie był sprzęt, tylko porządek. Jeśli nie spadły, dopiero wtedy rozmowa o szóstej drukarce ma sens.