Balanceadores de esteira

Balanceador ou manifold?

Um manifold é só uma cadeia de divisores, um por consumidor, cada um tirando o que precisa da esteira e passando o resto. Ele só se equaliza quando o buffer de entrada de cada máquina a jusante já está cheio. Até lá a primeira máquina da cadeia tem prioridade. Isso serve quando todo consumidor é idêntico, a oferta total é pelo menos a demanda total e o fluxo inteiro cabe numa esteira; custa o mínimo possível de peças.

Um balanceador divide e mescla o fluxo para que cada saída carregue uma fatia igual desde o primeiro item, sem precisar de buffer. Custa mais divisores e mescladores que um manifold, mas é a única escolha certa quando os consumidores precisam começar juntos, quando a oferta é justa e deixar uma máquina passando fome seria pior do que rodar todas um pouco abaixo, ou quando o próprio fluxo precisa se espalhar por várias esteiras porque uma só não carrega.

Os dois blocos de construção

Todo balanceador se monta com exatamente duas peças:

• Divisor () – uma esteira entra, até 3 esteiras saem, divisão igual.
• Mesclador () – até 3 esteiras entram, uma esteira sai, combinadas.

Toda aresta de um balanceador ainda precisa caber numa esteira real. Veja Esteiras e tubos para elevadores, curvas e custo de construção; as capacidades que importam aqui são:

Nível	Esteira	Itens/min
Mk.1	Conveyor Belt Mk.1	60
Mk.2	Conveyor Belt Mk.2	120
Mk.3	Conveyor Belt Mk.3	270
Mk.4	Conveyor Belt Mk.4	480
Mk.5	Conveyor Belt Mk.5	780
Mk.6	Conveyor Belt Mk.6	1200

Como um balanceador N → M é montado

A receita geral tem dois estágios. Primeiro, mescle as N entradas no menor número de esteiras-tronco que o nível-alvo permite. O ideal é uma só. Depois, monte uma árvore de divisores em cada tronco que se abre até as saídas que ele possui, dividindo a taxa pela metade ou em terços a cada nível, já que um divisor só divide por 2 ou 3. Uma divisão limpa 3 → 6 precisa de um tronco (3 entradas mesclam bem numa única esteira Mk.6 a 810/min) e uma árvore de dois níveis de divisores abaixo:

Por que 5 e 7 saídas precisam de retorno

Como um divisor só divide por 2 ou 3, uma árvore de divisores sozinha só produz um número de folhas iguais que é produto de 2s e 3s: 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 16… Qualquer outra contagem de saídas (5, 7, 10, 11, 13…) não cabe numa árvore limpa. A correção é montar a árvore para o próximo desses números acima do alvo (5 sobe para 6, 7 sobe para 8) e devolver as folhas excedentes ao mesclador que alimenta a árvore. O retorno sobe a taxa do tronco acima da vazão líquida: ele agora carrega a saída real mais as sobras. Por isso um desenho com retorno precisa de um pouco mais de folga de esteira do que uma divisão limpa do mesmo tamanho:

Divisões desiguais

Nem toda divisão é igual. Uma linha que alimenta dois smelters e um constructor quer 100, 200 e 300 itens/min a partir de uma oferta de 600/min, não três terços iguais. Troque o controle Taxas da calculadora de Igual para Manual e digite a taxa de cada entrada e cada saída; ela monta a rede que acerta todas exatamente.

O truque é que um divisor só divide uma esteira em partes iguais, então uma divisão desigual se monta a partir de quanta iguais. 100 : 200 : 300 reduz a 1 : 2 : 3, seis fatias no total. A ferramenta divide os 600/min em dois (uma metade já é a saída de 300/min), divide a outra metade em três e mescla duas dessas folhas de 100/min na saída de 200/min:

Duas coisas para observar:

• Sobra vai por um smart splitter. Se as saídas pedem menos do que as entradas entregam, cada tronco ganha um smart splitter cuja saída de overflow vai para um Sink em vez de entupir a linha. Assim cada saída ainda carrega exatamente a taxa que você digitou. Decida para onde esse overflow vai de verdade (um AWESOME Sink, armazenamento, um segundo consumidor) antes de construir.
• Direção não se aplica. Um plano manual sempre monta a forma da divisão: mescladores aceitam esteiras de qualquer taxa, mas as saídas de um divisor são sempre iguais, então o espelho de coleta (que transforma os mescladores do lado da entrada em divisores) não consegue produzir esteiras desiguais. A calculadora diz isso abaixo do diagrama.
• Razões estranhas encarecem rápido. 33 : 67 não reduz, então pediria uma divisão de 100 vias; a calculadora recusa qualquer coisa acima de 64 fatias e, quando existe, nomeia a razão construível mais próxima a 1 % do que você pediu. Arredondar as taxas para uma razão mais simples (ou dividir o plano em dois balanceadores) quase sempre é a construção melhor.

Na calculadora você clica em qualquer caixa In ou Out no próprio diagrama para digitar a taxa daquela esteira. Onde duas esteiras só se cruzam, uma salta a outra com um arco pequeno, e cada esteira encontra um divisor ou mesclador numa das três portas empilhadas, então um leque se lê como leque.

Níveis de esteira são um limite duro

1 200 itens/min numa esteira Mk.6 é o mais rápido que uma única esteira consegue mover, com ou sem árvore de divisores. Quando a taxa total dividida pelas entradas empurraria qualquer esteira acima disso (muitas entradas a uma taxa alta, ou pouquíssimas saídas carregando muito cada uma), nenhuma divisão esperta resolve isso num tronco só. O plano precisa de várias esteiras-tronco, e o estágio de mescla tem que crescer junto. A calculadora de balanceador calcula isso automaticamente para qualquer contagem de entradas/saídas e taxa, e recusa um plano (com uma correção sugerida) em vez de desenhar algo que não dá para construir.

No planejador

O planejador também monta balanceadores, em dois lugares. Um nó dedicado Load balancer (categoria Logística) recebe N entradas e M saídas (1…16 cada) e resolve como um balanceador ideal no próprio grafo da fábrica. Coloque, ligue esteiras nas portas e edite N/M/taxa ali mesmo com a mesma ferramenta desta página, embutida no diálogo do nó. E cada nó de máquina, estação e gerador tem uma aba Balancear esteiras ao lado de Configurações: uma linha por ingrediente ou produto, pré-preenchida com o último solve do grafo, para você conferir o plano de divisor/mesclador das esteiras daquele item sem sair do nó que já está editando. Num mundo público em modo só de leitura, o nó e a aba aparecem, mas não se editam.

Layouts comuns

Quinze balanceadores usados com frequência, modo divisão, com o nível de esteira escolhido automaticamente para uma esteira Mk.3 saturada por entrada. Abra qualquer um na calculadora para mudar a taxa, o nível ou a direção.