Balancer Mechaniken
Balancer werden verwendet, um Gegenstände gleichmäßig auf mehrere Fließbänder oder mehrere Bandseiten zu verteilen.
Balancer, die eingangsausgeglichen sind, nehmen gleichmäßig von allen Eingangsbändern/Bandseiten. Balancer, die ausgangsausgeglichen sind, verteilen gleichmäßig auf alle Ausgangsbänder/-bänderseiten. Idealerweise sollte ein Balancer sowohl eingangs- als auch ausgangsausgeglichen sein.
Fließband-Balancer
Fließband-Balancer nutzen die Mechanik, dass Teilerfließbänder Gegenstände im Verhältnis 1:1 auf ihre beiden Fließbänder ausgeben. Das bedeutet, dass ein Teilerfließband verwendet werden kann, um eine gleiche Menge an Artikeln auf zwei Fließbänder zu legen. Da sich dieser Vorgang unendlich oft wiederholen lässt, sind Balancer mit 2n Fließbändern leicht zu erstellen.
Balancer verwenden auch die Mechanik, dass Teilerfließbänder die gleiche Menge von Gegenständen von beiden Fließbändern nehmen. Das bedeutet, dass ein Teilerfließband, das an zwei Eingangsbänder angeschlossen ist, diese Gegenstände gleichmäßig auf die beiden Ausgangsbänder verteilt. Um Fließbänder auszugleichen, muss sichergestellt werden, dass die Ausgangsbänder eine gleiche Anzahl von Gegenständen von jedem Eingangsband enthalten.
Durchsatz
Balancer, die durchsatzbegrenzt sind, können möglicherweise nicht die maximale Leistung erbringen, wenn ein oder mehrere Ausgänge blockiert sind. Um nicht durchsatzbegrenzt zu sein, muss ein Balancer die folgenden Bedingungen erfüllen:
- 100% Durchsatz unter Volllast.
- beliebig viele Fließbänder sollten zu beliebig vielen Ausgangsbändern gehen können.
Balancer erfüllen die zweite Bedingung aufgrund von internen Engpässen oft nicht. Das Bild rechts zeigt einen 4 → 4 Balancer, der von zwei Fließbändern gespeist wird, aber nur ein Fließband ausgibt, was bedeutet, dass sein Durchsatz in dieser Anordnung 50% beträgt. Der Engpass in diesem Balancer ist, dass die beiden mittleren Fließbänder nur von einem Teilerfließband gespeist werden. Wenn also nur eine Seite dieses Teilerfließbandes mit Gegenständen versorgt wird, kann er nur ein Band ausgeben, obwohl die Seite des Verteilers von einem Teilerfließband gespeist wird, der zwei volle Fließbänder an Gegenständen erhält, wie man in der Grafik sehen kann. In diesem speziellen Fall kann der Engpass behoben werden, indem die beiden mittleren Fließbänder mit weiteren Teilerfließbändern versorgt werden. Dies geschieht durch Hinzufügen von zwei weiteren Teilerfließbändern am Ende des Balancers, wie hier zu sehen ist:
Allerdings lassen sich die Engpässe der meisten Balancer nicht so einfach lösen. Eine garantierte Methode, um nicht durchsatzbegrenzte Balancer zu erreichen, ist, zwei Balancer Rücken an Rücken zu platzieren, die die erste Bedingung für nicht durchsatzbegrenzte Balancer erfüllen (100% Durchsatz unter Volllast). Der resultierende Balancer ist in der Regel größer als ein Balancer, der ursprünglich für unbegrenzten Durchsatz ausgelegt war. Dies ist der Fall, weil mehr Teilerfließbänder verwendet werden als die minimal erforderliche Anzahl von Teilerfließbändern für einen Balancer mit unbegrenztem Durchsatz. Für n → n-Balancer, bei denen n eine Zweierpotenz ist, kann n×log2(n)-n÷2 verwendet werden, um zu berechnen, wie viele Teilerfließbänder benötigt werden. Diese Formel basiert auf der Anzahl der Knoten in einem Beneš-Netzwerk, das im wesentlichen dasselbe ist wie ein nicht durchsatzbegrenzter Balancer - er erlaubt jedem Eingang, jeden Ausgang zu erreichen.
Universelle Balancer
Viele Balancer sind nicht mehr richtig ausgeglichen, wenn sich ein Ausgang staut oder nicht benutzt wird. Im wesentlichen bedeutet dies, dass ein n-n Balancer kein funktionaler n-(n-1) Balancer ist. Manchmal kann dies behoben werden, indem der nicht verwendete Ausgang in einer Schleife um den Balancer zurückgeschleift und auf die Eingänge verteilt wird. In anderen Fällen ist dies keine Option. Universelle Balancer lösen dieses Problem, indem sie die Rückschleifung eingebaut haben. Diese Balancer können gleichmäßig zwischen beliebigen Eingängen und beliebigen Ausgängen ausgleichen. Universelle Balancer können durchsatzbegrenzt sein. Wenn ein Universal Balancer durchsatzbeschränkt ist, kann der Engpass in den Schleifen oder im Balancer selbst liegen. Ein durchsatzbegrenzter universeller Balancer hat möglicherweise nur die Kapazität für einige wenige ungenutzte Ausgänge. Wenn sich mehr als die Anzahl der erlaubten Ausgänge staut, verhält sich der universelleBalancer wie ein normaler Balancer und gleicht möglicherweise nicht richtig aus.
Seiten-Balancer
Seiten-Balancer können ausgangsausgeglichen oder eingangsausgeglichen sein. Eingangs-Balancer ziehen gleichmäßig von jeder Seite des Fließbandes, während Ausgangs-Balancer gleichmäßig auf jede Spur des Fließbandes ausgeben.