我玩《异星工厂》总结的经验

《异星工厂》是一个很好玩的游戏，尤其是令人沉迷于优化各种生产线。
于是这个文章记录了我的优化成果。

条形流水线

在很多情况下，我们需要用传送带来输送原料和产品，用组装机或者炉子等建筑来生产，用机器手递送物品，然后用电线杆把这堆东西都连接起来。
由于这种情况实在是太多了，我相信每个人都会在建设这种流水线的过程中得到一些经验。我得到的其中一个经验就是把这种流水线建成一个条形。

这种流水线可以通过横向复制其中重复的单元来延展。为了方便延展，原料和产品的传送带方向通常是相反的，来让产品去到原料来的地方。
如果配方需要多种原料，可以混合原料传送带的两边；还可以上下再加传送带，用加长机械臂来递送。

本章中用“流水线”代指条形流水线。

定速条形流水线

大部分情况下，每个原料和产品的传送带的速度都是相同的。这种流水线可以称为定速条形流水线。

双边条形流水线

机械臂只能把东西放在传送带离自己远的那一边，这种情况下可以建两条流水线，然后共用一条产品传送带，来增加效率。

这两条流水线可以合称一个双边流水线；对应地，不是双边流水线的就可以叫单边流水线。

流体条形流水线

有的时候一些配方需要流体，这就要在流水线中引入管道，这种流水线就可以叫流体流水线。

图中也能看到，这种流水线应该是也遵循一些基本的设计方法，我这里就不总结了。
管道运送的速度比传送带快得多，就很省心，基本只要保证单元是可以复制的就行。

计算最长长度

不讨论纯流体生产线，在相较于生产速度，传送带速度比较低的情况下，我们有必要计算传送带所能支持的最长条形流水线。

以单边流水线为例，在没有产品阻塞且不堆叠物品的情况下，限制流水线长度的因素通常是产品传送带的速度，也就是说一定条件下最长的条形流水线应该刚好能把产品传送带的一边放满。需要注意的是有些配方的产品个数不是 \(1\) 。我们还不应忽略建筑的“制造速度”——数值上与建筑的制造效率相等。
最终能得到以下关系。

\[\left \{ \begin{aligned} v_{流水线}&=n_{产品传送带}v_{产品传送带} \\ v_{流水线}&=n_{建筑}v_{建筑} \\ T_{建筑}&=\frac{T_{配方}}{\eta_{建筑}} \\ v_{建筑}&= \frac{n_{产品}}{T_{建筑}} \\ \end{aligned} \right. \]

可得

\[n_{建筑}=\frac{n_{产品传送带}v_{产品传送带}T_{配方}}{\eta_{建筑}n_{产品}} \]

其中 \(n_{建筑}\) 是流水线中建筑的数量， \(n_{产品传送带}\) 是产品传送带的数量（对于单边流水线来说是 \(\frac{1}{2}\) 。像铜线等产品数量很多或者生产速度很快的配方，可以考虑用两条传送带来运送产品，那样的话就是 \(1\) ）， \(v_{产品传送带}\) 是产品传送带的速度， \(T_{配方}\) 是配方所需的时间， \(\eta_{建筑}\) 是建筑的制造效率， \(n_{产品}\) 是配方产品的个数。

例如如果我们想做一个齿轮（产品 \(1\) 个，耗费 \(0.5\ \mathrm{s}\) ）的单边定速流水线，用制造机Ⅱ型（制造速度 \(0.75\) ）和基础传送带（速度 \(15/\mathrm{s}\) ），代入上式有 \(n_{建筑}=\frac{\frac{1}{2} \times 15 \times 0.5}{0.75 \times 1}=5\) ，也就是说我们这个流水线上有 \(5\) 个制造机Ⅱ型时就能保证产品传送带的一边放满。

除了产品传送带的速度之外，还有一个限制因素是原料传送带的速度。将上式中的“产品”二字全部替换为“原料”，即可得到原料传送带相关的公式。

流水线的最长长度即为两个公式的最小值：

\[n_{建筑max}=\frac{T_{配方}}{\eta_{建筑}} \min(\frac{n_{产品传送带}v_{产品传送带}}{n_{产品}},\frac{n_{原料传送带}v_{原料传送带}}{n_{原料}}) \]

有的时候算出来的不是整数，那就向上取整。

比例计算

根据上面的公式，我们可以得到流水线达到最长长度时产品传送带和原料传送带之间的关系。

\[\frac{n_{产品传送带}v_{产品传送带}}{n_{原料传送带}v_{原料传送带}}=\frac{n_{产品}}{n_{原料}} \]

这个公式可以用来方便地设计理论最长的流水线。
尤其是在定速流水线中，由于传送带速度相同，公式进一步简化。

\[\frac{n_{产品传送带}}{n_{原料传送带}}=\frac{n_{产品}}{n_{原料}} \]

其中的含义也非常清楚了：理想状态下，进多少原料，出对应多少产品。

比如我预期设计一个定速单边电路板流水线，根据配方（一个电路板要三个铜线和一个铁板），我需要提供一条半传送带运送铜线和半条传送带运送铁板。
如果是双边流水线，就需要三条传送带的铜线和一条传送带的铁板。
如果不考虑定速，我的电路板传送带是 \(15/\mathrm{s}\) 的基础传送带，那我还可以选择用一条 \(45/\mathrm{s}\) 的急速传送带运送所有铜线。

条形流水线的组合

条形流水线之间可以组合。比如一个典型的案例是烧钢。
烧一个钢材需要五块铁板，不过如果仔细观察你可以发现，烧制一个铁板需要 \(3.2\ \mathrm{s}\) ，而烧制一个钢材需要 \(16\ \mathrm{s}\) ——烧制一个钢材刚好是烧制一块铁板的五倍时间。这就让我们可以造出下图这样的组合流水线。

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