04-Corte e empacotamento



Várias indústrias, como as de papel, vidro, plástico, metalúrgica, moveleira, etc., usam a seguinte estratégia na manufatura de seus produtos: objetos (peças grandes) de tamanhos padronizados são cortados em itens (peças menores) de tamanhos variados, que dependem de solicitações de clientes e que, em geral, não são padronizados. Esse processo de corte gera perdas de material indesejáveis. Surge então, um problema de otimização que consiste em cortar os objetos para a produção dos itens nas quantidades solicitadas, de modo que a perda de material dos objetos seja mínima.

Otimização em corte de chapas

Corte de bobinas de papel

Indústrias de papel produzem bobinas-jumbo de vários metros de largura (por exemplo, 5 metros). Essas bobinas são cortadas em sub-bobinas menores, de tamanhos e quantidades variadas (são dezenas de tamanhos diferentes das sub-bobinas: 21cm, 29,7cm, etc). Essas sub-bobinas ainda podem ser cortadas na produção de retângulos (tamanho A4, por exemplo). O desperdício deve ser minimizado.

Corte de barras metálicas

Indústrias de estruturas metálicas produzem treliças tridimensionais (uma treliça tridimensional é uma estrutura formada essencialmente de barras lineares, muito usada na construção civil, construção de aviões, etc.) cortando-se tubos ou perfis de tamanhos grandes em pedaços menores de diversos comprimentos. Deseja-se saber qual o número mínimo de tubos grandes que devem ser cortados para obter os pedaços menores nos tamanhos e quantidades desejados.

O problema de corte pode ser unidimensional, isto é, apenas uma dimensão é relevante no processo de corte, por exemplo, barras de aço, bobinas de papel, rolos de filme, etc., ou bidimensionais, isto é, duas dimensões são relevantes, por exemplo, placas de madeira, tecido, chapas de aço, etc., ou tridimensionais, quando três dimensões são relevantes, por exemplo, corte de blocos de espuma para produção de colchões e travesseiros ou empacotamento de produtos em paletes, contêineres, caminhões, vagões ferroviários e navios, que também podem ser vistos como problema de corte.



FONTE: 

Arenales, M. Armentano, V. Morabito, R. Yanasse, H. Pesquisa Operacional para cursos de engenharia, Ed. Campus, 2007

Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Cutting_stock_problem