A Aplicação de um modelo matemático na resolução de um problema de carregamento de paletes

Abstract

Global competitiveness has been increased significantly in the last decade and, as consequence, companies are always looking for developing better processes in supply chain operations in order to maintain their competitive costs and keep themselves in the business. Logistics operations represent a large part of the product's final cost. Transportation can represent more than fifty percent of final cost sometimes. The solutions for cutting and packing problems consist in simple and low investment actions, as enhancing the arrangement of the transported load in order to decrease both material and room wastes. As per the presented reasons, the objective of this paper is to show and analyze a real application of a mathematical model to solve a manufacturer pallet-loading problem, comparing results from the model execution and the solution proposed by the company studied. This study will not only find the best arrangement to load pallets (which will optimize storage and transportation process), but also to check the effectiveness of existing modeling in the literature. For this study a computational package was used, which consists of a modeling language GAMS with the CPLEX optimization solver and two other existing software in the market, all of them indicating that an accurate mathematical model for solving this kind of problem in a two-dimensional approach is difficult to be found, in addition to a long execution time. However, the study and the software utilization indicate that the problem would be easily solved by heuristics in a shorter execution time

competitividade em âmbito global aumentou significativamente na última década e, como consequência, observa-se pertinente busca por processos mais eficientes dentro da cadeia de suprimentos das empresas a fim de manter seus custos competitivos e permanecer no mercado. As operações logísticas dentro desses processos representam uma grande parte dos custos totais de um produto, o transporte pode representar mais de cinquenta por cento dos custos em vezes. Os chamados problemas de corte e empacotamento propõe alterações simples, de baixo investimento, por meio do planejamento da produção no arranjo da carga transportada a fim de diminuir perdas de materiais e de espaço. Pelo exposto, o objetivo deste trabalho é apresentar e analisar uma aplicação real de um modelo matemático para solucionar o problema de paletes do produtor por meio da comparação de resultados obtidos na execução do modelo e soluções propostas pela própria empresa em estudo, visando não só encontrar o melhor arranjo para o carregamento de paletes a fim de otimizar processos de armazenagem e transporte, como também testar modelagens provenientes na literatura. Neste estudo utilizou-se o pacote computacional composto da linguagem matemática GAMS com o software de otimização CPLEX e posteriormente dois outros softwares de mercado, que indicam que um modelo matemático exato para a resolução de problemas de carregamento de paletes do produtor em uma abordagem bidimensional são dificilmente encontrados e possuem um tempo de execução muito grande, o trabalho indica também que a resolução deste tipo de problema por meio de heurística pode trazer bons resultados em um tempo de execução menor