A grasp metaheuristic for the ordered cutting stock problem

Un metaheurístico grasp para el problema de stock de corte ordenado

Este estudio presenta un nuevo modelo matemático y un procedimiento metaheurístico de búsqueda voraz adaptativa y aleatoria (GRASP, por sus siglas en inglés) para resolver el problema de stock de corte ordenado. Este problema ha sido introducido recientemente en la literatura. Es apropiado minimizar la materia prima usada por las industrias que manipulan inventarios reducidos de productos, tales como las industrias que usan la base justo a tiempo para su producción. En tales casos, los modelos clásicos para resolver el problema de stock de corte ordenado son inútiles. Los resultados obtenidos, mediante experimentos computacionales para un conjunto de ejemplos aleatorios, demuestran que el método propuesto puede ser aplicado a industrias grandes que procesan cortes en sus líneas de producción y no mantienen en stock sus productos.

INTRODUCCIÓN

El problema de corte de existencias (CSP) es un problema clásico en el área de la investigación operativa. Se puede definir como el problema de encontrar la mejor forma de cortar los artículos pedidos de rollos de stock de ancho W de forma que se minimice la pérdida de recorte y se satisfaga la demanda total. Se trata de un problema común que surge en la producción de papel [5, 15], acero [7, 29], ventanas [26], etc. El problema del stock de corte fue una de las primeras aplicaciones de los métodos de investigación operativa. Fue estudiado por primera vez por Kantorovich en los años treinta. Posteriormente, Paull y Walter [24], Metzger [23] y Eilon [7] trataron problemas de la misma naturaleza.

Además de la pérdida de recorte, otros costes o restricciones pueden ser relevantes en una industria que procesa cortes en su línea de producción, como los costes de preparación y el número máximo de pilas abiertas durante el proceso de corte. Por ejemplo, una industria puede organizar las pilas de productos finales por cliente o por las especificaciones del producto - su anchura, en el caso del problema de stock de corte unidimensional. Varios autores se han dedicado a desarrollar métodos para obtener soluciones adecuadas al problema del stock de corte con restricciones en el número de pilas abiertas [1, 2, 4, 11, 18, 21, 22, 25, 30 y 31].

Ragsdale y Zobel [25] trataron el problema aplicado a un fabricante estadounidense de ventanas y puertas de madera, pero puede aplicarse a las industrias que trabajan en régimen de just-in-time o de personalización en masa: sólo se permite una pila abierta junto a la maquinaria de corte.