Métodos de solução para o problema de corte de pedras ornamentais com reaproveitamento de sobras

• Processo: 24/18303-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 04 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 03 de novembro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Produção - Pesquisa Operacional
• Pesquisador responsável: Marina Andretta
• Beneficiário: Walison Adrian de Oliveira
• Supervisor: Maria Antonia da Silva Lopes e Carravilla
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidade do Porto (UP), Portugal
• Vinculado à bolsa: 24/02631-2 - Métodos heurísticos para problemas de nesting com reaproveitamento de placas, BP.MS
• Assunto(s): Métodos heurísticos Modelos matemáticos Problemas de corte e empacotamento
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: empacotamento de retângulos | Indústria de pedras ornamentais | Métodos Heurísticos | modelagem matematica | reaproveitamento de sobras | Problemas de Corte e Empacotamento

Resumo

Problemas de corte de itens retangulares buscam determinar um arranjo ideal de objetos retangulares menores (itens) dentro de objetos maiores (placas) de forma a atender a uma demanda específica. Em particular, estamos interessados no problema de corte com reaproveitamento de placas, em que temos várias placas retangulares, de tamanhos fixos, algumas novas e algumas provenientes de cortes anteriores. O objetivo é alocar todos os itens nessas placas, sem sobreposição, minimizando o desperdício de material. Esse problema ocorre em diversas indústrias, e nosso foco principal é a indústria de pedras ornamentais, que realiza cortes de peças retangulares a partir de grandes placas para atender pedidos de clientes. Em certos casos, dependendo do tipo de pedra, as peças podem ter rotações fixas. Quando sobram materiais após o corte em uma nova placa, a ideia é reutilizar esses restos em cortes futuros. Assim, ao decidir em quais placas cortar os itens de um pedido, podemos utilizar tanto novas placas quanto aquelas resultantes de cortes anteriores. O objetivo deste projeto é desenvolver um método heurístico para resolver esse problema. Vamos modelá-lo matematicamente como um problema de otimização inteira mista, definindo uma função objetivo e as restrições adequadas. Sabendo que se trata de um problema NP-difícil, optaremos por resolvê-lo por meio de um método heurístico, que será implementado e testado com instâncias reais.