Los problemas de empaquetamiento y corte óptimo son considerados clásicos dentro de la investigación de operaciones, debido a su gran espectro de aplicación en la industria y su alta complejidad tanto matemática como computacional. En este trabajo se presenta el problema de empaquetamiento óptimo bidimensional irrestricto de piezas rectangulares en una sola placa, con pesos asociados a las piezas y sin estos, al tiempo que se considera la posibilidad de rotar 90° las piezas y con restricciones de corte tipo guillotina (problema de la mochila bidimensional irrestricta guillotinada). Se describe el modelo matemático aplicado por diferentes grupos de investigación que estudian esta temática. Se propone, además, un tipo de codificación para aplicarla en este problema y se resuelve mediante un algoritmo de optimización que combina las principales características de cúmulo de partículas, recocido simulado y algoritmos genéticos. Para comprobar la eficiencia de la metodología presentada se tomaron casos de prueba de la literatura especializada, se analizan y comparan los métodos de solución presentados con los últimos avances del problema y se obtienen resultados de excelente calidad y nunca antes reportados en la literatura especializada.
INTRODUCCIÓN
El problema de la mochila irrestricta bidimensional guillotinada se usa para resolver problemas de corte que se presentan cuando el material es una pieza rectangular donde se deben ubicar piezas rectangulares más pequeñas de las que se conoce el tamaño y un costo asociado. El objetivo es maximizar el valor de las piezas cortadas. Las características de este problema son las siguientes:
Gilmore y Gomory (1965 y 1966) proponen un algoritmo recursivo exacto sobre la base de la programación dinámica para resolver el problema.
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