Problema de corte bidimensional guilhotinado com aproveitamento de sobras: estudo de caso em microempresa de papelaria artesanal

Abstract

Este trabalho aborda o Problema de Corte Bidimensional Guilhotinado com aproveitamento de sobras (Residual Cutting Stock Problem – RCSP) aplicado a uma microempresa de papelaria artesanal. O objetivo geral é propor uma heurística para geração de padrões de corte utilizados na fabricação de capas de cadernos, reduzindo o desperdício de matéria-prima por meio da avaliação de diferentes configurações dimensionais dos produtos. A metodologia inclui pesquisa bibliográfica sobre problemas de corte e empacotamento, caracterização do processo produtivo e das restrições operacionais da empresa, e o desenvolvimento de um modelo computacional em Python. O algoritmo adota uma abordagem orientada a itens (item-oriented), com geração de padrões guilhotinados de dois estágios baseada no Problema da Mochila, priorização de sobras por ordenação crescente de área e classificação de retalhos reutilizáveis por critério geométrico. Foram analisados seis cenários, comparando as soluções empíricas da empresa com quatro combinações de dimensões para os produtos (cadernos nos formatos A5 e A6). Os resultados mostram que o modelo reduziu o desperdício de material de 19,1% (Cenário Base) para valores entre 4,8% e 5,8% nos cenários avaliados, sem necessidade de investimentos adicionais. A abordagem mostrou-se viável e aplicável, gerando padrões de corte manuais e ortogonais compatíveis com as restrições da empresa.