ALGORITMO MATEURISTICO PER LO SMART BIN PACKING NELL'INDUSTRIA 4.0

Il problema del bin packing viene molto studiato in letteratura per la sua complessità di risoluzione NP-hard, le risoluzioni che vengono proposte sono nella maggior parte scomposte in due parti, vengono risolte a strati in 2D e successivamente nella terza dimensione. Questo problema consiste nell'impacchettare gli item in un numero minimo di bin cercando di riempire il volume del bin e minimizzare gli spazi vuoti al suo interno. Nel corso degli anni sono stati sviluppati metodi esatti e euristici per la risoluzione del 3DBPP, i metodi esatti trovano la migliore soluzione ottimale ammissibile con tempi più lunghi rispetto ai metodi euristici che di contro possono non trovare la soluzione ottima, ma una soluzione vicino all'ottimo. Questi metodi permettono di risolvere il 3DBPP con vincoli logistici, utili in ambito della gestione del magazzino e degli ordini, ma ha diverse applicazioni come nel campo farmaceutico, automobilistico o aereo. Considerando alcuni vincoli logistici l'obiettivo di minimizzazione del numero di bin usati può venir meno, questi vincoli sono necessari per il trasporto merci o comunque rendono il problema più realistico. I vincoli che sono stati studiati sono load stability, la stabilità di carico può essere orizzontale, verticale, o capacità portante dell'item chiamata anche item support. I bin o pallet possono avere dei limiti di peso massimo e richiedere una distribuzione uniforme del carico nel bin (load balance), a volte ci possono essere prodotti compatibili o meno, per tale motivo viene introdotto il concetto di product family. Inoltre alcuni item non possono essere rovesciati, quindi devono essere aggiunti dei vincoli sull'orientamento che permette la rotazione solo su uno degli assi.