Conveyor Optimizer

En una planta industrial, bloques de dimensiones variables deben ser transportados a través de una red de cintas transportadoras (conveyor) hasta robots de carga guiados por láser (LGV) ubicados en los extremos de la red. Cada robot tiene una capacidad máxima y límites dimensionales estrictos. La red forma un grafo dirigido complejo y el problema se divide en dos subproblemas críticos: decidir qué bloques cargar en qué robots para maximizar el área total cargada minimizando robots y distancia, y encontrar la secuencia óptima de movimientos físicos para desplazar los bloques hasta la configuración objetivo.

La solución se estructura en tres fases: primero, modelado de la planta como grafo dirigido (NetworkX) con matrices de restricción precalculadas (distancias Floyd-Warshall, restricciones dimensionales, capacidades y líneas de compactación). Segundo, asignación óptima formulada como Programación Lineal Entera (ILP) resuelta con PuLP/CBC, con función objetivo multicriterio que maximiza área cargada y penaliza robots utilizados y distancia recorrida, sujeta a restricciones de capacidad, dimensiones, asignación única, bloques fijos, dirección de carga y modos de carga completa. Tercero, planificación del recorrido mediante búsqueda A* en el espacio de estados (matrices binarias bloques×nodos), con heurística admisible basada en distancia media al objetivo y generación de estados alcanzables mediante multiplicación matricial con filtros de movimientos secuenciales, one-time load y full loading mode.