Estrutura Integrada de Otimização para AS/RS: Acoplamento da Alocação de Armazenamento, Programação Colaborativa e Planejamento de Rota via Meta-Heurísticas Híbridas

Sistemas Automatizados de Armazenamento e Recuperação (AS/RSs) são núcleos fundamentais na logística inteligente moderna, contudo sua eficiência operacional é frequentemente limitada pelo acoplamento complexo da alocação de armazenamento, programação de equipamentos e planejamento de rota. Este estudo propõe uma estrutura sistemática de otimização para enfrentar esses três desafios críticos de controle. Primeiro, é estabelecido um modelo matemático multiobjetivo para alocação de locais de armazenamento, considerando eficiência, estabilidade e correlação. Para resolver este problema discreto de alta dimensionalidade, propõe-se um algoritmo Tabu Variable Neighborhood Search (TVNS), que integra mecanismos de memória de curto prazo com exploração multiestrutural para prevenir convergência prematura. Segundo, no que se refere à programação colaborativa de empilhadeiras e guindastes retráteis, é introduzido um Algoritmo Artificial de Beija-flor Guiado por Feromônio (PT-AHA). Incorporando feedback de feromônio ao comportamento de busca, o algoritmo melhora significativamente a capacidade de busca global para minimizar o tempo total de conclusão das tarefas. Terceiro, o planejamento de rota do guindaste retrátil é modelado como um Problema do Caixeiro Viajante restrito (TSP) e resolvido utilizando um algoritmo híbrido de Simulated Annealing-Whale Optimization (SA-WOA). Resultados quantitativos de simulação demonstram que o algoritmo TVNS melhora a aptidão de alocação de armazenamento em 1,1% em relação a algoritmos genéticos padrão, enquanto o PT-AHA reduz o tempo de conclusão das tarefas (Makespan) em 21,9% para lotes de pequeno porte e consistentemente supera o ACO em até 3,6% em operações de grande escala. A validação através de um Sistema Inteligente de Gerenciamento de Armazém (WMS) confirma que a estrutura integrada mantém alta resiliência industrial, acionando alarmes de falha e iniciando recuperação em até 3,2 segundos durante falhas simuladas de equipamentos, provendo uma solução robusta para implantações em nível empresarial.