Objetivo: Optimizar recolección de pedidos en los centros de distribución (CD), una tarea que implica tiempo, mano de obra y costos significativos. Metodología: Se utilizó un modelo matemático basado en la programación lineal entera mixta (MILP) para minimizar la distancia total recorrida durante la recolección de pedidos. Este modelo se aplicó a un caso colombiano y se complementó con un modelo de simulación para evaluar escenarios de mejora. Resultados: El modelo matemático generó cuatro rutas óptimas para la recolección de pedidos. Dos de las rutas utilizaron un enrutamiento en forma de S, una utilizó el enrutamiento con retorno y otra combinó ambas políticas, reduciendo así la distancia total en un 5% para completar el proceso de recogida de pedidos. Posteriormente, el modelo de simulación se utilizó para evaluar tres escenarios de mejora: i) aumentar la capacidad de los carros de picking, ii) aumentar el número de carros de picking, y iii) aumentar ambos parámetros simultáneamente. Conclusiones: El mejor resultado se obtuvo al aumentar la capacidad de los carros de picking en un 33%, lo que redujo la distancia recorrida en un 49,5% y tuvo un impacto positivo en otros indicadores operativos definidos. Este innovador enfoque combinado del problema de las rutas puede utilizarse para explorar nuevas mejoras.