PENJADWALAN PRODUKSI MENGGUNAKAN METODE FCFS, CDS DAN GUPTA

Transkripsi

1 PENJADWALAN PRODUKSI MENGGUNAKAN METODE FCFS, CDS DAN GUPTA Wongso Sugino 1) Herlina Abdullah 2) 1) 2) Teknik Informatika Universitas Tarumanagara Jl. Letjen S. Parman No 1, Jakarta 1) Wongso_sugino@yahoo.com, 2) Herlina_a@yahoo.com ABSTRACT Nowadays the scheduling system at PT Sutra Indah Utama performed manually and not using computing system. So the author would like to give suggestions that can be applied to production scheduling applications to determine overall production time or production time of each process. In this application, the company can see times comparison of production with the suggested method and the company method. PT Sutra Indah Utama is one of the companies that engaged in the manufacture of textile various types of fabrics with production systems pure Flowshop homage series. In the discussion here will discuss production scheduling from PT Sutra Indah Utama so it gets the maximum production scheduling. Therefore, the authors want to compare the time of company production with the suggested method. With CDS and Gupta proposed a method that may help to provide an alternative in production scheduling, which can accelerate the total production time or Makespan and maximizing the capacity of the machine optimally. Makespan is the total overall production time. CDS method faster than the Gupta method and the method the company, based on the results of the calculation of the average CDS method showed the result of the production time is short. Expected to be used and help to provide scheduling in PT Sutra Indah Utama. 1. Latar Belakang Dengan berkembangnya ilmu teknologi komputer pada saat ini, semakin menigkat untuk membantu mendukung kinerja manusia. Salah satunya adalah kebutuhan akan aplikasi yang mampu memberikan perhitungan penjadwalan produksi untuk mengetahui total waktu produksi atau makespan dan dapat memberikan perbandingan waktu produksi perusahaan dengan metode yang diusulkan untuk perusahaan PT Sutra Indah Utama. PT Sutra Indah adalah perusahaan yang bergerak di bidang tekstil yang berdiri sejak 9 Agustus PT Sutra Indah Utama memiliki pelanggan-pelanggan dari dalam domestik serta mancanegara. Begitu banyak permintaan dari pelanggan-pelanggan. Pemesanan dapat dilakukan setiap 2 minggu sebelum akhir bulan. Pemesanan diberhentikan setelah mencapai kapasitas produksi. Apabila sudah mencapai kapasitas produksi bulannya pemesan berikutnya tidak dapat memesan lagi dan dijadwalkan pada bulan berikutnya. Permasalahan yang umum sering terjadi pada peenjadwalan produksi, seperti tidak memaksimalkan kapasitas mesin secara baik, terjadi gangguan mesin, dan waktu produksi yang kurang efisien. Untuk penjadwalannya PT Sutra Indah Utama melakukan produksi pekerjaannya untuk pemesan yang terlebih dahulu melakukan pemesanannya akan diproduksi teerlebih dahulu. Hal ini dikhawatirkan bila ada pelanggan yang memesan dengan order cukup banyak dan pemesanan disaat akhir, jumlah produksi dikhawatirkan tidak maksimal. Salah satu solusi untuk permasalahan perusahaan tersebut adalah membuat perancangan aplikasi untuk penjadwalan produksi untuk membantu mengatasi permasalahan produksi seperti memaksimalkan waktu produksi dan dapat memberikan solusi untuk melakukan pekerjaan produksi yang harus dikerjakan terlebih dahulu. Aplikasi yang dirancang ini untuk menghitung waktu produksi dan total keseluruhan total produksi. Dengan menghitung dari kapasitas tiap mesin dan banyaknya pesanan dari pelanggan-pelanggan, waktu produksi dapat diketahui berapa lama waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan pesanan produksi tersebut, dapat mengetahui pekerjaan mana yang terlebih dahulu harus dikerjakan dan mengurangi waktu tunggu pada pekerjaan atau job berikutnya. 2. Penjadwalan Produksi Persoalan berapa banyak produk yang akan dihasilkan dan bilamana bagian-bagian dari produk tersebut akan diolah (bagian mana yang 16harus didahulukan dalam proses produksi dan bagian mana yang dapat (dibelakangkan). Banyaknya produk yang akan diproduksi ditentukan atas dasar ramalan penjualan atau pesanan (order) yang masuk[3]. Pada beberapa perusahaan, kegagalan atau kesalahan dalam menyusun penjadwalan produksi tidak hanya dapat mengacaukan usaha pengawasan produksinya, tetapi juga dapat 225

2 mempengaruhi hal-hal lain dalam perusahaan seperti jumlah produksi yang dihasilkan. Menurut Baker (1974), penjadwalan adalah alokasi sumber-sumber untuk melaksanakan sekumpulan tugas berdasarkan waktu. Pengertian ini membawa dua hal yang penting yaitu[2]: 1. Penjadwalan merupakan suatu fungsi pengambil keputusan, yaitu sebuah proses untuk membuat suatu jadwal. Dalam pemahaman ini, apa yang dipelajari dalam penjadwalan dapat mempengaruhi fungsi pengambil keputusan yang lain dan membawa pengaruh-pengaruh praktis. 2. Penjadwalan merupakan sekumpulan prinsip, model, teknik dan kesimpulan logis yang memberikan pemahaman terhadap fungsi penjadwalan. Jadi penjadwalan meliputi persoalan berapa banyak produk yang akan dihasilkan dan bilamana bagianbagian dari produk tersebut akan diolah (bagian mana yang harus didahulukan dalam proses produksi dan bagian mana yang dapat dibelakangkan). Banyaknya produk yang akan diproduksi ditentukan atas pesanan (order). Keputusan yang dibuat dalam penjadwalan meliputi pengurutan pekerjaan (sequencing), waktu mulai dan selesai pekerjaan (timing), urutan operasi pekerjaan (routing)[2] Klasifikasi Penjadwalan Produksi Macam-macam penjadwalan produksi berbeda-beda dari dasar kondisi yang mendasarinya yaitu[2]: 1. Berdasarkan mesin yang di gunakan dalam proses: a. Penjadwalan pada mesin tunggal(single machine) b. Penjadwalan pada mesin ak(m machine) 2. Berdasarkan pola aliran proses: a. Penjadwalan flowshop murni Gambar 1 Flowshop murni b. Penjadwalan flowshop umum Proses produksi dengan aliran FlowShop murni berarti proses produksi dengan aliran identik dari satu mesin ke mesin lain. Dan dalam prosesnya produk harus melewati tiap proses mesin secara berurutan dan hanya melewati satu kali proses dalam satu mesin. Flowshop umum proses produksi dengan aliran yang produksinya tidak perlu melalui proses sebelumnya. Penjadwalan jobshop adalah Proses produksi dengan aliran yang tidak searah, yang produksinya dari proses mesin 1 dapat langsung menuju proses mesin 3. Produksinya juga dapat kembali ke proses sebelumnya. Seperti dari proses mesim 3 dapat kembali ke proses mesin 1. Beberapa aturan-aturan prioritas sequencing yang umum antara lain[2]: 1. FCFS(First Come First Served) Pekerjaaan atau pemesanan yang terlbih dahulu memesan akan dikerjakan terlebih dahulu meskipun kuantitasnya banyak atau sedikit. 2. SPT(Shortest Processing Time) Pekerjaan atau pemesanan yang kuantitasnya tidak banyak akan dikerjakan terlebih dahulu dan mengerjakan order berikutnya dengan kuantitas yang lebih dikit atau waktu prosesnya yang lebih cepat. Tidak masalahkan pemesanan order yang baru datang dengan kuantitas yang lebih banyak. 3. EDD(Earliest Due Date) Orderan atau pemesanan yang batas waktu penyerahan yang paling (due date) awal diserahkan akan diprioritaskan terlebih dahulu tidak memprioritaskan kuantitas yang banyak atau sedikit. 4. Random Setiap pesanan atau orderan mempunyai kesempatan yang sama untuk dikerjakan secara dahalu. Karena proses pekerjaannya secara acak Penjadwalan Mesin Penjadwalan pada mesin terdapat beberapa jenis dalam penjadwalannya. Penjadwalan n (job) pada 1 mesin, Penjadwalan n (job) pada m mesin pararel, dan Penjadwalan n (job) pada m mesin seri[5] Penjadwalan n job pada 1 mesin c. Penjadwalan jobshop Gambar 2 Flowshop umum Pada kasus ini hanya terdapat satu mesin atau prosessor. Penjadwalan pada kasus ini yang bertujuan untuk meminimasi rata-rata keterlambatan atau waktu alir rata-rata karena makespan(waktu penyelesaian produksi) penjadwalan pada satu prosessor konstan besarannya[5]. Gambar 3 Jobshop Gambar 4 n job pada 1 mesin 226

3 2.4. Penjadwalan n job pada m mesin Pararel Pada kasus ini ditemukan adanya sejumlah job yang harus ditugaskan untuk melewati mesin-mesin yang disusun secara paralel. Pada permasalahan ini setiap job hanya perlu memasuki salah satu mesin atau prosessor saja. Disini diperlukan adanya suatu urutan pengerjaan yang paling optimal, dan prosessor mana yang mengerjakan job tersebut[5]. Gambar 5 n job pada m mesin pararel 2.5. Penjadwalan n job pada m mesin Seri Pada lingkup ini terdapat sejumlah job yang harus melewati mesin yang disusun secara seri. Terdapat job yang harus melewati lebih dari satu mesin secara berurutan untuk menjadi suatu produk akhir yang dikehendaki. Tujuan penjadwalan dalam kondisi ini adalah meminimasi waktu alir rata-rata, meminimasi waktu menganggur mesin, dan waktu job untuk menunggu diproses[5]. Gambar 6 n job pada m mesin seri 3. Pemilihan Metode Penjadwalan Produksi Pemilihan metode yang akan dipilih dan dibahas adalah metode heuristik CDS(campbel, Dudek, Smith) dan metode heuristik Gupta. Karena pada sistem produksi PT Sutra Indah Utama adalah berjenis flow shop dan n job pada mesin m seri. Untuk itu penulisa akan membahas tentang metode CDS dan Gupta Metode CDS Metode CDS (Campbel, Dudek, Smith) ditemukan pada tahun CDS merupakan singkatan dari Campbell, Dudek, and Smith. Pengolahan data menggunakan metode n job m machine atau metode CDS pada mesin seri dengan memperhatikan kaidah aturan Johnson dapat diterapkan disini. Disini dikondisikan sejumlah n job harus memasuki m machine yang disusun secara seri. Digunakan untuk menyelesaikan n job di m mesin. Barangkali metode heuristic yang paling signifikan sekali untuk problem persesuaian adalah CDS[4]. Kekuatannya terletak pada menggunakan aturan di dalam model heuristic karena heuristic CDS ini menggunakan aturan johnson, yang mengembangkan heuristic permasalahan pada m mesin diselesaikan dengan cara mengkombinasi dan dikelompokan menjadi 2 mesin[4]. Algoritma CDS berkaitan dengan penggunaan multi tahap aturan Johnson terhadap masalah baru. CDS telah mengkaji algoritma secara luas sekali dan mengkaji kinerjanya. Mereka telah menemukan bahwa algoritma CDS pada umumnya lebih efektif, baik untuk masalah kecil maupun besar. Di samping itu, waktu yang diperlukan untuk memperhitungkan adalah aturan yang sama seperti aturan Johnson[4]. Metode CDS ini menghasilkan sejumlah urutan pengerjaan, dengan jumlah iterasi sebanyak k. Urutan pengerjaan ini diperoleh dengan melakukan aturan mesin kombinasi. Untuk lebih jelasnya berikut adalah langkah-langkah mengkombinasi[4]: Jika ada M mesin: 1. Data tiap waktu proses masing-masing job dalam tiap mesin. Untuk lebih memudahkan tampilkan data tersebut ke dalam format tabel. 2. Hitung banyak interaksi k= m-1 pada mesin seri. (m=jumlah mesin) 3. Bandingkan waktu di setiap mesin, dengan aturan kombinasi sebagai berikut: A. Bandingkan waktu proses di mesin pertama dengan waktu proses pada mesin terakhir. Bandingkan waktu proses M1 dengan Mm B. Jumlahkan antara waktu proses di mesin 1, m e s i n 2 dan bandingkan dengan mesin m, mesin m-1 C. Gabungkan waktu proses pada mesin selanjutnya mesin 1,2,3 dan bandingkan dengan mesin m, m-1, m-2. Lalu urutkan waktu yang terkceil sampai terbesar berdasarkan aturan Johnson. D. Lakukan langkah aturan kombinasi mesin hingga iterasi ke k. 4. Gunakan aturan Johnson untuk menempatkan pekerjaan mana yang harus dikerjakan terlebih dahulu. Dari urutan-urutan pengerjaan yang diperoleh, hitung nilai makespan masing-masing urutan. Langkah-langkah tersebut merupakan pengembangan aturan kaidah Johnson untuk mengembangkan metode CDS. Tiap jumlah mesin akan dikelompokan agar menjadi 2 yaitu t1 waktu pada mesin 1 dan t2 waktu pada mesin 2, lalu bandingkan dengan mesin 1 dan mesin 2. Jika mesin 1 lebih kecil waktunya tulis diawal dan jika mesin 2 tulis dibelakang atau sebelah kanan. Sehingga pemecahan masalah untuk jumlah mesin yang ak pemecahan seperti 2 mesin[4]. 227

4 3.2. Algoritma Johnson s Prosedur Johson s digunakan terhadap pengalokasian dua mesin untuk suatu rangkaian proses produksi. Permasalah flow shop dengan 2 mesin tersebut dengan tujuan untuk meminimalisir jarak produki juga disebut dengan istilah Johnson s Problem. Hasil-hasil yang sebenarnya telah diperoleh melalui Johnson yang sekarang adalah menjadi dasar-dasar standar di dalam teori penjadwalan. Di dalam perumusan problem tersebut, pekerjaan j dikarakterisasikan melalui pemrosesan waktu t yang diperlukan pada mesin 1, dan t diperlukan pada mesin 2 sesudah operasi mesin 1 selesai. Adapun prosedur untuk menyelesaikan permasalahan dengan algoritma Jhonsons adalah sebagai berikut[4]: 1. Tentukan min (t1, t2) 2. Jika proses time yang minimum memerlukan mesin 1, job tersebut mendapat urutan pertama dari urutanurutan yang tersedia. 3. Jika proses time yang minimum terdapat pada mesin 2, job tersebut mendapat urutan terakhir dari urutanurutan yang tersedia. Contoh skema CDS[4]: Skema Algoritma CDS 3.3. Metode Gupta Metode heuristik ini dikemukakan oleh Gupta pada tahun 1972[1]. Metode Gupta biasanya digunakan dalam permasalan jumlah mesin yang lebih dari dua, karena metode ini menggabungkan waktu tiap proses pada mesin pertama dan berikutnya untuk mencari nilai yang paling minimal dan hanya dapat digunakan pada penjadwalan flow shop murni. Kelebihan metode ini adalah dalam menentukan penjadwalan hanya memusatkan pada satu kelompok mesin dan Kekurangan Heuristic Gupta hanya menyelesaikan masalah untuk lebih dari 2 mesin saja. Langkah-langkah pengerjaan untuk metode heuristik Gupta adalah[1]: 1. Tampilkan data waktu tiap job pada setiap mesin. 2. Jumlahkan waktu tiap proses mesin masing-masing job yang saling berurutan seperti: (P1+P2),(P2+P3),(P3+P4)...(P(m-1)+ Pm) M=total mesin proses. 3. Pilih nilai minimal dari penjumlahan-penjumlahan tersebut 4. Tentukan nilai ei: Jika Pi1 < pim maka ei = 1 Jika pi1 pim maka ei = -1 Pij= waktu job j pada mesin i 5. Hitung nilai si. si=ei/min(p1+p2,p2+p3,p3+p4,p4+p5,p5+pm...) 6. Urutkan nilai si dari masing masing job. Job dengan nilai si paling besar mendapat urutan pengerjaan pertama, dan selanjutnya, hingga urutan pengerjaan diakhiri dengan job dengan nilai si terkecil. 7. Dari urutan-urutan pengerjaan yang diperoleh, hitung nilai makespan masing-masing urutan. Gambar 7 Skema CDS 228

5 Skema Algoritma Gupta Berdasarkan hasil pengujian bulan Oktober untuk metode FCFS, Gupta dan CDS, bahwa hasil perhitungan yang cukup singkat adalah perhitungan Gupta dan CDS. Perhitungan Gupta dan CDS mendadapatkan hasil yang sama. CDS 1 berbeda dengan CDS 2, CDS 3, CDS 4, CDS 5 dan CDS 6. Karena waktu produksi CDS 1 lebih lama dari CDS 2, CDS 3, CDS 4, CDS 5, CDS 6 dan Gupta. Tabel 2 waktu proses produksi bulan November. FCFS GUPTA CDS 1 CDS 2 CDS 3 CDS 4 CDS 5 CDS 6 693, , , ,767 Berdasarkan hasil pengujian bulan November untuk metode FCFS, Gupta dan CDS, bahwa hasil perhitungan yang cukup singkat adalah perhitungan CDS 1. Perhitungan CDS 2, CDS 3, CDS 4, CDS 5 dan CDS 6 mendadapatkan hasil yang sama. CDS 1 berbeda dengan CDS 2, CDS 3, CDS 4, CDS 5, CDS 6 dan Gupta. Karena waktu produksi CDS 1 lebih Cepat dari CDS 2, CDS 3, CDS 4, CDS 5, CDS 6, Gupta dan FCFS. Waktu produksti yang tercepat berikutnya adalah CDS 2 dengan total produksi 674,767. Total produksi CDS 1 adalah 668, Kesimpulan Dan Saran Kesimpulan yang diperoleh setelah melakukan proses perhitungan adalah sebagai berikut: 1. Metode CDS dan Gupta memiliki waktu proses lebih cepat dibandingkan metode FCFS. 2. Metode CDS lebih cepat dari metode Gupta dan paling efektif karena CDS dapat menghasilkan beberapa iterasi penjadwalan. Gambar 8 Skema Gupta 4. Analisa Hasil Perhitungan Makespan Pengujian terhadap kinerja rancangan program yang telah dilakukan percobaan untuk mengetahui waktu proses produksi dari tiap-tiap metode yaitu FCFS, CDS dan Gupta dengan menggunakan data yang didapat pada bulan Oktober dan Novmber. Perbandingan waktu produksi tiap metode adalah sebagai berikut: FCFS 603,63 3 GUPT Tabel 1 waktu proses produksi bulan Oktober. A CDS 1 CDS 2 CDS 3 CDS 4 CDS 5 CDS , Saran yang diberikan untuk pengembangan program aplikasi ini adalah sebagai berikut: - Berikan penambahan metode penjadwalan produksi untuk membandingkan waktu produksi pada metode yang lainnya seperti Dannenbering dan Palmer. Sehingga dapat mempunyai alternatif penjadwalan yang lebih banyak. REFERENSI [1].Binus, thesis. 24 Agustus 2012, Hasil dan Pembahasan bab 4, [2].Dianal, Eddy, 24 Agustus 2012, TI bab 2, [3].Library, Binus, 24 Agustus

6 Pengertian Dasar Penjadwalan Teori, [4].Santoso, Budi, 27 Agustus 2012, Teori Penjadwalan, Penulis Pertama : Wongso Sugino, mahasiswa jurusan Teknik Informatika Universitas Tarumanagara. Penulis Kedua : Herlina Abdullah, memperoleh gelar Sarjana Matematika, Program Studi ITB, lulus tahun Tahun 1998 memperoleh gelar Magister Matematika dari Program Studi Univ. Of Adelaide South Australia. 230