ANALISA PERBANDINGAN PENGGUNAAN ATURAN PRIORITAS PENJADWALAN PADA PENJADWALAN NON DELAY N JOB 5 MACHINE

Transkripsi

1 ANALISA PERBANDINGAN PENGGUNAAN ATURAN PRIORITAS PENJADWALAN PADA PENJADWALAN NON DELAY N JOB 5 MACHINE Dana Marsetiya Utama Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang Kontak Person: Dana Marsetiya Utama Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang, Telepon: Fax: dana@umm.ac.id, fund.1986@gmail.com Abstrak Makalah ini menjelaskan perbandingan penggunaan aturan prioritas penjadwalan pada penjadwalan Non Delay N Job dengan 5 mesin untuk meminimasi makespan. Metode dispatching rule yang digunakan adalah jadwal Non Delay dengan 7 job yang dikerjakan menggunakan 5 mesin. Aturan prioritas yang akan dibandingkan untuk mencari nilai makespan adalah Shortest Processing Time (SPT), Longest Processing Time (LPT), Most Working Remaining (MWR), Least Working Remaining (LWR) dan Longest Remaining processing time Machine (LRM). Hasil dari penelitian Aturan prioritas Most Working Remaining (MWR) pada penjadwalan non delay menghasilkan Makespan 770 menit. Menunjukan bahwa aturan prioritas Most Working Remaining (MWR) memberikan minimasi makespan terbaik dari aturan prioritas lainya. Kata kunci: maksimal 5 kata kunci dalam makalah 1. Pendahuluan Zaman globalisasi seperti sekarang ini, perusahaan-perusahaan dituntut untuk saling berkompetisi dan memenuhi permintaan yang terkadang susah untuk diramalkan dengan tepat waktu. Oleh karena itu, untuk dapat menyediakan barang secara tepat waktu dibutuhkanlah perencanaan yang matang mulai dari pembelian bahan baku, penjadwalan produksi, sampai pengiriman ke customer. Dalam hal ini, pemahaman mengenai konsep penjadwalan menjadi cukup penting dalam suatu proses produksi, sehingga para pelaksana mengetahui kapan waktu harus memulai suatu pekerjaan dan kapan waktu mengakhirinya. Perencanaan dan penjadwalan adalah proses pengambilan keputusan yang digunakan pada setiap industri manufaktur dan industri jasa [1]. Penjadwalan didefinisikan sebagai proses pengalokasian sumber untuk memilih sekumpulan tugas dalam jangka waktu tertentu [2]. Masalah penjadwalan berhubungan dengan sequencing senantiasa melibatkan pengerjaan sejumlah komponen yang sering disebut dengan istilah job. Job sendiri masih merupakan komposisi dari sejumlah elemen-elemen dasar yang disebut aktivitas atau operasi ini membutuhkan alokasi sumber daya tertentu selama periode waktu tertentu yang sering disebut dengan waktu proses [3]. Penjadwalan memiliki tujuan meningkatkan produktivitas mesin, mengurangi waktu mesin menganggur, mengurangi keterlambatan, meminimasi ongkos produksi dan memenuhi due date [4]. Penjadwalan disusun dengan mempertimbangkan berbagai kondisi dan batasan yang ada pada perusahaan tersebut. Penjadwalan yang berjalan dengan baik akan memberikan dampak positif, yaitu meminimumkan biaya operasi dan waktu pengiriman, yang pada akhirnya dapat meningkatkan kepuasan pelanggan. UD. Sabar jaya merupakan sebuah perusahaan manufaktur yang bergerak dalam bidang pengerjaan kayu yang berlokasi di JL. Hasanudin No 5, Desa Wanar Pucuk Lamongan. Produk yang dibuat di perusahaan adalah pintu dan kusen dengan berbagai model. Tipe produksinya perusahaan bertipe make to order yaitu ketika ada pemesanan baru melakukan aktifitas produksi. Konsumen dari perusahan adalah perorangan, pesanan dari toko furniture, maupun proyek perumahan yang biasanya memesan produk dalam jumlah yang besar. Perusahaan dalam memenuhi pesanan memiliki 9 karyawan tetap yang masing masing ditempatkan di work center yang ada. Bahan baku utama produksi yaitu kayu didapatkan dari wilayah sekitar Kabupaten Lamongan, Tuban, dan Gresik sedangkan bahan pendukung didapatkan di Kota lamongan dan Bojonegoro. Urutan pengerjaan job untuk proses produksi di Perusahaan ditentukan SENTRA 2016 III - 19

2 berdasar job yang memiliki waktu proses terlama sampai yang terkecil. Jumlah mesin yang digunakan untuk memproses setiap perkerjaan (job) dari adalah 5 mesin dengan urutan tertentu. Perusahaan manufaktur Furniture pada umumnya menggunakan sistem job shop pada operasi penjadwalannya, begitu pula UD. Sabar jaya. Penjadwalan job shop dapat diterjemahkan sebagai memproses setiap perkerjaan (job) dari n job pada m mesin dengan urutan tertentu [5, 6]. Setiap perkerjaan terdiri dari serangkaian operasi. Setiap mesin dapat menangani tidak lebih dari satu pekerjaan pada suatu waktu dan setiap pekerjaan mengunjungi mesin yang berbeda pada tiap prosesnya. Penjadwalan produksi yang tidak tepat menimbulkan masalah bagi perusahaan antara lain penyelesaian job seringkali melebihi waktu yang ditargetkan oleh perusahaan. Besarnya makespan menyebabkan bertambahnya waktu produksi perusahaan, sehingga perusahaan terlambat untuk memulai produksi pada order bulan selanjutnya. Berdasarkan Observasi di UD. Sabar jaya, Perusahaan mengalami keterlambatan untuk memulai produksi pada bulan September 2015 karena job yang seharusnya selesai pada akhir bulan Agustus 2015 waktu selesainya lebih lama dua hari dari yang telah direncanakan perusahaan, oleh karena itu peneliti melakukan penjadwalan terhadap produk yang dipesan diawal bulan. Permintaan dari konsumen yang cukup banyak menyebabkan penumpukan pekerjaan atau barang yang membentuk antrian panjang yang tidak dapat diselesaikan secara optimal. Dan juga tidak adanya sistem yang efektif dari penjadwalan produksi yang melalui banyak proses, mesin dan waktu proses yang bervariasi, sehingga sering menemui banyak hambatan yang pada akhirnya menyebabkan pengiriman barang ke konsumen menjadi terlambat. Oleh sebab itu, metode optimasi untuk memecahkan masalah penjadwalan job shop secara efektif sangat penting untuk dapat meningkatkan produktivitas yang dihasilkan dengan total biaya dan waktu seminimum mungkin. Metode heuristik penjadwalan job shop dapat yang bisa digunakan biasanya adalah Active schedulling method dan non-delay scheduling method [2]. Penjadwalan job shop non-delay scheduling method akan memberikan solusi yang lebih opetimal dibandingkan dengan Active schedulling method. Beberapa aturan prioritas yang bisa digunakan non-delay scheduling adalah Shortest Processing Time (SPT)[7], LPT (Longest Processing Time), Most Working Remaining (MWR), Least Working Remaining (LWR) dan longest remaining processing time machine (LRM) [8]. Penjadwalan non-delay scheduling method dengan aturan prioritas Short Processing Time (SPT) dapat meminimasi makespan [9]. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Yusrofi et al. (2015), menunjukan bahwa aturan prioritas Most Working Remaining (MWR) dapat meminimasi makespan, hasil penelitian ini sesuai dengan Baker & Trietsch (2013), yang menunjukan bahwa aturan Most Working Remaining (MWR) akan memberikan solusi optimal dibandingkan dengan aturan-aturan prioritas penjadwalan lainya. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa Analisa Perbandingan Penggunaan Aturan Prioritas Penjadwalan pada Penjadwalan Non Delay N Job dengan asumsi 5 mesin, job yang akan dikerjakan akan datang secara bersamaan UD. Sabar jaya dan dengan batasan penelitiannya yaitu aturan prioritas yang akan digunakan penelitian adalah Shortest Processing Time (SPT), LPT (Longest Processing Time), Most Working Remaining (MWR), Least Working Remaining (LWR) dan longest remaining processing time machine (LRM). Hasil penelitian ini dapat menguji dan membuktikan penyataan dari Baker & Trietsch (2013) yang mengatakan bahwan aturan prioritas Most Working Remaining (MWR) mempunyai solusi optimal untuk penyelesaian Penjadwalan Non Delay N Job dengan asumsi 5 mesin yang akan di gunakan. 2. Metode Penelitian Metode penjadwalan yang digunakan adalah menggunakan dispatching priority ruele non delay. Jadwal non delay adalah kumpulan jadwal feasible dimana tidak satupun mesin dibiarkan menganggur jika pada saat yang sama terdapat operasi yang memerlukan mesin tersebut. Apabila ada operasi yang memerlukan mesin yang sama maka digunakan aturan prioritas tertentu. Sebelum dilakukan penjadwalan dengan metode ini, terlebih dahulu harus melakukan identifikasi routing proses, job dan mesin; perhitungan waktu proses produksi dan menghitung kapasitas produksi. III - 20 SENTRA 2016

3 Penjadwalan produksi dengan menggunakan algoritma jadwal Non Delay dimulai dengan membuat susunan waktu pada tiap operasi p ijk. Langkah-langkah pengerjaan Algoritma jadwal non delay ini adalah sebagai berikut [2]: Step 1: k = 0, PS (k) =0, Set S (k) sama dengan seluruh operasi tanpa pendahulu. Step 2 : tentukan S = min j S k {S j } dimana S j adalah saat paling awal j dapat mulai dikerjakan. tentukan m yaitu mesin dimana S dapat direalisasi. Step 3: untuk setiap operasi dalam j S (k) yang memerlukan mesin m dapat memiliki S j = S, hitung sebuah indeks prioritas berasarkan aturan prioritas tertentu. Tentukan operasi dengan indeks operasi prioritas yang terkecil dan tambahkan operasi tersebut ke dalam PS (k) sehngga terbentuk hanya satu jadwal parsial, PS (k+1), untuk tahap berikutnya. Step 4 : untuk setiap jadwal parsil baru PS (k+1), yang telah dihasilkan dari step 3, perbarui set data tersebut. Keluarkan operasi j dari Sk. Bentuk S (k+1) dengan menambahkan suksesor langsung dari operasi j. Naikan nilai k dengan 1 Step 5 : kembali ke step 2 untuk tiap jadwal parsial yang dihasilkan pada step 3 dan perbarui pada step 4. Lanjutkan langkah langkah ini sampai seluruh jadwal non delay dhasilkan. Beberapa aturan prioritas adalah[10]: 1. Shortest Processing Time (SPT) Prioritas tertinggi diberikan pada operasi dengan waktu proses terpendek, aturan ini biasanya meminimasi WIP, rata-rata keterlambatan (mean latenes) dan waktu penyelesaian rata-rata (mean flow time) produk. 2. LPT (Longest Processing Time) Dengan menggunakan aturan ini, proses dengan waktu operasi yang paling panjang akan dijadwalkan terlebih dahulu. 3. Most Working Remaining (MWR) atau longest remaining processing time (LRT). Prioritas tertinggi diberikan pada operasi dengan sisa waktu proses terlama. Aturan prioritas ini cocok digunakan untuk menghasilkan jadwal dengan makespan terpendek. 4. Least Working Remaining (LWR) atau shortest remaining processing time (SRT). Prioritas tertinggi diberikan pada operasi dengan sisa waktu proses terpendek. Aturan ini biasanya meminimasi flow time rata-rata. 5. longest remaining processing time machine (LRM). Prioritas tertinggi diberikan pada operasi dengan sisa waktu proses terlama pada proses di mesin berikutnya. 3. Hasil dan Pembahasan Data job dan waktu, berdasarkan urutan operasi dan mesin yang digunakan dalam percobaan numerik dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Data job dan waktu P 111 = 100 P 122 =50 P 134 =30 P 145 = 30 P 211 = 100 P 222 =120 P 234 = 40 P 245 =40 P 311 = 100 P 322 =120 P 333 = 140 P 344 =40 P 355 =40 P 411 = 120 P 422 =60 P 433 =80 P 444 =40 P 455 =40 P 511 = 120 P 522 =60 P 533 =80 P 544 =140 P 555 =40 P 611 = 50 P 623 =40 P 632 =10 P 644 =20 P 711 = 50 P 723 =40 P 732 =50 P 745 =20 P 754 =20 SENTRA 2016 III - 21

4 Data job dan waktu pada tabel 1 selanjutnya digunakan untuk melakukan penjadwalan menggunakan algoritma jadwal Non Delay dengan menggunakan aturan prioritas Shortest Processing Time (SPT), LPT (Longest Processing Time), Most Working Remaining (MWR), Least Working Remaining (LWR) dan longest remaining processing time machine (LRM). Rekapitulasi hasil penjadwalan Non Delay dengan aturan prioritas Shortest Processing Time (SPT), LPT (Longest Processing Time), Most Working Remaining (MWR), Least Working Remaining (LWR) dan longest remaining processing time machine (LRM) dapat dilihat pada tabel 2. No Aturan Prioritas Tabel 2 Rekapitulasi hasil penjadwalan Non Delay Jumlah Iterasi Lama Pengerjaaan (menit) M1 M2 M3 M4 M5 1 Shortest Processing Time (SPT) Longest Processing Time (LPT) Most Working Remaining (MWR) Least Working Remaining (LWR) longest remaining processing time machine (LRM) Tabel 2 menunjukan hasi pengolahan data jumlah iterasi pada penjadwalan non delay untuk tiap aturan prioritas mempunyai jumlah iterasi yang berbeda. Aturan Shortest Processing Time (SPT) menggunakan 33 iterasi, LPT (Longest Processing Time) menggunakan 33 iterasi, Most Working Remaining (MWR) menggunakan 33 iterasi, Least Working Remaining (LWR) menggunakan 32 iterasi dan longest remaining processing time machine (LRM) menggunakan 32 iterasi. Dari pengolahan data lama pengerjaan di tiap-tiap mesin menunjukan bahwa aturan prioritas Most Working Remaining (MWR) memberikan minimasi lama pengerjaan yang paling baik. Tabel 3 menunjukan perbandingan makespan tiap-tiap aturan prioritas pada penjadwalan Non Delay. Dari hasil analisa perbandingan tiap-tiap aturan prioritas pada penjadwalan Non Delay. Tabel 3 perbandingan makespan tiap-tiap aturan prioritas pada penjadwalan Non Delay No Aturan Prioritas Makespan (menit) 1 Shortest Processing Time (SPT) Longest Processing Time (LPT) Most Working Remaining (MWR) Least Working Remaining (LWR) longest remaining processing time machine 890 (LRM) Dari hasil perbandingan makespan tersebut menunjukan bahwa aturan prioritas Shortest Processing Time (SPT) pada penjadwalan non delay menghasilkan Makespan 1080 menit. Aturan prioritas Longest Processing Time (LPT) pada penjadwalan non delay menghasilkan Makespan 900 menit. Aturan prioritas Most Working Remaining (MWR) pada penjadwalan non delay menghasilkan Makespan 770 menit. Aturan prioritas Least Working Remaining (LWR) pada penjadwalan non delay menghasilkan Makespan 1040 menit. Aturan prioritas longest remaining processing time machine (LRM) pada penjadwalan non delay menghasilkan Makespan 890 menit. Apabila dilihat dari hasil makespan yang diberikan pada tiap-tiap aturan prioritas, menunjukan bahwa aturan prioritas Most Working Remaining III - 22 SENTRA 2016

5 (MWR) akan memberikan minimasi makespan terbaik. Hasil penelitian ini membuktikan penyataan dari Baker & Trietsch [2] yang mengatakan bahwan aturan prioritas Most Working Remaining (MWR) mempunyai solusi optimal untuk penyelesaian Penjadwalan Non Delay 4. Kesimpulan Hasil dari penelitian menunjukan bahwa aturan prioritas Most Working Remaining (MWR) memberikan minimasi makespan terbaik dari aturan prioritas lainya. Untuk penelitian selanjutnya diperlukan penelitian lebih mendalam tentang kombinasi penggunaan aturan prioritas Most Working Remaining (MWR) dengan aturan prioritas yang lain apabila nilai Most Working Remaining (MWR) sama. Daftar Notasi P i j k PS k S (k) S j fj : proses : job ke-( ) : operasi ke-(...) : mesin ke-( ) : jadwal parsial yang terdiri dari k operasi terjadwal : set operasi yang bisa dijadwalkan pada stage k, Setelah diperoleh PSk : saat operasi paling awal dimana operasi j S (k) dapat dimulai : saat paling awal dimana operasi j S (k) dpat diselesaikan Referensi [1] M. Pinedo, Planning and scheduling in manufacturing and services vol. 24: Springer, [2] K. R. Baker and D. Trietsch, Principles of sequencing and scheduling: John Wiley & Sons, [3] R. Ginting, "Penjadwalan Mesin," Yogyakarta: Graha Ilmu, [4] K. R. Baker, Introduction to sequencing and scheduling: John Wiley & Sons, [5] M. L. Pinedo, Scheduling: theory, algorithms, and systems: Springer Science & Business Media, [6] M. Husen, I. Masudin, and D. M. Utama, "PENJADWALAN JOB SHOP STATIK DENGAN METODE SIMULATED ANNEALING UNTUK MEMINIMASI WAKTU MAKESPAN," SPEKTRUM INDUSTRI, vol. 13, [7] S. Harto, A. K. Garside, and D. M. Utama, "PENJADWALAN PRODUKSI MENGGUNAKAN ALGORITMA JADWAL NON DELAY UNTUK MEMINIMALKAN MAKESPAN STUDI KASUS DI CV. BIMA MEBEL," SPEKTRUM INDUSTRI, vol. 14, [8] D. W. Fogarty, J. H. Blackstone, and T. R. Hoffmann, Production & inventory management: South-Western Publishing Company, [9] P. Fithri and F. Ramawinta, "Penjadwalan Mesin Dengan Menggunakan Algoritma Pembangkitan Jadwal Aktif Dan Algoritma Penjadwalan Non-Delay Untuk Produk Hydrotiller Dan Hammermil Pada CV. Cherry Sarana Agro," Jurnal Optimasi Sistem Industri, vol. Vol. 12 No. 2, pp , Oktober [10] R. W. Conway, W. L. Maxwell, and L. W. Miller, Theory of scheduling: Courier Corporation, SENTRA 2016 III - 23