PENJADWALAN PRODUKSI DENGAN ALGORITMA GENETIK UNTUK MEMINIMISASI MAKESPAN DI PT. SUMATERA TIMBERINDO INDUSTRY

Transkripsi

1 PENJADWALAN PRODUKSI DENGAN ALGORITMA GENETIK UNTUK MEMINIMISASI MAKESPAN DI PT. SUMATERA TIMBERINDO INDUSTRY TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh RECKY YOHANY PANTRA SIMAMORA D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014 No. Dok.:FM-GKM-TI-TS-01-06A; Tgl. Efektif : 2 Juli 2012; Rev : 0; Halaman : 1 dari 1

2 No. Dok.:FM-GKM-TI-TS-01-06A; Tgl. Efektif : 2 Juli 2012; Rev : 0; Halaman : 1 dari 1

3

4

5

6

7 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala kasih karunia serta kemurahan-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana ini. Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik di Departemen Teknik Industri. Adapun judul untuk tugas sarjana ini adalah Penjadwalan Produksi dengan Algoritma Genetik untuk Meminimisasi Makespan di PT. Sumatera Timberindo Industry. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan tugas sarjana ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan masukan yang sifatnya membangun demi kesempurnaan laporan tugas sarjana ini. Semoga tugas sarjana ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri, perpustakaan Universitas Sumatera Utara, dan pembaca lainnya. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN PENULIS Desember 2014

8 UCAPAN TERIMA KASIH Syukur dan terima kasih saya ucapkan yang sebesar-besarnya kepada Tuahn Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan kepada saya untuk merasakan dan mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara serta telah membimbing saya selama masa kuliah dan penulisan laporan tugas sarjana ini. Dalam penulisan tugas sarjana ini saya telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya saya mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT,, selaku Ketua Departemen Teknik Industri, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana ini. 2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri yang telah memberi izin pelaksanaan tugas sarjana ini. 3. Bapak Dr. Ir. Nazaruddin MT, selaku Dosen Pembimbing I yang telah menyediakan waktu untuk membimbing, mengarahkan, serta memberikan masukan kepada saya dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 4. Bapak Erwin Sitorus, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing II yang juga telah menyediakan waktu untuk membimbing serta memberikan masukan kepada saya dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.

9 5. Bapak Prof. Dr. Ir. Sukaria Sinulingga, M.Eng selaku Ketua Bidang Rekayasa Manufaktur atas waktu, bimbingan, dan masukan yang diberikan kepada saya dalam penyelesaian tugas sarjana ini. 6. Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT selaku selaku Koordinator Tugas Akhir yang telah menyediakan waktu untuk membimbing, mengarahkan serta memberikan masukan dalam proses penyelesaian tugas sarjana ini. 7. Seluruh Dosen Departemen Teknik Industri USU, yang telah memberikan ilmu kepada saya selama proses perkuliahan. 8. Papa dan Mama tercinta P. Simamora dan M. Napitupulu yang tiada hentinya mendukung saya baik secara moril maupun materil sehingga laporan ini dapat diselesaikan. Saya menyadari tidak dapat membalas segala kebaikan dan kasih sayang dari keduanya. oleh karena itu izinkanlah saya memberikan karya ini sebagai ungkapan rasa terima kasih kepada Papa dan Mama tercinta. 9. Kakakku tercinta Konita Lady yang selalu membantu dan mendukung dan memaksa saya untuk secepatnya menyelesaikan laporan ini. 10. Bapak Johannes Sembiring selaku pimpinan pabrik PT Sumatera Timberindo Industry yang telah mengizinkan serta membantu saya melakukan penelitian dan banyak membantu saya dalam pengumpulan data. 11. Bapak Hendrawan selaku pembimbing lapangan di PT Sumatera Timberindo Industry yang telah membantu dan membimbing saya dalam penelitian dan pengumpulan data di lantai produksi.

10 12. Teman-teman seperjuangan, Perlin, Ezri, Bermart, Oloan, Kak Yusnia, Yon, Wesly, Teguh, Mandala, Ridho, Rozi, Yoan, Lusi, Raysha, Regina, Hasianna, Christy dan seluruh teman-teman IE-KLAN yang tidak dapat disebutkan satu-persatu, atas dukungan dan kerjasama yang baik atas bantuan dan masukan serta motivasi yang diberikan kepada saya. 13. Teman-teman satu kontrakan Founder, Aseng, Maruli, Irwan, Julius, Ucok, Daniel, Jhon, dan Nimrod yang banyak meluangkan waktu bersama saya dalam melepas jenuh selama mengerjakan tugas sarjana ini. 14. Staf pegawai Teknik Industri, Bang Nurmansyah, Bang Mijo, Bang Ridho, Kak Dina, Kak Rahma dan Kak Ani, terima kasih atas bantuannya dalam masalah administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini. 15. Dan seluruh pihak yang telah membantu saya yang tidak mungkin disebutkan satu per satu yang telah memberikan dukungan, bantuan, dan inspirasi yang sangat berharga.

11 ABSTRAK PT. Sumatera Timberindo Industry bergerak di bidang manufaktur kayu olahan yang berfokus pada pembuatan daun pintu. Perusahaan berproduksi secara flow shop berdasarkan pesanan yang masuk (make to-order). PT. Sumatera Timberindo Industry mengalami keterlambatan dalam penyampaian pesanan kepada konsumen. Penjadwalan produksi selama ini menggunakan aturan First Come First Served (FCFS). Penjadwalan dengan pendekatan Algoritma Genetik diajukan dalam penelitian ini untuk memperoleh urutan penjadwalan produksi lebih optimal dengan kriteria minimisasi makespan. Urutan job dengan aturan FCFS adalah ABCDEF yakni tipe daun pintu Elizabeth, Butter, Dior, Richmond, Richmond, dan Hamlet yang menghasilkan makespan sebesar 503,1314 jam dengan nilai fitness 0, dengan 3 keterlambatan. Dengan Algoritma Genetik, urutan job terbaik yang diperoleh CEAFDB yakni tipe daun pintu Dior, Richmond, Elizabeth, Hamlet, Richmond, dan Butter. Makespan yang dihasilkan dengan Algoritma Genetik lebih kecil dari makespan FCFS yaitu 436,0682 jam dengan nilai fitness 0, dengan 1 keterlambatan. Penjadwalan dengan Algoritma Genetik memberi performansi yang lebih baik dibanding dengan metode FCFS dengan Efficiency Index paling besar yaitu 1,1538. Penghematan makespan yang diperoleh adalah sebesar 67,06 jam atau 15,38%. Kata Kunci: Algoritma Genetik, Penjadwalan, First Come First Serve, Makespan, Lateness.

12 DAFTAR ISI BAB LEMBAR JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... SERTIFIKAT EVALUASI DRAFT TUGAS SARJANA... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... ABSTRAK... i ii iii iv viii xiv xviii xix xx I PENDAHULUAN... I Latar Belakang Masalah... I Perumusan Masalah... I Tujuan Penelitian... I Batasan Masalah dan Asumsi... I Manfaat Penelitian... I-6 II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN... II Sejarah Singkat Perusahaan... II Ruang Lingkup Bidang Usaha... II-1

13 DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 2.3. Daerah Pemasaran... II Organisasi dan Manajemen... II Struktur Organisasi Perusahaan... II Uraian Tugas dan Tanggung Jawab... II Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja... II Jumlah Tenaga Kerja... II Jam Kerja... II Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya... II Proses Produksi... II Bahan yang Digunakan... II Uraian Proses... II-7 III LANDASAN TEORI... III Penjadwalan... III Terminologi Penjadwalan... III Jenis-jenis Model Penjadwalan... III Kriteria Penjadwalan... III Algoritma Genetik... III Aplikasi Algoritma Genetik dalam Penjadwalan... III Penetapan Fungsi Tujuan Sebagai Proses Seleksi... III-6

14 DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB Probabilitas Kemunculan Individu... III Langkah-langkah Algoritma Genetik... III Parameter Performansi Penjadwalan... III Pengukuran Waktu... III Teknik-teknik Pengukuran Waktu... III Metode Pengukuran Waktu Jam Henti... III Langkah-langkah Sebelum Melakukan Pengukuran Waktu... III Pengukuran Waktu Kerja... III Faktor Penyesuaian dan Kelonggaran... III Penelitian Terdahulu... III Algoritma Penjadawalan Flow shop untuk Meminimisasi Waktu dalam Masalah n-job m-mesin... III Minimisasi Makespan Masalah Penjadwalan Batch terhadap Tiga Mesin Flowshop dengan Transportasi Menggunakan Algoritma Genetik... III Optimisasi Algoritma Genetik dari Masalah Penjadwalan Flow shop dengan Waktu Setup Bergantung Waktu dan Pemisahan Lot... III-27

15 DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB IV METODOLOGI PENELITIAN... IV Lokasi Penelitian... IV Jenis Penelitian... IV Subjek dan Objek Penelitian... IV Kerangka Konseptual... IV Identifikasi Variabel Penelitian... IV Metode Pengumpulan Data... IV Data Primer... IV Data Sekunder... IV Metode Pengolahan Data... IV Metode Analisis... IV-7 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA... V Pengumpulan Data... V Data Permintaan Produk... V Urutan Proses Produksi Daun Pintu... V Data Kapasitas Work Center... V Data Pengukuran Waktu Tiap Job... V Data Pengukuran Rating Factor... V Data Penetapan Allowance... V-8

16 DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 5.2. Pengolahan Data Pengukuran Waktu... V Uji Keseragaman dan Kecukupan Data... V Perhitungan Waktu Baku... V Perhitungan Waktu Penyelesaian... V Penjadwalan... V Penjadwalan dengan Metode FCFS... V Penjadwalan dengan Metode Algoritma Genetik... V Generasi Pertama... V Generasi Kedua... V Generasi Ketiga... V Perhitungan Lateness... V-81 VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH... VI Analisis Penjadwalan dengan Metode First Come First Served. VI Analisis Penjadwalan dengan Algoritma Genetik... VI Analisis Paramater Performansi Penjadwalan... VI Analisis Performansi dengan Efficiency Index (EI)... VI-2

17 DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB Analisis Performansi dengan Relative Error... VI Analisis Perhitungan Lateness... VI-3 VII KESIMPULAN DAN SARAN... VII Kesimpulan... VII Saran... VII-2 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

18 DAFTAR TABEL TABEL 1.1. Data Jumlah Pesanan yang Terlambat... I Jam Kerja Perusahaan... II Analogi Penjadwalan Kedalam Bentuk Algoritma Genetik... III Data Permintaan Daun Pintu... V Data Kapasitas Work Center... V Waktu Proses Tipe Elizabeth... V Waktu Proses Tipe Butter... V Waktu Proses Tipe Dior... V Waktu Proses Tipe Richmond... V Waktu Proses Tipe Hamlet... V Rating Factor Tiap Work Center... V Allowance Operator Tiap Work Center... V Pengukuran Waktu Proses WC I Tipe Elizabeth... V Pengukuran Waktu Proses WC I Tipe Elizabeth... V Uji Keseragaman dan Kecukupan Data Tipe Elizabeth... V Uji Keseragaman dan Kecukupan Data Tipe Butter... V Uji Keseragaman dan Kecukupan Data Tipe Dior... V Uji Keseragaman dan Kecukupan Data Tipe Richmond... V Uji Keseragaman dan Kecukupan Data Tipe Hamlet... V Waktu Terpilih tiap Tipe... V-20

19 DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL Perhitungan Waktu Baku... V Waktu Penyelesaian Job Tiap Work Center... V Makespan Penjadwalan dengan Metode FCFS... V Pembentukan Kromosom... V Kromosom Terpilih... V Waktu Proses per Unit Kromosom I 1 (Jam)... V Hasil Perhitungan Makespan I 1... V Makespan dan Nilai Fitness Populasi Awal... V Nilai Fitness Relatif dan Nilai Fitness Kumulatif Tiap Kromosom... V Bilangan Acak untuk Seleksi... V Kromosom Baru Hasil Seleksi... V Bilangan Acak untuk Crossover Generasi Pertama... V Kromosom yang Akan Mengalami Crossover... V Kromosom Anak Setelah Crossover... V Bilangan Acak untuk Mutasi... V Mutasi Kromosom... V Populasi Akhir Generasi Pertama dan Populasi Awal Generasi Kedua... V Nilai Fitness Relatif dan Nilai Fitness Kumulatif Tiap Kromosom... V-50

20 DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL Bilangan Acak untuk Seleksi... V Kromosom Baru Hasil Seleksi... V Bilangan Acak untuk Crossover Generasi Pertama... V Kromosom yang Akan Mengalami Crossover... V Kromosom Anak Setelah Crossover... V Bilangan Acak untuk Mutasi... V Mutasi Kromosom... V Populasi Akhir Generasi Kedua dan Populasi Awal Generasi Ketiga... V Nilai Fitness Relatif dan Nilai Fitness Kumulatif Tiap Kromosom... V Bilangan Acak untuk Seleksi... V Kromosom Baru Hasil Seleksi... V Bilangan Acak untuk Crossover Generasi Ketiga... V Kromosom yang Akan Mengalami Crossover... V Kromosom Anak Setelah Crossover... V Bilangan Acak untuk Mutasi... V Mutasi Kromosom... V Populasi Akhir Generasi Ketiga... V Rekapitulasi Kromosom Terbaik... V Waktu Proses per Unit Kromosom Terbaik (Jam)... V-80

21 DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL Hasil Perhitungan Makespan Kromosom Terbaik... V Kalender Juli-September V Perhitungan Lateness dengan Urutan Job FCFS... V Perhitungan Lateness dengan Urutan Job Algoritma Genetik... V Perbandingan Penjadwalan Aktual dan Penjadwalan Algoritma Genetik... VI-2

22 DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1. Struktur Organisasi PT. Sumatera Timberindo Industry... II Daun Pintu Tipe Butter... II Kerangka Konseptual... IV Blok Diagram Pengolahan Data dengan Algoritma Genetik... IV Uji Keseragaman Data Pada WC I untuk Tipe Elizabeth... V Gantt Chart Penjadwalan Aturan FCFS... V Gantt Chart Kromosom Terbaik Penjadwalan Algoritma Genetik. V-81

23 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab... L-1 2. Penyesuaian Menurut Westinghouse... L-2 3. Allowance... L-3 4. Form Tugas Akhir... L-4 5. SK Tugas Sarjana... L-5 6. Surat Penjajakan... L-6 7. Surat Balasan... L-7 8. Lembar Asistensi... L-8