2 Flow shop scheduling merupakan model penjadwalan dimana job-job yang
akan diproses seluruhnya mengalir pada arahjalur produk yang sama. Dengan perkataan lain, job-job memiliki routing kerja sama. Masalah penjadwalan sering kali
muncul jika terdapat n job yang akan diproses pada m buah mesin, yang harus ditetapkan mana yang harus dikerjakan terlebih dahulu dan bagaimana
mengalokasikan job pada mesin sehingga diperoleh suatu proses produksi yang terjadwal Ginting, 2006.
Harmony Search Algorithm adalah sebuah algoritma optimasi metaheuristik yang berdasarkan musik. Algoritma ini diinspirasi oleh observasi yang mengarah ke
musik untuk mencari harmoni yang sempurna. Harmoni musik ini sejalan untuk menemukan opitmal dalam proses optimasi.
1.2. Rumusan Masalah
Dalam proses pengecatan mobil dengan variasi bentuk mobil yang berbeda di mesin pengecatan yang sama, masih ditemukan waktu menunggu. Maka dibutuhkan solusi
optimal untuk mendapatkan penjadwalan urutan mobil yang efektif dan efisien dalam proses pengecatan. Bagaimana mendapatkan urutan mobil yang efektif dan efisien
dalam proses pengecatan, sehingga memperoleh nilai makespan yang minimum dalam menyelesaikan permasalahan penjadwalan flow shop.
1.3. Batasan Masalah
Batasan masalah yang penulis buat dalam penelitian ini adalah sebgai berikut :
a Variasi bentuk mobil dibatasi hanya dua puluh jenis bentuk mobil dengan luas bidang permukaan body mobil yang berbeda.
b Menggunakan dua mesin pengecat atau setiap mobil melewati dua proses pengecatan, yaitu basecoat dan clearcoat.
c Pada tahapan basecoat turbobell yang digunakan berjumlah satu, sedangkan pada clearcoat turbobell yang digunakan berjumlah tiga.
d Fungsi objektif yang digunakan untuk penjadwalan flow shop adalah minimum
Universitas Sumatera Utara
3 makespan.
e Body mobil yang akan dicat menggunakan single colour.
1.4. Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan urutan mobil yang efektif dan efisien sehingga memperoleh nilai makespan yang minimum dalam penjadwalan flow
shop.
1.5. Manfaat
Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
a Memperoleh jumlah produksi mobil yang lebih maksimal karena mengefisienkan waktu proses pengecatan.
b Menjadi penyelesaian permasalahan penjadwalan flow shop.
1.6. Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini terdiri dari enam bab dengan sistematika penulisan sebagai berikut :
Bab I Pendahuluan
Bab pendahuluan berisi mengenai hal-hal yang mendasari dilakukannya penelitian serta mengidentifikasi masalah penelitian. Bab pendahuluan ini terdiri dari latar
belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian.
Bab II Landasan Teori
Landasan teori memaparkan teori-teori dari berbagai macam referensi yang mendukung dan berhubungan dengan penelitian yang akan diselesaikan pada tugas
akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
4
Bab III Metodologi
Dalam bab metodologi ini diuraikan penelitian yang dilakukan untuk mengembangkan dan menyelesaikan masalah yang akan diteliti.
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Pada bab hasil dan pembahasan akan memaparkan hasil uji coba algoritma yang telah dilakukan untuk mennelesaikan masalah flow shop.
Bab V Kesimpulan dan Saran
Pada bab ini akan dipaparkan kesimpulan hasil penelitian dan saran-saran yang berkaitan dengan penelitian berikutnya.l yang berbeda di mesin pengecatan yang
sama, masih ditemukan waktu menunggu. Maka dibutuhkan solusi optimal untuk mendapatkan penjadwalan urutan mobil yang efektif dan efisien dalam proses
pengecatan. Bagaimana mendapatkan urutan mobil yang efektif dan efisien dalam proses pengecatan, sehingga memperoleh nilai maskepan completion time yang
minimum dalam menyelesaikan permasalahan penjadwalan flow shop.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1. Pengecatan Body Mobil
Pengecatan adalah salah satu jenis pelapisan permukaan dimana bahan pelapisnya telah diberi pewarna cat. Pengecatan secara tradisional digambarkan sebagai suatu
proses pewarnaan. Proses pengecatan tersebut biasa digunakan untuk pekerjaan akhir finishing produk-produk dari logam, kayu, plastik dan lain-lain Saputra, 2009.
Proses mengecat merupakan suatu proses yang penting dalam industri automotif. Proses ini bertujuan untuk memberi penampilan yang menarik dan menyediakan
lapisan perlindungan melawan cuaca dan karat Farid, 2008. Cat dan industri pengecatan terdiri dari berbagai jenis operasi, mulai dari
bervolume besar original equipment manufactures OEMs yang berjalan otomatis, sistem monitor tertutup untuk toko melakukan kontrak kerja dengan peralatan yang
dioperasikan secara manual. Lapisan tipis cat konvensioanl hanya setebal ramut manusia, namun terdiri dari
empat lapisan. Dalam proses konvensioanl, sasis otomotif disiapkan untuk dicelupkan dalam electrocoat dan kemudian proses primer dilakukan untuk memberikan
perlindungan korosi. Untuk adhesi, lapian ini dipanggang diatas sasis di dalam oven. Kemudian basecoat menyediakan warna yang sebenarnya dan clearcoat untuk
penampilan dan tahan gores. Sasis ini dipanggang lagi di dalam oven untuk menyelesaikan proses pengecatan.
Universitas Sumatera Utara
6
2.1.1. Sejarah automotive painting
Sejak automobile pertama sekali dibuat pada akhir tahun 1800, telah banyak perubahan pada teknologi cat untuk melindungi dan memperindah alat transportasi,
dari produk alami hingga high tech polymer. Pada awal abad ke 20 teknologi automotive paint diawali dengan air-dry varnish system yang digunakan untuk mebel
yang terbuat dari kayu dan kereta kuda. Pilihan warna kereta kuda pada saat itu hanya warna hitam.
Sejarah cat pelindung kembali lagi pada kereta kuda. Cat pelindung utama menggunakan lemak hewan. Kemudian digunakan lilin dan minyak. Lemak dan
minyak digunakan untuk membantu memperkuat cat dari embun dan memelihara kayu dari panas. Lemak dan minyak juga membantu memperhalus dan memperindah.
Bahan-bahan ini telah sering digunakan untuk memelihara dan melindungi produk mereka. Pada akhirnya metode protecting dan beautifying digunakan untuk
automobiles, sama halnya dengan kereta kuda. Secara cepat automobiles juga menggunakan kayu dan sangat terkenal dengan cat yang bagus.
Dalam menggunakan logam besi dan baja, harus dicat untuk mencegah terjadinya korosi dan walaupun beberapa bagian body disampingnya galvanis, cat
merupakan solusi yang tepat karena sifatnya yang protective dan decorative. Kekurangan dari cat ini adalah mudah digunakan, lebih tahan lama dan cepat
kering, sehingga menjadi rintangan yang nyata dalam efisiensi produksi mesin mobil. Seperti kemajuan dalam ilmu kimia yang ditemukan di dalam laboratorium, kemajuan
teknologi pengecatan sudah ketinggalan zaman. Pada tahun 1923, E.I. DuPont De Nemours mengembangkan sistem nitrocellulose lacquer, yang menawarkan banyak
pilihan warna dan lebih mudah mengaplikasikannya dengan menggunakan spray guns. Akan tetapi, sistem lacquer membutuhkan aplikasi spray dengan 3 sampai 4 lapisan
cat untuk memperoleh hasil yang diinginkan. Lacquers juga memiliki daya tahan yang buruk terhadap beberapa zat kimia.
Nitrocellulose paints dalam menggunakan aplikasi spray dan waktu pengeringan cukup signifikan dengan waktu yang lebih pendek. Keuntungan lainnya
adalah jumlah warna yang tersedia lebih banyak. Ilmu kimia memberikan kontribusi kepada industri automotive dengan menghasilkan alkyd resins. Alkyd resin digunakan
dalam pembuatan alkyd enamels. Alkyd resins diperoleh dari glycerin yang diproses dari hewan dan tumbuhan. Glycerin merupakan bahan utama yang digunakan dalam
Universitas Sumatera Utara
7 bahan peledak dan dalam zat pelarut yang digunakan dalam cat.
Alkyd enamels dari tahun 1930-an dikenalkan dengan cepat kemampuannya untuk diakui seperti pemrosesan modren automotive finishing. Enamels menawarkan
sebuah gloss finish yang bagus dan color palette yang layak. Sebelum berkembangnya proses pengecatan, alkyd enamels lebih tahan lama dan tentu saja lebih cepat. Ketika
perkembangan domestik dimulai lagi setelah perang dunia II, acrylic lacquers diberikan OEM dan meneruskan kembali industri untuk selanjutnya. Lacquer
diberikan waktu pengeringan yang sangat cepat dibandingkan enamels. Ini diwujudkan dalam meningkatkan daya produksi yang signifikan pada jalur perakitan
yang difasilitasi automobile manufaktur untuk memenuhi permintaan yang tinggi pasca perang. Formulasi acrylic lacquer juga membawa permukaan yang lebih besar
untuk formulasi warna yang tersedia. Nitrocellulose lacquer digunakan pada beberapa mobil penumpang sampai sekitar tahun 1957, ketika acrylic lacquer diperkenalkan.
Acrylic lacquers menawarkan daya tahan dan kecerahan yang lebih baik serta warna yang tepat terutama metalliccs.
Enamels mengungguli lacquers dengan mengeliminasi buffing yang dibutuhkan setelah proses pengeringan untuk mencapai finish high-gloss dan juga
memberikan peningkatan daya tahan pada kerusakan UV. Enamels juga diuntungkan para penggunanya dengan mempertahankan daya tahan dan melebihi kecepatan
metode aplikasi sebelumnya. Penggunaan katalis, yang segera dimulai setelah pengenalan acrylic enamels, meningkatkan kinerja hingga 50 persen lebih lacquers
untuk menyediakan perbaikan lebih lanjut dalam penampilan dan daya tahan, tipe baru finish, yang disebut “Basecoat Clearcoat,” dikembangkan dan diperkenalkan pada
tahun 70-an. Topcoat paint system dipisah menjadi enamel basecoat berpigmen diikuti oleh clear finish. Kunci untuk teknologi ini adalah pengembangan bahan clearcoat
dengan daya tahan yang unggul di semua iklim. Awalnya, biaya basecoatclearcoat paint system mahal dan hanya digunakan pada beberapa high-end automobile finishes.
Namun, perbaikan dalam teknologi material dan pemrosesan membantu untuk mengurangi biaya dan pada akhir tahun 80-an paint system ini telah tersebar luas.
Bahkan, hanya sebagian kecil dari mobil yang diproduksi saat ini tidak menggunakan basecoatclearcoat paint system Farid, 2008.
Keuntungan dari dua lapisan sistem ini banyak. Ini sangat meningkatkan gloss of paint, yang tidak tertandingi oleh sistem cat lainnya. Hal ini memungkinkan
Universitas Sumatera Utara
8 formulator cat menggabungkan peredam UV untuk melindungi clearcoat dan pigmen
basecoat dari oksidasi. Oleh karena itu, dapat memakan waktu bertahun-tahun untuk menimbulkan efek memudar.
2.1.2. Fungsi pengecatan
Adapun fungsi pengecatan untuk bahan logam maupun non logam adalah sebagai berikut Saputra, 2009:
a Fungsi Dekorasi hiasan Pengecatan bertujuan untuk memperindah benda barang yang dicat, sehingga
barang akan mempunyai nilai seni ekonomi dan daya tarik lebih tinggi dibandingkan sebelumnya.
b Fungsi Pelindung Pengecatan bertujuan untuk melindungi permukaan bahan material yang dicat,
terutama pada bahan logam. Perlindungan ini untuk menghambat terjadinya korosi akibat pengaruh cuaca lingkungan sekitar, sehingga dapat
memperpanjang usia logam tersebut dari korosi karat.
c Fungsi Khusus Pengecatan yang digunakan untuk tujuan-tujuan khusus seperti, pemantulan
cahaya, isolasi dan peredam suara.
2.1.3. Penggolongan cat berdasarkan fungsi
Adapun penggolongan cat berdasarkan fungsi adalah sebagai berikut :
a Top Coat, yaitu lapisan terluar yang langsung terlihat oleh mata.
b Under Coat, yaitu lapisan yang ada di bawah lapisan top coat.
c Primer, yaitu cat under coat yang digunakan untuk menghambat proses korosi dan menambah daya rekat cat pada permukaan logam.
Universitas Sumatera Utara
9 d Surfacer, yaitu under coat yang digunakan untuk mengisi permukaan yang
tidak sempurna. Surfacer diformulasikan sedemikian rupa sehingga melalui pengecatan surfacer dapat diperoleh permukaan yang halus sebelum lapisan
top coat diaplikasikan.
2.1.4. Process flow paint shop
Process painting body mobil tidak hanya terfokus kepada pengecatan body mobil saja, akan tetapi terdapat beberapa tahapan proses yang melibatkan proses pengovenan
selain pengecatan. Secara keseluruhan flow process painting digambarkan pada gambar 2.1. Streitberger dan Dossel, 2008:
Gambar 2.1 Flow Process Painting
a Washer Pada proses awal dari proses painting body mobil adalah wahser, yaitu
pembersihan body mobil dengan menggunakan air dari segala macam material yang dapat menjadi penghalang dalam proses pengecatan termasuk minyak
yang melekat di body mobil.
Universitas Sumatera Utara
10 b Pretreatment
Pretreatment adalah proses dimana body mobil mengalami proses pembersihan dan pelapisan dengan bahan kimia, yaitu meningkatkan adhesi dan
perlindungan korosi.
c CED CED merupakan proses tahap pengecatan dengan cara dicelup yang berfungsi
untuk memperkuat anti karat.
d Baking Oven
Baking oven adalah proses yang terjadi di dalam ruang oven untuk
mempercepat proses pengeringan body mobil.
e Sanding Sanding merupakan proses pengamplasan body mobil untuk menghaluskan
permukaan body mobil agar dapat diproses pada tahap pengecatan selanjutnya.
f Sealing Sealing adalah proses pemberian sealer pada sela-sela body mobil yang
bertujuan supaya air tidak masuk ke dalam mobil atau mesin jika terkena air.
g Sound Dampers Sound dampers berfungsi untuk mengurangi suara bising yang diakibatkan
oleh perputaran roda atau gesekan ban dengan aspal serta suara bising mesin yang akan mengurangi kenyamanan dalam berkendara. Pada tahap ini
menggunakan aplikasi penyemprotan dengan ketebalan 0.3 mm. Selain itu sound dampers dapat juga berfungsi sebagai peredam hawa panas baik yang
ditimbulkan dari mesin atau hawa panas dari luar.
h Drying Drying adalah proses membiarkan cat kering di udara atau biasanya
pengeringan dengan menggunakan sinar infra merah pada suhu tertentu.
Universitas Sumatera Utara
11 i Cleaning
Cleaning merupakan proses pembersihan body mobil dari debu dan kotoran agar dapat dicat pada tahap selanjutnya dengan menggunakan spray
bertekanan angin.
j Primer Surfacer Application Primer Surfacer Application berfungsi untuk memberi ikatan antara lapisan
primer dengan topcoat.
k Basecoat Basecoat merupakan tahap pengecatan yang berfungsi untuk melekatkan
antara CED dengan Clearcoat sehingga lebih sempurna serta sebagai dasar pewarnaan pada body mobil.
l Flash Off Pada tahap ini body mobil yang sudah selesai dicat basecoat akan dihentikan
sejenak untuk proses pengeringan sebelum masuk ke tahap selanjutnya.
m Clearcoat Clearcoat merupakan tahap pengecatan lapisan akhir dan paling atas yang
berguna sebagai pelindung anti gores dan agar tampak lebih mengkilap.
n Inspection Proses ini adalah proses akhir dari suatu rangkaian pengecatan yaitu
pemeriksaan secara menyeluruh dari hasil pengecatan untuk memastikan ada tidaknya defect yang melebihi standar pemeriksaan. Pemeriksaan dilakukan
secara visual dalam ruangan yang sangat terang untuk memudahkan inspeksi.
o Repair Repair adalah proses pengecatan ulang dari perbaikan defect yang ditemukan
ketika melakukan inspection.
Universitas Sumatera Utara
12 p Spotrepair
Spotrepair merupakan proses perbaikan atau pemolesan jika ada timbul bintik- bintik pada body mobil.
q Waxing Waxing adalah proses untuk menutupi permukaan cat secara menyeluruh.
Waxing berfungsi untuk melindungi body mobil dari sengatan sinar ultra violet dan goresan dari oxidan di udara serta melindungi dari kotoran.
Dalam hal ini penulis memfokuskan masalah proses pengecatan pada tahap topcoat, yaitu basecoat dan clearcoat untuk dicari optimasi dan urutan jenis body
mobil yang akan melewati proses basecoat dan clearcoat dengan mempertimbangkan luas bidang permukaan body mobil. Pada gambar 2.2 merupakan gambaran ketika
dilakukan pengecatan body mobil :
Gambar 2.2 Pengecatan Body Mobil dengan Autumotive Paint
Dari gambar 2.2 dapat dilihat sebuah body mobil yang sedang dilakukan pengecatan dengan teknologi robot. Turbobell akan memancarkan cat yang akan
disemprotkan ke body mobil. Selain itu turbobell sudah diprogram agar bergerak sesuai dengan bentuk body mobil.
2.2. Definisi Penjadwalan