Perancangan Tata Letak Fasilitas Bagian Produksi Menggunakan Algoritma Genetik di PT. Putra Sejahtera Mandiri

PERANCANGAN TATA LETAK FASILITAS BAGIAN
PRODUKSI MENGGUNAKAN METODE ALGORITMA
GENETIK DI PT. PUTRA SEJAHTERA MANDIRI

TUGAS SARJANA
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari
Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh
MUHAMMAD SADRI BELLIA
100403126

DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI
F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas sarjana ini.
Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
sarjana teknik di Departemen Teknik Industri, khususnya program studi Reguler
Strata Satu, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Judul untuk tugas
sarjana ini adalah ―Perancangan Tata Letak Fasilitas Bagian Produksi
Menggunakan Algoritma Genetik di PT. Putra Sejahtera Mandiri‖.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan tugas
sarjana ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan masukan yang

bersifat membangun demi kesempurnaan laporan tugas sarjana ini. Semoga tugas
sarjana ini dapat bermanfaat bagi penulis, perpustakaan Universitas Sumatera
Utara, dan pembaca lainnya.

Medan,

Oktober 2015
Penulis,

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

BAB

HALAMAN

LEMBAR SAMPUL ......................................................................

i

LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................

ii

KATA PENGANTAR ...................................................................

iii

UCAPAN TERIMA KASIH ........................................................

iv

DAFTAR ISI ..................................................................................

vi

DAFTAR TABEL .........................................................................

xii

DAFTAR GAMBAR .....................................................................

xiv

PENDAHULUAN ..........................................................................

I-1

1.1. Latar Belakang .........................................................................

I-1

1.2. Rumusan Masalah....................................................................

I-4

1.3. Tujuan dan Manfaat .................................................................

I-5

1.4. Batasan dan Asumsi Penelitian................................................

I-5

II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN .......................................

II-1

2.1. Sejarah Perusahaan...................................................................

II-1

2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha .................................................

II-2

2.3. Organisasi dan Manajemen ......................................................

II-2

2.3.1. Visi dan Misi ..................................................................

II-2

I

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

III

HALAMAN
2.3.2. Struktur Organisasi ........................................................

II-3

2.3.3. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab .......................

II-5

2.3.4. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja ............................

II-8

2.3.4.1. Jumlah Tenaga Kerja........................................

II-8

2.3.4.2. Jam Kerja .........................................................

II-9

2.3.5. Sistem Pengupahan .......................................................

II-9

2.4. Proses Pengolahan ....................................................................

II-11

2.4.1. Bahan yang Digunakan ..................................................

II-11

2.4.1.1. Bahan Baku .......................................................

II-11

2.4.1.2. Bahan Penolong ................................................

II-12

2.4.1.3. Bahan Tambahan...............................................

II-12

2.4.2. Uraian Proses ................................................................

II-13

2.5. Utilitas ......................................................................................

II-16

2.6. Safety and Fire Protection .......................................................

II-16

2.7. Limbah .....................................................................................

II-16

LANDASAN TEORI......................................................................

III-1

3.1. Pengaturan Tata Letak Pabrik ................................................

III-1

3.1.1. Pengertian Tata Letak Pabrik .....................................

III-2

3.1.2. Tujuan Tataletak Pabrik .............................................

III-2

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
3.1.3. Ruang Lingkup Rancang Fasilitas ..............................

III-3

3.1.4. Prosedur Perencanaan dan Penyusunan Tata
Letak Fasilitas.............................................................

III-4

3.1.5. Jenis-Jenis Persoalan Tata Letak ................................

III-5

3.2. Algoritma Genetik ..................................................................

III-7

3.2.1. Pengertian Algoritma Genetik ....................................

III-8

3.2.2.1. Langkah-langkah Algoritma Genetik ............

III-9

3.2.2. Stuktur Umum Algoritma Genetik .............................

III-10

3.2.3. Algoritma Genetika Komponen-komponen

IV

Utama .........................................................................

III-11

3.2.4. Istilah-istilah dalam Algoritma Genetic .....................

III-13

3.2.5. Aplikasi Algoritma Genetik .......................................

III-13

3.2.6. Operator Genetik ........................................................

III-15

3.2.6.1. Crossover .......................................................

III-15

3.2.6.2. Mutasi ............................................................

III-17

3.2.7. Parameter Genetik ......................................................

III-18

METODOLOGI PENELITIAN ...................................................

IV-1

4.1. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................

IV-1

4.2.

IV-1

Sifat Penelitian .......................................................................

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

V

HALAMAN

4.3.

Objek Penelitian .....................................................................

IV-1

4.4.

Variabel Penelitian .................................................................

IV-1

4.5.

Kerangka Konseptual Penelitian ............................................

IV-2

4.6.

Rancangan Penelitian .............................................................

IV-3

4.7.

Identifikasi Data dan Instrumen Penelitian ............................

IV-4

4.8.

Pengolahan Data ....................................................................

IV-5

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA...........................

V-1

5.1. Pengumpulan Data ....................................................................

V-1

5.1.1. Data Departemen Produksi ...............................................

V-1

5.1.2. Tata Letak Departemen ...................................................

V-2

5.1.3. Frekuensi Perpindahan Material Antar Departemen .........

V-3

5.2. Pengolahan Data..........................................................................

V-4

5.2.1. Pengolahan Data untuk Penentuan Tata Letak
Optimum ...........................................................................

V-4

5.2.1.1. Penentuan Spesifikasi Masalah dengan QS .........

V-5

5.2.1.2. Tata letak Lantai Produksi Aktual .......................

V-7

5.2.1.3. Iterasi dengan Algoritma CRAFT .......................

V-8

5.2.1.3.1. Iterasi 1.................................................

V-9

5.2.1.3.2. Iterasi 2.................................................

V-10

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
5.2.1.4. Lokasi Kandidat I/O Point ...................................

V-13

5.2.1.5. Data Jarak antar Kandidat I/O point ....................

V-14

5.2.2. Pengolahan Data untuk Penentuan Jalur Perpindahan

VI

Bahan ...............................................................................

V-15

5.2.2.1. Representasi .........................................................

V-16

5.2.2.2. Penentuan Parameter ...........................................

V-16

5.2.2.3. Inisialisasi Populasi Awal ....................................

V-16

5.2.3. Seleksi ...............................................................................

V-19

5.2.4. Penyilangan (Crossover ) ..................................................

V-26

5.2.5. Mutasi ...............................................................................

V-30

5.2.6. Pelestarian Kromosom ......................................................

V-34

ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ..........................................

VI-1

6.1. Hasil Rekapitulasi Nilai Fitness ..................................................

VI-1

6.2. Hasil Susunan Gen Individu Terbaik ..........................................

VI-1

6.3. Layout I/O Point..........................................................................

VI-2

6.4. Evaluasi Penggunaan I/O Point ...................................................

VI-3

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

VII KESIMPULAN DAN SARAN
7.1. Kesimpulan ................................................................................. VII-1
7.2. Saran ............................................................................................ VII-2

DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

TABEL
1.1.

HALAMAN
Data Jumlah Perpindahan dan Jumlah Kesalahan Arah
Perpindahan ........................................................................

I-3

2.1.

Rincian Tenaga Kerja PT. Putra Sejahtera Mandiri ...........

II-8

2.2.

Pembagian Shift Kerja dan Jam Kerja Karyawan PT. Putra
Sejahtera Mandiri Vulkanisir .............................................

II-9

3.1.

Tabel Susunan Gen Ilmu Genetik ......................................

III-13

5.1.

Data Departemen Produksi ................................................

V-1

5.2.

Frekuensi Perpindahan Material antar Departemen ...........

V-3

5.3.

Kandidat I/O Point untuk Masing-masing Departemen.....

V-13

5.4.

Data Jarak antar Kandidat I/O Point (meter) .....................

V-15

5.5.

Populasi Awal Generasi Pertama .......................................

V-17

5.6.

Fitness Relatif dan Fitness Kumulatif................................

V-20

5.7.

Bilangan Acak untuk Seleksi .............................................

V-23

5.8.

Kromosom Baru Hasil Seleksi ...........................................

V-24

5.9.

Bilangan Acak untuk Crossover ........................................

V-26

5.10.

Kromosom-kromosom yang Akan Disilangkan.................

V-27

5.11.

Bilangan Acak untuk Posisi Crossover Satu Titik .............

V-29

5.12.

Hasil Kromosom-kromosom yang Dicrossover .................

V-29

5.13.

Bilangan Acak untuk Mutasi..............................................

V-31

5.14.

Kromosom dan Posisinya yang Terkena Mutasi ................

V-33

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL

HALAMAN

5.15.

Hasil Susunan Gen Setelah Mutasi ....................................

V-34

5.16.

Bilangan Acak untuk Pelestarian Kromosom ....................

V-34

5.17.

Kromosom-kromosom yang Akan Diganti ........................

V-35

5.18.

Kromosom-kromosom Pengganti ......................................

V-36

5.19.

Populasi Akhir Generasi Pertama/Populasi Awal Generasi
Kedua .................................................................................

V-36

5.20.

Hasil Susunan Gen Akhir Pada Generasi 3 ........................

V-39

6.1.

Hasil Rekapitulasi Nilai Fitness Terbaik, Terburuk, dan

6.2.

Rata-rata .............................................................................

VI-1

Hasil Susunan Gen Individu Terbaik dalam 3 Generasi ....

VI-2

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR
2.1.

HALAMAN

Struktur Organisasi PT. Putra Sejahtera Mandiri
Vulkanisir ..................................................................................

II-4

2.2.

Blok Diagram Proses Vulkanisir Ban .......................................

II-15

3.1.

Contoh Single Point Crossover .................................................

III-16

3.2.

Contoh Order Based Crossover ................................................

III-17

3.3.

Contoh Shift Mutation ...............................................................

III-17

4.1.

Kerangka Konseptual Penelitian ...............................................

IV-3

4.2.

Flow Diagram Pengolahan Data dengan Algoritma Genetik ...

IV-6

4.3.

Blok Diagram Penelitian ...........................................................

IV-7

5.1.

Block Layout Departemen Produksi PT. Putera Sejahtera

Mandiri ......................................................................................

V-3

5.2.

Penentuan Spesifikasi Masalah .................................................

V-6

5.3.

Penentuan Departemen..............................................................

V-7

5.4.

Tata Letak Aktual dengan Software QS....................................

V-8

5.5.

Pemilihan Pertukaran antar 2 Departemen ................................

V-9

5.6.

Pemilihan Metode Jarak Pengukuran antar Departemen ..........

V-9

5.7.

Tata Letak Hasil Iterasi 1 ..........................................................

V-10

5.8.

Tata Letak Hasil Iterasi 2 ..........................................................

V-11

5.9.

Block Layout Metode CRAFT ..................................................

V-12

5.10.

Block Layout Departemen dan Lokasi Kandidat I/O Point .......

V-13

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

5.11.

Block Layout Tata Letak Awal ..................................................

V-41

5.12.

Block Layout Tata Letak Usulan ...............................................

V-42

6.1.

Tata Letak I/O Point..................................................................

VI-3

Universitas Sumatera Utara