Penjadwalan Produksi dengan Menggunakan Algoritma Simulated Annealing di PT. Guna Kemas Indah

PENJADWALAN PRODUKSI DENGAN MENGGUNAKAN
ALGORITMA SIMULATED ANNEALING
DI PT. GUNA KEMAS INDAH

TUGAS SARJANA :
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh :
SARAH HUTAHAEAN
100423010

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI
F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan
kuasa-Nya Laporan Tugas Sarjana ini dapat diselesaikan dengan baik.
Laporan Tugas Sarjana merupakan salah satu syarat akademis yang harus
dipenuhi untuk mendapatkan gelar sarjana S-1 di kampus Universitas Sumatera
Utara. Laporan ini berisi tentang keadaan dan aktivitas yang dilakukan mahasiswa
di perusahaan untuk melakukan penelitian berdasarkan metode analisis yang telah
dipilih sebelumnya sesuai masalah yang ada di perusahaan.
Tugas

sarjana

ini

berjudul

“Penjadwalan

Produksi

dengan

Menggunakan Algoritma Simulated Annealing di PT. Guna Kemas Indah”.
Tugas sarjana ini disusun berdasarkan sumber literatur mengenai perencanaan dan
pengendalian produksi agar dihasilkan suatu usulan jadwal produksi untuk
mengerjakan order tepat waktu di PT. Guna Kemas Indah.
Hasil yang optimal berusaha penulis berikan dalam Laporan Tugas Sarjana
ini namun disadari bahwa masih banyak kekurangan yang terdapat di dalam
Laporan Tugas Sarjana ini, karena itu diharapkan saran yang membangun demi
penyempurnaan pada penyusunan Laporan yang selanjutnya.
Akhir kata, semoga Laporan Tugas Sarjana ini bermanfaat.

Medan, Agustus 2014
Penulis

Sarah Hutahaean

Universitas Sumatera Utara

UCAPAN TERIMAKASIH
Dalam penulisan Tugas Sarjana ini, penulis telah banyak mendapat
bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, baik berupa materi, moral,
informasi maupun administrasi. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku Ketua Departemen Teknik Industri
Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT., selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri
USU sekaligus selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberi bimbingan
dan bantuan selama pelaksanaan dan pengerjaan Laporan Tugas Sarjana.
3. Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT selaku dosen Kordinator Tugas Sarjana,
Koordinator Bidang Rekayasa Sistem Manufaktur, dan selaku Dosen Penguji
yang telah membimbing Penulis selama pengerjaan Laporan Tugas Sarjana.

4. Bapak Ikhsan Siregar, ST, M.Eng selaku Dosen Pembimbing II yang telah
banyak memberi bimbingan, ilmu dan bantuan selama pelaksanaan dan
pengerjaan Laporan Tugas Sarjana.
5. Bapak Sugiharto Pujangkoro, MM, selaku Dosen Penguji yang telah memberi
banyak masukan, ilmu dan bantuan selama pelaksanaan dan pengerjaan
Laporan Tugas Sarjana.

Universitas Sumatera Utara

6. Bapak Ranu selaku Manajer Personalia dan Bapak Dadang selaku Kepala
Produksi PT. Guna Kemas Indah yang memberi arahan, informasi, dan bantuan
selama menjalankan penelitian di lantai pabrik pada PT. Guna Kemas Indah.
7. Pegawai administrasi Jurusan Teknik Industri; Bang Mijo, Bang Nurman, Kak
Dina, dll yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan administrasi
laporan skripsi.
8. Pegawai perpustakaan Teknik Industri; Kak Rahma, Kak Mia dan Bang Kumis
yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan skripsi.
9. Orangtua penulis Bachtiar Hutahaean dan Netty Panjaitan beserta saudarasaudara penulis yang terkasih yang telah mendukung penulis dalam doa,
materi, moral juga semangat untuk menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana.
10. Semua rekan-rekan Teknik Industri USU program studi PPSE stambuk 2010

yang telah memberikan motivasi dan semangat dalam pengerjaan Laporan
Tugas Sarjana.
Akhirnya, kiranya Tuhan Yang Maha Esa yang mengaruniakan berkah-Nya
dalam perjalanan hidup Bapak, Ibu dan saudara sekalian.
Medan, Agustus 2014
Penulis,

Universitas Sumatera Utara

Sarah Hutahaean

DAFTAR ISI

BAB

HALAMAN
LEMBAR JUDUL............................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................

ii

SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA ...........................

iii

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

iv

UCAPAN TERIMAKASIH ............................................................

v

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

vii

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

xiii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................... xvii

I

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................

ixx

ABSTRAK .......................................................................................

xx

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

I-1

1.1

Latar Belakang.......................................................................

I-1

1.2

Perumusan Masalah ...............................................................

I-4

Universitas Sumatera Utara

1.3

Tujuan dan Manfaat Penelitian ..............................................

I-5

DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB

II

HALAMAN
1.4

Batasan Masalah dan Asumsi ................................................

I-5

1.5

Sistematika Penulisan Laporan..............................................

I-6

GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ....................................... II-1
2.1

Sejarah Perusahaan ...............................................................

II-1

2.2

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

II-2

2.3

Lokasi Perusahaan ................................................................

II-3

2.4

Daerah Pemasaran ................................................................

II-3

2.5

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

II-4

2.5.1 Struktur Organisasi ....................................................

II-4

2.5.2 Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab ...................

II-4

2.5.3 Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja .........................

II-4

2.5.4 Sistem Pengupahan dan Fasilitas lainnya ..................

II-7

Proses Produksi ....................................................................

II-11

2.6

Universitas Sumatera Utara

2.6.1 Standar Mutu Produk .................................................

II-11

DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB

II

HALAMAN
2.6.2 Bahan yang Digunakan .............................................

II-13

2.6.3 Uraian Proses Produksi ..............................................

II-16

2.6.4 Mesin dan Peralatan ...................................................

II-19

LANDASAN TEORI ....................................................................... III-1
3.1

Defenisi Penjadwalanaan ......................................................

III-1

3.3

Tujuan Penjadwalan .............................................................

III-2

3.3

Terminologi Penjadwalan ......................................................

III-3

3.3.1 Parameter Performansi Penjadwalan .........................

III-5

3.4

Aturan Prioritas ....................................................................

III-6

3.5

Algoritma Simulated Annealing ...........................................

III-7

3.6

Pengukuran Waktu ( Time Study) .......................................... III-12

3.7

Pengukuran Waktu dengan Stopwatch Time Study
( Jam Henti)

....................................................................... III-15

Universitas Sumatera Utara

3.8

Penilaian Performance Kerja ................................................ III-18

DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB

HALAMAN
3.9

IV

Penetapan Kelonggaran ( Allowance) ................................... III-21

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

IV-1

4.1

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

IV-1

4.2

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

IV-1

4.3

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

IV -1

4.4

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

IV -2

4.4.1 Variabel Penelitian.....................................................

IV -2

4.5

Prosedur Penelitian ................................................................

IV -4

4.6

Studi Pustaka .......................................................................

IV -5

4.7

Pengumpulan Data.................................................................

IV -5

4.8

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

IV -7

4.9

Metode Analisis Pemecahan Masalah ................................... IV -10

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
V

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

V-1

5.1

Pengumpulan Data.................................................................

V -1

5.1.1 Data Permintaan Produk ............................................

V-1

5.1.2 Data Mesin .................................................................

V-1

5.1.3 Proses Produksi Pembuatan Cangkir Plastik Bening

V-2

5.1.4 Waktu Siklus Setiap WC Selama Pengamatan Untuk

5.2

Seluruh Tipe Cangkir Plastik Bening ........................

V-4

5.1.5 Waktu Set Up .............................................................

V-6

5.1.6 Rating Factor dan Allowance ....................................

V-6

5.1.7 Penilaian Allowance .................................................

V-8

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

V-9

5.2.1 Menguji Keseragaman dan Kecukupan Data ............

V-10

5.2.1.1 Uji Keseragaman Data ...................................

V-10

5.2.1.2 Uji Kecukupan Data ......................................

V-12

Universitas Sumatera Utara

5.2.2 Waktu Normal dan Waktu Baku................................

V-15

DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB

HALAMAN
5.2.3 Waktu Penyelesaian ...................................................

V-17

5.2.4 Penjadwalan Produksi ................................................

V-17

5.2.4.1 Solusi Awal dengan Metode
First Come First Served ................................

V-17

5.2.4.2 Inisialisasi Parameter Simulated Annealing..

V-19

5.2.4.3 Pembangkitan Solusi Baru ............................

V-20

5.2.4.4 Pengujian Distribusi Algoritma

VI

Simulated Annealing .....................................

V-26

5.2.4.5 Penentuan Solusi Penjadwalan Terbaik ........

V-29

PEMECAHAN MASALAH .........................................................

VI-1

6.1

6.2

Analisis Penjadwalan Cangkir Plastik Bening
dengan metode First Come First Served .............................

VI-1

Analisis Hasil Penjadwalan dengan Simulated Annealing ..

VI -2

Universitas Sumatera Utara

6.3

Perbandingan Metode First Come First Served dengan

DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB

HALAMAN
Simulated Annealing .......................................................................

VII

VI -3

KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... VII-1
7.1

Kesimpulan ............................................................................

VII-1

7.2

Saran ......................................................................................

VII-2

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

TABEL

HALAMAN

1.1.

Data Permintaan Produk Periode Juni 2013......................................

1.2.

Data Pesanan dan Keterlambatan
Produksi Cangkir Plastik Bening...................................... .................

2.1.

I-2

I-2

Perincian Jumlah Tenaga Kerja
di PT. Guna Kemas Indah...................................... ............................ II-5

2.2.

Jam Kerja Normal Karyawan............................................................. II-6

2.3.

Syarat Mutu Cangkir Plastik untuk
Air Minum dalam Kemasan...................................... ......................... II-12

3.1.

Rating Performance Menurut Cara Schumard.................................. III-20

5.1.

Data Permintaan Produk Bulan Juli 2013...................................... .... V-1

5.2.

Jumlah Mesin di Setiap Stasiun Kerja...................................... ......... V-1

5.3.

Proses Produksi Pembuatan
Cangkir Plastik Bening...................................... ................................ V-2

Universitas Sumatera Utara

5.4.

Waktu Siklus untuk Tipe MGT 20..................................................... V-4

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL

HALAMAN

5.5.

Waktu Siklus untuk Tipe MK AD 110...................................... ........ V-4

5.6.

Waktu Siklus untuk Tipe MK 125 D...................................... ........... V-5

5.7.

Waktu Siklus untuk Tipe MG 180...................................... ............... V-5

5.8.

Waktu Siklus untuk Tipe MK EM 180...................................... ........ V-5

5.9.

Waktu Siklus untuk Tipe MGA 150...................................... ............ V-6

5.10.

Waktu set up masing-masing stasiun kerja...................................... .. V-6

\5.11.

Penilaian Westinghouse Factor Operator...................................... .... V-7

5.12.

Penetapan Allowance Terhadap
Proses Produksi...................................... ............................................ V-8

5.13.

Pengukuran Waktu Stasiun Kerja I
Tipe MGT 20...................................... .............................................. V-10

5.14.

Rekapitulasi Uji Keseragaman Data
pada Job I...................................... .................................................... V-11

5.15.

Uji Kecukupan Data Stasiun Kerja I

Universitas Sumatera Utara

Tipe MGT 20...................................... .............................................. V-13

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL
5.16.

HALAMAN

Rekapitulasi Uji Kecukupan Data
Waktu Proses...................................... .............................................. V-14

5.17.

Perhitungan Waktu Normal dan
Waktu Baku...................................... ................................................. V-16

5.18.

Waktu Penyelesaian Job Pada Setiap
Stasiun Kerja (Menit)...................................... ................................... V-17

5.19.

Waktu Penyelesaian Job
Aturan FCFS ( Menit)...................................... .................................. V-18

5.20.

Rekapitulasi Perhitungan Makespan Awal..................................... .. V-19

5.21.

Pengkodean Masing-masing Job...................................... ................. V-20

5.22.

Waktu Penyelesaian Tiap Job Iterasi 1
(Dalam Menit)...................................... .............................................. V-21

5.23.

Perhitungan Makespan Iterasi 1...................................... ................... V-21

5.24.

Waktu Penyelesaian Tiap Job Iterasi 2...................................... ........ V-22

Universitas Sumatera Utara

5.25.

Perhitungan Makespan Iterasi 2...................................... ................... V-22

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL
5.26.

HALAMAN

Hasil Iterasi Pertukaran Urutan Job
untuk T0 = 200...................................... ............................................. V-23

5.27.

Hasil Iterasi Pertukaran Urutan Job
untuk T0 = 190...................................... ............................................. V-24

5.28.

Hasil Iterasi Pertukaran Urutan Job
untuk T = 180,5...................................... ............................................ V-27

5.29.

Rekapitulasi Hasil Makespan pada Iterasi Ti = 180,5
dalam satuan Menit...................................... ..................................... V-27

5.30.

Rekapitulasi Hasil Makespan pada Iterasi Ti = 180,5
dalam satuan Jam...................................... ........................................ V-28

5.31.

Waktu Penyelesaian Tiap Job (Menit)............................................... V-30

5.32.

Nilai Makespan Hasil
Penjadwalan Simulated Annealing...................................... .............. V-30

6.1.

Waktu Penyelesaian Tiap Job (Menit)...................................... ......... VI-1

Universitas Sumatera Utara

6.2.

Hasil Perhitungan Makespan

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL

HALAMAN

Aktual (Menit)...................................... ............................................. VI-1
6.3.

Waktu Penyelesaian Tiap Job (Menit)...................................... ......... VI-4

6.4.

Nilai Makespan Hasil
Penjadwalan Simulated Annealing...................................... .............. VI-4

6.5.

Perbandingan Metode First Come First Served dengan
Metode Simulated Annealing...................................... ....................... VI-6

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Gambar

Halaman

2.1.

Bahan Baku Biji Plastik Polyprophylene........................................... II-13

2.2.

Bahan Baku Biji Plastik Titanlene............................... ...................... II-13

2.3.

Bahan Baku Crycle dari Cangkir Plastik dan
Gulungan Sheet............................... ................................................... II-14

2.4.

Bahan Katalis Cesa Nukleant............................................................. II-15

2.5.

Mesin Crusher. .................................................................................. II-20

2.6.

Mesin Polisher. .................................................................................. II-19

2.7.

Mesin Mixer dan Extrure. .................................................................. II-19

2.8.

Mesin Thermoformer dari Belakang. ................................................. II-19

2.9.

Mesin Thermoformer dari Depan....................................................... II-21

2.10.

Bak Conveyer. .................................................................................... II-21

2.11.

Printing Machine Tampak Dari Luar. ............................................... II-21

2.12.

Printing Machine Tampak Dari Dalam. ............................................ II-21

2.13.

Machine Injection Molding. ............................................................... II-21

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR (Lanjutan)
Gambar

Halaman

2.14.

Timbangan. ........................................................................................ II-21

2.15.

Cetakan (Jantan)................................................................................. II-21

2.16.

Cetakan pada Besi Bawah. ................................................................. II-21

3.1.

Peta Gantt (Gantt Chart)............................... ..................................... III-4

3.2.

Flowchart Algoritma Simulated Annealing............................... ................... II-10

4.1.

Kerangka Konseptual Penelitian.................................................................. IV-2

4.2.

Blok Diagram Prosedur Penelitian............................... ............................... IV-4

4.3.

Blok Diagram Pengolahan Data............................... ................................... IV-7

4.4.

Flow Chart Simulated Annealing dalam
Pengurutan Job............................... ............................................................. IV-1

5.1.

Peta Kontrol Cangkir Plastik Bening Tipe MGT 20
pada WC I............................... ..................................................................... V-11

5.2.

Grafik Simulated Annealing
pada Iterasi T = 180,5............................... ................................................... V-26

6.1.

Gantt Chart Penjadwalan Produksi Berdasarkan Metode
First Come First Served............................... ...............................................

V-3

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR (Lanjutan)
Gambar
6.1.

Halaman
Gantt Chart Penjadwalan Produksi Berdasarkan Metode
Simulated Annealing............................... .....................................................

V-5

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

PT. Guna Kemas Indah merupakan perusahaan manufaktur yang
memproduksi cangkir plastik dan joly berdasarkan pesanan pelanggan (job order).
Produk Cangkir plastik bening merupakan produk unggulan perusahaan karena
selalu dipesan pelanggan dalam jumlah besar. Perusahaan menerapkan
penjadwalan produksi sesuai urutan job pada pesanan, dimana setiap job yang
pertama datang harus diselesaiakan terlebih dahulu dari job lain (yang memiliki
batas waktu pengerjaan yang sama). Hal ini berdampak pada keterlambatan
pengiriman produk ke tangan konsumen. Untuk menghindari keterlambatan
pengiriman produk, perlu dilakukan penjadwalan produksi di perusahaan guna
meminimalkan waktu penyelesaian produk (makespan). Penelitian ini
menggunakan Algoritma Simulated Annealing. Algoritma Simulated Annealing
termasuk jenis metode heuristik karena memiliki potensi besar untuk
menyelesaikan permasalahan optimasi, dimana parameter yang digunakan adalah
temperatur awal (Ti) sebesar 2000C, faktor suhu reduksi (s) sebesar 0,95, jumlah
iterasi sebanyak 15 kali. Solusi awal pada Algoritma Simulated Annealing
menggunakan metode First Come First Served. Dari hasil penelitian, makespan
yang dihasilkan pada metode First Come First Served adalah sebesar 24568,75
menit, sedangkan pada metode Algoritma Simulated Annealing adalah sebesar
20149,89 menit. Dapat dilihat bahwa dengan menggunakan metode usulan
tersebut, maka terdapat pengurangan makespan sebesar 4418.86 menit = 75,65
jam = 3,06 hari. Sehingga penjadwalan job dapat terpenuhi tepat waktu dan tidak
terjadi keterlambatan dari due date yang ditetapkan sebesar 14 hari. Sehingga
dapat disimpulkan Algoritma Simulated Annealing lebih efektif daripada metode
First Come First Served.

Keyword : Penjadwalan produksi, Algoritma Simulated Annealing, Flow Shop,
Makespan.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara