Penjadwalan Produksi Dengan Pendekatan Cross Entropy-Genetic Algorithm di PT Wijaya Karya Beton PPB Sumut

PENJADWALAN PRODUKSI DENGAN PENDEKATAN
CROSS ENTROPY-GENETIC ALGORITHM DI PT WIJAYA

KARYA BETON PPB SUMUT

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

Oleh:

VERAYANTI C. SIMANULLANG
NIM. 120403139

DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI
F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN

2016

No. Dok.: FM-GKM-TI-TS-01-01A; Tgl. Efektif : 01 Desember 2015; Revisi : 00
Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji syukur dipanjatkan ke hadirat Tuhan yang Maha Esa karena atas
berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas
sarjana dengan baik.
Tugas sarjana merupakan salah satu syarat bagi penulis untuk
mendapatkan gelar sarjana teknik di Departemen Teknik Industri, khususnya
program studi reguler strata satu, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul untuk tugas sarjana ini adalah “Penjadwalan Produksi dengan

Pendekatan Cross Entropy-Genetic Algorithm di PT. Wijaya Karya Beton PPB
SUMUT”.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan
tugas sarjana ini. 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

JULI, 2016

Universitas Sumatera Utara

UCAPAN TERIMAKASIH

Syukur dan terimakasih penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada
Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk

merasakan dan mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta
telah membimbing penulis selama masa kuliah dan penulisan laporan tugas
sarjana ini.
Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan
dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun
administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih
kepada:
1.

Ir. Khawarita Siregar, M.T. selaku Ketua Departemen Teknik Industri
Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas
Sarjana ini.

2.

Ir. Dini Wahyuni, M.T. selaku Dosen Pembimbing atas waktu, bimbingan,
pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian
Tugas Sarjana ini.

3.


Ayahanda Parsaoran Simanullang dan Ibunda Maniur Manalu yang tiada
hentinya mendukung penulis baik secara moril maupun materil sehingga
laporan ini dapat diselesaikan. Penulis menyadari tidak dapat membalas
segala kebaikan dan kasih sayang dari keduanya, oleh karena itu izinkanlah
penulis memberikan karya ini sebagai ungkapan rasa terima kasih sebesarbesarnya kepada Ayahanda dan Ibunda tercinta.

Universitas Sumatera Utara

4.

Seluruh dosen Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran selama perkuliahan yang
menjadi bekal penulis dalam meyelesaikan penulisan tugas sarjana ini.

5.

Staf pegawai Teknik Industri, Bang Nurmansyah, Bang Ridho, Bang Mijo,
Kak Dina, Kak Rahma dan Kak Ani, terimakasih atas bantuannya dalam hal
penyelesaian administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini.


6.

Pak Ahmad Zainudin, Pak Rahmad Randianto, Pak Muharyanto, dan seluruh
Staff Bagian TM yang telah memberikan izin dan berbagai fasilitas di PT

Wijaya Karya Beton PPB Sumut sehingga memudahkan penulis dalam
mengumpulkan data.
7.

Abang dan kakak tercinta Charly Simanullang, Eben Simanullang, Suminta
Simanullang, Astrina Simanullang, Sanggul Simanullang yang selalu
membantu dan mendukung penulis untuk secepatnya menyelesaikan laporan
ini.

8.

Rekan-rekan seperjuangan TA di PT Wijaya Karya Beton PPB Sumut, Dewi
Clara Siahaan dan Dessy Marpaung yang telah banyak memberi kenangan,
motivasi, dan saran kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini.


9.

Sahabat kancil, Dessy, Laksmi, Tivani, Mega, Neneng, Timbul, Blandina dan
Tiur yang selalu memberikan dukungan, semangat, dan telah menemani
penulis melewati masa-masa perkuliahan di USU.

10. Sahabat seperjuangan selama di Teknik Industri, Miska, Sarah, Ami, Dewi,
Febri, Nurul yang telah menemani penulis melewati masa-masa perkuliahan
di USU.

Universitas Sumatera Utara

11. Teman-teman DUA BELATI yang telah memberi dukungan kepada penulis.
12. Dan seluruh pihak yang telah membantu penulis yang tidak mungkin
disebutkan satu per satu, hanya Tuhan Yang Maha Esa yang dapat membalas
kalian semua, Amin.

Universitas Sumatera Utara


DAFTAR ISI

BAB

I

II

HALAMAN

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

i

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

ii

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


iii

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

iv

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

viii

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

ix

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

xv

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


xx

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

xxi

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

I-1

1.1.

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

I-1

1.2.

Rumusan Masalah .......................................................


I-5

1.3.

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

I-5

1.4.

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

I-6

1.5.

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

I-7


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

II-1

2.1.

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

II-1

2.2.

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

II-3

2.3.

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

II-5

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB
2.4.

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

II-6

2.5.

Tenaga Kerja, Jam Kerja, dan Sistem Pengupahan ....

II-7

2.5.1. Tenaga Kerja ...................................................

II-7

2.5.2. Jam Kerja ........................................................

II-8

2.5.3. Sistem Pengupahan .........................................

II-10

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

II-11

2.6.1. Standar Mutu Bahan/Produk ...........................

II-11

2.6.2. Bahan ..............................................................

II-12

2.6.2.1. Bahan Baku ........................................

II-12

2.6.2.2. Bahan Penolong .................................

II-14

2.6.2.2. Bahan Tambahan................................

II-15

2.6.2. Uraian Proses Produksi ...................................

II-16

TINJAUAN PUSTAKA .......................................................

III-1

3.1.

Penjadwalan ................................................................

III-1

3.1.1. Tujuan Penjadwalan ........................................

III-3

3.1.2. Terminologi Penjadwalan ...............................

III-4

3.1.3. Klasifikasi Penjadwalan ..................................

III-5

3.1.4. Penjadwalan Flow shop ..................................

III-8

Makespan ....................................................................

III-9

2.6.

III

HALAMAN

3.2.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB
3.3.

HALAMAN
Pengukuran Waktu (Time Study) ................................

III-10

3.3.1. Pengukuran Waktu Jam Henti.........................

III-11

3.3.2. Tingkat Ketelitian dan Tingkat Keyakinan .....

III-13

3.3.3. Pengujian Keseragaman Data .........................

III-14

3.3.4. Menghitung Jumlah Data Pengamatan yang
Diperlukan (N’) ...............................................

III-15

3.3.5. Menentukan Waktu Terpilih, Waktu Normal
dan Waktu Standar ..........................................

III-15

3.3.6. Penyesuaian dan Kelonggaran ........................

III-16

Cross Entropy .............................................................

III-21

3.4.1. Ide Dasar Cross Entropy .................................

III-23

3.4.2. Cross Entropy Sebagai Kombinasi Optimisasi ...

III-25

Algoritma Genetika.....................................................

III-27

3.5.1. Struktur Umum Algoritma Genetika...............

III-28

3.5.2. Istilah dalam Genetic Algorithm .....................

III-29

3.5.3. Komponen Utama Dalam Genetic Algorithm .

III-30

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

IV-1

4.1.

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

IV-1

4.2.

Jenis Penelitian ...........................................................

IV-1

3.4.

3.5.

IV

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

V

HALAMAN

4.3.

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

IV-1

4.4.

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

IV-2

4.5.

Kerangka Berpikir.......................................................

IV-3

4.6.

Instrumen Penelitian ...................................................

IV-3

4.7.

Metode Pengumpulan Data .........................................

IV-3

4.8.

Metode Pengolahan Data ............................................

IV-4

4.9.

Analisis Pemecahan Masalah......................................

IV-6

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

IV-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. Uraian Proses Produksi ...................................

V-2

5.1.4. Data Pengukuran Waktu .................................

V-4

5.1.5. Rating Factor dan Allowance .........................

V-7

5.1.6. Kapasitas dan Waktu Setup Tiap Work

5.2.

Center ..............................................................

V-9

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

V-9

5.2.1. Uji Keseragaman Data ....................................

V-9

5.2.2. Uji Kecukupan Data ........................................

V-15

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
5.2.3. Perhitungan Waktu Normal dan Waktu Standar ..

V-16

5.2.4. Waktu Penyelesaian ........................................

V-19

5.2.5. Penjadwalan Aktual Perusahaan .....................

V-21

5.2.6. Penjadwalan dengan Cross Entropy – Genetic

VI

Algorithm .........................................................

V-22

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

IV-1

6.1.

Analisis Penjadwalan Produksi Tiang Pancang
Kondisi Aktual Perusahaan .........................................

6.2.

Analisis

Penjadwalan

dengan

Metode

VI-1

Cross

Entropy-Genetic Algorithm.........................................

VI-2

6.3.

Analisis Total Keterlambatan .....................................

VI-2

6.4.

Analisis Parameter Performansi Penjadwalan ............

VI-4

6.4.1. Analisis Performansi dengan Efficiency Index
(EI) ..................................................................

VI-4

6.4.2. Analisis Performansi dengan Relative Error
(RE) .................................................................

VI-4

VII KESIMPULAN DAN SARAN .............................................

VII-1

7.1.

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

VII-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB
7.2.

HALAMAN
Saran… .......................................................................

VII-2

DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

TABEL

HALAMAN

1.1.

Data Keterlambatan Pengiriman Produk Tahun 2015 .....

1.2.

Data Produksi PT Wijaya Karya PPB SUMUT

I-2

Tahun 2015 .................................................................

I-5

2.1.

Jumlah Tenaga Kerja PT. Wijaya Karya Beton ..........

II-7

2.2.

Jam Kerja Bagian Kantor pada PT Wijaya Karya
Beton PPB SUMUT ....................................................

2.3.

II-8

Jam Kerja Shift Pagi dan Malam pada PT Wijaya
Karya Beton PPB SUMUT .........................................

II-9

2.4.

Bahan Baku Material Alam ........................................

II-11

2.5.

Bahan Baku Material Industri .....................................

II-12

2.6.

Bahan Tambahan Additive ..........................................

II-12

3.1.

Westinghouse Factors .................................................

II-19

5.1.

Data Permintaan Tiang Pancang Bulan April 2016 ....

V-1

5.2.

Data Mesin Pembuatan Produk Tiang Pancang ..........

V-1

5.3.

Waktu

Siklus

untuk

Tiang

Pancang

Tipe

40.A2.M.09.7.B ..........................................................
5.4.

Waktu

Siklus

untuk

Tiang

Pancang

Tipe

40.A2.B.10.7.B ...........................................................
5.5.

Waktu

Siklus

untuk

Tiang

Pancang

V-4

V-5

Tipe

40.B0.B.12.7.B ...........................................................

V-5

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL
5.6.

HALAMAN
Waktu

Siklus

untuk

Tiang

Pancang

Tipe

45.A1.M.12.7.B ..........................................................
5.7.

Waktu

Siklus

untuk

Tiang

Pancang

Tipe

50.A1.M.10.7.B ..........................................................
5.8.

Waktu

Siklus

untuk

Tiang

Pancang

Waktu

Siklus

untuk

Tiang

Pancang

V-6

Tipe

50.A1.B.11.7.B ...........................................................
5.9.

V-5

V-6

Tipe

60.A1.M.09.7.B ..........................................................

V-7

5.10.

Rating Factor dan Allowance Tiap Stasiun Kerja ......

V-8

5.11.

Data Kapasitas dan Waktu Setup Tiap Work Center ..

V-9

5.12.

Uji Keseragaman Data untuk Tiang Pancang Tipe
40.A2.M.09.7.B ..........................................................

5.13.

Uji Keseragaman Data untuk Tiang Pancang Tipe
40.A2.B.10.7.B ...........................................................

5.14.

V-13

Uji Keseragaman Data untuk Tiang Pancang Tipe
45.A1.M.12.7.B ..........................................................

5.16.

V-12

Uji Keseragaman Data untuk Tiang Pancang Tipe
40.B0.B.12.7.B ...........................................................

5.15.

V-12

V-13

Uji Keseragaman Data untuk Tiang Pancang Tipe
50.A1.M.10.7.B ..........................................................

V-14

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL
5.17.

HALAMAN
Uji Keseragaman Data untuk Tiang Pancang Tipe
50.A1.B.11.7.B ...........................................................

5.18.

Uji Keseragaman Data untuk Tiang Pancang Tipe
60.A1.M.09.7.B ..........................................................

5.19.

V-14

Uji

Kecukupan

Data

untuk

V-15

PembuatanTiang

Pancang .......................................................................

V-16

5.20.

Perhitungan Waktu Standar ........................................

V-18

5.21.

Data Kapasitas dan Waktu Setup Tiap Work Center ..

V-20

5.22.

Waktu Penyelesaian Tiap Job pada Tiap Work
Center ..........................................................................

V-20

5.23.

Urutan Pekerjaan Produk Tiang Pancang ...................

V-21

5.24.

Makespan Penjadwalan Aktual Perusahaan ...............

V-21

5.25.

Perhitungan Makespan Penjadwalan CEGA Sampel
X1................................................................................

5.26.

Perhitungan Makespan Penjadwalan CEGA Sampel
X2................................................................................

5.27.

V-26

Perhitungan Makespan Penjadwalan CEGA Sampel
X3................................................................................

5.28.

V-25

V-26

Perhitungan Makespan Penjadwalan CEGA Sampel
X4................................................................................

V-27

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL
5.29.

HALAMAN
Perhitungan Makespan Penjadwalan CEGA Sampel
X5................................................................................

5.30.

Perhitungan Makespan Penjadwalan CEGA Sampel
X6................................................................................

5.31.

V-29

Perhitungan Makespan Penjadwalan CEGA Sampel
X10..............................................................................

5.35.

V-29

Perhitungan Makespan Penjadwalan CEGA Sampel
X9................................................................................

5.34.

V-28

Perhitungan Makespan Penjadwalan CEGA Sampel
X8................................................................................

5.33.

V-28

Perhitungan Makespan Penjadwalan CEGA Sampel
X7................................................................................

5.32.

V-27

V-30

Rekapitulasi Perhitungan Makespan Untuk Semua
Sampel ........................................................................

V-31

5.36.

Pengurutan Perhitungan Makespan ............................

V-31

5.37.

Pembangkitan Bilangan Random Penentuan Cross
Over ............................................................................

V-37

5.38.

Proses Cross Over .......................................................

V-39

5.39.

Hasil Cross Over .........................................................

V-40

5.40.

Penentuan Mutasi Pada Kromosom ............................

V-41

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL

HALAMAN

5.41.

Proses Hasil Mutasi ....................................................

V-43

5.42.

Hasil Perhitungan Makespan Sampel X1 ...................

V-47

5.43.

Hasil Perhitungan Makespan Sampel X2 ...................

V-47

5.44.

Hasil Perhitungan Makespan Sampel X3 ...................

V-48

5.45.

Hasil Perhitungan Makespan Sampel X4 ...................

V-48

5.46.

Hasil Perhitungan Makespan Sampel X5 ...................

V-49

5.47.

Hasil Perhitungan Makespan Sampel X6 ...................

V-49

5.48.

Hasil Perhitungan Makespan Sampel X7 ...................

V-50

5.49.

Hasil Perhitungan Makespan Sampel X8 ...................

V-50

5.50.

Hasil Perhitungan Makespan Sampel X9 ...................

V-51

5.51.

Hasil Perhitungan Makespan Sampel X10 .................

V-51

5.52.

Rekap Hasil Perhitungan Makespan Populasi Baru ...

V-52

6.1.

Jenis Tiang Pancang yang Dipesan .............................

VI-1

6.2.

Keterlambatan Produk Bulan April 2016 Kondisi
Aktual..........................................................................

6.3.

VI-2

Keterlambatan Produk Bulan April 2016 Metode
CEGA..........................................................................

VI-3

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR
2.1.

HALAMAN

Struktur organisasi PT Wijaya Karya Beton PPB
SUMUT ......................................................................

III-6

3.1.

Flowchart Algoritma Cross Entropy ..........................

III-26

3.2.

Ilustrasi Prosedur PMX ...............................................

III-34

4.1.

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

IV-3

4.2.

Block Diagram Pengolahan Data ................................

IV-5

4.3.

Flowchart

Penjadwalan

dengan

Pendekatan

Algoritma Cross Entropy-Genetic Algorithm .............

5.1.

Uji Keseragaman Data pada Work Center
Pembuatan

Produk

Tiang

Pancang

IV-8

I

Tipe

40.A2.M.09.7.B ..........................................................

V-11

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN
1.

HALAMAN

Uraian Tugas dan Tanggung Jawab PT Wijaya Karya Beton
PPB Sumut ...................................................................................

2.

Penentuan Rating factor

L-1

dengan Menggunakan Metode

Westinghouse ...............................................................................

L-2

3.

Allowance .....................................................................................

L-3

4.

Peta Kontrol Uji Keseragaman Data ............................................

L-4

5.

Surat Permohonan Tugas Sarjana ................................................

L-5

6.

Surat Penjajakan ke PT Wijaya Karya Beton PPB Sumut ...........

L-6

7.

Surat Keputusan tentang Surat Sarjana ........................................

L-7

8.

Surat Balasan Permohonan Melakukan Riset Sarjana dari PT

9.

Wijaya Karya Beton PPB Sumut .................................................

L-8

Form Asistensi Tugas Sarjana Dosen Pembimbing I ..................

L-9

Universitas Sumatera Utara