Penjadwalan Produksi Dengan Menggunakan Metode Cross Entropy Genetic Algorithm Untuk Tipe Produksi Flow Shop Pada PT. Socfin Indonesia Kebun Tanah Besih
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Lateks adalah getah kental yang dihasilkan banyak tumbuhan dan
membeku ketika terkena udara bebas. Lateks kebun akan menggumpal atau
membeku secara alami dalam waktu beberapa jam setelah dikumpulkan.
Penggumpalan alami atau spontan dapat disebabkan oleh timbulnya asam-asam
akibat terurainya bahan bukan karet yang terdapat dalam lateks akibat aktivitas
mikroorganisme. Salah satu perusahaan yang memproduksi lateks adalah PT.
Socfin Indonesia.
PT. Socfin Indonesia adalah perusahaan agribisnis yang bergerak di
perkebunan kelapa sawit dan karet serta produsen benih unggul kelapa sawit.
Untuk perkebunan karet, PT. Socfin Indonesia memproduksi karet jenis SIR 3CV
untuk latex grade dan SIR 10 untuk lower grade. Secara umum, masalah yang
dihadapi perusahaan adalah bagaimana menentukan urutan atau jadwal pekerjaan
yang harus diproses dengan urutan proses setiap pekerjaan sama agar diperoleh
waktu total penyelesaian pekerjaan (makespan) yang minimum.
Penjadwalan produksi flow shop merupakan salah satu kegiatan
perencanaan yang terdapat pada perusahaan manufaktur. Dimana penjadwalan
produksi melibatkan n job (jenis pekerjaan) dan m mesin (jenis mesin) yang
dalam proses produksinya, produk mendatangi mesin dengan urutan tahap yang
sama dan pada setiap tahap terdiri atas 1 buah mesin yang mana setiap job
Universitas Sumatera Utara
yangdikerjakan mengandung informasi tentang jenis produk. Pada dasarnya
penjadwalan produksi yang menggunakan strategi flow shop bertujuan
untukmenyelesaikan serangkaian pekerjaan (job) berdasarkan pada urutan proses
(Hasan, 2015).
Salah satu metode yang dapat dipakai untuk mengatasi permasalahan
penjadwalan yaitu dengan pendekatan metaheuristik. Metaheuristik yaitu metode
untuk mencari solusi yang memadukan interaksi antara prosedur pencarian lokal
dan strategi yang lebih tinggi untuk menciptakan proses yang mampu keluar dari
titik-titik local optimum dan melakukan pencarian di ruang solusi untuk
menemukan solusi global. Berbagai macam yang tergolong metode metaheuristic
salah satu diantaranya yaitu algoritma cross entropy dan genetic algorithm
(Santosa, 2011).
Berdasarkan penelitian yang telah banyak dilakukan sebelumnya,
permasalahan dalam mengurangi waktu produksi pada kasus penjadwalan flow
shop yang menggunakan metode Cross Entropy - Genetic Algorithm (CEGA)
pernah diterapkan pada perusahaan pembuatan sepatu. Hasil penelitian
menunjukkan penggunaan algoritma CEGA memberikan waktu total produksi
6,79% lebih efisien dibanding dengan metode yang diterapkan oleh perusahaan
(Hasan, 2015).
Selain itu penelitian lainnya juga dilakukan oleh perusahaan yang
memproduksi plastik yang membandingkan penggunaan metode Cross Entropy –
Genetic Algorithm dengan metode Genetic Algorithm – Simulated Annealing, dan
Hybrid Tabu Search. Hasil penelitian menunjukan penggunaan algoritma CEGA
Universitas Sumatera Utara
memberikan waktu total produksi paling kecil yaitu 2,8 menit lebih cepat
dibanding dengan metode lainnya (Wiratno, 2011).
Model algoritma yang digunakan dalam penelitian ini pada PT. Socfin
Indonesia Kebun Tanah Besih yaitu algoritma Cross Entropy - Genetic Algorithm
(CEGA). Penggunaan metode Cross Entropy-Genetic Algorithm ini dipilih karena
dapat menurunkan total waktu produksi dan menunjukkan performansi yang lebih
baik jika dibandingkan dengan algoritma lain.
Sehingga pada penelitan ini diterapkan metode Cross Entropy - Genetic
Algorithm pada kasus penjadwalan flow shop dengan menurunkan total waktu
produksi sehingga akan meningkatkan efisiensi utilitas produksi.
1.2.
Perumusan Masalah
Berdasarkan
latar
belakang
yang
telah
diuraikan
sebelumnya,
permasalahan yang dialami oleh PT. Socfin Indonesia Kebun Tanah Besih adalah
menentukan urutan atau jadwal pekerjaan yang harus diproses dengan urutan
proses setiap pekerjaan sama.
1.3.
Tujuan dan Manfaat
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk memperbaiki dan merancang
penjadwalan produksi.
Tujuan khusus yang ingin dicapai dalam penelitian tugas akhir ini adalah:
Universitas Sumatera Utara
1.
Mendapatkan nilai total waktu penyelesaian seluruh job (makespan)
berdasarkan metode perusahaan dengan metode Algoritma Cross EntropyGenetic Algorithm.
2.
Mendapatkan rancangan pengurutan job yang efisien dari segi waktu yaitu
urutan yang memiliki makespan terendah.
3.
Mendapatkan perbandingan performansi antara metode perusahaan dengan
metode Algoritma Cross Entropy-Genetic Algorithm.
Manfaat dalam melakukan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Bagi Mahasiswa
a. Mahasiswa dapat memperoleh kesempatan untuk menerapkan ilmu
pengetahuan yang telah diperoleh dalam perkuliahan di lapangan kerja.
b. Memperoleh peluang untuk dapat memecahkan dan mencari solusi
permasalahan-permasalahan di perusahaan dari sudut pandang akademis.
c. Menambah pengetahuan dan memperoleh pengalaman dalam bidang
manufaktur dengan cara melihat serta membandingkan ilmu yang diperoleh
di perkuliahan dengan keadaan di lapangan.
2. Bagi Fakultas
a. Menjalin hubungan kerjasama antara tempat pelaksanaan tugas sarjana
dengan Jurusan Teknik Industri Universitas Sumatera Utara.
b. Memperkenalkan Jurusan Teknik Industri Universitas Sumatera Utara
kepada masyarakat luas.
Universitas Sumatera Utara
3. Bagi Perusahaan
a. Perusahaan dapat menjadikan laporan penelitian mahasiswa sebagai
masukan untuk perbaikan yang
bermanfaat
untuk
meningkatkan
produktivitas perusahaan sesuai dengan hasil pengamatan yang dilakukan.
b. Sebagai salah satu sarana pertimbangan bagi perusahaan dalam hal
penilaian kualitas mahasiswa yang pada akhirnya berhubungan pada
penerimaan tenaga kerja fresh graduate.
1.4.
Batasan Masalah dan Asumsi
Batasan-batasan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
1. Tidak dilakukan analisis biaya.
2. Pengamatan dilakukan pada produk yang dihasilkan PT. Socfin Indonesia
Kebun Tanah Besih yaitu crumb rubber 3CV 50 dan 3CV 60.
3. Produk yang diamati merupakan produk job order.
4. Data permintaan yang digunakan sebagai objek penelitian adalah data
permintaan dan data keterlambatan periode Oktober 2015 hingga September
2016.
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam penelitian adalah :
1. Mesin dalam keadaan baik ketika beroperasi.
2. Tidak dilakukan penambahan atau pengurangan terhadap mesin-mesin atau
peralatan produksi sehingga kondisinya adalah tetap sama dengan keadaan
sekarang.
3. Pembatalan suatu job tidak boleh terjadi.
Universitas Sumatera Utara
4. Tidak ada job sisipan.
5. Pemesanan job dilakukan 1 bulan sebelumnya.
6. Operator dianggap telah menguasai pekerjaannya dalam proses produksi
produk.
1.5.
Sistematika Penulisan Laporan
Sistematika yang digunakan dalam penulisan laporan tugas sarjana adalah
sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan, menguraikan latar belakang permasalahan yang
mendasari dilakukannya penelitian, perumusan permasalahan, tujuan dan manfaat
penelitian, batasan dan asumsi yang digunakan dalam penelitian serta sistematika
penulisan laporan penelitian.
Bab II Gambaran UmumPT. Socfin Indonesia yang menguraikan sejarah
perusahaan, visi dan misi perusahaan, proses produksi, struktur organisasi dan
uraian tugas.
Bab III Landasan Teori, menguraikan teori-teori yang digunakan dalam
analisis pemecahan masalah. Teori-teori ini meliputi teori tentang peramalan,
penjadwalan, klasifikasi penjadwalan, kriteria penjadwalan, algoritma cross
entropy, algoritma gentik, dan pengukuran waktu. Sumber teori atau literatur yang
digunakan berupa buku, jurnal penelitian dan tugas sarjana mahasiswa yang
pernah mengangkat topik permasalahan yang sama.
Bab IV Metodologi Penelitian, menjelaskan langkah-langkah penelitian
yang dilaksanakan yaitu meliputi penentuan lokasi penelitian, jenis penelitian,
Universitas Sumatera Utara
objek penelitian, variabel penelitian, instrumen penelitian, kerangka konseptual,
definisi
variabel
operasional,
serta
langkah-langkah penelitian
meliputi
pengumpulan data, pengolahan data, analisis pemecahan masalah, serta
kesimpulan dan saran.
Bab V Pengumpulan dan Pengolahan Data, berisi tentang pengumpulan
data-data primer dan sekunder yang diperoleh dari penelitian serta teknik yang
digunakan untuk mengolah data dalam memecahkan masalah dan diperoleh hasil
optimal dalam meminimasi makespan.
Bab VI Analisis Pemecahan Masalah, menguraikan hasil analisis
pengolahan data, analisis pengolahan Cross Entropy-Genetic Algorithm serta
melakukan perbandingan hasil yang diperoleh dengan menggunakan Cross
Entropy-Genetic Algorithm dan metode aktual perusahaan.
Bab VII Kesimpulan dan Saran, berisi kesimpulan dari analisis pemecahan
masalah yang disesuaikan dengan tujuan penelitian dan saran berkaitan dengan
penelitian yang dilaksanakan.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Lateks adalah getah kental yang dihasilkan banyak tumbuhan dan
membeku ketika terkena udara bebas. Lateks kebun akan menggumpal atau
membeku secara alami dalam waktu beberapa jam setelah dikumpulkan.
Penggumpalan alami atau spontan dapat disebabkan oleh timbulnya asam-asam
akibat terurainya bahan bukan karet yang terdapat dalam lateks akibat aktivitas
mikroorganisme. Salah satu perusahaan yang memproduksi lateks adalah PT.
Socfin Indonesia.
PT. Socfin Indonesia adalah perusahaan agribisnis yang bergerak di
perkebunan kelapa sawit dan karet serta produsen benih unggul kelapa sawit.
Untuk perkebunan karet, PT. Socfin Indonesia memproduksi karet jenis SIR 3CV
untuk latex grade dan SIR 10 untuk lower grade. Secara umum, masalah yang
dihadapi perusahaan adalah bagaimana menentukan urutan atau jadwal pekerjaan
yang harus diproses dengan urutan proses setiap pekerjaan sama agar diperoleh
waktu total penyelesaian pekerjaan (makespan) yang minimum.
Penjadwalan produksi flow shop merupakan salah satu kegiatan
perencanaan yang terdapat pada perusahaan manufaktur. Dimana penjadwalan
produksi melibatkan n job (jenis pekerjaan) dan m mesin (jenis mesin) yang
dalam proses produksinya, produk mendatangi mesin dengan urutan tahap yang
sama dan pada setiap tahap terdiri atas 1 buah mesin yang mana setiap job
Universitas Sumatera Utara
yangdikerjakan mengandung informasi tentang jenis produk. Pada dasarnya
penjadwalan produksi yang menggunakan strategi flow shop bertujuan
untukmenyelesaikan serangkaian pekerjaan (job) berdasarkan pada urutan proses
(Hasan, 2015).
Salah satu metode yang dapat dipakai untuk mengatasi permasalahan
penjadwalan yaitu dengan pendekatan metaheuristik. Metaheuristik yaitu metode
untuk mencari solusi yang memadukan interaksi antara prosedur pencarian lokal
dan strategi yang lebih tinggi untuk menciptakan proses yang mampu keluar dari
titik-titik local optimum dan melakukan pencarian di ruang solusi untuk
menemukan solusi global. Berbagai macam yang tergolong metode metaheuristic
salah satu diantaranya yaitu algoritma cross entropy dan genetic algorithm
(Santosa, 2011).
Berdasarkan penelitian yang telah banyak dilakukan sebelumnya,
permasalahan dalam mengurangi waktu produksi pada kasus penjadwalan flow
shop yang menggunakan metode Cross Entropy - Genetic Algorithm (CEGA)
pernah diterapkan pada perusahaan pembuatan sepatu. Hasil penelitian
menunjukkan penggunaan algoritma CEGA memberikan waktu total produksi
6,79% lebih efisien dibanding dengan metode yang diterapkan oleh perusahaan
(Hasan, 2015).
Selain itu penelitian lainnya juga dilakukan oleh perusahaan yang
memproduksi plastik yang membandingkan penggunaan metode Cross Entropy –
Genetic Algorithm dengan metode Genetic Algorithm – Simulated Annealing, dan
Hybrid Tabu Search. Hasil penelitian menunjukan penggunaan algoritma CEGA
Universitas Sumatera Utara
memberikan waktu total produksi paling kecil yaitu 2,8 menit lebih cepat
dibanding dengan metode lainnya (Wiratno, 2011).
Model algoritma yang digunakan dalam penelitian ini pada PT. Socfin
Indonesia Kebun Tanah Besih yaitu algoritma Cross Entropy - Genetic Algorithm
(CEGA). Penggunaan metode Cross Entropy-Genetic Algorithm ini dipilih karena
dapat menurunkan total waktu produksi dan menunjukkan performansi yang lebih
baik jika dibandingkan dengan algoritma lain.
Sehingga pada penelitan ini diterapkan metode Cross Entropy - Genetic
Algorithm pada kasus penjadwalan flow shop dengan menurunkan total waktu
produksi sehingga akan meningkatkan efisiensi utilitas produksi.
1.2.
Perumusan Masalah
Berdasarkan
latar
belakang
yang
telah
diuraikan
sebelumnya,
permasalahan yang dialami oleh PT. Socfin Indonesia Kebun Tanah Besih adalah
menentukan urutan atau jadwal pekerjaan yang harus diproses dengan urutan
proses setiap pekerjaan sama.
1.3.
Tujuan dan Manfaat
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk memperbaiki dan merancang
penjadwalan produksi.
Tujuan khusus yang ingin dicapai dalam penelitian tugas akhir ini adalah:
Universitas Sumatera Utara
1.
Mendapatkan nilai total waktu penyelesaian seluruh job (makespan)
berdasarkan metode perusahaan dengan metode Algoritma Cross EntropyGenetic Algorithm.
2.
Mendapatkan rancangan pengurutan job yang efisien dari segi waktu yaitu
urutan yang memiliki makespan terendah.
3.
Mendapatkan perbandingan performansi antara metode perusahaan dengan
metode Algoritma Cross Entropy-Genetic Algorithm.
Manfaat dalam melakukan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Bagi Mahasiswa
a. Mahasiswa dapat memperoleh kesempatan untuk menerapkan ilmu
pengetahuan yang telah diperoleh dalam perkuliahan di lapangan kerja.
b. Memperoleh peluang untuk dapat memecahkan dan mencari solusi
permasalahan-permasalahan di perusahaan dari sudut pandang akademis.
c. Menambah pengetahuan dan memperoleh pengalaman dalam bidang
manufaktur dengan cara melihat serta membandingkan ilmu yang diperoleh
di perkuliahan dengan keadaan di lapangan.
2. Bagi Fakultas
a. Menjalin hubungan kerjasama antara tempat pelaksanaan tugas sarjana
dengan Jurusan Teknik Industri Universitas Sumatera Utara.
b. Memperkenalkan Jurusan Teknik Industri Universitas Sumatera Utara
kepada masyarakat luas.
Universitas Sumatera Utara
3. Bagi Perusahaan
a. Perusahaan dapat menjadikan laporan penelitian mahasiswa sebagai
masukan untuk perbaikan yang
bermanfaat
untuk
meningkatkan
produktivitas perusahaan sesuai dengan hasil pengamatan yang dilakukan.
b. Sebagai salah satu sarana pertimbangan bagi perusahaan dalam hal
penilaian kualitas mahasiswa yang pada akhirnya berhubungan pada
penerimaan tenaga kerja fresh graduate.
1.4.
Batasan Masalah dan Asumsi
Batasan-batasan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
1. Tidak dilakukan analisis biaya.
2. Pengamatan dilakukan pada produk yang dihasilkan PT. Socfin Indonesia
Kebun Tanah Besih yaitu crumb rubber 3CV 50 dan 3CV 60.
3. Produk yang diamati merupakan produk job order.
4. Data permintaan yang digunakan sebagai objek penelitian adalah data
permintaan dan data keterlambatan periode Oktober 2015 hingga September
2016.
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam penelitian adalah :
1. Mesin dalam keadaan baik ketika beroperasi.
2. Tidak dilakukan penambahan atau pengurangan terhadap mesin-mesin atau
peralatan produksi sehingga kondisinya adalah tetap sama dengan keadaan
sekarang.
3. Pembatalan suatu job tidak boleh terjadi.
Universitas Sumatera Utara
4. Tidak ada job sisipan.
5. Pemesanan job dilakukan 1 bulan sebelumnya.
6. Operator dianggap telah menguasai pekerjaannya dalam proses produksi
produk.
1.5.
Sistematika Penulisan Laporan
Sistematika yang digunakan dalam penulisan laporan tugas sarjana adalah
sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan, menguraikan latar belakang permasalahan yang
mendasari dilakukannya penelitian, perumusan permasalahan, tujuan dan manfaat
penelitian, batasan dan asumsi yang digunakan dalam penelitian serta sistematika
penulisan laporan penelitian.
Bab II Gambaran UmumPT. Socfin Indonesia yang menguraikan sejarah
perusahaan, visi dan misi perusahaan, proses produksi, struktur organisasi dan
uraian tugas.
Bab III Landasan Teori, menguraikan teori-teori yang digunakan dalam
analisis pemecahan masalah. Teori-teori ini meliputi teori tentang peramalan,
penjadwalan, klasifikasi penjadwalan, kriteria penjadwalan, algoritma cross
entropy, algoritma gentik, dan pengukuran waktu. Sumber teori atau literatur yang
digunakan berupa buku, jurnal penelitian dan tugas sarjana mahasiswa yang
pernah mengangkat topik permasalahan yang sama.
Bab IV Metodologi Penelitian, menjelaskan langkah-langkah penelitian
yang dilaksanakan yaitu meliputi penentuan lokasi penelitian, jenis penelitian,
Universitas Sumatera Utara
objek penelitian, variabel penelitian, instrumen penelitian, kerangka konseptual,
definisi
variabel
operasional,
serta
langkah-langkah penelitian
meliputi
pengumpulan data, pengolahan data, analisis pemecahan masalah, serta
kesimpulan dan saran.
Bab V Pengumpulan dan Pengolahan Data, berisi tentang pengumpulan
data-data primer dan sekunder yang diperoleh dari penelitian serta teknik yang
digunakan untuk mengolah data dalam memecahkan masalah dan diperoleh hasil
optimal dalam meminimasi makespan.
Bab VI Analisis Pemecahan Masalah, menguraikan hasil analisis
pengolahan data, analisis pengolahan Cross Entropy-Genetic Algorithm serta
melakukan perbandingan hasil yang diperoleh dengan menggunakan Cross
Entropy-Genetic Algorithm dan metode aktual perusahaan.
Bab VII Kesimpulan dan Saran, berisi kesimpulan dari analisis pemecahan
masalah yang disesuaikan dengan tujuan penelitian dan saran berkaitan dengan
penelitian yang dilaksanakan.
Universitas Sumatera Utara