Optimalisasi Penyusunan Barang pada Mobil Box Menggunakan Algoritma Firefly

OPTIMALISASI PENYUSUNAN BARANG PADA MOBIL BOX
MENGGUNAKAN ALGORITMA FIREFLY

SKRIPSI

SAFRINA
111402027

PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

Universitas Sumatera Utara

OPTIMALISASI PENYUSUNAN BARANG PADA MOBIL BOX MENGGUNAKAN
ALGORITMA FIREFLY

SKRIPSI


Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Sarjana Teknologi Informasi

SAFRINA
111402027

PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

Universitas Sumatera Utara

iii

PERSETUJUAN

Judul


: OPTIMALISASI PENYUSUNAN BARANG PADA
MOBIL BOX MENGGUNAKAN ALGORITMA
FIREFLY

Kategori

: SKRIPSI

Nama

: SAFRINA

Nomor Induk Mahasiswa

: 111402027

Program Studi

: S1 TEKNOLOGI INFORMASI


Departemen

: TEKNOLOGI INFORMASI

Fakultas

: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Komisi Pembimbing

:

Pembimbing 2

Pembimbing 1

Sarah Purnamawati, S.T., M.Sc.

Dr. Erna Budhiarti Nababan, M.IT


NIP. 19830226 201012 2 003

Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi Informasi
Ketua,

Muhammad Anggia Muchtar, ST., MM.IT
NIP. 19800110 200801 1 010

Universitas Sumatera Utara

iv

PERNYATAAN

OPTIMALISASI PENYUSUNAN BARANG PADA MOBIL BOX
MENGGUNAKAN ALGORITMA FIREFLY

SKRIPSI


Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

Medan, 22 Oktober 2015

Safrina
111402027

Universitas Sumatera Utara

v

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis sampaikan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat
serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Informasi.
Pertama, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada keluarga penulis,
Ayahanda Drs. Safrizal, M.Hum., Ibunda Rama Diana, S.S., dan Adik penulis M. Safri

Ramadi Zalma, beserta seluruh keluarga besar yang selalu memberikan dukungan,
motivasi, serta doa kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Erna Budhiarti
Nababan, M.IT selaku Dosen Pembimbing I dan Ibu Sarah Purnamawati, S.T., M.Sc,
selaku Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing
penulis dalam penelitian serta penulisan skripsi ini. Terima kasih juga penulis ucapkan
kepada Bapak Dr. Sawaluddin, M.IT selaku Dosen Pembanding I dan Bapak Seniman,
S.Kom, M.Kom selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan saran dan kritik
yang bermanfaat dalam penyempurnaan skripsi ini. Terima kasih penulis ucapkan
kepada Ketua dan Sekretaris Program Studi S1 Teknologi Informasi, Dekan dan Wakil
Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, dan seluruh dosen serta staff
pegawai di lingkungan Program Studi S1 Teknologi Informasi, yang telah membantu
dan membimbing penulis selama masa perkuliahan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada teman-teman penulis yang selalu
memberikan dukungan dan semangat, Dina Fadhillah, Nurul Fatihah, Roya, Abidah,
Shabrina, Icha, Farus, Indera, Nugha, Ismed, Bang Fay, Udin, Erick, Hans, Dhany,
Imam, Ryan, Roy, Ade, serta seluruh teman-teman angkatan 2011 dan teman-teman
mahasiswa Teknologi Informasi lainnya. Semoga Allah SWT membalas segala
kebaikan kalian.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan. Oleh sebab

itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Akhir kata
penulis ucapkan terima kasih.

Universitas Sumatera Utara

vi

ABSTRAK

Setiap perusahaan yang menjadikan proses pengiriman barang sebagai salah satu
kegiatan usahanya dituntut untuk meningkatkan efisiensi dari segi transportasi. Salah
satu cara yang dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi tersebut adalah dengan
mengoptimalkan penggunaan ruang mobil box pengangkut barang dalam proses
penyusunan barang. Proses penentuan susunan barang yang masih dilakukan secara
manual membutuhkan waktu yang lama dan tidak optimal karena masih banyak
terdapat sisa ruang kosong yang dapat diisi barang lain, sehingga dibutuhkan suatu
metode yang dapat mengoptimalkan penyusunan barang pada mobil box tersebut.
Metode yang diajukan pada penelitian ini adalah algoritma firefly untuk optimalisasi
penyusunan barang dalam bentuk tiga dimensi. Sebelum tahap optimalisasi dilakukan,
susunan awal penyusunan ditentukan terlebih dahulu melalui pembangkitan bilangan

acak. Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode yang diajukan mampu
mengoptimalkan penyusunan barang sesuai dengan fungsi objektif permasalahan yaitu
memaksimalkan total volume barang yang dapat disusun pada mobil box, serta tidak
melanggar batasan orientasi barang, kapasitas ruang mobil box, dan beban maksimal
mobil box.

Kata kunci: optimalisasi, penyusunan barang, three dimensional packing problem,
algoritma firefly

Universitas Sumatera Utara

vii

OPTIMIZATION OF THE GOODS ARRANGEMENT ON THE TRUCK
USING FIREFLY ALGORITHM

ABSTRACT

Each enterprise that has the delivery of goods as one of its business activities has to
improve efficiency in transportation, by optimizing the utilization of truck space in the

process of goods arrangement. The process of determining the goods arrangement
which is done manually is not time- and cost-efficient due to unutilized space that can
be filled with other goods. Therefore, a method is needed for such optimization
process. The method proposed in this research is firefly algorithm to optimize the
packing in the form of three-dimensional packing problem. The initial arrangement
will be determined by generating random numbers before the optimization phase. The
result shows that the proposed method is able to optimize the packing process and
meets the objective function of the problem which is to maximize the total volume of
the goods that can be packed on the truck without violating the goods orientation,
space of truck capacity, and truck weight limit constraints.

Keyword : optimization, goods arrangement, three dimensional packing problem,
firefly algorithm

Universitas Sumatera Utara

viii

DAFTAR ISI


Hal.
PERSETUJUAN

iii

PERNYATAAN

iv

PENGHARGAAN

v

ABSTRAK

vi

ABSTRACT

vii


DAFTAR ISI

viii

DAFTAR TABEL

x

DAFTAR GAMBAR

xi

BAB 1

PENDAHULUAN

1

1.1 Latar Belakang

1

1.2 Rumusan Masalah

3

1.3 Batasan Masalah

3

1.4 Tujuan Penelitian

3

1.5 Manfaat Penelitian

3

1.6 Metodologi

4

1.7 Sistematikan Penulisan

5

LANDASAN TEORI

6

2.1 Optimalisasi

6

2.2 Bin Packing Problem

6

BAB 2

2.2.1 Two Dimensional Bin Packing Problem (2DBPP)

6

2.2.2 Three Dimensional Bin Packing Problem (3DBPP)

7

2.3 Permasalahan Optimalisasi Penyusunan Barang pada Mobil
Box

7

2.3.1 Gambaran umum objek

7

2.3.2 Fungsi objektif

10

2.3.3 Batasan (constraints)

12

2.4 Algoritma Firefly

14

Universitas Sumatera Utara

ix

BAB 3

2.4.1 Light Intensity (I)

16

2.4.2 Distance (r)

16

2.4.3 Movement

16

2.5 Library StdDaw3D

17

2.6 Penelitian Terdahulu

17

ANALISIS DAN PERANCANGAN

24

3.1 Arsitektur Umum

24

3.2 Data yang Digunakan

26

3.3 Optimalisasi Penyusunan Barang pada Mobil Box

27

3.3.1 Inisialisasi

27

3.3.2 Penyusunan barang

29

3.3.3 Optimalisasi penyusunan barang menggunakan
algoritma firefly

34

3.4 Perancangan Sistem

BAB 4

45

3.4.1 Use case diagram

45

3.4.2 Proses user

47

3.4.3 Perancangan database

48

3.4.4 Rancangan tampilan antarmuka

50

IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

55

4.1 Implementasi Sistem

55

4.1.1 Spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak
yang digunakan

55

4.1.2 Implementasi perancangan antarmuka

55

4.2 Pengujian Kinerja Sistem

64

KESIMPULAN DAN SARAN

75

5.1 Kesimpulan

75

5.2 Saran

75

DAFTAR PUSTAKA

77

BAB 5

Universitas Sumatera Utara

x

DAFTAR TABEL

Hal.
Tabel 2.1. Penelitian terdahulu

21

Tabel 3.1. Parameter mobil box

26

Tabel 3.2. Parameter barang

26

Tabel 3.3. Urutan masuk barang awal

28

Tabel 3.4. Nilai posisi awal firefly f1 dan f2

38

Tabel 3.5. Nilai intensitas cahaya awal firefly f1 dan f2

38

Tabel 3.6. Perhitungan jarak dua firefly

39

Tabel 3.7. Posisi baru firefly f1

40

Tabel 3.8. Urutan masuk barang baru firefly f1 dan f2

41

Tabel 3.9. Perubahan nilai intensitas cahaya firefly setelah mengalami
Pergerakan

42

Tabel 3.10. Posisi akhir barang (solusi terbaik = firefly f1)

44

Tabel 3.11. Deskripsi use case sistem penyusunan barang

46

Tabel 4.1. Data mobil pengujian

65

Tabel 4.2. Data barang pengujian

65

Tabel 4.3. Hasil akhir penyusunan barang

68

Tabel 4.4. Parameter algoritma firefly

70

Tabel 4.5. Detail nilai fitness setiap generasi

71

Tabel 4.6. Perbandingan nilai fitness akhir (jumlah percobaan = 10)

73

Universitas Sumatera Utara

xi

DAFTAR GAMBAR

Hal.
Gambar 2.1. Gambaran mobil box dalam koordinat tiga dimensi
(Susanto, 2009)

8

Gambar 2.2. Objek barang

8

Gambar 2.3. Variasi perotasian barang (Susanto, 2009)

9

Gambar 2.4. Penempatan barang pada mobil box

10

Gambar 2.5. Susunan I dan susunan II (Oktorini, 2008)

11

Gambar 2.6. Algoritma firefly (Yang, 2009)

15

Gambar 3.1. Arsitektur umum

25

Gambar 3.2. Penentuan penyusunan barang

30

Gambar 3.3. Variasi orientasi susunan barang

32

Gambar 3.4. Tahapan penerapan algoritma firefly

35

Gambar 3.5. Langkah-langkah algoritma firefly pada optimalisasi
penyusunan barang

36

Gambar 3.6. Sistem penyusunan barang

45

Gambar 3.7. User

47

Gambar 3.8. Database relationship

49

Gambar 3.9. Rancangan halaman login

50

Gambar 3.10. Rancangan halaman utama

51

Gambar 3.11. Rancangan halaman master

52

Gambar 3.12. Rancangan halaman optimalisasi

53

Gambar 4.1. Halaman login

56

Gambar 4.2. Halaman utama

56

Gambar 4.3. Halaman master

57

Gambar 4.4. Halaman optimalisasi

58

Gambar 4.5. Data pengiriman

59

Gambar 4.6. Kode pengiriman

59

Gambar 4.7. Hasil penyusunan

60

Universitas Sumatera Utara

xii

Gambar 4.8. Posisi barang

61

Gambar 4.9. Sisa barang

61

Gambar 4.10. Halaman detail optimalisasi

62

Gambar 4.11. Halaman visualisasi susunan akhir barang

63

Gambar 4.12. Halaman visualisasi susunan beberapa barang

63

Gambar 4.13. Halaman laporan

64

Gambar 4.14. Hasil penyusunan tahapan inisialisasi

66

Gambar 4.15. Visualisasi susunan barang setelah tahapan inisialisasi

66

Gambar 4.16. Hasil penyusunan tahapan optimalisasi

67

Gambar 4.17. Visualisasi susunan barang setelah tahapan optimalisasi

70

Gambar 4.16. Peningkatan nilai fitness

72

Gambar 4.17. Perbandingan nilai fitness akhir (jumlah percobaan = 10)

74

Universitas Sumatera Utara