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.
IV-8
Uji Keseragaman Data pada Work Center I Pembuatan
Produk
Tiang
Pancang
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.
L-1
Penentuan Rating factor 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
