Rosida Kumala Teknik Industri Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Model Simulasi Penataan Petikemas Di Container Yard Untuk Menyinkronkan Stowage Plan dan Kedatangan Petikemas (Studi Kasus : PT. Terminal Petikemas Surabaya) Rosida Kumala 2507100151

Teknik Industri Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Latar Belakang Agen Pelayaran

6

1

5

4 4 2

3

Eksportir

Closing Time

Penataan Petikemas Aturan Penataan Jenis Petikemas Ukuran Petikemas Berat Petikemas

Tujuan Petikemas

Jenis Penataan Berdasarkan Ukuran 20-ft

40-ft

40-ft

20-ft 20-ft 20-ft

40-ft

Aturan Penataan Berdasarkan Petikemas 4

Light

21

Medium

35

Heavy

•Container Light (2 – 20 ton) •Container Medium (20 - 32 ton) •Container Heavy (32 – 50 ton)

Light

Medium

Heavy

Aturan Penataan Berdasarkan Tujuan Petikemas TAO HKG

TAO

HKG

TPP SUB

TPP

TAO

HKG

TPP

Rumusan masalah 

Bagaimana membuat membuat model simulasi diskrit untuk menirukan pola-pola penataan petikemas pada blok export di PT. TPS dengan tujuan untuk menyinkronkan antara letak petikemas di kapal dengan letak petikemas di Container Yard sehingga jumlah perpindahan yang terjadi sekecil mungkin dengan mempertimbangkan berbagai aspek seperti ukuran, berat, tujuan, dan jadwal pengiriman petikemas



Bagaimana mengembangkan algoritma penataan petikemas dan membuat model simulasi diskrit dengan menggunakan algoritma tersebut



Bagaimana menghasilkan dan mengevaluasi aturan penataan petikemas dengan menggunakan algoritma tersebut.

Tujuan Penelitian 



Membuat model simulasi diskrit untuk menggambarkan sistem operasi penataan petikemas di container yard. Mengembangkan algoritma penataan petikemas dan membuat model simulasi diskrit dengan tujuan menyinkronkan peletakan kontainer di kapal dengan peletakan kontainer di Container Yard.

Metodologi Penelitian Start Pembuatan Model Konseptual (2 Aturan)

Pembuatan Model dengan Simulasi Diskrit

Tidak

Tahap Pembuatan Model Simulasi Diskrit

Verifikasi Model Ya

Input Data ke Dalam Model Arena: Data Rute Kapal; Data Kedatangan Petikemas; Data Berat Petikemas; Data Tujuan Petikemas; Data Ukuran Petikemas;

B

A

Tahap Percobaan Numerik

Cont. B

A

Running Software dengan Aturan Tertentu:

Tidak

Validasi Model Simulasi Ya

Analisa dan Interpretasi Hasil Running Simulasi

Kesimpulan dan Saran

End

Tahap Analisa, Interpretasi, & Kesimpulan

Contoh Penataan Petikemas (Data Historis) •Kapal Najade Bersandar tanggal 22 September 2011 – 23 September 2011 Closing Time 19 September 2011 – 22 September 2011 Surabaya (SUB) – Tanjung Pelepas (TPP) – Hongkong (HKG) – Kaohsiung (KHH) – Busan (BUS) – Kwangyang (KAN) – Qiangdao (TAO) – Shanghai (SHA)

Simulasi

Model Simulasi Penataan Petikemas Di Container Yard Untuk Menyinkronkan Stowage Plan dan Kedatangan Petikemas Heuristic algorithms for container pre-marshalling problems Shan-Huen Huang , Tsan-Hwan Lin 2011

1.

2. 3. 4. 5.

Penelitian hanya dilakukan di blok export. Hanya ada satu RTGC untuk setiap blok. Pengiriman menggunakan kapal direct. Jenis petikemas yang diteliti adalah dry dengan ukuran 20-ft dan 40-ft. Data yang digunakan ialah data pada bulan September 2011

1.

Spesifikasi petikemas akan mengisi slot diketahui.

yang telah

Gambaran Aturan Perbaikan Penumpukan petikemas: - Beda Tujuan - Tipe Berat sejenis - Tipe ukuran sejenis

1

2

Penumpukan petikemas: - Tujuan Sejenis - Beda Tipe Berat - Tipe ukuran sejenis

Verifikasi dan Validasi 

Verifikasi

Validasi (Face Validity) 1: kedatangan dengan tujuan yang sama dan dengan berat yang lebih ringan pada kedatangan berikutnya namun tetap satu tipe berat. II: selalu berbeda tujuan dengan spesifikasi petikemas yang semakin berat 

Uji Hipotesis (replikasi)

Tolak Ho

Model Simulasi Aturan Perbaikan

START START

Aturan 1

Kontainer Kontainer datang datang Informasi Informasi mengenai mengenai karakteristik karakteristik petikemas petikemas

Data Data Kapal: Kapal: Rute Rute

Tujuan: Tujuan: 1. 1. Meminimumkan Meminimumkan Unnecessary Unnecessary shifting shifting 2. 2. Memaksimumkan Memaksimumkan kapasitas kapasitas yard yard

Mengelompokkan Mengelompokkan petikemas petikemas berdasarkan berdasarkan ukuran ukuran

Tidak Tidak

Data Data petikemas: petikemas: 1. 1. Ukuran Ukuran 2. 2. Berat Berat 33 Tujuan Tujuan

Apakah Apakah terdapat terdapat groundslot groundslot yang yang kosong? kosong?

Mengelompokkan Mengelompokkan petikemas petikemas berdasarkan berdasarkan berat berat

Ya Ya Letakkan Letakkan kontainer kontainer

Mengelompokkan Mengelompokkan petikemas petikemas berdasarkan berdasarkan tujuan tujuan Apakah berat kontainer yang Alokasikan petikemas dengan datang lebih ringan dan tipe berat heavy dan tujuan dekat beratnya sejenis

Tidak

Apakah Kontainer yang datang tujuannya lebih jauh

Update Update petikemas petikemas dan dan slot slot

Tidak

Tidak Tidak

Apakah Apakah petikemas petikemas heavy heavy teralokasikan? teralokasikan?

Ya Ya Alokasikan Alokasikan petikemas petikemas medium medium dan dan light light Petikemas Petikemas yang yang berbeda berbeda level level berat berat boleh boleh ditumpuk ditumpuk

Tidak Tidak

Apakah Apakah petikemas petikemas teralokasikan? teralokasikan? Ya Ya Proses Proses alokasi alokasi telah telah selesai selesai FINISH FINISH

Aturan 2

START START Kontainer Kontainer datang datang Informasi Informasi mengenai mengenai karakteristik karakteristik petikemas petikemas

Data Data Kapal: Kapal: Rute Rute

Tujuan: Tujuan: 1. 1. Meminimumkan Meminimumkan Unnecessary Unnecessary shifting shifting 2. Memaksimumkan 2. Memaksimumkan kapasitas kapasitas yard yard

Mengelompokkan Mengelompokkan petikemas petikemas berdasarkan berdasarkan ukuran ukuran

Tidak Tidak

Mengelompokkan Mengelompokkan petikemas petikemas berdasarkan berdasarkan berat berat

Data Data petikemas: petikemas: 1. 1. Ukuran Ukuran 2. 2. Berat Berat 33 Tujuan Tujuan

Apakah Apakah terdapat terdapat groundslot groundslot yang yang kosong? kosong? Ya Ya Letakkan Letakkan kontainer kontainer

Mengelompokkan Mengelompokkan petikemas petikemas berdasarkan berdasarkan tujuan tujuan Apakah berat kontainer yang Alokasikan petikemas dengan datang lebih ringan dan tipe berat heavy dan tujuan dekat beratnya sejenis

Update Update petikemas petikemas dan dan slot slot

Tidak

Tidak

Tidak Tidak Apakah petikemas teralokasikan?

Apakah Kontainer yang datang tujuannya sama dengan kontainer sebelumnya?

Apakah petikemas teralokasikan? Tidak Tidak Proses alokasi telah selesai Ya Ya FINISH

Unnecessary Shifting & Utilitas CY Petikemas

Petikemas

Existing Aturan 1 Aturan 2

Existing Aturan 1 Aturan 2

Unnecess ary Shifting 127 54 112

Unnecessary Shifting 127 54 112

Petikemas

Existing Aturan 1 Aturan 2

Utilitas CY 0.62 0.77 0.88

41 x 7 54 112

40 x 6 54 infeasible

Kesimpulan 



Pada penelitian ini pembuatan model simulasi menggunakan software simulasi Arena. Agar sesuai dengan kondisi nyata, dilakukan observasi untuk menangkap segala aktivitas yang terjadi pada sistem operasi penataan petikemas. Model yang telah jadi mengalami verifikasi dan validasi model. Dalam penelitian ini model telah valid dan sesuai dengan sistem nyata. Untuk mengetahui apakah output dari aturan ini benar – benar didapat tanpa kebetulan semata, dilakukan uji replikasi dan didapat hasil bahwa aturan 1 dan aturan 2 memang berbedaModel simulasi skenario perbaikan yang telah jadi selanjutnya diuji dengan menjalankan program simulasi Arena.

Cont... 

Model simulasi aturan perbaikan yang telah jadi selanjutnya diuji dengan menjalankan program simulasi Arena. Setiap aturan akan menghasilkan pola penataan yang berbeda. Dari kedua aturan penataan petikemas yang telah diuji dan dibandingkan antar aturan maupun dengan kondisi nyata diperoleh bahwa dari segi minimal unnecessary shifting, aturan penataan petikemas yang terbaik, yaitu aturan 1. Namun dari segi utilitas, aturan 2 lebih baik. Namun bila dilihat kondisi nyata dari TPS yang kapasitas container yardnya tidak mengalami kekurangan namun masalah yang terjadi lebih berfokus pada jumlah unnecessary shifting, maka dapat dikatakan bahwa aturan 1 merupakan aturan terbaik.

Saran Penelitian ini dapat dikembangkan dengan menambah jumlah kapal.  Dapat pula dikembangkan dengan menambah jumlah RTGC yang beroperasi di container yard.  Dapat pula dikembangkan dengan menambah adanya buffer di container yard. 

Daftar Pustaka (1) 

Bose, J. W. 2011. Handbook of Terminal Planning, Hamburg, Jermany, Springer.

 

Castilho, B. D. & Daganzo, C. F. 1993. Handling Strategies For Import Containers At Marine Terminals .Transportation Research Part B, 27, 151–166.

 

Chen, L. & Lu, Z. 2010. The storage location assignment problem for outbound containers in a maritime terminal. International Journal Production Economics.

 

Gunther, H.-O. & Kim, K. H. 2005. Container Terminals and Automated Transport Systems. In: Gunther, D. H.-O. & Kim, K. H. (eds.) Logistics Control Issues and Quantitative Decision Support. Berlin Heidelberg: Springer



Huang , S. & Tsan- Hwan Lin. 2011. Heuristic algorithms for container pre-marshalling problems . Computers & Industrial Engineering



Kelton, W. David, Randall P. Shadows and Deborah A. Shadows. 2002. Simulation with Edition. New York: McGraw - Hill.

Arena.Second







Kim, K. H. & Gunther, H.-O. 2007. Container terminals and terminal operations. In: Kim, K. H. & Gunther, H.O. (eds.) Container Terminals and Cargo Systems: Design, Operations Management, and Logistics Control Issues. Berlin Heidel b e rg Springer.

Daftar Pustaka (2) 

Kim, K. H., Kang, J. S. & Yu, K. R. R. 2005. A beam search algorithm for the load sequencing of outbound containers in port container terminals. In: Guther, H.-O. & Kim, K. H. (eds.) Container Terminals and Automated Transport Systems: Logistics Control Issues and Quantitative Decision Support. Berlin Heidelberg: Springer.

 

Kim, K. H. & Kim, H.-B. 1998. The Optimal Determination Of The Space Requirement And The Number Of Transfer Cranes For Import Containers. Computers industrial Engineering 35, 427-430.

 





Kim, K. H. & Kim, H. B. 1999. Segregating space allocation models for container inventories in port container terminals. Production Economics 59. Kim, K. H. & Park, K. T. 2003. A note on a dynamic space-allocation method for outbound containers. European Journal of Operational Research 148, 92–101. Kim, K. H., Park, Y. M. & Ryu, K.-R. 2000. Deriving decision rules to locate export containers in container yards. European Journal of Operational Research 124, 89±101.

 

Murty, K. G., Liu, J., Wan, Y.-W. & Linn, R. 2005. A decision support system for operations in a container terminal. Decision Support Systems 39, 309 – 332.

 

Rusdiansyah, Ahmad. 1995. Tim Peneliti FTI: Perancangan Bantu Analisis Perencanaan Kebutuhan Fasilitas dan Terminal Peti

Model Simulasi Komputer Kemas.

Sebagai Alat

 

Sauri, S. & Martin, E. 2011. Space allocating strategies for improving import yard performance at marine terminals. Transportation Research Part E 47, 1038–1057.

Terima Kasih

Kenapa Simulasi?? Konsep random Continuous Improvement Pemilihan Keputusan

Simulas i

Komunikasi

Return On Investment Antisipasi

Model Matematis (1) Min

   

c

tTIME sSTACK zSTACK cCOMS t T zs



i 

cCOMS

c t sh



c t s ( h 1) cCOMS

i

rszt

t  TIME, s  STACK , h  HEIGHT \ {H}

i  c ist ( h1) c  COMS, t  TIME \ {T}, s  STACK , h  HEIGHT \ {H , H  1}

c t sh



c t s ( h 1) cCOMS

i





u  1 t  TIME \ {T }, s  STACK , h  HEIGHT \ {H }

c t sh cCOMS

Petikemas hanya dapat ditumpuk dan diambil dari tumpukan paling atas c t

  

rsz  1 t  TIME \ {T }

sSTACK zSTACK cCOMS zs

Hanya ada satu petikemas yang diijinkan pindah

Model Matematis (2) 

c

cCOMS

u sht  1

t  TIME \ {T }, s  STACK , h  HEIGHT \ {H}

i 1

t  TIME, s  STACK , h  HEIGHT

d sht  1

t  TIME \ {1}, s  STACK , h  HEIGHT \ {1}

osht  1

t  TIME \ {T }, s  STACK , h  HEIGHT

rszt  1

t  TIME \ {T }, s, z  STACK , s  z



c t sh cCOMS



c



c



c

cCOMS

cCOMS

cCOMS

Paling banyak hanya ada satu unit aliran untuk satu petikemas yang dapat dibawa



c

cCOMS

( t 1) o sH 





c

rzs( t 1)  1

cCOMS zSTACK zs

t  TIME \ {1}, s  STACK

Tidak boleh lebih dari satu unit aliran yang masuk setiap stack pada suatu waktu

Model Matematis (3)  c1

c1COMS

c1

dmsh 

 c2

c 2COMS

c2

dms ( h1)

s  STACK , h  HEIGHT \ {H }

Tidak ada petikemas yang diletakkan di atas petikemas lainnya yang sudah dijadwalkan dipindah terlebih dahulu Nama C T S H CSUPPLYsh CDEMANDsh CLEAVE COMS TIME STACK HEIGHT

Definisi Jumlah dari tipe petikemas Jumlah dari time points Jumlah dari stacks Tinggi maksimum dari setiap stack Bernilai 1 jika slot h pada stack s menyimpan petikemas dengan tipe c di layout awal, dan bernilai 0 bila sebaliknya Bernilai 1 jika slot h pada stack s menyimpan petikemas dengan tipe c di layout akhir, bernilai 0 bila sebaliknya Jumlah total dari petikemas tipe c yang dihilangkan dari yard pada waktu t Kumpulan dari semua tipe petikemas {1,…,C} Kumpulan dari semua time points {1,…,T} Kumpulan dari semua stack {1,…,S} Kumpulan dari semua jumlah slot yang mungkin {1,…,H}

Model Matematis (4)