UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Program Studi Ganda Teknik Informatika – Matematika Skripsi Sarjana Program Ganda Semester Genap 2006/2007
PERANCANGAN DAN PENERAPAN FINITE BEST-STRIP UNTUK MASALAH 2-D STOCK-CUTTING PADA PERUSAHAAN MEBEL SUMBER URIP Ananta Wijaya NIM : 0600671123
ABSTRAK
Otomatisasi proses produksi merupakan salah satu solusi yang tepat diterapkan dalam kegiatan industri untuk mengatasi persaingan yang makin ketat. Perancangan otomatisasi yang akan dilakukan penulis pada Perusahaan Mebel Sumber Urip adalah dengan membuat aplikasi pembuatan pola potong bahan baku. Hal ini dilakukan karena pemetaan pola potong yang selama ini dilakukan pihak perusahaan secara manual dinilai kurang efisien. Sesuai yang dibutuhkan Perusahaan Mebel Sumber Urip pemetaan pola potong bahan baku hanya dilakukan untuk pesanan mass production dengan ukuran standar, tidak untuk pesanan dengan bentuk khusus. Masalah ini dalam dunia matematika disebut two dimensional cutting stock problems. Adapun metode yang dipakai untuk memecahkan masalah tersebut adalah Finite Best-Strip Algorithm untuk 2D Stock Cutting. Aplikasi telah diuji sesuai dengan masalah yang dihadapi Perusahaan Mebel Sumber Urip dan menghasilkan solusi yang efisien. Kata kunci: finite best-strip, 2D stock cutting, guillotine, finite bin, mass production.
vi
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas terselesaikannya skripsi ini. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk gelar kesarjanaan pada Program Studi Ganda Teknik Informatika-Matematika Jenjang Pendidikan Strata 1. Skrispsi ini tidak mungkin mencapai finalisasinya tanpa bantuan berbagai pihak dari segala aspek. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada: 1. Prof. Dr. Drs. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara, Jakarta. 2. Wikaria Gazali, S.Si, M.T., selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) Universitas Bina Nusantara, Jakarta. 3. Ir. Sablin Yusuf, M.Sc, M.Comp.Sc., selaku dekan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Bina Nusantara, Jakarta. 4. Drs. Ngarap Im Manik, M.Kom., selaku Kajur Matematika dan Statistika Universitas Bina Nusantara, Jakarta. 5. H. Mohammad Subekti, BE, M.Sc., selaku Kajur Teknik Informatika Universitas Bina Nusantara, Jakarta 6. Don Tasman, S.Mia., SE, S.Si, MM, selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dengan sangat sabar. 7. Sabungan H.H, Drs., M.Kom., selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dengan sangat sabar. 8. Orangtua penulis yang selalu memberikan dukungan moril, semangat, dan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini vii
9. Anita Wijaya, S.Si., S.Kom., selaku kakak penulis yang selalu memberikan dorongan semangat dan bantuan. 10. Obert Hoseanto dan Astrid Hoseanto, selaku pemilik Perusahaan Mebel Sumber Urip yang memberikan ijin penelitian untuk skripsi ini. 11. Teman-teman
se-jurusan
Teknik
Informatika
dan
Matematika
Universitas Bina Nusantara yang telah memberikan dukungan moril dan teknis
Jakarta, Juli 2007 Penulis
Ananta Wijaya 0600671123
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL LUAR ............................................................................................ i HALAMAN JUDUL DALAM .......................................................................................ii HALAMAN PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING............................................ iv HALAMAN PENGESAHAN DEWAN PENGUJI ...................................................... v ABSTRAK ...................................................................................................................... vi PRAKATA .....................................................................................................................vii DAFTAR ISI................................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ........................................................................................................xiii DAFTAR GAMBAR.................................................................................................... xiv Bab I PENDAHULUAN ................................................................................................. 1 1.1. Latar Belakang ............................................................................................... 1 1.2. Ruang Lingkup............................................................................................... 2 1.3. Tujuan dan Manfaat ....................................................................................... 3 1.3.1. Tujuan ............................................................................................................ 3 1.3.2. Manfaat .......................................................................................................... 3 1.4. Metodologi ..................................................................................................... 3 Bab II LANDASAN TEORI........................................................................................... 5 2.1. Deskripsi Cutting dan Packing....................................................................... 5 2.2. Klasifikasi Bentuk .......................................................................................... 8 2.3. Tingkat (Stage) Pemotongan........................................................................ 10 ix
2.4. Logika Dasar ................................................................................................ 12 2.5. Perkembangan Teori .................................................................................... 15 2.6. Solusi Eksak ................................................................................................. 16 2.6.1. Outer Branch Decision Tree ........................................................................ 16 2.6.2. Inner Branch Decision Tree......................................................................... 16 2.7. Teknik Heuristik........................................................................................... 17 2.7.1. Pemodelan Matematika................................................................................ 18 2.7.2. Finite Next-Fit Heuristic (FNF)................................................................... 20 2.7.3. Finite First-Fit Heuristic (FFF)................................................................... 22 2.7.4. Finite Bottom-Left Heuristic (FBL) ............................................................. 23 2.7.5. Finite Best-Strip Heuristic (FBS)................................................................. 24 2.8. Perbandingan FNF, FFF, FBL, FBS ............................................................ 26 Bab III PERANCANGAN............................................................................................ 27 3.1. Gambaran Umum Perusahaan...................................................................... 27 3.1.1. Sejarah Perusahaan....................................................................................... 27 3.1.2. Kegiatan Operasi Perusahaan....................................................................... 28 3.2. Analisis Sistem Berjalan .............................................................................. 28 3.3. Penerapan Pemodelan Dalam Perusahaan ................................................... 29 3.4. Pemilihan Algoritma .................................................................................... 30 3.5. Rancangan Output ........................................................................................ 31 3.6. Rancangan Input........................................................................................... 31 3.7. Rancangan Proses......................................................................................... 32 3.7.1. Alur Finite Best-Strip................................................................................... 33
x
3.7.2. Pseudocode Keseluruhan ............................................................................. 34 3.7.3. Diagram alur proses ..................................................................................... 35 3.7.4. Rancangan Proses......................................................................................... 36 3.8. Rancangan Save ........................................................................................... 44 3.9. Rancangan Print........................................................................................... 44 Bab IV IMPLEMENTASI DAN EVALUASI ............................................................ 45 4.1. Implementasi ................................................................................................ 45 4.1.1. Implementasi Perangkat Keras..................................................................... 45 4.1.2. Spesifikasi Perangkat Lunak ........................................................................ 45 4.1.3. Instalasi Aplikasi .......................................................................................... 46 4.1.4. Cara Input Data ............................................................................................ 46 4.1.5. Cara Melihat Hasil ....................................................................................... 49 4.1.6. Contoh Kasus ............................................................................................... 50 4.1.7. Cara Menyimpan .......................................................................................... 54 4.1.8. Cara Mencetak ............................................................................................. 55 4.1.9. Cara Memulai Perhitungan Baru.................................................................. 57 4.1.10.Cara Mengakhiri Aplikasi .......................................................................... 57 4.2. Evaluasi ........................................................................................................ 57 Bab V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................... 60 5.1
Kesimpulan .................................................................................................. 60
5.2
Saran............................................................................................................. 60
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 62 LAMPIRAN 1 PROGRAM UTAMA............................................................................ 1 xi
LAMPIRAN 2 DAFTAR BARANG PRODUKSI PERUSAHAAN MEBEL SUMBER URIP ................................................................................................... 13
xii
DAFTAR TABEL Tabel 2.01 Tabel Hasil Pengujian Algoritma...................................................................26
xiii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.01 Fenomena Cutting dan Packing ...................................................................7 Gambar 2.02 Klasifikasi 2DCSP........................................................................................9 Gambar 2.03 Bentuk regular .............................................................................................9 Gambar 2.04 Bentuk irregular...........................................................................................9 Gambar 2.05 Guillotine dan non-guillotine serta oriented dan non-oriented..................10 Gambar 2.06 Pola 2-stage ................................................................................................10 Gambar 2.07 Pola 3-stage ................................................................................................11 Gambar 2.08 Pola n-stage ................................................................................................11 Gambar 2.09 Gilmore-Gomory 1D Tahap 1 ....................................................................13 Gambar 2.10 Gilmore-Gomory 1D Tahap 2 ....................................................................13 Gambar 2.11 Gilmore Gomory 2D Tahap 1 ....................................................................14 Gambar 2.12 Gilmore Gomory 2D Tahap 2 ....................................................................14 Gambar 2.13 Gilmore Gomory 2D Tahap 3 ....................................................................14 Gambar 2.14 Finite Next-Fit Heuristic ............................................................................21 Gambar 2.15 Finite First-Fit Heuristic............................................................................22 Gambar 2.16 Finite Bottom-Left Heuristic ......................................................................23 Gambar 2.17 Finite Best-Strip Heuristic .........................................................................25 Gambar 3.01 Bentuk Valid...............................................................................................30 Gambar 3.02 Bentuk Tidak Valid. ...................................................................................30 Gambar 3.03 Rancangan Layar Output............................................................................31 Gambar 3.04 Rancangan Layar Input ..............................................................................32 Gambar 3.05 Diagram Alur Finite Best-Strip ..................................................................33
xiv
Gambar 3.06 Diagram Alur Proses ..................................................................................35 Gambar 4.01 Layar Utama...............................................................................................46 Gambar 4.02 Layar Utama Dengan Tambahan Baris Pada Kolom Potongan .................47 Gambar 4.03 Error message untuk input material tinggi lebih besar daripada lebar ......48 Gambar 4.04 Error message untuk input material tinggi tidak berupa angka .................48 Gambar 4.05 Error message untuk input material lebar tidak berupa angka ..................48 Gambar 4.06 Error message untuk input material tinggi dan lebar kurang dari 1 ..........48 Gambar 4.07 Error message untuk input potongan tinggi lebih besar dari lebar ............49 Gambar 4.08 Error message untuk input potongan tidak berupa angka..........................49 Gambar 4.09 Error message untuk input potongan kurang dari 0...................................49 Gambar 4.10 Layar Hasil .................................................................................................50 Gambar 4.11 Layar Utama Dengan Input Contoh ...........................................................51 Gambar 4.12 Layar Hasil halaman 1................................................................................52 Gambar 4.13 Layar Hasil halaman 2................................................................................52 Gambar 4.14 Layar Hasil halaman 3................................................................................53 Gambar 4.15 Layar Hasil halaman 4................................................................................53 Gambar 4.16 Letak submenu save ...................................................................................54 Gambar 4.17 Dialog box save..........................................................................................55 Gambar 4.18 Letak submenu print...................................................................................56 Gambar 4.19 Dialog box print .........................................................................................56
xv
