penjadwalan flowshop untuk meminimasi total …eprints.umm.ac.id/42845/1/pendahuluan.pdf · 2.12...

PENJADWALAN FLOWSHOP UNTUK MEMINIMASI

TOTAL TARDINESS MENGGUNAKAN METODE

CROSS ENTROPY GENETIC ALGORITHM

Studi kasus : CV. Star Perdana Teknik

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

LEO RIZKI ARDIANSYAH

201410140311005

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

Scanned by CamScanner

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah Subhanahu wa Ta’ala atas segala rahmat,

taufik, hidayah, serta innayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi

yang berjudul “PENJADWALAN FLOWSHOP UNTUK MEMINIMASI

TOTAL TARDINESS MENGGUNAKAN METODE CROSS ENTROPY

GENETIC ALGORITHM”. Shalawat dan salam semoga tetap tercurahkan

kepada teladan kita Nabi Muhammad صلى الله عليه وسلم, Sang Pelopor Ilmu Pengetahuan untuk

membaca tanda-tanda kekuasaan-Nya.

Penulis menyadari bahwa dalam penelitian sampai penyusunan skripsi ini

tidak akan terwujud tanpa adanya bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai

pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis tak lupa mengucapkan terima

kasih banyak kepada :

1. Allah Subhanahu wa Ta’ala yang telah memberikan rahmat dan hidayah

sehingga atas kuasanya penulisan skripsi ini dapat diselesaikan.

2. Teristimewa untuk kedua orang tua Anang Sugianto dan Riris Setyowati

serta adek tercinta Helena Putri yang selalu memberikan semangat,

dukungan, nasehat, materi dan doa yang tiada hentinya yang membantu

penyelesaian penulisan skripsi ini.

3. Ibu Annisa Kesy Garside, S.T., M.T. selaku pembimbing I yang dengan

sabar, tiada henti memberi ilmu dan suport dalam menjalani lika – liku

kehidupan. Serta membimbing penulis sampai skripsi ini dapat

terselesaikan.

4. Bapak Dana Marsetya Utama, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing II

yang dengan sabar membimbing dan memberikan ilmu baru untuk

penyelesaian skripsi dan ilmu kehidupan serta suport tiada hentinya

sehingga penulisan skripsi ini dapat terselesaikan.

ii

5. Bapak Teguh Baroto, S.T, M.T terimakasih telah memberikan banyak ilmu

tentang bisnis dan dengan sabar memberi pelajaran tentang berwirausaha

dan berbisnis.

6. Ibu Dian Palupi Restu Putri, S.T, M.T selaku dosen wali kelas 2014 A

terimakasih atas bimbinganya selama ini.

7. Seluruh staff dan jajaran dosen Teknik Industri Universitas

Muhammadiyah Malang.

8. Keluarga Team Work TGB (PDW5) A/n Wahyu Wicaksono, Ari

Angriyanto, Nizar Rizki Setiawan dan Reza Faturahman. Terimakasih atas

kebersamaan-nya, banyak suka duka bersama kalian semoga kekeluargaan

kita bisa terjalin selamanya serta bisa menjadi Jaringan Bisnis dimasa yang

akan datang.

9. Keluarga Tabahas (Esthi Nugroho Rini, Umrotul Chusnah, Nizar Rizki

Setiawan, Putri Diyah puspita, Mitra Muda Utama, Ramadhani Putri

Isnaeni dan Febrian Roby wijaya) sebagai keluarga, teman, sahabat yang

paling berharga yang selalu memberikan semangat, dorongan,marahan

serta waktu yang tiada hentinya.

10. Keluarga Teknik Industri A 2014, terimakasih sudah menjadi teman dan

keluarga dari awal hingga akhir.

11. Untuk yang masih dirahasiakan oleh Allah. Semoga cepat dipertemukan

dalam pelaminan. Aamiin.

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, penulis

berharap adanya kritikan dan masukan dari pembaca untuk kesempurnaan laporan

ini. Semoga laporan ini bermanfaat bagi semua yang membaca.

Malang, 10 November 2018

Penulis,

Leo Rizki Ardiansyah

201410140311005

v

DAFTAR ISI

Halaman Judul ............................................................................................................

Lembar Pengesahan Skripsi .......................................................................................

Lembar Asistensi Skripsi ...........................................................................................

Berita Acara Ujian......................................................................................................

Surat Pernyataan Keaslian..........................................................................................

Kata Pengantar ........................................................................................................ i

Abstrak ................................................................................................................... iii

Abstract .................................................................................................................. vi

Daftar Isi................................................................................................................... v

Daftar Tabel .......................................................................................................... ix

Daftar Gambar ........................................................................................................ xi

Daftar Lampiran .................................................................................................... xii

BAB I ...................................................................................................................... 1

PENDAHULUAN .................................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3

1.4 Manfaat Penelitian .................................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah dan Asumsi ................................................................... 3

BAB II ..................................................................................................................... 5

LANDASAN TEORI .............................................................................................. 5

2.1 Pengertian Penjadwalan ........................................................................... 5

2.2 Tujuan Penjadwalan ................................................................................. 5

2.3 Jenis – Jenis Aliran Proses Produksi ........................................................ 6

vi

2.4 Klasifikasi Penjadwalan ........................................................................... 9

2.5 Penjadwalan Flowshop ........................................................................... 10

2.6 Klasifikasi Kondisi Penjadwalan ............................................................ 11

2.7 Kendala Penjadwalan Pada Pengurutan Job.......................................... 11

2.8 Istilah dalam Penjadwalan ...................................................................... 13

2.9 Prioritas Dispatching Rules .................................................................... 15

2.10 Ukuran Performansi Penjadwalan ...................................................... 16

2.11 Gantt Chart ......................................................................................... 18

2.12 Cross Entropy ..................................................................................... 19

2.13 Genetic Algorithm ............................................................................... 21

2.14 Cross Entropy Genetic Algorithm ...................................................... 23

2.13 Literature Review ................................................................................ 26

BAB III ................................................................................................................. 31

METODOLOGI PENELITIAN ............................................................................ 31

3.1 Flowchart Tahapan Penelitian ................................................................ 31

3.2 Deskripsi Metodologi Penelitian ............................................................ 32

3.2.1 Tahap Identifikasi dan Penelitian Awal .......................................... 32

3.2.2 Tahap Pengumpulan Data ............................................................... 32

3.2.3 Tahap Pengolahan Data................................................................... 34

3.2.4 Tahap Analisis dan Intepretasi Hasil .............................................. 37

3.2.5 Tahap Kesimpulan dan Saran.......................................................... 38

BAB IV ................................................................................................................. 39

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA .............................................. 39

4.1 Profil Perusahaan .................................................................................... 39

4.2 Pengumpulan Data ................................................................................. 39

vii

4.2.1 Data Order ....................................................................................... 40

4.2.2 Data Duedate Order ........................................................................ 40

4.2.3 Data Jumlah Mesin Yang Dipakai .................................................. 40

4.2.4 Urutan Proses Produksi ................................................................... 41

4.2.5 Data Pengamatan Waktu Proses...................................................... 41

4.3 Pengolahan Data ..................................................................................... 43

4.3.1 Waktu Baku Proses Setiap Unit ...................................................... 43

4.3.2 Waktu Proses Seluruh Order ........................................................... 46

4.4 Contoh Perhitungan dan Uji Performansi .............................................. 47

4.4.1 Contoh Perhitungan Kasus Sederhana 5 Job 4 Mesin .................... 47

4.4.2 Uji Performance .............................................................................. 71

4.4.3 Penjadwalan Metode Perusahaan .................................................... 72

4.4.4 Penjadwalan Dengan Metode Usulan (CEGA) ............................... 77

4.4.5 Perbandingan Penjadwalan CEGA dengan Perusahaan .................. 82

BAB V ................................................................................................................... 84

ANALISA DAN PEMBAHASAN ....................................................................... 84

5.1 Perbandingan Algoritma Cross Entropy-Genetic Algorithm (CEGA) Dan

Earlist Due Date (EDD) Dengan Study Numeric ..................................... 84

5.2 Analisa Hasil Penjadwalan Perusahaan dan Penjadwalan Usulan CEGA 85

5.2.1 Analisa Penjadwalan Perusahaan .................................................... 85

5.2.2 Analisa Penjadwalan Usulan CEGA ............................................... 87

5.3 Perbandingan Nilai Parameter Algoritma Cross Entropy - Genetic

Algorithm (CEGA) .................................................................................... 90

5.4 Analisa Perbandingan Algoritma Cross Entropy-Genetic Algorithm

(CEGA) Dengan Metode Perusahaan ....................................................... 91

viii

BAB VI ................................................................................................................. 93

KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................... 93

6.1 Kesimpulan ......................................................................................... 93

6.2 Saran ................................................................................................... 93

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 94

LAMPIRAN .......................................................................................................... 96

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Contoh Pengambilan data order1 .......................................................... 33

Tabel 3.2 Contoh daftar mesin yang dipakai2 ...................................................... 33

Tabel 3.3 Contoh Urutan Proses Produksi3 .......................................................... 34

Tabel 3.4 Contoh Pengukuran Waktu Pada Tiap Operasi4................................... 34

Tabel 3.5 Contoh Perbandingan Nilai Parameter CEGA5 .................................... 37

Tabel 3.6 Contoh Perbandingan Waktu Komputasi CEGA6 ................................ 37

Tabel 3.8 Contoh Perbandingan Penjadwalan CEGA dengan Perusahaan7 ......... 37

Tabel 4.1 Data order8 ............................................................................................ 40

Tabel 4.2 Data Jumlah Mesin9.............................................................................. 41

Tabel 4.3 Proses Produksi10 ................................................................................. 41

Tabel 4.4 Pengamatan Data Waktu Proses Per Unit (detik)11 ............................. 42

Tabel 4.5 Waktu Baku Proses Per Unit12 ............................................................. 43

Tabel 4.6 perhitungan waktu baku Roda gigi ukuran Ø 40 mm13 ....................... 43

Tabel 4.7 Performance Rating14 .......................................................................... 45

Tabel 4.8 Allowance15 .......................................................................................... 45

Tabel 4.9 Matriks Waktu Proses Seluruh Order16 ............................................... 46

Tabel 4.10 waktu proses keseluruhan 5 Job 4 Mesin17 ........................................ 47

Tabel 4.11 waktu baku produk18 .......................................................................... 47

Tabel 4.12 jumlah quantity and duedate19 ........................................................... 47

Tabel 4.13 Inputan Parameter CEGA20 ............................................................... 48

Tabel 4.14 Perhitungan Total Tardiness Pada Sampel X121 ............................... 49

Tabel 4.15 Hasil Contoh Perhitungan Pada Sampel X122 ................................... 50

Tabel 4.16. Rekapitulasi Perhitungan total tardiness Untuk Semua Sampel23 .... 51

Tabel 4.17 Rekapitulasi Pengurutan total tardiness24 .......................................... 52

Tabel 4.18 hasil komulatif LFR dan pembangkitan bilangan random25 .............. 55

Tabel 4.19 Penentuan Crossover26 ...................................................................... 56

Tabel 4.20 Proses Crossover27 ............................................................................. 58

Tabel 4.21 Hasil Crossover28 ............................................................................... 58

Tabel 4.22 Penentuan Mutasi Pada Kromosom29 ................................................ 59

Tabel 4.23 Proses Hasil Mutasi30 ......................................................................... 61

x

Tabel 4.24 Rekap Hasil Perhitungan Total Tardiness Populasi Baru31 ............... 62

Tabel 4.25 Proses Perhitungan Berdasarkan Quantity32 ...................................... 63

Tabel 4.26 pengurutan due date33 ........................................................................ 66

Tabel 4.27 Hasil Perhitungan Total Tardiness dengan Metode EDD34 ............... 66

Tabel 4.28 Hasil Contoh Perhitungan total tardiness dengan metode EDD35 ..... 67

Tabel 4.29 Proses Perhitungan Berdasarkan Quantity36 ...................................... 69

Tabel 4.30 Gantt Chart Perusahaan37 .................................................................. 73

Tabel 4.31 Perbandingan Nilai Parameter CEGA38 ............................................ 77

Tabel 4.32 Perbandingan Nilai Waktu Komputasi CEGA39................................ 77

Tabel 4.33 Gantt Chart CEGA40 ......................................................................... 78

Tabel 4.34 Perbandingan Metode Penjadwalan41 ................................................ 82

Tabel 5.1 Urutan Job Pada Penjadwalan Perusahaan42 ....................................... 85

Tabel 5.2 Hasil Penjadwalan Perusahaan43.......................................................... 85

Tabel 5.3 Hasil Penjadwalan Perusahaan44.......................................................... 86

Tabel 5.4 Urutan Job Pada Penjadwalan Usulan CEGA45 .................................. 87

Tabel 5.5 Hasil Penjadwalan Usulan CEGA46..................................................... 88

Tabel 5.6 Hasil Penjadwalan Usulan CEGA47..................................................... 89

Tabel 5.7. Perbandingan Nilai Parameter CEGA48 ............................................. 90

Tabel 5.8. Perbandingan Kriteria Performansi49 .................................................. 91

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pola Aliran Pure Flowshop1 ............................................................... 7

Gambar 2.2 Pola Aliran General Flowshop2 .......................................................... 7

Gambar 2.3. Pola Aliran Proses Skip Flowshop3 ................................................... 8

Gambar 2.4. Pola Aliran Proses Reentrant Flowshop4........................................... 8

Gambar 2.5. Pola Aliram Proses Compound Flowshop5 ........................................ 8

Gambar 2.1 Gantt Chart6 ..................................................................................... 18

Gambar 3.1 Flowchart Metodologi Penelitian7 ................................................... 31

Gambar 3.2 Flowchart Algoritma Cross Entropy Genetic Algorithm8 ................ 36

Gambar 4.1 Uji keseragaman Data9 ..................................................................... 44

Gambar 4.2 Gambar Gantt Chart Sampel X110 ................................................... 51

Gambar 4.3 Hasil Pengolahan Matlab Metode CEGA11 ..................................... 65

Gambar 4.4 Gambar Gantt Chart metode EDD12................................................ 68

Gambar 4.4 Hasil Pengolahan Matlab Metode EDD13 ........................................ 71

Gambar 4.5 Hasil Perhitungan Matlab Total Tardiness Perusahaan14 ................ 72

Gambar 4.6 Hasil Perhitungan Matlab Total Tardiness Metode Usulan15 .......... 78

Gambar 5.1 Grafik Waktu Terlambat dari Job Yang Terlambat16 ...................... 87

Gambar 5.2 Grafik Waktu Terlambat dari Job Yang Terlambat17 ...................... 89

Gambar 5.3 Grafik Perbandingan Nilai Total Tardiness18 .................................. 91

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Codding Matlab CEGA1 ...................................................................... 96

Lampiran Codding Gen_sched2 ............................................................................ 99

Lampiran Codding Tardiness keseluruhan3 ....................................................... 100

Lampiran Codding Memecah Tardiness4 ........................................................... 101

Lampiran Codding Memecah Gantt Chart5 ....................................................... 101

Lampiran Codding EDD6 ................................................................................... 102

Lampiran keseluruhan perhitungan fungsi tujuan nilai total tardiness berdasar

urutan7................................................................................................................. 103

Lampiran Perhitungan Waktu Baku Roda Gigi Ø408 ........................................ 104

Lampiran Perhitungan Waktu Baku Roda Gigi Ø659 ........................................ 105

Lampiran Perhitungan Waktu Baku Roda Gigi Ø15010 .................................... 105



Lampiran Perhitungan Waktu Baku Roda Gigi Ø5513 ...................................... 107

Lampiran Perhitungan Waktu Baku Roda Gigi Ø85 (Gigi Tajam)14 ................ 107

Lampiran Perhitungan Waktu Baku Roda Gigi Ø85 (Gigi Tumpul)15 .............. 108

Lampiran Perhitungan Waktu Baku Roda Gigi Ø7016 ...................................... 108

94

DAFTAR PUSTAKA

Widodo, D. S. 2017. Pengembangan Cross Entropy-Genetic Algorithm (Cega) Pada Penjadwalan

Model Flow Shop Untuk Meminimalkan Makespan. Teknoterap, 1, 1–11-1–11.

Baker, K. R. & Trietsch, D. 2013. Principles Of Sequencing And Scheduling, John Wiley & Sons.

Bashori, H. 2015. Upaya Meminimasi Makespan Dengan Penerapan Algoritma Cross Entropy

Pada Penjadwalan Flow Shop. Widya Teknika, 23.

De Boer, P.-T., Kroese, D. P., Mannor, S. & Rubinstein, R. Y. 2005. A Tutorial On The Cross-

Entropy Method. Annals Of Operations Research, 134, 19-67.

Du, J. & Leung, J. Y.-T. 1990. Minimizing Total Tardiness On One Machine Is Np-Hard.

Mathematics Of Operations Research, 15, 483-495.

Etiler, O., Toklu, B., Atak, M. & Wilson, J. 2004. A Genetic Algorithm For Flow Shop Scheduling

Problems. Journal Of The Operational Research Society, 55, 830-835.

Gonçalves, J. F., De Magalhães Mendes, J. J. & Resende, M. G. 2005. A Hybrid Genetic

Algorithm For The Job Shop Scheduling Problem. European Journal Of Operational

Research, 167, 77-95.

Nurkhalida, L. & Santosa, B. 2012. Pendekatan Cross Entropy-Genetic Algorithm Pada

Permasalahan Multi Objective Job Shop Scheduling. Upt. Perpustakaan Institut

Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Pezzella, F., Morganti, G. & Ciaschetti, G. 2008. A Genetic Algorithm For The Flexible Job-Shop

Scheduling Problem. Computers & Operations Research, 35, 3202-3212.

Rao, S. S., Pan, T.-S. & Venkayya, V. B. 1991. Optimal Placement Of Actuators In Actively

Controlled Structures Using Genetic Algorithms. Aiaa Journal, 29, 942-943.

Sahputra, I. H., Octavia, T. & Chandra, A. S. 2009. Tabu Search Sebagai Local Search Pada

Algoritma Ant Colony Untuk Penjadwalan Flowshop. Jurnal Teknik Industri, 11, Pp.

188–194.

Santosa, B., Budiman, M. A. & Wiratno, S. E. 2011. A Cross Entropy-Genetic Algorithm For M-

Machines No-Wait Job-Shopscheduling Problem. Journal Of Intelligent Learning

Systems And Applications, 3, 171.

Soetanto, T. V., Palit, H. C. & Munika, I. 2005. Studi Perbandingan Performance Algoritma

Heuristik Pour Terhadap Mixed Integer Programming Dalam Menyelesaikan

Penjadwalan Flowshop. Jurnal Teknik Industri, 6, Pp. 79-85.

Tantrika, C. F. M. 2015. Penjadwalan Flowshop Dengan Mixed Integer Programming Untuk

Meminimasi Total Flowtime Dan Total Tardiness. Journal Of Engineering And

Management In Industrial System, 3.






Bashori, H., Pratikto, P. & Sugiono, S. 2015. Penjadwalan Flow Shop Dengan Penerapan Cross

Entropy-Genetic Algorithm (Cega) Untuk Meminimasi Makespan. Journal Of

Engineering And Management In Industrial System, 3.

Budiman, M. 2010. Pendekatan Cross Entropy-Genetic Algorithm Untuk Permasalahan

Penjadwalan Job Shop Tanpa Waktu Tunggu Pada Banyak Mesin. Surabaya: Institut

Teknologi Sepuluh Nopember.

De Boer, P.-T., Kroese, D. P., Mannor, S. & Rubinstein, R. Y. 2005. A Tutorial On The Cross-

Entropy Method. Annals Of Operations Research, 134, 19-67.

Ginting, R. 2009. Penjadwalan Mesin. Graha Ilmu. Yogyakarta.

Hamidinia, A., Khakabimamaghani, S., Mazdeh, M. M. & Jafari, M. 2012. A Genetic Algorithm

For Minimizing Total Tardiness/Earliness Of Weighted Jobs In A Batched Delivery

System. Computers & Industrial Engineering, 62, 29-38.

94

95

Hanka, M. & Santosa, B. 2013. Pengembangan Algoritma Hybrid Cross Entropy-Genetic

Algorithm Pada Permasalahan Multiobjective Job Shop Scheduling Untuk Minimasi

Makespan Dan Mean Flow Time. Tugas Akhir: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Heizer, J. & Render, B. 2005. Operation Management (Manajemen Operasi) Edisi Ketujuh.

Penerbit Salemba. Jakarta.

Li, Y., Ip, W. & Wang, D. 1998. Genetic Algorithm Approach To Earliness And Tardiness

Production Scheduling And Planning Problem. International Journal Of Production

Economics, 54, 65-76.

Min, L. & Cheng, W. 2006. Genetic Algorithms For The Optimal Common Due Date Assignment

And The Optimal Scheduling Policy In Parallel Machine Earliness/Tardiness Scheduling

Problems. Robotics And Computer-Integrated Manufacturing, 22, 279-287.

Nurkhalida, L. & Santosa, B. 2012. Pendekatan Cross Entropy-Genetic Algorithm Pada

Permasalahan Multi Objective Job Shop Scheduling. Upt. Perpustakaan Institut

Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Onwubolu, G. C. & Mutingi, M. 1999. Genetic Algorithm For Minimizing Tardiness In Flow-

Shop Scheduling. Production Planning & Control, 10, 462-471.

Pinedo, M. L. 2016. Scheduling: Theory, Algorithms, And Systems, Springer.

Puspitasari, P. D. & Santosa, B. 2011. Penjadwalan Truk Pada Sistem Cross Docking Dengan

Penyimpanan Sementara Dengan Algoritma Hybrid Cross Entropy-Genetic Algorithm.

Surabaya: Teknik Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Santosa, B., Budiman, M. A. & Wiratno, S. E. 2011. A Cross Entropy-Genetic Algorithm For M-

Machines No-Wait Job-Shopscheduling Problem. Journal Of Intelligent Learning

Systems And Applications, 3, 171.






Onwubolu, G. C. & Mutingi, M. 1999. Genetic Algorithm For Minimizing Tardiness In Flow-

Shop Scheduling. Production Planning & Control, 10, 462-471.

Santosa, B. & Widyarini, T. 2012. Aplikasi Metode Cross Entropy Untuk Support Vector

Machines. Jurnal Teknik Industri, 10, 150-157.



penjadwalan flowshop untuk meminimasi total …eprints.umm.ac.id/42845/1/pendahuluan.pdf · 2.12...

Documents