Rangkuman Jurnal (Alex Saleh, Emsosfi Zaini)

MODEL PENJADWALAN PADA FLOWSHOP-4-STAGE DENGAN

KRITERIA MINIMISASI LATENESS MAKSIMUM

DAN JUMLAH TARDY JOBS

Alex Saleh, Emsosfi Zaini

Fakultas Teknik Industri, Jurusan Teknik Industri, Institut Teknologi Nasional

Jl. PHH Mustofa No. 23, Bandung 40124

Email: alexaldjaidi@yahoo.com, sosfiez@yahoo.com

ABSTRAK

Penelitian ini membahas model penjadwalan job pada flowshop-4-stage untuk proses fabrikasi dan

perakitan. Setiap job terdiri dari 1 unique component dan 1 common component, keduanya diproses pada tiga mesin pertama secara serial dan dirakit pada mesin keempat. Unique component diproses satu per satu sedangkan common component diproses dalam batch dengan waktu setup yang konstan untuk setiap batch.

Kriteria yang digunakan adalah minimisasi lateness maksimum dan jumlah tardy jobs. Pengembangan

model dilakukan untuk mengakomodasi adanya job yang terlambat. Algoritma dimulai dengan proses

penjadwalan job dengan menggunakan aturan earliest due date (EDD) untuk mesin tunggal, dan proses

batching dengan menggunakan pemrograman dinamis. Jumlah tardy jobs diperbaiki dengan Algoritma

Hodgson. Algoritma yang diusulkan bukan merupakan algoritma optimal karena proses penjadwalan yang

tidak dijamin optimal, meskipun proses batching dapat menghasilkan solusi optimal. Penelitian ini dilengkapi dengan contoh numerik untuk menunjukkan perilaku model.

I. PENDAHULUAN

Banyak pembahasan tentang penjadwalan job pada sistem produksi flow shop diantaranya :

-          Tansel, Xiao dan Li. Dalam pembahasannya mengenai penentuan urutan (sequencing) tanpa memperhitungkan ukuranbatch.

-          Cheng dan Wang, Halim dan Cahya dan Bukchin menggabungkan antara sequencing dan batching menggunakan criteria meminimalkan makespan.

-          Indrapriyatna meminimalkan total biaya simpan dan biaya kualitas.

Tetapi ketiga penelitian diatas tidak mempertimbangkan masalah penjadwalan untuk perakitan. Seringkali suatu perusahaan menerima job yang merupakan suatu rakitan dari beberapa komponen. Komponen tersebut bisa terdiri dari komponen yang sama (common component) atau komponen yang berbeda (unique component).

Cheng dan Wang mengajukan model penjadwalan untuk fabrikasi dan perakitan komponen pada flowshop-2-stage untuk meminimalkan makespan. Model tersebut akan efektif apabila saat penyerahan (due date)  job sama, tetapi tidak akan efektif apabila due date setiap job berbeda. Contohnya adalah meminimalkan total waktu tinggal actual, mean lateness, ,mean tardiness, lateness maksimum dan jumlah tardy jobs dan telah dikembangkan oleh Halim dan Saleh. 

Dalam prakteknya sistem manufaktur flowshop  bisa terdiri atas lebih dari 2 mesin.

2. METODE PENELITIAN

2.1 Pengembangan Model

Sistem manufaktur yang dibahas pada penelitian ini merupakan sistem manufaktur flowshop  yang terdiri dari 4 mesin dan menjalankan kegiatan fabrikasi dan perakitan. Kriteria evaluasi dari

model yang dikembangkan adalah meminimalkan lateness maksimum dan jumlah tardy jobs. Produk yang diproses terdiri atas satu unit unique component dan satu unit common component.

Unique component dan common component diproses pada tiga mesin pertama secara serial. Unique component diproses satu per satu, sedangkan common component diproses dalam batch dan setup dilakukan untuk setiap batch dengan waktu setup batch konstan. Proses perakitan dilakukan pada mesin keempat dan hanya bisa dilakukan ketika kedua komponen tersedia. Proses fabrikasi common component dilakukan dengan cara batch availability, yaitu semua common component di dalam batch tersedia untuk dirakit hanya bila seluruh komponen dalam batch selesai diproses. Gambaran sistem produksi pada flowshop-4-stage dapat dilihat pada Gambar 1.

Pada Mesin 1, 2 dan 3 merupakan Proses fabrikasi ui dan ci sedangkan Mesin 4 merupakan Proses Perakitan

 

Input                                                                                                                                        Output

2.2 Persamaan Umum Model (F4/(c,ui,ai),ba/Lmax)

Persamaan umum untuk mendapatkan completion time Model (F4/(c,ui,ai),ba/Lmax) menggunakan diagram Gantt chart. Setelah menghitung completion time di setiap mesin kemudian menghitung lateness maksimum untuk setiap job.

2.3 Algoritma Model (F4/(c,ui,ai),ba/Lmax)

Selanjutnya adalah menyusun algoritma penjadwalan untuk fabrikasi dan perakitan pada flowshop-4-stage. Algoritma disusun untuk menentukan urutan pengerjaan job, ukuran dan jumlah batch. Urutan pengerjaan job disusun berdasarkan earliest due date (EDD). Sedangkan penentuan ukuran dan jumlah batch dilakukan dengan mengikuti pendekatan yang dilakukan oleh Cheng dan Wang (1999), penjadwalan dilakukan dalam horizon perencanaan tertentu.

2.4 Persamaan Umum Model (F4/(c,ui,ai),ba/ΣT)

Dalam penghitungannya ditemukan 4 persamaan, tetapi perbedaannya terletak pada penambahan subscript. Penambahan ini bertujuan mengakomodasi pertukaran urutan  job untuk criteria minimisasi jumlah tardy jobs.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Pengujian Model dan Analisis

Untuk mengetahui performansi model yang dikembangkan, dilakukan pengujian model yang terdiri dari dua tahap. Tahap pertama adalah menguji model untuk melihat cara kerja model dalam hal melakukan penjadwalan yang menghasilkan lateness maksimum yang minimum. Tahap kedua adalah menguji perilaku model yang dikembangkan dengan menggunakan beberapa nilai parameter yang berbeda, yaitu nilai waktu set up dan waktu proses common component.

3.2 Pengujian Tahap 1

Pada tahap pertama, pengujian dilakukan untuk melihat cara kerja Model disusun dengan membangkitkan secara random data waktu proses common component, waktu proses unique component, waktu operasi perakitan dan data waktu setup pada nilai interval dan data due date yang dibangkitkan.

3.3 Pengujian Tahap 2

Pada tahap kedua, pengujian perilaku model dilakukan dengan cara mengubah nilai-nilai parameter berbeda terhadap nilai waktu setup dan waktu proses common component. Pengujian

tahap kedua ini disusun ke dalam 3 skenario, yaitu :

-          Pada Skenario 1, akan dilakukan pengujian untuk melihat perilaku model terhadap perubahan nilai waktu setup. Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui pengaruh kenaikan waktu setup terhadap jumlah batch dan nilai lateness maksimum. Yang berbeda adalah variasi waktu setup nya.

-          Pada Skenario 2, akan dilakukan pengujian untuk melihat perilaku model terhadap perubahan nilai waktu proses common component. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kenaikan waktu proses common component terhadap jumlah batch dan nilai lateness maksimum . yang berbeda adalah variasi waktu proses common component-nya.

-          Pada Skenario 3, akan dilakukan pengujian untuk melihat perilaku model terhadap kenaikan jumlah job. Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui pengaruh kenaikan jumlah job terhadap jumlah batch dan nilai lateness maksimum.

Pengujian model dilakukan dengan menggunakan program bantu Visual Basic Application

(VBA) for Excel dan dijalan pada Personal Computer Intel Pentium Core Duo dengan RAM 1

GB pada sistem Microsoft Window XP.

4. KESIMPULAN

Model penjadwalan job pada flowshop-4-stage untuk proses fabrikasi dan perakitan yang dikembangkan pada penelitian ini bekerja dalam dua tahap yaitu proses sequencing dan proses batching. Algoritma yang diusulkan bukan merupakan algoritma optimal karena proses penjadwalan yang tidak dijamin optimal, meskipun proses batching dapat menghasilkan ukuran batch optimal. Model yang diusulkan tidak bisa dibandingkan dengan model lain karena model yang telah ada mempunyai karakteristik tidak komparatif. Perilaku model menunjukkan sifat sebagai berikut:

 jika waktu setup diperbesar, maka jumlah batch makin kecil. Selain itu, jika waktu proses common component diperbesar, maka jumlah batch makin besar dan jika jumlah job makin besar, maka jumlah batch makin besar.

Pengembangan yang dapat dilakukan berbasis penelitian ini adalah pengembangan model untuk flowshop mesin. Pengembangan yang mengakomodasi kondisi sebuah produk terdiri lebih dari 1 unit common component dan 1 unit unique component; dan pengembangan terhadap metode pemecahan masalah menggunakan algoritma metaheuristik seperti algoritma genetik, simulated annealing dan greedy randomized adaptive search procedure (GRASP).

DAFTAR PUSTAKA

Bukchin, J., Tzur, M., and Jaffe, M., 2002. “Lot Splitting to Minimize Average Flow-Time in a

Two-Machine Flow-Shop.” IIE Transactions, Vol. 34, pp. 953–970.

Chan, D., and Bedworth, D. D., 1990. “Design of Scheduling Systems for Flexible Manufacturing

Cells.” International Journal of Production Research, Vol. 28, pp. 2037– 2049.

Cheng, T. C. E., and Wang, G., 1998. “Batching and Scheduling to Minimize the Makespan in the

Two Machine Flowshop.” IIE Transactions, Vol. 30, pp. 447-453.

Cheng, T. C. E., and Wang, G., 1999. “Scheduling the Fabrication and Assembly of Components

in a Two-Machine Flowshop.” IIE Transactions, Vol. 31, pp. 135-143.

Halim, A. H., dan Cahya, B. I., 1999. “Model Overlapping pada Flowshop-4-Stage yang

Memproses Multi-Item.” Proceeding Seminar Sistem Produksi IV, Bandung.