Penjadwalan Mesin.pdf PDF

Preview

Summary

L'STAKAAN RSIPAN \\.{ TIMUR h= rru-afgJ F,.fF" Rosnani Ginting @"nAHATLMU Penjadwalan Mesin Rosnani Ginting PENIADWALAN MESIN Oleh : Rosnani Ginting MILIK Dedrn PcrPustakast dr ScersiPen Edisi Pertama Proplusi Jawa Timur Cetakan Pertama,2009 Hak Cipta @ 2009 pada penulis, Al,w up v /P ...

Description

L'STAKAAN RSIPAN

\\.{ TIMUR

h= rru-afgJ F,.fF"

Rosnani Ginting

@"nAHATLMU

Penjadwalan

Mesin

Rosnani Ginting

PENIADWALAN MESIN Oleh : Rosnani Ginting

MILIK Dedrn PcrPustakast

dr

Edisi Pertama Cetakan Pertama,2009

ScersiPen

Proplusi Jawa Timur

Al,w

up v

/P

/atv

Hak Cipta @ 2009 pada penulis, Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanvak atau rnen'rindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan

Kata Pengantar

teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit.

GRAHA ILMU Candi Gebang Permai Blok R/6 Yogyakarta 55511

Telp. Fax.

:0274-882262;0274-M62135 :0274-4462136

E-mail

: [email protected]

uji dan syukur penulis paniatkan kehadirat Allah SWT, atas berkah dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan buku Penjadwalan Mesin.

buku ini membahas 12Bab, yaitu : Bab 1: Defenisi dan Fungsi Penjadwalan Mesiru Bab 2: Algorihna dan Kriteria Penjadwalan, Bab 3: Jenis-jenis Penjadwalan Berdasarkan Sistem Produksi dan Parameter Performansi, Bab 4: Penjadwalan Mesin Secara Seri dan Paralel Bab 5: Metode Penjadwalan Mesin Forward dan Backward, Bab 6: Metode-Metode Penjadwalan Mesin, Bab 7: Heuristik Penjadwalan Mesiru Bab 8: Penjadwalan Mesin dengan Ftzzy,Babg: Penjadwalan Mesin dengan Ant Algoritrna, Tabu Search Secara garis besar

Cinting, Ilosnani PENJADWALAN MESIN /Rosnani Ginting

-

Edisi Pertama - Yogyakarta; Graha llmu, 2009 x + 274 hlm, 1 Jil. : 23 cm.

ISBN

:

dan Simulasi Annealing, Bab 10: Penjadwalan Mesin dengan Simulasi, Bab 1L: Penjadwalan Mesin dengan Metode Dynamic Programming dan Integer Programming, Bab L2: Metode Pengukuran Waktu.

978-979 -7 56-46G7

l.Teknik

I.

Judul

Penulis berharap dengan mempelajari buku ini, pembaca clapat mt mahami mengenai Penjadwalan Mesin. Penulis juga

menyadari buku ini jauh dari sempurna, untuk itu penulis dengan kerendahan hati memohon kepada para pembaca unfuk memberikan kritik dan masukan untuk memperbaiki kekurangan ataupun kelemahan pada buku ini. Semoga buku

ini memberikan manfaat pada pembaca. Medary Januari 2009

Daftar Isi

Rosnani Ginting

v

KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB 1 DEFINISI DAN FUNGSI PENIADWALAN MESIN Definisi dan Konsep Dasar Penjadwalan 7.1. Tujuan Penjadwalan 1..2 L.3 Model Penjadwalan 1..4

1.5 -t.6

BAB

2

2.1,

2.2 2.3 2.4

w

Penjodwolon lvlesin

vii 1 't

2 2 4

Pengertian Penjadwalan Teori Penjadwalan 4 lnput dan Output Penjadwalan 1

6 B

ATGORITMA DAN KRITERIA PENIADWALAN

11

Gambaran Beberapa Defenisi dalam Penjadwalan Kriteria dalam Penjadwalan 3 ft,nis-|cnis Penjadwalan 4

1.1.

1

L2 1.4

1.7

BAB

3

3.1 3.2 3.3 3.4 BAB 4

IENIS-IENIS PENJADWALAN BERDASARKAN SISTEM PRODUKSI DAN PARAMETER

7.3 7.4

PERFORMASI

47

Penjadwalan Flow Shop Penjadwalan Batch Penjadwalan Job Shop Parameter Performansi

47 48 53 56

PENIADWALAN MESIN SECARA SERI DAN PARALEL 59 4.'1, Penjadwalant"d' Job pada "satu" Prosesor 59 4.2 Pengurutan n Pekerjaan Terhadap m Mesin Pararell6g

4.3 4.4 BAB 5 5.1

5.2 5.3 5.4 5.5

BAB

Penjadwalan Seri Pemilihan Alternatif

Penjadwalan

METODE PENIADWALAN MESIN FORWARD DAN BACKWARD Metode Forward Metode Backward Metode Forced (Forced Scluduling) Metode Kompromi Metode-metode Penjadwalan

METODE.METODE PENIADWALAN MESIN 6.1. Algoritma Campbell, Dudek, dan Smith (CDS) 6.2 Algoritma Nawaz, Enscore dan Ham (NEH)

73 87 89 89 90 92 93 93

5

6.3 Metode Ignall-Scharge 6.4 Algoritma Dannenbring 6.5 Algoritma Gupta BAB 7 HEURISTIK 7.1.

7,2

95 95 96 98

BAB 8 8.1

8.2 8.3 8.4

BAB

9

9.1 9.2

9.3 9.4

BAB

Pembuatan Peta Kromosom Pemodelan

PENIADWALAN MESIN DENGAN Identifikasi Data

1,42 1.47

FUZZY

Ftzzy Aplikasi PenjadwalanEuzzy Dasar Teori Pengolahan Data dengan Integral

PENIADWALAN MESIN DENGAN ANT ALGORITMA TABU SEARCH DAN SIMULASI ANNEALING Penjadwalan Mesin dengan Ant Algorikna Penjadwalan Mesin dengan Tabu Search (Gendrean,2002) Simulasi Annealing Implementasi Algoritma Simulasi Annealing untuk Penjadwalan Flowshop

155 157 159 1,65

1.71

171 1,84

't95 198

10 PENIADWALAN MESIN DENGAN

10.1

SIMULASI Kriteria di dalam Evaluasi Penjadwalan

10.2 Pengertian Sistem dan Model 10.3 Model Simulasi

Simulasi Komputer 10.5 Langkah-langkah Simulasi Komputer 10.6 Metodologi Penelitian 1.0.4

BAB

155

11

1.09

201 203 204 205 214 21.6

PENIADWALAN MESIN DENGAN METODE DYNAMIC PROGRAMMING DAN INTEGER

PROGRAMING

1.1.2

201

21,7

PENIADWALAN MESIN

117

11.1 Penjadwalan Mesin dengan Dynamic Programming 217 71.2 Penjadwalan Mesin dengan Integer Programming 290

Penjadwalan dengan Metode Pour Penjadwalan Mesin dengan Algoritma Genetik

777

11.3

Metode Analisis

Data

249

131

Penjodwolon lAesitt

Doftor lsi

tx

BAB 12 METODE PENGUKURAN WAKTU 'l.2.L Pengukuran Waktu 12.2 Pengukuran Waktu Siklus Rata-Rata DAFTAR PUSTAKA TENTANG PENULIS

253 253 257 267 271

-oo0oo-

Dufr*isi dan Fungsi Penjadwalan Mesim 1.1 Definisi dan Konsep Dasar Penjadwalan Tl |J t-

enjadwalan adalah pengurutan pembuatan/pengerjaan produk secara menyeluruh yang dikerjakan pada beberapa

buah mesin. Dengan demikianmasalah seqttencing senantiasa melibatkan pengerjaan sejumlah komponen yang sering disebut dengan istilah ' job'. lob sendiri masih merupakan komposisi dari sejumlah elemen-elemen dasar yang disebut aktivitas atau operasi. Tiap aktivitas atau operasi ini membutuhkan alokasi sumber daya tertentu selama periode waktu tertentu yang sering disebut dengan

waktu proses.

Penjadwalan merupakan alat ukur yang baik bagi perencanaan agregat. Pesanan-pesanan aktual pada tahap ini akan ditugaskan pertama kalinya pada sumberdaya tertentu (fasilitas, pekerja, dan peralatan), kemudian dilakukan pengurutan kerja pada tiap-tiap pusat pemrosesan sehingga dicapai optimalitas utilisasi kapasitas yang ada. Pada penjadwalan ini, perrnintaan akan produk-produk yang tertentu fienis dan jumlah) dari MPS akan clitullask;rn pada pusat-pusat pemrosesan tertentu untuk pcriotlt'hitriirtr. Penjodwolon llesin

1.2

T[rj uan Penjadwalan

4.

Bedtttorth (1987), mengidentifikasikan beberapa tujuan dari aktivitas penjadwalan adalah sebagai berikut:

L. 2.

3. 4"

Meningkatkan penggunaan sumberdaya atau mengurangi waktu tunggunya, sehingga total waktu proses dapat berkurang, dan produktivitas dapat meningkat. Mengurangi persediaan barang setengah jadi atau mengurangi sejumlah pekerjaan yang menunggu dalam antrian ketika sumberdaya yang ada masih mengerjakan tugas yang lain. Teori Baker mengatakaru jika aliran kerja suatu jadwal konstan, maka antrian yang mengurangi rata-rata waktu alir akan mengurangi rata-rata persediaan barang setengah jadi. Mengurangi beberapa kelambatan pada pekerjaan yang mempunyai batas waktu penyelesaian sehingga akan meminimisasi penalfu cost (biaya kelambatan). Membantu pengambilan keputusan mengenai perencanaan kapasitas pabrik dan jenis kapasitas yang dibutuhkan sehingga penambahan biaya yang mahal dapat dihindarkan.

1.5 lrlodel Penjadwalan timbul jika terdapat keterbatasan sumber daya yang dimiliki sehingga diperlukan adanya pengaturan sumber-sumber daya tersebut secara efisien. Berbagai model penjadwalan telah dikembangkan untuk mengatasi persoalan penjadwalan tersebut. Proses penjadwalan

Menurut Baker 119741, model penjadwalan dapat dibedakan menjadi 4 jenis keadaan, yaitu:

1. 2. 3.

Mesin yang digunakan dapat berupa proses dengan mesin tunggal atau proses dengan mesin majemuk. Pola aliran proses dapat berupa aliran identik atau sembarang. Pola kedatangan pekerjaan statis atau dinamis.

Penjodwolon lrlesin

Sifat informasi yang diterima dapat bersifat deterministik atau stokastik.

Pada keadaan pertama, sejumlah mesin dapat dibedakan atas mesin tunggal dan mesin majemuk. Model mesin tunggal adalah mesin dasar dan biasanya dapat diterapkan pada kasus mesin majemuk. Pada keadaan kedua, pola aliran dapat dibedakan atas flottt slnp dan job shop. Pada floto slnp dliurnpai pola aliran proses dari urutan tertentu yang sama. Flozu slnp terbagi lagi mLeniadi pure floru slrcp dan general floto shop. Pada pure flo70 shop betbagai pekerjaan akan mengalir pada lini produksi yang sama dan tidak dimungkinkan adanya variasi. Pada general flotu shop dirnungkinkan adanya variasi antara

pekerjaan atau pekerjaan yang datang tidak harus dikerjakan di semua mesin. Sedangkan pada iob shop, settap pekerjaan memiliki pola aliran kerja yang berbeda. Aliran proses yang tidak searah ini mengakibatkan pekerjaan yang dikerjakan di suatu mesin dapat berupa pekerjaan baru atau pekerjaan yang sedang dikerjakan (toork in process) atau pekerjaan yang akan menjadi produk jadi (finislrcd goods) telah diproses di mesin tersebut.

Pada keadaan ketiga, pola kedatangan pekerjaan dapat dibedakan atas pola kedatangan statis atau dinamis. Pada pola statis, pekerjaan datang bersamaan pada waktu nol dan siap dikerjakan atau kedatangan pekerjaan bisa tidak bersamaan tetapi saat kedatangan telah diketahui sejak waktu nol. Pada pola dinamis mempunyai sifat kedatangan pekerjaan tidak menentu, artinya terdapat variabel waktu sebagai faktor yang berpengaruhPada keadaan keempat, perilaku elemen-elemen penjadwalan clapat dibctlakan atas deterministik dan stokastik. Model deterministik mcrniliki kr'1-rastian informasi tentang parameter dalam model, st.tlanllkan morlt'l stokastik menganc{ur1[, unsur keticlakpastian-

Do I i ttl sl tl

tt r

r

F ttt

t

ci M5 M4 M3 M2 M1

M1=4 M2:3 3.

J2

5.

18

4

5

15

9

51

I4

4

12

13

7

.)

39

tl

9

27

21

25

1

77

-

-

M5=1

M1

M2

M3

M4

M5

I4

4

11

8

8

J

I1

9

20

76

18

1

12

18

J

26

1

11

l3

Jl. Hitung rilai Fmax 14

M4=1

Lakukan penambahan waktu proses (corupletiott time/makespan) pada setiap P, dengan aturan increasing processing time.

Mengurutkan ICi dengan aturan increasing order di mana job 2 sebagaiposisi pertama dan diperoleh urutan sebagai berikut: J2

6.

J3

M3:8

J3-

4.

Hitunglah sum of contpletion time (2Ci) untuk setiap job yang ada.

J2

M1

M2

M3

M4

M5

0/e

9/72

t2/22

22/23

23/37

I3

22/30

30/37

37

/39

37

/4s 4s/5s

45/51

J4

9

/13

13/21

J3

13/22

22/26

30/35

Jr

22/27

27

/36

36/M

ss/s6

M1

M2

M3

M4

M5

>ci

l4

4

1l

8

8

a J

34

J1

9

20

76

18

1

64

l2

18

J

26

1

11

59

Dari tabel di atas, diperoleh rilai Fmax = 56 menit 122

Pt, t t I t ttlwrt

I

on

Mesi n

I

lt'tt

t i st

I

k

Ptt

t

I

tulwtt

lt

t

t

t

Mt,si

t

t

t23

5. 6.

mana job Mengurutk anZCi dengan aturan increasing order di 3sebagaiposisipertamadandiperolehurutansebagaiberikut: 13

-

J4

-

Fnmx

0/e

M2

M3

M4

M5

/13

13/78

18/26

26/32

29/36

36/38

9

J4

9

/73

73/27

27/29

J2

13/22

22/2s

29

J1

22/27

27

/36

/39

39

/40

40/48

39/47

47

/57

57

4.

1.

M4

M5

5

t6

13

19

1

12

1,4

a J

23

1

15

l3

23

7

5

9

7

Hitnnglah sum of contpletion tinrc (ZCi) untuk setiap job yang ada.

/58

pertama ]ob 4 (14) ditempatkan sebagai urutan urutan pertama sehingga waktu Job 4 dipilih untuk menduduki

selain proses 1tb + pada semua mesin tlianggap 0' Tempatkan iob 4 sebagai urutan pertama pada urutan berikutnya'

iob

M1

M2

M3

M4

M1

M2

M3

M4

M5

2Ci

r.

5

76

13

19

1

54

I2

74

J

23

1

15

56

J3

23

7

5

9

7

51

I4

Dari tabel di atas, diperoleh rilai Fmax = 58 menit

D.

M3

fl M1

I3

M2

I4

12- 11.

Hitung nllai

M1

5. 6.

Mengurutkan XCi dengan aturan increasing order di mana job 4 sebagai posisi pertama dan diperoleh urutan sebagai berikut: 14

-

13

- 11- 12.

Hitung rilai

M5

l4

2.

M1.

M2

M3

M4

Jt

5

9

8

10

1

I4

0/4

4/tz

12/20

20/27

9

J

10

1

8

J3

4/73

73/17

20/25

27

t2

9

+

5

8

6

l7

L3/1,8

1"8/27

27

I3

J2

18/27

27

/so

M5 27

/29

/3s

3s/41,

/35

35/45

4s/46

35/4s

45/46

46/s4

Memith waktu proses terkecil untuk masing-masing mesin

yaitu:Daritabeldiatas,diperolehnilaiF,,.rr=ymenit M5=1 M1 =5M2=3 M3=5M4=1 3. Lakukan pmambahan waktu proses (corrpletion time/ntkspat) pada setiap P, dengan at.l)Iial iflcreasing Processing tinte'

124

Fmax

Pu

t

fu u

lwr tl t tr t Mt'si tt

Berdasarkan pelhitungan langkah I di atas, diperoleh urutan Pertama adalah iob 4 A4) de,J.garLtnlai nnkespafl lerkecilyaitu Ftll,,x = 5,4 menit-

Heu

r i st i k Pc t t I

trlwt

tl t tr

t l{tsi

rr

125

II.

A. |ob 1 (I1) ditempatkan 1,.

6.

Menentukan urutan kedua

M3

M4

M5

5/L4

L4/22

22/32

32/33

I2

0/s s/14

14/tz

22/32

32/33

33/41

I3

14/23

23/27

32/sz

37

/45

45/s1:

selain job L pada urutan berikutnya. M2

M3

M5

M4

Dari tabel di atas, diperoleh nllai Fmax = 51 menit

12

9

J

10

1

8

l3

9

4

5

8

6

B. lob 2 (]2) sebagai urutan kedua 1. Job 2 dipilih untuk menduduki urutan kedua sehingga waktu proses job 2 pada semua mesin dianggap 0. Tempatkan job selain job 2 pada urutan berikutnya.

Menritih waktu proses terkecil untuk masing-masing mesin, yaitu:

M4=1

M3:5

}rl2=3

=9

M5=6

Lakukan penambahan waktu proses (conryletion tinrc/makespan) pada setiap P- dengan aturan increasing processing time. ML

M2

M3

M4

M5

l2

9

3

15

1

14

I3

18

7

5

9

6

2.

M2

M3

M4

M5

I3

9

4

5

B

6

11.

5

9

8

10

1

Memilih waktu proses terkecil untuk masing-masing mesin, yaitu:

M1=5 M2=4

Hitunglah sum of completion time (XCl) untuk setiap job yang ada. M1

M1 12

J1

4.

M2

11

J1

3.

M1

dipilih untuk menduduki urutan kedua sehingga waktu proses job 1 pada semua mesin dianggap 0. Tempatkan job

lv{1

Fmax

sebagai urutan kedua

Job 1

M1

2.

Hitun...