PENJADWALAN PRODUKSI PADA ALIRAN
FLOWSHOP DENGAN METODE GENETIC-WHALE
OPTIMIZATION ALGORITHM UNTUK MEMINIMASI
KONSUMSI ENERGI
( STUDI KASUS CV. CITRA MENTARI )
Skripsi
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Disusun oleh :
LAYYINATUR RAHMAWATIE
201510140311085
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2019
i
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb.
Alhamdulillahi rabbil’alamin, puji syukur penulis panjatkan kepada kehadirat
Allah SWT yang telah melimpahkan berkah dan rahmat karunia-Nya sehingga penulis
dapat menyelasaikan skripsi yang berjudul “Penjadwalan Produksi Pada Aliran
Flowshop Dengan Metode Genetic-Whale Optimization Algorithm Untuk
Meminimasi Konsumsi Energi” dengan lancar dan tepat waktu. Shalawat serta salam
semoga selalu tercurahkan kepada junjungan besar Nabi Muhammad SAW beserta
keluarga dan para sahabatnya hingga pada umatnya sampai akhir zaman. Skripsi ini
disusun sebagai salah satu syarat kelulusan dalam program studi strata 1 Jurusan
Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
Dalam proses penyusunan skripsi ini, penulis mendapatkan banyak sekali
bantuan, bimbingan, motivasi serta dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini
penulis ingin mengucapkan terima kasih banyak kepada :
1. Allah SWT atas berkah dan rahmat-Nya sehingga skripsi ini dapat terselesaikan
dengan baik dan tepat waktu.
2. Terimakasih banyak kepada Bapak dan Ibu yang selalu mendoakan dan
mensupport penulis dalam proses pengerjaan skripsi. Selalu menjadi motivas i
penulis untuk segera menyelesaikan skripsi dan lulus. Semoga dapat selalu
membanggakan beliau.
3. Pak Dr. Ilyas Mas’udin, M.log., S.Cm., PhD selaku dosen pembimbing 1, penulis
mengucapkan banyak sekali terimakasih telah memberi bimbingan, masukan dan
waktunya untuk membimbing penulis dengan baik. Mohon maaf apabila terdapat
banyak kesalahan baik yang disengaja ataupun tidak selama bimbingan
4. Pak Dana Marsetya Utama, S.T., M.T selaku dosen pembimbing 2 dan dosen
wali kelas TIB, penulis ucapkan banyak sekali terimakasih selalu memberi
bimbingan, masukan dan waktunya untuk membimbing penulis. Mohon maaf
ii
apabila terdapat banyak kesalahan baik yang disengaja ataupun tidak selama
bimbingan
5. Ibu Annisa Kesy Garside, S.T., M.T selaku dosen penguji 1, penulis
mengucapkan terima kasih telah memberikan ilmu, dukungan serta waktunya
untuk membimbing penulis, sehingga penulis dapat segera menyelesaikan revisi
sidang tepat waktu.
6. Ibu Shanty Kusuma Dewi, S.T., M.T selaku dosen penguji 2, penulis
mengucapkan terima kasih sudah memeberikan waktu, dukungan serta waktunya
untuk membimbing penulis, sehingga penulis dapat segera menyelesaikan revisi
sidang tepat waktu.
7. Seluruh dosen jurusan Teknik Industri yang penulis hormati, penulis
mengucapkan terima kasih atas segala ilmu dan didikan yang telah diberikan
mulai dari awal semester sampai dengan saat ini. Insyaallah ilmu yang telah
diberikan akan menjadi amal untuk kehidupan di akhirat kelak dan bermanfaat
untuk kedepannya bagi penulis. Semoga seluruh dosen jurusan Teknik Industri
selalu diberikan kesehatan dan kelancaran oleh Allah SWT.
8. Terimakasih kepada Bapak dan ibu karyawan CV. Citra Mentari, terutama
kepada Bapak Agus yang telah membantu, memberikan ilmu dan waktunya
selama kegiatan penelitian.
9. Teman-teman TIB 2015, Terima kasih atas kebersamaan kita dalam berjuang
mencari ilmu, dukungan, motivasi, dan kenangan yang sudah diberikan. Terima
kasih sudah memberi aku pelajaran mengenai perbedaan dan tetap saling
menghargai satu sama lainya. Semoga tali silaturahmi kita masih bisa tetap
terjaga hingga masa tua nantinya. Mohon maaf apabila selama ini aku punya
salah baik ucapan perilaku yang disengaja atau tidak yang telah menyakiti hati
kalian
10. Terimakasih kepada Nanda, Tata dan Citra (AISIH) dan semua teman terdekat
yang sudah menemani, mensupport, memotivasi, menghibur, membantu,
menerima kekurangan dan kelebihan aku dari awal sebelum masuk perkuliahan
iii
hingga saat ini. Makasih telah menjadi tempat berkeluh kesah dari hal
perkuliahan, percintaan, pertemanan, dll. Semoga setelah lulus tali silaturahmi
kita masih tetap terjaga. Mohon maaf atas segala kekurangan dan keselahan aku
selama ini baik yang disengaja atau tidak
Semoga Allah SWT memberi balasan yang setimpal kepada semuanya.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih jauh dari kata
sempurna. Untuk itu dengan segala kerendahan hati penulis menerima segala saran dan
kritik yang bersifat membangun. Harapanya semoga skripsi yang telah disusun ini
dapat bermanfaat bagi penulis, maupun bagi para pembaca.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb
Malang, 15 November 2019
Penulis
Layyinatur Rahmawatie
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ............................................................................................
LEMBAR PESESAHAN SKRIPSI .........................................................................
LEMBAR BIMBINGAN SKRIPSI .........................................................................
BERITA ACARA UJIAN SKRIPSI ........................................................................
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN ....................................................................
SURAT KETERANGAN PERUSAHAAN .............................................................
KATA PENGANTAR ..............................................................................................i
ABSTRAK................................................................................................................iv
ABSTRACT ...............................................................................................................v
DAFTAR ISI ............................................................................................................vi
DAFTAR TABEL.....................................................................................................ix
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................xi
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................xii
BAB I 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 LANDASAN TEORI ...............................................................................5
2.1 Pengertian Penjadwalan ......................................................................................5
2.2 Penjadwalan Flow shop .....................................................................................5
2.3 Klasifikasi Kondisi Penjadwalan ........................................................................6
2.4 Gantt Chart ........................................................................................................6
2.5 Konsumsi Energi .................................................................................................8
2.6 Genetic Algorithm (GA) .....................................................................................9
vii
2.7 Whale Optimization Algorithm (WOA) .............................................................12
2.8 Literatur Review Penelitian Terdahulu ...............................................................14
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ...........................................................17
3.1 Flowchart Tahapan Penelitian ............................................................................17
3.2 Deskripsi Metodologi Penelitian .........................................................................18
3.2.1 Tahap Identifikasi dan Penelitian Awal ........................................................18
3.2.2 Tahap Pengumpulan Data .............................................................................18
3.2.3 Tahap Pengolahan Data ................................................................................19
3.2.3.1 Penjadwalan Produksi Perusahaan ...........................................................19
3.2.3.2 Penjadwalan Produksi Dengan Metode Usulan .......................................19
3.2.4 Tahap Analisis dan Interpretasi Hasil............................................................23
3.2.5 Tahap Kesimpulan dan Saran .......................................................................23
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ................................24
4.1 Pengumpulan Data .............................................................................................24
4.1.1 Data Pesanan .................................................................................................24
4.1.2 Data Jumlah Mesin Yang Digunakan ............................................................25
4.1.3 Tahapan Proses Produksi ..............................................................................25
4.1.4 Data Waktu Proses Tiap Job ........................................................................26
4.2 Pengolahan Data.................................................................................................28
4.3.1 Contoh Perhitungan Kasus Sederhana 4 Job 3 Mesin...................................28
4.3.2 Perhitungan Total Konsumsi Energi 4 Job 3 Mesin Menggunakan Metode G-
WOA Secara (manual)............................................................................................28
4.3.3 Perhitungan Total Konsumsi Energi 4 Job 3 Mesin Menggunakan Metode
FCFS Secara (manual) ............................................................................................45
4.3.4 Penjadwalan Dengan Metode Perusahaan .....................................................46
4.3.5 Penjadwalan Dengan Metode Usulan GAWOA...........................................48
4.3.6 Uji Performance ...........................................................................................49
4.3.7 Perbandingan Penjadwalan GAWOA dengan Metode Perusahaan ..............50
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN ............................................................51
viii
5.1 Analisa Hasil Penjadwalan Metode Perusahaan Dan Metode Usulan (Genetic-
Whale Optimization Algorithm) ...............................................................................51
5.1.1 Analisa Penjadwalan Perusahaan ..................................................................51
5.1.2 Analisa Penjadwalan Genetic-Whale Optimization Algorithm (GAWOA) ..54
5.2 Perbandingan Nilai Parameter Metode Genetic-Whale Optimization Algorithm
(GAWOA) ................................................................................................................57
5.3 Analisa Perbandingan Genetic-Whale Optimization Algorithm (GAWOA)
Dengan Metode Perusahaan......................................................................................60
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................................63
6.1 Kesimpulan..........................................................................................................63
6.2 Saran ...................................................................................................................63
DAFTAR PUSTAKA..............................................................................................64
LAMPIRAN ............................................................................................................68
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Literatur Review Penelitian Terdahulu .....................................................16
Tabel 3.1 Contoh Pengujian Parameter Metode Genetic Algorithm........................17
Tabel 3.2 Contoh Perbandingan Metode Penjadwalan .............................................23
Tabel 4.1 Data Pesanan ............................................................................................24
Tabel 4.2 Data Mesin yang Digunakan .....................................................................25
Tabel 4.3 Data Waktu Siklus ....................................................................................26
Tabel 4.4 Data Waktu Proses (detik) ........................................................................27
Tabel 4.5 Data Waktu Proses (menit) .......................................................................27
Tabel 4.6 Waktu Proses Kasus Sederhana................................................................28
Tabel 4.7 Energi yang Dikeluarkan Tiap Mesin.......................................................28
Tabel 4.8 Contoh Perhitungan Konsumsi Energi pada Sampel X1 .........................30
Tabel 4.9 Rekapitulasi Total Konsumi Energi ..........................................................31
Tabel 4.10 Hasil Pengurutan Total Konsumsi Energi...............................................32
Tabel 4.11 Rekapitulasi Hasil Perhitungan LRF......................................................34
Tabel 4.12 Pemilihan Sampel Pindah Silang ............................................................35
Tabel 4.13 Proses Cross Over..................................................................................37
Tabel 4.14 Hasil Proses Cross Over ........................................................................37
Tabel 4.15 Penentuan Mutasi Pada Kromosom........................................................38
Tabel 4.16 Proses Hasil Mutasi ................................................................................39
Tabel 4.17 Total Konsumsi Energi ...........................................................................40
Tabel 4.18 Hasil Rekapitulasi Penjadwalan Algoritma Genetika.............................40
Tabel 4.19 Inisialisasi Posisi Paus............................................................................41
Tabel 4.20 Vektor Posisi Paus Sesuai GA ...............................................................41
Tabel 4.21 Urutan Job hasil LRV.............................................................................42
Tabel 4.22 Rekapitulasi Posisi Terbaru ....................................................................43
Tabel 4.23 Urutan Job Terbaru.................................................................................44
x
Tabel 4.24 Rekapitulasi Total Konsumsi Enrgi Terbaru ..........................................44
Tabel 4.25 Rekapitulasi Total Konsumsi Energi pada Tiap Iterasi ..........................44
Tabel 4.26 Hasil Total Konsumsi Energi metode FCFS Kasus Sederhana ..............46
Tabel 4.27 Hasil Total Konsumsi Energi Metode Perusahaan .................................47
Tabel 4.28 Hasil Rekapitulasi Total Konsumsi Energi dengan Metode Usulan.......48
Tabel 4.29 Perbandingan Metode Penjadwalan ........................................................50
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Pola Aliran Flow Shop .........................................................................5
Gambar 2.2 Gantt Chart ..........................................................................................7
Gambar 2.3 Prosedur Genetic Algorithm .................................................................9
Gambar 2.4 Prosedur Whale Optimization Algorithm .............................................12
Gambar 3.1 Flowchart Tahapan Penelitian...............................................................17
Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Metode Usulan .....................................................20
Gambar 3.3 Flowchart Inisialisasi Metode GA .......................................................21
Gambar 4.1 Gantt Chart Populasi X1......................................................................31
Gambar 4.2 Hasil Total Konsumsi Energi dengan Matlab.......................................45
Gambar 4.3 Gantt Chart Metode FCFS Kasus Sederhana .......................................46
Gambar 5.1 Gantt Chart Metode Perusahaan ...........................................................52
Gambar 5.2 Grafik Konsumsi Energi Saat Proses Dan Idle Metode Perusahaan.....53
Gambar 5.3 Grafik Total Konsumsi Energi Penjadwalan Perusahaan .....................53
Gambar 5.4 Gantt Chart Metode GAWOA .............................................................55
Gambar 5.5 Grafik Konsumsi Energi Saat Proses Dan Idle Metode GAWOA .......56
Gambar 5.6 Grafik Total Konsumsi Energi Penjadwalan GAWOA .......................56
Gambar 5.7 Grafik Total Konsumsi Energi Percobaan Parameter GAWOA ..........58
Gambar 5.8 Grafik Waktu Komputasi Percobaan Parameter GAWOA ..................59
Gambar 5.9 Grafik Perbandingan Konsumsi Energi Tiap Mesin .............................61
Gambar 5.10 Grafik Perbandingan KE Saat Proses Dan Idle Tiap Metode ............61
Gambar 5.11 Grafik Perbandingan Total Konsumsi Energi .....................................62
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Gambar Mesin yang Digunakan CV. Citra Mentari..............................68
Lampiran 2 Perhitungan Fungsi Tujuan Kasus Sederhana.......................................71
Lampiran 3 Perhitungan Konsumsi Energi Metode Usulan (GAWOA) ..................76
64
DAFTAR PUSTAKA
Abdel-Basset, M., Manogaran, G., El-Shahat, D., & Mirjalili, S. (2018). A Hybrid
Whale Optimization Algorithm Based On Local Search Strategy For The
Permutation Flow Shop Scheduling Problem. Future Generation Computer
Systems, 85, 129-145.
Ali, R. S., Alnahwi, F. M., & Abdullah, A. S. (2019). A Modified Camel Travelling
Behaviour Algorithm For Engineering Applications. Australian Journal of
Electrical and Electronics Engineering, 16(3), 176-186.
Aziz, M. (2017). Pemodelan Algoritma Genetika Pada Sistem Penjadwalan
Perkuliahan Prodi Ilmu Komputer Universitas Lambungmangkurat. KLIK-
KUMPULAN JURNAL ILMU KOMPUTER, 1(1), 67-79.
Baker, K. R., & Trietsch, D. (2013). Principles Of Sequencing And Scheduling: John
Wiley & Sons.
Bashori, H., Pratikto, P., & Sugiono, S. (2015). Penjadwalan Flow Shop Dengan
Penerapan Cross Entropy-Genetic Algorithm (Cega) Untuk Meminimas i
Makespan. Journal of Engineering and Management in Industrial System, 3(1).
Bayani, L., Herlina, L., & Febianti, E. (2017). Usulan Penjadwalan Produksi Pada
Aliran Flow Shop dengan Algoritma Genetika untuk Meminimasi Makespan.
Jurnal Teknik Industri Untirta.
Dai, M., Tang, D., Giret, A., Salido, M. A., & Li, W. D. (2013). Energy-Efficient
Scheduling For A Flexible Flow Shop Using An Improved Genetic-Simulated
Annealing Algorithm. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing,
29(5), 418-429.
Ginting, R. (2009). Penjadwalan Mesin. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Grobler, J., Engelbrecht, A. P., Kok, S., & Yadavalli, S. (2010). Metaheuristics For
The Multi-Objective FJSP With Sequence-Dependent Set-Up Times, Auxiliary
Resources And Machine Down Time. Annals of Operations Research, 180(1),
165-196.
65
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(1), 29-38.
Herjanto, E. (2010). Manajemen Operasi Edisis Ke Empat: Jakarta: Grasindo.
Jiang, T., Zhang, C., Zhu, H., Gu, J., & Deng, G. (2018). Energy-Efficient Scheduling
for a Job Shop Using an Improved Whale Optimization Algorithm.
Mathematics, 6(11), 220.
Mafarja, M. M., & Mirjalili, S. (2017). Hybrid Whale Optimization Algorithm With
Simulated Annealing For Feature Selection. Neurocomputing, 260, 302-312.
Mahmudy, W. F. (2006). Penerapan Algoritma Genetika Pada Optimasi Model
Penugasan. Jurusan Matematika, FMIPA, Universitas Brawijaya: Malang.
Mahmudy, W. F. (2013). Algoritma Evolusi. Program Teknologi Informasi dan Ilmu
Komputer, Universitas Brawijaya, Malang.
Mahmudy, W. F. (2014). Optimasi Penjadwalan Two-Stage Assembly Flowshop
Menggunakan Algoritma Genetika Yang Dimodifikasi. STMIK Dipanegara
Makassar.
Masudin, I., Utama, D. M., & Susastro, F. (2014). Penjadwalan Flowshop
Menggunakan Algoritma Nawaz Enscore Ham. Jurnal Ilmiah Teknik Industri,
Vol. 13, No. 1.
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(4), 279-287.
Mirjalili, S., & Lewis, A. (2016). The Whale Optimization Algorithm. Advances in
engineering software, 95, 51-67.
Mouzon, G., Yildirim, M. B., & Twomey, J. (2007). Operational Methods For
Minimization Of Energy Consumption Of Manufacturing Equipment.
International Journal of production research, 45(18-19), 4247-4271.
66
Murata, T., Ishibuchi, H., & Tanaka, H. (1996a). Genetic algorithms for flowshop
scheduling problems. Computers & Industrial Engineering, 30(4), 1061-1071.
Murata, T., Ishibuchi, H., & Tanaka, H. (1996b). Multi-Objective Genetic Algorithm
And Its Applications To Flowshop Scheduling. Computers & Industrial
Engineering, 30(4), 957-968.
Nurjanah, W. D. (2015). Penerapan Algoritma Genetika Dan Algoritma Simulated
Anneling Pada Penjadwalan Flowshop. Universitas Jember.
Nurkhalida, L. and B. Santosa (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(10), 3202-3212.
Pinedo, M. (2016). Scheduling: Theory, Algorithms, And Systems. (ed.): Springer
Science & Business Media.
Piroozfard, H., Wong, K. Y., & Wong, W. P. (2018). Minimizing Total Carbon
Footprint And Total Late Work Criterion In Flexible Job Shop Scheduling By
Using An Improved Multi-Objective Genetic Algorithm. Resources,
Conservation and Recycling, 128, 267-283.
Render, B., & Heizer, J. (2005). Operation Management, Manajemen Operasi edisi 7,
Buku 1. Penerbit Salemba Empat. Jakarta.
Sambodo, U. S., & Rosyidi, C. N. (2007). Penjadwalan Pekerjaan pada No-Wait
Flowshop dengan Kriteria Minimasi Total Waktu Tinggal Aktual
Menggunakan Algoritma Genetik. PERFORMA: Media Ilmiah Teknik Industri,
2(1).
Santosa, B., et al. (2011). "A Cross Entropy-Genetic Algorithm For M-Machines No-
Wait Job-Shopscheduling Problem." Journal of Intelligent Learning Systems
and Applications 3(03): 171.
67
Shrouf, F., Ordieres-Meré, J., García-Sánchez, A., & Ortega-Mier, M. (2014).
Optimizing The Production Scheduling Of A Single Machine To Minimize Total
Energy Consumption Costs. Journal of Cleaner Production, 67, 197-207.
Sugioko, A. (2013). Perbandingan Algoritma Bee Colony dengan Algoritma Bee
Colony Tabu List dalam Penjadwalan Flow Shop. Jurnal Metris, 14(2), 113-
120.
Tang, L., & Liu, J. (2002). A Modified Genetic Algorithm For The Flow Shop
Sequencing Problem To Minimize Mean Flow Time. Journal of Intelligent
Manufacturing, 13(1), 61-67.
Utama, D. M. (2019). Pengembangan Algoritma Neh Dan Cds Untuk Meminimas i
Consumption Energy Pada Penjadwalan Flow Shop. Paper presented at the
Prosiding SENTRA (Seminar Teknologi dan Rekayasa).
Utama, D. M., Baroto, T., Maharani, D., Jannah, F. R., & Octaria, R. A. (2019).
Algoritma ant-lion optimizer untuk meminimasi emisi karbon pada
penjadwalan flow shop dependent sequence set-up. Jurnal Litbang Industri,
9(1), 69-78.
Widodo, D. S. (2017). Pengembangan Cross Entropy-Genetic Algorithm (Cega) Pada
Penjadwalan Model Flow Shop Untuk Meminimalkan Makespan.
TEKNOTERAP, 1(1), 1–11-11–11.
Yao, Y.-J., Qian, B., Hu, R., Wang, L., & Xiang, F.-H. (2018). Carbon-Efficient
Scheduling of Blocking Flow Shop by Hybrid Quantum-Inspired Evolution
Algorithm. Paper presented at the International Conference on Intelligent
Computing.
Top Related