iv
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
Jurusan Teknik Informatika Program Studi Teknik Informatika
Skripsi Sarjana Komputer Semester Genap Tahun 2003/2004
ANALISIS IMPLEMENTASI ALGORITMA HEURISTIC UNTUK OPTIMALISASI PENEMPATAN BENDA PADA KONTAINER
Erik Alamsyah 0400502821 Ronny Atmanda Siswadi 0400501554 Rully Marindra 0400512974
ABSTRAK
Penempatan benda tiga dimensi pada kontainer dapat dianalogikan dengan permasalahan three dimensional bin packing, yang termasuk di dalam kelas masalah NP-hard dimana penghitungan solusi optimal tidak mudah untuk didapatkan.Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalisasi penyusunan barang dalam ruang kontainer dalam bentuk tiga dimensi (Three Dimensional Container Bin Packing). Metodologi Penelitian dilakukan dengan cara mempelajari literatur penelitian sebelumnya, kemudian dipilih satu dari beberapa algoritma dalam mencari solusi pada permasalahan optimalisasi penempatan benda tiga dimensi pada kontainer. Dari algoritma yang terpilih dilakukan pengujian terhadap data yang dipakai berdasarkan kasus yang sebenarnya maupun tes problem dari beberapa literatur sebagai standar pengujian. Simpulan yang didapat bahwa secara keseluruhan bahwa algoritma heuristic dengan pendekatan wall bulding dapat digunakan dan diimplementasikan untuk mencari solusi optimal dalam permasalahan three dimensional container bin packing. Hasil pengujian dan tes problem yang digunakan dalam penelitian dilampirkan.
Kata Kunci
v
PRAKATA
Puji syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan anugerah yang diberikanNya skripsi dengan judul “ANALISIS IMPLEMENTASI ALGORITMA HEURISTIC UNTUK OPTIMALISASI PENEMPATAN BENDA PADA KONTAINER” dapat diselesaikan dengan baik.
Skripsi ini merupakan karya ilmiah yang disusun sebagai salah satu syarat kelulusan dalam jenjang pendidikan Strata-1 di Universitas Bina Nusantara.
Dalam penyusunan skripsi, mulai dari pemilihan topik, penelitian sampai dengan penulisan banyak pihak yang membantu baik secara langsung maupun tidak langsung dan baik secara moril maupun materiil sehingga secara umum proses penyusunan skripsi dapat berlangsung dengan baik. Untuk itu, dengan kerendahan dan ketulusan hati berikut disampaikan rasa terimakasih dan penghargaan kepada :
1. Bapak Januar Wahjudi, S.Kom, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah banyak menuntun dan mengajarkan serta memberi semangat selama penyusunan skripsi.
2. Bapak Drs. H. Baso Sulistio dan Bapak Bobby Irianto yang mewakili PT. Masaji Kargosentra Tama yang telah memberikan kesempatan ruang, waktu dan informasi untuk membantu kelancaran penelitian.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. Gerardus Polla, M.App.Sc selaku Kepala SPMU TPDSP Universitas Bina Nusantara.
4. Bapak Wikaria Gazali, S.Si, M.T. selaku Dewan Penguji Student Research Grant.
vi
6. Ibu Endang Ernawati, Dra, M.Lib yang telah banyak memberikan pengarahan dalam penulisan.
7. Ibu Ir.Th. Widia Soeryaningsih, MM selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. 8. Bapak Ir. Harjanto Prabowo, MM selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer
9. Bapak Ir. Sablin Yusuf, M.Sc, M.Comp.Sc. selaku Ketua Jurusan Tekinik Informatika.
10. Hanny Christian, S.Kom, Isak Rabin, S.Kom dan Terry, S.Kom selaku senior yang banyak memberikan inspirasi, saran dan arahan dalam konsep penelitian. 11. Mbak Inti yang sudah banyak membantu dalam urusan administrasi dan sering
pulang telat demi menunggu penggunaan lab ATL yang dipakai untuk penelitian. 12. Keluarga, teman-teman dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan
satu-persatu yang telah banyak membantu penyusunan skripsi.
vii
DAFTAR ISI
Halaman Judul Luar... i
Halaman Judul Dalam………... ii
Halaman Persetujuan HardCover ..……… iii
Halaman Persetujuan Penguji…….……… iv
Abstrak………... vii
PRAKATA... v
DAFTAR ISI... vii
DAFTAR GAMBAR... xi
DAFTAR TABEL... xiii
Daftar Lampiran………... xvii
BAB 1 PENDAHULUAN……… 1
1.1 Latar Belakang……… 1
1.2 Ruang Lingkup……… 2
1.3 Tujuan dan Manfaat………. 3
1.4 Metodologi Penelitian……….. 3
1.5 Sistematika Penulisan……….. 4
BAB 2 LANDASAN TEORI………. 6
2.1 Problem, Algoritma dan Analisis Algoritma………... 6
2.1.1 Definisi Problem………... 6
2.1.2 Definisi Algoritma………... 6
2.1.3 Definisi Analisis Algoritma………... 7
viii
2.2 Permasalahan NP-Hard dan NP-Complete……… 11
2.3 Bin Packing……… 13
2.4 Heuristic………. 14
2.5 Wall Building Heuristic………. 16
2.5.1 Vertical Layer Wall Building………. 16
2.5.2 Horizontal Layer Wall Building………. 17
2.5.3 Iterasi……….. 18
2.5.3.1 Eksekusi Iterasi……… 19
2.6 Multiple Destination……… 22
2.7 Industri Shipping………. 22
2.8 Normalisasi Basis Data……….….. 24
2.8.1 Bentuk Normal Pertama………. 24
2.8.2 Bentuk Normal Kedua……… 25
2.8.3 Bentuk Normal Ketiga……… 25
2.9 Tiga Dimensi……….. 26
2.9.1 Translasi………. 26
2.9.2 Rotasi………..… 27
2.9.3 Scaling / Penyekalaan……….……… 28
2.9.4 Rotasi terhadap suatu sumbu yang sejajar sumbu koordinat………. 29
2.10 Penelitian sebelumnya yang berhubungan………... 29
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN……….…….. 31
3.1 Analisis……….……….. 31
ix
3.1.2 Gambaran umum ……….……….... 32
3.1.2.1 Sejarah perusahaan Masaji Kargosentra Tama……….…… 32
3.1.2.2 Struktur organisasi PT. Masaji Kargosentra Tama……….…… 33
3.1.2.3 Warehouse Kalibaru………..………….…….. 34
3.1.3 Produk MKT……….……….….. 39
3.1.4 Sistem berjalan ……….………... 41
3.1.5 Permasalahan……….………... 45
3.1.6 Pemecahan masalah……….……… 46
3.2 Perancangan Algoritma……….……….. 49
3.2.1 Rancangan Menu Aplikasi……….…….. 49
3.2.2 Diagram alir aplikasi……….…………... 51
3.2.3 Diagram alir algoritma……….………… 53
3.2.4 Kompleksitas Algoritma.……….……… 59
3.2.5 Rancangan layar……….……….. 60
3.2.6 Spesifikasi proses……….……… 66
3.2.7 Perancangan Basisdata……….………… 77
3.2.7.1 Normalisasi……….………….. 80
3.2.7.2 Struktur tabel………..……….…….. 80
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI……….…….. 83
4.1 Spesifikasi sistem ……….……….. 83
4.1.1 Spesifikasi kebutuhan perangkat keras……… 83
x
4.1.3 Gambaran umum pengunaan program……… 84
4.1.3.1 New Task……….. 84
4.1.3.2 Container Library………. 87
4.1.3.3 Account Executive………. 87
4.1.3.4 Container Destination………... 88
4.1.3.5 Optimize ………... 90
4.1.3.6 View Solution …...……… 91
4.1.3.7 View 3D Simulation ……… 92
4.1.3.8 About Program……….……… 95
4.2 Implementasi……… 95
4.2.1 Test problem……… 95
4.3 Evaluasi……… 96
4.3.1 Evalusi berdasarkan sumber penelitian ………... 96
4.3.2 Evalusi berdasarkan data perusahaan………... 98
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN………... 99
5.1 Simpulan……….. 99
5.2 Saran……… 99
DAFTAR PUSTAKA………. 100
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Hubungan Masalah, Algoritma dan Solusi……… 7
Gambar 2.2 Relasi antara P, NP, NP-complete dan NP-hard………... 13
Gambar 2.3 Wall Building Algorithm……… 16
Gambar 2.4 Setiap layer diisi oleh beberapa baris kotak horisontal……….. 17
Gambar 2.5 Layer in layer packing………... 18
Gambar 2.6 Pencarian nilai Z yang terkecil………..… 20
Gambar 2.7 Hal yang diperhatikan dalam analisis kotak……….. 21
Gambar 2.8 Translasi Benda Tiga Dimensi……….. 26
Gambar 3.2 Struktur Organisasi W/H Kalibaru……….…… 35
Gambar 3.3 DFD Sistem yang berjalan Level-0……… 43
Gambar 3.13 Rancangan Layar Menu “Container Library” ………...… 62
Gambar 3.14 Rancangan Layar Menu “Account Executive list” ………... 62
Gambar 3.15 Rancangan Layar Menu “Container Destination” ……… 63
Gambar 3.16 Rancangan Layar Menu “Optimalitation Progress” ………. 63
xii
Gambar 3.18 Rancangan Layar Menu “Visualisasi tiga dimensi” ……… 65
Gambar 3.19 Rancangan Layar Menu “About” ……….… 66
Gambar 4.1 Tampilan Layar Menu Utama ………...…… 84
Gambar 4.2 Package Property untuk setiap kotak……… 85
Gambar 4.3 Tampilan Layar Menu Container Library……….…… 87
Gambar 4.4 Tampilan Layar Menu Account Executive……….…… 88
Gambar 4.5 Tampilan Layar Menu Container Destination………...……… 88
Gambar 4.6 Tampilan Layar Menu Find Task………..…… 89
Gambar 4.7 Tampilan Layar Optimize………..……… 90
Gambar 4.8 Tampilan Layar View Solution………...……… 91
Gambar 4.9 Tampilan Layar 3D Simulation ……….……… 92
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Fungsi kompleksitas suatu masalah dalam urutan ascending... 11
Tabel 3.1 Jenis Kontainer... 38
Tabel 3.2 Kotak yang berhasil di packing………..……….. 58
Tabel 3.3 Kotak yang tidak berhasil di packing………..…. 58
Tabel 3.4 Task_Header... 80
Tabel 3.5 Task_Detail... 80
Tabel 3.6 Container_Library... 80
Tabel 3.7 Master_AccountExecutive... 81
Tabel 3.8 Container_Destination... 81
Tabel 3.9 Solution_Detail... 81
Tabel 4.1 Hasil pengujian dengan data E.E. Bischoff dan M.S.W. Ratcliff.... 97
Tabel 4.2 Perbandingan dengan penelitian lain………. 98
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A ……… L1
LAMPIRAN B ……… L81
LAMPIRAN C ……… L84
