PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI
OPTIMASI PELETAKAN PALLET PADA
KOTAK KONTAINER DENGAN METODE
FIRST FIT DECREASING
STEVEN WINATA
Program Ganda Teknik Informatika dan Matematika Bina Nusantara University Jalan Kebon Jeruk Raya No.27 Kebon Jeruk Jakarta Barat 11530, (021)53696969
Steven Winata; Wikaria Gazali, S.Si.,M.T.; Dr.Ir.Haryono Soeparno,M.Sc.
ABSTRACT
The purpose of this research is to create a program application on containers laying pallet so that at the time of putting the goods in the container reduced residual empty space. This varied pallet sizes can be a problem because there are 2 forms of square and rectangular. Apart from the form of pallet size also varies there are four way entry pallet sized type 100 x 120 x 15, four way entry pallet type 80 x 120 x 15, two way entry pallet type 100 x 120 x 12, two way entry pallet double-deck type 110 x 110 x 14, two way entry pallet type double deck 110 x 140 x 14, and two way entry pallet semi-double deck type 120 x 120 x 12. In solving the optimization problem laying the pallet, First Fit Decreasing method is used, the method is its primary purpose to facilitate the completion of optimization problems which have certain characteristics. First Fit Decreasing algorithm is an algorithm that prioritizes large elements relevant to first be placed in the bin. (SW)
Keywords: optimization, laying pallet, methods of First Fit Decreasing
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini adalah membuat program aplikasi peletakan pallet pada kotak kontainer sehingga pada saat pemasukkan barang pada kontainer berkurangnya sisa ruang yang kosong. Ukuran pallet yang bervariasi ini dapat menjadi masalah karena terdapat 2 bentuk yaitu persegi dan persegi panjang. Selain dari bentuk ukuran pallet ini juga bervariasi ada yang berukuran four way entry pallet tipe 100 x 120 x 15, four way entry pallet tipe 80 x 120 x 15, two way entry pallet tipe 100 x 120 x 12, two way entry pallet double deck tipe 110 x 110 x 14, two way entry pallet double deck tipe 110 x 140 x 14, dan two way entry pallet semi double deck tipe 120 x 120 x 12. Dalam menyelesaikan masalah optimasi peletakan pallet ini, digunakanlah metode First Fit decreasing, metode ini tujuan utamanya untuk mempermudah penyelesaian persoalan optimasi yang mempunyai karakteristik tertentu. Algoritma First Fit Decreasing ialah algoritma yang mengutamakan eleman berukuran besar untuk lebih dulu ditempatkan di dalam bin. (SW)
PENDAHULUAN
Semakin banyak perusahaan yang bergerak di bidang industri pengiriman
express, ekspedisi (delivery services), maupun freight forwarding (pengiriman
kargo)belakangan ini mulai merambah di jasa logistik terpadu (integrated logistics
solution). Persaingan semakin ramai tak hanya perusahaan dalam negeri tetapi
perusahaan asing pun mulai masuk kedalam negeri.
Dalam beberapa tahun belakangan ini di perusahaan indonesia yang bergerak di bidang industri pengiriman express mulai ramai digunakan oleh masyarakat dimana perusahaan menggabungkan berbagai jenis layanan pengiriman dalam satu penanganan. Tak hanya layanan kiriman biasa, bahkan sebagaian telah merambah ke bebagai layanan pengiriman cargo express door to door system dalam satu atap (one stop service).
Dalam pengiriman barang membutuhkan pallet, fungsi dari pallet tersebut ialah tatakan yang sering digunakan untuk menyimpan dan mangangkut barang dari gudang ke distributor. Kayu merupakan bahan yang sering digunakan untuk membuat pallet alasannya mudah diperbaiki dan harganya lebih murah dibandingkan dengan pallet berbahan plastik.
Peletakan pallet dalam sebuah box kontainer penting dalam suatu usaha (industri) pendistribusian barang. Dimana sistem peletakan pallet ini masih manual dalam arti kumpulan barang yang di letakan di atas pallet yang berbentuk persegi dan persegi panjang yang memiliki ukuran yang bervariasi sesuai kebutuhan sehingga ketika pallet dimasukkan kedalam kontainer yang peletakannya membuat tidak tertata optimal. Dua jenis kontainer yang digunakan yaitu 20 feed. Sehingga timbul permasalahan yaitu salah satunya kurang optimalnya peletakan atau penyusunan pallet dalam box kontainer.
Dalam masalah penyusunan peletakan pallet adalah data yang sangat beragam dan varian yang tidak menentu. Jadi dengan mengunakaan metode First Fit
Decreasing ini diharapkan peletakan pallet lebih optimal. Metode First Fit Decreasing ini algoritma yang mana mendahulukan peletakan pallet pada ukuran
yang lebih besar. Berberda dengan First Fit biasa yang menepatkan pallet yang pertama kali ditemui ke dalam kontainer, sehingga kadang pallet yang berukuran besar tertinggal di belakang.
Alasan penulis merancang program karena peletakan pallet selama ini di susun tidak optimal dikarenakan masih meletakkan secara manual. Diharapakan dengan merancang program aplikasi optimasi peletakan pallet ini dengan mengunakan metode First Fit Decreasing dapat membantu perusahan yang bergerak di bidang industri ini dapat mengoptimalkan pengiriman barang menggunakan box kontainer.
METODE PENELITIAN
a. Metode Studi Kepustakaan
Penulis mencari sumber buu artikel dan literatur internet yang terkait dengan optimasi peletakan pallet penyelesaian masalah metode First Fit Decreasing dan pembuatan program menggunakan bahasa C#. Kemudian mempelajari dan memahaminya sebagai penunjang penyusunan proposal skripsi.
b. Metode Analisis dan Pembelajaran
Setelah mencari sumber materi yang terkait, penulis melakukan analisa dan pembelajaran bahasa pemrograman C#, metode First Fit Decreasing, pengertian pallet dan kontainer serta cara menetukan pola
c. Metode Perancangan
Penulisan melakukan perancangan algoritma First Fit Decreasing dan langkah – langkah dalam setiap tahapan dan melakukan perhitungan optimasi peletakan pallet, serta membuat perancangan program aplikasi yang mudah digunakan untuk
perusahaan jasa pembuatan label. HASIL DAN BAHASAN
Dalam problem ini diberikan obyek sebanyak n (element) yang harus ditempatkan pada bin (tempat penyimpanan) dengan kapasitas L. Obyek i membutuhkan unit li dari kapasitas bin. Tujuan bin packing adalah utnuk menentukan jumlah bin yang dibutuhkan di dalam suatu bin dan sebagaian lain di dalam bin lainnya.
Gambar 2.2 one-dimensional bin packing 2.6.1 One Dimensional Bin Packing
One dimensional binpacking termasuk kedalam permasalahan bin packing
yang selama ini dianggap merupakan area di mana riset operasional bertemu dengan puzzle (matematika rekreasional) dan termasuk ke dalam persamalahan
NP-hard.
Permasalahan optimalisasi bin packing termasuk kedalam kelompok di mana tidak ada algoritma baku untuk menyelesaikannya, karena setiap kasus permasalahannya biasanya memiliki batasan-batasan unik tertentu (constraint). Karena itu algoritma yang digunakan dalam one dimensional bin packing tergolong ke dalam algoritma heuristic.
Untuk mengetahui optimal atau tidaknya suatu algoritma dalam one
dimensional bin packing.
2.6.2 Deret Aritmatika
Deret aritmatika dalam bidang matematika adalah urutan bilangan di mana bilang berikutnya merupakan penambahan bilangan sebelumnya dengan suatu bilangan beda tertentu. Contohnya adalah 3,5,7,9,11,13,... Deret aritmatika ini dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut:
A element A B B E E C C D D Bin
Dalam hal ini suku ke – n: Jumlah semua suku :
2.6.3 Algoritma First Fit
Algoritma First Fit merupakan algoritma yang sering dipakai pada alokasi memori. Dapat dilakukan pada pencatatan memori dengan bit map maupun senarai berkait. Manager memori menscan sampai menemukan lubang besar yang mencukupi penempatan proses. Lubang dibagi dua, untuk proses dan lubang tak digunakan, keculai ketika lubang tersebut tepat sama dengan ukuran yang diperlukan proses. Keunggulan algoritma ini ialah menemukan lubang memori paling cepat dibandingkan dengan algoritma – algoritma lain.
Namun algrotima First Fit kita akan gunakan dalam optimasi peletakan pallet yang mana dalam perumusan matematikanya :
Rumus Deret : N = N1 + N2 + N3 + N4+ ... + Nn N = Jumlah keseluruhan Nn = suku n. Contoh : 2, 3, 4, 5 ,6 ,7 N = 2+3+4+5+6+7 N = 27.
Dalam peletakan pallet : N = Bin.
Nn = pallet yang digunakan.
Contoh soal :
Terdapat pallet berukuran 1, 2, 5, 6, 2, 3, 5. Dan ukuran Bin yang digunaka ialah 10.
Jawab :
Bin1 = 10
Pallet in 1, bin1 – pallet = 10 – 1 Bin 1= 9
Pallet in 2, bin1 - pallet = 9 – 2 Bin1 = 7
Pallet in 5, bin1 – pallet =7 – 5 Bin1 = 2
Bin1 < 6 Bin2 = 10
Pallet in 6, bin2 – pallet = 10 – 6 Bin2 = 4
Pallet in 2, bin2 – pallet = 4 – 2 Bin2 = 2
Bin2 < 3 Bin3 = 10
Pallet in 3, bin3 – pallet = 10 – 3 Bin3 = 7
Pallet in 5, bin3 – pallet = 7 – 5 Bin3 = 2
Jadi dengan contoh di atas, dengan menggunakan algoritma First Fit kita menggunakan banyak Bin dan membuat banyak sisa Bin.
Algorithm First Fit
1: for All objects i = 1,2,...,n do 2: for all bins j = 1,2,...,n do 3: If object i fits in bin j then 4: pack object i in bin j.
5: Break the loop and pack the next object. 6: end if
7: end for
8: if Object i did not fit in any available bin then 9: create new bin and pack object i. 10: end if
11: end for
Gambar 2.3 Algoritma First-Fit Algorithm First Fit Decreasing
1: Sort objects in decreasing oder using Counting Sort. 2: Apply First Fit to the sorted list of objects.
Gambar 2.4 Algoritma First-Fit-Decreasing 2.6.4 Algoritma First Fit Decreasing
Algoritma First Fit Decreasing adalah algoritma yang mengutamakan elemen berukuran besar untuk lebih dulu ditempatkan di dalam bin. Berbeda dengan algoritma First Fit biasa yang menempatkan elemen kedalam bin tanpa prioritas tertentu (algoritma first fit adalah algoritma yang menempatkan elemen pertama yang ditemui kedalam bin), sehingga kadang terjadi banyak elemen berukuran besar tertinggal di belakang. Dalam First Fit Decreasing menggunakan deret aritmatika dasar yaitu . Namun ada perubahan dalam prosesnya itu sebelum masuk ke dalam rumus kita melakukan penyortiran prioritas dan pada saat proses terjadi penambahan logika First Fit Decreasing. Berikut adalah contoh cara kerja dari algoritma First Fit Decreasing.
Misalkan kita memiliki elemen dengan ukuran dan jumlah tertentu seperti di bawah ini :
a. Ukuran 5 meter sebanyak 2. b. Ukuran 4 meter sebanyak 3. c. Ukuran 3 meter sebanyak 2. d. Ukuran 1 meter sebanyak 3. Dan bin berukuran 11 meter.
Maka berikut adalah langkah penempatan yang dilakukan oleh algoritma
First Fit Decreasing :
Langkah 1 : Bin 1 : 5, sisa = 6
5 adalah elemen terbesar yang masih cukup untuk ditempatkan di dalam bin yang ada.
Langkah 2 :
Bin 1 : 5, 5, sisa = 1
5 masih elemen terbesar yang masih cukup untuk ditempatkan di dalam bin yang ada.
Bin 1 : 5, 5, 1, sisa = 0
Elemen berukuran 4 dan 3 tidak bisa ditempatkan di dalam bin karena ukurannya lebih besar daripada ukuran bin yang tersisa. Dan satu satunya elem yang masih bisa ditempatkan dalam bin adalah elemen ukuran 1.
Langkah 4 :
Bin 1 : 5, 5, 1, sisa = 0 Bin 2 : 4, sisa = 7
Diambil bin baru karena bin pertama sudah penuh dan tidak bisa diisi lagi, elemen berukuran 4 adalah elemen terbesar yang ada sekarang, sehingga elemen 4 ditempatkan di dalam bin.
Langkah 5 :
Bin 1 : 5, 5, 1, sisa = 0
Bin 2 : 4, 4, sisa = 3
Diambil bin berukuran 4 karena itu merupakan elemen terbesar yang bisa ditempatkan dalam bin.
Langkah 6 :
Bin 1 : 5, 5, 1, sisa = 0 Bin 2 : 4, 4, 3, sisa = 0
Diambil bin berukuran 3 karena itu merupakan elemen terbesar yang bisa ditempatkan dalam bin.
Langkah 7 :
Bin 1 : 5, 5, 5, sisa = 0 Bin 2 : 4, 4, 3, sisa = 0 Bin 3 : 4, sisa = 7
Diambil bin baru, bin 2 telah sepenuhnya terisi. Kemudian elemen berukuran 4 ditempatkan karena merupakan elemen terbesar yang bisa ditempatkan dalam bin.
Langkah 8 :
Bin 1 : 5, 5, 5, sisa = 0 Bin 2 : 4, 4, 3, sisa = 0 Bin 3 : 4, 3, sisa = 4
Diambil bin berukuran 3 karena itu merupakan elemen terbesar yang bisa ditempatkan dalam bin. (elemen yang tersisa hanya ukuran 1 dan 3)
Langkah 9 :
Bin 1 : 5, 5, 5, sisa = 0 Bin 2 : 4, 4, 3, sisa = 0 Bin 3 : 4, 3, 1, sisa = 3
Elemen dengan ukuran 1 ditempatkan ke dalam bin. Langkah 10 :
Bin 1 : 5, 5, 5, sisa = 0 Bin 2 : 4, 4, 3, sisa = 0 Bin 3 : 4, 3, 1, 1, sisa = 2
Elemen terakhir yang tersisa, berukuran 1 ditempatkan ke dalam bin dan dengan ini semua elemen telah ditempatkan ke dalam bin sehingga algoritma telah selesai dijalankan.
Dari hasil algoritma First Fit Decreasing didapat hasil seperti pada langkah 10 dengan menggunakan 3 buah bin dan waste (sisa) yang didapat adalah 2.
Gambar 1 Skema Rancangan Program
Gambar 2 Use Case Diagram
Program ini dibuat dengan tujuan mencari peletakan pallet yang optimal dari bahan kayu. Dengan mengetahui peletakan pallet tersebut maka penulis dapat mengetahui letak posisi yang optimal untuk pallet. Jika user ingin mulai membuat program user hanya login terlebih dahulu pada layar menu utama. Lalu akan terbuka layar home, pada layar ini program diharuskan memilih ukuran ukuran kontainter dan jumlah pallet yang ingin dibuat. Setelah itu user menekan button “View”, hasil optimasi peletakkan pallet user menekan button “view”, maka akan terbuka layar view yang berupa gambar hasil optimasi yang telah dihitung menggunakan metode First Fit Decreasing. Pada pilihan menu terdapat menu File dan Help. Pada menu File terdapat menu item Logout dan Exit. Menu item logout untuk kembali ke layar utama dan menu item exit untuk menutup seluruh layar. Menu Help berisi menu item About yang berisi data informasi yang dapat user baca.
welcome
File Home View Help
Logout
Exit
Input
Result
Gambar 3 Tampilan Layar home
Pada layar ini user diminta untuk memilih ukuran kotak kontainer di dalam
groupbox”ukuran pallet” tetapnya pada radiobutton “20feets” dan radiobutton “40feets”. Lalu user dapat memasukkan jumlah pallet yang dibutuhkan pada groupbox “ukuran pallet” tetapnya pada combobox “100x100”,
combobox”200x100”, dan combobox”300x100”.
Gambar 4 Tampilan Layar View
Tampilan layar View akan muncul seperti dibawah ini dengan hasil optimasi peletakan posisi pallet berdasarkan data-data yang user input.
KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil pengujian terhadap program aplikasi dan pembahasan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Perangkat lunak ini dapat diimplementasikan dengan cukup baik dengan arti dapat memberi keputusan untuk mendapatkan hasil yang optimal pada peletakan pallet di dalam kotak kontainer
2. Program mampu melakukan perhitungan dimulai dari meng-input sampai menemukan posisi yang optimal.
3. User dapat melihat hasil eksekusi program optimasi peletakan posisi pallet menggunakan metode First Fit Decreasing.
4. Metode dan algoritma First Fit Decreasing dapat digunakan dan diimplementasikan untuk mencari solusi yang optimal dalam permasalahan peletakan posisi pallet dalam kotak kontainer.
5. Proses optimasi dengan menggunakan metode First Fit Decreasing akan memakan waktu yang lebih lama, jika banyaknya ukuran dan jumlah pallet yang digunakan. 6. Perancangan program aplikasi optimasi peletakan posisi pallet menggunakan metode
First Fit Decreasing ini dapat menghemat waktu, meminimalkan ruang kosong, serta menghemat biaya produksi.
Adapun saran yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan kinerja program ini agar menjadi lebih baik tiap tahapannya, adalah sebagai berikut :
1. Program yang telah dibuat ini tentunya masih mempunyai beberapa kekurangan yang dikarenakan oleh keterbatasan waktu, kemampuan, pengetahuan, serta masalah non-teknis lainnya yang terjadi dalam pembuatan program ini.
2. Dalam pengembangan program selanjutnya diharapkan dengan sistem yang memiliki Graphic User Interface yang lebih baik dari yang digunakan dalam program ini. 3. Program ini hanya mencetak hasil pola dalam bentuk dua dimensi, sehingga
diharapkan bisa mencetak pola pallet dengan bentuk tiga dimensi atau berbagai bentuk lainnya.
4. Diharapkan pada program selanjutnya, proses hasil eksekusi dapat lebih cepat dan memori yang digunakan tidak terlalu banyak walaupun dengan banyaknya pola, ukuran, serta jumlah label yang digunakan.
REFERENSI
[1] Anonymous. Algoritma. URL :http://nscpolteksby.ac.id/elearning_download/1234520111013091002_Algor itma.pdf. Akses : 17 Januari 2013.
[2] Anonymous. Ilmuwan Muslim. URL :
http://www.rumahislam.com/tokoh/3-ilmuwan-muslim/72-al-khawarizm.html. Akses : 17 Januari 2013.
[3] Anonymous. (2008). Mengenal ukuran dan jenis container ayo eksport
part . URL :
http://dayurai.wordpress.com/2008/06/14/mengenal-ukuran-dan-jenis-container-ayo-eksport-part-3/. Akses : 1 juli 2013.
[4] Anonymous. (2013). Optimisasi.URL : http://id.wikipedia.org/wiki/Optimisasi. Akses : 25 Juni 2013.
[5]Anonymous. Pengertian dasar tentang optimasi. 2011. URL : http://duniaoptimasi.blogspot.com/2011/03/pengertian-dasar-tentang-optimasi.html. Akses : 25 Juni 2013.
[6] Anonymous. (2012). Pengertian flowchart (Diagram Alir). URL : http://kuclukkk94.blogspot.com/2012/07/pengertian-flowchart-diagram-alir.html. Akses : 7 juli 2013.
[7] Anonymous. (2011). Pengertian pallet. URL : http://palletplastik-second-baru.blogspot.com/2011/09/pengertian-pallet.html. Akses : 1 juli 2013.
[8]Anonymous. (2013). http://andy-story.blogspot.com/2013/01/definisi-algoritma_5547.html. Akses : 2 juli 2013.
RIWAYAT PENULIS
Steven Winata lahir di kota Serang pada tanggal 1 Maret 1991. Penulis menamatkan
pendidikan S1 di Bina Nusantara University dalam jurusan Teknik Informatika dan Matematika.
