4 Algoritma Genetik Untuk Penyelesaian Vehicle Routing Problem dengan Pemerataan beban Di PT.Patra Niaga, Anak Perusahaan PT.Pertamina Rewulu, Yogyakarta Trio Yonathan Teja Kusuma, Taufiq Aji Program Studi Teknik Industri, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga, Yogyakarta Abstraksi Patra Niaga adalah sebuah anak perusahaan Pertamina, yang salah satu tugasnya adalah mendistribusikan Bahan Bakar Minyak (BBM) ke SPBU-SPBU yang memesan. Pengelolaan rute pendistribusian harus dilakukan untuk meminimasi biaya. Hal lain yang cukup penting dalam pengelolan rute adalah besarnya pemerataan beban di setiap driver. Menurut Kritikos (2007) bahwa dengan distribusi beban yang seimbang dan ditambah dengan jumlah beberapa kali perjalanan yang setara akan menghindari masalah ketidak puasan pengemudi. Permasalahan VRP dapat diselesaikan salah satunya dengan menggunakan metode heuristik. Salah satu metode heuristik yang biasa digunakan adalah metode Algoritma Genetika. Pendekatan yang diambil oleh Algoritma ini adalah dengan menggabungkan secara acak berbagai pilihan solusi terbaik di dalam suatu kumpulan untuk mendapatkan generasi solusi terbaik berikutnya yaitu pada suatu kondisi yang memaksimalkan kecocokannya atau lazim disebut fitness. Hasil dari pengolahan data menggunakan metode Genetic Algoritma menyatakan bahwa dengan metode ini rute yang terbentuk memiliki nilai biaya dan pemerataan beban berturut-turut sebesar Rp1.155.740,16 dan 1,2. Bila dibandingkan dengan rute rancangan perusahaan diliat dari segi biaya rute rancangan Algoritma Genetik tinggi sebesar Rp 98.904,74, namun bila diliat dari segi pemeratan beban kerja Rute rancangan Algoritma Genetik lebih rata dengan perbandingan 1:13. Kata kunci :Algoritma Genetik, minimasi biaya, pemerataan bebankerja.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
4
Algoritma Genetik Untuk Penyelesaian Vehicle Routing Problem
dengan Pemerataan beban
Di PT.Patra Niaga, Anak Perusahaan PT.Pertamina Rewulu, Yogyakarta
Trio Yonathan Teja Kusuma, Taufiq Aji
Program Studi Teknik Industri, Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga, Yogyakarta
Abstraksi
Patra Niaga adalah sebuah anak perusahaan Pertamina, yang salah satu
tugasnya adalah mendistribusikan Bahan Bakar Minyak (BBM) ke SPBU-SPBU
yang memesan. Pengelolaan rute pendistribusian harus dilakukan untuk meminimasi
biaya. Hal lain yang cukup penting dalam pengelolan rute adalah besarnya
pemerataan beban di setiap driver. Menurut Kritikos (2007) bahwa dengan distribusi
beban yang seimbang dan ditambah dengan jumlah beberapa kali perjalanan yang
setara akan menghindari masalah ketidak puasan pengemudi.
Permasalahan VRP dapat diselesaikan salah satunya dengan menggunakan
metode heuristik. Salah satu metode heuristik yang biasa digunakan adalah metode
Algoritma Genetika.
Pendekatan yang diambil oleh Algoritma ini adalah dengan menggabungkan secara
acak berbagai pilihan solusi terbaik di dalam suatu kumpulan untuk mendapatkan
generasi solusi terbaik berikutnya yaitu pada suatu kondisi yang memaksimalkan
kecocokannya atau lazim disebut fitness.
Hasil dari pengolahan data menggunakan metode Genetic Algoritma
menyatakan bahwa dengan metode ini rute yang terbentuk memiliki nilai biaya dan
pemerataan beban berturut-turut sebesar Rp1.155.740,16 dan 1,2. Bila dibandingkan
dengan rute rancangan perusahaan diliat dari segi biaya rute rancangan Algoritma
Genetik tinggi sebesar Rp 98.904,74, namun bila diliat dari segi pemeratan beban
kerja Rute rancangan Algoritma Genetik lebih rata dengan perbandingan 1:13.
Kata kunci :Algoritma Genetik, minimasi biaya, pemerataan bebankerja.
5
1. PENDAHULUAN
Pendistribusian adalah salah satu kegiatan yang tidak memberikan nilai tambah
namun dibutuhkan untuk mengantarkan produk dari produsen ke konsumen. Dengan
tidak memberikannnya nilai tambah maka sebisa mungkin biaya yang digunakan
minimal. Salah satu cara yang digunakan untuk meminimalkan biaya distribusi
adalah dengan penentuan rute pendistribusian untuk menghasilkan biaya yang minim.
Penentuan rute yang dimaksud adalah rute yang dapat memeratakan beban kerja
dan meminimasi biaya.
2. STUDI KASUS
Patra Niaga adalah sebuah anak perusahaan Pertamina, yang salah satu tugasnya
adalah mendistribusikan Bahan Bakar Minyak (BBM) ke SPBU-SPBU yang
memesan. Dalam pengoperasiannya Patra Niaga harus mendistribusikan BBM
dengan mobil tangki yang tersedia menuju SPBU-SPBU yang letaknya terpencar dan
berjarak jauh dari depot.
Permasalahan yang terjadi adalah belum ada penentuan rute yang sistematis.
Penentuan rute masih menggunakan human (daya ingat manusia), sehingga resiko
akan terjadi kesalahan sangat besar. Faktor-faktor psikologis seperti daya ingat,
kelupaan, beban mental yang dihadapi manusia akan menjadi penghambat dalam
penentuan solusi, sehingga bila dipaksakan maka solusi yang dihasilkan jauh dari
optimal.
Menurut Thot and Vigo (2002) permasalahan rute kendaraan atau disebut vehicle
routing problem ( VRP) termasuk dalam kelas NP-hard problem dalam combinatorial
optimization, sehingga sulit diselesaikan dengan metode eksak yang berlaku secara
6
umum. Menurut Mutakhiroh et.al (2007) permasalahan ini dapat diselesaikan salah
satunya dengan menggunakan metode heuristik. Salah satu metode heuristik yang
biasa digunakan adalah metode Algoritma Genetika.
Algoritma genetik (AG) adalah algoritma pencarian berbasis pada mekanisme
seleksi alam dan genetik alamiah. Suatu AG sederhana tersusun dari tiga operator:
reproduksi, pertukaran silang (crossover) dan mutasi. Satu hal yang penting AG
menganalisa bagaimana suatu fungsi obyektif (fungsi fitness) mudah atau berat untuk
AG tersebut.
Rumusan masalah yang dituangkan dalam tulisan ini adalah bagaimana rute yang
dihasilkan dari metode Algoritma Genetik yang dibangun?. Dan tulisan ini betujuan
untuk menentukan rute pendistribusian Bahan Bakar Minyak (BBM) yang mampu
meratakan beban kerja dengan minimasi biaya kirim.
3. KAJIAN LITERATUR
Permasalahan rute kendaraan atau vehicle routing problem (VRP) merupakan
permasalah optimasi yang dapat digambarkan sebagai perancangan rute pengiriman
yang optimal dari satu atau beberapa depot ke sejumlah kota atau pelanggan yang
tersebar secara geografis (Laporte, 1991)
VRP adalah sebuah problem pemrograman integer yang masuk kategori
permasalahan non polinomial hard (NP-Hard Problem), yang berarti usaha
komputasi yang digunakan akan semakin sulit dan banyak seiring dengan
meningkatnya ruang lingkup masalah.
Pada VRP armada pengangkut berperan sebagai salesperson yang memiliki
jumlah dan kapasitas tertentu. Variasi- variasi variabel yang terdapat dalam VRP
7
seperti kendala kapasitas angkut, jumlah armada angkut, batasan waktu pengiriman,
kendala kondisi riil rute yang dihadapi, serta variabel yang berkaitan dengan aktifitas
apa saja yang dilakukan saat pengiriman dan lain sebagainya membuat VRP semakin
berkembang menjadi berbagai macam jenis.
Salah satu jenis VRP yang ada adalah Split Delivery Vehicle routing problem
(SDVRP).
SDVRP adalah perluasan VRP jika tiap pelanggan dapat dilayani dengan kendaraan
yang berbeda andaikan biayanya berkurang. Perluasan ini perlu dilakukan jika jumlah
permintaan pelanggan sama besar atau lebih besar dengan kapasitas dari kendaraan
(Archetti et.al, 2001).
Menurut Mutakhiroh et.al (2007) permasalahan VRP dapat diselesaikan salah
satunya dengan menggunakan metode heuristik. Salah satu metode heuristik yang
biasa digunakan adalah metode Algoritma Genetika.
Pendekatan yang diambil oleh Algoritma ini adalah dengan menggabungkan
secara acak berbagai pilihan solusi terbaik di dalam suatu kumpulan untuk
mendapatkan generasi solusi terbaik berikutnya yaitu pada suatu kondisi yang
memaksimalkan kecocokannya atau lazim disebut fitness (Nugraha, 2008).
4. Split Delivery Vehicle routing problem (SDVRP)
Dalam VRP diasumsikan bahwa permintaan dari pelanggan kurang dari atau sama
dengan kapasitas kendaraan dan setiap pelanggan harus dilayani tepat satu kendaraan.
Namun jelas bahwa ketika permintaan pelanggan melebihi kapasitas kendaraan maka
dibutuhkan lebih dari sekali kendaraan dalam mengunjungi pelanggan yang sama.
Bahkan hal ini dapat terjadi ketika permintaan kurang dari atau sama dengan
8
kapasitas kendaraan. Ketika beberapa kendaraan harus mengantarkan pesanan
menuju beberapa pelanggan yang ditemukan persimpangan dalam rute pengiriman.
Sedangkan salah satu pelanggan berada di tengah- tengah persimpangan maka
pelanggan dilayani lebih dari satu kendaraan. Hal ini mungkin bermanfaat untuk lebih
meminimalkan biaya kirim. Permasalahan rute kendaraan ini dinamakan Split
Delivery Vehicle routing problem (SDVRP).
Gambar 1. SDVRP
Dalam SDVRP C set pelanggan harus dilayani oleh sejumlah M kendaraan yang
berkapasitas. Setiap kendaraan v ∈ M memiliki kapasitas sebesar Q dan harus
memulai dan mengakhiri perjalanan di depot yang sama. Setiap pelanggan i ∈ C
memiliki permintaan,di, yang bisa kurang dari, sama, atau lebih besar dari kapasitas
kendaraan Q. Pelanggan mungkin akan dikunjungi lebih dari sekali. Biaya untuk
melakukan perjalanan antara lokasi i dan j adalah cij. Hal ini bertujuan untuk