Operations Management William J. Stevenson Operations Management 8th edition OPERATIONS RESEARCH MASALAH PENUGASAN

Konsep Tentang Model Penugasan Model Penugasan adalah suatu model khusus dari model program linier yang serupa dengan model transportasi. Perbedaannya adalah, dalam model penugasan penawaran pada tiap sumber dan permintaan pada tiap tempat tujuan dibatasi sebanyak satu unit barang saja.

Langkah – Langkah Penyelesaian (1) Membuat suatu tabel biaya Opportuniti ( opportunity cost table ) yakni dengan membuat reduksi baris dan kolom Buat tabel Reduksi baris : dengan cara mengurangkan semua biaya dalam tiap baris dengan biaya terkecil yang ada pada tiap baris tersebut. Buat tabel reduksi kolom : dengan cara mengurangkan semua biaya yang ada pada semua kolom dari tabel reduksi baris dengan biaya terkecil yang ada pada tiap kolomnya

Langkah – Langkah Penyelesaian (2) 4. Buat tabel biaya pengujian : yakni tambahkan garis pada tabel yang sudah direduksi baik secara vertikal maupun secara horisontal dimana terdapat minimal dua angka nol. 5. Untuk mencapai tabel yang optimal, maka jumlah minimal garis = jumlah baris atau kolom, jika belum maka buat tabel pengulangan model penugasan dengan cara kurangkan semua biaya yang tidak dilalui garis dengan biaya yang terkecil yang juga tidak dilalui garis dan untuk semua angka nol pada perpotongan garis harus ditambahkan dengan biaya yane terkecil. Kemudian tarik garis secara vertikal dan horisontal seperti langkah sebelumnya.

Langkah – Langkah Penyelesaian (3) 6. Apabila jumlah minimal garis = jumalah baris atau kolom, maka tabel tersebut sudah opitmal. Maka tentukanlah penugasan berdasarkan sel di mana terdapat angka nol.

Contoh Masalah Penugasan Ada 4 operator komputer, A,B,C, dan D, sedangkan P1,P2,P3, dan P4 adalah jenis-jenis pekerjaan data entry yang harus dikerjakan. A dapat menyelesaikan P1,P2,P3 dan P4 berturut-turut dalam 18,24,28 dan 32 menit; B dapat menyelesaikan berturut dalam 8,13,17, dan 19 menit; C dapat menyelesaikan berturut-turut dalam 10,15,19,22 menit sedangkan D dalam 12,16,20,dan 25 menit. Apabila satu orang hanya boleh mengerjakan satu pekerjaan, tentukanlah alokasi kerja agar waktunya minimal. Berapakah total waktu minimal tersebut ?

Persoalan di atas dapat disajikan dalam tabel transportasi sbb: Tabel Awal (tabel 1):

Solusi Optimal A Mengerjakan P1= 18 menit B Mengerjakan P4= 19 menit C Mengerjakan P2= 15 menit D Mengerjakan P3= 20 menit Atau C Mengerjakan P3= 19 menit D Mengerjakan P2= 16 menit Total Waktu Pengerjaan 72 Menit

MASALAH PENUGASAN (ASSIGMENT PROBLEM) Masalah yang berhubungan dengan penugasan optimal dari bermacam-macam sumber yang produktif atau personalia yang mempunyai tingkat efisiensi yang berbeda-beda untuk tugas-tugas yang berbeda-beda pula

Tabel Matrik biaya A Rp 15 Rp 20 Rp 18 Rp 22 B 14 16 21 17 C 25 20 23 Masalah Minimisasi Contoh : Suatu perusahaan mempunyai 4 pekerjaan yang berbeda untuk diselesaikan oleh 4 karyawan Tabel Matrik biaya Pekerjaan Karyawan I II III IV A Rp 15 Rp 20 Rp 18 Rp 22 B 14 16 21 17 C 25 20 23 D 18

Langkah-langkah Metode Hungarian Mengubah Matriks biaya menjadi matriks opportunity cost: Caranya: pilih elemen terkecil dari setiap baris, kurangkan pada seluruh elemen baris tersebut Reduced cost matrix Pekerjaan Karyawan I II III IV A Rp 15 Rp 20 Rp 18 Rp 22 B 14 16 21 17 C 25 20 23 D 18 5 3 7 2 7 3 3 5 1 2 2

Reduced cost matrix I II III IV A 5 3 7 B 2 C D 1 1 5 1 Reduced-cost matrix terus dikurangi untuk mendapatkan total-opportunity-cost matrix. pilih elemen terkecil dari setiap kolom pada RCM yang tidak mempunyai nilai nol, kurangkan pada seluruh elemen dalam kolom tersebut. Total opportunity cost matrix Reduced cost matrix Pekerjaan Karyawan I II III IV A 5 3 7 B 2 C D 1 1 5 1

Penugasan optimal adalah feasible jika : Melakukan test optimalisasi dengan menarik sejumlah minimum garis horisontal dan/atau vertikal untuk meliput seluruh elemen bernilai nol Penugasan optimal adalah feasible jika : jumlah garis = jumlah baris atau kolom Test of optimality Pekerjaan Karyawan I II III IV A 5 1 7 B 2 3 C D

Revised matrix dan Test of optimality Test of optimality I II III IV A Untuk merevisi total-opportunity matrix, pilih elemen terkecil yang belum terliput garis (1) untuk mengurangi seluruh elemen yang belum terliput Tambahkan jumlah yang sama pada seluruh elemen yang mempunyai dua garis yang saling bersilangan Ulangi langkah 3 Revised matrix dan Test of optimality Test of optimality Pekerjaan Karyawan I II III IV A 5 1 7 B 2 3 C D 4 6 1 4 2 6 2

Revised matrix dan Test of optimality Melakukan test optimalisasi dengan menarik sejumlah minimum garis horisontal dan/atau vertikal untuk meliput seluruh elemen bernilai nol Karena jumlah garis = jumlah baris atau kolom maka matrik penugasan optimal telah tercapai Revised matrix dan Test of optimality 2 1 D 5 C 3 B 7 A IV III II I Pekerjaan Karyawan 4 6

2 1 D 5 C 3 B 7 A IV III II I 4 6 Tabel Matrik biaya I II III IV A Matrix optimal 2 1 D 5 C 3 B 7 A IV III II I Pekerjaan Karyawan 4 6 2 1 4 3 Tabel Matrik biaya Pekerjaan Karyawan I II III IV A Rp 15 Rp 20 Rp 18 Rp 22 B 14 16 21 17 C 25 20 23 D 18

Skedul penugasan optimal - III Rp 18 B - I 14 C - II 20 D - IV 16 Rp 68 Karyawan B ditugaskan untuk pekerjaan satu karena baris B hanya mempunyai satu nilai nol

Masalah Maksimisasi Contoh : Suatu perusahaan mempunyai 5 pekerjaan yang berbeda untuk diselesaikan oleh 5 karyawan Tabel Matrik keuntungan Pekerjaan Karyawan I II III IV V A Rp 10 Rp 12 Rp 8 Rp 15 B 14 10 9 15 13 C 8 7 12 D 16 11 E 17

Langkah-langkah Metode Hungarian Mengubah Matriks biaya menjadi matriks opportunity-loss: Caranya: pilih elemen terbesar dari setiap baris, kurangkan pada seluruh elemen baris tersebut Opportunity-loss matrix Pekerjaan Karyawan I II III IV V A Rp 10 Rp 12 Rp 8 Rp 15 B 14 10 9 15 13 C 8 7 12 D 16 11 E 17 5 3 5 7 1 5 6 2 3 4 5 4 3 1 8 5 7 4 3 6

Total Opportunity-loss matrix 17 11 14 13 10 E 12 Rp 15 V 16 8 15 D 7 9 C B Rp 8 Rp 10 Rp 12 A IV III II I Pekerjaan Karyawan 5 3 1 6 2 4 4 2 2 2 5 4 3 4 2 3 1 2 2 2 5 7 6 3 2

Total Opportunity-loss matrix Karena jumlah garis = jumlah baris atau kolom maka matrik penugasan optimal telah tercapai Total Opportunity-loss matrix 17 11 14 13 10 E 12 Rp 15 V 16 8 15 D 7 9 C B Rp 8 Rp 10 Rp 12 A IV III II I Pekerjaan Karyawan 5 3 1 6 2 4 2 4 5 3 1

SEKIAN

METODE TRANSPORTASI suatu metode yang digunakan untuk mengatur distribusi dari sumber-sumber yang menyediakan produk yang sama, ke tempat-tempat yang membutuhkan secara optimal

Metode Stepping-Stone Contoh : Suatu perusahaan yang mempunyai 3 buah pabrik di W, H, P. Perusahaan menghadapi masalah alokasi hasil produksinya dari pabrik-pabrik tersebut ke gudang-gudang penjualan di A, B, C

Tabel Kapasitas pabrik Kapasitas produksi tiap bulan W 90 ton H 60 ton P 50 ton Jumlah 200 ton

Tabel Kebutuhan gudang Kebutuhan tiap bulan A 50 ton B 110 ton C 40 ton Jumlah 200 ton

Biaya tiap ton (dalam ribuan Rp) Tabel Biaya pengangkutan setiap ton dari pabrik W, H, P, ke gudang A, B, C Dari Biaya tiap ton (dalam ribuan Rp) Ke gudang A Ke gudang B Ke gudang C Pabrik W 20 5 8 Pabrik H 15 10 P 25 19

Penyusunan Tabel Alokasi Aturan jumlah kebutuhan tiap-tiap gudang diletakkan pada baris terakhir kapasitas tiap pabrik pada kolom terakhir biaya pengangkutan diletakkan pada segi empat kecil Gudang A Gudang B Gudang C Kapasitas Pabrik Pabrik X11 20 X12 5 X13 8 90 W X21 15 X22 X23 10 60 H X31 25 X32 X33 19 50 P Kebutuhan Gudang 110 40 200 Ke Dari

Penggunaan Linear Programming dalam Metode Transportasi Tabel Alokasi Gudang A Gudang B Gudang C Kapasitas Pabrik Pabrik X11 20 X12 5 X13 8 90 W X21 15 X22 X23 10 60 H X31 25 X32 X33 19 50 P Kebutuhan Gudang 110 40 200 Ke Dari Minimumkan Z = 20XWA + 15XHA + 25XPA + 5XWB + 20XHB + 10XPB + 8XWC + 10XHC + 19XPC Batasan XWA + XWB + XWC = 90 XWA + XHA + XPA = 50 XHA + XHB + XHC = 60 XWB + XHB + XPB = 110 XPA + XPB + XPC = 50 XWC + XHC + XPC = 40

pedoman sudut barat laut (nortwest corner rule). Prosedur Alokasi pedoman sudut barat laut (nortwest corner rule). Mulai dari sudut kiri atas dari X11 dialokasikan sejumlah maksimum produk dengan melihat kapasitas pabrik dan kebutuhan gudang Kemudian setelah itu, bila Xij merupakan kotak terakhir yang dipilih dilanjutkan dengan mengalokasikan pada Xi,j+1 bila i mempunyai kapasitas yang tersisa Bila tidak, alokasikan ke Xi+1,j, dan seterusnya sehingga semua kebutuhan telah terpenuhi

Tabel Alokasi tahap pertama dengan pedoman sudut barat laut Ke Dari Gudang A Gudang B Gudang C Kapasitas Pabrik Pabrik 20 5 8 90 W 15 10 60 H 25 19 50 P Kebutuhan Gudang 110 40 200 50 40 60 10 40

Metode MODI (Modified Distribution) Formulasi Ri + Kj = Cij Ri = nilai baris i Kj = nilai kolom j Cij = biaya pengangkutan dari sumber i ke tujuan j

Metode MODI (Modified Distribution) Langkah Penyelesaian Isilah tabel pertama dari sudut kiri atas ke kanan bawah Menentukan nilai baris dan kolom dengan cara: Baris pertama selalu diberi nilai 0 Nilai baris yang lain dan nilai semua kolom ditentukan berdasarkan rumus Ri + Kj = Cij. Nilai baris W = RW = 0 Mencari nilai kolom A: RW + KA = CWA 0 + KA = 20, nilai kolom A = KA = 20 Mencari nilai kolom dan baris yg lain: RW + KB = CWB; 0 + KB = 5; KB = 5 RH + KB = CHB; RH + 5 = 20; RH = 15 RP + KB = CPB; RP + 5 = 10; RP = 5 RP + KC = CPC; 5 + KC = 19; KC = 14

Tabel Pertama FORMULASI Ri + Kj = Cij Baris pertama = 0 Ke Dari 50 40 RW + KA = CWA 0 + KA = 20; KA = 20 RW + KB = CWB 0 + KB = 5; KB = 5 RP + KC = CPC; 5 + KC = 19; KC = 14 Ke Dari Gudang A B C Kapasitas Pabrik Pabrik 20 5 8 90 W 15 10 60 H 25 19 50 P Kebutuhan Gudang 110 40 200 = 20 = 5 = 14 50 40 = 0 RH + KB = CHB RH + 5 = 20; RH = 15 60 = 15 RP + KB = CPB RP + 5 = 10; RP = 5 10 40 = 5 FORMULASI Ri + Kj = Cij

3. Menghitung Indeks perbaikan Indeks perbaikan adalah nilai dari segi empat air (segi empat yang kosong). Rumus : Cij - Ri - Kj = indeks perbaikan Tabel Indeks Perbaikan : Segi empat air Cij - Ri - Kj indeks perbaikan HA 15 – 15 - 20 -20 PA 25 – 5 – 20 WC 8 – 0 – 14 -6 HC 10 – 15 – 14 -19

4. Memilih titik tolak perubahan Segi empat yang merupakan titik tolak perubahan adalah segi empat yang indeksnya bertanda negatif dan angkanya terbesar Segi empat air Cij - Ri - Kj indeks perbaikan HA 15 – 15 - 20 -20 PA 25 – 5 – 20 WC 8 – 0 – 14 -6 HC 10 – 15 – 14 -19 yang memenuhi syarat adalah segi empat HA dan dipilih sebagai segi empat yang akan diisi

5. Memperbaiki alokasi Berikan tanda positif pada  terpilih (HA) Pilihlah 1  terdekat yang mempunyai isi dan sebaris (HB), Pilihlah 1  terdekat yang mempunyai isi dan sekolom (WA); berilah tanda negatif keduanya Pilihlah 1  sebaris atau sekolom dengan 2  yang bertanda negatif tadi (WB), dan berilah  ini tanda positif Pindahkanlah alokasi dari  yang bertanda negatif ke yang bertanda positif sebanyak isi terkecil dari  yang bertanda positif (50) Jadi  HA kemudian berisi 50,  HB berisi 60 – 50 = 10,  WB berisi 40 + 50 = 90,  WA menjadi tidak berisi

Tabel Perbaikan Pertama Ke Dari Gudang A B C Kapasitas Pabrik Pabrik 20 5 8 90 W 15 10 60 H 25 19 50 P Kebutuhan Gudang 110 40 200 = 20 = 5 = 14 50 40 90 = 0 (-) (+) 50 60 10 = 15 (+) (-) 10 40 = 5

A) Tabel Pertama Hasil Perubahan Ke Dari Gudang A B C Kapasitas Pabrik Pabrik 20 5 8 90 W 15 10 60 H 25 19 50 P Kebutuhan Gudang 110 40 200 = 20 = 5 = 14 90 = 0 50 10 = 15 10 40 = 5 Biaya transportasi = 90(5) + 50(15) + 10(20) + 10(10) + 40(19) = 2260

Tabel Kedua Hasil Perubahan 6. Ulangi langkah-langkah tersebut mulai langkah nomor 2 sampai diperoleh biaya terendah Tabel Kedua Hasil Perubahan Ke Dari Gudang A B C Kapasitas Pabrik Pabrik 20 5 8 90 W 15 10 60 H 25 19 50 P Kebutuhan Gudang 110 40 200 = 20 = 5 = 14 90 = 0 10 50 10 = 15 (-) (+) 10 20 40 30 = 5 (+) (-)

B) Tabel Kedua Hasil Perubahan Dari Gudang A B C Kapasitas Pabrik Pabrik 20 5 8 90 W 15 10 60 H 25 19 50 P Kebutuhan Gudang 110 40 200 = 20 = 5 = 14 90 = 0 50 10 = 15 20 30 = 5 Biaya transportasi = 90(5) + 50(15) + 10(10) + 20(10) + 30(19) = 2070

C) Tabel Ketiga Hasil Perubahan Dari Gudang A B C Kapasitas Pabrik Pabrik 20 5 8 90 W 15 10 60 H 25 19 50 P Kebutuhan Gudang 110 40 200 = 20 = 5 = 14 90 60 30 = 0 (-) (+) 50 10 = 15 20 50 30 = 5 (+) (-) Biaya transportasi = 60(5) + 30(8) + 50(15) + 10(10) + 50(10) = 1890

D) Tabel Keempat Hasil Perubahan Dari Gudang A B C Kapasitas Pabrik Pabrik 20 5 8 90 W 15 10 60 H 25 19 50 P Kebutuhan Gudang 110 40 200 = 20 = 5 = 14 60 30 = 0 = 15 = 5 50 10 50 Tabel Indeks perbaikan Segi empat air Cij - Ri - Kj indeks perbaikan WA 20 – 0 – 5 15 HB 20 – 2 – 5 13 PA 25 – 5 – 13 7 PC 19 – 5 – 8 6 Tabel D. tidak bisa dioptimalkan lagi, karena indeks perbaikan tidak ada yang negatif

TERIMAKASIH

TUGAS Pelajari : Metode Vogel atau Vogel’s Approximation Method (VAM)

Metode Vogel’s Approximation Langkah-langkah nya: Susunlah kebutuhan, kapasitas masing-masing sumber, dan biaya pengangkutan ke dalam matrik Carilah perbedaan dari dua biaya terkecil (dalam nilai absolut), yaitu biaya terkecil dan terkecil kedua untuk tiap baris dan kolom pada matrik (Cij) Pilihlah 1 nilai perbedaan-perbedaan yang terbesar di antara semua nilai perbedaan pada kolom dan baris Isilah pada salah satu segi empat yang termasuk dalam kolom atau baris terpilih, yaitu pada segi empat yang biayanya terendah di antara segi empat lain pada kolom/baris itu. Isiannya sebanyak mungkin yang bisa dilakukan

Gudang Kapasitas Perbedaan baris A B C Pabrik W 20 5 8 90 H 15 10 60 P Tabel 5.11. Feasible solution mula-mula dari metode VAM Gudang Kapasitas Perbedaan baris A B C Pabrik W 20 5 8 90 H 15 10 60 P 25 19 50 Kebutuhan 110 40 Perbedaan Kolom 3 5 9 Pilihan XPB = 50 5 5 2 Hilangkan baris P P mempunyai perbedaan baris/kolom terbesar dan B mempunyai biaya angkut terkecil

Gudang Kapasitas Perbedaan baris A B C Pabrik W 20 5 8 90 H 15 10 60 Tabel 5.11. Feasible solution mula-mula dari metode VAM Gudang Kapasitas Perbedaan baris A B C Pabrik W 20 5 8 90 H 15 10 60 Kebutuhan 50 40 Perbedaan Kolom 3 5 Pilihan XWB = 60 5 15 2 Hilangkan kolom B Kebutuhan Gd B menjadi 60 krn telah diisi kapasitas pabrik P=50 (dihilangkan) B mempunyai perbedaan baris/kolom terbesar dan W mempunyai biaya angkut terkecil

Gudang Kapasitas Perbedaan baris A B C Pabrik W 20 8 30 H 15 10 60 Tabel 5.11. Feasible solution mula-mula dari metode VAM Gudang Kapasitas Perbedaan baris A B C Pabrik W 20 8 30 H 15 10 60 Kebutuhan 50 40 Perbedaan Kolom 12 5 Pilihan XWC = 30 5 2 Hilangkan baris W Kapasitas Pabrik W menjadi 30 krn telah diangkut ke pabrik B=60 (dihilangkan) W mempunyai perbedaan baris/kolom terbesar dan C mempunyai biaya angkut terkecil

Gudang Kapasitas Perbedaan baris A B C Pabrik W H 15 10 60 Kebutuhan Tabel 5.11. Feasible solution mula-mula dari metode VAM Gudang Kapasitas Perbedaan baris A B C Pabrik W H 15 10 60 Kebutuhan 50 Perbedaan Kolom 5 Pilihan XHA = 50 Pilihan XHC = 10 H mempunyai perbedaan baris/kolom terbesar dan C mempunyai biaya angkut terkecil Kebutuhan gudang C menjadi 10 krn telah diisi pabrik W=30 (dihilangkan)

Matrik hasil alokasi dengan metode VAM Ke Dari Gudang A B C Kapasitas Pabrik Pabrik 20 60 5 30 8 90 W 50 15 10 H 25 19 P Kebutuhan Gudang 110 40 200 Setelah terisi semua, maka biaya transportasinya yang harus dibayar adalah 60(Rp 5,-) + 30(Rp 8,-) + 50(Rp 15,-) + 50(Rp 15,-) + 10(Rp 10,-) + 50(Rp 10,-) = Rp 1.890,-

TERIMAKASIH

Revisi 01 Bahasa Indonesia end 5/4/2010 Revisi 01 Bahasa Indonesia