Analisis Waktu Picking dengan Menggunakan Zone System

## Agung Chandra
Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Industri, Universitas Mercubuana Jl. Raya Meruya Selatan no.01, Kembangan, Jakarta Barat 11650 E-mail: agungchandra_07@yahoo.co.uk
Received 4 January 2016; Accepted 1 May  2016

## Abstract
Productivity in order picking time is continuously evaluated and analyzed, because mostly picking is done manually by human. Zone system is one of the methods to increase productivity. In this research, zones is determined by a number of pickers  and  zone  in  warehouse  is  evaluated  and  divided  into  1  zone  to  3  zones,  congestion  and  blocking  factor  are negligible, random storage assignment and S-Shape routing method are used. Total travel time is calculated by summing travel time within storage aisle, travel time in the cross aisle, setup time, and picking time. By comparing among all zones, the result indicates that when the number of zones increases, expected time to finish pick route will be decreased.
Keyword: productivity, zone system, total travel time.

## 1. PENDAHULUAN
Perusahaan profit  oriented berlomba  –  lomba  untuk menurunkan biaya setiap tahunnya. Salah satu porsinya adalah  biaya  logistik.  Biaya  logistik  memiliki  porsi sebesar  10%  dari  total  penjualan.  Gudang,  termasuk transportasi  dan  inventori  merupakan  salah  satu pengendali  dari  total  biaya  logistik  (Dukic  &  Opetuk, 2008). Order Picking merupakan aktivitas yang paling tinggi  biayanya  dalam  pergudangan  dan  bisa  mencapai 55%  dari  total  biaya  operasi  pergudangan,  sehingga dianggap  sebagai  prioritas  utama  dalam  peningkatan produktivitas  (Tompkins  et  al,  2003),  bahkan  bisa mencapai  65%  dari  total  biaya  operasional  gudang (Theys  et  al,  2010). Order  Picking juga  merupakan proses  yang  banyak  menggunakan  tenaga  kerja  baik dalam  pergudangan  yang  menggunakan  sistem  manual ataupun sistem automasi. Di Eropa Barat, system order picking yang  menggunakan  tenaga  kerja  manusia mencapai 80% dan sisanya menggunakan otomasi ( De Koster,  et  al,  2007). Order  Picking merupakan  proses pengambilan  barang  dari  lokasi  simpan  berdasarkan permintaan  pelanggan  (Dukic  &  Opetuk,  2008)  dan mencakup  proses  mendapatkan  jumlah  yang  tepat  dan produk  yang  tepat  (De  Koster,  et  al,  2007). Kinerja system order picking yang banyak dijadikan focus oleh peneliti  (Van  Nieuwenhuyse,  et  al,  2007)  ada  4  hal: storage  assignment,  layout  problem,  routing  order pickers,  batching dan zoning. Pada  makalah  terdahulu (Chandra, 2015) terbatas pada metode routing dan belum
mempertimbangkan picking secara zona. Oleh karena itu pada penelitian ini akan dikaji mengenai waktu picking dalam  hubungannya  dengan  zona. Metode zoning memiliki  beberapa  keuntungan  (Parikh,  2006)  yakni: meningkatkan  kecepatan picking dan  menghilangkan atau mengurangi blocking atau congestion .

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Sistem Zona
Zoning membagi area picking ke dalam zona. Tiap zona dialokasikan satu atau beberapa picker.
Asumsi  –  asumsi  yang  digunakan  untuk  menggunakan system zona adalah (De Koster et al ., 2010):
 Semua zona memiliki jumlah aisle yang sama
 Jumlah item yang  di- picking dalam pick  route adalah  identik.  Untuk  melakukan  balancing pekerjaan ini bisa dilakukan dengan mengukur zona dengan  sama;  memiliki  jumlah picker yang  sama pada  tiap  zona-nya,  dan  memberikan pick  profile yang sama
 Order  picker  selalu  mulai  dari  sebelah aisle yang paling  kiri.  System  penyimpanan  yang  digunakan adalah random storage .
 Traffic congestion diabaikan
 Metode routing yang digunakan adalah  metode S- Shape  /  Traversal dengan  pertimbangan  bahwa pada batch  picking ,  S  shape  memberikan  waktu atau jarak yang lebih pendek dibandingkan dengan metode routing heuristics lainnya.
Gambar 1. Metode Routing – S Shape / Traversal
Gambar 2. Panjang aisle (L) dan center to center distance
S  shape  /  Traversal  Strategy: aisle tanpa pick tidak dilalui,  dan aisle yang  ada  sedikitnya  satu pick maka akan  dilalui,  terkecuali  jumlah aisle -nya  ganjil,  maka pada aisle yang  terakhir  dilalui  menggunakan  metode Return. Metode S Shape diilustrasikan pada Gambar 1.

## 2.2. Estimasi Waktu Picking
Travel time terdiri dari 3 komponen yakni: travel time in the  cross-aisles seperti  pada  formula  (4) ,  travel  time within the storage aisles seperti pada formula (1), (2), (3) dan travel time untuk kembali ke aisle zona yang paling kiri.

## 2.2.1 Travel time within storage aisle
Merupakan waktu tempuh yang dilalui pada lorong dan menggunakan  model  S  Shape  dan  asumsi  yang digunakan  adalah  random  storage.  Model  S-Shape digunakan  karena  model  ini  merupakan  model  yang paling  mudah  diterapkan  oleh  operator  atau  petugas gudang  dibandingkan  dengan  model  optimal  yang sangat sulit untuk diterapkan; sedangkan random storage digunakan  karena  tiap  lokasi  picking  memiliki
probabilitas yang sama untuk dilakukan proses picking, sehingga  didapatkan  rumus  dibawah  ini  (De  Koster et al., 2007).
TT =   a q CR a a L q , 1 1 1 . .                  (1)
CR  merupakan  waktu  koreksi    dan  hanya  berlaku  jika jumlah  aisle  yang  dilalui  adalah  ganjil  dan  pada  saat posisi  pick    terakhir  di  aisle  yang  terakhir  dilalui. Penjelasan  mengenai  L,  diilustrasikan  pada  gambar  2. Sedangkan  CR  (q,a)  dapat  diestimasi  dengan  formula sebagai berikut:
     
     
                             odd G g q L g q g q L g X a g g a a q CR : 1 2 ) ( ) , ( (2)   q g j j g j g j g g g
X                    
 1 1 1
1 1 ) ( (3)
Travel time in the cross aisle and return to home base:
                           q q a i b a i a i i w 1 1 2 1
(4)
Untuk  menghitung  total  waktu  untuk  menyelesaikan pick  route  pada  sebuah  zona  maka  perlu  ditambahkan waktu  setup  dan  waktu  picking;  sehingga  total  waktu estimasi picking dapat dituliskan pada Persamaan (5):
(5)
Dimana:
L  : panjang storage aisle a   : jumlah aisle per zona q   : jumlah item maksimum yang bisa di-pick oleh order picker dalam sebuah pick route CR : waktu koreksi dari posisi picking terakhir di aisle yang terakhir kembali ke depan aisle t s        : waktu set up
pi r q : waktu pick (pick time)
r pi       : picking rate; jumlah item per unit waktu yang bisa dilakukan oleh seorang picker w b        : jarak titik tengah ke titik tengah diantara storage aisles

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini dilakukan dengan berdasarkan system zona dan  3 picker .  Di  gudang  ini  terdapat  3  aisle.  Layout gudang  pada  saat  ini  adalah  sama  dengan  penelitian sebelumnya  (Chandra,  2015).    Panjang  aisle  (L)  =  4 meter,  jumlah zona (a) yang akan dianalisis dari 1 zona sampai  dengan  3  zona,  jumlah  item  maksimum  yang bisa  dilakukan  oleh  seorang  picker  (q)  adalah  14  item, picking time per item (1/r pi ) = 10 detik, W b = 4.5 meter, waktu set up (t s ) = 180 detik.  Layout gudang penelitian terdiri  dari  3 aisles dan  24  lokasi  picking    dan ditunjukkan seperti pada Gambar 3.

## Gambar 3. Layout Gudang
3.1 Skema Zoning yang mungkin dilakukan
Pada  penelitian  di  PT.  GMS  terdapat  3  personil  yang bertugas  di  gudang  ini,    sehingga  proses  picking  bisa dibagi dalam 3 zona. Perhitungan zona, aisle dan picker ditabulasikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Zona, Aisles, dan Picker Jumlah zona Jumlah aisles per zona Jumlah picker per zona 1 3 3 2 1.5 2 3 1 1
Pada Table 1 di atas jumlah zona yang  mungkin dapat dilakukan adalah 1 zona dan 3 zona, hal ini dikarenakan jumlah picker yang tersedia adalah 3 orang. Jika jumlah zona = 2, maka jumlah picker per zona-nya menjadi 3/2 = 1.5, dan merupakan sesuatu yang tidak mungkin dan opsi  tersebut  bisa  dihilangkan  dari  perhitungan selanjutnya.    Oleh  karena  itu  kalkulasi  untuk  waktu picking  hanya  dapat  dilakukan  dengan  kondisi  1  zona dan  3  zona  saja.  Formula  yang  digunakan  untuk mengkalkulasi waktu picking adalah formula (5).

## 3.2 Estimasi Waktu Picking
Kalkulasi  akan  dilakukan  dengan  membandingkan jumlah  zona  dan  efek  terhadap  waktu  picking. Pembagian zona yang menghasilkan waktu picking yang paling minimum yang akan digunakan di PT.GMS.

## 3.2.1 Sistem 1 zona
Sistem 1 zona mempunya arti bahwa dalam satu gudang hanya  terdapat  1  zona;  dan  dalam  zona  tersebut  akan terdapat 3 picker  yang  akan  bertugas  untuk  melakukan aktivitas picking.

## 3.2.2 Sistem 2 zona
Tidak  dilakukan  kalkulasi  karena  zona-nya  merupakan hasil pecahan  atau decimal.

## 3.2.3 Sistem 3 zona
Cara  menghitung  travel  time  dengan  menggunakan  3 zona sama dengan cara menghitung travel time dengan menggunakan  2  zona,  oleh  karena  itu  Persamaan  (5) kembali digunakan.
3.3 Perbandingan  Picking  time  antara  1  zona dengan 3 zona
Yang  dibandingkan  disini  adalah  komponen  waktu travel  pada  storage  aisle dan  waktu  cross  aisle-nya,  hal ini dikarenakan waktu setup dan waktu pick-nya adalah sama.  Tabel  2  menunjukkan  perbandingan  kedua komponen waktu travel tersebut. Note : Jumlah zona = 2 dicantumkan hanya untuk menunjukkan bahwa semakin banyak  jumlah  zona  maka  total  travel  time-nya  akan semakin menurun.Dari tabel 2 dan gambar 3,  zona dan waktu travel diatas, terlihat bahwa dengan meningkatnya jumlah  zona  maka  total  waktu  menyelesaikan  sebuah pick  route  akan  semakin  menurun,  Penurunan  waktu yang  terjadi  sebesar  11,39  %,    hal  ini  karena  adanya pembagian  zona  picking  menjadi  3  bagian  dimana masing  –  masing  bagian  dikendalikan  oleh  seorang picker.  Berbeda  dengan  pembagian  zona  picking  yang hanya  menjadi  1  bagian  dimana  tiap  picker  bersama  – sama melakukan picking di zona yang sama. Penurunan waktu  terjadi  pada  komponen within  storage  aisle  dan cross  aisle. Akan  tetapi  pada  penelitian  ini,  pada  saat jumlah  zona  berjumlah  hanya  satu  berarti  akan  ada  3 orang picker yang melakukan proses picking, dan akan ada  hambatan  (congestion  /  blocking)  yang  akan menyebabkan waktu picking menjadi lebih panjang, dan faktor  inilah  yang  belum  dimasukkan  dalam  kalkulasi waktu  travel,  sehingga  pada penelitian   berikutnya  bisa dilakukan  analisis  mengenai  adanya  kemungkinan (probabilitas) terjadinya kemacetan ( congestion/ blocking )  pada  saat pick er  bertemu  dengan  sesama picker  di aisle atau pun di cross  aisle -nya,  dan untuk kalkulasinya bisa menggunakan sistem simulasi.
Gambar 4. Ekspektasi waktu pick-route untuk satu zona dengan 3 aisle
Gambar 5. Ekspektasi waktu pick-route untuk satu zona dengan 1 aisle
Kapasitas atau ukuran pick list (q) 14 Waktu Picking per item = (1/r) 10 detik Pick time (q/r) 140 detik Set up time (ts) 180 detik Jumlah aisle per zona (a) 3 Panjang aisle (L) 6 detik Faktor pengali untuk cross aisle travel time 2 Jarak titik tengah ke titik tengah diantara 2 aisle (Wb) 7.5 detik A. Kalkulasi waktu travel pada storage aisle 1/a 0.3333 1 - 1/a 0.6667 (1 - 1/a)^q 0.0034 1 - (1 - 1/a)^q 0.9966 La.(1-(1-1/a)^q 17.9383 detik B. Kalkulasi waktu travel cross aisle (1) (2) (3) (4) (5) = (2) * [(3) - (4)] i i-1 (i/a)^q (i-1/a)^q 1 0 0.0000 0.0000 0.0000 2 1 0.0034 0.0000 0.0034 3 2 1.0000 0.0034 1.9931 Total = 1.9966 Cross aisle travel time = 29.9486 detik C. Waktu set up 180 detik D. Waktu pick 140 detik Ekspektasi waktu untuk pick route untuk 1 zona yang terdiri dari 3 aisle = 367.8870 detik 6.1314 menit Kapasitas atau ukuran pick list (q) 14 Waktu Picking per item = (1/r) 10 detik Pick time (q/r) 140 detik Set up time (ts) 180 detik Jumlah aisle per zona (a) 1 Panjang aisle (L) 6 detik Faktor pengali untuk cross aisle travel time 2 Jarak titik tengah ke titik tengah diantara 2 aisle (Wb) 7.5 detik A. Kalkulasi waktu travel pada storage aisle 1/a 1.0000 1 - 1/a 0.0000 (1 - 1/a)^q 0.0000 1 - (1 - 1/a)^q 1.0000 La.(1-(1-1/a)^q 6.0000 detik B. Kalkulasi waktu travel cross aisle (1) (2) (3) (4) (5) = (2) * [(3) - (4)] i i-1 (i/a)^q (i-1/a)^q 1 0 1.0000 0.0000 0.0000 Total = 0.0000 Cross aisle travel time = 0.0000 detik C. Waktu set up 180 detik D. Waktu pick 140 detik Ekspektasi waktu untuk pick route untuk 1 zona yang terdiri dari 1 aisle = 326.0000 detik 5.4333 menit
Tabel 2. Perbandingan Picking time Jumlah zona Within storage aisle Cross aisle Setup Pick Total (detik) 1 17,9383 29,9486 180 140 367,8870 2 11,9993 14,9991 180 140 346,9984 3 6 0 180 140 326
Gambar 3. Jumlah Zona dan Total Waktu Travel

## 4. KESIMPULAN
Penelitian menunjukkan bahwa waktu untuk menyelesaikan pick  route pada  sebuah  zona picking tergantung  pada  jumlah  zona,  dan  total  waktunya dipengaruhi  oleh  komponen travel  time  within  storage aisle,  cross  aisle,  setup,  dan  picking  time. dimana semakin  naik  jumlah  zonanya  maka  waktu  yang dibutuhkan  akan  semakin  kecil,  hal  ini  dikarenakan picker melakukan aktivitas picking-nya dalam zona yang lokasi  pickingnya  lebih  sedikit  –  8  lokasi  picking  per pickernya  untuk  zona  berjumlah  tiga  dibandingkan dengan  24  lokasi  picking  per  picker  untuk  zona berjumlah satu. Penelitian berikutnya bisa mempertimbangkan  probabilitas  terjadinya  kemacetan pada  suatu  zona  sehingga  akan  akan  membuat  waktu picking-nya  semakin  besar  pada  zona  yang  terdapat beberapa picker .

## 5. DAFTAR PUSTAKA
1. Chandra,  A.  2015.  Analisis  Order  Picking  dengan Menggunakan  Metode  Routing  Heuristics  di Gudang PT. GMS. Jurnal Metris Vol. 16, No. 2 : 83 – 90 .
2. De  Koster,  R.E,  Le-Duc,  T.,  Zaerpour,    N..  2010. Determining  the  Number  of  Zones  in  a  Pick-and- Sort Order Picking System. International Journal of Production  Research  /  HAL  Id:  hal-00711443 (http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00711443).
3. De Koster, R., Le-Duc, T., Roodbergen, K.J. 2007. Design and Control of Warehouse Order Picking: A
Literature  Review. European  Journal  of Operational Research 182 (2) : 481 – 501.
4. Dukic, G., and T. Opetuk. 2008. Analysis of Order Picking  in  Warehouses  with  Fishbone  Layout. Proceedings of ICIL. Tel Aviv,  Israel.
5. Parikh, P.J. 2006. Designing Order Picking Systems for  Distribution  Centers. Dissertation. Blacksburg, Virginia:  Virginia  Polytechnic  Institute  and  State University.
6. Theys, C., Braysy, O., Dullaert, W.,  Raa, B. 2010. Using a TSP Heuristic for Routing Order Picker in Warehouse. European  Journal  of  Operational Research 200: 755 – 763.
7. Tompkins,  J.A.,  White,  J.A.,  Bozer,  Tanchoco, J.M.A.  2003. Facilities  Planning, John  Wiley  and Sons, New Jersey.
8. Van  Nieuwenhuyse,  I.,  De  Koster,  R.B.M., Colpaert,  J.  2007. Order  Batching  in  Multi-Server Pick and Sort Warehouses . Katholieke Universiteit
Leuven,  Department  of  Decision  Sciences  and Information Management.
1 17.9383 29.9486 180 140 367.8869 2 11.9993 14.9991 180 140 346.9984 3 6 0 180 140 326 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Jumlah zona Within storage aisle Cross aisle
Setup Pick Total (detik)

## Perbandingan Jumlah Zona Dengan Total Waktu
Zona = 1 Zona = 2 Zona = 3