1 Pendahuluan
Gudang merupakan tempat untuk kegiatan yang berhubungan dengan penyimpanan material. Material-material yang disimpan di gudang bisa berupa bahan baku, material perlengakapan, atau material jadi. Fungsi dari aktivitas gudang adalah memelihara dan melindungi material sampai material itu digunakan atau dikirim ke tempat lain. Terdapat dua istilah gudang di dalam dunia manufaktur. Kedua istilah tersebut adalah storage dan warehouse. Warehouse memiliki berbagai macam ukuran kapasitas penyimpanan barang, salahsatunya adalah large warehouse yang diklasifikasikan berukuran lebih dari 100 m2 (Zaroni,2015). Selain kapasitas penyimpanan barang yang besar, large warehouse memiliki kekurangan dalam inventarisasi penyimpanan barang yang ada. Keakuratan data yang ada kadang tidak sesuai aktualisasi keberadaan barang. Dengan mempertimbangkan inventarisasi barang yang kini masih dilakukan secara manual dan sering terjadinya kesalahan dalam pemeriksaan kondisi keadaan barang. Juga proses pemeriksaan berkala yang membutuhkan waktu lama sehingga dibutuhkan pekerja khusus untuk menangani inventaris barang tersebut.
Menurut penelitian, terdapat teknologi identifikasi item baru yaitu RFId. Radio Frequency Identification (RFID) adalah sebuah metode mengidentifikasi item menggunakan energi gelombang elektromagnet. Komponen utama RFID terdiri atas RFID tag yang berisi informasi digital item, reader(scanner), dan host sebagai pengolah data. Pengaruh perusahaan-perusahaan raksasa seperti Wal-mart yang mensyaratkan 100 supplier terbesarnya untuk memasang tag RFID pada casing dan pallet untuk pengiriman, dan menurunnya harga tag RFID secara drastis memaksa industri harus menerapkan sistem identifikasi menggunakan RFID(Hadi,2008). RFID dibutuhkan sebagai kode paling akurat untuk menyatakan keadaan suatu barang, dan teknologi ini sudah banyak diaplikasikan untuk inventaris barang pada sistem gudang dengan dikombinasikan dengan perangkat lunak yang berfungsi sebagai media penyimpan data yang telah dibaca oleh RFID reader. Pembacaan data rfid tag tidak perlu melakukan kontak langsung dengan reader, tetapi hanya cukup mendekatkan reader ke RFID tag dengan rata-rata pembacaan 8-12 cm sehingga metode RFID ini membuat proses inventarisasi menjadi lebih singkat. Maka muncul permasalahan ketika penyimpanan barang berskala besar seperti pada large warehouse, yang membutuhkan waktu lama untuk memeriksa ketersediaan barang dan keakuratan antara data dan barang penyimpanan.
Teknologi saat ini untuk deteksi barang dikembangkan dengan teknologi Drone. Drone merupakan pesawat yang memiliki empat buah motor yang dikendalikan secara terpisah satu sama lainnya. Pada perkembangannya drone dirancang untuk kendaraan udara tanpa awak (yang dikendalikan jarak jauh oleh atau tanpa seorang pilot (autopilot). Teknologi drone diharapkan mampu meningkatkan daya angkat payload tanpa mengurangi efisiensi dari sebuah wahana udara .Pada umumnya drone digunakan untuk berbagai hal, seperti pemantauan lalu lintas, pemetaan lahan, investigasi dan sebagainya. Keandalan drone dalam melewati area secara cepat dan dapat menjangkau ketinggian diatas jangkauan manusia. Sementara teknologi drone belum banyak ditemukan untuk inventarisasi barang. Tetapi jangkauan deteksi drone memungkinkan untuk alternative inventarisasi barang pada large warehouse. Oleh karena itu, kombinasi penerapan teknologi drone dan RFID memiliki peluang yang dapat direalisasikan pada sistem inventarisasi barang large warehouse. Manfaat dari drone untuk inventarisasi yaitu dapat bergerak secara lebih bebas pada luas dan ketinggian sebuah large warehouse sedangkan RFID dapat mendeteksi setiap barang secara akurat.
2 Tinjauan Pustaka
Radio Frecuency Identification (RFId) adalah suatu cara untuk mengidentifikasi benda menggunakan gelombang elektromagnetik. RFId terdiri dari dua komponen utama yaitu label(tags) dan pembaca (reader). Pembaca menerima gelombang elektromagnetik dari label melalui antenna. Pembaca memiliki antenna yang berfungsi untuk mengirim dan menerima gelombang elektromagnetik. Label terbuat dari microchip yang tujuannya untuk menyimpan data dari antenna. Teknologi RFId digunakan untuk berbagai macam aplikasi, mulai dari keamanan sampai hak akses, serta transportasi. Teknologi ini cocok digunakan untuk mengumpulkan banyak data pada suatu benda serta untuk pencarian dan proses perhitungan beberapa aplikasi.
Penggunaan RFID pada penelitian ini adalah pada frekuensi Ultra yang memiliki kemampuan menangkap frekuensi antara 800-925 MHz, hal ini dibutuhkan karena jarak pembacaan yang cukup jauh dan cocok untuk industri gudang.
Gambar 2.1 RFID
Selanjutnya adalah bagian aplikasi sistem inventarisasi gudang berskala besar yang dibuat memanfaatkan Microsol Visual Studio dengan Bahasa permrograman Vb.NET.
Sistem pangkalan data atau basis data (database) adalah kumpulan informasi yang disimpan di dalam komputer secara sistematik sehingga dapat diperiksa menggunakan suatu program komputer untuk memperoleh informasi dari basis data tersebut. Perangkat lunak yang digunakan untuk mengelola dan memanggil kueri (query) basis data disebut sistem manajemen basis data (Database Management System, DBMS). Konsep dasar dari basis data adalah kumpulan dari catatan-catatan, atau potongan dari pengetahuan. Sebuah basis data memiliki penjelasan terstruktur dari jenis fakta yang tersimpan di dalamnya, penjelasan ini disebut skema.
Metode yang digunakan memakai metode Waterfall, Metode waterfall mengambil kegiatan proses dasar seperti spesifikasi, pengembangan, validasi serta evolusi dan merepresentasikannya sebagai fase-fase proses yang berbeda seperti spesifikasi persyaratan, perancangan perangkat lunak, implementasi, pengujian dan seterusnya.
3 DIskusi
Dalam melakukan penelitian ada beberapa tahapan yang harus dilakukan yaitu:
3.1 Analisis Sitem
Sistem inventarisasi gudang berskala besar saat ini belum dilengkapi dengan informasi inventaris secara realtime. Hal ini memudahkan pengguna untuk mengetahui data barang pada gudang. Selain itu, pendeteksian barang ketika inventaris stok barang dilakukan secara manual oleh petugas menggunakan Barcode scanner , yang terkadang terdapat ketidaktepatan data. Sistem inventarisasi yang akan dirancang akan menggunakan perangkat berupa drone yang akan membawa alat pendeteksi yaitu RFID reader melewati barang yang akan diinventarisasi.
3.2 Kebutuhan Sistem
Tahap selanjutnya adalah menentukan syarat-syarat berdirinya sistem inventarisasi gudang berskala besar ini. Sehinngga didapatkan arsitektur sistem pada gambar 3.1. Pada gambar 3.1 merupakan pengintegrasian antarmuka perangkat mekanik dan sistem database yang dibangun. Setelahnya penulis menentukan desain layout rak pada gudang yang akan digunakan pada penelitian ini pada gambar 3.2.
Gambar 3.1 Arsitektur Sistem
Gambar 3.2 Desain simulasi rak gudang
3.3 Perancangan Sistem Inventarisasi
Perancangan sistem sangat dibutuhkan sebelum membuat suatu sistem aplikasi. Rancangan tersebut meliputi perancangan input dan output. Untuk memahami dan merealisasikan sistem, diperlukan suatu gambaran mengenai sistem dan alur data yang terjadi. Selain itu pada tahap ini akan ditentukan juga perancangan form, transaksi, report (laporan), yang akan digunakan serta process spesification dan deskripsi data dari database yang telah dibuat pada fase analisis.
A. Context Diagram
Gambar 3.3 Context Diagram
Pada diagram konteks diatas terdapat penjelasan entitas-entitas yang terlibat dalam sistem inventarisasi gudang ini, yaitu pemasok yang memberikan data barang kepada sistem. Kepala gudang sebagai bagian penerima laporan aliran baran atau transaksi keluar masuk juga inventaris barang dang bagian penjual sebagi penerima invoice dan pemberi input service odre pada sistem gudang. Sementara sistem inventarisasi gudang yang akan dibangun merupakan pemersatu atau pengolah proses tersebut diatas.
B. Data Flow Diagram
Gambar 3.3 DFD Level 0
3.4 Perancangan Database
Dalam penelitian ini, sebuah database digunakan sebagai media penyimpanan data yang dibagi kedalam 4 tabel yaitu tabel barang , tabel barang pemasok, tabel faktur keluar barang(invoice), dan faktur terima barang (receive order). Atribut dalam database meliputi id barang, nama barang, jumlah, satuan, harga jual, harga beli, jumlah, kuantitas barang, no.Ro, no.So, no.Invoice, tanggal input barang, tanggal keluar barang, tanggal invoice, tanggal Ro,tanggal jatuh tempo, diterima oleh, dicetak oleh, tanggal inventaris. Relasi hubungan pada database tersebut yaitu, memiliki FKB, memiliki RO, dan inventaris. Perancangan database terdapat pada gambar 3.10.
Gambar 3.4 ERD
3.5 Perangkat Keras
Diperlukan komponen-komponen yang dapat menunjang sistem ini agar berjalan dengan baik dan benar sesuai dengan tuntutan yang ingin dicapai.
A. Mikrokontroler Raspberry Pi 3
Tabel 3. 1 Spesifikasi Raspberry Pi 3
| Mikrokontroler | Raspberry Pi 3 |
|---|---|
| Board Power Supply | 5 V |
| Circuit Operating Voltage | 3,3-5 V |
| Digital I/O Pins | 14 |
| PWM Pins | 6 |
| Analog Input Pins | 6 |
| External Interrupts | 2 |
| DC Current per I/O Pin | 40 mA |
| Clock Speed | 16 MHz |
| Dimention | 33 mm x 18 mm |
Tabel 3.1 merupakan spesifikasi dari Raspberry Pi 3. Raspberry Pi 3 digunakan pada penelitian ini yang berfungsi sebagai pengendali. Mikrokontroler berisi program untuk pembacaan dari RFID reader yang siap dikirim melalui fasilitas wifi ke antarmuka.
B. RFID reader
Tabel 3. 2 Spesifikasi RFID Reader
| Tengana operasi | 3,3-5v DC |
|---|---|
| Standby current | <80mA |
| Sleeping Current | <100mA |
| Temperatur | -20 celcius - +_ 70 |
| operasi | Celcius |
| Rentang kerja | 902MHz-928MHz |
| spektrum | |
| Protokol | EPC global class 1 Gen |
| antarmuka | 2 / ISO 18000-6c |
Tabel 3.2 merupakan data spesifikasi RFID reader yang digunakan. RFID reader YR903 ini berfungsi sebagai perangkat yang dapat membaca tag melalui gelombang elektromagnetik. RFID reader ini mendeteksi RFID tag saat dilewatkan terhadapnya dengan jarak jangkauan sesuai spesifikasi .
Gambar 3. 5 RFID Reader(datasheet,2017)
C. Drone
Drone digunakan sebagai actuator untuk sistem inventarisasi gudang berskala besar penelitian ini, adapun penjelasan dan spesifikasinya sebagai berikut.
Tabel 3. 3 Spesifikasi Drone
| Transceiver | 2.4Ghz |
|---|---|
| Axis | 6 |
| Battery | 3.7 V, 350 mAh |
| Lama Terbang | ±7 menit |
| Diagonal size (tidak termasuk propeller) | 350 mm |
Gambar 3. 6 Drone DJI Phantom 3 (Pramud, 2016)
Tabel 3.3 merupakan data spesifikasi dari Drone pada penelitian ini.Drone DJI rakitan ini seperti yang terlihat pada gambar 3.3 digunakan sebagai aktuator pada penelitian ini. Drone ini dipilih karena memiliki fitur yang umum pada sebuah drone, seperti pergerakkan yaw, pitch, dan roll. Telah dilengkapi pula dengan sebuah remot kontroler untuk menggerakkan drone secara manual.
D Integrasi Perangkat Keras
Perlu adanya integrasi pada setiap komponen utama perangkat keras yang penulis akan gunakan, yaitu penambahan mini PC raspberry dang RFID reader yang dipasang pada bagian bawah Drone seperti pada letak Gimbal seperti drone aerial pada umumnya. Terdapat ilustrasi pada gambar 3.7 sebagai integrasi elektrik pada sistem mekanik.
Gambar 3.7 Integrasi elektrik pada perangkat keras
3.6 Perangkat Lunak
Dalam diagram alir pada gambar 3.8, ditunjukkan proses memulai menjalankan sistem inventarisasi gudang berskala besar. Proses diawali dengan setting awal dengan menyalakan semua standar minimum perangkat, kemudian petugas dapat melakukan aktifitas pilihan sesuai menu yang ada. Fokus saat inventaris barang adalah pendeteksian barang dengan melewati rak dan mendeteksi betul atau tidak.
B.Pembuatan Perangkat Lunak
Pembuatan aplikasi untuk sistem inventarisasi gudang berskala besar ini dilakukan melalui beberapa proses sistematis, antara lain sebagai berikut :
1. Membuat Database dan Tabel
Pembuatan Database dan tabel ditujukan pada gambar 3.9
Gambar 3.9 Pembuatan database
2. Membuat program vb.net
Tahap akhir adalah pembuatan program pada Microsoft visual studio menggunakan Bahasa pemrograman vb.net seperti pada gambar 3.10
Gambar 3.10 Pembuatan program vb.net
4 Hasil Pengujian dan Analisa
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian dan analisis sistem yang telah direalisasikan dalam quadcopter sesuai perancangan sistem pada bab III. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian hardware dan pengujian software. Serta pengujian sistem secara keseluruhan untuk mengetahui respon sistem terhadap masukan yang diberikan.
4.1 Pengujian Pendeteksian barang pada Rak 1&2
Dalam pengujian ini, penulis melakukan aktivitas inventarisasi barang pada Rak 1 dan 2 sesuai desain simulasi gudang. Dilakukan 10 kali percobaan untuk pembacaan ID barang pada tabel 4.1, dan pengujian dapat dilihat pada gambar 4.1.
Gambar 4.1 Pengujian pendeteksian barang
Tabel 4.1 Pengujian Inventaris Deteksi barang
| RAK 1 | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| No | Barang ke- | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 1 |
| 0 | |||||||||||
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 | 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 4 | 4 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 5 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 6 | 6 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 7 | 7 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 8 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 9 | 9 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 10 | 10 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| RAK 2 | |||||||||||
| No | Barang ke- | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 2 0 |
| 1 | 11 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 12 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 3 | 13 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 4 | 14 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 5 | 15 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 6 | 16 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 7 | 17 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 18 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 9 | 19 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 10 | 20 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Dari pengujian tersebut dapat dianalisis bahwa sistem pendeteksian barang saat inventaris mengalami keberhasilan yang cukup baik dengan hasil pembacaan 197/200. Tetapi masih ada error pembacaan ketika pembacaan dilakukan secara bersamaan.
4.2 Pengujian Jarak Baca RFID Reader
Pengujian ini dilakukan untuk membuktikan seberapa besar pengaruh integrasi sistem terhadap jarak baca UHF RFID Reader dalam performa optimalnya.
Tabel 4.2 Pengujian Jarak baca RFID Reader
| No. | Barang(RFID Tag) | Jarak(cm) | Status |
|---|---|---|---|
| 1 | 200 | Tidak | |
| terbaca | |||
| 2 | 180 | Tidak | |
| terbaca | |||
| 3 | Barang 1 | 150 | Terbaca |
| 4 | 120 | Terbaca | |
| 5 | 90 | Terbaca | |
| 6 | 70 | Terbaca | |
| 7 | Barang 5 | 200 | Tidak |
| 8 | 180 | Tidak |
|---|---|---|
| terbaca | ||
| 9 | 150 | Tidak |
| terbaca | ||
| 10 | 120 | Terbaca |
| 11 | 90 | Terbaca |
| 12 | 70 | Terbaca |
Pengujian ini dilakukan dengan beberapa sample barang atau RFID Tag yang dideteksi secara acak, dengan melewatkan rfid reader sesuai jarak yang ditentukan, dari hasil tersebut dapat analisis bahwa jarak maksimum pembacaan RFID Reader menjadi 120 c. Hal ini membuktikan bahwa integrase sistem masih berada pada wilayah yang aman untuk pembacaan RFID tag.
4.3 Pengujian Fungsi Antarmuka pada saat Pendeteksian Barang
Pada pengujian kebutuhan fungsi transaksi barang dilakukan tester dengan menggunakan data inputan pada setiap textbox pada menu masuk barang. Pengujian tersebut dapat dilihat pada gambar 4.2. Pada gambar 4.3 merupakan hasil query SQL pada database. Dalam gambar 4.4 sama halnya dengan pengujian pada menu keluar barang pun dilakukan tester dengan mengisikan data sesuai textbox dan hal tersebut dapat terrekam pada database pada gambar 4.5.
Gambar4.2 Input data masuk barang
Gambar 4.3 Query masuk barang
Gambar 4.4 Proses keluar barang
Pada pengujian kebutuhan untuk pendeteksian barang atau inventaris barang, saat menuinventaris dipilih maka antarmuka tampil seperti pada gambar 4.6. ID barang akan terbaca setelah drone diaktifkan dan dilewatkan ke rak, dan hasil pembacaan ID barang terekam pada query SQL pada gambar 4.7.
Gambar 4.4 Inventarisasi barang
Gambar 4.5 Database setelah inventariasi
3 Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan dapat kami simpulkan bahwa :
- a. Fungsi Integrasi antara mekanik yaitu drone dengan RFID Reader dan Antarmuka berhasil dilaksanakan
- b. Fungsi-fungsi antarmuka mengenai informasi barang dapat dieksekusi dengan tepat
- c. Hasil pendeteksian barang saat inventaris mencapai keberhasilan dengan tingkat kesalahan 0.015%
- d. Drone terbang Rendah Minimum = 1 meter diatas permukaan tanah
- e. Jarak pembacaan maksimum = 1,2 m
4 Ucapan Terima Kasih
Dalam penyelesaian penelitian ini, banyak pihak yang telah membantu. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu, khususnya kepada Jurusan Teknik Otomasi Manufaktur dan Mekatronika Politeknik Manufaktur Bandungatas fasilitas yang telah disediakan
5 Daftar Pustaka
- [1] Hadi Samekta dan Andhika Reza. 2008. Jurnal "Implementasi Radio Frequency Identification (RFID) Pada Supply Chain" .Jakarta : Konferensi dan Temu Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi untuk Indonesia
- [2] Christiawan Fredy, Setyawan Arief , dan Ponco Siwindarto.2013. Jurnal "PEMANFAATAN RFID SEBAGAI PEMERIKSA JUMLAH BAN DI GUDANG PENYIMPANAN BERBASISKAN ARDUINO DENGAN SMS SEBAGAI MEDIA TRANSMISI DATA".
- [3] Yusianto, Rindra . 2013. Jurnal IMPLEMENTASI TEKNOLOGI RFID DALAM PERENCANAAN DAN PENGENDALIAN PERSEDIAAN SISTEM DISTRIBUSI BARANG
- [4] Rifani, Rifky. 2016. Rancang Bangun Sistem Informasi pada Vertikal Parkir Otomatis. Bandung : Polman Bandung.
- [5] Aryano, Rachmawan. 2015. Perancangan Sistem Inventaris Pergudangan berbasis RFID. Surabaya : Institut Teknologi Sepuluh November.
- [6] Dr. Zaroni, CISCP. 2015. Prinsip-prinsip Warehousing.