Program Integer Untuk Persoalan Perencanaan Terintegrasi Produksi Dan Distribusi Produk Ikan Dari Beberapa Plant

PROGRAM INTEGER UNTUK PERSOALAN
PERENCANAAN TERINTEGRASI
PRODUKSI DAN DISTRIBUSI
PRODUK IKAN DARI
BEBERAPA PLANT

DISERTASI

Oleh
INTAN SYAHRINI
118110004/Ilmu Matematika

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

PROGRAM INTEGER UNTUK PERSOALAN
PERENCANAAN TERINTEGRASI

PRODUKSI DAN DISTRIBUSI
PRODUK IKAN DARI
BEBERAPA PLANT

DISERTASI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Memperoleh Gelar Doktor dalam
Program Studi Doktor Ilmu Matematika pada
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Oleh
INTAN SYAHRINI
118110004/Ilmu Matematika

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016


Universitas Sumatera Utara

Judul Disertasi

: PROGRAM INTEGER UNTUK
PERSOALAN PERENCANAAN
TERINTEGRASI PRODUKSI DAN
DISTRIBUSI PRODUK IKAN
DARI BEBERAPA PLANT

Nama Mahasiswa
Nomor Pokok
Program Studi

: Intan Syahrini
: 118110004
: Doktor Ilmu Matematika

Menyetujui,

Komisi Pembimbing

(Prof. Dr. Herman Mawengkang)
Promotor

(Dr. Sutarman, M.Sc)
Co-Promotor

(Dr. Marwan Ramli, M.Si)
Co-Promotor

Dekan

(Dr. Sutarman, M.Sc)

Tanggal lulus: 17 Maret 2016
Universitas Sumatera Utara

Telah diuji pada
Tanggal 17 Maret 2016


PANITIA PENGUJI DISERTASI
Ketua

:

Anggota :

Prof. Dr. Herman Mawengkang
1. Dr. Sutarman, M.Sc
2. Dr. Marwan Ramli, M.Si
3. Prof. Dr. Saib Suwilo, M.Sc
4. Prof. Dr. Tulus, M.Si
5. Prof. Dr. Anton Abdulbasah Kamil

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala bentuk pernyataan dalam disertasi saya yang berjudul:

PROGRAM INTEGER UNTUK PERSOALAN PERENCANAAN
TERINTEGRASI PRODUKSI DAN DISTRIBUSI PRODUK
IKAN DARI BEBERAPA PLANT
merupakan gagasan atau hasil penelitian disertasi saya sendiri dengan pembimbingan para komisi pembimbing, kecuali yang dengan ditunjukkan rujukannya. Disertasi ini belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar pada program sejenis
di perguruan tinggi lainnya.
Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan
dapat diperiksa kebenarannya.
Medan, Maret 2016
Penulis,

Intan Syahrini

i

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
Pada masa globalisasi sekarang ini, telah terjadi peningkatan minat yang sangat
pesat terhadap supply chain system (SCS) terutama dalam permodelan perencanaan terintegrasi produksi dan distribusi untuk memperoleh keuntungan yang
besar secara ekonomi. Penelitian disertasi ini membahas tentang perencanaan

terintegrasi produksi-distribusi pada multi-plant dan multi-produk ikan yang secara bersamaan menghasilkan multi produk ikan dari beberapa kelas bahan baku.
Penelitian ini dilakukan di pantai timur Provinsi Sumatera Utara, Indonesia.
Masalah perencanaan produksi bertujuan untuk memenuhi permintaan pelanggan dimana terdapat kendala terhadap bahan baku dan produk yang mudah rusak
(perishable). Penelitian ini mengembangkan model program linier mixed integer
yang melakukan pengolahan ikan menjadi beberapa produk seafood pada setiap
plant dan kemudian mendistribusikan ke pusat distribusi. Solusi penyelesaian
masalah tersebut menggunakan metode pencarian langsung (Direct search).
Kata kunci: Rantai pasokan, Multi-plant, Pemodelan, Perikanan,
Variabel super basic

ii

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
Nowadays in the global supply chain system there has been an increased interest
in modeling the integration of production and distribution planning, in order to
get more economics advantages. This paper considers a multi-plant and multiproduct fish production-distribution planning which produces simultaneously multi
fish products from several classes of raw resources. The research under investigation is located at Eastern coast of North Sumatra Province, Indonesia. The
production planning problem aims to meet customer demand subject to perishable

nature of raw fish material and the finished products. This paper develops a mixed
integer linear programming model of the management which performs processing
fish into several seafood products and distributes them to a set of distribution centers. Direct search is used for solving the model.
Keywords: Supply chain, Multi-plant, Modeling, Fishery,
Super basic variable

iii

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Dengan ketulusan hati yang sangat dalam penulis menyampaikan segala puji
dan syukur Alhamdulillah kepada Allah SWT disertai shalawat dan salam kepada
nabi Muhammad SWA. Berkat rahmat, petunjuk dan bimbinganNya penulis dapat menyelesaikan disertasi ini dengan judul “Program Integer Untuk Persoalan
Perencanaan Terintegrasi Produksi Dan Distribusi Produk Ikan Dari Beberapa
Plant”. Disertasi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Doktor Ilmu Matematika Fakultas Matematika Dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Dalam penulisan disertasi ini, penulis telah banyak mendapat bantuan dan
bimbingan dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan
terimakasih yang tulus dan penghargaan kepada yang terhormat:


1. Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH, M.Hum selaku Rektor Universitas Sumatera
Utara yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk mengikuti program Studi Doktor Ilmu Matematika, Fakultas MIPA, Universitas Sumatera
Utara.
2. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, yang telah memberikan
kesempatan kepada penulis untuk menjadi peserta Program Doktor Ilmu
Matematika angkatan 2011.
3. Prof. Dr. Saib Suwilo, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Doktor Ilmu
Matematika dan sebagai komisi penguji yang telah banyak memberi saran
iv

Universitas Sumatera Utara

dan dorongan semangat sehingga dapat menyelesaikan penulisan disertasi
ini.
4. Prof. Dr. Herman Mawengkang sebagai Promotor yang telah memberikan
dorongan, bantuan, dukungan dan motivasi yang ikhlas dengan mengarahkan penulisan dari awal hingga selesai.
5. Dr. Sutarman, M.Sc sebagai Co-Promotor yang telah memberi dorongan,
bantuan, bimbingan dan kesabaran dalam penulisan disertasi ini.

6. Dr. Marwan Ramli sebagai Co-Promotor, yang dengan tulus ikhlas telah
banyak membantu, mengarahkan dan membimbing penulis hingga disertasi
ini bisa selesai.
7. Prof. Dr. Tulus, M.Si selaku komisi penguji atas ketulusan hati dalam
memberikan motivasi, saran bagi penulis dalam melengkapi disertasi.
8. Prof. Dr. Anton Abdulbasah Kamil, selaku penguji luar komisi atas ketulusan hati dalam memberikan masukan dan arahan serta penilaian mengenai
isi disertasi.
9. Bapak Dr. Hizir selaku Wakil Rektor I Universitas Syiah Kuala, dan selaku Ketua Jurusan Matematika FMIPA Universitas Syiah Kuala pada saat
penulis pertama meminta izin untuk melanjutkan studi pada Program S3 di
Universitas Sumatera Utara.
10. Bapak Asep Rusyana, M.Si selaku Ketua Jurusan FMIPA Universitas Syiah
Kuala pada saat penulis sedang melanjutkan studi pada Program S3 di
Universitas Syiah Kuala.
v

Universitas Sumatera Utara

11. Ibu Nurmaulidar, M.Sc selaku Ketua Jurusan Matematika FMIPA Universitas Syiah Kuala, yang telah mendukung penuh dalam melaksanakan dan
menyelesaikan studi Program S3 di Universitas Sumatera Utara.
12. Seluruh staf pengajar Program Studi Doktor Ilmu Matematika Fakultas

Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
13. Seluruh teman mahasiswa Program Studi Dokter Ilmu Matematika, yang
tidak disebutkan satu persatu, yang memberi semangat dan dorongan serta
doanya kepada penulis.
14. Sdri. Misiani, S.Si dan Staf Administrasi Departemen Matematika serta Staf
Administrasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara.

Sembah sujud yang ikhlas dan tulus serta terima kasih yang sedalam-dalamnya
kepada ayahanda (alm) Drs. M. Syah Asyik dan ibunda (almh) Faridah Nyak
Raden yang telah membesarkan, mendidik dan mencintai penulis dengan tulus
ikhlas semasa beliau masih hidup sehingga penulis bisa melanjutkan studi di Program S3 di Universitas Sumatera Utara.
Kepada suami tercinta Dr.dr. Syahrul, Sp.S (K) dan putra putri tersayang
dr.Faza Nabila Syahrul, Ulfa Mazaya Syahrul, dan Aqil Naufal Syahrul, semoga
Allah SWT selalu memberi rahmatNya kepada kita sebagai keluarga Sakinah,
dan terima kasih yang sangat dalam dan tulus atas kesabaran dalam kehidupan
sehari-hari dan selalu mendukung penuh dalam melanjutkan studi di Program S3
Universitas Sumatera Utara.
vi


Universitas Sumatera Utara

Terima kasih yang tulus untuk kakak Ir. Meutia Syafridah, Ir. Keumalasari,
M.T, dan adik-adik Syahruli, dr. Mira Rosanti dan (Alm) Syahreza, S.T dan
keluarga, terimakasih yang sebesar-besarnya atas semua bantuan, dukungan, dan
doa dalam menyelesaikan program pendidikan ini.
Kepada kedua mertua (alm) Gazali dan Adnen, ucapan terimakasih yang
dalam atas dukungan dan dorongan untuk selalu berbuat baik dan bermartabat dalam kehidupan. Kepada adik-adik Elida, Efendi, Yusnita, Nurkhalis dan
keluarga atas semua bantuan dan dukungan dalam menunjang pendidikan selama
ini.
Kita doakan bersama semoga Allah SWT selalu melindungi, memberi rahmat dan perlindunganNya kepada kita semua, dan semoga ilmu yang penulis
peroleh selama perkuliahan dan hasil penelitian disertasi ini dapat bermanfaat
bagi dunia ilmu pengetahuan.

Medan, Maret 2016
Penulis,

Intan Syahrini

vii

Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
Intan Syahrini dilahirkan di Banda Aceh pada tanggal 8 September 1964
dari ayah Drs. M.Syah Asyik (Alm) dan ibu Faridah Nyak Raden (Almh) sebagai
anak ke tiga dari enam bersaudara. Pada tahun 1976 lulus dari SD Negeri 1 Lho’
Seumawe, Aceh. Pada tahun 1980 lulus dari SMP Negeri 1 Banda Aceh dan pada
tahun 1983 lulus dari SMA Negeri 7 Jakarta.
Pada tahun 1988 lulus sarjana dari Jurusan Matematika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Institut Teknilogi Sepuluh November
(ITS), Surabaya. Pada tahun 1991 diterima sebagai staf pengajar di Universitas Syiah Kuala Banda Aceh. Kemudian pada tahun 1994 lulus Magister ilmu
Ekonomi Pembangunan di Universitas Syiah Kuala.
Selanjutnya pada tahun 2011, melanjutkan studi Doktor Ilmu Matematika,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara.
Saat ini, Intan Syahrini bekerja sebagai staf pengajar di Jurusan Matematika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Syiah
Kuala, Bnada Aceh.
Demikian riwayat hidup ini penulis perbuat dengan sebenar-benarnya.

viii

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN

i

ABSTRAK

ii

ABSTRACT

iii

KATA PENGANTAR

iv

RIWAYAT HIDUP

viii

DAFTAR ISI

ix

DAFTAR TABEL

xi

DAFTAR GAMBAR

xii

BAB 1 PENDAHULUAN

1

1.1 Latar Belakang

1

1.2 Perumusan Masalah

9

1.3 Tujuan Penelitian

10

1.4 Manfaat Penelitian

10

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

11

2.1 Perencanaan Produksi

11

2.1.1 Sejarah dan evolusi model perencanaan produksi

12

2.1.2 Mixed integer linear programming untuk perencanaan
produksi

14

2.2 Perencanaan Produksi untuk Produk yang Tidak Tahan Lama
(Parishable)

17

2.3 Teori Persediaan dan Model Produk yang Tidak Tahan Lama

19

BAB 3 RANTAI PASOKAN

21

3.1 Manajemen Rantai Pasokan
ix

21

Universitas Sumatera Utara

3.2 Proses Manajemen Rantai Pasokan

24

3.3 Model Manajemen Rantai Pasokan

27

BAB 4 PERENCANAAN PRODUKSI-DISTRIBUSI PADA PRODUK YANG
TIDAK TAHAN LAMA (PERISHABLE)
30
4.1 Klasifikasi Produk yang Tidak Tahan Lama

30

4.2 Memodelkan Masa Pakai Produk dalam Perencanaan ProduksiDistribusi

40

4.2.1 Tugas perencanaan produksi

42

4.2.2 Tugas perencanaan distribusi

47

BAB 5 PEMBENTUKAN MODEL MATEMATIKA

54

5.1 Formulasi Masalah

54

5.2 Formulasi Model

56

BAB 6 METODE, HASIL DAN PEMBAHASAN

63

6.1 Metode Penyelesaian

63

6.2 Algoritma

66

6.3 Hasil Perhitungan

67

BAB 7 PENUTUP

79

7.1 Kesimpulan

79

7.2 Saran

80

DAFTAR PUSTAKA

81

LAMPIRAN

79

x

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor

Judul

Halaman

3.1 Cakupan supply chain management

22

4.1 Klasifikasi produk yang tidak tahan lama

34

6.1 Jumlah produksi setiap produk per periode di setiap plant (Kg)

71

6.2 Jumlah permintaan setiap produk per periode yang tidak terpenuhi
di distributor (Kg)

72

6.3 Jumlah setiap produk yang dalokasikan ke setiap distributor per
periode (Kg)

73

6.4 Jumlah pengiriman setiap produk dari plant 1 ke setiap distributor
per periode (Kg)

73

6.5 Jumlah pengiriman setiap produk dari plant 2 ke setiap distributor
per periode (Kg)

74

6.6 Jumlah Produksi setiap produk untuk total karyawan per periode
di setiap plant (Kg)

75

6.7 Jumlah Penambahan Karyawan

76

6.8 Jumlah Pengurangan Karyawan

77

xi

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Nomor

Judul

Halaman

3.1 Bagan supply chain untuk produk barang

28

3.2 Bagan supply chain untuk produk barang

29

xii

Universitas Sumatera Utara