Studi Aplikasi Metode Dynamic Programming untuk Perencanaan Jumlah Produksi dan Persediaan Optimum di PT. Serdang Jaya Perdana

(1)

STUDI APLIKASI METODE DYNAMIC PROGRAMMING

UNTUK PERENCANAAN JUMLAH PRODUKSI

DAN PERSEDIAAN OPTIMUM DI

PT. SERDANG JAYA PERDANA

TUGAS SARJANA

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh

DEWI JULIANA 1 1 0 4 0 3 0 6 7

D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I

F A K U L T A S T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan yang Maha Esa yang telah menganugerahkan berkat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat mengerjakan dan menyelesaikan Tugas Sarjana ini.

Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat akademis yang harus dipenuhi untuk mendapatkan gelar sarjana teknik di Departemen Teknik Industri, khususnya program studi Reguler Strata Satu, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Judul untuk tugas sarjana ini adalah “Studi Aplikasi Metode

Dynamic Programming untuk Perencanaan Jumlah Produksi dan Persediaan

Optimum di PT. Serdang Jaya Perdana”.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan tugas sarjana ini. Penulis juga mengharapkan saran dan masukan yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan tugas sarjana ini. Laporan tugas sarjana ini diharapkan dapat bermanfaat bagi penulis, jurusan teknik industri, perpustakaan Universitas Sumatera Utara, dan pembaca lainnya.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA PENULIS MEDAN, AGUSTUS 2015

(7)

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang telah memberikan berkat dan karunia-Nya sehingga penulis mendapatkan kesempatan untuk mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta telah menyertai penulis selama proses perkuliahan dan penulisan Tugas Sarjana ini.

Dalam proses penulisan Tugas Sarjana ini sampai dengan selesainya Tugas Sarjana ini, penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Kedua Orang tua penulis dan keluarga besar penulis yang tiada hentinya mendukung penulis baik secara moril maupun materil sehingga laporan ini dapat diselesaikan.

2. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku Ketua Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan

3. Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT selaku Koordinator Tugas Sarjana yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan arahan yang mendukung penyelesaian laporan Tugas Sarjana ini.

4. Bapak Prof. Dr. Ir. Sukaria Sinulingga, M.Eng selaku Dosen Pembimbing I yang telah meluangkan waktu dan memberikan ilmu, bimbingan, pengarahan serta motivasi untuk penulis dalam penyelesaian laporan Tugas Sarjana ini. 5. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku Dosen Pembimbing II Tugas Sarjana

(8)

pengarahan serta motivasi untuk penulis dalam penyelesaian laporan Tugas Sarjana ini.

6. Pimpinan serta seluruh staf dan karyawan PT. Serdang Jaya Perdana yang telah banyak membantu penulis dalam penelitian.

7. Bapak Dedi sebagai mandor produksi PT Serdang Jaya Perdana yang telah membantu penulis dalam pemahaman keseluruhan proses produksi PT Serdang Jaya Perdana dan pengumpulan data.

8. Ibu Nonawati sebagai asisten tata usaha PT Serdang Jaya Perdana yang telah membantu proses birokrasi serta urusan surat menyurat dengan PT Serdang Jaya Perdana.

9. Seluruh staf dan karyawan Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah menyalurkan bantuan dan tenaga dalam memperlancar Tugas Sarjana ini.

10. Rekan seperjuangan penyelesaian Tugas Sarjana di PT. Serdang Jaya Perdana, Hadrian, yang telah memberikan bantuan yang cukup besar dalam pengumpulan data perusahaan dan proses pengerjaan laporan tugas akhir ini. 11. Sahabat penulis, Nanda Sari Dewi, Ricky, Hendro, dan Hadrian.

12.Seluruh rekan-rekan angkatan 2011 (GIELAS) Teknik Industri FT. USU yang terus memotivasi penulis dalam penyelesaian laporan ini.

Kepada semua pihak yang telah banyak memberikan bantuan dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini dan tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, penulis mengucapkan terima kasih. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua.

(9)

ABSTRAK

PT. Serdang Jaya Perdana adalah salah satu perusahaan manufaktur yang bergerak dalam bidang produksi palm kernel oil. Perusahaan ini beroperasi menurut sistem produksi make to stock sehingga produk disimpan untuk dijadikan persediaan. Jumlah persediaan yang disimpan diharapkan mampu mengantisipasi fluktuasi permintaan pasar. Akan tetapi, pada realitasnya perusahaan sering mengalami overproduction atau shortage pada setiap periodenya. Persediaan yang berlebihan akibat overproduction dan lost sales yang dialami akan berdampak pada perusahaan dari segi finansial.

Persaingan bisnis yang semakin kompetitif menuntut perusahaan untuk terus meningkatkan daya saingnya terhadap perusahaan lain. Peningkatan daya saing perusahaan dapat dicapai dengan cara melakukan perencanaan produksi dengan memperhatikan kondisi pasar. Perencanaan produksi yang diterapkan perusahaan dilakukan secara “trial and error” yang menyebabkan pembuatan keputusan sering tidak sesuai dengan kepentingan perusahaan.

Masalah di atas dapat dipecahkan dengan menggunakan banyak cara, salah satu diantaranya adalah dengan menggunakan metode dynamic programming yang didasari oleh peramalan perkiraan permintaan pasar. Tujuan perencanaan produksi dengan metode dynamic programming adalah untuk mendapatkan jumlah produksi dan persediaan yang optimal yang sesuai dengan kondisi pasar dengan biaya produksi yang paling minimal dengan mempertimbangkan total kapasitas yang tersedia.

Penghematan biaya produksi dengan aplikasi metode dynamic

programming menggunakan data historis adalah sebesar 14,04% dengan tingkat

persediaan yang lebih rendah. Berkaitan dengan banyaknya manfaat aplikasi

dynamic programming, maka disusun perencanaan produksi untuk 1 tahun ke

depan dengan menggunakan metode dynamic programming berdasarkan peramalan permintaan pasar. Perhitungan biaya produksi kumulatif selama 12 periode ke depan menggunakan metode dynamic programming adalah sebesar Rp. 72.359.032.258,- .

Kata Kunci: Dynamic programming, perencanaan produksi, jumlah produksi, persediaan, biaya produksi

(10)

DAFTAR ISI

BAB HALAMAN

LEMBAR JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iv

ABSTRAK ... vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xxi

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

I PENDAHULUAN ... I-1

1.1. Latar Belakang ... I-1 1.2. Rumusan Masalah ... I-5 1.3. Tujuan dan Manfaat ... I-6 1.4. Batasan Masalah dan Asumsi ... I-7

II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ... II-1

2.1. Sejarah Perusahaaan ... II-1 2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha ... II-2

(11)

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB HALAMAN

2.3. Lokasi Perusahaan ... II-2 2.4. Daerah Pemasaran ... II-2 2.5. Struktur Organisasi Perusahaan ... II-3 2.6. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab ... II-5 2.7. Jam Kerja dan Jumlah Tenaga Kerja... II-13 2.8. Proses Produksi... ... II-15 2.8.1. Standar Mutu Bahan/Produk ... II-15 2.8.2. Bahan yang Digunakan ... II-16 a. Bahan Baku ... II-16 b. Bahan Penolong ... II-17 c. Bahan Tambahan ... II-17 2.8.3. Uraian Proses ... II-18 2.9. Mesin dan Peralatan ... II-24

III LANDASAN TEORI ... III-1

3.1. Perencanaan dan Pengendalian Produksi ... III-1 3.2. Metode-Metode Perencanaan Produksi ... III-2 3.3. Definisi Persediaan ... III-3 3.4. Biaya Persediaan ... III-4 3.5. Pengertian Operation Research ... III-4

(12)

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB HALAMAN

3.6. Dynamic Programming ... III-5 3.6.1. Sistem Dynamic Programming ... III-6 3.7. Konsep Dasar dalam Dynamic Programming ... III-10 3.8. Karakteristik Aplikasi Dynamic Programming ... III-11 3.9. Prasyarat Dynamic Programming ... III-12 3.10. Elemen dari Model Dynamic Programming ... III-14 3.11. Model Dynamic Programming ... III-14 3.12. Peramalan ... III-16 3.12.1. Karakterisitik Peramalan yang Baik ... III-16 3.12.2. Kriteria Performance Peramalan ... III-23 3.13. Proses Verifikasi ... III-25 3.14. Tingkat Ketelitian dan Tingkat Kepercayaan ... III-27 3.15. Definisi Standar dari Kapasitas yang Tersedia ... III-27 3.16. Biaya dalam Hubungannya dengan Produk ... III-28

IV METODOLOGI PENELITIAN ... IV-1

4.1. Tempat dan Waktu Penelitian... IV-1 4.2. Jenis Penelitian ... IV-1 4.3. Objek Penelitian ... IV-1

(13)

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB HALAMAN

4.4. Kerangka Berpikir Penelitian ... IV-2 4.5. Variabel Penelitian ... IV-3 4.6. Blok Diagram Prosedur Penelitian ... IV-6 4.7. Metode Pengumpulan Data ... IV-8 4.8. Metode Pengolahan Data ... IV-9 4.9. Analisis Pemecahan Masalah ... IV-13 4.10. Kesimpulan dan Saran ... IV-14

V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ... V-1

5.1. Pengumpulan Data ... V-1 5.1.1. Jumlah Produksi Produk Palm Kernel Oil dan

Jumlah Permintaan Pasar Bulan Juni 2014

sampai Bulan Mei 2015 ... V-2 5.1.2. Jumlah Hari Kerja ... V-3 5.1.3. Kapasitas Produksi per Stasiun Kerja ... V-3 5.1.4. Faktor Efisiensi dan Utilitas Setiap Stasiun Kerja V-4 5.1.5. Jam Kerja yang Diberlakukan untuk Karyawan

Lantai Produksi ... V-5 5.1.6. Jumlah Karyawan dan Gaji Karyawan Lantai

(14)

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB HALAMAN

5.1.7. Ketentuan Jam Lembur Maksimum/Hari dan

Upah Lembur/Jam ... V-6 5.1.8. Biaya Bahan Produksi ... V-6 5.1.9. Biaya Listrik Lantai Produksi ... V-7 5.10. Biaya Simpan Produk Palm Kernel Oil ... V-8 5.2. Pengolahan Data ... V-8 5.2.1. Aplikasi Dynamic Programming ... V-8 5.2.2. Perhitungan Waktu Produksi ... V-9 5.2.3. Perhitungan Kapasitas Produksi dengan

Menggunakan Data Historis (Juni 2014-Mei

2015) ... V-9 5.2.4. Perhitungan Kemampuan Produksi dengan

Menggunakan Data Historis (Juni 2014-Mei

2015) ... V-13 5.2.5. Perhitungan Komponen-Komponen Biaya Bahan

Langsung dan Energi Langsung dengan Menggunakan Data Historis (Juni 2014-Mei

(15)

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB HALAMAN

5.2.6. Perhitungan Komponen Biaya Tenaga Kerja Langsung dengan Menggunakan Data Historis

(Juni 2014-Mei 2015) ... V-17 5.2.7. Perhitungan Biaya Simpan dengan Menggunakan

Data Historis (Juni 2014-Mei 2015) ... V-19 5.2.8. Aplikasi Dynamic Programming untuk

Perencanaan Produksi dan Persediaan dengan

Menggunakan Data Historis ... V-20 5.2.9. Perhitungan Biaya Produksi dan Lost Sales

dengan Sistem yang Diterapkan Perusahaan ... V-78 5.2.10. Perbandingan Biaya Produksi dan Lost Sales

Metode Dynamic Programming dengan Sistem

yang Diterapkan Perusahaan ... V-80 5.2.11. Meramalkan Permintaan Pasar dari Data Historis

Juni 2014 sampai dengan Mei 2015 ... V-83 5.2.12. Perhitungan Kapasitas Produksi dengan

Menggunakan Data Peramalan ... V-95 5.2.13. Perhitungan Kemampuan Produksi dengan

(16)

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB HALAMAN

5.2.14. Perhitungan Komponen-Komponen Biaya Bahan Langsung dan Energi Langsung dengan Menggunakan Data Peramalan ... V-102 5.2.15. Perhitungan Komponen Biaya Tenaga Kerja

Langsung dengan Menggunakan Data Peramalan V-103 5.2.16. Perhitungan Biaya Simpan dengan Menggunakan

Data Peramalan ... V-105 5.2.17. Perhitungan Perencanaan Produksi dengan

Metode Dynamic Programming dengan

Menggunakan Data Peramalan ... V-106

VI ANALISIS DAN PEMECAHAN MASALAH ... VI-1

6.1. Analisis Perbandingan Sistem Aktual dengan Aplikasi Metode Dynamic Programming Menggunakan Data Historis ... VI-1 6.2. Analisis Penyebab Terjadinya Pemborosan dengan

Sistem Aktual dan Penghematan dengan Metode

Dynamic Programming ... VI-5 6.3. Analisis Komponen Perencanaan Produksi... VI-6 6.4. Analisis Komponen Biaya-Biaya Produksi ... VI-8

(17)

DAFTAR ISI (lanjutan)

BAB HALAMAN

6.5. Analisis Hubungan Peramalan dan Perencanaan Produksi

dengan Menggunakan Metode Dynamic Programming ... VI-8 6.6. Analisis Biaya Produksi dan Persediaan dengan Metode

Dynamic Programming Menggunakan Data Peramalan ... VI-9

VII KESIMPULAN DAN SARAN ... VII-1

7.1. Kesimpulan... VII-1 7.2. Saran ... VII-2

(18)

DAFTAR TABEL

TABEL HALAMAN

1.1. Perbandingan Jumlah Produksi dan Permintaan Tahun

2014/2015 ... I-2 1.2. Lost Sales dan Biaya Penyimpanan Tahun 2014/2015 ... I-4 2.1. Jumlah Karyawan PT. Serdang Jaya Perdana ... II-15 5.1. Jumlah Produksi dan Jumlah Permintaan Pasar Juni

2014-Mei 2015 ... V-2 5.2. Jumlah Hari Kerja Tersedia dan Jumlah Hari Kerja

Overtime Tersedia pada Juni 2014-Mei 2015 ... V-3

5.3. Kapasitas Produksi per Stasiun Kerja ... V-4 5.4. Faktor Efisiensi dan Utilitas Setiap Stasiun Kerja ... V-4 5.5. Jumlah Karyawan dan Gaji Karyawan Lantai Produksi ... V-6 5.6. Ketentuan Jam Lembur Maksimum/Hari dan Upah Lembur/ Jam ... V-6 5.7. Biaya Bahan Produksi ... V-7 5.8. Biaya Listrik Lantai Produksi... V-7 5.9. Biaya Simpan Produk Palm Kernel Oil ... V-8 5.10. Waktu Produksi Setiap Stasiun Kerja ... V-9 5.11. Hasil Perhitungan dan Perbandingan antara Kebutuhan

(19)

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL HALAMAN

5.12. Kemampuan Produksi Setiap Periode Sepanjang Tahun

dengan Menggunakan Data Historis ... V-15 5.13. Biaya Bahan dan Listrik ... V-16 5.14. Tabel Total Biaya Bahan Dengan Listrik Dan Jumlah

Permintaan ... V-16 5.15. Total Biaya Produksi... V-19 5.16. Besaran Nilai Ki , Li , Pi , dan Ji untuk Bulan 1-12 ... V-23

5.17. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 12 ... V-30 5.18. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 12 ... V-30 5.19. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Mei 2015 V-32 5.20. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 11 ... V-34 5.21. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 11 ... V-34 5.22. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan April

2015 ... V-36 5.23. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 10 ... V-38 5.24. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 10 ... V-38 5.25. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Maret

(20)

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL HALAMAN

5.26. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 9 ... V-42 5.27. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 9 ... V-42 5.28. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Februari

2015 ... V-44 5.29. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 8 ... V-46 5.30. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 8 ... V-46 5.31. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Januari

2015 ... V-48 5.32. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 7 ... V-50 5.33. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 7 ... V-50 5.34. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Desember

2014 ... V-52 5.35. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 6 ... V-54 5.36. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 6 ... V-54 5.37. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan

(21)

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL HALAMAN

5.38. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 5 ... V-58 5.39. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 5 ... V-58 5.40. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Oktober

2014 ... V-60 5.41. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 4 ... V-62 5.42. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 4 ... V-62 5.43. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan

September 2014 ... V-64 5.44. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 3 ... V-66 5.45. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 3 ... V-66 5.46. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Agusutus

2014 ... V-68 5.47. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 2 ... V-70 5.48. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 2 ... V-70 5.49. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Juli 2014 V-72

(22)

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL HALAMAN

5.50. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 1 ... V-74 5.51. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 1 ... V-74 5.52. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Juni 2014 V-76 5.53. Rekapitulasi Perhitungan Rencana Jumlah Produksi Dan

Persediaan ... V-77 5.54. Biaya Produksi Dan Lost Sales Perusahaan dengan Sistem

Aktual ... V-79 5.55. Lost Sales dan Net Inventory... V-81 5.56. Perhitungan Parameter Peramalan Data Historis Jumlah

Permintaan Pasar Metode Kuadratis ... V-85 5.57. Perhitungan Parameter Peramalan Data Historis Jumlah

Permintaan Pasar Metode Siklis ... V-87 5.58. Perhitungan Standard Error Of Estimation Metode

Peramalan Kuadratis ... V-89 5.59. Perhitungan Standard Error Of Estimation Metode

Peramalan Siklis... V-90 5.60. Rekapitulasi Nilai Standard Error Of Estimation ... V-90 5.61. Perhitungan Verifikasi Peramalan ... V-91

(23)

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL HALAMAN

5.62. Hasil Peramalan Permintaan Pasar 1 Tahun Mendatang ... V-94 5.63. Hasil Perhitungan dan Perbandingan antara Kebutuhan

Kapasitas dan Total Kapasitas Tersedia ... V-96 5.64. Kemampuan Produksi Setiap Periode Sepanjang Tahun

Peramalan ... V-101 5.65. Biaya Bahan dan Listrik... V-102 5.66. Total Biaya Bahan Dengan Listrik Dan Jumlah Permintaan . V-103 5.67. Total Biaya Produksi... V-105 5.68. Besaran Nilai Ki , Li , Pi , dan Ji untuk Bulan 1-12 ... V-109

5.69. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 12 ... V-115 5.70. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 12 ... V-115 5.71. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Mei 2016 ... V-117 5.72. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 11 ... V-119 5.73. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 11 ... V-119 5.74. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan April 2016 ... V-121 5.75. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 10 ... V-123 5.76. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 10 ... V-123

(24)

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL HALAMAN

5.77. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Maret 2016 .... V-125 5.78. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 9 ... V-127 5.79. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 9 ... V-127 5.80. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Februari 2016 V-129 5.81. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 8 ... V-131 5.82. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 8 ... V-131 5.83. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Januari 2016 .. V-133 5.84. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 7 ... V-135 5.85. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 7 ... V-135 5.86. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Desember

2015... V-137 5.87. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 6 ... V-139 5.88. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 6 ... V-139 5.89. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan November

(25)

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL HALAMAN

5.90. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 5 ... V-143 5.91. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 5 ... V-143 5.92. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Oktober 2015. V-145 5.93. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 4 ... V-147 5.94. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 4 ... V-147 5.95. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan September

2015... V-149 5.96. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 3 ... V-151 5.97. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 3 ... V-151 5.98. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Agustus 2015. V-153 5.99. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 2 ... V-155 5.100. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 2 ... V-155 5.101 Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Juli 2015 ... V-157 5.102. Rekapitulasi Jumlah Produksi dengan Kapasitas Tersedia

dan Persediaan Periode 1 ... V-159 5.103. Jumlah Produksi + Persediaan Periode 1 ... V-159

(26)

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL HALAMAN

5.104. Rencana Produksi dan Biaya Produksi Bulan Juni 2015 ... V-161 5.105. Rekapitulasi Perhitungan Rencana Jumlah Produksi Dan

Persediaan ... V-162 6.1. Biaya Rencana Jumlah Produksi dan Persediaan Aktual ... VI-2 6.2. Rekapitulasi Perhitungan Rencana Jumlah Produksi Dan

Persediaan ... VI-3 6.3. Lost Sales dan Net Inventory... VI-4 6.4. Rekapitulasi Perhitungan Rencana Jumlah Produksi Dan

(27)

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR HALAMAN

2.1. Struktur Organisasi PT. Serdang Jaya Perdana ... II-4 2.2. Block Diagram Proses Produksi Palm Kernel Oil ... II-23 3.1. Ilustrasi Stage dari Formulasi Dynamic Programming ... III-8 3.2. Moving Range Chart ... III-25 4.1. Kerangka Berpikir Penelitian ... IV-2 4.2. Blok Diagram Langkah-langkah Penelitian ... IV-7 4.3. Flowchart Perencanaan Jumlah Produksi dan Persediaan

dengan Metode Dynamic Programming ... IV-11 4.4. Flowchart Perhitungan Peramalan Permintaan

Konsumen... IV-13 5.1. Model Perencanaan Produksi dengan Metode Dynamic

Programming ... V-27 5.2. Diagram Pencar Data Historis Permintaan Pasar Juni

2014-Mei 2015 ... V-84 5.3. Moving Range Chart Peramalan Jumlah Permintaan

Pasar ... V-93 5.4. Grafik Perbandingan Data Historis dengan Hasil

(28)

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN HALAMAN

1. Mesin dan Peralatan ... L-1 2. Tabel F... L-2

(29)

ABSTRAK

Penghematan biaya produksi dengan aplikasi metode dynamic

programming menggunakan data historis adalah sebesar 14,04% dengan tingkat

persediaan yang lebih rendah. Berkaitan dengan banyaknya manfaat aplikasi

dynamic programming, maka disusun perencanaan produksi untuk 1 tahun ke

Kata Kunci: Dynamic programming, perencanaan produksi, jumlah produksi, persediaan, biaya produksi

(30)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

PT Serdang Jaya Perdana adalah salah satu perusahaan manufaktur yang bergerak dalam bidang produksi palm kernel oil. Palm kernel oil merupakan minyak yang diekstraksi dari inti buah kelapa sawit (kernel) dan merupakan produk yang masih berupa bahan mentah. Palm kernel oil akan diproses lebih lanjut oleh pabrik yang menghasilkan produk makanan atau produk oleochemical. Produk oleochemical merupakan produk yang dihasilkan dari pemanfaatan lemak nabati atau lemak hewani. Palm kernel oil merupakan salah satu minyak yang dapat dimanfaatkan untuk mendapatkan lemak nabati.

PT Serdang Jaya Perdana beroperasi menurut sistem produksi make to

stock sehingga produk yang telah selesai akan disimpan dalam tangki timbun

untuk dijadikan persediaan. Jumlah persediaan palm kernel oil yang ditimbun diharapkan mampu mengantisipasi fluktuasi permintaan pasar. Akan tetapi, pada realitasnya perusahaan sering mengalami over production ketika permintaan pasar sedang rendah atau shortage ketika permintaan pasar sedang tinggi pada setiap periodenya.

(31)

Tabel 1.1. Perbandingan Jumlah Produksi dan Permintaan Tahun 2014/2015 Bulan Jumlah produksi (ton) Permintaan Pasar (ton) Surplus/ Defisit

Juni 468 483 Defisit

Juli 377 418 Defisit

Agustus 438 460 Defisit

September 593 557 Surplus

Oktober 483 513 Defisit

November 475 481 Defisit

Desember 358 438 Defisit

Januari 442 462 Defisit

Februari 347 440 Defisit

Maret 483 479 Surplus

April 478 454 Surplus

Mei 369 417 Defisit

Total 5.311 5.602

Sumber: Departemen Produksi PT Serdang Jaya Perdana

Pemenuhan permintaan pasar dan biaya yang digunakan untuk melakukan produksi tentu saja akan mempengaruhi daya saing perusahaan terhadap perusahaan pesaing. Persaingan bisnis yang semakin kompetitif menuntut perusahaan untuk terus meningkatkan daya saingnya terhadap perusahaan lain. Peningkatan daya saing perusahaan salah satunya dapat dicapai dengan cara melakukan perencanaan produksi yang sesuai dengan kondisi pasar. Perencanaan produksi dan persediaan merupakan hal yang sangat penting untuk memberikan keputusan berapa jumlah produksi optimal produk yang akan diproduksi berdasarkan sumber daya yang dimiliki oleh perusahaan dan berapa jumlah persediaan optimal yang dibutuhkan sehingga biaya penyimpanan dapat ditekan.

Perencanaan produksi yang diterapkan perusahaan sekarang yaitu jika jumlah produk tidak mampu memenuhi permintaan pasar pada suatu periode maka diterapkan kebijakan peningkatan produksi sebesar 10% pada periode yang

(32)

sama untuk tahun berikutnya, jika jumlah produk dapat memenuhi permintaan pasar maka jumlah produksi tetap pada periode yang sama untuk tahun berikutnya. Keputusan jumlah produk yang diproduksi dengan metode ini menyebabkan perusahaan tidak dapat memperkirakan jumlah produksi dan persediaan yang tepat dalam memenuhi permintaan. Hal ini disebabkan oleh perusahaan hanya menambah jumlah produksi tanpa suatu perhitungan terperinci dan ilmiah mengenai perkiraan permintaan pasar, berapa jumlah produk yang sebenarnya dapat dihasilkan dengan total kapasitas tersedia, dan perencanaan produksi dan persediaan dengan metode khusus yang mempertimbangkan biaya produksi yang mendasarinya.

Ketidakmampuan perusahaan dalam memperkirakan jumlah produksi dan persediaan yang tepat dalam memenuhi permintaan disebabkan oleh mismatch antara jumlah produksi dengan permintaan pasar dan tidak adanya perencanaan jumlah produksi dan persediaan secara terperinci dengan suatu metode ilmiah yang kemudian mengakibatkan terjadinya overproduction dan shortage.

Overproduction akan mengakibatkan persediaan yang berlebihan dan shortage akan mengakibatkan perusahaan kehilangan kesempatan untuk menjual

produk (lost sales). Persediaan yang berlebihan dan lost sales yang dialami akan berdampak pada perusahaan dari segi finansial. Dampak dari segi finansial berupa hilangnya nilai penjualan bagi perusahaan dan biaya penyimpanan akibat adanya persediaan. Besarnya lost sales dan biaya penyimpanan akibat adanya persediaan dapat dilihat pada Tabel 1.2.

(33)

Tabel 1.2. Lost Sales dan Biaya Penyimpanan Tahun 2014/2015 Bulan Jumlah produksi (Ton) Permintaan Pasar (ton) Selisih (ton) Lost Sales (Rp) Biaya Penyimpanan (Rp) Kerugian (Rp)

Juni 468 483 -15 300.000.000 300.000.000

Juli 377 418 -41 820.000.000 820.000.000

Agustus 438 460 -22 440.000.000 440.000.000

September 593 557 36 122.400.000 122.400.000

Oktober 483 513 -30 600.000.000 600.000.000

November 475 481 -6 120.000.000 120.000.000

Desember 358 438 -80 1.600.000.000 1.600.000.000

Januari 442 462 -20 400.000.000 400.000.000

Februari 347 440 -93 1.860.000.000 1.860.000.000

Maret 483 479 4 13.600.000 13.600.000

April 478 454 24 81.600.000 81.600.000

Mei 369 417 -48 960.000.000 960.000.000

Total 5.311 5.602 -291 7.100.000.000 217.600.000 7.317.600.000

Sumber: Departemen Produksi PT Serdang Jaya Perdana

Metode yang digunakan oleh perusahaan berdampak pada pembuatan keputusan yang tidak tepat oleh pihak perusahaan, yaitu jumlah produksi yang tidak tepat dalam memenuhi permintaan pasar.

Masalah yang telah dipaparkan di atas dapat dipecahkan dengan menggunakan banyak cara. Salah satu metode pemecahan masalah yang dapat digunakan adalah metode dynamic programming yang didasari oleh peramalan perkiraan permintaan pasar. Metode ini sudah pernah dilakukan oleh 1

1_{Anatoly,dkk. 2014. The Formation Of The Optimal Production Program As An Element Of}

Raising Competitiveness Of The Enterprise. Belgorod State Technological University,Russia.

Anatoly, dkk (2014) dan berhasil meningkatkan daya saing perusahaan. Model yang dibangun menggunakan dynamic programming didasari oleh hasil peramalan perkiraan permintaan. Model yang didapatkan dapat digunakan untuk membuat strategi dalam menentukan jumlah produksi dengan mempertimbangkan kondisi pasar dan permintaan. Penelitian perencanaan jumlah produksi dan persediaan

(34)

dengan menggunakan metode dynamic programming untuk meminimisasi total biaya produksi dan inventory per tahun juga pernah dilakukan oleh 2

1.2. Rumusan Masalah

Olanrele, dkk (2014) dengan mempertimbangkan biaya produksi/unit, biaya simpan, inventory dan biaya setup. Berdasarkan uraian di atas maka penelitian ini mencoba untuk melakukan perencanaan jumlah produksi dan persediaan produk palm kernel oil untuk 1 tahun ke depan dengan tujuan meminimisasi biaya produksi dan memenuhi permintaan pasar.

Kelebihan metode dynamic programming dibandingkan dengan metode lain adalah metode ini dapat memecahkan satu kesatuan masalah dalam bentuk banyak tahap (stage) penyelesaian yang melibatkan keputusan sekuensial yang saling berkaitan. Pemecahan masalah menjadi sub-sub masalah menyebabkan model matematis yang digunakan tidak langsung mempertimbangkan semua variabel yang berkaitan dengan masalah secara simultan. Proses optimasi pada setiap stage berkaitan dengan satu variabel saja sehingga dapat mensimplifikasi model matematis dan perhitungan.

Berdasarkan latar belakang permasalahan yang telah diuraikan, maka dapat dirumuskan masalah yang dihadapi oleh perusahaan adalah ketidakmampuan pihak perusahaan dalam memperkirakan jumlah produksi dan persediaan yang tepat dalam memenuhi permintaan pasar yang disebabkan oleh tidak adanya perencanaan produksi dan persediaan dengan metode ilmiah yang

2_{Olanrele, dkk. 2014. Development Of A Dynamic Programming Model For Optimizing}

(35)

khusus berdasarkan perkiraan kondisi pasar. Hal ini berdampak pada terjadinya penyimpangan antara jumlah total produksi dengan jumlah permintaan pasar. Penyimpangan ini menyebabkan perusahaan mengalami overproduction atau

shortage yang dapat merugikan perusahaan.

Sehubungan dengan permasalahan di atas maka penelitian ini akan mengacu pada penyusunan rencana produksi dengan metode dynamic

programming sehingga didapatkan solusi berupa rencana produksi dan persediaan

yang sesuai dengan fluktuasi permintaan pasar dengan biaya minimum.

1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan umum penelitian ini adalah mendapatkan model rencana jumlah produksi dan persediaan dengan metode dynamic programming untuk 1 tahun ke depan agar dapat memenuhi permintaan pasar dan meminimisasi biaya produksi untuk 1 tahun ke depan.

Tujuan khusus pada penelitian ini yaitu:

1. Perhitungan kemampuan produksi perusahaan (jam/ton) dan biaya regular

time, biaya regular time dan overtime dan biaya simpan.

2. Menghitung biaya produksi, net inventory dan lost sales dengan sistem yang diterapkan perusahaan menggunakan data historis

3. Menghitung biaya produksi, net inventory dan lost sales dengan aplikasi metode dynamic programming menggunakan data historis

(36)

4. Menghitung selisih biaya antara sistem yang diterapkan perusahaan dengan aplikasi metode dynamic programming menggunakan data historis dan menganalisis sebab terjadinya pemborosan dengan sistem aktual perusahaan. 5. Meramalkan jumlah permintaan pasar dengan metode peramalan yang

memiliki error terkecil selama 12 periode ke depan.

6. Menghitung biaya produksi dan net inventory 1 tahun mendatang dengan menggunakan metode dynamic programming yang didasari hasil perkiraan permintaan pasar dengan metode peramalan.

7. Memberikan rekomendasi perbaikan kepada perusahaan.

Manfaat yang diharapkan dapat diperoleh dari penelitian ini adalah hasil penelitian ini dapat dijadikan sebagai rujukan pemecahan masalah yang dihadapi oleh perusahaan, yaitu rendahnya tingkat kesesuaian antara jumlah produksi dengan jumlah permintaan pasar yang menyebabkan terjadinya kerugian dari segi finansial. Hasil penelitian dapat dijadikan pertimbangan bagi perusahaan untuk menjadi dasar perencanaan produksi yang optimal dengan menggunakan metode

dynamic programming. Hasil penelitian juga diharapkan dapat menjadi tambahan

literatur bagi semua pihak yang ingin memahami aplikasi dari metode dynamic

programming.

1.4. Batasan Masalah dan Asumsi

Sehubungan dengan rumusan masalah dan tujuan yang ingin dicapai maka batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

(37)

2. Metode yang digunakan untuk perencanaan produksi adalah dynamic

programming.

3. Penelitian hanya dilakukan pada produk palm kernel oil.

4. Jangka waktu perencanaan produksi hanya dibatasi selama 12 periode (bulan) 5. Data yang dikumpulkan adalah data dari Bulan Juni 2014 – Mei 2015

6. Yang mempengaruhi biaya produksi adalah biaya bahan baku langsung, biaya tenaga kerja langsung, biaya energi langsung dan biaya simpan.

7. Penelitian hanya dilakukan untuk merencanakan jumlah produksi dan persediaan.

8. Metode peramalan yang digunakan adalah metode peramalan time series. 9. Perhitungan kemampuan produksi dan biaya- biaya yang mempengaruhi biaya

produksi dihitung dengan satuan ton dan Rp/ ton.

Asumsi-asumsi yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:.

1. Tidak ada perubahan proses produksi, harga jual, harga bahan baku langsung, biaya listrik, gaji karyawan produksi dan biaya lainnya selama penelitian. 2. Biaya berpengaruh secara linear terhadap jumlah produksi.

3. Tidak ada perubahan total hari kerja yang tersedia, hari kerja regular dan

overtime untuk 1 tahun ke depan.

4. Metode kerja dan proses produksi yang dilaksanakan di lantai produksi merupakan metode kerja dan proses produksi yang telah sesuai dengan standar dari perusahaan.

(38)

5. Trend permintaan pada masa yang akan datang tetap sama dengan trend

permintaan pada masa lalu.

6. Persediaan produk pada awal periode perencanaan produksi sesuai dengan jumlah yang dibutuhkan.

7. Gaji operator produksi dan mandor produksi per bulan sudah termasuk biaya transportasi, tunjangan dan biaya konsumsi.

8. Biaya overtime/ jam adalah sebesar Rp 12.000,- 9. Tingkat ketelitian 5%, tingkat kepercayaan 95%.

(39)

BAB II

GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

2.1. Sejarah Perusahaan

PT. Serdang Jaya Perdana berdiri pada Tahun 1998 merupakan perusahaan swasta yang bergerak di bidang produksi minyak kelapa. Pada tahun 2009, pak Aan mengambil alih PT Serdang Jaya Perdana dan mengembangkan perusahaan ini secara terus menerus. Pada awal tahun 2009, peralatan dan proses produksi masih dilakukan secara manual sehingga proses produksi membutuhkan waktu yang lama dan tidak bisa memenuhi permintaan yang ada. Akan tetapi, pada pertengahan tahun 2009, semua peralatan manual diganti menjadi peralatan semi otomatis dan proses produksi telah berubah menjadi proses produksi flow shop.

Pada Tahun 2012, PT Serdang Jaya Perdana berhenti memproduksi minyak kelapa dan beralih ke palm kernel oil. Hal ini terjadi karena bahan baku kelapa susah didapatkan. Pada bulan Juni Tahun 2012, PT Serdang Jaya Perdana mulai beroperasi untuk memproduksi palm kernel oil.

Produk yang dihasilkan berupa palm kernel oil, palm kernel expeller, cangkang dan serat noten. Akan tetapi, produk utama perusahaan ini adalah pada

palm kernel oil. Cangkang, palm kernel expeller dan serat noten adalah scrap dari

(40)

2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha

Produk yang dihasilkan oleh PT. Serdang Jaya Perdana berupa palm

kernel oil, palm kernel expeller (PKE), cangkang dan serat noten. Palm kernel oil

merupakan produk yang masih berupa bahan mentah. Bahan ini akan diproses lebih lanjut untuk menghasilkan produk berupa obat-obatan dan kosmetik. Palm

kernel expeller adalah produk yang merupakan scrap dari proses produksi palm kernel oil dan akan dijual sebagai pakan ternak. Cangkang juga merupakan scrap

dari proses produksi palm kernel oil dan akan dijual ke perusahaan yang menggunakan boiler. Serat noten akan dijual ke pabrik kayu.

PT. Serdang Jaya Perdana memiliki sistem produksi make to stock. Produk yang telah selesai dibuat akan ditimbun di tangki timbun. Kapasitas tangki timbun sebesar 600 ton. Pembeli akan datang ke pabrik secara langsung.

2.3. Lokasi Perusahaan

PT. Serdang Jaya Perdana berlokasi di Jalan Teuku Amir Hamzah KM 31. Dusun V A Kadir RT 0 RW 0 Tandam Hulu II, Hamparan Perak, Kabupaten Deli Serdang.

2.4. Daerah Pemasaran

PT Serdang Jaya Perdana memasarkan produk di daerah sekitar Sumatera Utara, seperti Tanjung Balai, dan Belawan. Produk PT Serdang Jaya Perdana memiliki konsumen tetap, antara lain: PT Wilmar, PT Musim Mas, PT Agro dan PT Asian Agri.

(41)

2.5. Struktur Organisasi Perusahaan

Struktur organisasi dan uraian tugas yang telah ditetapkan akan menciptakan suasana kerja yang baik karena perintah yang akan diterima oleh seorang bawahan dari atasannya tidak akan tumpang tindih dengan perintah atasan yang lain kepada bawahan tersebut.

Struktur organisasi di PT. Serdang Jaya Perdana adalah jenis struktur organisasi lini dan fungsional. Struktur organisasi lini adalah suatu struktur organisasi yang wewenang dan kebijakan pimpinan atau atasan dilimpahkan pada bawahnnya menurut garis vertikal. Sedangkan struktur organisasi fungsional adalah struktur organisasi yang organisasi diatur berdasarkan pengelompokan aktivitas dan tugas yang sama untuk membentuk unit-unit kerja yang memiliki fungsi yang terspesialisasi. Struktur organisasi pada PT. Serdang Jaya Perdana dapat dilihat pada Gambar 2.1.

(42)

(43)

Gambar 2.1 menjelaskan bahwa pimpinan tertinggi dipegang oleh seorang direktur dan kebijakan pimpinan perusahaan dilimpahkann pada departemen di bawahnya menurut garis vertikal dan untuk aktivitas yang sama dikelompokkan menjadi unit-unit kerja yang sama. Terdapat beberapa Asisten yang didalamnya telah terlihat batasan-batasan pertanggungjawaban dari setiap bidang pekerjaan tersebut dan juga terdapat hubungan antara satu seksi dengan seksi lainnya melalui fungsi masing-masing.

2.6. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab

Uraian pembagian tugas dan tanggung jawab dari tiap-tiap jabatan pada struktur organisasi PT. Serdang Jaya Perdana sebagai berikut :

1. Direktur Tugas:

a. Memimpin perusahaan.

b. Menyusun rencana jangka panjang

c. Memilih, menetapkan, mengawasi tugas dari manajer, asisten dan pekerja d. Mengambil keputusan dan memberikan perintah kepada bawahannya

sesuai dengan fungsinya masing-masing Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab terhadap keuntungan dan kerugian PT Serdang Jaya Perdana

b. Bertanggung jawab terhadap keselamatan dan kesehatan pekerja secara keseluruhan

(44)

c. Bertanggung jawab terhadap pengembangan bisnis perusahaan. 2. Manager Pabrik

Tugas:

a. Melaksanakan kebijakan direksi dalam bentuk pengontrolan seluruh kegiatan operasional

b. Mendelegasikan wewenang tugas dan tanggung jawab kepada bawahan c. Memonitor dan mengevaluasi biaya produksi dan biaya umum sehingga

diperoleh harga pokok produksi yang paling minimal. d. Merencanakan sumber daya yang akan digunakan Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab kepada Direksi PT. Serdang Jaya Perdana

b. Memastikan semua bawahan bekerja sesuai dengan perintah dan fungsinya c. Bertanggung jawab atas kebijakan mutu, dan perbaikan proses produksi. 3. Asisten Laboratorium

Tugas:

a. Mengawasi mutu bahan baku dan minyak

b. Menjamin bahwa semua buah sawit yang digunakan dalam proses telah sesuai dengan kriteria yang ditetapkan

c. Menjamin semua produk yang dihasilkan sesuai dengan standar yang telah disepakati

(45)

Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab kepada manajer pabrik b. Memastikan hasil pengujian kualitas terpercaya 4. Asisten Produksi

Tugas:

a. Membantu manajer mengkoordinir personil proses produksi untuk mencapai target produksi dan target mutu.

b. Menjamin bahwa kebijakan mutu diterapkan oleh semua pekerja pabrik c. Mengendalikan proses pengolahan

d. Melakukan adjustment sesuai data-data yang telah diberikan oleh asisten laboratorium.

Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab kepada manager pabrik

b. Bertanggung jawab terhadap pencapaian target produksi c. Bertanggung jawab terhadap mutu produk

5. Asisten Pemasaran Tugas:

a. Memasarkan produk PT Serdang Jaya Perdana kepada konsumen yang membutuhkan

b. Membuat strategi dalam melakukan pemasaran produk c. Mencari supplier bahan baku

(46)

Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab kepada manager pabrik

b. Bertanggung jawab kepada konsumen PT Serdang Jaya Perdana c. Memastikan supplier bahan baku memenuhi syarat

6. Asisten Gudang dan Timbangan Tugas:

a. Memeriksa jumlah bahan baku yang masuk ke pabrik b. Mengawasi jumlah bahan baku yang akan diproses c. Mengawasi jumlah produksi yang akan dikirim. Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab kepada manager pabrik dan asisten produksi b. Bertanggung jawab terhadap jumlah bahan baku pabrik

c. Bertanggung jawab terhadap kesesuaian pemesanan bahan baku dari

supplier

7. Asisten Tata Usaha/kantor Tugas:

a. Memelihara semua dokumen yang ada pada bagian tata usaha. b. Menyimpan uang kas dan surat berharga milik perusahaan.

c. Melaksanakan dan mengawasi administrasi keuangan, pembukuan dan bidang umum/personalia.

(47)

d. Membuat laporan mengenai pengeluaran barang dan penerimaan barang. Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab kepada manajer pabrik. b. Mengamankan semua aset perusahaan. 8. Mandor Gudang dan Timbangan

Tugas:

a. Menjalankan perintah asisten gudang dan timbangan b. Menimbang bahan baku

c. Menimbang produk Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab kepada asisten gudang dan timbangan

b. Memastikan jumlah bahan baku sesuai dengan laporan dari bagian tata usaha

c. Memastikan volume palm kernel oil sesuai dengan laporan dari bagian tata usaha

9. Mandor Bengkel Umum/Listrik Tugas:

a. Melakukan pemeliharaan terhadap mesin yang rusak dan peralatan yang rusak

(48)

b. Mencatat waktu pemeliharaan dan pemakaian spare parts mesin. c. Menandatangani laporan pemeliharaan rutin dan pemeliharaan Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab terhadap asisten produksi

b. Bertanggung jawab terhadap perawatan dan perbaikan mesin pengelola di pabrik.

c. Menjamin bahwa semua peralatan/mesin yang akan digunakan dalam proses telah siap untuk dioperasikan.

10. Mandor Produksi Tugas:

a. Menjaga kelancaran proses produksi b. Mengawasi kinerja operator

c. Menerima ketentuan proses produksi yang diberikan oleh asisten produksi d. Menyampaikan ketentuan produksi kepada operator

Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab terhadap asisten produksi b. Bertanggung jawab atas kelancaran proses produksi

(49)

11. Operator Tugas:

a. Melaksanakan proses produksi sesuai ketetapan yang ditentukan oleh mandor produksi

b. Menjalankan tugas sesuai pembagian tugas masing-masing Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab terhadap mandor produksi b. Bertanggung jawab atas tugas yang diberikan 12. Petugas teknik/listrik/workshop

Tugas:

a. Memperbaiki mesin yang rusak

b. Menjalankan perintah mandor bengkel/ listrik/ workshop Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab kepada mandor bengkel 13. Petugas pemasaran

Tugas:

a. Membantu mencari konsumen b. Membantu mencari supplier

c. Melakukan tawar menawar kepada konsumen Tanggung jawab:

(50)

14. Petugas Laboratorium Tugas:

a. Mengambil sampel minyak PKO untuk diuji kualitasnya b. Melakukan pemeriksaan kualitas bahan baku dan PKO

c. Memeriksa ketersediaan bahan kimia yang digunakan untuk menguji bahan baku, dan PKO

Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab kepada asisten laboratorium

b. Bertanggung jawab atas penggunaan bahan kimia di laboratorium 15. Karyawan tata usaha / kantor

Tugas:

a. Mengklasifikasikan jenis dokumen b. Membuat laporan keuangan

c. Melaksanakan tugas administrasi Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab kepada asisten tata usaha/ kantor b. Bertanggung jawab atas penyusunan dokumen 16. Kepala keamanan

Tugas:

a. Mengatur jadwal jaga satpam

b. Mengatur sistem keamanan PT. Serdang Jaya Perdana c. Memastikan satpam bekerja sesuai dengan jadwal

(51)

Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab kepada manajer pabrik b. Bertanggung jawab atas keamanan pabrik 17. Satpam

Tugas:

a. Menjaga keamanan pabrik.

b. Mencatat data setiap tamu yang masuk ke pabrik. Tanggung jawab:

a. Bertanggung jawab kepada manajer pabrik dan kepala keamanan b. Bertanggung jawab atas seluruh keamanan pabrik

2.7. Jam Kerja dan Jumlah Tenaga Kerja

Tenaga kerja yang bekerja di PT. Serdang Jaya Perdana terdapat pimpinan, karyawan kantor dan karyawan pelaksana.

Jam kerja yang diberlakukan bagi setiap karyawan pabrik dibagi dalam 3

Shift. PT Serdang Jaya Perdama beroperasi selama 6 hari kerja dalam seminggu.

Berikut adalah jam kerja di PT Serdang Jaya Perdana

1. Shift I : Pukul 08.00 WIB – 16.00 WIB dengan jam istirahat 12.00-

13.00

2. Shift II : Pukul 16.00 WIB – 24.00 WIB dengan jam istirahat 20.00-

21.00

3. Shift III : Pukul 24.00 WIB – 07.00 WIB dengan jam istirahat 03.00-

(52)

Lantai produksi beroperasi 3 Shift penuh selama 4 hari dalam seminggu, yaitu pada hari Senin sampai dengan hari Kamis. Mesin diberhentikan dari pukul 07:00 – 08:00 pada hari Senin sampai Kamis. Hal ini bertujuan untuk mengistirahatkan mesin.

Pada hari Jumat dan Sabtu, lantai produksi hanya beroperasi 1 shift. Jam kerja hari Jumat dan Sabtu adalah pukul 08.00 – 16:00 dengan jam istirahat 12:00 – 13:00. Perusahaan akan mengadakan lembur pada hari Jumat atau Sabtu jika diperlukan. Jam lembur maksimal yang diizinkan adalah 7 jam.

Jumlah Shift karyawan kantor dan laboratorium PT Serdang Jaya Perdana adalah 1 Shift. Karyawan kantor dan laboratorium bekerja 6 hari kerja dalam seminggu. Berikut jam kerja karyawan laboratorium dan karyawan kantor:

1. Senin - Jumat

Pukul 07.30 WIB – 12.00 WIB : Jam Kerja Pukul 12.00 WIB – 14.00 WIB : Jam Istirahat

Pukul 14.00 WIB – 16.00 WIB : Jam Kerja setelah Istirahat 2. Sabtu

Pukul 07.30 WIB – 12.00 WIB : Jam Kerja

Jumlah Shift yang diberlakukan untuk satpam adalah 3 Shift. Satpam yang bekerja di PT. Serdang Jaya Perdana mengalami pergantian Shift setiap seminggu sekali. Jumlah satpam 4 orang dan akan bergantian setelah 12 jam.

Jumlah tenaga kerja di PT. Serdang Jaya Perdana adalah 53 orang dengan perincian seperti pada Tabel 2.1.

(53)

Tabel 2.1. Jumlah Karyawan PT. Serdang Jaya Perdana

No Keterangan Jumlah Orang

Pimpinan

1 Direktur 1

2 Manajer pabrik 1

3 Asisten Laboratorium 1

4 Asisten Produksi 1

5 Asisten Pemasaran 1

6 Asisten Gudang dan Timbangan 1

7 Asisten Tata Usaha/Kantor 1

8 Kepala Keamanan 1

9 Mandor Produksi 3

10 Mandor Bengkel/Umum 1

11 Mandor Gudang dan Timbangan 1

Pelaksana (Petugas)

1 Laboratorium 1

2 Produksi (Operator) 87

3 Bengkel umum/listrik/workshop 3

4 Pemasaran 2

4 Karyawan 3

5 Personalia/Satpam 4

Total 113

Sumber : Departemen Tata Usaha/personalia PT. Serdang Jaya Perdana

2.8. Proses Produksi

2.8.1. Standar Mutu Bahan/Produk

PT Serdang Jaya Perdana menghasilkan palm kernel oil dengan memperhatikan standar mutu bahan baku yang diolah. Standar mutu bahan baku yang ditetapkan oleh PT Serdang Jaya Perdana yaitu kadar air noten , kadar asam

(54)

noten, warna dan keadaan noten. Kadar air yang ditetapkan adalah maksimal 15%, kadar asam yang ditetapkan adalah di bawah 5%. Selain itu, noten juga diperiksa secara visual dari segi warna dan jamur. Pemeriksaan secara visual dilakukan dengan cara noten dipecah kemudian inti noten dilihat warnanya. Apabila inti berwarna hitam, maka noten dikategorikan berkualitas buruk.

PT Serdang Jaya Perdana juga menetapkan standar produk yang dihasilkan. Produk yang dihasilkan oleh PT Serdang Jaya Perdana adalah palm

kernel oil, palm kernel expeller, cangkang dan serat noten.

Standar PKO yang ditetapkan adalah asam lemak bebas di bawah 5%, kadar air di bawah 0,4%, konsentrat minyak 7% dan warna minyak 17%. Standar

palm kernel expeller yaitu konsentrat minyak maksimal 5%. Tidak ditetapkan

standar untuk produk cangkang dan serat sawit.

2.8.2. Bahan yang Digunakan a. Bahan Baku

Bahan baku adalah bahan yang ikut dalam proses produksi dan merupakan bahan utama dalam pembuatan produk. Bahan baku yang digunakan adalah noten. Noten sawit adalah biji dari buah kelapa sawit. Noten sawit dipecah menjadi cangkang, inti dan serat sawit. Inti sawit (kernel) yang digunakan untuk memproduksi palm kernel oil. Cangkang kemudian dijual ke pabrik yang menggunakan boiler. Serat sawit (fibre) dijual ke pabrik kayu.

(55)

b. Bahan Penolong

Bahan penolong adalah bahan yang digunakan untuk memperlancar proses produksi tapi bukan merupakan bagian dari produk. PT. Serdang Jaya Perdana juga menggunakan bahan penolong yang secara langsung digunakan di dalam proses produksi palm kernel oil. Berikut ini bahan penolong yang digunakan antara lain, yaitu:

1. NaCl (Garam Non Iodium)

Garam non iodium digunakan untuk campuran pada bak pemisah cangkang dan inti. Garam non iodium yang dipakai untuk satu kali pencampuran adalah 100 Kg.

2. CaCO3 (Batu Kapur)

CaCO3 digunakan sebagai bahan campuran untuk larutan di bak pemisah.

CaCO3 berguna untuk menghemat bahan penolong garam non iodium. CaCO3

yang dipakai untuk sekali pencampuran adalah sebesar 100 Kg. Perbandingan massa garam non iodium dan CaCO3 adalah sebesar 1 : 1.

3. Air

Air digunakan sebagai bahan utama untuk larutan garam dan CaCO3 yang

dicampurkan di bak pemisah. Air yang digunakan sebanyak 400 liter untuk sekali pencampuran.

c. Bahan Tambahan

Bahan tambahan adalah bahan yang digunakan sebagai pelengkap produk. Tidak ada bahan tambahan yang digunakan dalam produk akhir

(56)

perusahaan ini karena produk masih berupa bahan mentah, sehingga tidak digunakan kemasan.

2.8.3. Uraian Proses

Uraian proses pembuatan palm kernel oil meliputi proses penimbangan,

pemeriksaan, penyaringan, pemecahan, pembersihan, pemisahan, pemanggangan, pengepresan, filtrasi, dan penimbunan. Berikut ini adalah uraian proses pembuatan PKO pada PT Serdang Jaya Perdana:

1. Proses penimbangan

Proses penimbangan dilakukan dua kali yaitu saat truk pengangkut noten sawit memasuki areal pabrik (truk dan noten yang diangkut ditimbang) dan setelah truk kosong yaitu setelah noten dibongkar. Penimbangan dilakukan untuk mengetahui berat bersih/netto dari noten yang diangkut masing-masing truk. 2. Proses Pemeriksaan

Noten yang diantarkan oleh supplier diperiksa secara visual. Pemeriksaan secara visual meliputi pemeriksaan warna dan pemeriksaan jamur pada noten. Sebanyak 1 kg sampel diambil untuk diperiksa. Noten diperiksa dengan cara dipecah untuk mendapatkan intinya. Jika inti sawit berwarna hitam, maka noten diuji kualitas untuk mendapatkan kadar air dan kadar asam. Pengujisn kualitas noten dilakukan dengan cara dimasak untuk mendapatkan palm kernel

oil. Standar kadar air yang dihasilkan maksimal 15% dan kadar asam maksimal

(57)

hal ini terjadi maka supplier akan dikenakan penalty. Jika secara visual memenuhi syarat, maka noten langsung dibawa ke tempat penumpukan noten. 3. Proses Penyaringan

Proses penyaringan bertujuan untuk menyaring tanah yang menempel di noten. Noten yang bersih dari tanah akan menghasilkan minyak yang jernih dan bebas dari kotoran. Noten sawit dibawa ke tempat penampungan noten di stasiun penyaringan dengan menggunakan loader dari tempat penumpukan noten, Selain loader, terdapat juga loader dengan kapasitas yang lebih besar. Noten sawit yang berada di tempat penampungan ditarik dengan conveyor dan dengan memanfaatkan gaya gravitasi noten sawit dijatuhkan ke ayakan.

4. Proses Pemecahan

Noten yang telah bersih dari tanah kemudian dibawa dengan menggunakan

conveyor menuju stasiun pemecahan noten sawit. Pemecahan noten sawit

menggunakan mesin ripple mill. Ripple mill dihubungkan dengan motor listrik yang memiliki 1500 putaran/ menit. Putaran motor listrik yang digunakan untuk memutar rotor di mesin ripple mill. Noten dipecah dengan cara diputar/ sentrifugasi. Noten sawit dipecah sehingga noten sawit terbagi menjadi inti, cangkang dan serat sawit.

5. Proses Pembersihan

Proses pembersihan dilakukan dengan menggunakan mesin blower. Mesin

blower memiliki kipas dengan 1500 putaran/ menit. Inti, cangkang dan serat

sawit melalui pipa blower. Pipa blower menghisap serat sawit dan debu, sedangkan inti dan cangkang jatuh ke conveyor karena gaya gravitasi. Inti dan

(58)

cangkang kemudian dialirkan ke bak pemisah. Serat sawit kemudian keluar melalui blower out dan dikumpulkan di fibre box.

6. Proses Pemisahan

Inti dan cangkang sawit dibawa dengan conveyor ke bak pemisah. Proses pemisahan bertujuan untuk memisahkan inti dengan cangkang. Terdapat dua saluran output di bak pemisah, sehingga inti dan cangkang sawit dapat dipisahkan. Pemisahan dilakukan dengan pencampuran garam non iodium, CaCO3, dan air dengan perbandingan 1:1:4. Prinsip pemisahan cangkang

dengan inti sawit didasari oleh perbedaan berat jenis inti dan cangkang. Berat jenis cangkang lebih besar daripada berat jenis inti, sehingga cangkang akan tenggelam dan inti akan terapung. Cangkang dan inti disalurkan melalui saluran output. Cangkang dibawa ke tempat penumpukan cangkang dengan menggunakan conveyor, sedangkan inti sawit akan diproses pada proses berikutnya. Inti sawit dibawa dengan menggunakan conveyor ke mesin pemanggangan.

7. Proses Pemanggangan

Inti sawit dipanggang dengan menggunakan oven selama 30 menit dengan kapasitas mesin pemanggangan sebesar 300 Kg. Mesin pemanggangan menggunakan gaya sentrifugasi dengan 43 putaran/ menit. Minyak yang digunakan untuk proses pemanggangan adalah minyak thermo. Minyak thermo dipanaskan dengan thermoheater dan sumber panas thermoheater berasal dari proses pembakaran kayu dengan suhu 250°C. Minyak thermo yang dipanaskan

(59)

di thermoheater kemudian dialirkan ke mesin pemanggangan. Inti sawit dipanggang dengan proses induksi panas.

8. Proses Pengepresan

Inti yang dipanggang kemudian dialirkan melalui conveyor ke mesin press. Pengepressan menggunakan gaya puntiran (screw). Pengepresan dilakukan sebanyak dua kali. Hal ini disebabkan oleh pada press pertama, sisa kadar minyak yang masih tinggi pada hasil press 1 atau disebut dengan cake, sehingga cake harus dipress sekali lagi untuk mendapatkan kadar minyak palm

kernel oil sebesar 7%. Hasil press ke-2 menghasilkan palm kernel expeller

(PKE). PKE dibawa dengan conveyor menuju tempat penumpukan PKE. 9. Proses Filtrasi

Minyak yang keluar dari mesin press ditampung sementara di bak penampung. Minyak di bak penampung kemudian dipompa dengan gear pump ke mesin filtrasi. Proses filtrasi merupakan tahap proses penyaringan akhir. Penyaringan dilakukan dengan menggunakan mesin filter dengan media penyaringannya adalah kain.

10. Proses Pengujian Kualitas

Pengujian kualitas dilakukan secara rutin. Minyak yang diuji diambil dari mesin filter. Pengujian dilakukan untuk mengetahui asam lemak bebas, kadar air dan konsentrat minyak dari palm kernel oil. Selain pengujian kualitas rutin, pengujian kualitas juga dilakukan pada saat minyak yang ditimbun di tangki timbun akan diambil oleh konsumen. Hal ini untuk memastikan kualitas

(60)

produk dari PT Serdang Jaya Perdana. Berikut merupakan langkah-langkah pengujian kualitas minyak

1. Ambil 2,5 ml kernel palm oil

2. Campur kernel palm oil dengan 25ml larutan IPA (isopropyl alcohol) 3. Campur dengan 3 tetes indikator PP (Phenolphthalein)

4. Dititrasi dengan NaOH hingga berubah warna. 5. Dilihat agka pada tabung titrasi

6. Kali angka tersebut dengan ketetapan nilai 2,0545 untuk memperoleh nilai FFA (Free Fat Acid).

Selain diuji kualitas minyak dari kernel palm oil. Pengujian kadar air juga dilakukan. Berikut merupakan langkah-langkah pengujian kadar air kernel

palm oil

1. Ambil 2,5 ml minyak kernel palm oil

2. Masukkan ke dalam mesin pengukur kadar air 3. Baca hasil pengukuran kadar air

11. Proses Penimbunan

Minyak yang telah difiltrasi dipompa ke tangki timbun untuk disimpan. Minyak ditimbun selama kurang lebih 3 hari. Jika minyak ditimbun dalam jangka waktu panjang, kualitas minyak akan semakin menurun.

Block Diagram proses produksi palm kernel oil di PT Serdang Jaya

(61)

Noten Sawit

Pemeriksaan Noten Sawit

Penyaringan Noten Sawit dari Tanah

Pemecahan noten sawit menjadi inti sawit, cangkang

dan serat sawit

Pembersihan inti sawit dang cangkang dari serat sawit

Pemisahan inti dan cangkang sawit dengan air

garam

Pemanggangan inti sawit dengan suhu 60°C

Tebu

Filtrasi

Palm Kernel Oil

Pengujian Kualitas Palm

Kernel Oil

Pengepressan inti sawit sebanyak 2x

Palm Kernel Oil

Gambar 2.2. Block Diagram Proses Produksi Palm Kernel Oil

(62)

2.9. Mesin dan Peralatan

Mesin yang dipakai pada proses produksi kernel palm oil umumnya

menggunakan mesin semi otomatis. Tenaga manusia digunakan untuk mengawasi jalannya proses produksi. Mesin dan peralatan yang digunakan PT Serdang Jaya Perdana untuk mendukung proses produksi dapat dilihat pada Lampiran 1.

(63)

BAB III

LANDASAN TEORI

3.1. Perencanaan dan Pengendalian Produksi3

1. Perencanaan produksi ialah suatu kegiatan yang berkenaan dengan penentuan apa yang harus diproduksi, berapa banyak diproduksi, kapan diproduksi dan apa sumber daya yang dibutuhkan untuk mendapatkan produk yang telah ditetapkan.

The American Production and Inventory Control Society mendefinisikan

perencanaan produksi sebagai berikut.

2. Pengendalian produksi ialah fungsi yang mengarahkan atau mengatur pergerakan material (bahan, part/komponen/subassembly dan produk) melalui seluruh siklus manufacturing mulai dari permintaan bahan baku sampai pada pengiriman produk akhir kepada pelanggan

Ada tiga sasaran pokok yang sekaligus menjadi barometer keberhasilan perencanaan dan pengendalian produksi yaitu:

1. Tercapainya kepuasan pelanggan yang diukur dari terpenuhinya order terhadap produk tepat waktu, tepat jumlah, dan tepat mutu.

2. Tercapainya tingkat utilitas sumber daya produksi yang maksimum melalui minimisasi waktu setup, transportasi, waktu menunggu dan waktu untuk pengerjaan ulang.

3_{Sukaria Sinulingga. 2009. Perencanaan, Pengendalian dan Produksi. Yogyakarta: Graha Ilmu.}

(64)

3. Terhindarnya cara pengadaan yang bersifat rush order dan persediaan yang berlebihan.

3.2. Metode-Metode Perencanaan Produksi4

Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah pada perencanaan produksi. Beberapa diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Trial and error 2. Program linear 3. Transportasi 4. Program dinamis

Metode trial and error merupakan metode yang paling sederhana tetapi tidak menghasilkan keputusan yang optimal.

Arman Hakim. 1999. Perencanaan dan Pengendalian Produksi. Jakarta: Guna Widya. Hal 68

5_{Hamdy Taha. 1976. Operation Research. Eigth Edition. New Jersey: Pearson Prentice Hall. Hal}

399

Metode program linear merupakan metode yang mengoptimisasi satu fungsi tujuan tunggal. Metode transportasi merupakan bentuk lain dari metode program linear yang menggunakan konsep metode simpleks. Metode program

dinamis merupakan metode yang dapat menentukan solusi yang optimal dari

masalah dengan multivariable dengan mendekomposisi masalah menjadi stage. Proses perhitungan akan menjadi lebih mudah karena dilakukan secara terpisah dan tidak langsung mempertimbangkan semua variabel yang berkaitan dengan masalah secara simultan. Sebuah model dynamic programming dapat menghubungkan stage satu dengan stage lain dari suatu masalah dengan cara

(65)

tertentu sehingga dihasilkan solusi yang optimal untuk satu kesatuan masalah tersebut.

3.3. Definisi Persediaan6

6_{Rosnani Ginting. 2007.Sistem Produksi. Yogyakarta: Graha Ilmu. Hal 121-122}

Persediaan (inventory), dalam konteks produksi, dapat diartikan sebagai sumber daya menganggur (idle resource). Sumber daya menganggur ini belum digunakan karena menunggu proses lebih lanjut. Yang dimaksud dengan proses lebih lanjut dapat berupa kegiatan produksi seperti dijumpai pada sistem manufaktur, kegiatan pemasaran seperti dijumpai pada sistem distribusi.

Adanya persediaan menimbulkan konsekuensi berupa risiko-risiko tertentu yang harus ditanggung perusahaan akibat adanya persediaan tersebut. Persediaan yang disimpan perusahaan bisa saja rusak sebelum digunakan. Selain itu perusahaan juga harus menanggung biaya-biaya yang timbul akibat adanya persediaan tersebut.

Adapun alasan perlunya persediaan adalah: 1. Transaction Motive

Menjamin kelancaran proses pemenuhan permintaan barang 2. Precautionary Motive

(66)

3.4. Biaya Persediaan7

3.5. Pengertian Operation Research

Tujuan dari manajemen persediaan adalah memiliki persediaan dalam jumlah yang tepat, pada waktu yang tepat dan dengan biaya yang rendah. Biaya dijadikan sebagai parameter dalam pengambilan keputusan pada kebanyakan model-model persediaan. Biaya persediaan dapat diklasifikasikan menjadi:

1. Biaya pembelian (Purchasing Cost)

Biaya pembelian dari suatu item adalah harga pembelian setiap unit item jika

item tersebut berasal dari sumber-sumber eksternal.

2. Biaya penyimpanan (Holding Cost)

Biaya penyimpanan merupakan biaya yang timbul akibat disimpannya suatu

item. Biaya penyimpanan terdiri atas biaya-biaya yang bervariasi secara

langsung dengan kuantitas persediaan. Biaya penyimpanan per periode akan semakin besar apabila kuantitas bahan yang dipesan semakin banyak, atau rata-rata persediaan semakin tinggi.

Definisi operation research menurut The Operational Research Society of

Great Britain adalah aplikasi dari metode ilmu pengetahuan terhadap masalah

yang semakin kompleks dan manajemen dari sebuah sistem besar yang terdiri dari manusia, mesin, bahan baku dan modal pada dunia industri, bisnis, dan pemerintahan. Pendekatan ini bertujuan untuk mengembangkan model ilmiah dari sebuah sistem untuk memprediksi dan membandingkan beberapa alternatif hasil

7_{Rosnani Ginting. 2007.Sistem Produksi. Yogyakarta: Graha Ilmu. Hal 129-131.}

8_{Ravi Ravindran. 2008. Operations Research and Management Science Handbook. USA: CRC}

(67)

dari keputusan, dan strategi. Tujuannya adalah untuk membantu manajemen dalam menentukan kebijakan secara ilmiah.

Pada umumnya, riset operasi berfokus pada metodologi dalam mencari pemecahan masalah yang menggunakan aplikasi secara ilmiah atau model matematis.

Dengan menggunakan riset operasi, peneliti dapat menyelesaikan masalah dalam cakupan yang luas, misalnya masalah manajemen. Contoh masalah manajemen yang dapat diselesaikan dengan menggunakan riset operasi adalah masalah alokasi, persediaan, pergantian mesin, perencanaan dan sebagainya. Penelitian riset operasi secara teoritis berfokus pada pengembangan model dan teknik matematis yang sesuai untuk menganalisis masalah-masalah yang dihadapi.

3.6. Dynamic Programming9

Dynamic programming (DP) adalah suatu prosedur optimasi yang

dikembangkan oleh Richard Bellman pada tahun 1952. Dynamic programming mengkonversi masalah yang memiliki sejumlah keputusan dengan sumber daya yang terbatas ke dalam bentuk sekuensial submasalah yang saling berhubungan dan disusun dalam stage, sehingga setiap submasalah dapat diselesaikan dengan lebih mudah dibandingkan dengan masalah pokok yang harus diselesaikan secara individu. Kunci utama dari prosedur dynamic programming adalah setiap keputusan pada suatu stage tidak dapat dibuat dengan tidak mempertimbangkan keterbatasan sumber daya. Keputusan terbaik harus mengoptimasi fungsi objektif

9_{Ravi Ravindran. 2008. Operations Research and Management Science Handbook. USA: CRC}

(68)

dengan mempertimbangkan stage sebelumnya dan stage yang bersangkutan, atau

stage yang bersangkutan dengan stage berikutnya.

Berbagai macam variasi masalah dapat diselesaikan dengan dynamic

programming. Beberapa diantaranya adalah masalah perencanaan beberapa

periode, seperti perencanaan produksi, pergantian peralatan, dan masalah modal investasi, dimana stage merepresentasikan periode perencanaan dalam permodelan dynamic programming.

3.6.1. Sistem Dynamic Programming

Komponen-komponen dasar dari model dynamic programming adalah sebagai berikut:

Maximize z = ci (xi)………...(1.1)

Subject to ai xi ≤ b………...(1.2)

xi ≥ 0, i= bilangan bulat, i = 1,…..n

dimana b dan ai , i = 1,…..n, adalah bilangan bulat dengan nilai positif.

Model optimasi merepresentasikan alokasi b unit dari sumber daya untuk n aktivitas yang berbeda. Tujuannya adalah untuk memaksimisasi total keuntungan dengan fungsi fi (xi), i = 1,….,n, dimana xi € {0,1,2,….}, menunjukkan

keuntungan untuk aktivitas i dengan xi unit dari aktivitas yang dipilih.

Elemen-elemen utama yang digunakan untuk menerapkan model dynamic

programming sebagai berikut:

∑

₌n i 1

∑

₌n i 1

(69)

Stage (i): Masalah pokok dibagi menjadi n stages. Terdapat sebuah stage awal (stage n) dan sebuah stage akhir (terminating stage). Indeks I merepresentasikan

stage yang bersangkutan. i = 1, 2, …,n.

State (si): Setiap stage memiliki sejumlah states yang berhubungan dengan stage

yang bersangkutan. States adalah berbagai macam kemungkinan pilihan atau kondisi yang mungkin untuk sistem pada setiap stage yang bersangkutan.

Decision variable (xi): Ada satu variabel keputusan atau sejumlah variabel

keputusan untuk setiap stage dari permasalahan.

Contribution function (ci(xi)): Fungsi ini memberikan nilai pada stage i dengan

keputusan xi.

Value function (fi(si)): Nilai fungsi dari stage i ke stage n, dengan state pada stage i adalah si.

Optimal policy (pi(si) = xi*): Keputusan optimal pada stage yang bersangkutan bergantung pada state. Prosedur dynamic programming dirancang sedemikian rupa untuk menemukan keputusan yang optimal pada setiap stage untuk semua kemungkinan states.

Transformation function (ti (si,xi)): Fungsi ini menunjukkan bagaimana state

untuk stage berikutnya berubah berdasarkan state, stage dan keputusan yang bersangkutan.

Contoh: si+1 = ti (si,xi) ... (1.3)

Recurrence Function: Persamaan ini yang mengidentifikasi kebijakan optimal sehingga dijadikan keputusan pada stage i, kebijakan yang optimal untuk stage

(70)

Contoh: fi(si) =��=0,1,2…� { ci(xi) + fi+1 (si-aixi)} ... (1.4)

Boundary Condition: Kondisi awal pada stage n dan nilai maksimal value

function pada stage i.

Hasil optimal dari model dynamic programming di atas akan didapatkan pada saat sistem mencapai terminating stage (stage 1). Model dynamic

programming pada persamaan di atas, dimulai dari stage n, bergerak mundur

(backward) dan berhenti pada stage 1.

1-Stage 2-Stage 3-Stage n-Stage

s3 s1= 0

C1(x1) C2(x2) _C3(x3) _C_n_(x_n₎ s

Stage n Stage 3

Stage 2

Stage 1

x1 x2 x3 x4

Gambar 3.1. Ilustrasi Stage dari Formulasi Dynamic Programming

Sumber: Ravindran, Ravi. 2008. Operations Research and Management Science Handbook.

Gambar 3.1. menggambarkan ilustrasi dynamic programming. Setiap kotak menggambarkan stage. State pada stage yang bersangkutan ditentukan oleh keputusan yang sebelumnya. Berdasarkan state dan keputusan yang dibuat pada

stage sekarang, hasil dari keputusan akan diperoleh melalui contribution function

dan nilai dari state pada stage selanjutnya dapat diperoleh.

Prinsip dari prosedur dynamic programming terdapat pada prinsip optimalitas. Prinsip ini menyatakan bahwa, jika xi*, x2*, x3*…. xn* adalah

kebijakan optimal untuk masalah yang bersangkutan dan si* adalah state optimal

(71)

pada stage i, maka xi*, x2*, x3*…. xn* adalah sebuah kebijakan optimal untuk

submasalah antara stage i dan n dengan si* sebagai state awal. Kebenaran dari

model dynamic programming dapat dibuktikan dengan cara menunjukkan bahwa seluruh kemungkinan state dipertimbangkan dan memenuhi prinsip optimalitas.

Pemilihan state variable untuk model dynamic programming merupakan hal yang kritis dan harus memenuhi karakteristik markov. Karakteristik markov, yaitu kebijakan optimal dari stage i ke stage n hanya bergantung pada state yang masuk (si) dan tidak dipengaruhi oleh keputusan sebelumnya.

Model dynamic programming dapat diklasifikasikan berdasarkan sifat, yaitu model dynamic programming deterministik atau model dynamic

programming stokastik. Hal ini bergantung pada data yang digunakan untuk

menyelesaikan masalah. Jika data yang digunakan atau yang diketahui untuk situasi tertentu bersifat pasti, maka model deterministik dapat digunakan untuk mencari solusi yang paling baik. Jika data bersifat probabilistik, makan digunakan model stokastik untuk memecahkan masalah untuk mendapatkan solusi terbaik.

Aplikasi dynamic programming telah terbukti baik pada pengelolaan persediaan, jaringan, penjadwalan kerja untuk karyawan, pengendalian produksi, perencanaan penjualan dan bidang lainnya. Penyelesaian dengan metode dynamic

programming dapat menghasilkan:

1. Sejumlah pilihan yang mungkin

2. Solusi pada setiap tahap dibangun dari hasil solusi tahap sebelumnya 3. Persyaratan optimasi dan kendala digunakan untuk membatasi sejumlah

(72)

3.7. Konsep Dasar dalam Dynamic Programming10

10_{Rosnani Ginting. 2009. Penjadwalan Mesin. Yogyakarta: Graha Ilmu.Hal 217-218} Konsep-konsep dasar dalam dynamic programming antara lain: 1. Dekomposisi

Persoalan dynamic programming dapat dipecah menjadi sub persoalan atau tahapan yang lebih kecil dan berurutan. Setiap tahap disebut juga sebagai titik keputusan. Setiap keputusan yang dibuat pada suatu tahap akan mempengaruhi keputusan-keputusan pada tahap berikutnya.

2. Status

Status adalah kondisi awal (Sn) dan kondisi akhir (Sn-1) pada setiap tahap,

dimana pada tahap tersebut keputusan dibuat (Dn). Status akhir pada sebuah tahap

tergantung keadaan status awal dan keputusan yang dibuat pada tahap yang bersangkutan. Status akhir pada suatu tahap merupakan input bagi tahap berikutnya.

3. Variabel Keputusan dan Hasil

Keputusan yang dibuat pada setiap tahap (Dn) merupakan keputusan yang

berorientasi kepada return yang diakibatkan (Rn|Dn), tingkat maksimal atau

minimal.

4. Fungsi Transisi

Fungsi transisi menjelaskan secara pasti bagaimana tahap-tahap saling berhubungan. Fungsi ini berbentuk fungsi hubungan antar status pada setiap tahap yang berurutan.

(73)

5. Optimasi Stage

Optimasi stage dalam dynamic programming adalah menentukan keputusan optimal pada setiap tahap dari berbagai kemungkinan nilai status inputnya.

6. Fungsi rekursif

Nilai fungsi adalah nilai kumulatif dari nilai variabel tersebut pada tahap sebelumya.

3.8. Karakteristik Aplikasi Dynamic Programming11

Karakteristik dynamic programming adalah sebagai berikut:

Karakteristik 1:

Masalah dapat dibagi menjadi tahapan-tahapan dan pada setiap tahap dibutuhkan suatu keputusan.

Karakteristik 2:

Setiap tahapan (stage) memiliki sejumlah status yang memiliki hubungan asosiatif. Status pada setiap stage diperlukan untuk membuat keputusan yang optimal. Pada setiap stage, keputusan yang dibuat tidak bergantung pada bagaimana cara keputusan itu dibuat. Keputusan yang dibuat bergantung pada state

Keputusan yang dipilih pada setiap stage mendeskripsikan bagaimana

state pada tahapan tersebut ditransformasi menjadi state berikutnya pada stage berikutnya.

sekarang.

Karakteristik 3:

11_{Wayne Winston. 2004. Operation Research Application and Algorithm. Canada: Thomson. Hal}

(74)

Karakteristik 4:

Keputusan optimal yang dibuat untuk sisa stage berikutnya tidak bergantung pada bagaimana cara untuk mencapai state sekarang.

Karakteristik 5:

Jika state telah diklasifikasi menjadi salah satu dari T-stage, maka harus dibuat fungsi rekursif yang berhubungan pada setiap stage t, t+1, t+2….. Jika state awal pada stage 1 adalah i1 . Untuk menggunakan fungsi

rekursif, maka perlu ditemukan keputusan yang optimal untuk setiap

state yang berhubungan dengan stage terakhir. Kemudian digunakan

fungsi rekursif untuk menentukan ft-1 untuk state pada stage t-1. Setelah

itu, digunakan fungsi rekursif untuk menentukan ft-2 untuk state pada

stage t-2. Proses ini diteruskan sampai fi(I1) dihitung. Dengan

memnghitung fi(I1) maka keputusan optimal pada stage 1 akan dipilih

dari sekumpulan keputusan yang didpatkan dari mensubstitusikan fi(I1).

3.9. Prasyarat Dynamic Programming12

1. Setiap bagian dari persoalan merupakan suatu kesatuan yang utuh. Prasyarat dari dynamic programming antara lain:

2. Kedatangan pesanan bersifat dinamis dan berubah-ubah

3. Persoalan dapat dibagi menjadi beberapa tahap (stage), yang pada setiap tahap hanya diambil satu keputusan.

(75)

4. Masing-masing tahap terdiri dari sejumlah status (state) yang berhubungan dengan tahap tersebut. Secara umum, status merupakan bermacam-macam kemunginan masukan yang ada pada tahap tersebut

5. Hasil dari keputusan yang diambil pada setiap tahap ditransformasikan dari status yang bersangkutan ke status berikutnya.

6. Ongkos (cost) pada suatu tahao meningkat secara teratur dengan bertambahnya jumlah tahapan

7. Ongkos pada suatu tahap bergantung pada ongkos tahap-tahap yang sudah berjalan ditambah dengan ongkos pada tahap tersebut

8. Keputusan terbaik pada suatu tahap bersifat independen terhadap keputusan yang dilakukan pada tahap sebelumnya.

Dalam menyelesaikan persoalan dengan program dinamis, kita dapat menggunakan 2 pendekatan berbeda maju atau mundur. Misalnya x1,x2,x3……xn

menyatakan peubah (variable) keputusan yang harus dibuat masing-masing tahap 1,2,3,….n. Maka,

1. Program dinamis maju bergerak mulai dari tahap 1, terus maju ke tahap 2,3,….n. Runtutan peubah keputusan adalah x1,x2,x3……xn

2. Program dinamis mundur bergerak mulai dari tahap n terus mundur sampai tahap n-1,n-2 dan seterusnya sampai ke tahap 1. Runtutan keputusannya adalah xn, xn-1,xn-2,xn-3……x1

(76)

3.10. Elemen dari Model Dynamic Programming13

3.11. Model Dynamic Programming

Dynamic programming adalah teknik matematika yang dirancang khusus

untuk memperbaiki efisiensi perhitungan masalah optimasi. Konsep utama dari teknik ini adalah mendekomposisi masalah menjadi sub masalah sehingga dapat lebih mudah dihitung.

Program dinamis memberikan solusi masalah dengan cara sebagai berikut: 1. Masalah yang memiliki beberapa tahap penyelesaian. Masalah tersebut akan

didekomposisi menjadi sub masalah. Setiap tahap dekomposisi memiliki tepat satu variabel optimasi.

2. Optimasi diaplikasikan pada setiap tahap sehingga kombinasi solusi yang tidak optimal secara sistematis tidak terpilih menjadi solusi.

3. Setiap sub-masalah dihubungkan dengan fungsi tertentu sehingga akan memberikan solusi optimal untuk seluruh masalah.

Dynamic programming memiliki formula yang berbasis pada 3 elemen,

yaitu stage, decision variable pada setiap stage yang dihubungkan dengan fungsi rekursif, dan state dari sistem pada setiap stage.

Misalkan Xt adalah jumlah produksi untuk periode t, Dt adalah jumlah

permintaan pada periode t, It adalah net inventory pada akhir periode t, Kt (Xt, It)

adalah biaya pada periode t untuk memproduksi Xt dan memiliki net inventory

Hamdy Taha. 1976. Operation Research. Second Edition. New York: Macmillan Publishing. Hal 208-209

14_{Montgomery D C. 1974. Operation Research in Production Planning Scheduling and Inventory}

(77)

akhir It, ft(I) adalah biaya minimum untuk periode t,t+1....T dengan net inventory

pada periode t adalah It.

Jika keputusan produksi sebanyak Xt, biaya untuk periode t adalah Kt (Xt,

It) dan persediaan akhir adalah It, dimana It ditentukan oleh I, Xt dan Dt

mempengaruhi biaya minimum untuk melakukan produksi pada periode t. maka untuk mendapatkan fungsi biaya yang minimum akibat dari produksi sebanyak Xt

adalah:

ft(I) = min [Kt(Xt, I + Xt – Dt) + ft+1 (I+Xt-Dt)] ... (1.5)

Dengan syarat Xt≥ 0

Berdasarkan uraian landasan teori tentang dynamic programming dapat disimpulkan bahwa model dynamic programming secara teoritis dapat digunakan untuk merencanakan jumlah produksi dan persediaan selama periode n. Model

dynamic programming dapat merepresentasikan jumlah periode dalam n-stage,

pilihan alternatif dalam state pada setiap stage, variabel keputusan dalam xi dan persamaan yang dapat memberikan keputusan optimal dalam recurrence function.

Stage dalam penelitian ini adalah periode produksi yang terdiri dari 12

periode dengan variabel input yang digunakan untuk setiap stage adalah peramalan permintaan konsumen, jumlah persediaan, biaya simpan, dan biaya produksi. Decision variable untuk setiap stage adalah jumlah produksi optimal yang merupakan hasil dari variabel input yang dimasukkan ke dalam recurrence

function. Pengambilan keputusan untuk setiap stage berdasarkan fungsi tujuan

yang ingin dicapai, yaitu meminimisasi biaya produksi dalam rangka pemenuhan permintaan konsumen selama periode n.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

Studi Aplikasi Metode Dynamic Programming untuk Perencanaan Jumlah Produksi dan Persediaan Optimum di PT. Serdang Jaya Perdana