Rancangan Optimasi Produksi pada Rantai Pasok Crude Palm Oil dengan Metode Algoritma Genetika di PT. Perkebunan Nusantara III

RANCANGAN OPTIMASI PRODUKSI PADA RANTAI PASOK
CRUDE PALM OIL DENGAN METODE ALGORITMA GENETIKA
DI PT. PERKEBUNAN NUSANTARA III
TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh
PRAYOGO SURYAWAN
NIM : 130403082

DEPARTEMEN

TEKNIK INDUSTRI

F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N

2017
II-1
Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur dipanjatkan kepada hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa
karena atas berkat dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini dengan baik.
Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
Sarjana Teknik di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara. Judul untuk tugas sarjana ini adalah “Rancangan Optimasi
Produksi pada Rantai Pasok Crude Palm Oil dengan Metode Algoritma
Genetika di PT. Perkebunan Nusantara III”.

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, PT. Perkebunan Nusantara III, dan
masyarakat.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PENULIS

MEDAN, AGUSTUS 2017

Universitas Sumatera Utara

UCAPAN TERIMA KASIH

Dalam melaksanakan Tugas Sarjana sampai dengan selesainya laporan ini,
banyak pihak yang telah membantu, maka pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada:

1.

Kedua Orang tua, yaitu Bapak Tjin Wat dan Ibu Po Mei yang selalu
mendukung dalam segala hal yang penulis lakukan, baik secara moril, rohani,
dan materi. Penulis menyadari tidak dapat membalas besarnya cinta dan kasih
sayang keduanya, oleh karena itu penulis mempersembahkan karya ini
sebagai ungkapan terimakasih kepada Bapak dan Ibu.

2.

Ibu Dr. Meilita Tryana Sembiring, ST, MT., selaku Ketua Departemen
Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan,
sekaligus dosen pembimbing yang memberikan arahan yang mendukung
penyelesaian laporan Tugas Sarjana ini.

3.

Ibu Ir. Dini Wahyuni, MT dan Ibu Dr. Eng. Ir. Listiani Nurul Huda, MT.,
yang telah memberikan dukungan dan masukkan selama penelitian
berlangsung.

4.

Bapak Pimpinan PT. Perkebunan Nusantara III, Bapak Masinis Kepala PKS
Rambutan, Bapak Jhon Sandy, Bapak Budi, Bapak Ali Amran, Ibu Theresia
dan Bang David, Bang Eka, Bapak Eafri dan seluruh karyawan bagian
Produksi yang telah memberikan kesempatan untuk penelitian, meluangkan
waktunya untuk membimbing, dan memotivasi penulis selama penelitian.

Universitas Sumatera Utara

5.

Bapak Rika Ampuh Hadiguna, Bang Irwan, Bang Hadi dan Liwanto yang
telah memberikan dukungan dan masukkan selama penelitian berlangsung.

6.

Keluarga penulis: Bang Indra Suryawan, Bang Andri Suryawan, Bang
Darmadhi Suryawan, dan Dewi Rahayu yang telah memberikan dukungan

dan motivasi yang sangat besar untuk penyelesaian laporan ini.

7.

Rekan seperjuangan penelitian di PT. Perkebunan Nusantara III, Iyel
Syahputra Ginting dan Jessica Tanuwijaya yang telah memberikan bantuan
yang cukup besar dalam penelitian di perusahaan, proses pengerjaan laporan
tugas akhir, dan saling mendukung dan memotivasi satu sama lain.

8.

Rekan-rekan asisten di Laboratorium Ergonomi dan Perancangan Sistem
Kerja, Lius, Suryadi, Leni, Nurwany, Retno, Nancy, Anggi, Mita, Kartini,
Siti, Sartika, Andreas, dan Giffari yang telah banyak memberikan dukungan
dan bantuan dalam pengerjaan laporan ini.

9.

Seluruh rekan-rekan angkatan 2013 (REPTIGS) Teknik Industri FT. USU
yang terus memotivasi penulis dalam penyelesaian laporan ini.

10. Pihak-pihak lain yang turut membantu penulis yang tidak disebutkan dalam
ucapan terimakasih di atas.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PENULIS

MEDAN, AGUSTUS 2017

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Indonesia adalah produsen crude palm oil (CPO) terbesar di dunia dengan
produksi mencapai 34 juta ton. Kemajuan hilirisasi yang terjadi dalam periode
2011-2016 dengan konsumsi CPO domestik dari 7,8 juta ton menjadi 13,5 juta ton
menunjukkan kebutuhan bahan baku berupa CPO akan semakin meningkat,
sehingga diperlukan peningkatan daya saing agroindustri CPO. Pabrik Kelapa
Sawit (PKS) Rambutan merupakan salah satu dari 11 PKS yang dimiliki PT.

Perkebunan Nusantara III. Pada kondisi puncak panen, sering terjadi penumpukan
TBS karena bahan baku yang melimpah. Berdasarkan data Juni 2017 persentase
TBS menginap dilapangan selama satu malam sebesar 41%, di satu pihak TBS
yang telah dipanen harus segera diproses karena dapat mempengaruhi kualitas
mutu minyak yang akan dihasilkan. Biaya transportasi TBS dari setiap kebun juga
bervariasi karena jarak antara kebun dan pabrik yang berbeda. Selain itu faktor
proses produksi dan penyimpanan juga sangat berpengaruh terhadap kualitas
CPO. Ketidak-seimbangan perencanaan produksi menunjukkan belum optimalnya
perencanaan produksi pada rantai pasok CPO sehingga diperlukan suatu
rancangan optimasi produksi pada rantai pasok CPO. Algoritma genetika dipilih
dalam penyelesaian model optimasi yang ada karena karakteristik rantai pasok
CPO yang kompleks. Prakiraan ketersediaan TBS menggunakan logika fuzzy
digunakan sebagai input pada model optimasi yang dirancang. Rancangan
optimasi produksi pada rantai pasok CPO dengan metode algoritma genetika
menunjukkan hasil produksi optimum untuk Triwulan III 2017 adalah sebesar
12.202.285 kg, dengan jumlah penimbunan CPO sebesar 389.117 kg, jumlah TBS
olah sebesar 55.264.907 kg, dan kebutuhan truk sebanyak 63 unit. Dengan sistem
usulan diperoleh peningkatan persentase produksi CPO sebesar 8,34%
dibandingkan sistem aktual.

Kata Kunci : Algoritma Genetika, Crude Palm Oil, Logika Fuzzy, Rantai Pasok

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

BAB

I

HALAMAN
LEMBAR JUDUL ................................................................

i

LEMBAR PENGESAHAN ..................................................

ii

SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA ...................

iii

KEPUTUSAN SIDANG SARJANA LENGKAP .................

iv

KATA PENGANTAR ..........................................................

v

UCAPAN TERIMA KASIH .................................................

vi

ABSTRAK ............................................................................

viii

DAFTAR ISI ........................................................................

ix

DAFTAR TABEL .................................................................

xv

DAFTAR GAMBAR ............................................................

xviii

DAFTAR LAMPIRAN .........................................................

xx

PENDAHULUAN..................................................................

I-1

1.1. Latar Belakang ................................................................

I-1

1.2. Perumusan Masalah ..........................................................

I-7

1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian .........................................

I-8

1.3.1. Tujuan Penelitian ...................................................

I-8

1.3.2. Manfaat Penelitian .................................................

I-8

1.4. Batasan dan Asumsi Penelitian..........................................

I-9

1.4.1. Batasan Penelitian...................................................

I-9

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN
1.4.2. Asumsi Penelitian ...................................................

I-9

1.5. Sistematika Penulisan Laporan ..........................................

I-10

II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ...............................

II-1

2.1. Sejarah Perusahaan ..........................................................

II-1

2.2. Ruang Lingkup Usaha ......................................................

II-2

2.3. Lokasi Perusahaan............................................................

II-2

2.4. Daerah Pemasaran ...........................................................

II-3

2.5. Struktur Organisasi dan Manajemen .................................

II-3

2.5.1. Struktur Organisasi .................................................

II-3

2.5.2. Pembagian

Tugas,

Wewenang

dan Tanggung

Jawab ..............................................................

II-4

2.6. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja ................................

II-4

2.6.1. Jumlah Tenaga Kerja ..............................................

II-4

2.6.2. Jam Kerja ...............................................................

II-4

2.6.2. Sistem pengupahan .................................................

II-5

2.7. Proses Produksi ...............................................................

II-5

2.8. Standar Mutu Produk ......................................................

II-9

2.10. Safety and Fire Protection .............................................

II-10

2.11. Pengolahan Limbah ......................................................

II-11

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB
III

HALAMAN
TINJAUAN PUSTAKA ........................................................

II-1

3.1. Supply Chain ...................................................................

II-1

3.2. Supply Chain Management ...............................................

II-2

3.3. Rantai Pasok Kelapa Sawit ...............................................

II-3

3.4. Kualitas Produk Kelapa Sawit ..........................................

II-7

3.5. Perencanaan dan Pengendalian Produksi ...........................

II-9

3.6. Definisi Optimasi ............................................................

II-10

3.7. Algoritma Genetika ..........................................................

II-10

3.7.1. Langkah-langkah Algoritma Genetika .....................

II-11

3.7.2. Kriteria

Berhenti

dalam

Algoritma

Genetika

(Keadaan Steady State) ....................................

II-12

3.8. Logika Fuzzy ..................................................................

II-13

3.8.1. Himpunan Fuzzy .....................................................

II-13

3.8.2. Fungsi Keanggotaan ...............................................

II-14

3.8.3. Operasi dalam Himpunan Fuzzy ..............................

II-16

3.8.4. Fungsi Implikasi .....................................................

II-17

3.8.5. Fuzzy Rule Base......................................................

II-18

3.8.6. Fuzzy Inference Engine .........................................

II-18

3.8.7. Defuzzifier ..............................................................

II-19

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN
3.8.8. Fuzzy Inference System .........................................

II-19

3.9. Software Matlab .............................................................

II-22

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

4.4. Variabel Penelitian .........................................................

IV-2

4.5. Kerangka Konseptual .....................................................

IV-3

4.6. Metode Pengumpulan Data .............................................

IV-4

4.7. Metode Pengolahan Data ................................................

IV-5

4.8. Metode Analisis..............................................................

IV-8

V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA .................

V-1

5.1. Sistem Fuzzy pada Parameter Ketersediaan TBS .............

V-1

5.1.1. Prediksi Ketersediaan TBS..................................

V-4

5.1.2. Prediksi

Ketersediaan

TBS

dengan

Menggunakan Software Matlab ...........................

V-14

Rekapitulasi Prediksi Ketersediaan TBS ..............

V-22

5.2. Pemodelan Kendala Sasaran ...........................................

V-23

5.1.3

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN
5.2.1. Kendala Sasaran Ketersediaan TBS .....................
5.2.2. Kendala

Sasaran Target Produksi CPO dari

Perusahaan .........................................................

V-25

5.2.3. Kendala Sasaran Persediaan ................................

V-27

5.2.4. Kendala Sasaran Kebutuhan Truk .......................

V-28

5.3. Pemodelan Fungsi Tujuan ...............................................

V-30

5.4. Pembentukan Model Optimasi ........................................

V-32

5.5. Penyelesaian

VI

V-23

Model

Optimasi

Menggunakan

Algoritma Genetika........................................................

V-34

METODOLOGI PENELITIAN............................................

VI-1

6.1. Analisis Sistem Rantai Pasok CPO .................................

VI-1

6.2. Analisis Sistem Rantai Pasok CPO Aktual ......................

VI-4

6.3. Analisis Sistem Rantai Pasok CPO Usulan......................

VI-7

6.3.1. Analisis

Prakiraan

Ketersediaan TBS dengan

Logika Fuzzy ......................................................

VI-7

6.3.2. Analisis Hasil Optimasi Menggunakan Algoritma
Genetika .............................................................

VI-9

6.3.3. Analisis Pemecahan Masalah Sistem Rantai
Pasok CPO Usulan ..............................................

VI-11

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN

VII KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................

VII-1

7.1. Kesimpulan ....................................................................

VII-1

7.2. Saran ..............................................................................

VII-2

DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

TABEL
1.1.

HALAMAN
TBS

Menginap

di Lapangan

pada

Periode

Juli 2017 ...................................................................
1.2.

Data

Faktor

Rendemen

Periode Januari sampai

dengan Juni 2017 ......................................................
1.3.

Data

Biaya

Perolehan

I-3

I-4

TBS per Kebun Periode

Januari sampai dengan Juni 2017 ..............................

I-4

1.4.

Data Jarak Antara Kebun ke PKS Rambutan ..............

I-5

2.1.

Bagian

dan

Jumlah

Tenaga

Kerja

PTPN

III

Rambutan .................................................................

II-4

2.2.

Jam Kerja Bagian Produksi .......................................

II-5

2.3.

Jam Kerja Bagian Administrasi .................................

II-5

4.1.

Parameter Fungsi Kendala CPO ................................

IV-5

4.2.

Variabel Keputusan Rantai Pasok CPO ......................

IV-6

5.1.

Data

Jumlah

Curah Hujan

dan

Hari Hujan

Periode Juni 2015 - Juli 2017 .....................................
5.2.

Data

Input

Jumlah Curah Hujan dan Hari Hujan

Prakiraan Ketersediaan TBS Triwulan III 2017 ..........
5.3.

V-2

V-3

Data Sumber TBS Berdasarkan Kebun Tahun Periode
Januari sampai dengan Juni 2017 ...............................

V-4

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL
5.4.

HALAMAN
Data Sumber TBS Berdasarkan Kebun Tahun Periode
Juli sampai dengan Desember 2016 ...........................

V-4

5.5.

Fuzzy Rule Base ........................................................

V-10

5.6.

Hasil Aplikasi Operator Fuzzy ...................................

V-11

5.7.

Prediksi Ketersediaan TBS Berdasarkan Kebun .........

V-23

5.8.

Target Produksi CPO ................................................

V-25

5.9.

Data TBS yang Tidak Memenuhi Spesifikasi .............

V-25

5.10. Data Faktor Rendemen ..............................................

V-26

5.11. Data Jumlah Hari dan Kapasitas Produksi Triwulan
III 2017.....................................................................

V-26

5.12. Persediaan CPO di Tangki Timbun ............................

V-27

5.13. Data Ketersediaan Truk .............................................

V-29

5.14. Biaya Perolehan TBS ................................................

V-31

5.15. Data Jarak dan Estimasi Biaya Pengangkutan TBS .....

V-31

5.16. Hasil Akhir Pengolahan Algoritma Genetika ..............

V-37

6.1.

Realisasi TBS Olah dan Produksi CPO Juni 2017.......

VI-4

6.2.

RKAP TBS Olah dan Produksi CPO Juni 2017 ..........

VI-4

6.3.

Data Penerimaan Buah Menginap Periode Januari
sampai dengan Juni 2017 ...........................................

VI-5

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL
6.4.

HALAMAN
Perbandingan Prakiraan Ketersediaan TBS Hasil
Logika Fuzzy dan RKAP 2017 ..................................

VI-7

6.5.

Hasil Optimasi Menggunakan Algoritma Genetika .....

VI-9

6.6.

Perbandingan

Jumlah

TBS

yang

Olah

dan

Ketersediaan TBS .....................................................
6.7.

Perbandingan Jumlah TBS Olah dan Produksi CPO
Triwulan III 2016 dan Triwulan III 2017 ....................

6.8.

VI-12

Perbandingan Jumlah CPO pada Tangki Timbun
Triwulan III 2016 dan Triwulan III 2017 ...................

6.9.

VI-11

VI-13

Perbandingan Jumlah Truk yang Dibutuhkan dengan
ketersediaan Truk Triwulan III 2017 ..........................

VI-13

6.10. Perbandingan Sistem Aktual dan Usulan ....................

VI-14

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR

HALAMAN

2.1.

Block Diagram Proses Pengolahan Kelapa Sawit .......

3.1.

Simplifikasi

Model

II-9

Supply Chain dan 3 Macam

Aliran yang Dikelola ................................................

III-1

3.2.

Sistem Agribisnis dan Lembaga Penunjangnya ..........

III-4

3.3.

Matriks Integrasi Vertikal Sistem Agribisnis Kelapa
Sawit Indonesia ........................................................

III-5

3.4.

Kurva Segitiga .........................................................

III-15

3.5.

Konfigurasi Dasar dalam Sistem Fuzzy ......................

III-20

4.1.

Kerangka Konseptual Penelitian ................................

IV-3

4.2.

Blok Diagram Prosedur Penelitian .............................

IV-9

5.1.

Representasi Variabel Curah Hujan ...........................

V-5

5.2.

Representasi Variabel Hari Hujan ..............................

V-7

5.3.

Representasi Variabel Produksi TBS..........................

V-8

5.4.

FIS Editor .................................................................

V-15

5.5.

FIS Editor Ketersediaan TBS Juli ..............................

V-16

5.6.

Membership Function Editor .....................................

V-17

5.7.

Fungsi Keanggotaan Variabel Curah Hujan ................

V-18

5.8.

Fungsi Keanggotaan Variabel Hari Hujan ..................

V-19

5.9.

Fungsi Keanggotaan Variabel Produksi TBS ..............

V-20

5.10. Rule Editor: Ketersediaan TBS KRBTN ....................

V-21

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR (Lanjutan)

GAMBAR

HALAMAN

5.11. Rule View Ketersediaan TBS KRBTN .......................

V-22

5.12. Coding Fungsi Tujuan ...............................................

V-34

5.13. Coding Fungsi Kendala .............................................

V-35

5.14. Kotak Dialog Problem and Results ............................

V-37

5.15. Final Point................................................................

V-37

6.1.

Sistem Rantai Pasok CPO..........................................

VI-2

6.2.

Persentase Rata-rata TBS Menginap Periode Januari
sampai dengan Juni 2017 ...........................................

VI-6

6.3.

Surface View Ketersediaan TBS Kebun Rambutan .....

VI-8

6.4.

Fitness Value dan

Best Individual Rancangan

Optimasi Produksi pada Rantai Pasok Crude Palm Oil

VI-10

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN

HALAMAN

1.

Struktur Organisasi PTPN III PKS Rambutan ............

2.

Pembagian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab
PTPN III PKS Rambutan ...........................................

3.

L-1

L-2

Hasil Prakiraan Ketersediaan TBS Setiap Kebun
Menggunakan Software Matlab ................................

L-3

4.

Form Tugas Akhir ....................................................

L-4

5.

Surat Penjajakan .......................................................

L-5

6.

Surat Balasan ...........................................................

L-6

7.

Surat Keputusan Tugas Akhir ...................................

L-7

8.

Lembar Asistensi ......................................................

L-8

Universitas Sumatera Utara