Optimasi Multi-Objektif Untuk Perencanaan Produksi Dengan Pendekatan Linear Goal Programming (Studi Kasus : Pt. Cocacola Amatil Indonesia)
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu tujuan didirikannya suatu perusahaan adalah mendapatkan keuntungan
sebesar-besarnya. Perusahaan yang dikelola dengan manajemen yang baik
biasanya mempunyai sistem perencanaan untuk mencapai target yang diinginkan.
Realisasi rencana suatu perusahaan akan dipengaruhi oleh optimalisasi
pengelolaan sumber daya yang dimiliki. Karena semua perusahaan memiliki
keterbatasan dalam sumber daya yang dimiliki, maka perlu disusun suatu sistem
untuk mengoptimalkan sumber daya tersebut untuk meningkatkan produksi.
Perencanaan produksi adalah proses untuk memproduksi barang-barang
pada suatu periode tertentu sesuai dengan yang diramalkan atau dijadwalkan
melalui pengorganisasian sumber daya seperti tenaga kerja, bahan baku, mesin,
dan peralatan lainnya. Perencanaan produksi menuntut penaksir atas permintaan
produk atau jasa yang diharapkan akan disediakan perusahaan di masa yang akan
datang. Dengan demikian, peramalan merupakan bagian integral dari perencanaan
produksi (Buffa & Sarin, 1996).
Selain itu pentingnya perencanaan produksi adalah karena jumlah
permintaan yang tidak menentu (berfluktuasi). Oleh karena itu, maka dibutuhkan
suatu metode baku untuk mengatasi hal tersebut. Kenyataan yang terjadi di
banyak perusahaan adalah terjadinya penumpukan produk pada periode tertentu
yang akan menambah biaya penyimpanan, dan pada periode lain terjadi
kekurangan produk yang mengakibatkan permintaan konsumen tidak terpenuhi,
sehingga
perusahaan
akan
rugi,
karena
kehilangan
kesempatan
untuk
mendapatkan keuntungan.
Universitas Sumatera Utara
2
Goal programming pertama sekali diperkenalkan oleh Charnes dan cooper
(1961). Program ini merupakan modifikasi atau variasi khusus program linier.
Analisis Goal Programming bertujuan untuk meminimumkan jarak antara atau
deviasi terhadap tujuan, target, atau sasaran yang telah ditetapkan dengan usaha
yang dapat ditempuh. Untuk mencapai target atau tujuan tersebut secara optimal
harus sesuai dengan kendala yang ada, berupa sumber daya yang tersedia,
teknologi yang ada, kendala tujuan, dan sebagainya.
Sistem perencanaan yang baik akan meningkatkan laba suatu perusahaan.
Pada penelitian ini akan diterapkan pendekatan goal programming untuk
menghasilkan model matematika untuk perencanaan produksi. Selain itu akan
dibahas model untuk mencapai target-target yang diinginkan perusahaan yakni
memaksimalkan produksi, meminimumkan jam lembur, dan memaksimalkan
pemanfaatan mesin.
PT. Cocacola Amatil Indonesia merupakan perusahaan multi nasional
yang bergerak di bidang minuman.Produksinya telah dikenal luas oleh masyrakat
dunia, sehingga permintaan untuk produk-produknya sangat tinggi.Hal ini
mengakibatkan PT. Cocacola harus mempunyai sistem perencanaan produksi
yang baik untuk memenuhi permintaan konsumen.
Berdasarkan penjelasan diatas penulis tertarik untuk mengaplikasikan
metode goal programming dengan mengambil judul penelitian “OPTIMASI
MULTI-OBJEKTIF
UNTUK
PERENCANAAN
PRODUKSI
DENGAN
PENDEKATAN LINEAR GOAL PROGRAMMING (Studi kasus pada PT.
COCACOLA AMATIL INDONESIA)”
1.2 Perumusan Masalah
Permasalahan yang sekarang timbul di perusahaan adalah permintaan pasar yang
fluktuatif untuk setiap periode sehingga perusahaan harus menyusun model untuk
Universitas Sumatera Utara
3
merencanakan jumlah produksi untuk periode yang akan datang dengan targettarget yang ditetapkan perusahaan.
1.3 Batasan Masalah
Agar pembahasan masalah lebih jelas, maka penulis memberikan batasan yang
akan dilakukan yaitu :
1. Data produksi yang digunakan untuk meramalkan produksi periode
mendatang adalah data produksi 1 tahun terakhir (Januari-Desember 2013)
2. Proses produksi di perusahaan berlangsung normal.
3. Stok bahan baku di gudang selalu tersedia.
4. Harga bahan baku dan harga jual produk selama penelitian tidak berubah.
5. Setiap mesin yang digunakan selama proses produksi dalam kondisi baik
tanpa ada gangguan.
1.4 Tinjauan Pustaka
Perencanaan produksi adalah suatu perencanaan taktis yang bertujuan untuk
memberikan keputusan yang optimum berdasarkan sumber daya yang dimiliki
perusahaan dalam memenuhi permintaan akan produk yang dihasilkan (Nasution,
1999).
Perencanaan produksi merupakan bagian dari perencanaan operasional di
dalam perusahaan yang menjadi pegangan untuk merancang jadwal induk
produksi.
Dalam
penyusunan
perencanaan
produksi,
hal
yang
perlu
dipertimbangkan adalah adanya optimasi produksi sehingga akan dapat dicapai
tingkat biaya yang paling rendah untuk pelaksaan proses produksi tersebut (Anis
dkk, 2007)
Universitas Sumatera Utara
4
Subagyo dkk (1983) mengemukakan bahwa Linear Programming
merupakan suatu model umum yang dapat digunakan dalam pemecahan masalah
pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara optimal. Masalah tersebut
timbul apabila seseorang diharuskan untuk memilih atau menentukan tingkat
setiap
kegiatan
yang
dilakukannya,
di
mana
masing-masing
kegiatan
membutuhkan sumber yang sama sedangkan jumlahnya terbatas.
Bentuk umum model linear programming adalah
�
=∑
=
∑
=
= , , ,⋯,
Keterangan :
= , , ,⋯,
= Fungsi tujuan yang dicari nilai optimalnya (maksimum atau minimum)
= Kenaikan nilai Z apabila ada pertambahan tingkat kegiatan
dengan
satu satuan unit atau sumbangan setiap satuan keluaran kegiatan j
terhadap Z
= Tingkat kegiatan ke-j
= Macam kegiatan yang menggunakan sumber atau fasilitas yang tersedia
= Macam batasan sumber atau fasilitas yang tersedia
= Banyaknya sumber i yang diperlukan untuk menghasilkan setiap unit
keluaran kegiatan j
= Kapasitas sumber i
yang tersedia untuk dialokasikan ke setiap unit
kegiatan
Charnes dan Cooper (1961) memperkenalkan program tujuan ganda atau
multi-objektif pada tahun 1961. Mereka mengubah slacks variable dan surplus
Universitas Sumatera Utara
5
variable dalam Linear Programming dan menggantinya menjadi deviasi negative
dan deviasi positif dalam Goal Programming. Sedangkan fungsi tujuan berusaha
untuk meminimumkan penyimpangan (deviasi) diantara berbagai tujuan atau
sasaran yang ditetapkan, yaitu meminimumkan jarak batas yang dapat dicapai
oleh fungsi tujuan sebagaimana yang dikehendaki fungsi-sungsi kendala yang
mengikat fungsi tujuan tersebut sebagai syaratnya.
Adapun bentuk Linear Programming yang telah dimodifikasi menjadi Goal
Programming adalah :
+
=∑
=
=∑
−
+ +
+
+
∑
=
∑
+
−
−
− −
+
=
=
= , ,⋯,
= , ,⋯,
= , ,⋯,�
,
Keterangan :
+
= Deviasi
,
−
(penyimpangan)
yang
mempresentasikan
tingkat
yang
mempresentasikan
tingkat
pencapaian di bawah target.
−
+
+
= Deviasi
(penyimpangan)
pencapaian diatas target.
−
= Bobot untuk masing-masing pnyimpangan
= Koefisien fungsi kendala tujuan
+
dan
−
= Target atau tujuan yang ingin dicapai
= Koefisien fungsi kendala
= Jumlah sumber daya K yang tersedia
Universitas Sumatera Utara
6
Charles D & Timothy Simpson (2002), dalam paper “Goal Programming
Applications in Multidisciplinary Design Optimization”, mendapatkan bahwa goal
programming sangat cocok digunakan untuk masalah-masalah multi tujuan karena
melalui variabel deviasinya, goal programming secara otomatis menangkap
informasi tentang pencapaian relatif dari tujuan-tujuan yang ada. Oleh karena itu,
solusi optimal yang diberikan dapat dibatasi pada solusi feasible yang
menggabungkan ukuran – ukuran performansi yang diinginkan.
Boppana Chowdary & Jannes Slomp (2002), dalam paper “Production
Planning Under Dynamic Product Environment : A Multi-Objective Goal
Programming Approach”, memaparkan bahwa goal programming dapat
diterapkan secara efektif dalam perencanaan produksi karena metode goal
programming potensial untuk menyelesaikan aspek-aspek yang bertentangan
antara elemen-elemen dalam perencanaan produksi, yaitu konsumen, produk, dan
proses manufaktur.
1.5 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk memodelkan permasalahan sesuai dengan
target-target yang ditetapkan perusahaan untuk mengoptimalkan produksi pada
periode yang akan datang.
1.6 Kontribusi Penelitian
Tulisan ini diharapkan dapat memperluas dan memperdalam pengetahuan dan
wawasan pemikiran mengenai pemecahan permasalahan dengan pendekatan goal
programming, khususnya bagi penulis dan pembaca pada umumnya.Selain itu
diharapkan dengan penelitian ini dapat membantu para pemimpin perusahaan
untuk memodelkan permasalahan yang berhubungan dengan perencanaanproduksi
Universitas Sumatera Utara
7
yang dapat mengintegrasikan beberapa tujuan yang ingin dicapai dengan
keterbatasan-keterbatasan yang mengikat tujuan tersebut.
1.7 Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan adalah studi literatur dan riset lapangan.
Adapun tahapannya adalah sebagai berikut :
1. Identifikasi Masalah
2. Melakukan studi literatur yang berhubungan dengan perencanaan produksi
dan goal programming
3. Pengambilan data-data yang berhubungan tentang penelitian
4. Membuat model goal programming sesuai data yang diperoleh
5. Mengolah dan menyelesaikan model goal programming dengan software
QM.
6. Mengambil kesimpulan
Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu tujuan didirikannya suatu perusahaan adalah mendapatkan keuntungan
sebesar-besarnya. Perusahaan yang dikelola dengan manajemen yang baik
biasanya mempunyai sistem perencanaan untuk mencapai target yang diinginkan.
Realisasi rencana suatu perusahaan akan dipengaruhi oleh optimalisasi
pengelolaan sumber daya yang dimiliki. Karena semua perusahaan memiliki
keterbatasan dalam sumber daya yang dimiliki, maka perlu disusun suatu sistem
untuk mengoptimalkan sumber daya tersebut untuk meningkatkan produksi.
Perencanaan produksi adalah proses untuk memproduksi barang-barang
pada suatu periode tertentu sesuai dengan yang diramalkan atau dijadwalkan
melalui pengorganisasian sumber daya seperti tenaga kerja, bahan baku, mesin,
dan peralatan lainnya. Perencanaan produksi menuntut penaksir atas permintaan
produk atau jasa yang diharapkan akan disediakan perusahaan di masa yang akan
datang. Dengan demikian, peramalan merupakan bagian integral dari perencanaan
produksi (Buffa & Sarin, 1996).
Selain itu pentingnya perencanaan produksi adalah karena jumlah
permintaan yang tidak menentu (berfluktuasi). Oleh karena itu, maka dibutuhkan
suatu metode baku untuk mengatasi hal tersebut. Kenyataan yang terjadi di
banyak perusahaan adalah terjadinya penumpukan produk pada periode tertentu
yang akan menambah biaya penyimpanan, dan pada periode lain terjadi
kekurangan produk yang mengakibatkan permintaan konsumen tidak terpenuhi,
sehingga
perusahaan
akan
rugi,
karena
kehilangan
kesempatan
untuk
mendapatkan keuntungan.
Universitas Sumatera Utara
2
Goal programming pertama sekali diperkenalkan oleh Charnes dan cooper
(1961). Program ini merupakan modifikasi atau variasi khusus program linier.
Analisis Goal Programming bertujuan untuk meminimumkan jarak antara atau
deviasi terhadap tujuan, target, atau sasaran yang telah ditetapkan dengan usaha
yang dapat ditempuh. Untuk mencapai target atau tujuan tersebut secara optimal
harus sesuai dengan kendala yang ada, berupa sumber daya yang tersedia,
teknologi yang ada, kendala tujuan, dan sebagainya.
Sistem perencanaan yang baik akan meningkatkan laba suatu perusahaan.
Pada penelitian ini akan diterapkan pendekatan goal programming untuk
menghasilkan model matematika untuk perencanaan produksi. Selain itu akan
dibahas model untuk mencapai target-target yang diinginkan perusahaan yakni
memaksimalkan produksi, meminimumkan jam lembur, dan memaksimalkan
pemanfaatan mesin.
PT. Cocacola Amatil Indonesia merupakan perusahaan multi nasional
yang bergerak di bidang minuman.Produksinya telah dikenal luas oleh masyrakat
dunia, sehingga permintaan untuk produk-produknya sangat tinggi.Hal ini
mengakibatkan PT. Cocacola harus mempunyai sistem perencanaan produksi
yang baik untuk memenuhi permintaan konsumen.
Berdasarkan penjelasan diatas penulis tertarik untuk mengaplikasikan
metode goal programming dengan mengambil judul penelitian “OPTIMASI
MULTI-OBJEKTIF
UNTUK
PERENCANAAN
PRODUKSI
DENGAN
PENDEKATAN LINEAR GOAL PROGRAMMING (Studi kasus pada PT.
COCACOLA AMATIL INDONESIA)”
1.2 Perumusan Masalah
Permasalahan yang sekarang timbul di perusahaan adalah permintaan pasar yang
fluktuatif untuk setiap periode sehingga perusahaan harus menyusun model untuk
Universitas Sumatera Utara
3
merencanakan jumlah produksi untuk periode yang akan datang dengan targettarget yang ditetapkan perusahaan.
1.3 Batasan Masalah
Agar pembahasan masalah lebih jelas, maka penulis memberikan batasan yang
akan dilakukan yaitu :
1. Data produksi yang digunakan untuk meramalkan produksi periode
mendatang adalah data produksi 1 tahun terakhir (Januari-Desember 2013)
2. Proses produksi di perusahaan berlangsung normal.
3. Stok bahan baku di gudang selalu tersedia.
4. Harga bahan baku dan harga jual produk selama penelitian tidak berubah.
5. Setiap mesin yang digunakan selama proses produksi dalam kondisi baik
tanpa ada gangguan.
1.4 Tinjauan Pustaka
Perencanaan produksi adalah suatu perencanaan taktis yang bertujuan untuk
memberikan keputusan yang optimum berdasarkan sumber daya yang dimiliki
perusahaan dalam memenuhi permintaan akan produk yang dihasilkan (Nasution,
1999).
Perencanaan produksi merupakan bagian dari perencanaan operasional di
dalam perusahaan yang menjadi pegangan untuk merancang jadwal induk
produksi.
Dalam
penyusunan
perencanaan
produksi,
hal
yang
perlu
dipertimbangkan adalah adanya optimasi produksi sehingga akan dapat dicapai
tingkat biaya yang paling rendah untuk pelaksaan proses produksi tersebut (Anis
dkk, 2007)
Universitas Sumatera Utara
4
Subagyo dkk (1983) mengemukakan bahwa Linear Programming
merupakan suatu model umum yang dapat digunakan dalam pemecahan masalah
pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara optimal. Masalah tersebut
timbul apabila seseorang diharuskan untuk memilih atau menentukan tingkat
setiap
kegiatan
yang
dilakukannya,
di
mana
masing-masing
kegiatan
membutuhkan sumber yang sama sedangkan jumlahnya terbatas.
Bentuk umum model linear programming adalah
�
=∑
=
∑
=
= , , ,⋯,
Keterangan :
= , , ,⋯,
= Fungsi tujuan yang dicari nilai optimalnya (maksimum atau minimum)
= Kenaikan nilai Z apabila ada pertambahan tingkat kegiatan
dengan
satu satuan unit atau sumbangan setiap satuan keluaran kegiatan j
terhadap Z
= Tingkat kegiatan ke-j
= Macam kegiatan yang menggunakan sumber atau fasilitas yang tersedia
= Macam batasan sumber atau fasilitas yang tersedia
= Banyaknya sumber i yang diperlukan untuk menghasilkan setiap unit
keluaran kegiatan j
= Kapasitas sumber i
yang tersedia untuk dialokasikan ke setiap unit
kegiatan
Charnes dan Cooper (1961) memperkenalkan program tujuan ganda atau
multi-objektif pada tahun 1961. Mereka mengubah slacks variable dan surplus
Universitas Sumatera Utara
5
variable dalam Linear Programming dan menggantinya menjadi deviasi negative
dan deviasi positif dalam Goal Programming. Sedangkan fungsi tujuan berusaha
untuk meminimumkan penyimpangan (deviasi) diantara berbagai tujuan atau
sasaran yang ditetapkan, yaitu meminimumkan jarak batas yang dapat dicapai
oleh fungsi tujuan sebagaimana yang dikehendaki fungsi-sungsi kendala yang
mengikat fungsi tujuan tersebut sebagai syaratnya.
Adapun bentuk Linear Programming yang telah dimodifikasi menjadi Goal
Programming adalah :
+
=∑
=
=∑
−
+ +
+
+
∑
=
∑
+
−
−
− −
+
=
=
= , ,⋯,
= , ,⋯,
= , ,⋯,�
,
Keterangan :
+
= Deviasi
,
−
(penyimpangan)
yang
mempresentasikan
tingkat
yang
mempresentasikan
tingkat
pencapaian di bawah target.
−
+
+
= Deviasi
(penyimpangan)
pencapaian diatas target.
−
= Bobot untuk masing-masing pnyimpangan
= Koefisien fungsi kendala tujuan
+
dan
−
= Target atau tujuan yang ingin dicapai
= Koefisien fungsi kendala
= Jumlah sumber daya K yang tersedia
Universitas Sumatera Utara
6
Charles D & Timothy Simpson (2002), dalam paper “Goal Programming
Applications in Multidisciplinary Design Optimization”, mendapatkan bahwa goal
programming sangat cocok digunakan untuk masalah-masalah multi tujuan karena
melalui variabel deviasinya, goal programming secara otomatis menangkap
informasi tentang pencapaian relatif dari tujuan-tujuan yang ada. Oleh karena itu,
solusi optimal yang diberikan dapat dibatasi pada solusi feasible yang
menggabungkan ukuran – ukuran performansi yang diinginkan.
Boppana Chowdary & Jannes Slomp (2002), dalam paper “Production
Planning Under Dynamic Product Environment : A Multi-Objective Goal
Programming Approach”, memaparkan bahwa goal programming dapat
diterapkan secara efektif dalam perencanaan produksi karena metode goal
programming potensial untuk menyelesaikan aspek-aspek yang bertentangan
antara elemen-elemen dalam perencanaan produksi, yaitu konsumen, produk, dan
proses manufaktur.
1.5 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk memodelkan permasalahan sesuai dengan
target-target yang ditetapkan perusahaan untuk mengoptimalkan produksi pada
periode yang akan datang.
1.6 Kontribusi Penelitian
Tulisan ini diharapkan dapat memperluas dan memperdalam pengetahuan dan
wawasan pemikiran mengenai pemecahan permasalahan dengan pendekatan goal
programming, khususnya bagi penulis dan pembaca pada umumnya.Selain itu
diharapkan dengan penelitian ini dapat membantu para pemimpin perusahaan
untuk memodelkan permasalahan yang berhubungan dengan perencanaanproduksi
Universitas Sumatera Utara
7
yang dapat mengintegrasikan beberapa tujuan yang ingin dicapai dengan
keterbatasan-keterbatasan yang mengikat tujuan tersebut.
1.7 Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan adalah studi literatur dan riset lapangan.
Adapun tahapannya adalah sebagai berikut :
1. Identifikasi Masalah
2. Melakukan studi literatur yang berhubungan dengan perencanaan produksi
dan goal programming
3. Pengambilan data-data yang berhubungan tentang penelitian
4. Membuat model goal programming sesuai data yang diperoleh
5. Mengolah dan menyelesaikan model goal programming dengan software
QM.
6. Mengambil kesimpulan
Universitas Sumatera Utara