Model Optimasi Tak-Liner Untuk Masalah Kontainer Kargo Dengan Adanya Ketidakpastian
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Manajemen rantai pasokan dan logistik dalam industri telah lama digunakan sebagai alat untuk menetapkan kebijakan produksi dan distribusi serta alokasi produk. Cohen dan Lee (1988) menggambarkan pemodelan rantai
pasokan yang terdiri dari vendor bahan baku, pabrik primer dan sekunder
(masing-masing dengan persediaan bahan baku dan produk jadi), pusat distribusi, gudang dan daerah pelanggan. Kemudian, Cohen dan Moon (1991)
menggunakan optimasi rantai pasokan untuk menganalisis dampak skala, kompleksitas (biaya operasi adalah fungsi dari tingkat pemanfaatan dan jumlah
produk yang diproses di setiap fasilitas) dan bobot masing-masing faktor biaya
(misalnya produksi, transportasi dan biaya alokasi) pada desain dan pemanfaatan pola optimal dari sistem rantai pasokan.
Dengan meningkatnya persaingan, organisasi bisnis perlu meningkatkan
proses logistik yang berbeda untuk membuatnya lebih efisien dalam biaya.
Distribusi geografis global yang tidak merata dari sumber daya dan pelanggan
di seluruh dunia selalu menempatkan banyak tekanan ekstra pada layanan logistik untuk menjadi lebih efisien. Setiap gangguan dapat menyebabkan keterlambatan produk dan bahan baku yang selanjutnya mengakibatkan buruknya
1
Universitas Sumatera Utara
2
layanan terhadap pelanggan. Disadari bahwa sebagian besar barang-barang
konsumen tertahan berjam-jam dalam proses transportasi atau di rak-rak jika
dibandingkan dengan waktu produksi mereka sendiri. Persediaan ekstra yang
tidak perlu juga merupakan konsekuensi dari jaringan logistik yang buruk dan
lemah.
Operasi kargo udara umumnya menggunakan kedua kontainer murni dan
kontainer campuran. Kontainer murni termasuk paket yang akan dikirim ke
tujuan yang sama. Ketika kontainer ini diangkut ke hub, mereka dapat langsung ditransfer (disebut trans-load) dari pesawat ke pesawat. Kontainer campuran termasuk paket yang akan dikirim ke tujuan yang berbeda. Ini memerlukan proses penyortiran di hub untuk memisahkan paket-paket tertutup dan
memuatnya ke kontainer lainnya, yang kemudian dibawa melalui penerbangan
yang berbeda untuk tujuan yang berbeda. Kedua jenis pemuatan kontainer
ini memiliki dampak yang berbeda pada tempat asal (origin) dan pada hub.
Proses pemilahan wajib dilakukan untuk memuat kontainer murni di tempat
asal dan untuk penanganan kontainer campuran di hub. Menentukan rencana pemuatan kontainer yang optimal (yang termasuk volume permintaan
yang akan dimuat di setiap jenis kontainer murni/campuran dan jumlah setiap jenis kontainer murni/campuran yang perlu ditangani) di tempat asal
dan di hub merupakan hal yang sangat rumit, dan terkait dengan biaya operasi dan kendala-kendala tempat asal dan hub, yang pada gilirannya berhubungan dengan banyak faktor, seperti tuntutan kargo OD (Origin-Destination),
Universitas Sumatera Utara
3
konfigurasi kontainer, jumlah kontainer murni/campuran yang harus dimuat untuk setiap permintaan OD, kapasitas pesawat, kapasitas penanganan
masing-masing gerbang (gateway) dan hub, biaya penanganan setiap kontainer murni/campuran di setiap gerbang dan di hub, jadwal penerbangan, jendela waktu bandara yang tersedia dalam operasi yang dipengaruhi oleh jadwal
penerbangan, dan banyak kendala operasi terkait. Selain itu, gangguan stokastik tuntutan kargo harian sering terjadi dalam operasi yang sebenarnya, yang
secara alami juga mempengaruhi keputusan rencana pemuatan kontainer. Akibatnya, hampir tidak mungkin untuk menemukan solusi optimal tanpa analisis
yang sistematis.
Dalam penelitian ini diperhatikan problema keputusan rantai pasokan logistik yang muncul dalam industri perikanan laut di Indonesia. Perikanan laut
memainkan peran penting dalam pembangunan ekonomi Indonesia. Industri
ini juga dapat memberikan pekerjaan kepada orang-orang yang tinggal di daerah pesisir, untuk meningkatkan keuntungan finansial dari pemerintah daerah,
dan untuk melestarikan keberlanjutan. Sektor industri perikanan dapat diklasifikasikan menjadi tiga bagian yang berbeda, yaitu, penangkapan ikan di laut
terbuka, budidaya ikan, dan ikan olahan. Penelitian ini berfokus pada sektor
yang terakhir. Umumnya industri ikan olahan di Indonesia dapat ditemukan
di daerah pesisir. Terdapat banyak jenis ikan olahan yang dapat diproduksi,
seperti ikan asap, ikan asin, ikan yang diawetkan, dan lain sebagainya. Manajemen industri ikan olahan masih didominasi oleh bisnis tradisional kecil lokal
Universitas Sumatera Utara
4
yang menggunakan strategi manajemen konvensional. Mereka membutuhkan
manajemen rantai pasokan untuk mendistribusikan produksi ikan ke kota-kota
di Indonesia yang berlokasi di beberapa pulau. Waktu kadaluarsa ikan olahan
produk cukup singkat. Jenis produk seperti ini, yang disebut produk yang
mudah rusak (perishable), dapat dikonsumsi bila masih dalan keadaan segar
atau dalam waktu beberapa hari, tetapi setelah tanggal kadaluwarsa, produk
ini tidak layak lagi untuk dijual oleh pengecer. Produk yang mudah rusak,
seperti ikan olahan, akan menjadi kesulitan tambahan untuk manajemen rantai
pasokan logistik karena masa kadaluwarsa yang terbatas. Kesulitan-kesulitan
ini termasuk durasi penyimpanan produk terhadap tanggal kadaluarsa. Oleh
karena itu, jumlah yang dikirim ke pengecer dibatasi oleh masa kadaluwarsa
serta kapasitas penampungan pengecer.
Dalam praktek saat ini, operator penerbangan bergantung pada pengalaman staf dengan permintaan yang tetap dan terproyeksi untuk merancang
rencana pemuatah kontainer. Secara khusus, rencana pemuatan kontainer dirancang secara terpisah dan mandiri pada setiap gerbang dan di hub, dengan
mengabaikan keterkaitan antara semua gerbang dan hub dari perspektif sistem.
Untuk memudahkan, saat ini masing-masing volume OD (pada sebuah tempat
asal) hanya diklasifikasikan sebagai terpisah (yaitu, yang akan dimuat ke dalam kontainer murni) atau tidak (yaitu, yang akan dimuat ke dalam kontainer
campuran). Metode seperti ini tidak efisien dan tidak efektif, terutama untuk
jaringan layanan besar dan, akibatnya, akan menghasilkan solusi yang lebih
Universitas Sumatera Utara
5
rendah. Selain itu, gangguan stokastik tuntutan kargo harian sering terjadi dalam operasi yang sebenarnya. Masalahnya adalah bahwa dalam metode saat
ini permintaan kargo yang tetap dan terproyeksi digunakan untuk merancang
rencana pemuatan kontainer. Dengan demikian solusi yang dihasilkan mungkin tidak sesuai dengan permintaan yang sebenarnya, mungkin saja menjadi
lebih rendah.
Banyak penelitian kargo terkait telah dikhususkan untuk hal-hal seperti
karakteristik operator ekspres udara (Chestler, 1985), perencanaan jaringan
untuk operator internasional kargo udara (Current et al 1986; Hall, 1989; Lin,
2001; dan Lin et al, 2003), penjadwalan penerbangan untuk operator kargo
udara (OKelly, 1986; Antes et al 1998; dan Lin & Chen, 2003), analisis persaingan dan analisis konfigurasi untuk operator kargo udara (Lederer, 1993;
Zhang & Zhang, 2002; dan Zhang, 2003), strategi angkutan udara (Prokop,
2002), pemilihan lokasi hub (OKelly, 1986; Aykin, 1988; Chou, 1990; OKelly,
1992; Kuby & Grey, 1993; Aykin, 1995; Jaillet et al, 1996; Sohn & Park, 1997;
Sue, 1998; dan Nero, 1999), permasalahan pemuatan kapal (Sheffi et al, 1990)
dan rencana pemuatan kargo untuk ekspeditur (Xue & Lai, 1997). Semua
ini, bagaimanapun juga, memiliki fokus yang berbeda dari penelitian ini dan,
karena itu, tidak memberikan solusi rencana pemuatan kontainer yang efisien
untuk operator ekspres udara. Penelitian tentang masalah perencanaan yang
menyangkut gangguan stokastik yang terjadi dalam operasi telah dipelajari di
bidang lain (Mulvey & Ruszczynski, 1995; Du & Hall, 1997; Yan et al, 2008;
Universitas Sumatera Utara
6
Kenyon & Morton, 2003; dan List et al, 2003) tapi belum ditemukan (yang
terbaik dari pengetahuan peneliti) untuk menyelesaikan permasalahan rencana
pemuatan kargo udara untuk produk yang mudah rusak.
Untuk menjadi kompetitif secara global, operator udara ekspres internasional harus memiliki perencanaan pemuatan kontainer kargo yang baik. Untuk merancang rencana pemuatan kontainer kargo yang baik, operator harus
mempertimbangkan tidak hanya biaya operasi bandara, tetapi juga ketidakpastian permintaan pasar di operasi yang sebenarnya. Untuk menyelesaikan
tuntutan stokastik harian yang terjadi dalam praktek perlu dikembangkan model rencana pemuatan kontainer kargo dengan permintaan stokastik sehingga
dapat meminimalkan biaya penanganan total. Model dan metode solusi yang
dikembangkan dalam penelitian ini diharapkan menjadi alat perencanaan yang
berguna untuk operator ekspres udara dalam memutuskan rencana pemuatan
kontainer kargo, dalam rangka untuk menurunkan biaya operasi, meningkatkan
keuntungan dan daya saing pasar.
1.2 Perumusan Masalah
Dalam penelitian ini, mengacu kepada model yang telah dikembangkan
Yan et al (2008), diberikan tuntutan kargo, jadwal penerbangan, kapasitas pemuatan pesawat, kapasitas penanganan kontainer di setiap asal dan di hub,
fungsi biaya penanganan kontainer di setiap gerbang dan di hub, biaya untuk
mengangkut volume limpahan oleh pihak ketiga, dan parameter-parameter
Universitas Sumatera Utara
7
lainnya, dikembangkan model pemrograman tak linier bilangan bulat campuran [mixed integer nonlinier programming (MINLP)] yang mempertimbangkan
prioritas bagi produk yang mudah rusak dan metode solusi dari perspektif
operator ekspres udara.
1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model sekaligus metode
solusinya bagi permasalahan rencana pemuatan kontainer kargo dengan permintaan stokastik sehingga dapat meminimalkan biaya penanganan total.
1.4 Kontribusi Penelitian
Model yang dikembangkan dalam penelitian ini dapat menjadi pendekatan
alternatif dalam masalah keputusan rantai pasokan logistik yang muncul dalam industri perikanan laut di Indonesia. Metode solusi yang dikembangkan
untuk menyelesaikan masalah keputusan rantai pasokan tersebut dapat membantu pengambil keputusan dalam menentukan nilai minimum dari total biaya
operasi kontainer, dengan kendala-kendala operasi terkait.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Manajemen rantai pasokan dan logistik dalam industri telah lama digunakan sebagai alat untuk menetapkan kebijakan produksi dan distribusi serta alokasi produk. Cohen dan Lee (1988) menggambarkan pemodelan rantai
pasokan yang terdiri dari vendor bahan baku, pabrik primer dan sekunder
(masing-masing dengan persediaan bahan baku dan produk jadi), pusat distribusi, gudang dan daerah pelanggan. Kemudian, Cohen dan Moon (1991)
menggunakan optimasi rantai pasokan untuk menganalisis dampak skala, kompleksitas (biaya operasi adalah fungsi dari tingkat pemanfaatan dan jumlah
produk yang diproses di setiap fasilitas) dan bobot masing-masing faktor biaya
(misalnya produksi, transportasi dan biaya alokasi) pada desain dan pemanfaatan pola optimal dari sistem rantai pasokan.
Dengan meningkatnya persaingan, organisasi bisnis perlu meningkatkan
proses logistik yang berbeda untuk membuatnya lebih efisien dalam biaya.
Distribusi geografis global yang tidak merata dari sumber daya dan pelanggan
di seluruh dunia selalu menempatkan banyak tekanan ekstra pada layanan logistik untuk menjadi lebih efisien. Setiap gangguan dapat menyebabkan keterlambatan produk dan bahan baku yang selanjutnya mengakibatkan buruknya
1
Universitas Sumatera Utara
2
layanan terhadap pelanggan. Disadari bahwa sebagian besar barang-barang
konsumen tertahan berjam-jam dalam proses transportasi atau di rak-rak jika
dibandingkan dengan waktu produksi mereka sendiri. Persediaan ekstra yang
tidak perlu juga merupakan konsekuensi dari jaringan logistik yang buruk dan
lemah.
Operasi kargo udara umumnya menggunakan kedua kontainer murni dan
kontainer campuran. Kontainer murni termasuk paket yang akan dikirim ke
tujuan yang sama. Ketika kontainer ini diangkut ke hub, mereka dapat langsung ditransfer (disebut trans-load) dari pesawat ke pesawat. Kontainer campuran termasuk paket yang akan dikirim ke tujuan yang berbeda. Ini memerlukan proses penyortiran di hub untuk memisahkan paket-paket tertutup dan
memuatnya ke kontainer lainnya, yang kemudian dibawa melalui penerbangan
yang berbeda untuk tujuan yang berbeda. Kedua jenis pemuatan kontainer
ini memiliki dampak yang berbeda pada tempat asal (origin) dan pada hub.
Proses pemilahan wajib dilakukan untuk memuat kontainer murni di tempat
asal dan untuk penanganan kontainer campuran di hub. Menentukan rencana pemuatan kontainer yang optimal (yang termasuk volume permintaan
yang akan dimuat di setiap jenis kontainer murni/campuran dan jumlah setiap jenis kontainer murni/campuran yang perlu ditangani) di tempat asal
dan di hub merupakan hal yang sangat rumit, dan terkait dengan biaya operasi dan kendala-kendala tempat asal dan hub, yang pada gilirannya berhubungan dengan banyak faktor, seperti tuntutan kargo OD (Origin-Destination),
Universitas Sumatera Utara
3
konfigurasi kontainer, jumlah kontainer murni/campuran yang harus dimuat untuk setiap permintaan OD, kapasitas pesawat, kapasitas penanganan
masing-masing gerbang (gateway) dan hub, biaya penanganan setiap kontainer murni/campuran di setiap gerbang dan di hub, jadwal penerbangan, jendela waktu bandara yang tersedia dalam operasi yang dipengaruhi oleh jadwal
penerbangan, dan banyak kendala operasi terkait. Selain itu, gangguan stokastik tuntutan kargo harian sering terjadi dalam operasi yang sebenarnya, yang
secara alami juga mempengaruhi keputusan rencana pemuatan kontainer. Akibatnya, hampir tidak mungkin untuk menemukan solusi optimal tanpa analisis
yang sistematis.
Dalam penelitian ini diperhatikan problema keputusan rantai pasokan logistik yang muncul dalam industri perikanan laut di Indonesia. Perikanan laut
memainkan peran penting dalam pembangunan ekonomi Indonesia. Industri
ini juga dapat memberikan pekerjaan kepada orang-orang yang tinggal di daerah pesisir, untuk meningkatkan keuntungan finansial dari pemerintah daerah,
dan untuk melestarikan keberlanjutan. Sektor industri perikanan dapat diklasifikasikan menjadi tiga bagian yang berbeda, yaitu, penangkapan ikan di laut
terbuka, budidaya ikan, dan ikan olahan. Penelitian ini berfokus pada sektor
yang terakhir. Umumnya industri ikan olahan di Indonesia dapat ditemukan
di daerah pesisir. Terdapat banyak jenis ikan olahan yang dapat diproduksi,
seperti ikan asap, ikan asin, ikan yang diawetkan, dan lain sebagainya. Manajemen industri ikan olahan masih didominasi oleh bisnis tradisional kecil lokal
Universitas Sumatera Utara
4
yang menggunakan strategi manajemen konvensional. Mereka membutuhkan
manajemen rantai pasokan untuk mendistribusikan produksi ikan ke kota-kota
di Indonesia yang berlokasi di beberapa pulau. Waktu kadaluarsa ikan olahan
produk cukup singkat. Jenis produk seperti ini, yang disebut produk yang
mudah rusak (perishable), dapat dikonsumsi bila masih dalan keadaan segar
atau dalam waktu beberapa hari, tetapi setelah tanggal kadaluwarsa, produk
ini tidak layak lagi untuk dijual oleh pengecer. Produk yang mudah rusak,
seperti ikan olahan, akan menjadi kesulitan tambahan untuk manajemen rantai
pasokan logistik karena masa kadaluwarsa yang terbatas. Kesulitan-kesulitan
ini termasuk durasi penyimpanan produk terhadap tanggal kadaluarsa. Oleh
karena itu, jumlah yang dikirim ke pengecer dibatasi oleh masa kadaluwarsa
serta kapasitas penampungan pengecer.
Dalam praktek saat ini, operator penerbangan bergantung pada pengalaman staf dengan permintaan yang tetap dan terproyeksi untuk merancang
rencana pemuatah kontainer. Secara khusus, rencana pemuatan kontainer dirancang secara terpisah dan mandiri pada setiap gerbang dan di hub, dengan
mengabaikan keterkaitan antara semua gerbang dan hub dari perspektif sistem.
Untuk memudahkan, saat ini masing-masing volume OD (pada sebuah tempat
asal) hanya diklasifikasikan sebagai terpisah (yaitu, yang akan dimuat ke dalam kontainer murni) atau tidak (yaitu, yang akan dimuat ke dalam kontainer
campuran). Metode seperti ini tidak efisien dan tidak efektif, terutama untuk
jaringan layanan besar dan, akibatnya, akan menghasilkan solusi yang lebih
Universitas Sumatera Utara
5
rendah. Selain itu, gangguan stokastik tuntutan kargo harian sering terjadi dalam operasi yang sebenarnya. Masalahnya adalah bahwa dalam metode saat
ini permintaan kargo yang tetap dan terproyeksi digunakan untuk merancang
rencana pemuatan kontainer. Dengan demikian solusi yang dihasilkan mungkin tidak sesuai dengan permintaan yang sebenarnya, mungkin saja menjadi
lebih rendah.
Banyak penelitian kargo terkait telah dikhususkan untuk hal-hal seperti
karakteristik operator ekspres udara (Chestler, 1985), perencanaan jaringan
untuk operator internasional kargo udara (Current et al 1986; Hall, 1989; Lin,
2001; dan Lin et al, 2003), penjadwalan penerbangan untuk operator kargo
udara (OKelly, 1986; Antes et al 1998; dan Lin & Chen, 2003), analisis persaingan dan analisis konfigurasi untuk operator kargo udara (Lederer, 1993;
Zhang & Zhang, 2002; dan Zhang, 2003), strategi angkutan udara (Prokop,
2002), pemilihan lokasi hub (OKelly, 1986; Aykin, 1988; Chou, 1990; OKelly,
1992; Kuby & Grey, 1993; Aykin, 1995; Jaillet et al, 1996; Sohn & Park, 1997;
Sue, 1998; dan Nero, 1999), permasalahan pemuatan kapal (Sheffi et al, 1990)
dan rencana pemuatan kargo untuk ekspeditur (Xue & Lai, 1997). Semua
ini, bagaimanapun juga, memiliki fokus yang berbeda dari penelitian ini dan,
karena itu, tidak memberikan solusi rencana pemuatan kontainer yang efisien
untuk operator ekspres udara. Penelitian tentang masalah perencanaan yang
menyangkut gangguan stokastik yang terjadi dalam operasi telah dipelajari di
bidang lain (Mulvey & Ruszczynski, 1995; Du & Hall, 1997; Yan et al, 2008;
Universitas Sumatera Utara
6
Kenyon & Morton, 2003; dan List et al, 2003) tapi belum ditemukan (yang
terbaik dari pengetahuan peneliti) untuk menyelesaikan permasalahan rencana
pemuatan kargo udara untuk produk yang mudah rusak.
Untuk menjadi kompetitif secara global, operator udara ekspres internasional harus memiliki perencanaan pemuatan kontainer kargo yang baik. Untuk merancang rencana pemuatan kontainer kargo yang baik, operator harus
mempertimbangkan tidak hanya biaya operasi bandara, tetapi juga ketidakpastian permintaan pasar di operasi yang sebenarnya. Untuk menyelesaikan
tuntutan stokastik harian yang terjadi dalam praktek perlu dikembangkan model rencana pemuatan kontainer kargo dengan permintaan stokastik sehingga
dapat meminimalkan biaya penanganan total. Model dan metode solusi yang
dikembangkan dalam penelitian ini diharapkan menjadi alat perencanaan yang
berguna untuk operator ekspres udara dalam memutuskan rencana pemuatan
kontainer kargo, dalam rangka untuk menurunkan biaya operasi, meningkatkan
keuntungan dan daya saing pasar.
1.2 Perumusan Masalah
Dalam penelitian ini, mengacu kepada model yang telah dikembangkan
Yan et al (2008), diberikan tuntutan kargo, jadwal penerbangan, kapasitas pemuatan pesawat, kapasitas penanganan kontainer di setiap asal dan di hub,
fungsi biaya penanganan kontainer di setiap gerbang dan di hub, biaya untuk
mengangkut volume limpahan oleh pihak ketiga, dan parameter-parameter
Universitas Sumatera Utara
7
lainnya, dikembangkan model pemrograman tak linier bilangan bulat campuran [mixed integer nonlinier programming (MINLP)] yang mempertimbangkan
prioritas bagi produk yang mudah rusak dan metode solusi dari perspektif
operator ekspres udara.
1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model sekaligus metode
solusinya bagi permasalahan rencana pemuatan kontainer kargo dengan permintaan stokastik sehingga dapat meminimalkan biaya penanganan total.
1.4 Kontribusi Penelitian
Model yang dikembangkan dalam penelitian ini dapat menjadi pendekatan
alternatif dalam masalah keputusan rantai pasokan logistik yang muncul dalam industri perikanan laut di Indonesia. Metode solusi yang dikembangkan
untuk menyelesaikan masalah keputusan rantai pasokan tersebut dapat membantu pengambil keputusan dalam menentukan nilai minimum dari total biaya
operasi kontainer, dengan kendala-kendala operasi terkait.
Universitas Sumatera Utara