OPTIMISASI JUMLAH PRODUKSI CPO DENGAN BIAYA MINIMUM MELALUI PENDEKATAN LINEAR PROGRAMMING DI PTPN IV KEBUN AIR BATU DRAFT TUGAS SARJANA Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Industri

  OPTIMISASI JUMLAH PRODUKSI CPO DENGAN BIAYA MINIMUM MELALUI PENDEKATAN LINEAR PROGRAMMING DI PTPN IV KEBUN AIR BATU DRAFT TUGAS SARJANA Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Industri Oleh ANTONIUS SIANTURI 080403062 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 MEDAN 2013

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus, atas segala berkat dan karunianya sehingga penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan penulisan Tugas Sarjana ini.

  Tugas Sarjana ini merupakan salah satu syarat akademis yang harus diselesaikan

setiap mahasiswa jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  

Adapun judul tugas sarjana ini adalah Optimisasi Jumlah Produksi CPO dengan Biaya

Minimum melalui Pendekatan Linear Programming Di PTPN IV Kebun Air Baru

  Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Sarjana ini belum sepenuhnya sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan Tugas Sarjana ini.

  Akhir kata, penulis mengharapkan semoga Tugas Sarjana ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca. Tuhan memberkati kita semua. Terima kasih.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN PENULIS.

  OKTOBER 2012

UCAPAN TERIMA KASIH

  Pertama dan yang utama penulis mengucapkan terima kasih kepada Tuhan Yesus Kristus karena atas kuasa-Nya Tugas Sarjana ini dapat diselesaikan. Dalam penulisan Tugas Sarjana ini Penulis juga banyak mendapatkan dorongan dan bantuan baik moril maupun materil dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini Penulis ingin menyampaikan banyak terima kasih kepada pihak yang telah memberikan bantuan, antara lain : 1.

  Teristimewa buat kedua orang tua saya yang tercinta S.Sianturi dan L.

  Nainggolan, S.Pd yang selalu memberikan dukungan, doa, nasehat, dan materi yang sangat membantu dalam penyelesaian Tugas Sarjana.

  2. Bapak Ir. Abadi Ginting SS, MSIE selaku Pembimbing I yang telah membimbing penulis dari awal sampai akhir penelitian dalam penulisan Tugas Sarjana ini.

3. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT. selaku Pembimbing II dan Sekretaris

  Departemen Teknik Industri yang telah membimbing penulis dari awal sampai akhir penelitian dalam penulisan Tugas Sarjana ini.

  4. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku Ketua Departemen Teknik Industri yang membantu mahasiswanya untuk menyelesaikan studinya

  5. Ibu Tuti Sarma Sinaga, ST, MT dan Bapak Ikhsan Siregar, ST, M.Eng selaku dosen pembanding yang telah membantu dalam penyempurnaan tugas akhir ini

  6. Bapak Azman, yang telah meluangkan waktu untuk menerima dan membantu selama melakukan penelitian dan juga seluruh staff dan karyawan PTPN IV Kebun Air Batu 7. Ketiga saudara saya Luciana Sianturi, Elizabeth Sianturi dan Leonardo Sianturi yang selalu memberi dukungan kepada saya.

  8. Teman-teman seperjuangan Fitri M Siahaan dan Eka serta semua stambuk 2008 yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini.

  9. Saudara-saudara yang selalu mendukung dalam doa Iman, Fince, Andi, Berlin, Samuel, dan teman-teman lain di pelayanan.

  10. Sahabat terkasih yang senantiasa memberikan motivasi dan semangat Asima Juliyana Siregar.

  Semoga dengan adanya Tugas Sarjana ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak. Penulis mengharapkan kritik dan saran untuk perbaikan ke depan.

  Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN PENULIS.

  APRIL 2013

  

ABSTRAK

  Penentuan kebijakan dalam perencanaan produksi membutuhkan dasar pertimbangan yang tepat. Dimana, tidak cukup hanya berdasarkan pertimbangan empiris melainkan dibutuhkan sebuah dasar teoritis berdasarkan metode keilmuan. PTPN IV Kebun Air Batu merupakan perusahaan perkebunan dan pengolahan TBS (Tandan Buah Segar). Instruksi kebijakan produksi dalam rangka memenuhi permintaan CPO (Crude Palm Oil) umumnya dilakukan berdasarkan pertimbangan empiris sehingga dibutuhkan sebuah pertimbangan teoritis untuk membantu manajemen perusahaan dalam mengambil kebijakan yang tepat.

  Penelitian ini merupakan aplikasi model linear di dalam perusahaan perkebunan untuk menentukan biaya produksi CPO minimum pada tingkat produksi yang optimum dengan menggunakan metode Linear Programming yang dapat dipakai dalam melakukan perencanan produksi. Fungsi obyektif yang diuji adalah Min Z = + 1.567.890 + 1.895.290 + 1.471.970

  Σ 1.936.620

  11

  21

  12

  22

• 369.174 + 55.380 + 403.575 + 60.540 + 4.697.520

  31

  41

  32

  42

  51

  5.226.520 + 22.243.679 + 29.441.194 . Dalam pengujian model,

  52

  61

  62

  beberapa kendala menyebabkan model sulit untuk dipecahkan yaitu pada kendala ketersediaan TBS. Untuk itu dilakukan relaksasi pada model dengan menghapus kendala yang menyebabkan model sulit untuk dipecahkan.

  Perhitungan dilakukan dengan menggunakan 5 metode dalam linear

  

programming . Dari lima metode terdapat 4 metode memberikan hasil yang sama

  yaitu jumlah produksi CPO sebesar 14763 ton dengan biaya minimum sebesar Rp 114.258.100.000. Untuk membantu perhitungan model digunakan software POM yang memiliki kelebihan dalam tampilan iterasi yang lebih detil.

  Kata Kunci : Linear Programming, Biaya, Minimisasi, Relaksasi

  

DAFTAR ISI

BAB HALAMAN HALAMAN JUDUL ........................................................................ i LEMBAR PENGESAHAN ............................................................ ii KATA PENGANTAR ..................................................................... iii UCAPAN TERIMA KASIH ........................................................... iv ABSTRAK ........................................................................................ vi DAFTAR ISI ................................................................................... vii DAFTAR TABEL ............................................................................ xii DAFTAR GAMBAR ....................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN .................................................................... xv

  I. PENDAHULUAN .............................................................................. I-1

  1.1. Latar Belakang Permasalahan ...................................................... I-1

  1.2. Rumusan Permasalahan ............................................................... I-3

  1.3. Tujuan Penelitian ......................................................................... I-3

  1.4. Asumsi dan Batasan Penelitian ..................................................... I-4

  1.5. Sistematika Penulisan ................................................................... I-5 II. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN...........................................

  II-1 2.1.Sejarah Perusahaan .......................................................................

  II-1 2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha .....................................................

  II-4

  

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

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

  II-5 2.4. Daerah Pemasaran ........................................................................

  II-5

  2.5. Dampak Sosial Ekonomi Masyarakat Sekitar Lokasi Perusahaan ...................................................................................

  II-5 2.6. Organisasi dan Manajemen ..........................................................

  II-7 2.6.1. Struktur Organisasi Perusahaan .......................................

  II-8 2.6.2. Pembagian Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab .....

  II-11 2.6.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja ...............................

  II-25 2.7.4. Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya .......................

  II-24 III. LANDASAN TEORI .......................................................................

  III-1 3.1. Defenisi Perencanaan dan Pengendalian Produksi .....................

  III-1 3.2. Ruang Lingkup Perencanaan dan Pengendalian Produksi.. ........

  III-2 3.3. Sifat-sifat Perencanaan Produksi .................................................

  III-4 3.4. Defenisi Optimisasi .....................................................................

  III-9

  3.4.1. Optimisasi Profit ............................................................. III-11

  3.4.2. Minimisasi Biaya ............................................................ III-12

  3.5. Program Linear (Linear Programming) ..................................... III-13 3.6. Matriks .......................................................................................

  III-17 3.7. Metode Simpleks ........................................................................

  III-24

  

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

   HALAMAN 3.8. Metode Big-M dan 2-Phase .......................................................

  III-31 3.9. Integer Programming .................................................................

  III-33 3.10. Revised Simplex Method ..........................................................

  III-36 3.11. Dualitas ....................................................................................

  III-39 3.12. Software QM For Windows ......................................................

  III-49 3.13. LiPS Software ..........................................................................

  III-55 3.14. Asam Lemak Bebas .................................................................

  III-56 3.15. Kebijakan Persediaan (Safety Stock dan Buffer Stock) ............

  III-58 3.16. Perencanaan Kapasitas .............................................................

  III-60 3.17. Relaksasi ..................................................................................

  III-61 IV. METODOLOGI PENELITIAN ...................................................

  IV-1 4.1. Lokasi dan Waktu Penelitian ....................................................

  IV-1 4.2. Jenis Penelitian ..........................................................................

  IV-1 4.3. Kerangka Konseptual .................................................................

  IV-1 4.4. Rancangan Penelitian .................................................................

  IV-6

  4.4.1. Identifikasi Masalah, Penetapan Tujuan dan Manfaat Penelitian ........................................................................

  IV-8 4.4.2. Studi Pendahuluan ...........................................................

  IV-8 4.4.3. Pengumpulan Data ..........................................................

  IV-8

  4.4.4. Pengolahan Data ............................................................. IV-10

  

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

   HALAMAN

  4.4.5. Analisis Pemecahan Masalah ....................................... IV-18

  4.4.6. Kesimpulan dan Saran ....................................... IV-19

  V. PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ........................ V-I

  5.1. Pengumpulan Data ...................................................................... V-1

  5.1.1. Data Permintaan CPO ...................................................... V-1

  5.1.2. Data Faktor Rendemen ..................................................... V-2

  5.1.3. Data TBS yang Tidak Memenuhi Spesifikasi .................. V-3

  5.1.4. Ketersediaan Kapasitas Pabrik ......................................... V-4

  5.1.5. Persediaan CPO dan Biaya Penyimpanan ........................ V-4

  5.1.6. Data Ketersediaan Tenaga Kerja Panen dan Biaya Tenaga Kerja .................................................................... V-5

  5.1.7. Data Jumlah Truk yang Tersedia dan Biaya Transportasi V-5

  5.1.8. Data Harga TBS ............................................................... V-5

  5.1.9. Data Biaya Pengolahan TBS ............................................ V-5

  5.2. Pengolahan Data.......................................................................... V-6

  5.2.1. Penentuan Variabel Keputusan ........................................ V-6

  5.2.2. Penentuan Fungsi Kendala ............................................... V-7

  5.2.2.1. Fungsi Kendala Pertama .................................... V-7

  5.2.2.2. Fungsi Kendala Kedua ....................................... V-9

  5.2.2.3. Fungsi Kendala Ketiga ...................................... V-10

  

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

   HALAMAN

  5.2.2.4. Fungsi Kendala Keempat ................................... V-12

  5.2.2.5. Fungsi Kendala Kelima ..................................... V-13

  5.2.2.6. Fungsi Kendala Keenam .................................... V-14

  5.2.3. Fungsi Tujuan .................................................................. V-14

  5.2.4. Pembentukan Model Linear Programming ..................... V-16

  5.2.5. Formulasi Model Linear Programming ........................... V-17

  5.2.6. Penyelesaian Fungsi Linear Programming dengan

  Software QM dan LiPs ................................................... V-19 VI. ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ........................................

  VI-1

  6.1. Analisis Hasil Pengolahan dengan Metode-metode Linear

Programming .............................................................................

  VI-1 6.2. Analisa Perencanaan Produksi ....................................................

  VI-3 6.3. Analisis Sensitivitas ....................................................................

  VI-4 VII. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................

  VII-1 7.1. Kesimpulan .................................................................................

  VII-1 7.2. Saran ............................................................................................

  VII-2

  DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

  

DAFTAR TABEL

TABEL HALAMAN 2.1. Jumlah Tenaga Kerja Di PTPN IV Kebun Air Batu ............................

  II-26 2.2. Jam Kerja untuk Karyawan Pabrik dan Kantor ...................................

  II-26 3.1. Bentuk Kanonik dan Bentuk Standart Program Linear........................

  III-14 3.2. Simpleks dalam Bentuk Matriks ..........................................................

  III-38 3.3. Hubungan Primal dan Dual .................................................................

  III-46 3.4. Formulasi Metode Linear Programming ..............................................

  III-47

  5.1. Permintaan CPO Tahun 2012 .............................................................. V-2

  5.2. Faktor Rendemen Kebun Inti ............................................................... V-2

  5.3. TBS yang Tidak Memenuhi Spesifikasi .............................................. V-3

  5.4. Jumlah Jam Kerja yang Tersedia Tahun 2012 ..................................... V-4

  5.5. Ketersediaan Kapasitas Pabrik ............................................................. V-4

  5.6. Persediaan CPO Di Tangki Timbun Sebelumnya ................................ V-4

  5.7. Ketersediaan Tenaga Kerja Panen ....................................................... V-5

  5.8. Jumlah Truk yang Tersedia .................................................................. V-5

  5.9. Harga TBS ............................................................................................ V-6

  5.10. Biaya Pengolahan TBS ...................................................................... V-6

  5.11. Tabel Awal ......................................................................................... V-20

  5.12. Solusi Optimal dengan Software QM ................................................ V-21

  5.13. Hasil Perhitungan dengan Menggunakan Metode-metode Linear Programming ......................................................................... V-22

  

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL

   HALAMAN

  5.14. Solusi Optimum Kontinyu ................................................................. V-24

  5.15. Sub Problem Nilai X

  21 dan X 22 ......................................................... V-24

  5.16. Hasil Relaksasi Ketersediaan Pihak Swasta ....................................... V-25

  6.1. Hasil Pengolahan dengan Menggunakan Metode-metode Pada Linear Programming ..................................................................

  VI-1 6.2. Hasil Perencanaan Produksi Tahun 2013 .............................................

  VI-2 6.3. Nilai Optimal dari Jumlah Produksi dan Persediaan CPO ...................

  VI-4 6.4. Nilai Optimal Ketersediaan Jumlah TBS .............................................

  VI-4 6.5. Analisis Sensitivitas .............................................................................

  VI-5 6.5. Analisis Sensitivitas Jumlah Permintaan dan Kapasitas Pabrik ...........

  VI-6 6.6. Analisis Kapasitas Produksi .................................................................

  VI-7 6.7. Analisis Sensitivitas Ketersediaan TBS ...............................................

  VI-9 6.8. Hasil Relaksasi Ketersediaan TBS PIhak Swasta ................................

  VI-9

  6.9. Analisis Sensitivitas Jumlah Pekerja dan Alat Transportasi ................ VI-10

  

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR HALAMAN 2.1. Struktur Organisasi PTPN IV Kebun Air Batu ....................................

  II-10 3.1. Bagan Solusi Branch and Bound .........................................................

  III-36 3.2. Tampilan Awal Linear Programming ..................................................

  III-51 3.3. Input Data Tabel ...................................................................................

  III-52 3.4. Tabel Hasil ...........................................................................................

  III-52 3.5. Tabel Ranging ......................................................................................

  III-53 3.6. Tabel Solution List ...............................................................................

  III-53 3.7. Tabel Iterasi ..........................................................................................

  III-54 3.8. Contoh Grafik Linear Programming ...................................................

  III-55 3.9. Tampilan Software LiPS ......................................................................

  III-56 4.1. Bagan Sistem Rantai Supply Pengelolaan CPO...................................

  IV-3 4.2. Kerangka Konseptual Penelitian ..........................................................

  IV-6 4.3. Blok Diagram Rancangan Penelitian ...................................................

  IV-7

  5.1. Bagan Hasil Relaksasi Ketersediaan TBS Pihak Swasta ..................... V-25