Perencanaan Persediaan Barang Jadi dengan Mempertimbangkan Permintaan yang Diprediksi dengan Markov Chain (Studi Kasus: PT. Union Confectionery)
PERENCANAAN PERSEDIAAN BARANG JADI DENGAN
MENGGUNAKAN MARKOV CHAIN DI PERUSAHAAN PERMEN
(STUDI KASUS: PT. UNION CONFECTIONERY)
TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh
YORA MARDANI
NIM : 120403122
DEPART EMEN 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
No. Dok.: FM-GKM-TI-TS-01-03A; Tgl. Efektif : 01Desember 2015;
Revisi : 00
Universitas Sumatera Utara
PERENCANAAN PERSEDIAAN BARANG JADI DENGAN
MENGGUNAKAN MARKOV CHAIN DI PERUSAHAAN PERMEN
(STUDI KASUS: PT. UNION CONFECTIONERY)
TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh
YORA MARDANI
NIM : 120403122
Disetujui Oleh
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
(Prof. Dr. Ir. Harmein Nasution, M.S.I.E)
(Tuti Sarma Sinaga, ST, MT)
DEPART EMEN 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
No. Dok.: FM-GKM-TI-TS-01-03A; Tgl. Efektif : 01Desember 2015;
Revisi : 00
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Sarjana ini.
Tugas Sarjana ini merupakan salah satu syarat 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
“Perencanaan
Persediaan
Barang
Jadi
dengan
Mempertimbangkan Permintaan yang Diprediksi dengan Markov Chain
(Studi Kasus: PT. Union Confectionery)”.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan Tugas
Sarjana ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan masukan yang
bersifat membangun demi kesempurnaan laporan Tugas Sarjana ini. Semoga
Tugas Sarjana ini dapat bermanfaat bagi penulis, perpustakaan Universitas
Sumatera Utara, dan pembaca lainnya.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENULIS
MEDAN, JANUARI 2017
Universitas Sumatera Utara
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. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT dan Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku
Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara
2. Bapak Ir. Mangara M. Tambunan, M. Sc. selaku Koordinator Tugas Sarjana
yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan arahan yang mendukung
penyelesaian laporan Tugas Sarjana ini.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. Harmein Nasution, M.S.I.E selaku Dosen Pembimbing I
Tugas Sarjana yang telah meluangkan waktu dan memberikan ilmu,
bimbingan, pengarahan serta motivasi untuk penulis dalam
penyelesaian
laporan Tugas Sarjana ini.
4. Ibu Tuti Sarma Sinaga, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II Tugas Sarjana
yang juga telah meluangkan waktu dan memberikan ilmu, bimbingan,
pengarahan serta motivasi untuk penulis dalam penyelesaian laporan Tugas
Sarjana ini.
Universitas Sumatera Utara
5. Kedua Orang tua penulis, Bapak Zulfa dan Ibu Periwati, yang tiada hentinya
mendukung penulis baik secara moril maupun materil sehingga laporan ini
dapat diselesaikan.
6. Bapak Hadi Wijaya dan Bapak Surya Aditya, selaku pembimbing lapangan di
PT Union Confectionery yang telah banyak membantu penulis dalam
penelitian.
7. Seluruh staf dan karyawan Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara yang telah menyalurkan bantuan dan tenaga
dalam memperlancar Tugas Sarjana ini.
8. Rekan seperjuangan penyelesaian Tugas Sarjana di PT Union Confectionery,
Melisa, yang telah memberikan bantuan dalam pengerjaan laporan tugas akhir
ini.
9. Kakak-kakak penulis, Lilian Devanita dan Mirna Oktavani, yang telah
memberikan dukungan penuh kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas
Sarjana ini.
10. Sahabat dekat penulis, Nurul Atikah, Zulaika, Khairunnisa, yang telah
memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan
Tugas Sarjana ini.
11. Sahabat Kompleks dwikorokere(n) Prima Indah Kurnia, Jeni Nursaadah,
Varadila Okayanda, Diva Varian Koto Deli, Famy Bisyawqi, Yuniken Anggia
dan Anika Restu Pradini
yang telah memberikan bantuan dalam
menyelesaikan Tugas Sarjana ini.
Universitas Sumatera Utara
12. Keluarga besar IMAPALIKO-SU yang selalu mendampingi dalam suka
maupun duka selama di Medan.
13. Teman-teman angkatan 2012 (DUA BELATI) yang telah memotivasi penulis
dalam penyelesaiaan laporan ini.
Kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu dan
telah banyak memberikan bantuan dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini, penulis
mengucapkan terima kasih. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Persediaan merupakan salah satu faktor yang penting bagi suatu perusahaan, tetapi
masih banyak perusahaan yang tidak mengetahui bagaimana memonitoring
persediaannya sehingga tidak terlalu banyak atau tidak terlalu sedikit. Beberapa
hal yang penting adalah mengetahui berapa banyak permintaan yang harus
dipersiapkan oleh perusahaan untuk memenuhi persediaan untuk periode
mendatang. PT. Union Confectionery adalah perusahaan yang bergerak di bidang
industri produksi makanan berupa permen yang dihasilkan sesuai dengan
permintaan pasar dan pelanggan. Permasalahan yang timbul pada PT. Union
Confectionery adalah dalam hal pemenuhan permintaan konsumen sehingga
perusahaan belum mampu menentukan jumlah persediaan yang harus disediakan.
Karena itu dibutuhkan sebuah manajemen persediaan untuk menganalisa tingkat
persediaan yang paling optimum. Perencanaan kebutuhan material sangat
memerlukan peramalan permintaan konsumen yang dihitung dari permintaan
masa lalu, sehingga dapat memperkirakan kebutuhan dimasa mendatang.
Penulisan ini bertujuan untuk meneliti berapakah persediaan yang harus dimiliki
oleh perusahaan dan berapakah biaya yang harus dikeluarkan persediaan untuk
memenuhi persediaan tersebut. Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian
deskriptif, dengan jenis data kuantitatif. Metode penelitian yang digunakan adalah
metode Markov Chain. Kesimpulan dari penelitian ini adalah perusahaan harus
memperhitungkan berapakah persediaan yang harus kita punya untuk memenuhi
permintaan untuk periode mendatang. Informasi yang cepat, tepat, dan akurat
diperlukan dalam merencanakan dan mengendalikan persediaan barang. Untuk itu
dirancang sebuah desain sistem informasi tersediaan barang terkomputerisasi
secara konsep.
Kata Kunci : Forecasting, Markov Chain, Order Quantity, Stock, Optimal,
Infomation System dan Design.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
BAB
HALAMAN
LEMBAR JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................................
i
SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA .........................................
ii
KATA PENGANTAR ....................................................................................
iii
UCAPAN TERIMA KASIH .........................................................................
iv
DAFTAR ISI ...................................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xvi
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xvii
ABSTRAK ...................................................................................................... xviii
I
PENDAHULUAN ............................................................................
I-1
1.1. Latar Belakang..........................................................................
I-1
1.2. Rumusan Masalah ....................................................................
I-5
1.3. Tujuan Penelitian ......................................................................
I-5
1.4. Manfaat Penelitian ....................................................................
I-6
1.5. Batasan Masalah dan Asumsi Penelitian ..................................
I-6
1.6. Sistematika Penulisan Tugas Akhir ..........................................
I-7
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
II
HALAMAN
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ........................................ II-1
2.1. Sejarah Perusahaan ...................................................................
II-1
2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha..................................................
II-2
2.3. Lokasi Perusahaan ....................................................................
II-3
2.4. Daerah Pemasaran ....................................................................
II-3
2.5. Dampak Sosial Ekonomi Terhadap Lingkungan ......................
II-4
2.6. Standar Mutu Bahan Atau Produk ............................................
II-5
2.6.1. Standar Mutu Bahan .....................................................
II-6
2.6.2. Standar Mutu Produk Jadi ............................................
II-6
2.7. Bahan yang Digunakan.............................................................
II-7
2.7.1. Bahan Baku ...................................................................
II-7
2.7.2. Bahan Penolong ............................................................
II-9
2.7.3. Bahan Tambahan .......................................................... II-10
2.8. Uraian Proses Produksi............................................................. II-10
2.8.1. Proses Pencampuran Bahan Baku dan Pre Cooking ..... II-10
2.8.2. Proses Cooking Campuran Bahan Baku ....................... II-11
2.8.3. Proses Pencampuran (Mixing) ...................................... II-11
2.8.4. Proses Kneading (Perataan) .......................................... II-12
2.8.5. Proses Pembentukan ..................................................... II-12
2.8.6. Proses Pengemasan ....................................................... II-12
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
HALAMAN
2.8.7. Proses Pengepakan........................................................ II-12
2.9. Mesin dan Peralatan ................................................................. II-13
2.9.1. Mesin Produksi ............................................................. II-13
2.9.2. Peralatan ....................................................................... II-16
2.10. Utilitas ...................................................................................... II-17
2.11. Safety and Fire Protection........................................................ II-18
2.12. Waste Treatment ....................................................................... II-19
2.13. Struktur Organisasi Perusahaan ................................................ II-19
2.14. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab................................... II-22
2.15. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja ........................................ II-22
2.15.1. Jumlah Tenaga Kerja .................................................... II-22
2.15.2. Jam Kerja ...................................................................... II-24
2.16. Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya ............................... II-25
2.16.1. Insentif dan Fasilitas Tenaga Kerja .............................. II-25
III
LANDASAN TEORI ....................................................................... III-1
3.1. Persediaan ................................................................................. III-1
3.2. Inventory Control ..................................................................... III-2
3.3. Biaya Persediaan ...................................................................... III-4
3.4. Sistem Manajemen Persediaan ................................................. III-5
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
HALAMAN
3.5. Permintaan ................................................................................ III-7
3.6. Metode Peramalan .................................................................... III-8
3.6.1. Metode Peramalan Kualitatif ........................................ III-9
3.6.2. Metode Peramalan Kuantitatif ...................................... III-11
3.7. Proses Stokastik ........................................................................ III-21
3.8. Defenisi
Rantai
Markov
dan
Persamaan
Chapman-
Kolmogorov .............................................................................. III-22
3.9. Sifat Jangka Panjang Rantai Markov ....................................... III-24
3.9.1. Probabilitas Steady-State .............................................. III-24
3.9.2. Ekspektasi Biaya Rata-rata per Unit Waktu ................. III-25
3.10. Proses Keputusan Rantai Markov ............................................ III-26
3.10.1. Metode Enumerasi Sempurna ....................................... III-27
3.10.2. Metode Policy Iteration ................................................ III-28
3.11. Distribusi Frekuensi.................................................................. III-32
3.12. Lingo......................................................................................... III-34
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
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
HALAMAN
4.4. Kerangka Berpikir .................................................................... IV-2
4.5. Definisi Operasional ................................................................. IV-2
4.6. Metode Pengumpulan Data ...................................................... IV-3
4.7. Metode Pengolahan Data .......................................................... IV-4
4.8. Analisis Pemecahan Masalah ................................................... IV-6
4.9. Rancangan Penelitian ............................................................... IV-6
V
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ........................ V-1
5.1. Pengumpulan Data.................................................................... V-1
5.1.1. Data Historis Permintaan Barang Jadi Bubble Gum
Tahun 2011-2015 .......................................................... V-1
5.1.2. Biaya Pemesanan Barang Jadi Bubble Gum ................. V-2
5.1.3. Biaya Penyimpanan Persediaan .................................... V-2
5.2. Pengolahan Data ....................................................................... V-3
5.2.1. Peramalan Jumlah Permintaan Permen Bubble Gum
Tahun 2011-2015 .......................................................... V-3
5.2.2. Perhitungan Persediaan Barang Jadi Bubble Gum
dengan Markov Chain................................................. V-19
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
VI
HALAMAN
ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ...........................................
VI-1
6.1. Analisis Peramalan ......................................................................
VI-1
6.2. Analisis Perhitungan Persediaan Barang dengan Markov Chain
VI-2
6.2.1. Analisis Perhitungan Distribusi Frekuensi Peramalan ...
VI-2
6.2.2. Analisis Pemecahan Persediaan yang Optimal ...............
VI-3
6.3. Analisis Perencanaan Persediaan ................................................
VI-4
6.4. Desain
Pengelolaan
Persediaan
Barang
PT.
Union
Confectionery .............................................................................. VI-12
VII KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... VII-1
7.1. Kesimpulan.................................................................................. VII-1
7.2. Saran ............................................................................................ VII-2
DAFTAR PUSTAKA
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
TABEL
HALAMAN
1.1.
Persentase Jumlah Permintaan Permen Tahun 2015 ...................
1.2.
Jumlah Permintaan dan Stok Persediaan Bubble Gum Tahun
I-2
2011-2015...................................................................................
I-2
2.1.
Standar Berat Produk PT. Union Confectionery .........................
II-6
2.2.
Standar Mutu Produk Pt. Union Confectionery ..........................
II-7
2.3.
Jumlah Tenaga Kerja...................................................................
II-23
2.4.
Sistem Pembagian Jam Kerja ......................................................
II-24
2.5.
Sistem Pembagian Shift Kerja .....................................................
II-24
3.1.
Karakteristik Permintaan Independen dan Dependent ................
III-8
5.1.
Data Permintaan Produk Bubble Gum Periode 2011-2015 .........
V-1
5.2.
Data Biaya Pemesanan ................................................................
V-2
5.3.
Perhitungan Parameter Peramalan Permen Bubble Gum dengan
Metode Eksponensial ..................................................................
5.4.
Perhitungan Parameter Peramalan Permen Bubble Gum dengan
Metode Kuadratis ........................................................................
5.5.
V-5
V-8
Perhitungan Parameter Peramalan Permen Bubble Gum dengan
Metode Linear .............................................................................
V-11
5.6.
Rekapitulasi Estimasi Kesalahan ................................................
V-13
5.7.
Perhitungan Hasil Verifikasi Peramalan Permen Bubble Gum ...
V-15
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL
5.8.
HALAMAN
Hasil Peramalan Produk Permen Bubble Gum Periode 2016 dan
2017 .............................................................................................
5.9.
Distribusi Frekuensi Permintaan Barang Bubble Gum dan
Probabilitas Tiap Kelas ...............................................................
5.10.
6.1.
V-40
Probabilitas Transisi, Shortage Cost, dan Total Cost Untuk
Persediaan Awal Bubble Gum 18.684 Box .................................
5.16.
V-37
Probabilitas Transisi, Shortage Cost, dan Total Cost Untuk
Persediaan Awal Bubble Gum 14.013 Box .................................
5.15.
V-32
Probabilitas Transisi, Shortage Cost, dan Total Cost Untuk
Persediaan Awal Bubble Gum 9.342 Box ...................................
5.14.
V-27
Probabilitas Transisi, Shortage Cost, dan Total Cost Untuk
Persediaan Awal Bubble Gum 4.671 Box ...................................
5.13.
V-21
Probabilitas Transisi, Shortage Cost, dan Total Cost Untuk
Persediaan Awal Bubble Gum 0 Box ..........................................
5.12.
V-20
Tingkat Persediaan Awal dan Alternatif Tingkat Pemesanan
(X) Permen Bubble Gum .............................................................
5.11.
V-18
V-43
Probabilitas Transisi, Shortage Cost, dan Total Cost Untuk
Persediaan Awal Bubble Gum 23.355 Box .................................
V-44
Kesalahan Peramalan Permintaan ...............................................
VI-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL
6.2.
HALAMAN
Tingkat Persediaan Awal dan Alternatif Tingkat Pemesanan(X)
Permen Bubble Gum (Box) .........................................................
6.3.
Kebijakan Inventory Putusan MPS Terhadap Data Permintaan
Selama 24 Periode Ketika Persediaan Awal = 0 Box .................
6.4.
VI-8
Kebijakan Inventory Putusan MPS Terhadap Data Permintaan
Selama 24 Periode Ketika Persediaan Awal = 18.684 Box ........
6.8.
VI-7
Kebijakan Inventory Putusan MPS Terhadap Data Permintaan
Selama 24 Periode Ketika Persediaan Awal = 14.013 Box ........
6.7.
VI-6
Kebijakan Inventory Putusan MPS Terhadap Data Permintaan
Selama 24 Periode Ketika Persediaan Awal = 9.342 Box ..........
6.6.
VI-5
Kebijakan Inventory Putusan MPS Terhadap Data Permintaan
Selama 24 Periode Ketika Persediaan Awal = 4.671 Box ..........
6.5.
VI-2
VI-9
Kebijakan Inventory Putusan MPS Terhadap Data Permintaan
Selama 24 Periode Ketika Persediaan Awal = 23.355 Box ........ VI-10
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR
HALAMAN
2.1.
Struktur Organisasi PT. Union Confectionery ............................
II-21
3.1.
Diagram Alir Pengembangan Sistem Manajemen Persediaan ....
III-7
3.2.
Grafik Metode Konstan ............................................................... III-15
3.3.
Grafik Metode Linier .................................................................. III-16
3.4.
Grafik Metode Kuadratis............................................................. III-17
3.5.
Grafik Metode Eksponensial ....................................................... III-17
3.6.
Grafik Metode Siklis ................................................................... III-18
4.1.
Kerangka Berpikir .......................................................................
IV-2
4.2.
Flowchart Pengolahan Data ........................................................
IV-5
4.3.
Block Diagram Metode Penelitian ..............................................
IV-7
5.1.
Diagram Pencar Permintaan Permen Bubble Gum Tahun 20112015 .............................................................................................
V-4
5.2.
Grafik Uji Hipotesis Permen Bubble Gum dengan Distribusi F .
V-14
5.3.
Moving Average Chart Permen Bubble Gum .............................
V-17
5.4.
Grafik Perbandingan Data Aktual dengan Hasil Peramalan
Bubble Gum .................................................................................
V-19
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN
HALAMAN
Tugas dan Tanggung Jawab Struktur Organisasi PT. Union Confectionery… L-1
Penyelesaian Sistem Persamaan Linier………………………………………
L-2
Tabel Distribusi F ……………………………………………………………
L-3
Desain Pengelolaan Persediaan Barang PT. Union Confectionery…………..
L-4
Form Tugas Akhir…………………………………….……………………… L-5
Surat Penjajakan…………………………………….……………………...… L-6
Surat Balasan Perusahaan…………………………………….………………. L-7
Surat Keputusan Tugas Akhir…………………………………….………….. L-8
Lembar Asistensi Dosen…………………………………….………………..
L-9
Universitas Sumatera Utara
MENGGUNAKAN MARKOV CHAIN DI PERUSAHAAN PERMEN
(STUDI KASUS: PT. UNION CONFECTIONERY)
TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh
YORA MARDANI
NIM : 120403122
DEPART EMEN 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
No. Dok.: FM-GKM-TI-TS-01-03A; Tgl. Efektif : 01Desember 2015;
Revisi : 00
Universitas Sumatera Utara
PERENCANAAN PERSEDIAAN BARANG JADI DENGAN
MENGGUNAKAN MARKOV CHAIN DI PERUSAHAAN PERMEN
(STUDI KASUS: PT. UNION CONFECTIONERY)
TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh
YORA MARDANI
NIM : 120403122
Disetujui Oleh
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
(Prof. Dr. Ir. Harmein Nasution, M.S.I.E)
(Tuti Sarma Sinaga, ST, MT)
DEPART EMEN 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
No. Dok.: FM-GKM-TI-TS-01-03A; Tgl. Efektif : 01Desember 2015;
Revisi : 00
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Sarjana ini.
Tugas Sarjana ini merupakan salah satu syarat 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
“Perencanaan
Persediaan
Barang
Jadi
dengan
Mempertimbangkan Permintaan yang Diprediksi dengan Markov Chain
(Studi Kasus: PT. Union Confectionery)”.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan Tugas
Sarjana ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan masukan yang
bersifat membangun demi kesempurnaan laporan Tugas Sarjana ini. Semoga
Tugas Sarjana ini dapat bermanfaat bagi penulis, perpustakaan Universitas
Sumatera Utara, dan pembaca lainnya.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENULIS
MEDAN, JANUARI 2017
Universitas Sumatera Utara
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. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT dan Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku
Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara
2. Bapak Ir. Mangara M. Tambunan, M. Sc. selaku Koordinator Tugas Sarjana
yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan arahan yang mendukung
penyelesaian laporan Tugas Sarjana ini.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. Harmein Nasution, M.S.I.E selaku Dosen Pembimbing I
Tugas Sarjana yang telah meluangkan waktu dan memberikan ilmu,
bimbingan, pengarahan serta motivasi untuk penulis dalam
penyelesaian
laporan Tugas Sarjana ini.
4. Ibu Tuti Sarma Sinaga, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II Tugas Sarjana
yang juga telah meluangkan waktu dan memberikan ilmu, bimbingan,
pengarahan serta motivasi untuk penulis dalam penyelesaian laporan Tugas
Sarjana ini.
Universitas Sumatera Utara
5. Kedua Orang tua penulis, Bapak Zulfa dan Ibu Periwati, yang tiada hentinya
mendukung penulis baik secara moril maupun materil sehingga laporan ini
dapat diselesaikan.
6. Bapak Hadi Wijaya dan Bapak Surya Aditya, selaku pembimbing lapangan di
PT Union Confectionery yang telah banyak membantu penulis dalam
penelitian.
7. Seluruh staf dan karyawan Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara yang telah menyalurkan bantuan dan tenaga
dalam memperlancar Tugas Sarjana ini.
8. Rekan seperjuangan penyelesaian Tugas Sarjana di PT Union Confectionery,
Melisa, yang telah memberikan bantuan dalam pengerjaan laporan tugas akhir
ini.
9. Kakak-kakak penulis, Lilian Devanita dan Mirna Oktavani, yang telah
memberikan dukungan penuh kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas
Sarjana ini.
10. Sahabat dekat penulis, Nurul Atikah, Zulaika, Khairunnisa, yang telah
memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan
Tugas Sarjana ini.
11. Sahabat Kompleks dwikorokere(n) Prima Indah Kurnia, Jeni Nursaadah,
Varadila Okayanda, Diva Varian Koto Deli, Famy Bisyawqi, Yuniken Anggia
dan Anika Restu Pradini
yang telah memberikan bantuan dalam
menyelesaikan Tugas Sarjana ini.
Universitas Sumatera Utara
12. Keluarga besar IMAPALIKO-SU yang selalu mendampingi dalam suka
maupun duka selama di Medan.
13. Teman-teman angkatan 2012 (DUA BELATI) yang telah memotivasi penulis
dalam penyelesaiaan laporan ini.
Kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu dan
telah banyak memberikan bantuan dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini, penulis
mengucapkan terima kasih. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Persediaan merupakan salah satu faktor yang penting bagi suatu perusahaan, tetapi
masih banyak perusahaan yang tidak mengetahui bagaimana memonitoring
persediaannya sehingga tidak terlalu banyak atau tidak terlalu sedikit. Beberapa
hal yang penting adalah mengetahui berapa banyak permintaan yang harus
dipersiapkan oleh perusahaan untuk memenuhi persediaan untuk periode
mendatang. PT. Union Confectionery adalah perusahaan yang bergerak di bidang
industri produksi makanan berupa permen yang dihasilkan sesuai dengan
permintaan pasar dan pelanggan. Permasalahan yang timbul pada PT. Union
Confectionery adalah dalam hal pemenuhan permintaan konsumen sehingga
perusahaan belum mampu menentukan jumlah persediaan yang harus disediakan.
Karena itu dibutuhkan sebuah manajemen persediaan untuk menganalisa tingkat
persediaan yang paling optimum. Perencanaan kebutuhan material sangat
memerlukan peramalan permintaan konsumen yang dihitung dari permintaan
masa lalu, sehingga dapat memperkirakan kebutuhan dimasa mendatang.
Penulisan ini bertujuan untuk meneliti berapakah persediaan yang harus dimiliki
oleh perusahaan dan berapakah biaya yang harus dikeluarkan persediaan untuk
memenuhi persediaan tersebut. Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian
deskriptif, dengan jenis data kuantitatif. Metode penelitian yang digunakan adalah
metode Markov Chain. Kesimpulan dari penelitian ini adalah perusahaan harus
memperhitungkan berapakah persediaan yang harus kita punya untuk memenuhi
permintaan untuk periode mendatang. Informasi yang cepat, tepat, dan akurat
diperlukan dalam merencanakan dan mengendalikan persediaan barang. Untuk itu
dirancang sebuah desain sistem informasi tersediaan barang terkomputerisasi
secara konsep.
Kata Kunci : Forecasting, Markov Chain, Order Quantity, Stock, Optimal,
Infomation System dan Design.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
BAB
HALAMAN
LEMBAR JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................................
i
SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA .........................................
ii
KATA PENGANTAR ....................................................................................
iii
UCAPAN TERIMA KASIH .........................................................................
iv
DAFTAR ISI ...................................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xvi
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xvii
ABSTRAK ...................................................................................................... xviii
I
PENDAHULUAN ............................................................................
I-1
1.1. Latar Belakang..........................................................................
I-1
1.2. Rumusan Masalah ....................................................................
I-5
1.3. Tujuan Penelitian ......................................................................
I-5
1.4. Manfaat Penelitian ....................................................................
I-6
1.5. Batasan Masalah dan Asumsi Penelitian ..................................
I-6
1.6. Sistematika Penulisan Tugas Akhir ..........................................
I-7
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
II
HALAMAN
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ........................................ II-1
2.1. Sejarah Perusahaan ...................................................................
II-1
2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha..................................................
II-2
2.3. Lokasi Perusahaan ....................................................................
II-3
2.4. Daerah Pemasaran ....................................................................
II-3
2.5. Dampak Sosial Ekonomi Terhadap Lingkungan ......................
II-4
2.6. Standar Mutu Bahan Atau Produk ............................................
II-5
2.6.1. Standar Mutu Bahan .....................................................
II-6
2.6.2. Standar Mutu Produk Jadi ............................................
II-6
2.7. Bahan yang Digunakan.............................................................
II-7
2.7.1. Bahan Baku ...................................................................
II-7
2.7.2. Bahan Penolong ............................................................
II-9
2.7.3. Bahan Tambahan .......................................................... II-10
2.8. Uraian Proses Produksi............................................................. II-10
2.8.1. Proses Pencampuran Bahan Baku dan Pre Cooking ..... II-10
2.8.2. Proses Cooking Campuran Bahan Baku ....................... II-11
2.8.3. Proses Pencampuran (Mixing) ...................................... II-11
2.8.4. Proses Kneading (Perataan) .......................................... II-12
2.8.5. Proses Pembentukan ..................................................... II-12
2.8.6. Proses Pengemasan ....................................................... II-12
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
HALAMAN
2.8.7. Proses Pengepakan........................................................ II-12
2.9. Mesin dan Peralatan ................................................................. II-13
2.9.1. Mesin Produksi ............................................................. II-13
2.9.2. Peralatan ....................................................................... II-16
2.10. Utilitas ...................................................................................... II-17
2.11. Safety and Fire Protection........................................................ II-18
2.12. Waste Treatment ....................................................................... II-19
2.13. Struktur Organisasi Perusahaan ................................................ II-19
2.14. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab................................... II-22
2.15. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja ........................................ II-22
2.15.1. Jumlah Tenaga Kerja .................................................... II-22
2.15.2. Jam Kerja ...................................................................... II-24
2.16. Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya ............................... II-25
2.16.1. Insentif dan Fasilitas Tenaga Kerja .............................. II-25
III
LANDASAN TEORI ....................................................................... III-1
3.1. Persediaan ................................................................................. III-1
3.2. Inventory Control ..................................................................... III-2
3.3. Biaya Persediaan ...................................................................... III-4
3.4. Sistem Manajemen Persediaan ................................................. III-5
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
HALAMAN
3.5. Permintaan ................................................................................ III-7
3.6. Metode Peramalan .................................................................... III-8
3.6.1. Metode Peramalan Kualitatif ........................................ III-9
3.6.2. Metode Peramalan Kuantitatif ...................................... III-11
3.7. Proses Stokastik ........................................................................ III-21
3.8. Defenisi
Rantai
Markov
dan
Persamaan
Chapman-
Kolmogorov .............................................................................. III-22
3.9. Sifat Jangka Panjang Rantai Markov ....................................... III-24
3.9.1. Probabilitas Steady-State .............................................. III-24
3.9.2. Ekspektasi Biaya Rata-rata per Unit Waktu ................. III-25
3.10. Proses Keputusan Rantai Markov ............................................ III-26
3.10.1. Metode Enumerasi Sempurna ....................................... III-27
3.10.2. Metode Policy Iteration ................................................ III-28
3.11. Distribusi Frekuensi.................................................................. III-32
3.12. Lingo......................................................................................... III-34
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
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
HALAMAN
4.4. Kerangka Berpikir .................................................................... IV-2
4.5. Definisi Operasional ................................................................. IV-2
4.6. Metode Pengumpulan Data ...................................................... IV-3
4.7. Metode Pengolahan Data .......................................................... IV-4
4.8. Analisis Pemecahan Masalah ................................................... IV-6
4.9. Rancangan Penelitian ............................................................... IV-6
V
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ........................ V-1
5.1. Pengumpulan Data.................................................................... V-1
5.1.1. Data Historis Permintaan Barang Jadi Bubble Gum
Tahun 2011-2015 .......................................................... V-1
5.1.2. Biaya Pemesanan Barang Jadi Bubble Gum ................. V-2
5.1.3. Biaya Penyimpanan Persediaan .................................... V-2
5.2. Pengolahan Data ....................................................................... V-3
5.2.1. Peramalan Jumlah Permintaan Permen Bubble Gum
Tahun 2011-2015 .......................................................... V-3
5.2.2. Perhitungan Persediaan Barang Jadi Bubble Gum
dengan Markov Chain................................................. V-19
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB
VI
HALAMAN
ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ...........................................
VI-1
6.1. Analisis Peramalan ......................................................................
VI-1
6.2. Analisis Perhitungan Persediaan Barang dengan Markov Chain
VI-2
6.2.1. Analisis Perhitungan Distribusi Frekuensi Peramalan ...
VI-2
6.2.2. Analisis Pemecahan Persediaan yang Optimal ...............
VI-3
6.3. Analisis Perencanaan Persediaan ................................................
VI-4
6.4. Desain
Pengelolaan
Persediaan
Barang
PT.
Union
Confectionery .............................................................................. VI-12
VII KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... VII-1
7.1. Kesimpulan.................................................................................. VII-1
7.2. Saran ............................................................................................ VII-2
DAFTAR PUSTAKA
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
TABEL
HALAMAN
1.1.
Persentase Jumlah Permintaan Permen Tahun 2015 ...................
1.2.
Jumlah Permintaan dan Stok Persediaan Bubble Gum Tahun
I-2
2011-2015...................................................................................
I-2
2.1.
Standar Berat Produk PT. Union Confectionery .........................
II-6
2.2.
Standar Mutu Produk Pt. Union Confectionery ..........................
II-7
2.3.
Jumlah Tenaga Kerja...................................................................
II-23
2.4.
Sistem Pembagian Jam Kerja ......................................................
II-24
2.5.
Sistem Pembagian Shift Kerja .....................................................
II-24
3.1.
Karakteristik Permintaan Independen dan Dependent ................
III-8
5.1.
Data Permintaan Produk Bubble Gum Periode 2011-2015 .........
V-1
5.2.
Data Biaya Pemesanan ................................................................
V-2
5.3.
Perhitungan Parameter Peramalan Permen Bubble Gum dengan
Metode Eksponensial ..................................................................
5.4.
Perhitungan Parameter Peramalan Permen Bubble Gum dengan
Metode Kuadratis ........................................................................
5.5.
V-5
V-8
Perhitungan Parameter Peramalan Permen Bubble Gum dengan
Metode Linear .............................................................................
V-11
5.6.
Rekapitulasi Estimasi Kesalahan ................................................
V-13
5.7.
Perhitungan Hasil Verifikasi Peramalan Permen Bubble Gum ...
V-15
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL
5.8.
HALAMAN
Hasil Peramalan Produk Permen Bubble Gum Periode 2016 dan
2017 .............................................................................................
5.9.
Distribusi Frekuensi Permintaan Barang Bubble Gum dan
Probabilitas Tiap Kelas ...............................................................
5.10.
6.1.
V-40
Probabilitas Transisi, Shortage Cost, dan Total Cost Untuk
Persediaan Awal Bubble Gum 18.684 Box .................................
5.16.
V-37
Probabilitas Transisi, Shortage Cost, dan Total Cost Untuk
Persediaan Awal Bubble Gum 14.013 Box .................................
5.15.
V-32
Probabilitas Transisi, Shortage Cost, dan Total Cost Untuk
Persediaan Awal Bubble Gum 9.342 Box ...................................
5.14.
V-27
Probabilitas Transisi, Shortage Cost, dan Total Cost Untuk
Persediaan Awal Bubble Gum 4.671 Box ...................................
5.13.
V-21
Probabilitas Transisi, Shortage Cost, dan Total Cost Untuk
Persediaan Awal Bubble Gum 0 Box ..........................................
5.12.
V-20
Tingkat Persediaan Awal dan Alternatif Tingkat Pemesanan
(X) Permen Bubble Gum .............................................................
5.11.
V-18
V-43
Probabilitas Transisi, Shortage Cost, dan Total Cost Untuk
Persediaan Awal Bubble Gum 23.355 Box .................................
V-44
Kesalahan Peramalan Permintaan ...............................................
VI-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL
6.2.
HALAMAN
Tingkat Persediaan Awal dan Alternatif Tingkat Pemesanan(X)
Permen Bubble Gum (Box) .........................................................
6.3.
Kebijakan Inventory Putusan MPS Terhadap Data Permintaan
Selama 24 Periode Ketika Persediaan Awal = 0 Box .................
6.4.
VI-8
Kebijakan Inventory Putusan MPS Terhadap Data Permintaan
Selama 24 Periode Ketika Persediaan Awal = 18.684 Box ........
6.8.
VI-7
Kebijakan Inventory Putusan MPS Terhadap Data Permintaan
Selama 24 Periode Ketika Persediaan Awal = 14.013 Box ........
6.7.
VI-6
Kebijakan Inventory Putusan MPS Terhadap Data Permintaan
Selama 24 Periode Ketika Persediaan Awal = 9.342 Box ..........
6.6.
VI-5
Kebijakan Inventory Putusan MPS Terhadap Data Permintaan
Selama 24 Periode Ketika Persediaan Awal = 4.671 Box ..........
6.5.
VI-2
VI-9
Kebijakan Inventory Putusan MPS Terhadap Data Permintaan
Selama 24 Periode Ketika Persediaan Awal = 23.355 Box ........ VI-10
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR
HALAMAN
2.1.
Struktur Organisasi PT. Union Confectionery ............................
II-21
3.1.
Diagram Alir Pengembangan Sistem Manajemen Persediaan ....
III-7
3.2.
Grafik Metode Konstan ............................................................... III-15
3.3.
Grafik Metode Linier .................................................................. III-16
3.4.
Grafik Metode Kuadratis............................................................. III-17
3.5.
Grafik Metode Eksponensial ....................................................... III-17
3.6.
Grafik Metode Siklis ................................................................... III-18
4.1.
Kerangka Berpikir .......................................................................
IV-2
4.2.
Flowchart Pengolahan Data ........................................................
IV-5
4.3.
Block Diagram Metode Penelitian ..............................................
IV-7
5.1.
Diagram Pencar Permintaan Permen Bubble Gum Tahun 20112015 .............................................................................................
V-4
5.2.
Grafik Uji Hipotesis Permen Bubble Gum dengan Distribusi F .
V-14
5.3.
Moving Average Chart Permen Bubble Gum .............................
V-17
5.4.
Grafik Perbandingan Data Aktual dengan Hasil Peramalan
Bubble Gum .................................................................................
V-19
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN
HALAMAN
Tugas dan Tanggung Jawab Struktur Organisasi PT. Union Confectionery… L-1
Penyelesaian Sistem Persamaan Linier………………………………………
L-2
Tabel Distribusi F ……………………………………………………………
L-3
Desain Pengelolaan Persediaan Barang PT. Union Confectionery…………..
L-4
Form Tugas Akhir…………………………………….……………………… L-5
Surat Penjajakan…………………………………….……………………...… L-6
Surat Balasan Perusahaan…………………………………….………………. L-7
Surat Keputusan Tugas Akhir…………………………………….………….. L-8
Lembar Asistensi Dosen…………………………………….………………..
L-9
Universitas Sumatera Utara