PENENTUAN RUTE DISTRIBUSI BAHAN BAKAR MINYAK (BBM) DARI TERMINAL BAHAN BAKAR MINYAK BOYOLALI KE STASIUN PENGISIAN BAHAN BAKAR UMUM (SPBU)

(1)

PENENTUAN RUTE DISTRIBUSI BAHAN BAKAR MINYAK (BBM) DARI TERMINAL BAHAN BAKAR MINYAK BOYOLALI KE STASIUN PENGISIAN BAHAN BAKAR

UMUM (SPBU)

Skripsi

IZATUL FITRIA FEBRIANDINI I 0315045

PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2019

commit to user commit to user

(2)

PENENTUAN RUTE DISTRIBUSI BAHAN BAKAR MINYAK (BBM) DARI TERMINAL BAHAN BAKAR MINYAK BOYOLALI KE STASIUN PENGISIAN BAHAN BAKAR

UMUM (SPBU)

Skripsi

Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

IZATUL FITRIA FEBRIANDINI I0315045

PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

commit to user

2019

commit to user

(3)

(4)

(5)

(6)

v ABSTRAK

Izatul Fitria Febriandini, NIM: I0315045. PENENTUAN RUTE DISTRIBUSI BAHAN BAKAR MINYAK DARI TERMINAL BBM BOYOLALI KE SPBU.

Skripsi, Surakarta: Program Studi Sarjana Teknik Industri Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Desember 2019.

Distribusi merupakan sebuah aktivitas yang harus dilakukan oleh semua perusahaan untuk mengirimkan produknya kepada konsumen. Produk harus dikirimkan kepada konsumen dengan kondisi yang baik, tepat waktu dan dengan biaya pengiriman yang minimum. Pertamina TBBM Boyolali merupakan salah satu distribution center (DC) bahan bakar minyak pada area sebagian Jawa Tengah dan Jawa Timur. Konsumen dari TBBM Boyolali merupakann SPBU yang jumlahnya ada sekitar 224 titik. TBBM Boyolali dalam mendistribusikan produknya mempertimbangkan beberapa hal, yaitu multi-products dan multi-compartments yang mana jenis produk yang dikirimkan dan kendaraan yang dipakai untuk mengirim produk memiliki kompartemen lebih dari satu, time window yang mana adanya mekanisme jam buka dan jam tutup konsumen (SPBU) sesuai dengan pelanggan yang lebih dari satu dalam periode perencanaan, dan mempertimbangkan waktu loading- unloading. Permasalahan yang sering dialami oleh TBBM Boyolali dalam mendistribusikan produknya adalah tidak optimalnya rute yang dipilih sehingga dapat menghasilkan pemborosan biaya pengiriman dan waktu kirim yang lebih lama. Untuk mengurangi permasalahan yang dialami, maka diperlukan penentuan rute distribusi yang sering dikenal sebagai Petrol Station Replenishment Problem (PSRP). PSRP dapat menyelesaikan permasalahan spesifik untuk distribusi bahan bakar minyak dengan mempertimbangkan kompartment kendaraan, jenis produk dan batas waktu pengiriman yang berbeda untuk setiap konsumen. Hasil penelitian diwujudkan dalam model matematis dengan menggunakan Ilog CPLEX dengan metode exact dan algoritma branch and cut. Model yang dibangun mampu menghasilkan rute pengiriman bbm dengan biaya paling optimal berdasarkan dengan permintaan dalam waktu satu hari. Sehingga dari model dapat menghasilkan penghematan biaya sewa kendaraan sebesar 56% dengan total biaya pengiriman sebesar Rp 5.397.897.440 dalam waktu satu bulan.

Kata Kunci: Petrol Station Replenishment Problem (PSRP), multi-compartment, multi- product, time windows.

xvi + 96 halaman; 39 tabel; 35 gambar; 3 lampiran Daftar Pustaka: 46 (2003-2019)

(7)

vi ABSTRACT

Izatul Fitria Febriandini, NIM: I0315045. DETERMINATION ROUTE OF PETROLEUM PRODUCT DISTRIBUTION FROM BOYOLALI TERMINALS TO GAS STATIONS. Thesis, Surakarta: Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Sebelas Maret, December 2019.

Distribution is an activity that must be done by all companies to deliver their products to their customers. The product has to deliver to the customers on the right condition, at the right time, and with the minimal cost of delivery. Pertamina TBBM Boyolali is one of the distribution centers (DC) of petroleum products in the parts of Central Java and East Java. Customers of TBBM Boyolali are gas stations with a total of 224 delivery points. When distributing its products, TBBM Boyolali considers several things, there are multi-products and multi-compartments which is the type of product shipped and the vehicle used to deliver the product has more than one compartment, and time window, that means is a mechanism of opening hours and closing hours of customers (gas stations) correspond to more than one customer in the planning period, and consider loading-unloading times. The problem that is often experienced by TBBM Boyolali when distributing its products is that the chosen route is not optimal so it can produce high shipping costs and longer delivery times. To reduce the problems, it is necessary to determine the distribution route which is often known as the Petrol Station Replenishment Problem (PSRP). PSRP can solve specific problems for the distribution of fuel oil by considering vehicle compartments, product types and delivery times that are different for each customer. The results of the study were written in a mathematical model using Ilog CPLEX with the exact method and the branch and cut algorithm. The model is capable of producing fuel delivery routes with the optimal costs based on demand within one day. So that the model can produce savings on rental costs of the vehicle is about 56% and the total of shipping costs is about Rp 5.397.897.440 in a month.

Keywords: Petrol Station Replenishment Problem (PSRP), multi-compartment, multi- product, time windows.

xvi + 96 pages; 39 tables; 35 figures; 3 attachments References: 46 (2003-2019)

(8)

vii KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan berkah dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Skripsi dengan judul “Penentuan Rute Distribusi Bahan Bakar Minyak (BBM) Dari Terminal Bahan Bakar Minyak Boyolali ke Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum (SPBU)” ini dengan baik. Laporan ini disusun untuk memenuhi syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknik.

Laporan Skripsi ini dapat diselesaikan berkat dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih atas bimbingan, bantuan, dan dukungan yang tak ternilai kepada pihak-pihak berikut:

1. Allah SWT atas limpahan berkah dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Kedua orang tua tercinta, Bapak Mariyadi dan Ibu Kartipah dan ketiga kakak saya Mudz Farida, Sutrisno dan Kurnia Rahman Susanto serta keluarga besar yang selalu mendoakan penulis dan memberikan semangat serta motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini.

3. Rizky Ichmawan yang selalu ada kapanpun penulis membutuhkan dukungan, semangat, motivasi, menjadi teman bertukar pikiran, dan tempat berkeluh kesah selama penyusunan tugas akhir ini.

4. Bapak Dr. Eko Liquiddanu, S.T., M.T, selaku Kepala Program Studi Sarjana Teknik Industri UNS yang telah memberikan motivasi, semangat dan dukungan.

5. Bapak Yuniaristanto, S.T., M.T. selaku Pembimbing I dan Bapak Dr. Wahyudi Sutopo, S.T., M.Si. selaku Pembimbing II, atas segala bimbingan, arahan, dan waktu yang diluangkan selama menyelesaikan laporan skripsi.

6. Bapak Yusuf Priyandari S.T., M.T. selaku Penguji I dan Bapak Taufiq Rochman S.TP., M.T. selaku Penguji II atas masukan dan saran membangun yang diberikan dalam penelitian ini.

7. Bapak Dr. Bambang Suhardi S.T., M.T selaku Pembimbing Akademik atas dukungan dan nasihat yang diberikan selama proses perkuliahan. commit to user commit to user

(9)

viii 8. Seluruh Bapak/ Ibu Dosen Program Studi Sarjana Teknik Industri atas waktu, bimbingan, motivasi, ilmu dan wawasan yang diberikan selama proses perkuliahan.

9. Bagian Tata Usaha Teknik Industri (TU-TI) antara lain Pak Agus, Mas Agus, Mbak Rina, dan Mbak Yayuk atas bantuan dan keramahannya dalam melengkapi berkas-berkas selama proses perkuliahan hingga Skripsi.

10. Teman-teman AMIEN 2015 yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, terima kasih untuk dukungan, semangat dan bantuan yang diberikan selama ini.

Semoga sukses dan kita semua bisa meraih cita cita masing masing.

11. Sahabatku sejak SMA, Khoirun Nisak, Nadia Della, Dian Susi, Nurika Andana, Mentari, Avinda, Yussy Bhayapradesita dan Hawa Intan yang selalu memberikan dukungan semangat untuk melalui dunia perkuliahan walaupun kita tidak berada dalam satu universitas yang sama. Terimakasih sudah mau jadi tempat berkeluh kesah, suka duka bersama selama ini.

12. Teman-teman Rebel yang selalu memberikan energi positif dan semangat selama 4,5 tahun ini, Avia Bilqis, Dewi Sri, Mega Pratiwi, Niimas Ayu, dan Yasmine Husna, terimakasih sudah mau menjadi teman bermain dan teman curhat semoga semuanya dapat mencapai cita citanya.

13. Mbak Virda dan Mbak Aisyah atas semua dukungan dan tempat berkeluh kesah selama penyusunan tugas akhir ini. Terimakasih sharing ilmu ilmunya dan terimakasih telah menjadi sosok kakak selama ini.

14. Teman baik seperantauan penulis, Dhian Nisa’ Utami dan May Ratih Bintang yang telah memberikan dukungan dan meluangkan waktunya untuk mendengarkan keluh kesah penulis selama ini.

15. Teman Teman Silogbis 2015, Anita, Nindy, Via dan Zufar, terimakasih atas kerjasama selama menjadi asisten Silogbis dan dukungannya selama ini.

16. Teman-teman seperjuangan skripsi di Silogbis, teman yang menemani selama mengejar deadline Anita, Mega, Nanda, Sarah R., Via, dan Yasmine, atas kerjsama, bantuan dan dukungan.

(10)

ix 17. Terimakasih kepada Devi Putri, yang selalu mendukung penulis selama mengerjakan skripsi dan ikut mendoakan penulis ketika sidang skripsi, terimakasih banyak.

18. Adik adik asisten Silogbis 2016 Bram, Martha, Iqbal, Tasya, Sofi dan Diah untuk sharing ilmu dan teman berkeluh kesah di lab.

19. Adik adik asisten Silogbis 2017 Aurel, Astrid, Ewes, Setsu, Reza dan Nanda, terimakasih atas semua dukungan selama ini.

20. Bapak Ari dan Mbak CS yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan, bantuan, dan dukungan kepada penulis selama mengambil data di PT. Pertamina TBBM Boyolali.

21. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, atas bantuan, doa, semangat, dan dukungan yang telah diberikan.

Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis membuka diri untuk segala masukan, kritik, dan saran. Semoga laporan skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis dan pembaca sekalian.

Surakarta, 11 Desember 2019

Penulis

(11)

x

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Rumusan Masalah ... I-3 1.3 Tujuan Penelitian ... I-3 1.4 Manfaat Penelitian ... I-3 1.5 Batasan Masalah ... I-4 1.6 Asumsi Penelitian ... I-4 1.7 Sistematika Penelitian... I-4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kondisi Umum Perusahaan ... II-1 2.1.1 Visi dan Misi Perusahaan ... II-2 2.1.2 Struktur Organisasi Perusahaan ... II-3 2.1.3 Bisnis Proses Perusahaan ... II-3 2.1.4 Alur Distribusi TBBM Boyolali ... II-4 2.1.5 Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum (SPBU) ... II-6 2.2 Landasan Teori ... II-7 2.2.1 Distribusi ... II-7 2.2.2 Pemrograman Linear ... II-8 2.2.3 Influence Diagram ... II-9 2.2.4 Verifikasi Model ... II-11 2.2.5 Vehicle Routing Problem (VRP) ... II-11 2.2.6 Petrol Station Replenishment Problem (PSRP) ... II-15 2.2.7 Metode Branch and Cut ... II-16 commit to user commit to user

(12)

xi 2.2.8 Ilog CPLEX ... II-17 2.2.9 Peta Riset ... II-18

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Kerangka Metodologi Penelitian ... III-1 3.1.1 Studi Pustaka ... III-2 3.1.2 Observasi Awal ... III-3 3.1.3 Perumusan Masalah dan Tujuan Penelitian ... III-3 3.1.4 Penggambaran Proses Bisnis Perusahaan ... III-3 3.1.5 Identifikasi Entitas yang Terlibat ... III-3 3.1.6 Pengumpulan Data ... III-3 3.1.7 Penentuan Komponen Model ... III-4 3.1.8 Penggambaran Influence Diagram ... III-4 3.1.9 Pengembangan Model Petrol Station

Replenishment Problem (PSRP) ... III-4 3.1.10 Pengkodean Model pada Ilog CPLEX ... III-4 3.1.11 Verifikasi ... III-5 3.1.12 Running Model ... III-5 3.1.13 Analisis dan Intepretasi Hasil ... III-5 3.1.14 Kesimpulan dan Saran ... III-5 BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 Deskripsi Sistem ... IV-1 4.1.1 Depot TBBM Boyolali ... IV-2 4.1.2 Konsumen (SPBU) ... IV-3 4.1.3 Data Kendaraan ... IV-4 4.1.4 Biaya Pengiriman ... IV-6 4.1.5 Time Windows (Waktu) ... IV-8 4.2 Penentuan Komponen Model ... IV-9 4.3 Pengembangan Model ... IV-11 4.4 Verifikasi ... IV-15 4.4.1 Verifikasi Model ... IV-15 4.4.2 Verifikasi Internal ... IV-16 commit to user commit to user

(13)

xii 4.5 Pengolahan Data pada Ilog CPLEX ... IV-16 4.6 Hasil dari Model Petrol Station Replenishment

Problem (PSRP) ... IV-20 4.6.1 Zona II ... IV-20 4.6.2 Zona I... IV-22 4.6.3 Zona III ... IV-24 BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

5.1 Analisis Hasil Luaran Model ... V-1 5.1.1 Analisis Hasil Luaran Zona 2 ... V-2 5.1.2 Analisis Hasil Luaran Zona 1 ... V-3 5.1.3 Analisis Hasil Luaran Zona 3 ... V-5 5.2 Analisis Perbandingan Biaya ... V-6 5.3 Analisis Sensitivitas ... V-9

5.3.1 Pengaruh Perubahan Permintaan Produk Terhadap Rute, Kendaraan Terpilih dan Biaya Pengiriman... V-9 5.3.2 Pengaruh Perubahan Biaya Transport

Terhadap Rute Terpilih ... V-26 5.4 Interpretasi Hasil ... V-33 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Analisis Hasil Luaran Model ... VI-1 6.2 Saran ... VI-1

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Lampiran 1 : Data Konsumen ... L-1 Lampiran 2 : Matriks Jarak Antar SPBU dengan Depot ... L-10

(14)

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifikasi SPBU berdasarkan lokasi ... II-6 Tabel 2.2 Tabel bentuk simbol utama pada influemce diagram ... II-10 Tabel 2.3 Perbandingan peta riset penelitian PSRP dengan

penelitian saat ini ... II-19 Tabel 4.1 Operasi penimbunan (storage) BBM ... IV-3 Tabel 4.2 Wilayah dalam zona I, II, dan III ... IV-3 Tabel 4.3 Keterangan Kendaraan ... IV-6 Tabel 4.4 Biaya sewa per jenis kendaraan ... IV-6 Tabel 4.5 Perhitungan biaya bahan bakar ... IV-7 Tabel 4.6 Perhitungan gaji supir... IV-8 Tabel 4.7 Data permintaan untuk konsumen zona II... IV-21 Tabel 4.8 Rute dan TW pada zona II... IV-22 Tabel 4.9 Data permintaan untuk konsumen zona I ... IV-23 Tabel 4.10 Rute dan TW pada zona I ... IV-24 Tabel 4.11 Data permintaan untuk konsumen zona III ... IV-25 Tabel 4.12 Rute dan TW pada zona III ... IV-26 Tabel 4.13 Total Kendaraan yang Digunakan dalam Pengiriman ... IV-27 Tabel 4.14 Perhitungan Biaya Sewa Kendaraan per Hari ... IV-27 Tabel 5.1 Jumlah Kendaraan yang Digunakan pada Zona 2 ... V-2 Tabel 5.2 Jumlah Kendaraan yang Digunakan pada Zona 1 ... V-4 Tabel 5.3 Jumlah Kendaraan yang Digunakan pada Zona 3 ... V-5 Tabel 5.4 Perbandingan Permintaan Konsumen pada Zona 2 ... V-10 Tabel 5.5 Perbandingan Perubahan Rute pada Zona 2 ... V-11 Tabel 5.6 Perbandingan Biaya Pengiriman di Zona 2 ... V-12 Tabel 5.7 Perbandingan Jumlah Kendaraan yang

Digunakan pada Zona 2... V-13 Tabel 5.8 Perbandingan Permintaan Konsumen pada Zona 1 ... V-15 Tabel 5.9 Perbandingan Perubahan Rute di Zona 1 ... V-16 Tabel 5.10 Perbandingan Biaya Pengiriman di Zona 1 ... V-17

(15)

xiv Tabel 5.11 Perbandingan Jumlah Kendaraan yang

Digunakan di Zona 1 ... V-19 Tabel 5.12 Perbandingan Permintaan Konsumen pada Zona 3 ... V-20 Tabel 5.13 Perbandingan Perubahan Rute di Zona 3 ... V-21 Tabel 5.14 Perbandingan Biaya Pengiriman di Zona 3 ... V-22 Tabel 5.15 Perbandingan Jumlah Kendaraan yang

Digunakan di Zona 3 ... V-24 Tabel 5.16 Skenario Perubahan Parameter Harga Solar ... V-26 Tabel 5.17 Hasil Rute dengan Perubahan Parameter

Harga Solar pada Zona 2 ... V-27 Tabel 5.18 Persentase Perubahan Keputusan Rute Zona 2 ... V-28 Tabel 5.19 Hasil Rute dengan Perubahan Parameter

Harga Solar pada Zona 1 ... V-29 Tabel 5.20 Persentase Perubahan Keputusan Rute Zona 1 ... V-30 Tabel 5.21 Hasil Rute dengan Perubahan Parameter

Harga Solar pada Zona 3 ... V-31 Tabel 5.22 Persentase Perubahan Keputusan Rute Zona 3 ... V-32

(16)

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Logo Perusahaan ... II-1 Gambar 2.2 Operasi Penerimaan (Receiving) BBM ... II-2 Gambar 2.3 Struktur Organisasi Perusahaan ... II-3 Gambar 2.4 Gambaran Bisnis Proses dari TBBM Boyolali ... II-4 Gambar 2.5 Operasi Distribusi BBM ... II-4 Gambar 2.6 Alur Penebusan konsumen Pertamina ... II-5 Gambar 2.7 Proses Distribusi BBM ... II-5 Gambar 2.8 Influence diagram pada production/inventory system ... II-11 Gambar 3.1 Kerangka Metodologi Penelitian ... III-1 Gambar 4.1 Proses bisnis TBBM Boyolali ... IV-1 Gambar 4.2 Konfigurasi Bay pada New Gantry System

pada TBBM Boyolali ... IV-2 Gambar 4.3 Truk tangki dengan kapasitas 16 KL ... IV-4 Gambar 4.4 Truk tangki dengan kapasitas 24 KL ... IV-4 Gambar 4.5 Truk tangki dengan kapasitas 32 KL ... IV-5 Gambar 4.6 Detail truk tangki yang digunakan dalam distribusi ... IV-5 Gambar 4.7 Influence Diagram Komponen Model ... IV-10 Gambar 4.8 Output Area pada Ilog CPLEX ... IV-16 Gambar 4.9 Flowchart Algoritma Branch and Cut ... IV-17 Gambar 4.10 Sebaran konsumen pada zona II ... IV-20 Gambar 4.11 Sebaran konsumen pada zona I ... IV-22 Gambar 4.12 Sebaran konsumen pada zona III ... IV-26 Gambar 5.1 Metodologi Model Penelitian ... V-1 Gambar 5.2 Perbandingan Biaya Sewa Kendaraan Saat Ini

dan Model Usulan ... V-7 Gambar 5.3 Perbandingan Jumlah Kendaraan yang Digunakan ... V-8 Gambar 5.4 Pengaruh Permintaan Terhadap Biaya

Pengiriman di Zona 2 ... V-12 Gambar 5.5 Pengaruh Permintaan Terhadap Jumlah Kendaraan

yang Digunakan untuk Pengiriman di Zona 2 ... V-14 commit to user commit to user

(17)

xvi Gambar 5.6 Pengaruh Permintaan Terhadap Biaya

yang Digunakan untuk Pengiriman di Zona 1 ... V-19 Gambar 5.8 Pengaruh Permintaan Terhadap Biaya

yang Digunakan untuk Pengiriman di Zona 3 ... V-24 Gambar 5.10 Pengaruh Permintaan Terhadap Biaya

Pengiriman di Ketiga Zona ... V-25 Gambar 5.11 Pengaruh Permintaan Terhadap Biaya Pengiriman

di Ketiga Zona ... V-26 Gambar 5.12 Grafik Perubahan Harga Solar Terhadap Keputusan

Rute di Zona 2 ... V-28 Gambar 5.13 Grafik Perubahan Harga Solar Terhadap Keputusan

Rute di Zona 1 ... V-30 Gambar 5.14 Grafik Perubahan Harga Solar Terhadap Keputusan

Rute di Zona 3 ... V-32