USULAN PROSES PENJADWALAN PRODUKSI BERDASARKAN OPTIMALISASI PRODUKSI DENGAN MENGGUNAKAN METODE INTEGER PROGRAMMING DI PT. NIPRESS TBK - Binus e-Thesis

(1)

iv

UNIVERSITAS BINA NUSANTARA

Jurusan Teknik Industri

Tugas Akhir Sarjana

Semester Genap 2006/2007

USULAN PROSES PENJADWALAN PRODUKSI BERDASARKAN OPTIMALISASI PRODUKSI DENGAN MENGGUNAKAN METODE INTEGER

PROGRAMMING DI PT NIPRESS TBK

Donny Kosidin NIM: 0700687356

Abstrak

PT Nipress Tbk merupakan perusahaan yang bergerak di bidang manufaktur aki mobil dan aki motor yang dipasarkan di dalam negeri maupun luar negeri. Masalah yang dialami oleh perusahaan saat ini adalah kesulitan menentukan jumlah produksi yang optimal untuk memperoleh laba yang maksimal. Perencanaan yang tidak tepat dalam menentukan jumlah produksi membawa dampak kerugian antara lain pemborosan bahan baku dan biaya produksi yang tinggi.

Inti dari penggunaan metode Integer Programming ini adalah dapat dilakukannya perhitungan terhadap optimalisasi produksi dengan tujuan maksimasi keuntungan. Pada dasarnya metode ini memperhitungkan seberapa banyak jumlah produk yang dapat dihasilkan dengan mempertimbangkan kapasitas sumber daya yang dimiliki dan target produksi, agar dapat diperoleh keuntungan maksimum. Dengan ini dapat dilakukan analisis sensitivitas untuk mengetahui sumber daya apa yang perlu ditingkatkan dan apa yang perlu dihemat. Selanjutnya dilakukan penjadwalan untuk mengetahui dapat tidaknya produksi terpenuhi dalam periode perencanaan tersebut.

Dari hasil perhitungan didapatkan jumlah produksi yang optimal yaitu N50 sebanyak 49.074 unit, NS70 sebanyak 25.711 unit, GM5Z-3B sebanyak 117.415 unit dan 12N5 sebanyak 18.292 unit dengan total keuntungan Rp 14.402.032.140,-. Melalui analisa sensitivitas didapatkan bahwa sumber daya bahan baku dan target produksi mempengaruhi pengiterasian hasil optimasi. Hasil penjadwalan menunjukkan bahwa produksi dapat dicapai tanpa melewati batas waktu yang ditetapkan.

Untuk menjamin kelangsungan produksi, maka perusahaan perlu meningkatkan persediaan bahan baku guna mengantisipasi kekurangan bahan baku. Disamping itu melakukan penjadwalan yang baik agar produksi dapat selesai tepat pada waktunya.

Kata Kunci_:

(2)

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan pembuatan laporan tugas akhir yang berjudul “USULAN PROSES PENJADWALAN PRODUKSI BERDASARKAN OPTIMALISASI PRODUKSI DENGAN MENGGUNAKAN METODE INTEGER PROGRAMMING DI PT NIPRESS TBK” tepat pada waktunya guna menyelesaikan program studi Strata-1 di Universitas Bina Nusantara.

Selama proses penulisan tugas akhir ini, penulis mendapatkan banyak bantuan moril dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Rektor Universitas Bina Nusantara, Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App., Sc. 2. Dekan Fakultas Teknik, Bapak Iman H. Kartowisastro, Ph.D.

3. Kepala Jurusan Teknik Industri, Bapak Gunawarman Hartono, Ir., M.Eng. 4. Kepala Laboratorium/Studio, Ibu Anita Davina Rachmawati, ST.

5. Dosen pembimbing, Bapak Ir. Edi Santoso, M.Sc yang telah dengan sabar membimbing penulis dalam menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini.

6. Manager HRD PT Nipress Tbk, Pak Deddy Suryadi, Bu Ignatia Swani selaku Head of Departemen Accounting Finance, Pak Yudi selaku staff Departeman PPC yang telah membantu penulis mendapatkan informasi dan data selama melakukan survei.

7. Orang tua, nenek dan keluarga penulis yang memberikan bantuan moril dan materiil.

8. Lenny Yu Sanna, Wan wan wijaya, Franky, teman-teman sekelas, dan kakak-kakak kelas.

9. dan pihak-pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu-satu namanya, namun membantu penulis dalam pembuatan tugas akhir ini.

Dengan kerendahan hati, penulis menyadari bahwa dalam penyusunan dan penulisan tugas akhir ini masih terdapat banyak kekurangannya, maka dari itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan untuk memberi masukan kepada penulis.

Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat baik bagi pembaca maupun bagi pihak-pihak yang membutuhkan. Terima kasih.

Jakarta, 22 Juli 2007 Penulis,

(3)

vi

DAFTAR ISI

Halaman

JUDUL LUAR i

JUDUL DALAM ii

LEMBAR PENGESAHAN iii

ABSTRAK iv

KATA PENGANTAR v

DAFTAR ISI vi

DAFTAR TABEL xi

DAFTAR GAMBAR xiv

DAFTAR LAMPIRAN xvi

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang Masalah 1

1.2 Perumusan Masalah 1

1.3 Ruang Lingkup 4

1.4 Tujuan dan Manfaat 5

1.5 Gambaran Umum Perusahaan 6

1.5.1 Sejarah Umum Perusahaan 6

1.5.2 Struktur Organisasi 8

1.5.3 Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab 10 1.5.4 Kegiatan dan Bidang Usaha Perusahaan 11

1.5.5 Produk 12

1.5.6 Proses Produksi 13

1.5.7 Sistem Kerja 17

BAB 2 LANDASAN TEORI 19

2.1 Analisis Klasifikasi ABC 19

2.2 Peramalan 23

(4)

vii

2.2.2 Jenis-Jenis Peramalan 27

2.2.3 Metode Peramalan 28

2.2.3.1 Metode Peramalan Kuantitatif 28 2.2.3.2 Metode Peramalan Kualitatif atau Teknologis 34 2.2.4 Metode Peramalan Triple Exponential Smoothing Tiga

Parameter dari Winter ₃₅

2.2.5 Metode Peramalan Dekomposisi 37

2.2.6 Statistik Ketepatan Peramalan 39

2.2.6.1 Ukuran Statistik Standar 39

2.2.6.2 Ukuran-ukuran Relatif 41

2.3 Peta Proses Operasi 42

2.4 Pengukuran Waktu 44

2.4.1 Pengukuran Pendahuluan 45

2.4.2 Pengujian Keseragaman Data 46

2.4.3 Pengujian Kecukupan Data 47

2.4.4 Perhitungan Waktu Baku 49

2.4.5 Penyesuaian 50

2.4.6 Kelonggaran 54

2.5 Definisi Penelitian Operasional 55 2.5.1 Tahap-Tahap Studi Riset Operasi 56

2.5.1.1 Definisi Masalah 57

2.5.1.2 Pengembangan Model 57

2.5.1.3 Pemecahan Model 58

2.5.1.4 Pengujian Keasbsahan Model 59

2.5.1.5 Implementasi Hasil Akhir 60

2.5.2 Pengoptimalan 60

2.5.3 Masalah Pengoptimalan 61

2.5.4 Model Optimasi 61

2.5.5 Pemrograman Linear 62

(5)

viii

2.5.5.2 Teori Pemrograman Linear 63

2.5.5.3 Formulasi Programa Linear 65

2.5.6 Metode Simpleks 67

2.5.7 Integer Programming 76

2.5.8 Analisa Sensitivitas 78

2.5.9 Aplikasi LINDO 79

2.6 Konsep Penjadwalan 84

2.6.1 Definisi Penjadwalan 84

2.6.2 Tujuan Penjadwalan 86

2.6.3 Penjadwalan Kriteria Proses 87

2.6.4 Penjadwalan Produksi 88

2.6.4.1 Pembebanan (Loading) 89

2.6.4.2 Pengurutan (Sequencing) 92

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 93

BAB 4 PENGUMPULAN DAN ANALISA DATA 103

4.1 Jenis Produk 103

4.2 Analisis Pendahuluan 104

4.2.1 Analisis ABC 104

4.2.2 Data Penjualan Historis 107

4.2.3 Peramalan Penjualan 111

4.2.3.1 Plot Grafik Data Penjualan 111

4.2.3.2 Perhitungan Peramalan 114

4.2.3.2.1 Peramalan Produk GM5Z-3B 115

4.2.3.2.2 Peramalan Produk N50 119

4.2.3.2.3 Peramalan Produk NS70 123

4.2.3.2.4 Peramalan Produk 12N5 127

(6)

ix

4.2.3.3.3 Peramalan Terbaik Untuk Produk NS70 134 4.2.3.3.4 Peramalan Terbaik Untuk Produk 12N5 135

4.3 Pengumpulan Data 136

4.3.1 Elemen Pekerjaan 136

4.3.2 Data Waktu Siklus 137

4.3.3 Data Kebutuhan Bahan 138

4.3.4 Data Kapasitas Produksi 139

4.3.4.1 Jumlah Tenaga Kerja Langsung 139 4.3.4.2 Jumlah Mesin Yang Dimiliki 140 4.3.4.3 Data Kapasitas Bahan Baku 141 4.3.5 Data Persediaan Barang Jadi 142 4.3.6 Data Harga Produk, Bahan Baku dan Upah Tenaga kerja 142

4.4 Pengolahan Data 144

4.4.1 Uji Keseragaman dan Kecukupan Data 144

4.4.2 Perhitungan Waktu Baku 148

4.5 Perhitungan Waktu Baku per Unit 151 4.6 Perhitungan Kapasitas Produksi per Hari Untuk Setiap

Elemen Pekerjaan ₁₅₂

4.7 Perhitungan Pemakaian Sumber Daya 153 4.7.1 Pemakaian Bahan Langsung per Unit 153 4.7.2 Pemakaian Bahan Tak Langsung per Unit 157 4.7.3 Pemakaian Jam Kerja Mesin per Unit 158 4.7.4 Pemakaian Jam Kerja Tenaga Kerja per Unit 160 4.8 Perhitungan Biaya Produksi dan Keuntungan 160 4.9 Formulasi Model Optimasi Jumlah Produksi 172 4.10 Perhitungan Optimasi Jumlah Produk untuk Bulan Mei 188

4.11 Penjadwalan Produksi 193

4.12 Analisa Data dan Pembahasan 209

4.12.1 Analisis ABC 209

(7)

x

4.12.3 Analisa Perhitungan Kapasitas Produksi 211 4.12.4 Analisa Perhitungan Target Produksi 211 4.12.4.1 Analisa Plot Data Penjualan 212

4.12.4.2 Analisa Peramalan 214

4.12.5 Analisa Perhitungan Pemakaian Jam Kerja Mesin per Unit 216 4.12.6 Analisa Perhitungan Pemakaian Jam Kerja Tenaga Kerja

per Unit ₂₁₆

4.12.7 Analisa Perhitungan Biaya Produksi dan Keuntungan 217 4.12.8 Analisa Formulasi Model Optimasi 220 4.12.9 Analisa Perhitungan Jumlah Produksi Optimal Bulan Mei

2007 ₂₂₆

4.12.10 Analisa sensitivitas Perhitungan Jumlah Produksi Optimal 227 4.12.11 Analisa Keuntungan Setelah Overhead 234 4.12.12 Analisa Penjadwalan Produksi 234

BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN 237

5.1 Simpulan 237

5.2 Saran 238

DAFTAR PUSTAKA 240

DAFTAR RIWAYAT HIDUP 242

LAMPIRAN 243

FOTOKOPI KMK 286

(8)

xi

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Tingkat Keyakinan dan Ketelitian Uji Kecukupan Data 48 Tabel 2.2 Penyesuaian menurut Westinghouse 53

Tabel 2.3 Membentuk tabel inisial 70

Tabel 2.4 Lanjutan Perhitungan Zj dan Cj-Zj untuk Tabel Inisial 71

Tabel 2.5 Menentukan entering dan leaving variabel 73 Tabel 2.6 Memulai solusi yang telah diperbaiki 73 Tabel 2.7 Pengembangan dari solusi yang telah diperbaiki 74 Tabel 2.8 Menentukan nilai Zj dan Cj-Zj 75

Tabel 2.9 Menentukan entering dan leaving variabel 75

Tabel 2.10 Hasil Optimum 76

(9)

xii

Tabel 4.17 Perbandingan MSE dan MAPE produk NS70 134 Tabel 4.18 Hasil peramalan penjualan produk NS70 134 Tabel 4.19 Perbandingan MSE dan MAPE produk 12N5 135 Tabel 4.20 Hasil peramalan penjualan produk 12N5 135

Tabel 4.21 Elemen pekerjaan aki 136

Tabel 4.22 Satuan output untuk setiap elemen pekerjaan 137 Tabel 4.23 Jumlah tenaga kerja langsung 139 Tabel 4.24 Jumlah mesin yang dimiliki 140 Tabel 4.25 Jumlah ruang di proses curing dan formation 141 Tabel 4.26 Persediaan barang jadi Mei 2007 142 Tabel 4.27 Upah tenaga kerja langsung 144 Tabel 4.28 Waktu siklus elemen pekerjaan assembly motor 145 Tabel 4.29 Faktor penyesuaian elemen pekerjaan assembly motor 149 Tabel 4.30 Faktor kelonggaran elemen pekerjaan assembly motor 150 Tabel 4.31 Waktu baku untuk setiap elemen pekerjaan 151

Tabel 4.32 Waktu baku per unit aki 152

Tabel 4.33 Kapasits produksi elemen pekerjaan per hari 153 Tabel 4.34 Pemakaian bahan langsung tiap aki 157 Tabel 4.35 Pemakaian bahan tak langsung tiap aki 158 Tabel 4.36 Pemakaian jam kerja mesin per unit 159 Tabel 4.37 Biaya bahan langsung per unit 161 Tabel 4.38 Biaya bahan tak langsung per unit 163 Tabel 4.39 Biaya upah tenaga kerja langsung per unit untuk elemen

pekerjaan yang menghasilkan 1 unit produk ₁₆₅

Tabel 4.40 Biaya upah tenaga kerja langsung per unit untuk elemen

pekerjaan yang menghabiskan waktu 24 jam ₁₆₇

(10)

xiii

Tabel 4.45 Biaya produksi per unit 171

Tabel 4.46 Keuntungan tiap aki 171

Tabel 4.47 Statistik ketepatan peramalan untuk empat tipe aki 214 Tabel 4.48 Reduce cost pada fungsi tujuan 228 Tabel 4.49 Slack/surplus pada hasil optimasi 229 Tabel 4.50 Allowable increase dan allowable decrease pada hasil

optimasi ₂₃₀

(11)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1.1 Struktur Organisasi PT Nipress Tbk 9

Gambar 1.2 Peta Proses Operasi Aki 13

Gambar 2.1 Pola Data Horizontal 31

Gambar 2.2 Pola Data Musiman 31

Gambar 2.3 Pola Data Siklis 32

Gambar 2.4 Pola Data Trend 33

Gambar 2.5 _{Tampilan LINDO} ₇₉

Gambar 2.6 _{Tabel Formulasi} ₈₀

Gambar 2.7 _{Mengoptimasikan model pada LINDO} ₈₁ Gambar 2.8 _{Analisa Sensitivitas pada LINDO} ₈₂

Gambar 2.9 _{Hasil optimasi pada LINDO} ₈₃

Gambar 2.10 Diagram Gantt 91

Gambar 3.1 Diagram alir metodologi pemecahan masalah 93 Gambar 3.2 Skema perhitungan waktu baku 95 Gambar 4.1 Pola data penjualan GM5Z-3B 111

Gambar 4.2 Pola data penjualan N50 112

Gambar 4.3 Pola data penjualan NS70 113

Gambar 4.4 Pola data penjualan 12N5 114

Gambar 4.5 Peta kontrol elemen pekerjaan assembly motor 147 Gambar 4.6 Gantt chart untuk produk aki GM5Z-3B 204 Gambar 4.7 Gantt chart untuk produk aki GM5Z-3B dan N50 204 Gambar 4.8 Gantt chart untuk produk aki GM5Z-3B, N50 dan NS70 205 Gambar 4.9 Gantt chart untuk produk aki GM5Z-3B, N50, NS70 dan

12N5 ₂₀₅

(12)

xv

Gambar 4.12 Plot penjualan aki N50 212

Gambar 4.13 Plot data penjualan aki NS70 213 Gambar 4.14 Plot data penjualan aki GM5Z-3B 213 Gambar 4.15 Plot data penjualan aki 12N5 213

Gambar 4.16 Grafik perbandingan MSE 215

Gambar 4.17 Grafik perbandingan MAPE 215

(13)

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1 Peramalan metode triple exponential smoothing winter

aki GM5Z-3B (α= 0,13)(β= 0,36)(γ =0,07) ₂₄₃

Lampiran 2 Peramalan metode triple exponential smoothing winter

aki N50 (α= 0,2)(β= 0,6)(γ =0,44) ₂₄₄

aki NS70 (α= 0,17)(β= 0,36)(γ =0,06) ₂₄₅

aki 12N5 (α= 0,16)(β= 0,43)(γ =0,13) ₂₄₆

Lampiran 5 Kelonggaran 247

Lampiran 6 Waktu baku cutting pelat BHS 250 Lampiran 7 Waktu baku cutting pelat CB 256

Lampiran 8 Waktu baku brashing 262

Lampiran 9 Waktu baku assembly mobil 268

Lampiran 10 Waktu baku inspection 274