Penentuan Jumlah, Lokasi dan Cakupan Distribusi
Gudang Produk Air Minum Dalam Kemasan Jenis Gelas
(Studi Kasus di PT. Dzakiya Tirta Utama)
Dyan Parardyo S, Yuniaristanto, Bambang Suhardi∗∗∗∗
Jurusan Teknik Industri, Universitas Sebelas Maret, Surakarta
Abstract
This paper studies a facility location with single sourcing problem which simultaneously considering opening some new facilities or closing some existing facilities. This problem comes from the inefficiency of the distribution network because of its distribution process growth. One of the mainly caused is each customer zone, which consist of several demand points, served by more than one warehouses. This policy causes high delivery cost and also makes what called marketing conflict. The objectives of this problem solving is determining number, location and distribution coverage of warehouse that could minimizing total logistic cost. Total logistic cost consist of delivery cost from warehouse to customer zone, storage and operation cost at warehouse and transportation cost from plant to warehouse. The best solution is achieved using heuristic approach and optimized using integer linear programming by examining the best configuration network offering the least total logistic cost.
Keywords : facility location with single sourcing, opening and closing of facilities, heuristic, integer linear programming (ILP).
1. Pendahuluan
Banyaknya jumlah perusahaan yang bergerak dalam bidang industri Air Minum Dalam Kemasan (AMDK) membuat setiap perusahaan harus meningkatkan daya saingnya. Daya saing yang tinggi tidak hanya dilihat dari baik–tidaknya kualitas barang, namun juga seberapa tinggi kemampuannya dalam melayani konsumen (Taff, 1996). Salah satu cara untuk meningkatkan daya saing perusahaan adalah dengan meningkatkan efisiensi dan efektifitas proses distribusi perusahaan tersebut.
Selama ini perusahaan menggunakan gudang-gudang yang disewa dari pihak swasta hanya berdasar ketersediaan. Namun, seiring dengan pertumbuhan penjualan dan proses distribusinya, jaringan distribusi yang kini dirasa berjalan tidak efisien. Salah satu indikasinya adalah tingginya biaya pengiriman produk dari gudang ke retailer. Hal ini disebabkan karena banyaknya satu zona konsumen, yang terdiri dari beberapa retailer, dilayani oleh lebih dari satu gudang. Dengan demikian, perusahaan perlu mendesain ulang jaringan distribusinya sehingga dapat meningkatkan efisiensi total biaya logistik. Aplikasi dari usaha restrukturisasi ini adalah melakukan pemilihan manakah dari gudang-gudang yang selama ini digunakan, yang akan dipertahankan atau sebaiknya ditutup dan manakah gudang-gudang baru, yang potensial menurut perusahaan, yang sebaiknya digunakan.
∗
Permasalahan penentuan lokasi fasilitas dengan iterasi membuka dan menutup telah banyak diteliti dan dikembangkan, diantaranya adalah Wang et al. (2002) dan Azis et al. (2000). Namun model-model pada kedua peneliti tersebut hanya melibatkan penentuan lokasi fasilitas yang diakses oleh dua saluran distribusi sementara kasus pada PT. Dzakiya Tirta Utama, lokasi yang dipilih akan diakses oleh tiga saluran distribusi.
Dalam penelitian ini model penentuan lokasi fasilitas memiliki kriteria minimasi total biaya logistik, yang terdiri dari biaya pengiriman dari gudang ke retailer, biaya simpan dan operasional gudang dan biaya transportasi dari pabrik ke gudang. Model permasalahan akan dipecahkan dengan pendekatan heuristik dan optimasi integer linear programming (ILP).
Batasan-batasan yang digunakan dalam model ini adalah : 1. Produk terdiri dari satu jenis.
Produk yang disimpan dan didistribusikan adalah produk AMDK jenis gelas.
2. Jumlah produk yang didistribusikan konstan.
Jumlah produk AMDK jenis gelas yang disimpan dan didistribusikan melalui gudang ke retailer diasumsikan konstan dan bersifat deterministik.
2. Pengembangan Model
Pada gambar 1 dapat dilihat kerangka pemecahan masalah penentuan lokasi fasilitas dengan kriteria minimasi total biaya logistik.
3. Algoritma Penjadwalan
Berikut ini diuraikan lebih lanjut beberapa perhitungan yang digunakan dalam tahapan insialisasi, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1.
3.1 Matrik jarak Inbound dan Outbound
Matrik jarak inbound adalah matrik jarak antara pabrik i ke lokasi gudang j. sedangkan matrik jarak outbound adalah matrik jarak antara lokasi gudang j ke lokasi sel konsumen k.
3.2 Biaya Transportasi dari Pabrik i ke Gudang j
Biaya transportasi dari pabrik i ke gudang j dapat didefinisikan sebagai : Jarak dari pabrik i ke gudang j
Biaya angkut per kilometer dengan alat transportasi pabrik
Sehingga, formulasi biaya transportasi dari pabrik ke gudang adalah sebagai berikut :
Tij = BAKp×fij×dij (1)
fij = p ij
MC V
(2)
dimana,
i : nomor lokasi pabrik
j : nomor lokasi gudang
Tjk : biaya pengiriman dari pabrik i ke gudang j (Rp/waktu)
BAKp : biaya angkut per kilometer dengan alat transportasi milik pabrik (Rp/km)
fij : frekuensi angkut per satuan waktu dari pabrik i ke gudang j
dij : jarak dari pabrik i ke gudang j (km)
Vij : volume pengiriman per satuan waktu dari pabrik i ke gudang j (unit/waktu)
MCp : kapasitas maksimal alat transportasi milik pabrik untuk produk
AMDK jenis gelas (unit)
3.3 Biaya Pengiriman dari Gudang j ke Sel Konsumen k
Biaya pengiriman dari gudang j ke sel konsumen k dapat diidentifikasikan, sebagai : Jarak dari gudang j ke sel konsumen k
Sel konsumen terdiri dari beberapa retailer yang terletak dalam satu sel/cluster. Koordinat sel konsumen diperoleh dengan menempatkan satu titik konsumen bayangan di titk pusat sel/cluster zona konsumen tersebut.
Biaya angkut per kilometer dengan alat transportasi gudang
Sehingga, biaya pengiriman dari gudang j ke sel konsumen k didefinisikan, sebagai berikut :
Tjk =
g jk g
MC d
BAK ×
(3)
dimana,
j : nomor lokasi gudang
k : nomor lokasi sel konsumen
Tjk : biaya pengiriman dari gudang j ke sel konsumen k (Rp/unit)
BAKg : biaya angkut per kilometer dengan alat transportasi milik gudang (Rp/km)
MCg : kapasitas maksimal alat transportasi milik gudang untuk produk AMDK jenis gelas (unit)
3.4 Koefisien Biaya Simpan per Unit Produk
Biaya simpan adalah semua biaya yang dikeluarkan sehubungan dengan adanya proses penyimpanan suatu barang. Besarnya biaya ini dipengaruhi oleh jumlah/volume barang yang disimpan. Biaya simpan merupakan perkalian antara jumlah barang yang disimpan dengan koefisien biaya simpan. Sedangkan koefisien biaya simpan dapat diperoleh dengan menentukan alokasi luas ruang gudang yang berhubungan dengan biaya operasional gudang per satuan waktu (Ballou, 1992). Sehingga koefisien biaya simpan per unit dapat diformulasikan, sebagai berikut :
Oj : koefisien biaya simpan per unit di gudang j (Rp/unit)
WOj : biaya operasi membuka gudang j per satuan waktu (Rp/waktu)
Ij : biaya investasi awal membuka gudang j per satuan waktu (Rp/waktu)
Kj : kapasitas maksimal gudang j per satuan waktu (unit/waktu)
Utilitas luas ruang gudang terpakai untuk perhitungan koefisien biaya simpan per unit diatas, diasumsikan sebesar 50%.
3.5 Biaya Operasi Membuka Gudang
Biaya operasi membuka gudang merupakan komponen biaya yang besarnya tetap. Biaya membuka seluruh lokasi gudang merupakan penjumlahan dari biaya-biaya sewa (retribusi), RKK (Retribusi Keamanan dan Kebersihan), depresiasi peralatan dan listrik. Hal ini dikarenakan pada contoh kasus, semua lokasi gudang, baik yang telah digunakan maupun yang belum, bukan merupakan properti milik perusahaan.
4. Formulasi Model
Model penentuan jumlah, lokasi dan cakupan distribusi gudang pada penelitian ini memiliki fungsi tujuan minimasi total biaya logistik, yang terdiri dari :
Biaya transportasi dari pabrik ke gudang
Biaya pengiriman dari gudang ke retailer (sel konsumen)
Biaya simpan di gudang yang berhubungan dengan koefisien biaya simpan per unit produk di gudang
Biaya tetap operasi membuka gudang
4.1 Model Matematik Sub Total Biaya Logistik (STC)
Nilai Sub total biaya logistik dihitung terlebih dahulu disetiap iterasi heuristic yang akan dilakukan. Model matematik sub total biaya logistik merupakan model integer linear programming dengan fungsi tujuan, sebagai berikut :
Min STC = × × + ×
Xjk =
pabrik i per satuan waktu (unit/waktu) Dengan kendala,
Satu titik sel konsumen hanya dilayani dari satu lokasi gudang ke-j
1
Setiap lokasi gudang j tidak dapat melayani titik-titik konsumen melebihi
kapasitas maksimal yang dapat ditanganinya
j
Jumlah kebutuhan sel-sel konsumen k yang dialokasikan dari lokasi gudang j tidak dapat melebihi jumlah penerimaan lokasi gudang j yang dialokasikan dari pabrik i
=
Jumlah penerimaan seluruh lokasi gudang j yang dialokasikan dari pabrik i tidak dapat melebihi kebutuhan seluruh sel-sel konsumen k
=
Variabel keputusan Xjk merupakan bilangan biner
Xjk ∈{0, 1} untuk semua j dan k (10)
Variabel keputusan Xij merupakan bilangan integer
Xij
∈
int. untuk semua j (11)4.2 Model Perhitungan Total Biaya Logistik (TC)
Nilai total biaya logistik dihitung setelah terlebih dahulu mengetahui besar nilai STC pada setiap iterasi heuristik. Model perhitungan total biaya logistik dihitung secara manual, dengan fungsi tujuan sebagai berikut :
TC = + + ×
Variabel keputusan yang dicari adalah,
Zj =
= jumlah gudang yang digunakan
dengan kendala,
Variabel-variabel keputusan merupakan bilangan biner
Zj ∈{0, 1}untuk semua j (13)
(
)
k : nomor lokasi sel (zona konsumen)
TC : total biaya logistik (Rp/waktu)
STC : sub total biaya logistik (Rp/waktu)
Tij : biaya transportasi dari pabrik i ke gudang j (Rp/waktu)
Tjk : biaya pengiriman dari gudang j ke sel konsumen k (Rp/unit)
WOj : biaya operasi membuka gudang j (Rp/waktu)
Dk : jumlah penjualan sel konsumen k per satuan waktu (unit/waktu)
Oj : koefisien biaya simpan per unit di gudang j (Rp/unit)
4.3 Tahapan Optimasi Metode Heuristik
Metode heuristik digunakan untuk menentukan konfigurasi jaringan distribusi terbaik, dimana didalamnya juga dilakukan optimasi dengan integer linear programming, dengan tahap-tahap, sebagai berikut :
Langkah 1 : Perhitungan Kebutuhan tiap Gudang
Lakukan distribusi produk ke seluruh lokasi gudang, baik yang telah ada maupun yang potensial. Hitung persamaan (5) model matematik sub total biaya logistik
integer linear programming dengan software WinQSB. Langkah ini akan
menghasilkan optimasi jumlah barang yang dibutuhkan oleh tiap gudang dengan kriteria minimasi total biaya transportasi dan biaya simpan.
Langkah 2 : Perhitungan Biaya Total
Lakukan distribusi produk AMDK Cup Dzakya dari pabrik ke gudang-gudang, hitung nilai total biaya logistik berdasar persamaan (12).
Langkah 3 : Penentuan Kombinasi Pengurangan Jumlah Gudang
Lakukan pengurangan jumlah gudang, dengan melakukan kombinasi pengurangan satu persatu.
Langkah 4 : Pemeriksaan Unit Maksimal Gudang
Jika jumlah seluruh penjualan lebih besar daripada jumlah unit maksimal gudang setelah adanya kombinasi pengurangan jumlah gudang, sebagaimana ditunjukkan pada persamaan (14), ulangi kembali langkah 1 dan 2. Jika tidak, lanjutkan ke langkah 6.
Untuk setiap kombinasi pengurangan m jumlah gudang yang memenuhi syarat, ulangi kembali langkah 1 dan 2 kemudian lanjutkan ke langkah 5.
Langkah 5 : Pemeriksaan Biaya Total
TCa = Min (TC(a)m)
TCa > TCa-1, Lanjutkan ke langkah 6. Jika tidak, ulangi lagi. Langkah 6 : Penugasan
Dari harga TCa-1 adalah biaya logistik total minimum dan akan diketahui jumlah
5. Aplikasi Model
Model masalah distribusi dan logistic yang sudah diformulasikan diatas, akan dicoba diterapkan pada masalah restrukturisasi jaringan distribusi produk AMDK jenis gelas PT. Dzakiya Tirta Utama.
Karakteristik masalah distribusi pada PT. Dzakiya Tirta Utama adalah perusahaan yang memiliki 1 buah lokasi pabrik, 4 buah lokasi gudang yang telah digunakan, 3 buah lokasi gudang yang potensial menurut perusahaan dan 42 sel konsumen di wilayah penelitian. Adapun dat-data yang digunakan dalam penerapan model diatas adalah sebagai berikut :
Data Jumlah dan Kapasitas Maksimal Setiap Gudang (Kj)
Data jumlah dan kapasitas maksimal tiap gudang dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Jumlah dan Kapasitas Gudang
no Gudang Kapasitas (unit) – Kj
1 J-1 216.000
2 J-2 64.800
3 J-3 64.800
4 J-4 129.600
5 J-5 64.800
6 J-6 129.600
7 J-7 64.800
Jumlah 734.400
Biaya Angkut Per Kilometer dan Kapasitas Maksimal Alat Transportasi
Biaya angkut per kilometer dengan alat transportasi milik pabrik (BAKp) adalah sebesar
Rp901 per kilometer dengan kapasitas maksimal untuk produk AMDK jenis gelas (MCp)
adalah sebanyak 300 unit. Sedangkan untuk alat transportasi milik gudang, nilai BAKg
adalah sebesar Rp783 per kilometer dengan MCg sebanyak 100 unit.
Data Matrik Jarak Inbound (dij)
Data matrik jarak antara pabrik dengan ketujuh gudang dapat dilihat pada Lampiran 1.
Data Matrik Jarak Outbound (djk)
Data matrik jarak antara ke-7 gudang dengan ke-42 sel konsumen dapat dilihat pada Lampiran 2.
Data Jumlah Produk yang Dibutuhkan Setiap Sel Konsumen (Dk)
Tabel 2 menguraikan kebutuhan tiap sel konsumen akan produk AMDK jenis gelas.
Tabel 2. Kebutuhan Produk Tiap Sel Konsumen
no Sel
Konsumen
Jumlah Kebutuhan (unit) - Dk
1 K-1 5.263
2 K-2 18.381
3 K-3 5.263
4 K-4 1.442
5 K-5 1.442
6 K-6 10.142
7 K-7 10.142
8 K-8 10.142
9 K-9 10.142
Tabel 2. (Lanjutan)
no Sel
Konsumen
Jumlah Kebutuhan (unit) - Dk
11 K-11 3.989
12 K-12 3.989
13 K-13 2.010
14 K-14 3.544
15 K-15 3.544
16 K-16 10.857
17 K-17 11.753
18 K-18 2.010
19 K-19 10.857
20 K-20 1.445
21 K-21 1.445
22 K-22 1.197
23 K-23 14.999
24 K-24 4.038
25 K-25 3.627
26 K-26 3.627
27 K-27 9.918
28 K-28 17.939
29 K-29 36.326
30 K-30 52.473
31 K-31 17.381
32 K-32 6.045
33 K-33 29.753
34 K-34 18.277
35 K-35 19.443
36 K-36 694
37 K-37 2.682
38 K-38 8.221
39 K-39 15.981
40 K-40 7.978
41 K-41 347
42 K-42 4.805
Jumlah 411.378
Koefisien Biaya Simpan per Unit (Oj), Biaya Operasi Membuka (WOj) Tiap Gudang
Tabel 3 menguraikan besarnya koefisien biaya simpan per unit produk dan biaya operasi membuka tiap gudang, sebagai berikut :
Tabel 3. Koefisien Biaya Simpan dan Biaya Operasi Membuka Tiap Gudang
no Gudang Koefisien Biaya
Simpan - Oj
Biaya Operasi Membuka - WOj
1 J-1 Rp490 Rp7.978.950
2 J-2 Rp766 Rp8.504.685
3 J-3 Rp660 Rp5.080.320
4 J-4 Rp518 Rp5.718.195
5 J-5 Rp649 Rp7.190.348
6 J-6 Rp540 Rp7.453.215
Perhitungan Kebutuhan Tiap Gudang (Xij)
Jumlah kebutuhan tiap gudang dapat diketahui dengan memecahkan persamaan (5) sebagaimana dapat dilihat pada tabel 4. Nilai sub total biaya logistik (STC) yang dihasilkan pada iterasi pertama adalah sebesar Rp225.469.400.
Tabel 4. Jumlah Kebutuhan Tiap Gudang Pada Iterasi Pertama
Gudang Kebutuhan (unit) - Xij
J-1 215.542
J-2 0
J-3 0
J-4 89.734
J-5 0
J-6 106.102
J-7 0
Total (unit) 411.378
Tabel 5. Cakupan Distribusi Gudang Yang Tetap Dipertahankan
Sel Konsumen
Gudang
Xjk
J-1 J-4 J-6
K-1 0 0 1 1
K-2 0 0 1 1
K-3 0 0 1 1
K-4 0 1 0 1
K-5 0 1 0 1
K-6 0 0 1 1
K-7 0 0 1 1
K-8 0 0 1 1
K-9 0 0 1 1
K-10 0 0 1 1
K-11 0 1 0 1
K-12 0 1 0 1
K-13 0 1 0 1
K-14 0 0 1 1
K-15 0 0 1 1
K-16 0 0 1 1
K-17 0 1 0 1
K-18 0 1 0 1
K-19 0 0 1 1
K-20 1 0 0 1
K-21 0 1 0 1
K-22 0 1 0 1
K-23 0 1 0 1
K-24 0 1 0 1
K-25 0 1 0 1
K-26 0 1 0 1
K-27 0 1 0 1
K-28 1 0 0 1
K-29 1 0 0 1
Tabel 5. (Lanjutan)
Perhitungan Total Biaya Logistik (TC)
Tabel 6 menguraikan perhitungan nilai biaya transportasi dan biaya operasi membuka gudang yang tetap dipertahankan berdasar hasil perhitungan sub total biaya logistik.
Tabel 6. Perhitungan Biaya Transportasi dan Biaya Operasi Membuka Gudang Yang Dipertahankan
Gudang Frekuensi
Angkut
Jarak (km)
Biaya Transportasi – Tij
Biaya Operasi
Total Rp40.624.554 Rp22.622.513
Tabel 7. Total Biaya Logistik Pada Iterasi Pertama
Komponen Jumlah
Biaya Transportasi – Tij Rp40.624.629 Biaya Operasi Membuka – WOj Rp22.622.513 Sub Total Biaya Logistik – STC Rp225.469.400
Total Biaya Logistik – TC Rp288.716.542
Penentuan Kombinasi Pengurangan Jumlah Gudang
Tabel 8 menunjukkan kombinasi pengurangan jumlah gudang yang memugkinkan. Dari hasil iterasi pertama, dapat diambil kesimpulan bahwa jumlah gudang yang tidak dipakai adalah 4 buah (1 lokasi lama dan 3 lokasi baru). Sehingga kombinasi pengurangan jumlah gudang selanjutnya adalah pengurangan lima jumlah gudang.
Tabel 8. Kombinasi Pengurangan Lima Gudang
Gudang Komb. 1 (unit) Komb. 2 (unit) Komb. 3 (unit)
J-1 216.000 216.000
J-4 129.600 129.600
J-6 129.600 129.600
Total Unit Maksimal 324.000 410.400 410.400
Dari tabel 8 dapat diambil kesimpulan bahwa tidak ada kombinasi yang memenuhi syarat (lihat persamaan 14), maka iterasi properti berakhir dan masalah telah terpecahkan.
5. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penerapan model di PT. Dzakiya Tirta Utama adalah:
1. Gudang lama yang ditutup adalah gudang J-2, sedangkan semua lokasi potensial (baru) yang ditawarkan tidak ada yang dipilih (dibuka), sementara gudang lama yang dipertahankan adalah gudang J-1, J-4 dan J-6.
2. Total efisiensi yang dapat diperoleh dengan menerapkan desain jaringan distribusi hasil restrukturisasi adalah sebesar 8,21% (Rp25.820.177).
Daftar Pustaka
Aziz, RZ Abd., Heri Setiawan., dan Ch Desi K. Penentuan Lokasi Warehouse Dalam Rangka
Restrukturisasi Perusahaan untuk Meminimasi Biaya Distribusi dan Logistic. Jurnal
Pertemuan Ilmiah BKSTI, Yogyakarta (2000).
Ballou, Ronald, H. Business Logistics Management. New Jersey : Prentice-Hall International Edition, 1992.
Balakhrisnan, A., Joseph G., and Michael S. Pangburn. Distribution Planning Revisited : New
Models for New Challenges. Unpublished Paper, Institute for Study of Business Market, Penn State University, University Park, PA, 2001.
Bowersox, Donald J., and David J. Closs. Logistical Management : The Integrated Supply Chain Process. New York : McGraw-Hill, Inc, 1996.
Chopra, Sunil., and Peter Meindl. Supply Chain Management : Strategy, Planning and
