PENGEMBANGAN MODEL DAN ALGORITMA
COMMON
REPLENISHMENT EPOCH DENGAN MEMPERTIMBANGKAN
KELAYAKAN KONSOLIDASI PENGIRIMAN
Nurwidiana dan Ahmad RusdiansyahJurusan Teknik Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya Email: [email protected]; [email protected]
ABSTRAK
Penelitian ini mengembangkan model Common Replenishment Epoch (CRE) dari Viswanatahan & Piplani (2001) dengan mempertimbangkan kelayakan konsolidasi pengiriman. Dalam model CRE vendor menggabungkan replenishment order buyer dengan menetapkan jadual replenishment pada suatu waktu tertentu dan menawarkan diskon kepada buyer agar bersedia mengikuti interval replenishment sesuai CRE. Pada model CRE yang ada belum dibahas mekanisme pelaksanaan CRE pada tahapan operasional.
Untuk mengisi gap tersebut, dalam penelitian ini akan dikembangkan model dan algoritma mekanisme pelaksanaan CRE melalui konsolidasi pengiriman Pada model yang diusulkan replenishment order dilakukan pada kelipatan Power of two (2k, k = 0,1,2,…) dari interval dasar. Pengiriman order buyer dengan interval replenishment yang sama akan dikonsolidasi dengan menentukan kendaraan dan rute yang optimal. Diskon diberikan secara selektif, yaitu hanya bagi order buyer yang pengirimannya dapat dikonsolidasikan`.
Dengan menggunakan contoh numeris akan dievaluasi kelebihan model koordinasi yang diusulkan, dibandingkan dengan kebijakan multiple integer, dimana replenishment dapat dilakukan pada kelipatan berapapun dari periode dasar.
Kata kunci : CRE, Konsolidasi Pengiriman , Power of Two
PENDAHULUAN
Dalam konsep supply chain management, banyak perusahaan menyadari bahwa persediaan dalam supply chain dapat dikelola dengan lebih efisien melalui adanya kolaborasi dan koordinasi. Salah satu inisiatif koordinasi yaitu melalui Common Replenishment Epoch (CRE). Dengan CRE vendor menggabungkan replenishment order dengan menetapkan interval replenishment (T0) pada suatu waktu tertentu dan menawarkan diskon kepada buyer agar bersedia mengikuti interval replenishment sesuai CRE
Penelitian-penelitian terdahulu telah membuktikan bahwa CRE secara strategis mampu meningkatkan efisiensi pada supply chain dengan menghasilkan penghematan bagi vendor dan buyer. Namun belum dibahas pelaksanaan CRE tersebut pada tingkat operasional.
Kebijakan interval replenishment buyer pada penelitian terdahulu merupakan multiple integer dari T0, yang berarti interval replenishment dapat dilakukan 1,2,3,4,....n kali terhadap interval replenishment dasar (T0).
Penelitian ini akan mengisi gap yang ada pada penelitian-penelitian sebelumnya, dengan mengembangkan model dan algoritma CRE dengan mempertimbangkan kelayakan konsolidasi pengiriman sebagai pelaksanaan strategi CRE.
Konsolidasi pengiriman dilakukan berdasarkan pada prinsip skala ekonomis dengan mengganti pengiriman yang semula dilakukan secara terpisah dengan kendaraan kapasitas kecil, menjadi pengiriman secara bersama-sama menggunakan kendaraan dengan kapasitas yang lebih besar melalui rute tertentu.
Mengacu pada hasil penelitian Roundy (1985), agar diperoleh kebijakan yang lebih efektif, maka akan diterapkan batasan replenishment Power of Two (PoT). Dengan batasan PoT replenishment order buyer dibatasi pada kelipatan 2k (20,21,22,..2k) dari T0..
Untuk menjamin penerapan kebijakan CRE dapat menguntungkan semua pihak, maka penentuan diskon akan mempertimbangkan biaya pada buyer dan vendor.
Batasan yang diterapkan dalam penelitian ini adalah :
a. Model untuk supply chain single vendor multi buyer dan terdapat information sharing
b.Produk yang akan dikirim sejenis,sehingga dapat dikonsolidasikan dalam satu kendaraan.
c. Model konsolidasi ini untuk pengiriman jarak jauh menggunakan Full Truck Load. LANDASAN TEORI
Strategi Common Replenishment Epoch
CRE merupakan kebijakan koordinasi suatu pabrik atau vendor yang memiliki beberapa buyer/retailer untuk melakukan replenishment pada waktu yang bersamaan bagi para buyer. Vendor akan menentukan interval replenishment dasar (T0) yang merupakan interval minimal untuk replenishment order. T0 biasa dinyatakan dalam satuan harian, mingguan atau bulanan, T0 ∈ X, X = {x/365, x/52, x/12}. Interval replenishment buyer(Ti) harus mengikuti T0 dengan menetapkan Ti sebagai kelipatan
dari T0 (Ti = ni.T0,). Agar buyer bersedia mengikuti kebijakan CRE, maka akan
ditawarkan diskon Konsolidasi Pengiriman
Strategi konsolidasi pengiriman (shipping consolidation) dilakukan dengan menggabungkan pengiriman beberapa order dalam satu pengiriman dengan mengunakan kendaraan yang sama ke beberapa tujuan tertentu (Attanasio et.al,2007).Strategi ini bertujuan meningkatkan efisiensi penggunaan kendaraan pada armada transportasi jarak jauh (Long Haul Transportation) yang menerapkan jasa Full Truckload (FTL). Biaya sewa/ penggunaan kendaraan FTL dikenakan berdasarkan penggunaan kapasitas penuh..
Kendaraan yang digunakan mempunyai kapasitas yang bervariasi, dengan fixed cost yang bervariasi pula, sehingga tiap rute mempunyai kapasitas dan fixed cost yang bervariasi. Untuk melakukan konsolidasi harus dipertimbangkan :
- Spesifikasi kendaraan : Kapasitas maksimal kendaraan, biaya per kilometer
- Spesifkasi order : Berat, jarak antara buyer dengan vendor dan jarak antar buyer Konsolidasi dilakukan dengan :
- Memilih order yang akan dikonsolidasikan pengirimannya. - Menentukan jenis kendaraan yang akan digunakan . - Menentukan urutan pengiriman yang optimal. ALGORITMA DAN MODEL USULAN
Penelitian ini akan mengembangkan model dan algoritma untuk melaksanakan CRE dengan mempertimbangkan kelayakan konsolidasi pengiriman, dengan batasan
power of two. Variabel keputusan yang akan di cari adalah : interval replenishment dasar untuk vendor (T0), interval replenishment buyer i (Ti), konsolidasi pengiriman
yang optimal (rute, jenis kendaraan dan urutan pengiriman), buyer yang akan disertakan dalam kebijakan CRE, besarnya (Zi). Notasi yang digunakan mengacu pada model
Viswanathan & Piplani (2001).
Tabel 1. Notasi
Notasi Deskripsi
As Biaya set up vendor saat menerima order dari satu set buyer
Ai Biaya vendor untuk memproses order spesifik dari buyer i
ct Biaya transportasi per km dengan kendaraan tipe t
dr Jarak tempuh rute r
T0 Interval replenishment dasar yang ditetapkan vendor untuk konsolidasi
S % penghematan (saving) yang akan dijanjikan vendor untuk buyer
U o
g Biaya vendor untuk memproses order & pengiriman ke semua buyer tanpa CRE
C oi
g Biaya vendor untuk replenishment dengan CRE bagi buyer i yang terkonsolidasi
' C oj
g Biaya vendor untuk replenishment dengan CRE bagi buyer j yang tidak terkonsolidasi
Z Diskon yang akan ditawarkan oleh vendor Di Permintaan tahunan dari buyer i
d0i, dij Jarak ke lokasi buyer i dari vendor, jarak antar buyer
υi Volume per unit order buyer i
ωi Berat per unit order buyer I
Ki Biaya order buyer i kepada vendor
hi Biaya penyimpanan untuk buyer i
tiu Interval replenishment buyer i , tanpa CRE
ni=2 k
Faktor pengali untuk interval replenishment buyer i (PoT) ni.To Interval replenishment buyer i dengan CRE
Zi Diskon terkecil yang akan diterima buyer i U
i
g Biaya persediaan untuk buyer i , tanpa CRE
C i
g Biaya persediaan untuk buyer i yang terkonsolidasi (dengan CRE)
' C j
g Biaya persediaan untuk buyer j yang tidak terkonsolidasi (dalam kebijakan CRE)
U S
g Biaya Total Sistem tanpa CRE
C S
g Biaya Total Sistem dengan CRE
Algoritma CRE melalui konsolidasi transportasi ini terdiri dari 6 tahapan sebagai berikut :
Tahap I. Penentuan Interval Replenishment Buyer
Vendor menetapkan interval replenishment dasar To. Untuk tiap-tiap To, tentukan
interval replenishment buyer i (Ti). Karena kebijakan yang ditetapkan adalah Power of
Two maka Ti = ni.T , dimana ni = 2k . Untuk meminimalkan biaya pada buyer tersebut
nilai 2ki harus memenuhi persamaan :
ki o i T Hi K 2 . 2 2 / 1 2 ≤ , 2 / 1 2 2 2 log * = o iT H Ki k k = 0,1,2,... integer (1) Dimana Hi = ( ) 2 1 i ih D
Tahap II. Konsolidasi Pengiriman
Konsolidasi dilakukan untuk order buyer yang memiliki interval replenishment (Ti)
yang sama. Untuk tiap set order dalam Ti, dilakukan konsolidasi dengan langkah :
a. Identifikasikan matrik jarak antara vendor dengan buyer dan jarak antar buyer yang terdapat dalam set order tersebut.
b. Identifikasikan saving matrik, yaitu matrik yang memuat besarnya penghematan (saving) jika pengiriman ke kedua tujuan digabungkan dalam satu rute.
S(buyer i, buyer j) = Dist (vendor,buyer i) + Dist (vendor,buyer j) – Dist (Buyer i,buyer j)
c. Penugasan konsumen ke rute tertentu dan kendaraan tertentu, dengan batasan: - Order yang digabungkan tidak boleh lebih dari 4 order.
- Total berat order yang digabung tidak melebihi kapasitas maksimal kendaraan terbesar.
d. Tentukan urutan kunjungan buyer dalam rute
Pada penelitian ini digunakan dengan metode nearest neighbor .
Dengan konsolidasi tersebut maka perhitungan biaya transportasinya adalah sebagai berikut :
Biaya transportasi tiap rute
Crtni = dr.ct (2)
Biaya transportasi pada interval replenishment ni , jika di tiap ni tersusun R rute
∑
= = R r rtni C ni C C 1 (3) Biaya transportasi pada satu periode, jika pada satu periode terdapat N jumlahinterval
∑
= = N ni i C ni T T n C C i 1 0 (4)Biaya transportasi per order buyer
rtni m i i i m i i i rtni i C v v w w C rtni rtni ⋅ =
∑
∑
= = ' 1 ' 1 , max Dimana : i i i i To n D w .ϖ . = dan i i i i To n D v .υ . = (5)Tahap III. Perhitungan Biaya setelah Penerapan CRE dengan Konsolidasi o Biaya untuk order yang terkonsolidasi
- Biaya persediaan buyer i
( )
0 0 T n H T n K g i i i i C i = + (6)- Biaya vendor untuk menangani order buyer i yang pengirimannya dikonsolidasi melalui rute r dengan kendaraan t.
+ + = To ni C A m T As g rtni i i o C oi . ' / (7)
o Biaya untuk order yang tidak terkonsolidasi
- Biaya persediaan buyer j yang tidak terkonsolidasi j j U j j U j j C j H t K H t K g ' = + =2 (8)
- Biaya vendor untuk menangani order buyer j yang tidak terkonsolidasi U j j s C j i t C A A g0 ' =( + + ) , dimana Cj =2 d0j x ct (9)
Tahap IV. Penentuan Diskon
Diskon akan diterima oleh buyer jika lebih besar atau sama dengan selisih biaya inventory dengan CRE dikurangi biaya inventory tanpa CRE setelah dikurangi saving yang dijanjikan vendor kepada buyer (S).
− − + ≥ i i o i i o i i i i H nT S K H T n K Z D (1 )2 (10)
Dari sisi vendor total diskon yang diberikan untuk semua buyer tidak boleh lebih besar dari total penurunan biaya replenishment yang dihasilkan dengan penerapan kebijakan CRE. + + − + + ≤
∑
∑
= = 0 0 ' 1 ' 1 ' n.T C A m T A t C A A Z D i rtni i i s i i i s m i i i m i (11) Untuk menjamin terpenuhinya persyaratan tersebut, maka nilai S yang merupakan saving yang dijanjikan oleh vendor , akan ditetapkan dengan algoritma sebagai berikut :1. Untuk masing-masing buyer, cari nilai S dengan persamaan :
(
)
− − + = C i C i C oi U oi g g g g S 1 (12)2. Substitusi nilai S dari masing-masing buyer ke persamaan (10) dan hitung nilai total diskon untuk semua buyer (∑ DiZi) yang dihasilkan oleh nilai S tersebut. 3. Dengan persamaan (11) , hitung total penghematan yang dihasilkan vendor. 4. Pilih nilai S yang memberikan nilai total diskon ≤ penghematan vendor. 5. Tetapkan nilai S terbesar pada langkah 4 sebagai saving yang dijanjikan ( S*). 6. Hitung diskon untuk tiap buyer dengan mensubstitusi nilai S* ke persamaan (10) Tahap V. Perhitungan Biaya CRE dengan Konsolidasi setelah adanya diskon - Biaya inventory buyer i yang terkonsolidasi
i i i i i i C i H n T D Z T n K g = + 0 − 0 (15)
- Biaya vendor untuk menangani semua order buyer yang terkonsolidasi
T m i i i o i i o s C o D Z C T n A T A g + + + =
∑
= ' 1 . (16)- Biaya persediaan pada buyer j yang tidak terkonsolidasi j j j j U j j C j H T K H t K g '= + =2 (17)
Untuk order buyer yang tidak terkonsolidasi tidak diberikan diskon sehingga tidak terjadi perubahan biaya .
Tahap VI. Penentuan Kebijakan Optimal
Ulangi langkah pada tahap I hingga tahap V dengan menggunakan nilai To yang berbeda-beda sehingga dapat menentukan interval replenishment yang optimal yaitu pada nilai To yang memberikan biaya replenishment terkecil.
CONTOH NUMERIK
Tabel 2. Data Buyer
Nomor Buyer Biaya Order (Ki) Permintaan Tahunan (Di) * Nomor Buyer Biaya Order (Ki) Permintaan Tahunan (Di) * 1 100 1000.000 6 2000 6000.000 2 1000 2000.000 7 100 7000.000 3 100 3000.000 8 5000 8000.000 4 5000 4000.000 9 100 9000.000 5 100 5000.000 10 1000 10000.000
*Harga produk = 1/unit, berat =0,05kg/unit
Dengan batasan kebijakan PoT tedapat 9 buyer yang akan disertakan dalam CRE, buyer 4 tidak disertakan dalam CRE karena pengirimannya tidak terkonsolidasi, replenishment akan tetap berdasarkan kebijakan semula. Terdapat 4 rute pengiriman dan memerlukan 4 Truk.
Tabel 3. CRE dengan batasan Power of Two dan Multiple Integer
Power Of Two Multiple integer
Byr ni Cre Rute S Zi Biaya Byr ni Cre Rute S Zi Biaya
? Maks ∆ (%) Total ? Maks ∆ (%) Total 1 2 Ya 2 2,07 -1,87 0,141 12784 1 2 Ya 2 2,042 1,89 0,139 12964 2 4 Ya 3 0,185 0,019 0,294 34244 2 4 Ya 4 0,155 -0 0,290 35095 3 1 Ya 1 1,651 -1,45 0,075 27472 3 1 Ya 1 1,635 1,46 0,074 27652 4*) 5,7 Tdk 4 0 0,204 0 99746 4 5,7 Tdk 5 0 -0,2 0,000 99745 5 1 Ya 1 1,571 -1,37 0,071 37890 5 1 Ya 1 1,558 1,38 0,070 38070 6 4 Ya 4 0,104 0,1 0,284 84242 6 3,1 Tdk 3 0 -0,2 0,000 91455 7 1 Ya 1 1,34 -1,14 0,076 48308 7 1 Ya 1 1,33 1,14 0,076 48488 8 4 Ya 3 0,053 0,151 0,323 138627 8 4 Ya 4 0,006 -0,2 0,319 144608 9 1 Ya 1 1,379 -1,18 0,082 58726 9 1 Ya 1 1,369 1,18 0,082 58907 10 2 Ya 2 0,204 0 0,141 91439 10 2 Ya 2 0,201 0 0,139 91619 S* = 0,204 633477 S* = 0,201 648609
Dengan batasan kebijakan Multiple integer hanya 8 buyer yang akan disertakan dalam CRE, buyer 4 dan 6 tidak disertakan dalam CRE karena pengirimannya tidak terkonsolidasi, Terdapat 5 rute pengiriman dan memerlukan 5 Truk.
Penentuan Kebijakan Replenishment yang Optimal
Penentuan kebijakan optimal dilakukan dengan mencoba berbagai nilai T0, dari ketiga nilai T0 yang telah ditetapkan. Dengan kebijakan Power of Two kebijakan optimal ditetapkan pada T0 = 1 minggu. Sedangkan dengan kebijakan Multiple Integer kebijakan optimal pada T0 = 2 minggu
Tabel 4. CRE dengan berbagai nilai To
To
Power Of Two Multiple integer
Bi CRE Bi. Trans Bi CRE & Trans Bi. Trans Bi. CRE Bi CRE & Trans 1ming 500412 133065 633477 502302 146307 648609 2 ming 525874 123032 648906 519266 119720 638986 1 bln 647333 96870 744203 647333 96870 744203
ANALISA HASIL
Penentuan nilai saving optimal (S*) dengan algoritma yang diusulkan mampu memberikan keputusan yang menguntungkan semua pihak. Dari nilai S* tersebut, dapat ditentukan nilai diskon yang akan menguntungkan buyer dan tidak merugikan vendor. Nilai S* tidak akan sama dengan nilai S semua buyer. Dengan menetapkan saving sebesar S*, maka ada perbedaan antara saving optimal yang ditawarkan dengan saving yang seharusnya diberikan pada buyer berdasarkan persamaan 10. Untuk contoh numerik perbedaan tersebut ditunjukkan dengan kolom ∆. Terlihat bahwa disini diperlukan adanya sharing dalam pemberian saving agar CRE dapat dilaksanakan sehingga menghasilkan penghematan bagi semua pihak.
Dengan batasan PoT lebih banyak buyer yang dapat disertakan dalam CRE Hal ini menunjukkan batasan PoT efektif untuk pelaksanaan CRE. Selain itu dengan batasan ini interval order buyer lebih terkelompokkan sehingga konsolidasi pengiriman lebih efisien. Hasilnya mampu menurunkan biaya replenishment.
Pelaksanaan CRE dengan mempertimbangkan kelayakan konsolidasi pengiriman terbukti mampu menghasilkan kebijakan yang optimal. Dalam strategi ini terdapat dua keputusan yang harus diambil, yaitu penentuan kebijakan replenishment dan penentuan kebijakan konsolidasi pengiriman. Namun ternyata terdapat trade off antara dua hal tersebut dalam menentukan kebijakan replenishment melalui konsolidasi yang optimal. Keputusan strategi CRE dan kebijakan konsolidasi saling terkait. Oleh karena itu, untuk menentukan kebijakan yang optimal, penentuan konsolidasi pengiriman dan penentuan strategi CRE harus dilakukan secara sinergis, tidak bisa dilakukan secara parsial. Dengan model dan algoritma yang diusulkan ini dapat diperoleh solusi permasalahan, karena penentuan kebijakan mempertimbangkan kelayakan konsolidasi dan biaya replenishment dilakukan terintegrasi sehingga mendapatkan hasil yang optimal.
KESIMPULAN
a. Model dan algoritma penentuan nilai diskon yang optimal, melalui penetapan nilai S* dapat menjamin kebijakan yang dihasilkan menguntungkan kedua pihak.
b. Penerapan batasan PoT efektif untuk pelaksanan CRE dengan mempertimbangkan kelayakan konsolidasi pengiriman.
c. Model CRE melalui konsolidasi pengiriman dengan batasan PoT menghasilkan kebijakan replenishment yang lebih optimal, karena mampu memberikan penghematan biaya replenishment yang signifikan baik bagi buyer maupun vendor sehingga mampu meminimasi biaya replenishment pada keseluruhan sistem.
PENELITIAN LANJUTAN
1. Pada penelitian ini diskon diberikan berdasar nilai S* yang ditentukan dengan mengalokasikan seluruh selisih biaya replenishment vendor karena penerapan CRE. Akibatnya persentase saving yang diperoleh buyer relatif lebih besar dari saving vendor. Untuk penelitian lebih lanjut sebaiknya nilai S* ditentukan berdasarkan proporsi tertentu dari selisih biaya vendor tersebut, sehingga penghematan yang diperoleh kedua pihak lebih seimbang.
2. Analisis sensitivitas baru melibatkan perubahan komponen biaya pada vendor, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh perubahan komponen parameter pada buyer terhadap perilaku model
DAFTAR PUSTAKA
Attanasio, A. Fuduli, A. Ghiani, G. Triki, C. (2007). Integrated Shipment Dispatching and Packing Problems : a Case Study. Journal Math Model Algorithm 6:77-85. Ballou, Ronald. H. (2004) Business Logistics Managemen, . Prentice Hall, Inc. USA Burt D.,Dobler D., Starling S. (2003) World Class Supply Management : The Key To
Supply Chain Management,Seventh Edition, Mc Graw Hill,New York
Chang, W.J. dan Tsai, C.H. (2002) A Two Echelon Inventory Model for Single Vender Multi Buyer System Through Common Replenishment Epochs, International Journal of Computer, The internet and Management 10 : 48-61.
Chopra, S., dan Meindl, P. (2001) Supply Chain Management : Strategy, Planning, and Operation. Prentice Hall, Inc.,New Jersey
Jackson et.al (1985) The Joint Replenishment Problem With a Power-of-Two Restriction, IIE Transaction, 17:1, 25-32.
Kim, K.M. dan Hwang, H. (1991) The Integrated Production Inventory Model With A Power-of-Two Restriction, Journal Computers Industrial Engineering Vol 20 :1, 149-153
Lee, F.C. dan Yao, M.J. (2003) A Global Optimum Search Algorithm for Joint Replenishment Problem Under Power-of-Two, Journal Computers and Operation Research 30:1319-1333.
Levi et.al (2004) The Logic of Logistics : Theory, Algoritms, and Aplications for Logistics and Supply Chain Management, Springer
Mishra, A.K. (2004) Selective Discount for Supplier-Buyer Coordination Using Common Replenishment Epoch , European Journal of Operation Research 153: 751-756
Roundy, R. (1985) 98% Effective Integer Ratio Lot Sizing for One-Warehouse Multi-Retailer System, Management Science 31:11.
Viswanathan, S. dan Piplani, R. (2001) Coordinating Supply Chain Inventories Through Common Replenishment Epochs, European Journal of Operation Research 129:277-286.
