OPTIMISASI JUMLAH PRODUKSI CPO DENGAN BIAYA MINIMUM MELALUI PENDEKATAN LINEAR PROGRAMMING DI PTPN IV KEBUN AIR BATU DRAFT TUGAS SARJANA Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Industri

OPTIMISASI JUMLAH PRODUKSI CPO DENGAN BIAYA MINIMUM

MELALUI PENDEKATAN LINEAR PROGRAMMING

DI PTPN IV KEBUN AIR BATU

DRAFT TUGAS SARJANA

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari

Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Industri

Oleh

ANTONIUS SIANTURI 080403062

D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I F A K U L T A S T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus, atas segala

berkat dan karunianya sehingga penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan

penulisan Tugas Sarjana ini.

Tugas Sarjana ini merupakan salah satu syarat akademis yang harus diselesaikan

setiap mahasiswa jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Adapun judul tugas sarjana ini adalah Optimisasi Jumlah Produksi CPO dengan Biaya

Minimum melalui Pendekatan Linear Programming Di PTPN IV Kebun Air Baru

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Sarjana ini belum

sepenuhnya sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran

yang membangun untuk kesempurnaan Tugas Sarjana ini.

Akhir kata, penulis mengharapkan semoga Tugas Sarjana ini dapat

memberikan manfaat bagi pembaca. Tuhan memberkati kita semua. Terima kasih.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN PENULIS.

UCAPAN TERIMA KASIH

Pertama dan yang utama penulis mengucapkan terima kasih kepada Tuhan

Yesus Kristus karena atas kuasa-Nya Tugas Sarjana ini dapat diselesaikan. Dalam

penulisan Tugas Sarjana ini Penulis juga banyak mendapatkan dorongan dan

bantuan baik moril maupun materil dari berbagai pihak. Untuk itu pada

kesempatan ini Penulis ingin menyampaikan banyak terima kasih kepada pihak

yang telah memberikan bantuan, antara lain :

1. Teristimewa buat kedua orang tua saya yang tercinta S.Sianturi dan L.

Nainggolan, S.Pd yang selalu memberikan dukungan, doa, nasehat, dan materi

yang sangat membantu dalam penyelesaian Tugas Sarjana.

2. Bapak Ir. Abadi Ginting SS, MSIE selaku Pembimbing I yang telah

membimbing penulis dari awal sampai akhir penelitian dalam penulisan Tugas

Sarjana ini.

3. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT. selaku Pembimbing II dan Sekretaris

Departemen Teknik Industri yang telah membimbing penulis dari awal sampai

akhir penelitian dalam penulisan Tugas Sarjana ini.

4. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku Ketua Departemen Teknik Industri yang

membantu mahasiswanya untuk menyelesaikan studinya

5. Ibu Tuti Sarma Sinaga, ST, MT dan Bapak Ikhsan Siregar, ST, M.Eng selaku

6. Bapak Azman, yang telah meluangkan waktu untuk menerima dan membantu

selama melakukan penelitian dan juga seluruh staff dan karyawan PTPN IV

Kebun Air Batu

7. Ketiga saudara saya Luciana Sianturi, Elizabeth Sianturi dan Leonardo Sianturi

yang selalu memberi dukungan kepada saya.

8. Teman-teman seperjuangan Fitri M Siahaan dan Eka serta semua stambuk

2008 yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini.

9. Saudara-saudara yang selalu mendukung dalam doa Iman, Fince, Andi, Berlin,

Samuel, dan teman-teman lain di pelayanan.

10. Sahabat terkasih yang senantiasa memberikan motivasi dan semangat Asima

Juliyana Siregar.

Semoga dengan adanya Tugas Sarjana ini dapat memberikan manfaat bagi

semua pihak. Penulis mengharapkan kritik dan saran untuk perbaikan ke depan.

Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN PENULIS.

ABSTRAK

Penentuan kebijakan dalam perencanaan produksi membutuhkan dasar pertimbangan yang tepat. Dimana, tidak cukup hanya berdasarkan pertimbangan empiris melainkan dibutuhkan sebuah dasar teoritis berdasarkan metode keilmuan. PTPN IV Kebun Air Batu merupakan perusahaan perkebunan dan pengolahan TBS (Tandan Buah Segar). Instruksi kebijakan produksi dalam rangka memenuhi permintaan CPO (Crude Palm Oil) umumnya dilakukan berdasarkan pertimbangan empiris sehingga dibutuhkan sebuah pertimbangan teoritis untuk membantu manajemen perusahaan dalam mengambil kebijakan yang tepat.

Penelitian ini merupakan aplikasi model linear di dalam perusahaan perkebunan untuk menentukan biaya produksi CPO minimum pada tingkat produksi yang optimum dengan menggunakan metode Linear Programming yang dapat dipakai dalam melakukan perencanan produksi. Fungsi obyektif yang diuji adalah Min Z = Σ 1.936.620𝑋₁₁ + 1.567.890𝑋₂₁ + 1.895.290𝑋₁₂ + 1.471.970𝑋₂₂ + 369.174𝑋31 + 55.380𝑋41 + 403.575𝑋32 + 60.540𝑋42 + 4.697.520𝑋51 + 5.226.520𝑋₅₂ + 22.243.679𝑋₆₁ + 29.441.194𝑋₆₂ . Dalam pengujian model, beberapa kendala menyebabkan model sulit untuk dipecahkan yaitu pada kendala ketersediaan TBS. Untuk itu dilakukan relaksasi pada model dengan menghapus kendala yang menyebabkan model sulit untuk dipecahkan.

Perhitungan dilakukan dengan menggunakan 5 metode dalam linear programming. Dari lima metode terdapat 4 metode memberikan hasil yang sama yaitu jumlah produksi CPO sebesar 14763 ton dengan biaya minimum sebesar Rp 114.258.100.000. Untuk membantu perhitungan model digunakan software POM yang memiliki kelebihan dalam tampilan iterasi yang lebih detil.

DAFTAR ISI

BAB HALAMAN

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iv

ABSTRAK ... vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ... xv

I. PENDAHULUAN ... I-1 1.1. Latar Belakang Permasalahan ... I-1

1.2. Rumusan Permasalahan ... I-3

1.3. Tujuan Penelitian ... I-3

1.4. Asumsi dan Batasan Penelitian ... I-4

1.5. Sistematika Penulisan ... I-5

II. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN... II-1 2.1.Sejarah Perusahaan ... II-1

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

2.3. Lokasi Perusahaan... II-5

2.4. Daerah Pemasaran ... II-5

2.5. Dampak Sosial Ekonomi Masyarakat Sekitar Lokasi

Perusahaan ... II-5

2.6. Organisasi dan Manajemen ... II-7

2.6.1. Struktur Organisasi Perusahaan ... II-8

2.6.2. Pembagian Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab ... II-11

2.6.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja ... II-25

2.7.4. Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya ... II-24

III. LANDASAN TEORI ... III-1 3.1. Defenisi Perencanaan dan Pengendalian Produksi ... III-1

3.2. Ruang Lingkup Perencanaan dan Pengendalian Produksi.. ... III-2

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

4.4.1. Identifikasi Masalah, Penetapan Tujuan dan Manfaat

Penelitian ... IV-8

4.4.2. Studi Pendahuluan ... IV-8

4.4.3. Pengumpulan Data ... IV-8

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

4.4.5. Analisis Pemecahan Masalah ... IV-18

4.4.6. Kesimpulan dan Saran ... IV-19

V. PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ... V-I 5.1. Pengumpulan Data ... V-1

5.1.1. Data Permintaan CPO ... V-1

5.1.2. Data Faktor Rendemen ... V-2

5.1.3. Data TBS yang Tidak Memenuhi Spesifikasi ... V-3

5.1.4. Ketersediaan Kapasitas Pabrik ... V-4

5.1.5. Persediaan CPO dan Biaya Penyimpanan ... V-4

5.1.6. Data Ketersediaan Tenaga Kerja Panen dan Biaya

Tenaga Kerja ... V-5

5.1.7. Data Jumlah Truk yang Tersedia dan Biaya Transportasi V-5

5.1.8. Data Harga TBS ... V-5

5.1.9. Data Biaya Pengolahan TBS ... V-5

5.2. Pengolahan Data... V-6

5.2.1. Penentuan Variabel Keputusan ... V-6

5.2.2. Penentuan Fungsi Kendala ... V-7

5.2.2.1. Fungsi Kendala Pertama ... V-7

5.2.2.2. Fungsi Kendala Kedua ... V-9

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

5.2.2.4. Fungsi Kendala Keempat ... V-12

5.2.2.5. Fungsi Kendala Kelima ... V-13

5.2.2.6. Fungsi Kendala Keenam ... V-14

5.2.3. Fungsi Tujuan ... V-14

5.2.4. Pembentukan Model Linear Programming ... V-16

5.2.5. Formulasi Model Linear Programming ... V-17

5.2.6. Penyelesaian Fungsi Linear Programming dengan

Software QM dan LiPs ... V-19

VI. ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ... VI-1 6.1. Analisis Hasil Pengolahan dengan Metode-metode Linear

Programming ... VI-1

6.2. Analisa Perencanaan Produksi ... VI-3

6.3. Analisis Sensitivitas ... VI-4

VII. KESIMPULAN DAN SARAN ... VII-1 7.1. Kesimpulan ... VII-1

7.2. Saran ... VII-2

DAFTAR TABEL

TABEL HALAMAN

2.1. Jumlah Tenaga Kerja Di PTPN IV Kebun Air Batu ... II-26

2.2. Jam Kerja untuk Karyawan Pabrik dan Kantor ... II-26

3.1. Bentuk Kanonik dan Bentuk Standart Program Linear... III-14

3.2. Simpleks dalam Bentuk Matriks ... III-38

3.3. Hubungan Primal dan Dual ... III-46

3.4. Formulasi Metode Linear Programming ... III-47

5.1. Permintaan CPO Tahun 2012 ... V-2

5.2. Faktor Rendemen Kebun Inti ... V-2

5.3. TBS yang Tidak Memenuhi Spesifikasi ... V-3

5.4. Jumlah Jam Kerja yang Tersedia Tahun 2012 ... V-4

5.5. Ketersediaan Kapasitas Pabrik ... V-4

5.6. Persediaan CPO Di Tangki Timbun Sebelumnya ... V-4

5.7. Ketersediaan Tenaga Kerja Panen ... V-5

5.8. Jumlah Truk yang Tersedia ... V-5

5.9. Harga TBS ... V-6

5.10. Biaya Pengolahan TBS ... V-6

5.11. Tabel Awal ... V-20

5.12. Solusi Optimal dengan Software QM ... V-21

5.13. Hasil Perhitungan dengan Menggunakan Metode-metode

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL HALAMAN

5.14. Solusi Optimum Kontinyu ... V-24

5.15. Sub Problem Nilai X21 dan X22 ... V-24

5.16. Hasil Relaksasi Ketersediaan Pihak Swasta ... V-25

6.1. Hasil Pengolahan dengan Menggunakan Metode-metode

Pada Linear Programming ... VI-1

6.2. Hasil Perencanaan Produksi Tahun 2013 ... VI-2

6.3. Nilai Optimal dari Jumlah Produksi dan Persediaan CPO ... VI-4

6.4. Nilai Optimal Ketersediaan Jumlah TBS ... VI-4

6.5. Analisis Sensitivitas ... VI-5

6.5. Analisis Sensitivitas Jumlah Permintaan dan Kapasitas Pabrik ... VI-6

6.6. Analisis Kapasitas Produksi ... VI-7

6.7. Analisis Sensitivitas Ketersediaan TBS ... VI-9

6.8. Hasil Relaksasi Ketersediaan TBS PIhak Swasta ... VI-9

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR HALAMAN

2.1. Struktur Organisasi PTPN IV Kebun Air Batu ... II-10

3.1. Bagan Solusi Branch and Bound ... III-36

3.2. Tampilan Awal Linear Programming ... III-51

3.3. Input Data Tabel ... III-52

3.4. Tabel Hasil ... III-52

3.5. Tabel Ranging ... III-53

3.6. Tabel Solution List ... III-53

3.7. Tabel Iterasi ... III-54

3.8. Contoh Grafik Linear Programming ... III-55

3.9. Tampilan Software LiPS ... III-56

4.1. Bagan Sistem Rantai Supply Pengelolaan CPO... IV-3

4.2. Kerangka Konseptual Penelitian ... IV-6

4.3. Blok Diagram Rancangan Penelitian ... IV-7

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN HALAMAN

1. Surat Balasan dari Perusahaan ... L-1

2. SK Tugas Sarjana ... L-2