iv
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
________________________________________________________________ Jurusan Teknik Industri
Tugas Akhir Sarjana Semester Genap tahun 2007/2008
OPTIMASI PROSES PRODUKSI UNTUK PRODUK MAKANAN DENGAN METODE INTEGER LINEAR PROGRAMMING (ILP)
PADA PT PANCA SURYA ABADI Wiwi Indriani
NIM: 0800778134
Abstrak
PT PANCA SURYA ABADI selama 16 bulan beroperasi tidak memiliki perencanaan produksi yang terstruktur, selain itu perencanaan dan pengendalian bahan baku dilakukan hanya berdasarkan intuisi. Berdasarkan kondisi tersebut, maka penelitian ini ingin memberikan suatu gambaran produksi untuk memaksimalkan profit (keuntungan), serta perencanaan dan pengendalian bahan baku yang sebaiknya dilakukan pada periode Juni 2008.
Metode integer linear programming (ILP) digunakan karena produk akhir memiliki satuan yang bulat (box) sehingga hasil dari optimasi juga harus berupa angka bulat. Metode MRP digunakan dalam perencanaan dan pengendalian bahan baku, dan metode Wagner Whitin algorithm digunakan dalam prosedur lotting untuk menentukan kapan dan jumlah pemesanan yang paling optimal.
Keuntungan optimal dari permasalahan maksimasi keuntungan adalah sebesar Rp 968,184,500.00 dengan perincian 11058 box opak balado, 19455 box opak keju, 16636 box kacang polong dan 13166 box pilus. Jumlah bahan baku yang dibutuhkan pada setiap periode perencanaan dapat dilihat pada tabel MRP, sedangkan jumlah pemesanan dan waktu pemesanan yang optimal dapat dilihat pada tabel Wagner Whitin.
Dari hasil permasalahan maksimasi profit tersebut, dapat disimpulkan bahwa kapasitas sumber daya PT PANCA SURYA ABADI masih mencukupi untuk memenuhi rencana produksi pada periode Juni 2008.
Kata Kunci
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini tepat pada waktunya. Laporan ini dibuat sebagai salah satu persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana pada fakultas teknik jurusan teknik industri jenjang pendidikan Strata 1. Penyusunan laporan Tugas Akhir ini dibuat berdasarkan hasil dari studi lapangan yang telah penyusun lakukan pada PT. PANCA SURYA ABADI selama kurun waktu 2 bulan efektif.
Penyusun menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini tidak mungkin dapat diselesaikan tanpa bantuan dari pihak-pihak luar yang terkait dalam pelaksanaan kerja praktek sampai dengan penyelesaian laporan ini. Maka oleh dari itu, penyusun menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
- Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara
- Bapak Imam H. Kartowisastro, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Bina Nusantara.
- Bapak Bahtiar S. Abbas Ph.D., selaku Dosen pembimbing yang telah membimbing selama pengerjaan laporan Tugas Akhir ini.
- Bapak Iwan Budiharjo Ph.D., yang telah memberikan masukan-masukan dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini.
- Bapak Yansen Ferdy, selaku Direktur PT. PANCA SURYA ABADI yang memberikan kesempatan untuk melakukan observasi dan membimbing selama observasi berlangsung pada perusahaan tersebut.
- Semua operator dan staff PT. PANCA SURYA ABADI yang turut serta membantu dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini.
- Keluarga, khususnya Ayah dan Ibu yang telah memberi dukungan moral dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini.
- Rekan-rekan mahasiswa yang telah mendukung dan memberikan masukan-masukan dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini.
- Sulaiman, yang telah setia mendukung dan memberi semangat pada penulis dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
Demikian laporan ini dibuat, adapun kekurangan dari isi laporan ini baik dalam penulisan, percetakan maupun isi, penyusun mohon maaf yang sebesar-besarnya. Penyusun bersedia menerima saran dan juga kritik untuk membangun Penyusun agar lebih baik didalam pembuatan dan penyusunan laporan ini. Pada akhirnya penyusun berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Jakarta, 18 Juli 2008
Penyusun, Wiwi Indriani
vi
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Judul Luar i
Halaman Judul Dalam ii
Halaman Pengesahan iii
ABSTRAK iv
KATA PENGANTAR v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL xi
DAFTAR GAMBAR xv
DAFTAR LAMPIRAN xvi
BAB 1. PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Identifikasi dan Perumusan Masalah 2
1.3 Ruang Lingkup 6
1.4 Tujuan dan Manfaat 7
1.4.1 Tujuan 7
1.4.2 Manfaat 8
1.5 Gambaran Umum Perusahaan 9
1.5.1 Proses Produksi 12
vii
1.5.1.2 Kacang Polong 13
1.5.1.3 Pilus Sticky 13
1.5.2 Bahan Baku 18
1.5.3 Struktur Organisasi dan Sumber Daya Manusia 19
BAB 2. LANDASAN TEORI 31
2.1 Pendahuluan 31
2.2 Pengukuran Waktu 33
2.2.1 Tingkat Ketelitian dan Tingkat Keyakinan 34
2.2.2 Kecukupan Data 35 2.2.3 Keseragaman Data 36 2.2.4 Kenormalan Data 37 2.2.5 Waktu Normal 38 2.2.6 Waktu Baku 40 2.3 Peramalan 41
2.4 Bill Of Materials (BOM) 43
2.5 Permasalahan Linear 44
2.5.1 Pengertian Linear 45
2.5.3 Karakteristik Linear Programming 46
2.5.4 Asumsi Dasar Linear Programming 47
2.5.5 Metode Simplex 49
2.5.6 Integer Linear Programming 54
viii
2.6 Analisa Sensitivitas 56
2.7 Safety Stock 59
2.8 Lot Sizing (Lotting) 60
2.9 Material Requirement Planning (MRPI) 62 2.9.1 Field Pada Material Requirement Planning (MRP) 65
2.9.2 Faktor Scrap Pada MRP 68
BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN 69
3.1 Diagram Alur Penelitian 69
3.2 Langkah-Langkah Penelitian 71
BAB 4. PEMBAHASAN 77
4.1 Pengumpulan Data 77
4.1.1 Data Waktu Proses Produksi 77 4.1.2 Data Jumlah Alat, Mesin dan Tenaga Kerja 78
4.1.3 Bill Of Materials (BOM) 80 4.1.4 Data Kapasitas Bahan Baku 83
4.1.5 Data Harga Jual dan Profit Produk 85
4.1.6 Data Demand Historis 86
4.1.7 Data Status Inventory 88
4.1.8 Data Biaya Pemesanan, Pembelian Dan Penyimpanan 90
4.2 Pengolahan Data 92
4.2.1 Konversi Data Pengamatan 92 4.2.2 Perhitungan Uji Kecukupan Data 93
ix
4.2.3 Perhitungan Uji Keseragaman Data 94 4.2.4 Perhitungan Uji Kenormalan Data 95 4.2.5 Perhitungan Waktu Baku Proses Produksi 96 4.2.6 Peramalan Demand Periode Juni 2008 100 4.2.7 Perhitungan Kapasitas Waktu Proses Produksi 101
4.2.8 Perhitungan Safety Stock 102
4.2.9 Formulasi Fungsi Tujuan (Objective Function) 103 4.2.10 Formulasi Fungsi Pembatas (Constraints) 104
4.2.10.1Fungsi Pembatas Kapasitas Bahan Baku 105 4.2.10.2Fungsi Pembatas Kapasitas Proses Produksi 106
4.2.10.3Fungsi Pembatas Demand 107 4.2.10.4Fungsi Pembatas Non-Negativity 109 4.2.11 Optimasi Integer Programming Dengan Lingo 11.0 109
4.2.12 Analisa Sensitivitas Dengan Lindo 6.0 111
4.2.13 Perhitungan MRP dan Teknik Lotting 113
4.3 Analisa 130
4.3.1 Analisa Uji Kecukupan Data 130 4.3.2 Analisa Uji Keseragaman Data 130 4.3.3 Analisa Uji Kenormalan Data 131
4.3.4 Analisa Waktu Baku 131
4.3.4.1 Analisa Faktor Penyesuaian 132 4.3.4.2 Analisa Faktor Kelonggaran 133
x
4.3.5 Analisa Hasil Peramalan 136
4.3.6 Analisa Safety Stock 137
4.3.7 Analisa Fungsi Tujuan (Objective Function) 138 4.3.8 Analisa Fungsi Pembatas (Constraints) 138
4.3.8.1 Analisa Fungsi Pembatas Kapasitas Bahan Baku 138 4.3.8.2 Analisa Fungsi Pembatas Kapasitas Proses Produksi 141
4.3.8.3 Analisa Fungsi Pembatas Demand 144 4.3.8.4 Analisa Fungsi Pembatas Non-Negativity 146
4.3.9 Analisa Hasil Optimasi 147
4.3.10 Analisa Sensitivitas 149
4.3.10.1 Analisa Sensitivitas Fungsi Tujuan 149 4.3.10.2 Analisa Sensitivitas Fungsi Pembatas (Constraints)151
4.3.11 Analisa MRP dan Teknik Lotting 154
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 160
5.1 Kesimpulan 160
5.2 Saran 162
DAFTAR PUSTAKA 164
DAFTAR RIWAYAT HIDUP 166
xi
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1.1 Mesin dan Peralatan Produksi 11 Tabel 1.2 Bahan Baku PT. PANCA SURYA ABADI 18 Tabel 1.3 Tenaga Kerja PT. PANCA SURYA ABADI 19
Tabel 2.1 Matrix Metode Simplex 50
Tabel 4.1 Waktu Siklus Proses Ayak Bumbu Keju (Menit:Detik) 77 Tabel 4.2 Jumlah Mesin, Alat dan Tenaga Kerja 79 Tabel 4.3 Bill Of Materials (BOM) Opak Balado 80 Tabel 4.4 Bill Of Materials (BOM) Opak Keju 81 Tabel 4.5 Bill Of Materials (BOM) Kacang Polong 82 Tabel 4.6 Bill Of Materials (BOM) Pilus Sticky 82
Tabel 4.7 Kapasitas Gudang Bahan Baku (Storage) 84
Tabel 4.8 Harga Jual Produk Per Box dan Profit Per Box 85 Tabel 4.9 Demand Historis Periode April 2007 – Mei 2008 87
Tabel 4.10 Data Status Inventori Akhir Periode Mei 2008 88 Tabel 4.11 Biaya Pembelian Bahan Baku 91 Tabel 4.12 Waktu Siklus Proses Ayak Bumbu Keju (Menit) 92 Tabel 4.13 Perhitungan Sub Group Uji Keseragaman Data 94 Tabel 4.14 Faktor Penyesuaian Proses Pengayakan 97 Tabel 4.15 Faktor Penyesuaian Proses Penggorengan 97
xii
Tabel 4.16 Faktor Penyesuaian Proses Packing 97
Tabel 4.17 Faktor Kelonggaran Proses Pengayakan 98 Tabel 4.18 Faktor Kelonggaran Proses Penggorengan 98
Tabel 4.19 Faktor Kelonggaran Proses Packing 99
Tabel 4.20 Hasil Safety Stock Per Produk 101 Tabel 4.21 Kapasitas Proses Produksi 102 Tabel 4.22 MRP Induk Produk Opak Balado 114 Tabel 4.23 MRP Induk Produk Opak Keju 114 Tabel 4.24 MRP Induk Produk Kacang Polong 115
Tabel 4.25 MRP Induk Produk Pilus 115
Tabel 4.26 MRP Bahan Baku Opak 116
Tabel 4.27 MRP Bahan Baku Kacang Polong 116 Tabel 4.28 MRP Bahan Baku Bumbu Balado 117 Tabel 4.29 MRP Bahan Baku Bumbu Bawang Merah 117 Tabel 4.30 MRP Bahan Baku Bumbu Bawang Putih 118 Tabel 4.31 MRP Bahan Baku Bumbu Keju 118 Tabel 4.32 MRP Bahan Baku Tepung Tapioka 119
Tabel 4.33 MRP Bahan Baku Kaldu 119
Tabel 4.34 MRP Bahan Baku Garam 120
Tabel 4.35 MRP Bahan Baku Fetsin 120
Tabel 4.36 MRP Bahan Baku Gula (Lot For Lot) 121
xiii
Tabel 4.38 MRP Bahan Baku Solar 122
Tabel 4.39 MRP Bahan Baku Minyak Goreng 122
Tabel 4.40 MRP Bahan Baku Plastik H0 (Lot For Lot) 123 Tabel 4.41 MRP Bahan Baku Plastik H0 (Lot For Lot) 123
Tabel 4.42 MRP Bahan Baku Kemasan I 124
Tabel 4.43 MRP Bahan Baku Kemasan II 124 Tabel 4.44 MRP Bahan Baku Kemasan III 125 Tabel 4.45 MRP Bahan Baku Kemasan IV 125
Tabel 4.46 MRP Bahan Baku Plastik 126
Tabel 4.47 MRP Bahan Baku Carton Box I 126 Tabel 4.48 MRP Bahan Baku Carton Box II 127 Tabel 4.49 MRP Bahan Baku Carton Box III 127 Tabel 4.50 MRP Bahan Baku Carton Box IV 128 Tabel 4.51 Wagner Whitin Bahan Baku Gula 128 Tabel 4.52 Wagner Whitin Bahan Baku Plastik H0 128
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1.1 Diagram Alir Proses Produksi Opak Balado 96 Gambar 1.2 Diagram Alir Proses Produksi Opak Keju 14 Gambar 1.3 Diagram Alir Proses Produksi Kacang Polong 15
Gambar 1.4 Diagram Alir Proses Produksi Pilus Sticky 16 Gambar 1.5 Layout Fasilitas PT. PANCA SURYA ABADI 17
Gambar 1.6 Struktur Organisasi PT. PANCA SURYA ABADI 21
Gambar 2.1 Kurva Normal 37
Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian 69
Gambar 4.1 Grafik Normality Untuk Waktu Proses Ayak Bumbu Keju 96
Gambar 4.2 Hasil Peramalan Demand Opak Balado Dengan QM 100
Gambar 4.3 Solution Report Integer Programming 110 Gambar 4.4 Tampilan Hasil Analisa Sensitivitas 112
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Kartu Mata Kuliah 167
Lampiran 2. Penyesuaian Westinghouse 168
Lampiran 3. Tabel Kelonggaran 169
Lampiran 4. Tabel Distribusi Normal 170
Lampiran 5. Data Waktu Siklus Proses Produksi 171 Lampiran 6. Hasil Konversi Waktu Siklus Proses Produksi 172 Lampiran 7. Uji Kecukupan Data Waktu Proses Produksi 173 Lampiran 8. Uji Keseragaman Data Waktu Proses Produksi 174
Lampiran 9. Uji Kenormalan Data Waktu Proses Produksi Dan Demand 175 Lampiran 10. Waktu Normal Dan Waktu Baku Proses Produksi 185
Lampiran 11. Hasil Permalan Demand 186 Lampiran 12. Grafik Hasil Peramalan Demand 188
Lampiran 13. Syntax Integer Programming Problem dengan Lingo11.0 190 Lampiran 14. Solution Report dengan Lingo 11.0 200
Lampiran 15. Sensitivity Analisist Report 207 Lampiran 16. Perhitungan Lot Sizing dengan Wagner Whitin Algorithm 212
Lampiran 17. Surat Keterangan Survei 219 Lampiran 18. Foto-Foto Survei Lapangan 220
