BINUS UNIVERSITY Program Ganda Teknik Industri – Sistem Informasi Skripsi Sarjana Program Ganda Semester Ganjil 2007/2008
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM INFORMASI UNTUK OPTIMALISASI PRODUKSI DAN MAKSIMASI KEUNTUNGAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE LINEAR PROGRAMMING PADA DIVISI FITTING DI PT. SURYA TOTO INDONESIA Merlyana 0700730013 ABSTRAK PT. Surya Toto Indonesia mengalami kesulitan dalam menentukan jumlah produksi yang optimal tiap bulan. Hal ini dikarenakan permintaan konsumen yang tidak menentu. Fluktuasi permintaan ini menyebabkan kekurangan dan kelebihan produksi pada perusahaan sehingga terkadang perusahaan tidak mampu menghasilkan jumlah produksi yang optimal untuk memenuhi permintaan konsumen dan juga terkadang perusahaan berproduksi secara berlebihan. Hal ini bisa terjadi karena dalam menentukan jumlah yang harus diproduksi oleh perusahaan, hanya berdasarkan pengalaman. Untuk membantu memecahkan masalah tersebut maka digunakan metode Linear Programming. Metode Linear Programming merupakan suatu cara perencanaan aktivitas-aktivitas yang menggunakan model matematis untuk melakukan perhitungan optimalisasi produksi dengan tujuan mencapai maksimasi keuntungan. Metode ini juga membantu menyelesaikan persoalan pengalokasian sumber daya dengan memperhatikan kapasitas sumber daya yang dimiliki agar dapat berproduksi secara optimal untuk memperoleh keuntungan maksimal. Dengan metode ini juga dapat dilakukan analisa sensitivitas untuk peningkatan dan penghematan sumber daya. Adapun keuntungan aktual perusahaan sebelum dilakukan optimalisasi sebesar Rp1.086.404.419,01 tetapi keuntungan yang dapat diperoleh setelah dilakukan optimalisasi sebesar Rp1.343.285.709,74. Berdasarkan hasil tersebut dapat dilihat bahwa metode Linear Programming memberikan hasil yang lebih menguntungkan sebesar Rp256.881.290,73. Sistem informasi optimalisasi produksi dapat membantu dalam melakukan perhitungan optimalisasi produksi dan maksimasi keuntungan yang cepat dan akurat. Sistem ini dirancang dengan metode Object Oriented Analysis and Design. Adapun langkah awal adalah melakukan analisis dan perencanaan sistem dengan menggunakan UML diagram. Sedangkan bahasa pemrograman dibuat dengan menggunakan bantuan bahasa pemograman Visual Basic 6.0 dan untuk pembuatan laporan digunakan Crystall Report 8.5 serta pembangunan database dengan Microsoft SQL Server 2000. Kata Kunci : Linear Programming, optimalisasi produksi, maksimasi keuntungan, object oriented analysis and design, UML diagram.
v
KATA PENGANTAR Sebelumnya penulis mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada Tuhan Yesus Kristus yang selalu berserta penulis dan selalu memberikan kekuatan bagi penulis dalam menyusun skripsi ini. Pada kesempatan ini penulis juga ingin mengucapkan terima kasih yang sedalamdalamnya kepada semua pihak-pihak yang telah memberikan dukungan pada awal sampai akhir pembuatan skripsi ini. Rasa terima kasih ini terutama ditujukan kepada : 1. Papa dan Mama serta Sonny dan Marchelia, yang telah memberikan dukungan doa dan semangat kepada penulis selama menyusun skripsi ini. 2. Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. 3. Bapak Iman H. Kartowisastro, Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik dan Pejabat Sementara Ketua Jurusan Fakultas Teknik Industri Universitas Bina Nusantara. 4. Bapak Ir. Sablin Yusuf, M.Sc, M.Comp.Sc. MM. selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Bina Nusantara. 5. Bapak Johan, S.Kom., MM, selaku ketua Jurusan Sistem Informasi Universitas Bina Nusantara. 6. Bapak Wikaria Gazali, S.Si., MT, selaku Ketua Jurusan Ganda Universitas Bina Nusantara. 7. Bapak Bahtiar S. Abbas, Ph.D. selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan dan bimbingan kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini. 8. Bapak Johan, S.Kom., MM, selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan dan bimbingan kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini. 9. Ibu Niken Parwati, ST., MM, dan Bapak Budi Aribowo, ST., M.Si, yang telah memberikan bantuan serta memberikan arahan yang berguna bagi penulis. 10. Bapak Mardjoeki Atmadiredja, selaku Direktur Utama PT. Surya Toto Indonesia yang telah memberikan ijin kepada penulis untuk melakukan survey pada perusahaannya. 11. Bapak Tatak Priyadi, selaku supervisor PPIC yang telah banyak meluangkan waktunya dan membantu penulis dalam mengumpulkan informasi yang dibutuhkan selama survei berlangsung. 12. Bapak Gidion Widjaja, selaku Plant Manager HRD dan Ibu Nanik selaku staff HRD yang telah banyak meluangkan waktunya dan membantu penulis dalam mengumpulkan informasi yang dibutuhkan selama survei berlangsung. 13. Inang tua, Inang uda, Uda, Tulang, Andreas Ardi, yang telah selalu setia memberi dukungan doa dan semangat kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini. 14. Albert Kurniawan, Pompi, Patrix, Erwanta, Netty, Dimas, Eliezer, Billy yang telah yang telah memberikan semangat, dan masukan-masukan kepada penulis. 15. Indra, Olivia, Suci, Mardinata, Lily Vianti, Sunli, Sufina, Yonathan dan masih banyak lagi teman-teman sekelas 09-PAX sebagai teman seperjuangan skripsi yang banyak membantu dan memberikan semangat kepada penulis.
vi
16. Segenap pihak yang tak dapat disebutkan satu persatu, yang telah memberikan dukungan kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini. Dengan demikian skripsi ini selesai disusun oleh penulis akan tetapi penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang terdapat didalam skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik serta saran yang berguna bagi penulis untuk penyusunan karya ilmiah yang lebih baik di masa mendatang. Semoga skripsi ini bisa bermanfaat bagi orang yang membutuhkan juga bagi orang yang membacanya. Terima kasih dan Tuhan Yesus Memberkati.
Jakarta, 24 Januari 2008 Penyusun,
Merlyana 0700730013
vii
DAFTAR ISI Halaman Halaman Judul Luar Halaman Judul Dalam Halaman Pengesahan Hardcover Lembar Penyataan Dewan Penguji Abstrak Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran
i ii iii iv v vi viii xi xiv xvi
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah 1.2 Identifikasi dan Perumusan Masalah 1.3 Ruang Lingkup 1.4 Tujuan dan Manfaat 1.5 Definisi Operasional 1.5.1 Sejarah Perusahaan 1.5.2 Struktur Organisasi Perusahaan 1.5.3 Produk 1.5.4 Proses Produksi
1 1 3 3 4 6 6 8 14 14
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Peta Proses Operasi 2.2 Peramalan 2.2.1 Definisi Peramalan 2.2.2 Tujuan Peramalan 2.2.3 Jenis – Jenis Pola Data 2.2.4 Metode – Metode Peramalan 2.2.5 Statistik Ketepatan Peramalan 2.3 Linear Programming 2.3.1 Aplikasi dan Interpretasi Linear Programming 2.3.2 Formulasi Linear Programming 2.3.3 Asumsi Linear Programming
19 19 20 20 22 23 25 36 39 41 41 43
viii
2.3.4 Metode Simpleks 2.3.5 Algoritma Simpleks Untuk Persoalan Maksimasi 2.3.6 Analisis Sensitivitas 2.4 Sistem Informasi 2.5 Analisis dan Desain Sistem Berorientasi Objek 2.5.1 Analisis Sistem 2.5.2 Perancangan Sistem 2.5.3 Paradigma Berorientasi Objek 2.5.4 Kaitan Analisis dan Desain dengan Orientasi Objek 2.5.5 Keunggulan dan Kelemahan Analisis dan Desain Berorientasi Objek 2.5.6 Aktivitas Utama Object Oriented Analysis and Design 2.5.7 UML (Unified Modeling Language) 2.6 Permodelan Use Case 2.7 User Interface 2.8 Navigation Diagram
44 47 48 49 50 50 50 51 53 53 55 63 65 68 70
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metodologi Pemecahan Masalah 3.2 Pengumpulan Data 3.3 Teknik Pengumpulan Data 3.4 Teknik Analisis Data 3.5 Variabel dan Parameter Penelitian
72 72 74 81 82 83
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Ekstraksi Hasil Pengumpulan Data 4.1.1 Data Kebutuhan Bahan 4.1.2 Elemen Pekerjaan Produk 4.1.3 Data Kapasitas Produksi 4.1.4 Data Permintaan dan Data Produksi 4.1.5 Data Persediaan Barang Jadi 4.1.6 Data Harga Produk, Bahan Baku dan Upah Tenaga Kerja 4.1.7 Data Waktu Untuk Setiap Elemen Pekerjaan 4.2 Analisis dan Pembahasan 4.2.1 Perhitungan Kapasitas Produksi per Hari Untuk Setiap Elemen Pekerjaan 4.2.2 Perhitungan Target Produksi 4.2.3 Perhitungan Pemakaian Sumber Daya
84 84 85 87 88 91 93 93 95 95
ix
95 96 108
4.2.4 Perhitungan Biaya Produksi dan Keuntungan 4.2.5 Formulasi Model Optimalisasi Jumlah Produksi 4.2.6 Perhitungan Optimalisasi Jumlah Produksi Untuk Bulan Juli – September 2007 4.2.7 Validasi Model Optimalisasi 4.2.8 Analisis 4.2.8.1 Analisis Perhitungan Kapasitas Produksi 4.2.8.2 Analisis Perhitungan Target Produksi 4.2.8.3 Analisis Pola Data Permintaan 4.2.8.4 Analisis Peramalan 4.2.8.5 Analisis Perhitungan Pemakaian Sumber Daya 4.2.8.6 Analisis Perhitungan Biaya Produksi dan Keuntungan 4.2.8.7 Analisis Formulasi Model Optimalisasi 4.2.8.8 Analisis Perhitungan Jumlah Produksi Optimum Bulan Juli 2007 4.2.8.9 Analisis Validasi Model Optimalisasi 4.2.8.10 Analisis Sensitivitas Perhitungan Jumlah Produksi Optimal 4.2.9 Analisis Sistem Berjalan 4.2.10 Pendefinisian Sistem Usulan (System Definition) 4.2.11 Usulan Pengembangan Sistem Informasi 4.2.12 Problem Domain Analysis 4.2.13 Application Domain Analysis 4.2.14 Architectural Design 4.2.15 Component Design 4.2.16 Perancangan Database Sistem 4.3 Usulan Penerapan 4.3.1 Spesifikasi Hardware 4.3.2 Spesifikasi Software 4.3.3 Jadwal Implementasi Sistem
110 116 127 136 139 139 139 140 143 144 145 148 152 154 155 161 163 164 168 177 228 234 236 239 239 240 240
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan 5.2 Saran
242 242 244
Daftar Pustaka Daftar Riwayat Hidup Lampiran
246 247 248 x
DAFTAR TABEL Halaman Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel
2.1 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12
Tabel 4.13 Tabel 4.14 Tabel 4.15 Tabel 4.16 Tabel 4.17 Tabel 4.18 Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel
4.19 4.20 4.21 4.22 4.23 4.24 4.25 4.26
Criteria untuk Menentukan Kualitas Software Kebutuhan Bahan Tak Langsung Per Unit Elemen Pekerjaan dan Cara Pengerjaan Jumlah Tenaga Kerja Langsung Jumlah Mesin Yang Dimiliki Data Permintaan Periode Januari 2005 – Juni 2007 Data Produksi Periode Januari 2005 – Juni 2007 Persediaan Barang Jadi Juli 2007 Harga Produk Kran Upah Tenaga Kerja Langsung Waktu Untuk Setiap Elemen Pekerjaan per unit produk Kapasitas Produksi Elemen Pekerjaan Per Hari Peramalan Dengan Metode Double Moving Average Kran Tipe T205MC Tracking Signal Metode Double Moving Average Kran Tipe T205MC Tabel Statistik Ketepatan Peramalan Metode Double Moving Average Kran Tipe T205MC Peramalan Dengan Metode Single Moving Average Kran Tipe T205MC Tracking Signal Metode Single Moving Average Kran Tipe T205MC Tabel Statistik Ketepatan Peramalan Metode Single Moving Average Kran Tipe T205MC Perbandingan Error Double Moving Average dan Single Moving Average Hasil Peramalan Untuk Kelima Tipe Kran Pemakaian Bahan Langsung Per Unit Pemakaian Bahan Tak Langsung Per Unit Pemakaian Jam Kerja Mesin Per Unit Pemakaian Jam Kerja Tenaga Kerja Per Unit Biaya Bahan Langsung Per Unit Biaya Bahan Tak Langsung Per Unit Biaya Upah Tenaga Kerja Langsung Per Unit Untuk Elemen xi
60 87 88 89 89 91 92 93 93 94 95 96 99 100 101 104 105 106 107 108 108 109 109 110 111 112
Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel
4.27 4.28 4.29 4.30 4.31 4.32 4.33 4.34
Tabel 4.35 Tabel 4.36 Tabel 4.37 Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel
4.38 4.39 4.40 4.41 4.42 4.43 4.44 4.45 4.46 4.47 4.48 4.49 4.50 4.51 4.52 4.53 4.54 4.55 4.56 4.57 4.58 4.59
Pekerjaan Yang Menghasilkan 1 Unit Produk Biaya Produksi Per Unit Keuntungan Per Unit Produk Jumlah Produksi Optimal Bulan Juli – September 2007 Maksimasi Keuntungan Bulan Juli 2007 Maksimasi Keuntungan Bulan Agustus 2007 Maksimasi Keuntungan Bulan September 2007 Data Aktual Bulan Juli 2007 Perbandingan Keuntungan Aktual dan Keuntungan Hasil Optimalisasi Bulan Juli 2007 Perbandingan Keuntungan Aktual dan Keuntungan Hasil Optimalisasi Bulan Agustus 2007 Perbandingan Keuntungan Aktual dan Keuntungan Hasil Optimalisasi Bulan September 2007 Statistik Ketepatan Peramalan Untuk Produk Kran Tipe T205MC Reduce Cost Pada Fungsi Tujuan Kelebihan Kapasitas Produksi Bulan Juli 2007 Penghematan Sumber Daya Untuk Bulan Juli 2007 Penghematan Sumber Daya Untuk Bulan Agustus 2007 Penghematan Sumber Daya Untuk Bulan September 2007 Tabel FACTOR Criterion Event dan Class Candidate Event Table Actor Table Use Case Description Login Use Case Description Change Password Use Case Description Add Users Use Case Description Input Data Customer Use Case Description Input Data Produk Use Case Description Input Data Bahan Baku Use Case Description Input Data Mesin Use Case Description Input Data Elemen Pekerjaan Use Case Description Input Data Tenaga Kerja Use Case Description Input Data Permintaan Use Case Description Input Data Inventory Use Case Description Perhitungan Biaya Produksi Use Case Description Perhitungan Peramalan xii
113 116 116 135 135 135 136 136 137 137 138 143 156 157 159 159 160 165 168 169 177 180 180 181 182 184 185 186 187 188 189 191 192 193
Tabel 4.60 Use Case Description Pengoptimalan Dengan Linear Programming Tabel 4.61 Use Case Description View Demand Tabel 4.62 Use Case Description Pencetakan Laporan Tabel 4.63 Function List Tabel 4.64 Prioritas Kriteria Tabel 4.65 Struktur Tabel Produk Tabel 4.66 Struktur Tabel Customer Tabel 4.67 Struktur Tabel Elemen Pekerjaan Tabel 4.68 Struktur Tabel Tenaga Kerja Tabel 4.69 Struktur Tabel Mesin Tabel 4.70 Struktur Tabel Inventory Tabel 4.71 Struktur Tabel Bahan Baku Tabel 4.72 Struktur Tabel Permintaan Tabel 4.73 Struktur Tabel Produksi Tabel 4.74 Struktur Tabel Optimum Tabel 4.75 Struktur Tabel Mslogin Tabel 4.76 Usulan Jadwal Implementasi Sistem
xiii
195 196 197 198 229 236 236 236 237 237 237 238 238 238 239 239 241
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar
1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 3.1 3.2 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18
Struktur Organisasi PT. Surya Toto Indonesia Pola Data Stasioner / Horisontal (H) Pola Data Musiman / Seasonal (S) Pola Data Siklis / Cyclical (C) Pola Data Trend (T) Aktivitas Utama Dalam OOAD Aktivitas Analisis Problem Domain Aktivitas Analisis Application Domain Aktivitas Architectural Design Aktivitas Component Design Elemen Diagram Use Case Tampilan Windows pada Visual Basic 6.0 Contoh Navigation Diagram Diagram Alir Metodologi Penelitian Diagram Alir Metodologi Penelitian (lanjutan) Grafik Pola Data Permintaan Produk Kran Tipe T205MC Plot Data Permintaan Kran Tipe T205MC Plot Data Permintaan Kran Tipe T23B13V7N Plot Data Permintaan Kran Tipe TX109LD Plot Data Permintaan Kran Tipe TX109LH Plot Data Permintaan Kran Tipe TX111LRYR Grafik Perbandingan MAD dan MAPE untuk Kran Tipe T205MC Rich Picture Sistem Berjalan Rich Picture Sistem Usulan Class Diagram Use Case Diagram Sequence Diagram Login Sequence Diagram Change Password Sequence Diagram Add User Sequence Diagram Input Data Customer Sequence Diagram Input Data Produk Sequence Diagram Input Data Bahan Baku Sequence Diagram Input Data Mesin xiv
13 23 24 24 25 55 56 58 60 63 66 69 71 72 73 98 140 140 141 141 142 144 162 167 170 179 202 203 204 205 206 207 208
Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar
4.19 4.20 4.21 4.22 4.23 4.24 4.25 4.26 4.27 4.28 4.29 4.30 4.31 4.32 4.33 4.34 4.35 4.36 4.37 4.38 4.39 4.40 4.41 4.42 4.43 4.44 4.45 4.46 4.47 4.48 4.49 4.50
Sequence Diagram Input Data Elemen Pekerjaan Sequence Diagram Input Data Tenaga Kerja Sequence Diagram Input Data Permintaan Sequence Diagram Input Inventory Sequence Diagram Perhitungan Biaya Produksi Sequence Diagram Perhitungan Peramalan Sequence Diagram Pengoptimalan Dengan Linear Programming Sequence Diagram View Demand Sequence Diagram Pencetakan Laporan Navigation Diagram Form Login Form Menu Utama Form Customer Form Mesin Form Produk Form Elemen Pekerjaan Form Tenaga Kerja Form Bahan Baku Form Inventory Form Product Demand Form Produksi Form Peramalan Produksi Form Optimalisasi Form View Demand Bar Grafik Product Demand Pie Grafik Product Demand 3 D Grafik Product Demand Form Password Form Data User Component Diagram Deployment Diagram Revised Class Diagram
xv
209 210 211 212 213 214 214 215 215 216 217 218 219 219 220 220 221 221 222 222 223 224 225 226 226 226 227 227 228 231 233 235
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran
1
Lampiran
2
Lampiran
3
Lampiran
4
Lampiran
5
Lampiran Lampiran Lampiran
6 7 8
Peta Proses Operasi Peramalan dengan Metode Single Moving Average T23B13V7N Peramalan dengan Metode Single Moving Average TX109LD Peramalan dengan Metode Single Moving Average TX109LH Peramalan dengan Metode Single Moving Average TX111LRYR Iterasi Bulan Juli 2007 Iterasi Bulan Agustus 2007 Iterasi Bulan September 2007
xvi
L.1 L.2 L.4 L.6 L.8 L.12 L.18 L.24