PENGEMBANGAN MODEL DYNAMIC EMPTY CONTAINER REUSE DENGAN MEMPERTIMBANGKAN INVENTORY KONTAINER KOSONG

PENGEMBANGAN MODEL DYNAMIC EMPTY CONTAINER REUSE DENGAN MEMPERTIMBANGKAN INVENTORY KONTAINER KOSONG Ratih Ardia Sari, I Nyoman Pujawan, dan Arief Rahman Program Pasca Sarjana, Jurusan Teknik Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya Kampus ITS Sukolilo Surabaya 60111 Email: [email protected] ; [email protected] ; [email protected]

ABSTRAK Permintaaan barang cenderung terus meningkat seiring dengan pertambahan jumlah penduduk dan semakin beragamnya kebutuhan masyarakat. Peningkatan permintaan berdampak pula pada peningkatan aktivitas logistik di perkotaan. Tingginya aktivitas transportasi barang dan jumlah kendaraan umum dalam kota, merupakan penyebab kemacetan yang menimbulkan efek negatif bagi masyarakat perkotaan. Salah satu cara untuk mengurangi terjadinya kemacetan di kota adalah dengan mengurangi jumlah kendaraan di jalan. Salah satu kendaraan yang dapat dikurangi intensitasnya adalah truk yang membawa kontainer kosong. Pergerakan kontainer kosong dapat diefisienkan dengan pengiriman langsung dari pengimpor ke pengekspor sehingga kontainer yang telah dipakai oleh pihak pengimpor dapat digunakan langsung (reuse) pleh pihak pengimpor tanpa singgah ke pelabuhan dulu. Penelitian ini bertujuan mengembangkan model dynamic empty container reuse sehingga alokasi kontainer kosong dari depot, pelabuhan atau pengimpor dengan biaya yang minimal dapat dicapai dengan mempertimbangkan ketersediaan inventory kontainer kosong sesuai tipenya. Model matematis akan diselesaikan dengan menggunakan teknik linear integer programming dan percobaan numerik dilakukan untuk mengetahui performansi model. Dari hasil percobaan numerik didapatkan bahwa dengan skenario reuse maka biaya dan jumlah pergerakan kontainer kosong semakin berkurang. Kata kunci: Pergerakan Kontainer Kosong, Linear Integer Programming, inventory, Tipe Kontainer

PENDAHULUAN Permintaaan barang cenderung terus meningkat seiring dengan pertambahan jumlah penduduk dan semakin beragamnya kebutuhan masyarakat. Peningkatan permintaan berdampak pula pada peningkatan aktivitas logistik di perkotaan. Aktivitas logistik perkotaan merupakan salah satu hal yang penting karena mendukung aspek ekonomi dari suatu kota. Namun, peningkatan aktivitas transportasi perkotaan dapat menimbulkan kemacetan, polusi udara dan kecelakaan di jalan raya. Tujuan utama yang ingin dicapai dalam logistik perkotaan adalah untuk mengurangi biaya operasi, meningkatkan efisiensi dan mengurangi dampak lingkungan akibat aktivitas logistic (Taniguchi, et al. 2001). Kemacetan merupakan permasalahan yang sering dihadapi oleh sebuah kota besar. Tingginya aktivitas transportasi barang dan jumlah kendaraan umum dalam kota, merupakan penyebab kemacetan yang menimbulkan efek negatif bagi masyarakat perkotaan. Salah satu cara untuk mengurangi terjadinya kemacetan di kota adalah

Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XI Program Studi MMT-ITS, Surabaya 6 Pebruari 2010

dengan mengurangi jumlah kendaraan di jalan. Salah satu kendaraan yang dapat dikurangi intensitasnya di jalan adalah truk yang membawa kontainer kosong. Kontainer kosong ini utilitasnya rendah karena hanya berpindah dari satu tempat ke tempat lainnya tanpa membawa muatan. Oleh karena itu, dengan mengefisienkan truk atau kontainer kosong yang bergerak di suatu kota dapat mengurangi biaya tranportasi dan juga jumlah kendaraan yang berada di jalan. Kontainer pindah dari pelabuhan dengan membawa muatan barang menuju consignee (pihak yang mengimpor barang). Setelah sampai di pihak consignee, maka kontainer tersebut akan kembali ke pelabuhan. Sebaliknya, jika dalam proses ekspor barang melalui pelabuhan, maka kontainer kosong dibawa dari pelabuhan menuju ke shipper. Kontainer yang telah memuat barang akan dibawa kembali pelabuhan kembali. Pergerakan kontainer kosong seperti deskripsi pergerakan di atas memberikan potensi perbaikan untuk meningkatkan utilitas penggunaan kontainer dan mengurangi pergerakan yang terjadi dari dan ke pelabuhan. Jarak pergerakan kontainer kosong juga mungkin diperpendek dengan adanya depot ataupun dengan pengiriman langsung dari pengimpor ke pengekspor (Jula, et al 2006). Penelitian yang berhubungan dengan kontainer kosong telah dilakukan oleh Crainic, Gendreau and Dejax (1993) yang berusaha mengembangkan model stochastic dan dynamic untuk mengalokasikan kontainer yang kosong pada sistem transportasi. Tetapi pada penelitian ini tidak dikembangkan teknik untuk penggunaan kembali kontainer yang kosong sehingga hanya memodelkan alokasi kontainer kosong. Sedangkan penelitian yang dilakukan oleh Jula, et al (2006) membuat permodelan pergerakan kontainer kosong di Los Angeles dan Long Beach untuk mengurangi kemacetan dengan mengoptimalkan penggunaan kontainer yang kosong. Model yang dikembangkan adalah dynamic empty container. Pada penelitian yang dilakukan Jula, et al (2006), hanya mempertimbangkan optimasi pergerakan kontainer kosong untuk meminimasi biaya transportasi dan model ini tidak mempertimbangkan adanya inventory kontainer kosong. Padahal alokasi suatu kontainer kosong dari supplier ke shipper harus mempertimbangkan ketersediaan kontainer kosong dan juga jarak serta waktu tempuh untuk memenuhi permintaan dari pihak shipper. Selain itu tipe kontainer yang dipesan oleh shipper belum dipertimbangkan dalam model ini. Tipe kontainer perlu diperhatikan karena terdapat kemungkinan masing-masing pihak shipper membutuhkan kontainer yang berbeda dengan shipper yang lain. Tipe kontainer ini disesuaikan dengan keinginan shipper. Keinginan shipper terhadap tipe kontainer tertentu tidak dapat diganti oleh tipe kontainer yang lain. Sehingga tipe kontainer seharusnya dipertimbangkan dalam alokasi kontainer kosong. Berdasarkan permasalahan tersebut, penelitian ini akan dilakukan pengembangan model dynamic empty container reuse dengan mempertimbangkan inventory dan mempertimbangkan tipe kontainer. Tujuan yang ingin dicapai adalah berusaha mengembangkan model dynamic empty container reuse sehingga alokasi kontainer kosong dari depot, pelabuhan atau consignee tercapai dengan biaya yang minimal, serta mempertimbangkan ketersediaan inventory kontainer kosong sesuai tipenya. Dengan pengembangan model ini, diharapkan dapat digunakan sebagai pengambilan keputusan dalam alokasi kontainer kosong dalam sistem dan sebagai dasar bagi perusahaan penyedia kontainer untuk mengetahui jumlah kontainer yang dibutuhkan dalam suatu area tertentu sehingga perusahaan dapat memenuhi kebutuhan pelanggan. Pada pengembangan model ini, pergerakan general container dimodelkan tanpa adanya substitution rule. Substitution rule merupakan aturan yang memperbolehkan tipe

ISBN : 978-979-99735-9-7 A-22-2


kontainer tertentu digantikan dengan tipe kontainer yang lain. Sedangkan tipe kontainer yang diperhatikan adalah ukuran 20, 40 dan 45 feet. Pada permodelan pergerakan kontainer ini, segala permasalahan administrasi dalam ekspor impor kontainer diasumsikan telah tertangani dengan baik, terutama untuk kontainer yang datang langsung dari pengimpor (consignee). Selain itu semua informasi yang berhubungan dengan lokasi dan waktu permintaan kontainer kosong pada shipper dan supply kontainer kosong pada consignee diketahui. Dalam pergerakan juga diasumsikan tidak ada kontainer rusak dalam aliran serta semua pergerakan kontainer kosong baik dari semua pihak feasible terhadap waktu. PERMODELAN Salah satu aktivitas bisnis dari perusahaan shipping adalah perencanaan bagaimana aliran kontainer antara shipper, consignee, depot dan pelabuhan. Perusahaan shipping menggunakan kapal sebagai moda transportasi utama untuk membawa kontainer dari satu pelabuhan ke pelabuhan lainnya dalam transportasi air. Biasanya kapal membawa kontainer bermuatan barang impor dan kontainer kosong yang ditransfer dari pelabuhan sebelumnya. Setelah kapal datang pada terminal, kontainer bermuatan diturunkan dari kapal dan dipindahkan ke tempat tujuan (consignee) dengan menggunakan truk. Pergerakan kontainer dimulai dari pelabuhan dengan membawa muatan yang akan diberikan kepada consignee. Setelah kontainer bermuatan sampai di consignee, dilakukan bongkar muatan dan kontainer kosong tersebut dikirimkan kembali ke pelabuhan atau ke depo kontainer. Apabila akan dilakukan ekspor barang maka kontainer kosong dapat diambil dari pelabuhan atau depo kontainer kepada shipper (pihak pengekspor) sehingga pergerakan kontainer kosong dilakukan dari pelabuhan atau depot ke shipper. Setelah sampai di shipper maka dilakukan loading barang ke kontainer, dan kontainer bermuatan tersebut di kirimkan ke pelabuhan. Pada model empty container reuse, permintaan dari shipper dapat dipenuhi langsung dari consignee tanpa harus kembali lagi ke depot ataupun port. Pada makalah ini akan dikembangkan dynamic empty container reuse dengan adanya update inventory dan adanya penambahan index tipe kontainer ( n ). Tipe kontainer ini digunakan untuk mengakomodasi permintaan shipper akan jenis kontainer tertentu. Pada model yang diusulkan oleh Jula, Chassiakos and Ioannou (2006) ini hanya mempertimbangkan pergerakan kontainer tanpa memperhatikan inventory serta adanya lead time akibat pengiriman. Oleh karena itu pada penelitian ini, akan ditambahkan inventory untuk mengetahui kontainer yang beredar dalam sistem agar perusahaan shipping tidak kelebihan maupun kekurangan kontainer kosong serta dapat memenuhi permintaan customer dengan biaya pergerakan kontainer dan biaya inventory yang minimal.

ISBN : 978-979-99735-9-7 A-22-3


Fungsi Tujuan: Minimize

Fungsi Kendala (1) (2) (3) (4)

(5) (6) (7) (8) (9) (10)

(11) Dimana: T : panjang planning horizon I : kumpulan dari consignee yang kelebihan empties pada horizon T J : shipper yang meminta empties pada horizon T P : kumpulan dari pelabuhan D : kumpulan dari depot N : kumpulan dari tipe kontainer

ISBN : 978-979-99735-9-7 A-22-4


k’

merupakan k +

dimana k’ ≥ k.

: jumlah kontainer kosong (empties) tipe n yang bergerak atau pindah dari consignee i є I pada waktu k ke shipper j є J pada waktu k’. : jumlah empties tipe n yang bergerak dari consignee i є I pada waktu k ke pelabuhan p є P pada waktu k’. : jumlah empties tipe n yang bergerak dari consignee i є I pada waktu k ke depot d є D pada waktu k’. : jumlah empties tipe n yang bergerak dari pelabuhan p є P pada waktu k ke pelabuhan lain p’ є P pada waktu k’ : jumlah inventory empties tipe n yang disimpan di pelabuhan p є P pada waktu k : biaya pergerakan empties tipe n yang bergerak atau pindah dari consignee i є I ke shipper j є J : biaya penyimpanan inventory empties tipe n yang disimpan di pelabuhan p є P pada waktu k : waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan sebuah empty tipe n (lead time) antara consignee i є I ke shipper j є J yang dimulai pada waktu k. Waktu disini sudah termasuk waktu pick up pada consignee dan waktu drop-off pada shipper. : jumlah empties tipe n yang tersedia pada consignee i є I pada waktu k : jumlah empties tipe n yang diminta oleh shipper j є J pada periode k. : jumlah empties tipe n yang di unload ke kapal di terminal pada periode k : jumlah empties tipe n yang di loading dari kapal di terminal pada periode k : batas bawah inventory empties tipe n di pelabuhan : batas atas inventory empties tipe n di pelabuhan Fungsi tujuan dari persamaan di atas adalah meminimalkan biaya pergerakan kontainer dari beberapa pihak dan biaya inventory baik di pelabuhan maupun depot. Fungsi kendala (1) menunjukkan bahwa jumlah empties yang bergerak dari tiap consignee sama dengan jumlah supply empties pada lokasi tersebut. Sedangkan kendala 2 menunjukkan bahwa jumlah empties yang datang pada setiap shipper sama dengan jumlah demand empties yang ada pada lokasi tersebut. Persamaan 3 dan 4 menunjukkan batas atas dan batas bawah inventory empties di pelabuhan dan depot. Jumlah kontainer di pelabuhan maupun di depot seharusnya lebih tinggi dari batas bawahnya dan lebih rendah dari batas atasnya. Kendala 5 dan 6 menunjukkan update inventory pada pelabuhan dan depot. Sedangkan kendala 7 menunjukkan integer constrain. Kendala 8 sampai 11 merupakan kendala yang menunjukkan pergerakan kontainer kosong dari port satu ke port lain atau dari satu depot satu ke depot lain apabila inventory kontainer kosong di port atau depot lebih besar dari kapasitas maksimal atau kurang dari kapasitas minimal port dan depot. Konstrain 8 sampai 11 dapat dilakukan apabila terdapat policy yang memperbolehkan terjadinya pergerakan antar depot atau antar port. Permodelan matematis di atas merupakan transportation problem dan dapat diselesaikan dengan menggunakan teknik optimasi linear integer programming dengan menggunakan Branch and Bound. Tetapi apabila policy yang memperbolehkan terjadinya pergerakan empty container dilakukan, maka permodelan matematis di atas dapat diselesaikan dengan menggunakan non linear integer programming. Software yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan ini adalah software Lingo 8. Verifikasi

ISBN : 978-979-99735-9-7 A-22-5


model dilakukan dengan membandingkan hasil perhitungan dengan menggunakan software dan perhitungan manual pada kasus dengan skala yang kecil.

HASIL DAN DISKUSI Percobaan numerik dilakukan untuk mengetahui performansi model dan karakteristik serta perilaku dari sistem. Percobaan numerik ini dilakukan dengan menggunakan beberapa skenario yaitu skenario reuse dan no reuse serta skenario yang memperbolehkan pergerakan kontainer kosong antar depot maupun port. Dengan menggunakan skenario reuse maka pergerakan banyak didominasi oleh pergerakan langsung dari consignee ke shipper, sedangkan pergerakan dari consignee ke depot atau port hanya merupakan pergerakan karena supply melebihi demand yang diminta oleh shipper. Pergerakan dari port atau depot juga berjumlah sedikit karena pergerakan itu merupakan pergerakan karena supply dari consignee tidak cukup untuk memenuhi demand, oleh karena itu demand dipenuhi oleh depot atau port. Variasi pergerakan pada skenario reuse lebih banyak dan lebih komplek bila dibandingkan dengan skenario no reuse tetapi total jarak tempuh yang diperoleh dengan menggunakan skenario reuse lebih sedikit bila dibandingkan dengan skenario tanpa reuse. Hal ini diakibatkan karena banyak demand yang langsung terpenuhi oleh consignee yang memiliki jarak lebih dekat dengan shipper sehingga tidak perlu kembali lagi ke port atau depot. Penghematan yang dapat dicapai dengan skenario reuse untuk jarak tempuh berkisar 47%. Penghematan ini dapat terjadi akibat berkurangnya pergerakan yang terjadi karena jarak tempuh dengan menggunakan reuse lebih pendek. Skenario reuse ini dapat dilakukan apabila terdapat kesamaan waktu dan juga kesamaan tipe kontainer antara supply yang ada pada pihak consignee dan juga demand pada pihak shipper. Skenario reuse lebih menguntungkan bila letak antara pihak consignee dan shipper berdekatan, sehingga jarak tempuhnya semakin pendek.

Gambar 1 Perbandingan Pergerakan dan Inventory pada Skenario Reuse dan Tanpa Reuse

Inventory di port dan depot pada skenario reuse lebih besar daripada tanpa skenario reuse. Hal ini dikarenakan, pada skenario reuse pergerakan yang keluar masuk depot ataupun port berkurang. Walaupun inventory total selama satu periode dengan menggunakan skenario reuse lebih besar bila dibandingkan dengan skenario tanpa reuse akibat berkurangnya pergerakan dari dan ke port maupun depot, tetapi biaya total yang dihasilkan pada pada skenario reuse lebih rendah bila dibandingkan dengan skenario tanpa reuse. Hal ini terjadi karena pergerakan yang terjadi pada skenario reuse lebih sedikit sehingga biaya pergerakannya menjadi sedikit. Total biaya lebih sedikit pada skenario reuse terjadi karena biaya pergerakan lebih tinggi daripada biaya penyimpanan

ISBN : 978-979-99735-9-7 A-22-6


kontainer kosong. Hal inilah yang menyebabkan total biaya reuse lebih kecil daripada total biaya tanpa reuse. Dari grafik perbandingan persentase perbedaan biaya, dapat dilihat kecenderungan semakin besar demand maka penghematan biaya yang diperoleh juga akan semakin besar. Persentase penghematan yang dapat terjadi maksimal adalah sebesar 40-50%. Hal ini dikarenakan tidak semua pergerakan dapat langsung dari consignee ke shipper tetapi juga ada yang melalui depot. Selain skenario reuse, pada percobaan numerik juga dilakukan skenario pergerakan antar depot ataupun port. Pergerakan antar depot maupun port ini dilakukan untuk menyeimbangkan inventory yang ada dalam port maupun depot agar berada pada batas yang telah ditentukan, tidak kurang dari batas bawah. Dari hasil perhitungan, perbedaan biaya dan pergerakan antara skenario pergerakan antar depot tidak jauh berbeda dengan tidak adanya skenario pergerakan antar depot. Hal ini disebabkan karena pergerakan antar depot atau port pada demand kecil relatif sedikit bila dibandingkan dengan jumlah total pergerakan. Selain itu biaya pergerakan lebih kecil bila dibandingkan dengan biaya keseluruhan.Sehingga pengaruh biaya terhadap perpindahan antar port pada demand yang kecil tidak begitu terlihat. Perbedaan pergerakan pada skenario dengan pergerakan antar depot lebih terlihat pada skenario reuse. Hal ini diakibatkan pada demand kecil terdapat kemungkinan yang cukup besar terjadinya inventory di port atau depot di bawah batas bawah yang telah ditetapkan.

Gambar 2 Perbandingan Biaya Reuse

Gambar 4 Perbedaan Persentase pergerakan

Gambar 3 Perbedaan Persentase Biaya

Gambar 5 Perbedaan Biaya Skenario antardepot

Skenario perpindahan antar depot ini dipengaruhi oleh inventory empties di port maupun depot. Sehingga perpindahan antar depot dan port dapat terjadi apabila inventory di port atau depot kurang dari batas minimal dan melebihi batas maksimal. Pada demand besar perbedaan gerak maupun biaya pada skenario dengan adanya dan tidak adanya policy pergerakan antar depot sangat kecil atau hampir tidak adanya bedanya terutama untuk demand yang besar untuk jumlah node yang lebih besar. Hal ini

ISBN : 978-979-99735-9-7 A-22-7


dikarenakan pada demand yang besar pergerakan yang masuk dan keluar depot berjumlah besar sehingga inventory di port maupun depot berada dalam batas yang telah ditentukan. Tetapi apabila demand sangat besar, maka terdapat kemungkinan terjadi pergerakan antar depot karena inventory melebihi batas maksimun dari yang telah ditentukan. Oleh karena itu untuk data yang kecil pergerakan antar depot dapat terjadi, dan untuk data yang sangat besar, perpindahan antar depot maupun port dapat terjadi. KESIMPULAN Penelitian ini berusaha mengembangkan model pergerakan kontainer kosong dengan mempertimbangkan inventory kontainer kosong dan tipe kontainer. Dengan adanya skenario reuse maka pergerakan kontainer kosong yang kurang memberikan keuntungan dapat diefisienkan dengan melakukan pengiriman langsung dari consignee (supplier atau pengimpor) ke shipper (pihak demander atau pengekspor).Hal ini sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Jula et al (2006). Dengan adanya skenario reuse maka pergerakan yang terjadi lebih sedikit bila dibandingkan dengan skenario tanpa reuse. Tetapi jumlah inventory per periode yang ada di depot dan maupun port lebih besar daripada skenario tanpa reuse. Walaupun demikian, total biaya yang dihasilkan lebih kecil dengan menggunakan skenario reuse daripada skenario tanpa reuse. Semakin besar demand yang terjadi, maka semakin besar kemungkinan penghematan biaya yang dapat dilakukan dengan menggunakan skenario reuse dengan presentase penghematan pergerakan sebesar 40-50%. Skenario pergerakan antar depot hanya dapat terjadi apabila inventory di depot atau port kurang dari batas minimum atau melebihi batas maksimum. Penelitian selanjutnya dapat dikembangkan dengan mereduksi beberapa asumsi yang digunakan pada penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA Bandeira, Denise Lindstrom, João Luiz Becker, and Denis Borenstein. "A DSS for Integrated Distribution of Empty and Full Containers." Decision Support Systems 47 (4), 2009: 383-397. Bin, Wang, and Wang Zhongchen. "Research on the Optimization of Intermodal Empty Container Reposition of Land-carriage." Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology 7 (3), 2007: 29-33. Chang, Hwan, Hossein Jula, Anastasios Chassiakos, and Petros Ioannou. "A heuristic solution for the empty container substitution problem." Transportation Research Part E 44 (2), 2008: 203-216. Choong, Sook Tying, Michael H. Cole, and Erhan Kutanoglu. "Empty container management for intermodal transportation networks." Transportation Research Part E 38 (6), 2002: 423-438. Crainic, T.G., M. Gendreau, and P. Dejax. "Dynamic and stochastic models for the allocation of empty containers." Operation Research 41, 1993: 102-126. Francesco, Massimo Di, Teodor Gabriel Crainic, and Paola Zuddas. "The effect of multi-scenario policies on empty container repositioning." Transportation Research Part E 45 (5), 2009: 758-770.

ISBN : 978-979-99735-9-7 A-22-8


Jula, Hossein, Anastasios Chassiakos, and Petros Ioannou. "Port dynamic empty container reuse." Transportation Research Part E 42 (1), 2006: 43-60. Li, Jing-An, Stephen C.H. Leung, Yue Wu, and Ke Liu. "Allocation of empty containers between multi-ports." European Journal of Operational Research 182 (1), 2007: 400-412. Ljungberg, David, and Girma Gebresenbet. "Mapping out the potential for coordinated goods distribution in city centres: The case of Uppsala." International Journal of Transport Management 2 (3-4), 2004: 161-172. Pujawan, I Nyoman. Supply Chain Management. Surabaya: Guna Widya, 2005. Shintani, Koichi, Akio Imai, Etsuko Nishimura, and Stratos Papadimitriou. "The container shipping network design problem with empty container repositioning." Transportation Research Part E 43 (1), 2007: 39-59. Taniguchi, Eiichi, Russell G Thompson, Tadashi Yamada, and Ron Van Duin. City Logistics Network Modelling and Intelligent Transport Systems. Netherland: Pergamon, 2001 www.surabaya.go.id/transportasi.php?page=tanjung_perak www.tps.co.id

ISBN : 978-979-99735-9-7 A-22-9

PENGEMBANGAN MODEL DYNAMIC EMPTY CONTAINER REUSE DENGAN MEMPERTIMBANGKAN INVENTORY KONTAINER KOSONG

Recommend Documents