PENENTUAN KAPASITAS OPTIMAL PRODUKSI CPO DENGAN MENGGUNAKAN METODE GOAL PROGRAMMING PADA PABRIK KELAPA SAWIT (PTPN III) SEI RAMBUTAN
TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh :
ALFIAN FERNANDO NIM. 070423027
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI 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
M E D A N 2011
Universitas Sumatera Utara
PENENTUAN KAPASITAS OPTIMAL PRODUKSI CPO DENGAN MENGGUNAKAN METODE GOAL PROGRAMMING PADA PABRIK KELAPA SAWIT (PTPN III) SEI RAMBUTAN
TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh : ALFIAN FERNANDO NIM. 070423027
Disetujui Oleh :
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
( Ir. Ukurta Tarigan, MT. )
( Ikhsan Siregar, ST., MEng.)
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI 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
M E D A N 2011
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Peningkatan permintaan yang tinggi terhadap peroduksi minyak kelapa sawit kasar (CPO) di Indonesia semakin meningkat dari tahun ke tahun. Pihakpihak yang berkaitan dalam produksi CPO memerlukan suatu usaha tertentu agar proses produksi berjalan baik dan sesuai dengan sumberdaya yang tersedia di pabrik guna mencukupi permintaan konsumen. Penggunaan barang dan modal yang optimal dapat meningkatkan efisiensi dan efektivitas operasional pabrik dan juga mendukung mutu produk. Salah usaha yang dapat dilakukan adalah dengan perencanaan produksi CPO yang baik. Salah satu cara untuk melakukan perencanaan produksi adalah dengan metode matematik yaitu dengan menggunakan goal programming. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan tingkat produksi yang optimal di Pabrik Kelapa Sawit (PTPN III) Sei Rambutan dengan menggunakan program sasaran (goal programming). Mengindetifikasi faktor-faktor produksi yang berpengaruh dalam perencanaan produksi kelapa sawit dan membuat suatu perencanaan produksi CPO, khususnya kegiatan di kebun untuk menghasilkan tandan buah segar (TBS) yang merupakan bahan baku usaha utama CPO serta kegiatan di pabrik untuk menghasilkan CPO. Optimasi produksi dilakukan dengan program sasaran (goal programming), dimana penyelesaian model dilakukan dengan bantuan program LINDO (Linear Interactive Discrete Optimizer). Model sasaran dalam penelitian ini memiliki 12 variabel keputusan, variabel keputusan yang digunakan adalah X i (dimana i=1,…,12), variabel keputusan diambil berdasarkan pada kegiatan yang ada di pabrik yaitu kegiatan produksi CPO, kegiatan produksi dari kebun Inti dan kegiatan pembelian dari kebun Plasma. Perencanaan produksi pada pabrik dilakukan berdasarkan taksiran permintaan untuk tiap periode. Namun pada kenyataannya, perusahaan sering dihadapkan dengan keadaan dimana adanya ketidaksesuaian produksi dengan volume permintaan. Pada periode-periode tertentu karena permintaan produksi yang besar pabrik tidak dapat mencukupi permintaan para konsumennya hal ini disebabkan oleh kurangnya pengoptimalan bahan baku dan modal yang digunakan oleh pabrik. Sasaran yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah untuk memperoleh rencana produksi yang optimal sebagai alternatif pemecahan masalah dalam pengoptimalan kapasitas produksi yang masih menganggur. Penggunaan goal programming dalam penelitian ini menghasilkan jumlah produksi optimal dimana penggunaan jumlah bahan baku dan modal tetap berada dalam batasan ketersediaan bahan baku di pabrik. Hasil produksi yang optimal diperoleh dengan pendekatan goal programming adalah 6.857 ton untuk triwulan I, 9.427 ton untuk riwulan II, 12.636 untuk triwulan III dan 11.507 ton untuk triwulan IV. Keywords : Goal Programming, Perencanaan Produksi, Optimisasi Kapasitas Produksi
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan karunia dan kekuatan kepada penulis untuk menyelesaiakan tugas sarjana yang berjudul ”Penentuan Kapasitas Optimal Produksi CPO dengan Menggunakan Metode Goal Programming Pada Pabrik Kelapa Sawit (PTPN III) Sei Rambutan” Tugas sarjana ini dibuat sebagai salah satu syarat dalam menempuh ujian Sarjana untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Ekstensi pada Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Dalam Penulisan Tugas sarjana ini, penulis telah berusaha untuk memberi yang terbaik. Namun, penulis menyadari bahwa Tugas Sarjana ini masih memiliki kekurangan. Untuk itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk lebih menyempurnakan Tugas sarjana ini. Semoga Tugas Sarjana ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Universitas Sumatera Utara, Medan, Juni 2011
Penulis
Universitas Sumatera Utara
UCAPAN TERIMAKASIH
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Mahakuasa yang telah memberikan hikmat, berkah dan anugerah yang menjadi sumber inspirasi bagi penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan baik. Secara khusus penulis menghanturkan terima kasih sebesar-besarnya kepada kedua orang tuaku yang sangat penulis kasihi dan sayangi. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penyelesaian penelitian ini yaitu kepada : 1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT, selaku ketua Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Sumatera Utara. 2. Bapak Ir. Mangara M.Tambunan, MSc & Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT selaku koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Prof.Dr.Ir. A.Rahim Matondang, MSIE selaku Ketua Bidang Manajemen Departemen Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara 4. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku dosen pembimbing I yang telah banyak memberikan kontribusi yang bermanfaat demi terselesaikannya penelitian ini. 5. Bapak Ikhsan Siregar, ST., MEng selaku dosen pembimbing II yang telah banyak memberikan kontribusi yang bermanfaat demi terselesaikannya penelitian ini.
Universitas Sumatera Utara
6. Bapak Seno Adhi P, ST, selaku Asisten Pengolahan dan yang memberikan jalan untuk mengadakan penelitian di Pabrik Kelapa Sawit PTPN III Kebun Rambutan Tebing Tinggi. 7. Seluruh staf pengajar dan pegawai di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Sumatera Utara. 8. Seluruh teman – teman saya Ekstensi angkatan 2007 yang telah banyak memberikan bantuan sehingga dapat menyelesaikan penelitian ini. Walapun penulis sudah berusaha semaksimal mungkin, namun penulis menyadari akan kekurangan diri sendiri. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran-saran dan kritikikan yang membuat penelitian ini menjadi lebih baik. Akhir kata semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri dan bagi kita semua yang membacanya
Medan, Juni 2011 Penulis
(Alfian Fernando)
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
BAB
I
II
HALAMAN LEMBAR JUDUL.......................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................
ii
SERTIFIKASI EVALUASI TUGAS SARJANA.....................
ii
ABSTRAK ...................................................................................
ii
KATA PENGANTAR.................................................................
iii
UCAPAN TERIMA KASIH ......................................................
ii
DAFTAR ISI................................................................................
v
DAFTAR TABEL .......................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR...................................................................
x
DAFTAR LAMPIRAN...............................................................
xi
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Permasalahan ................................................
I-1
1.2. Rumusan Permasalahan .........................................................
I-2
1.3. Tujuan dan Manfaat ...............................................................
I-3
1.4. Batasan Masalah dan Asumsi ................................................
I-4
1.5. Sistematika Penulisan Laporan ..............................................
I-4
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN 2.1. Sejarah Perusahaan ................................................................
II-1
2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha ...............................................
II-4
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
HALAMAN 2.3. Lokasi Perusahaan .................................................................
II-4
2.4. Daerah Pemasaran..................................................................
II-5
2.5. Dampak Sosial Ekonomi Terhadap Lingkungan ...................
II-6
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-10 2.6.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja ........................... II-17 III
LANDASAN TEORI 3.1. Perencanaan Produksi ............................................................ III-1 3.1.1. Arti dan Pentingnya Perencanaan Produksi ................. III-1 3.1.2. Sifat-Sifat Perencanaan Produksi ................................. III-2 3.1.3. Optimasi Kapasitas Produksi ...................................... III-7 3.2. Program Linier ....................................................................... III-10 3.2.1. Metode Grafik .............................................................. III-14 3.2.2. Metode Simpleks.......................................................... III-14 3.3. Goal Programming ................................................................ III-16 3.3.1. Pengertian dan Konsep Dasar Goal Programming...... III-16 3.3.2. Model Umum Goal Programming............................... III-19 3.3.3. Perumusan Masalah Goal Programming ..................... III-20 3.3.4. Metode Pemecahan Masalah........................................ III-21
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
HALAMAN 3.3.5. Penyelesaian Model Goal Programming Dengan Software LINDO.......................................................... III-27 3.4. Peramalan............................................................................... III-29 3.4.1. Metode Peramalan Kualitatif ....................................... III-30 3.4.2. Metode Peramalan Kuantitatif ..................................... III-30 3.4.3. Metode Time-Series ..................................................... III-31
IV
METODOLOGI PENELITIAN 4.1. Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................. IV-1 4.2. Sifat Penelitian ....................................................................... IV-1 4.3. Tahapan Penelitian................................................................. IV-1 4.3.1. Identifikasi Masalah, Penetapan Tujuan dan Manfaat Penelitian ..................................................................... IV-2 4.3.2. Metode Peramalan Kuantitatif ..................................... IV-3 4.3.3. Pengumpulan Data ....................................................... IV-3 4.3.4. Kerangka Konseptual Penelitian .................................. IV-4 4.3.5. Pengolahan Data .......................................................... IV-5 4.3.6. Analisis Pemecahan Masalah ....................................... IV-21 4.3.7. Kesimpulan dan Saran.................................................. IV-21
V
PENGUMPULSN DAN PENGOLAHAN DATA 5.1. Pengumpulan Data .................................................................
V-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
HALAMAN 5.1.1. Data Permintaan CPO 2010 .........................................
V-1
5.1.2. Data Biaya Produksi CPO dan Pembelian TBS ...........
V-2
5.1.3. Data Kapasitas Produksi ..............................................
V-2
5.1.4. Data Ketersediaan TBS pada Kebun Inti dan Plasma ..
V-4
5.1.5. Data Rendemen Perusahaan .........................................
V-5
5.1.6. Data Ketersediaan Waktu Pengolahan .........................
V-5
5.2. Pengolahan Data ....................................................................
V-6
5.2.1. Meramalkan Permintaan CPO untuk Tahun 2011 .......
V-6
5.2.2. Formulasi Fungsi.......................................................... V-28 5.2.3. Penyelesaian Fungsi Pencapaian Goal Programming . V-33 VI
ANALISIS PEMECAHAN MASALAH 6.1. Analisis Hasil Peramalan ....................................................... VI-1 6.2. Analisis Perencanaan Produksi .............................................. VI-1 6.3. Analisis Sensitivitas ............................................................... VI-8
VII
KESIMPULAN DAN SARAN 7.1. Kesimpulan ............................................................................ VII-1 7.2. Saran ...................................................................................... VII-2
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
TABEL
HALAMAN
2.1. Susunan dan Jumlah Tenaga Kerja PTPN III PKS Rambutan........... II-18 2.2. Jam Kerja Bagian Produksi ............................................................... II-19 2.3. Jam Kerja Bagian Administrasi ........................................................ II-19 3.1. Tabel Soal .......................................................................................... III-25 5.1. Data Permintaan CPO 2010 ...............................................................
V-1
5.2. Biaya Produksi CPO Per Triwulan ....................................................
V-2
5.3. Biaya Produksi TBS dari Kebun Inti .................................................
V-2
5.4. Biay Pembelian TBS dari Kebun Plasma...........................................
V-2
5.5. Jam Kerja yang Tersedia untuk Tahun 2011......................................
V-3
5.6. Kapasitas Produksi Tahun 2011.........................................................
V-4
5.7. Ketersediaan TBS Kebun Inti ............................................................
V-4
5.8. Ketersediaan TBS Kebun Plasma ......................................................
V-4
5.9. Rendemen Pengolahan CPO ..............................................................
V-5
5.10. Ketersediaan Waktu Pengolahan........................................................
V-5
5.11. Waktu Pengolahan Per Ton CPO.......................................................
V-6
5.12. Perhitungan Parameter Peramalan Metode Konstan..........................
V-8
5.13. Perhitungan Parameter Peramalan Metode Linier .............................
V-9
5.14. Perhitungan Parameter Peramalan Metode Kuadratis........................ V-10 5.15. Perhitungan Parameter Peramalan Metode Eksponensial.................. V-11 5.16. Perhitungan Parameter Peramalan Metode Siklis .............................. V-12
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL (Lanjutan)
TABEL
HALAMAN
5.17. Perhitungan Kesalahan Parameter Peramalan Metode Konstan ....... V-14 5.18. Perhitungan Kesalahan Parameter Peramalan Metode Linier........... V-15 5.19. Perhitungan Kesalahan Parameter Peramalan Metode Kuadratis..... V-16 5.20. Perhitungan Kesalahan Parameter Peramalan Metode Ekspoensial . V-17 5.21. Perhitungan Kesalahan Parameter Peramalan Metode Siklis ........... V-18 5.22. Rekapitulasi Estimasi Hasil Kesalahan.............................................. V-19 5.23. Verifikasi Peramalan Metide Siklis ................................................... V-20 5.24. Hasil Peramalan Permintaan CPO Tahun 2011 ................................. V-22 5.25. Solusi Optimal Dengan Pendekatan Goal Programming .................. V-33 6.1. Hasil Perencanaan Produksi Menggunakan Goal Programming....... VI-2 6.2. Keputusan Optimal Untuk Sasaran Kapasitas, Permintaan CPO dan Biaya Produksi ............................................................................ VI-4 6.3. Keterkaitan Antara Variabel Keputusan Dengan Sasaran Ketersediaan TBS dari Kebun Inti ..................................................... VI-6 6.4. Keterkaitan Antara Variabel Keputusan Dengan Sasaran Ketersediaan TBS dari Kebun Plasma ............................................... VI-7 6.5. Hasil Optimasi Untuk Sasaran Pengolahan TBS ............................... VI-8 6.6. Hasil Analisis Sensitivitas Untuk Biaya Produksi CPO .................... VI-10 6.7. Hasil Analisis Sensitivitas Untuk Biaya Produksi Kebun Inti ........... VI-10 6.8. Hasil Analisis Sensitivitas Untuk Biaya Produksi Kebun Plasma ..... VI-11
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL (Lanjutan)
TABEL
HALAMAN
6.9. Hasil Analisis Sensitivitas Untuk Biaya Produksi Kapasitas Produksi ............................................................................................ VI-11 6.10. Hasil Analisis Sensitivitas Untuk Permintaan CPO........................... VI-12 6.11. Hasil Analisis Sensitivitas Untuk Ketersediaan TBS Kebun Inti ...... VI-12 6.12. Hasil Analisis Sensitivitas Untuk Ketersediaan TBS Kebun Plasma VI-13
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR
HALAMAN
2.1. Struktur Organisasi PTPN III PKS Rambutan ...................................
II-9
3.1. Grafik Soal Program .......................................................................... III-23 3.2. Langkah-Langkah Peramalan Secara Kualitatif................................. III-31 3.3. Pola Siklis .......................................................................................... III-32 3.4. Pola Musiman .................................................................................... III-33 3.5. Pola Trend .......................................................................................... III-33 3.6. Diagram Pencar (Scatter Diagram) ................................................... III-42 3.7. Moving Range Chart .......................................................................... III-45 4.1. Blok Diagram Metodologi Penelitian ................................................ IV-2 4.2. Kerangka Konseptual Penelitian ........................................................ IV-4 4.3. Blok Diagram Pengolahan Data........................................................ IV-20 5.1. Diagram Pencar Permintaan CPO Tahun 2010..................................
V-7
5.2. Peta Moving Range Metode Siklis ..................................................... V-21
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
TABEL I
II
HALAMAN
Penyelesaian Fungsi Pencapaian dengan Menggunakan Goal Programming .....................................................................................
L-1
Uraian Proses Produksi ......................................................................
L-2
Universitas Sumatera Utara
