PENGEMBANGAN MODEL PERENCANAAN PRODUKSI AGREGAT DAN JADWAL INDUK PRODUKSI JUS BERBAHAN BAKU BUAH SEGAR
IFFAN MAFLAHAH
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Pengembangan Model Perencanaan Produksi Agregat Dan Jadwal Induk Produksi Jus Berbahan Baku Buah Segar adalah karya saya sendiri dengan arahan komisi pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir tesis ini.
Bogor, Februari 2010
Iffan Maflahah NIM F351070121
ABSTRACT Planning and production control are important factors to determine the efficiency derived through proper management of raw material supply of fresh fruits, production planning and master production schedule. This research aimed to develop the aggregate production planning model, and master production schedule model for juice made from fresh fruit, while also considered the perishability of the fresh fruit. There were several methods employed during the works, namely autoregressive integrated moving average (ARIMA) for prediction of raw material supply and juice total sale, mathematical model for raw material supply, linear programming for product optimization planning and technique for prospective production scheduling to develop master production schedule. This research developed software for decision support system called RP_JUS. The results showed that all raw material damage was distributed exponentially. Total production plan for puree during regular time was 462.288,48 kg, while during over time the total production was 207.692,30 kg. Optimization on total production plan of juice resulted in 3.744.088 l of juice produced during regular time, and 33.620,00 l was produced during over time. Master production schedule showed that all kinds of juice would be processed every week. Keywords: juice, aggregate production planning, master production scheduling
RINGKASAN IFFAN MAFLAHAH. Pengembangan Model Perencanaan Produksi Agregat Dan Jadwal Induk Produksi Jus Berbahan Baku Buah Segar. Dibimbing oleh MACHFUD dan FAQIH UDIN Model perencanaan produksi yang dikembangkan mencakup aspek persediaan bahan baku, proses produk setengah jadi, proses akhir produk, persediaan produk setengah jadi, dan persediaan produk akhir. Model perencanaan produksi dan jadwal induk produksi untuk produksi jus yang menggunakan bahan baku buah segar dilakukan dengan memasukkan sifat perishable buah segar dalam model. Perencanaan produksi dan jadwal induk produksi dilakukan dengan maksud memenuhi permintaan pada tingkat biaya yang minimum. Kegiatan produksi sangat ditentukan oleh ketersediaan bahan baku buah segar dan jumlah permintaan. Bahan baku sebagai masukan akan diproses untuk menghasilkan produk. Pasokan bahan baku buah segar mempunyai karakteristik musiman, mudah rusak, beragam, dan bulky. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model perencanaan produksi agregat dan iadwal induk produksi jus berbahan baku buah segar yang sesuai dengan karakteristik bahan baku buah segar yaitu mudah rusak. Terdapat enam tahapan utama dalam penelitian ini yaitu mengembangkan model prakiraan pasokan bahan baku buah segar, model prakiraan penjualan jus, model laju kerusakan buah, model ketersediaan bahan baku buah segar yang layak diproduksi, model perencanaan produksi agregat dan model jadwal induk produksi. Model prakiraan jumlah pasokan bahan baku buah segar dan penjualan jus buah menggunakan teknik ARIMA.Pengembangan model ketersediaan bahan baku buah yang layak diproduksi menggunakan formulasi matematika dengan memperhitungkan laju kerusakan bahan baku. Model perencanaan produksi agregat bertujuan meminimalkan total biaya produksi. Model perencanaan produksi agregat dikembangkan dengan berbasis pada model programa linier. Kendala-kendala yang dipertimbangkan dalam menyusun model perencanaan produksi agregat adalah jumlah pasokan bahan baku buah yang layak digunakan untuk produksi, kapasitas produksi yang terbatas, keterbatasan luas ruang penyimpanan dan permintaan jus yang harus dipenuhi. Model jadwal induk produksi dikembangkan dengan teknik jadwal induk perspektif. Model jadwal induk produksi akan memberikan jadwal produksi masing-masing jus periode mingguan. Perancangan sistem penunjang keputusan dengan menyatukan seluruh komponen model sehingga diperolah integrasi manajemen persediaan bahan baku buah segar dan manajemen perencanaan produksi. Rancangan sistem penunjang keputusan yang dihasilkan diberi nama Rp_JUS dapat digunakan oleh bagian produksi, pengadaan bahan baku dan pemasaran. Kelebihan dari rancangan ini adalah mampu mengintegrasikan ketersediaan bahan baku buah yang layak diproduksi dan ketersediaan produk jus
dan puree, perencanaan produksi produk setengah jadi dan produk jadi, serta jadwal induk produksi pada setiap minggunya. Sistem penunjang keputusan ini dapat digunakan untuk menganalisis secara parsial dan keseluruhan. Basis model yang digunakan dalam sistem penunjang keputusan Rp_JUS ini adalah model prakiraan pasokan bahan baku buah segar, model prakiraan penjualan jus, model model laju kerusakan buah, model ketersediaan bahan baku buah yang layak diproduksi, model perencanaan produksi agregat dan model jadwal induk produksi. Model ketersediaan bahan baku dirancang untuk menentukan jumlah bahan baku buah segar yang layak diolah berdasarkan prakiraan pasokan bahan baku buah dan laju kerusakan buah, serta jumlah prakiraan peramalan permintaan produk jus yang harus dipenuhi. Hasil analisis menunjukkan laju kerusakan buah segar berdasarkan distribusi eksponensial dengan nilai tengah laju kerusakan yaitu buah jambu 0,0598; buah sirsak 0,112; buah nenas 0,0423; buah apel 0,032 dan buah strawberi 0,251. Jumlah rencana produksi optimum untuk jangka waktu 12 bulan kedepan adalah untuk puree sebanyak 462.288,48 kg (69%) pada jam kerja reguler dan 207.692,30 kg (31%) pada jam kerja lembur. Sedangkan total produksi jus dari buah segar sebanyak 3.254.964,40 liter (86,16%) produksi jus dari puree sebanyak 522.743,57 liter (13,85%). Persentase produksi jus jambu, jus sirsak, jus nenas, jus apel dan jus strawberi adalah sebesar 35,47%; 16,70%; 25,11%; 12,42% dan 10,30% dari total produksi jus. Penggunaan jam kerja dalam produksi jus adalah 99,18% produksi jus dilakukan pada jam kerja regular, sedangkan 0,82% dilakukan pada jam kerja lembur. Secara umum hasil optimasi perencanaan produksi agregat terhadap produksi jus maupun produksi puree dapat dilakukan pada jam kerja reguler. Hal ini berarti kapasitas produksi perusahaan mampu memenuhi permintaan pasar. Hal ini sangat diperlukan untuk menjaga kepercayaan konsumen terhadap produk jus, karena apabila perusahaan tidak mampu memenuhi permintaan konsumen maka kehilangan kepercayaan konsumen akan menyebabkan perusahaan kehilangan penjualan. Biaya perencanaan produksi dapat dihitung setelah dilakukan perhitungan perencanaan produksi agregat. Biaya-biaya yang dihitung adalah biaya produksi jus buah dari bahan baku buah segar, biaya produksi jus buah dari bahan baku puree, biaya produksi buah segar menjadi puree pada jam kerja regular maupun jam kerja lembur. Selain itu, diperhitungkan juga biaya persediaan dalam bentuk puree dan jus buah. Kata kunci : jus, perencanaan produksi agregat, jadwal induk produksi
© Hak Cipta milik IPB, Tahun 2010 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya: a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; b. Pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagianm atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
PENGEMBANGAN MODEL PERENCANAAN PRODUKSI AGREGAT DAN JADWAL INDUK PRODUKSI JUS BERBAHAN BAKU BUAH SEGAR
Oleh : IFFAN MAFLAHAH
Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Teknologi Industri Pertanian
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
LEMBAR PENGESAHAN Judul Tesis
:
Nama Mahasiswa NIM
: :
Pengembangan Model Perencanaan Produksi Agregat dan Jadwal Induk Produksi Jus Berbahan Baku Buah Segar Iffan Maflahah F351070121
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Machfud, MS Ketua
Ir. Faqih Udin, M.Sc Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Teknologi Industri Pertanian
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Irawadi Jamaran
Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, MSi
Tanggal Ujian : 17 Februari 2010
Tanggal Lulus :
PRAKATA Puji syukur kehadirat Allah SWT penulis haturkan, karena berkat rahmatNYA tesis yang berjudul Pengembangan Model Perencanaan Produksi Agregat Dan Jadwal Induk Produksi Jus Berbahan Baku Buah Segar dapat diselesaikan dengan baik. Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Master of Sains pada Program Studi Teknologi Industri Pertanian, Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor. Penulis menyadari bahwa penyelesaian tesis ini tidak terlepas dari bantuan banyak pihak, oleh karena itu melalui prakata ini penulis menyampaikan terima kasih yang tulus kepada yang saya hormati Bapak Dr. Ir. Machfud, MS sebagai ketua komisi pembimbing dan Ir. Faqih Udin, MSi sebagai anggota komisi pembimbing atas curahan waktu, bimbingan, arahan dengan penuh dedikasi serta dorongan moral sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Terima kasih juga disampaikan kepada Dr. Ir. Aji Hermawan, MM sebagai penguji luar komisi atas masukan dan sarannya untuk penyempurnaan penyusunan tesis ini. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Bapak Joko Supono, MT dan Andri Susanto, STP yang telah memberikan banyak kemudahan dalam perijinan dan pengumpulan data pada PT Amanah Prima Indonesia. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada pimpinan Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor yang telah memberikan bantuan pendidikan melalui program BPPS. Selain itu, terima kasih juga kepada Rektor Universitas Trunojoyo yang telah memberikan kesempatan penulis melanjutkan studi dan bantuan pendidikan. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Bapak Abd Bari, Ibu Nurus Syamsiyah, Kakak dan Adik – adik tercinta atas segenap doa, semangat dan kasih sayangnya selama ini. Tidak lupa pula, buat rekan-rekan pasca TIP 2007, Pak Rika Ampuh Hadiguna, Pak Alexie, Nurhidayah Didu, Arnida Mustafa dan Muharamia Nasution atas dukungan dan kebersamaannya selama penulis menyelesaikan pendidikan S2. Juga buat rekan-rekan Pondok AMI atas kebersamaan, bantuan dan kerjasamanya.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat dapat bermanfaat bagi semua pihak
Bogor, Februari 2010
Iffan Maflahah NIM F351070121
DAFTAR RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Sampang, Madura pada tanggal 16 Juni 1978 sebagai anak kedua dari pasangan Abd. Bari dan Nurus Syamsiyah. Pendidikan Sarjana ditempuh di Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor (IPB), lulus pada tahun 2000. Pada tahun 2007, penulis melanjutkan studi di Program Studi Teknologi Industri Pertanian pada Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor (IPB) dengan program Beasiswa Pendidikan Pascasarjana (BPPS). Penulis sejak tahun 2005 bekerja sebagai staf pengajar di Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Trunojoyo sampai saat ini.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL.....................................................................................
xv
DAFTAR GAMBAR ................................................................................
xvii
DAFTAR LAMPIRAN.............................................................................
xix
PENDAHULUAN Latar Belakang ..............................................................................
1
Tujuan Penelitian...........................................................................
3
Ruang Lingkup ..............................................................................
3
Manfaat..........................................................................................
4
TINJAUAN PUSTAKA Buah .............................................................................................
5
Mutu Buah dan Penanganan Pasca Panen.....................................
5
Jus..................................................................................................
7
Perencanaan Produksi ...................................................................
8
Perencanaan Produksi Agregat......................................................
11
Jadwal Induk Produksi ..................................................................
22
Peramalan ......................................................................................
24
Pemrograman Linier......................................................................
27
Sistem Penunjang Keputusan (SPK) .............................................
28
METODOLOGI Kerangka Pemikiran ......................................................................
31
Pendekatan Sistem ........................................................................
33
Teknik Pemodelan.........................................................................
37
Teknik Pengumpulan Data dan Informasi.....................................
37
Lokasi dan Waktu Penelitian.........................................................
38
Tahapan Penelitian ........................................................................
38
Verifikasi dan Validasi Model ......................................................
41
PEMODELAN SISTEM Asumsi Penyusunan Model ...........................................................
43
Rancang Bangun Sistem Penunjang Keputusan............................
43
Sistem Pengolahan Terpusat .........................................................
44
Sistem Manajemen Dialog ...........................................................
45
Sistem Manajemen Basis Data .....................................................
45
Sistem Manajemen Basisi Model ..................................................
46
Model Prakiraan Pasokan Bahan Baku Buah Segar...............
46
Model Prakiraan Penjualan Jus ..............................................
48
Model Laju Kerusakan Bahan Baku Buah.............................
49
Model Ketersediaan Bahan Baku Buah yang Layak di Produksi..................................................................................
51
Model Perencanaan Produksi Agregat ...................................
55
Model Jadwal Induk Produksi................................................
60
Hubungan Antar Model.................................................................
61
Konfigurasi Model ........................................................................
64
HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Produksi ..........................................................................
70
Prakiraan Pasokan Bahan Baku Buah Segar .................................
74
Prakiraan Penjualan Jus.................................................................
79
Laju Kerusakan Bahan Baku Buah ...............................................
85
Ketersediaan Bahan Baku Buah yang Layak di Produksi.............
86
Perencanaan Produksi Agregat......................................................
93
Jadwal Induk Produksi ..................................................................
102
Analisis Sensitivitas ......................................................................
121
Pengambil Keputusan....................................................................
128
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan....................................................................................
131
Saran..............................................................................................
131
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................
133
LAMPIRAN..............................................................................................
136
DAFTAR TABEL Halaman 1. Data Perkembangan Ekspor Buah Segar dan Hasil Olahan di Indonesia
1
2. Nilai-nilai koefisien model prakiraan jumlah pasokan buah segar ....
47
3. Nilai-nilai koefisien model prakiraan jumlah penjualan jus .............
49
4. Jumlah puree dan jus yang dihasilkan per kilogram buah segar........
71
5. Jam kerja regular dan lembur untuk 12 periode perencanaan............
72
6. Persediaan awal puree dan jus ...........................................................
73
7. Biaya produksi proses pembuatan jus................................................
74
8. Biaya penyimpanan puree dan jus .....................................................
74
9. Model ARIMA pasokan buah segar dan hasil interpretasi parameter
76
10. Hasil statistik Ljung-Box-Pierce pasokan bahan baku buah segar ....
77
11. Hasil prakiraan jumlah pasokan buah segar (kg) ...............................
79
12. Model ARIMA penjualan jus dan hasil iinterpretasi parameter ........
81
13. Hasil statistik Ljung-Box-Pierce penjualan jus..................................
82
14. Hasil prakiraan penjualan jus (liter)...................................................
85
15. Nilai tengah laju kerusakan bahan baku buah segar ..........................
86
16. Jumlah persediaan bahan baku buah jambu.......................................
87
17. Jumlah persediaan bahan baku buah sirsak........................................
88
18. Jumlah persediaan bahan baku buah nenas .......................................
90
19. Jumlah persediaan bahan baku buah apel .........................................
91
20. Jumlah persediaan bahan baku buah strawberi .................................
92
21. Hasil optimasi perencanaan produksi agregat ...................................
94
22. Biaya perencanaan produksi agregat..................................................
102
23. Jumlah produksi jus berdasarkan jenis kemasan ...............................
103
24. Jadwal produksi induk produksi jus jambu........................................
106
25. Jadwal produksi induk produksi jus sirsak .......................................
109
26. Jadwal produksi induk produksi jus nenas.........................................
112
27. Jadwal produksi induk produksi jus apel ...........................................
115
28. Jadwal produksi induk produksi jus strawberi ..................................
118
29. Hasil analisis sensitivitas perencanaan produksi agregat jambu (menurunkan pasokan 10%) .............................................................
122
30. Hasil analisis sensitivitas perencanaan produksi agregat jambu (menurunkan pasokan 20%) .............................................................
123
31. Hasil analisis sensitivitas perencanaan produksi agregat sirsak (menurunkan pasokan 10%) .............................................................
124
32. Hasil analisis sensitivitas perencanaan produksi agregat sirsak (menurunkan pasokan 20%) .............................................................
125
33. Hasil analisis sensitivitas perencanaan produksi agregat sirsak (menurunkan pasokan 30%) .............................................................
126
34. Hasil analisis sensitivitas perencanaan produksi agregat apel (menurunkan pasokan 10%) .............................................................
127
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Bagan Perencanaan Produksi (Scott, 1994) .......................................
10
2. Aliran Bahan Baku dalam Rantai Pasokan (Pahl et al., 2008)...........
11
3. Hubungan Perencanaan Produksi Agregat dan Jadwal Induk Produksi (Heizer and Render, 2005)..................................................
13
4. Sistem Produksi (Muramatsu dan Soshiroda, 1986)..........................
16
5. Hubungan antara Kapasitas, WIP dan Lead Time (Karmarkar, 1989 dalam Asmundsson, 2002).................................................................
20
6. Framework Model Persediaan Komoditi Mudah Rusak....................
22
7. Hubungan Proses Perencanaan, Rencana Produksi dan Turunannya, serta Jadwal Produksi Induk (Heizer dan Render, 2005)...................
23
8. Skema Pendekatan Box-Jenkins (Makridakis et al., 1999)................
26
9. Struktur Dasar Sistem Penunjang Keputusan (Eriyatno, 2003).........
29
10. Kerangka Pemikiran Penelitian..........................................................
33
11. Metodologi pemecahan masalah dengan pendekatan sistem (Manetstch dan Park, 1979) ...............................................................
34
12. Diagram masukan keluaran model perencanaan produksi agregat dan penjadwalan produksi jus berbahan baku buah segar .................
36
13. Diagram alir tata laksana penelitian...................................................
40
14. Rancang bangun SPK perencanaan produksi agregat dan penjadwalan produksi jus berbahan baku buah segar .............................................
44
15. Diagram alir model persediaan buah segar ........................................
54
16. Diagram alir model perencanaan produksi agregat jus......................
59
17. Diagram alir model jadwal induk produksi jus..................................
61
18. Proses integrasi pengembangan model perencanaan produksi agregat dan jadwal induk produksi jus berbahan baku buah segar.................
63
19. Tampilan awal program Rp_JUS.......................................................
65
20. Tampilan layar utama.........................................................................
65
21. Tampilan input prakiraan penjualan jus ............................................
66
22. Tampilan input prakiraan pasokan buah segar ..................................
66
23. Tampilan waktu kedatangan pasokan buah segar .............................
66
24. Tampilan input persediaan awal jus ..................................................
67
25. Tampilan input biaya .........................................................................
67
26. Tampilan output model persediaan bahan baku buah segar ..............
68
27. Tampilan output model perencanaaan produksi agregat ..................
68
28. Tampilan output model penjadwalan produksi..................................
69
29. Sistem produksi jus ............................................................................
71
30. Pola Data Masa Lalu Pasokan Bahan Baku Buah Segar ...................
75
31. Grafik perbandingan aktual dan prakiraan pasokan buah jambu.......
77
32. Grafik perbandingan aktual dan prakiraan pasokan buah sirsak........
78
33. Grafik perbandingan aktual dan prakiraan pasokan buah nenas........
78
34. Grafik perbandingan aktual dan prakiraan pasokan buah apel .........
78
35. Grafik perbandingan aktual dan prakiraan pasokan buah strawberi ..
79
36. Pola data masa lalu penjualan jus ......................................................
80
37. Grafik perbandingan aktual dan prakiraan penjualan jus jambu........
83
38. Grafik perbandingan aktual dan prakiraan penjualan jus jsirsak .......
83
39. Grafik perbandingan aktual dan prakiraan penjualan jus nenas ........
83
40. Grafik perbandingan aktual dan prakiraan penjualan jus apel...........
84
41. Grafik perbandingan aktual dan prakiraan penjualan jus strawberi...
84
42. Grafik perbandingan prakiraan penjualan jus dan pasokan buah jambu........................................................................................
86
43. Grafik perbandingan prakiraan penjualan jus dan pasokan buah sirsak ........................................................................................
88
44. Grafik perbandingan prakiraan penjualan jus dan pasokan buah nenas.........................................................................................
89
45. Grafik perbandingan prakiraan penjualan jus dan pasokan buah apel ...........................................................................................
90
46. Grafik perbandingan prakiraan penjualan jus dan pasokan buah strawberi ...........................................................................................
92
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Perhitungan Model Prakiraan Pasokan Bahan Baku Buah Segar ......
136
2. Perhitungan Model Prakiraan Penjualan Jus......................................
138
3. Grafik Autokorelasi (ACF) dan Autokorelasi Parsial (PACF) Data Aktual dan Residual Pasokan Bahan Baku Buah Segar............
140
4. Grafik Autokorelasi (ACF) dan Autokorelasi Parsial (PACF) Data Aktual dan Residual Penjualan Jus ...........................................
145
5. Petunjuk Penggunaan Program Aplikasi Sistem Penunjang Keputusan Rp_JUS...................................................................................
150
