Pengembangan Model Periodic Inventory Routing Problem untuk Penjadwalan Truk Tangki Multi Kapasitas (Studi Kasus: ISG PT PERTAMINA UPms V SURABAYA) (Studi Kasus: ISG PT. PERTAMINA UPms V SURABAYA) Oleh : Deni Irawan 2506 100 179 Dosen Pembimbing :
Dr Eng. Dr. Eng Ir. Ir Ahmad Rusdiansyah, Rusdiansyah M.Eng M Eng
Jurusan Teknik Industri
Latar Belakang…..
D Depot t
SPBU 1
Order = Daily SPBU 2
Transportation Cost Inventory Cost
SPBU 3
Inventory Routing Problem
Inventory Cost
Transportation Cost
Seeking the best trade trade-off off between inventory holding and travelling costs
Minimize system-wide cost
inventory control + vehicle routing
Latar Belakang…
waiting
SPBU 1 Depot waiting
SPBU 2 Stockout
SPBU 3
Tank Meter
Replenishment
Kelipatan 8 KL = 8 / 16 / 24 / 32 / 40 KL
Kapasitas 16 KL
Depend On Kelas Jalan “Kelas I, II atau III”
Kapasitas 24 KL SPBU
Sewa per Bulan Kapasitas 32 KL
Dapat digunakan > 1 x per hari Multi Trips
Latar Belakang Pengembangan Model… Inventory Routing Problem (IRP) ( ) Federgruen dan Zipkin (1984) Bertazi et al (2002)
Hun Jae (2007)
Abdelmaguid (2004)
Belum Pernah diterapkan pada Petrol Station
IRP Single period
IRP multi period, Single Product, single vehicle
Multi Period, Homogenous Vehicle
Heuristik , Homogenous Vehicle
VMI : definition (Chopra dan Meindl, 2001)
S u p p l i e r
Responsible for all decisions regarding inventory management at their retailers
D li Delivery quantities titi
D li Delivery schedules h d l
V hi l Vehicle routes t
PERUMUSAN MASALAH Bagaimana mengembangkan
model Periodic Inventory Routing
Problem (PIRP) untuk menjadwalkan truk tangki multi kapasitas yang dapat mengakomodasi trade-off antara inventory holding cost dan transportation cost dengan menentukan :
Delivery Quiantities
Vehicle Routes
Delivery Schedule
menghindari terjadinya stockout pada tiaptiap SPBU
TUJUAN PENELITIAN
1
Mengembangkan model Periodic Inventory Routing Problem (PIRP) untuk kendaraan angkut multi kapasitas
2
Meminumkan total biaya sistem yang meliputi inventory holding cost dan transportation cost dan mengoptimalkan penggunaan truk tanki multi kapasitas melalui penjadwalan yang tepat tepat.
Manfaat Penelitian 1. Diperoleh pengembangan model untuk menyelesaikan permasalahan Periodic Inventory Routing untuk kendaraan multi kapasitas pada petrol station 2 Diperoleh 2. Di l h rekomendasi k d i mengenaii delivery d li schedule, h d l d delivery li quantities, vehicle routes yang optimal untuk tiap-tiap retailer (SPBU) yyang g dapat p meminimumkan total biaya y sistem yyaitu transportation p cost dan inventory holding cost
Ruang Lingkup Permasalahan Batasan : Model yang dikembangkan mengacu pada model Integrated Inventory and Periodic Vehicle Routing Problem with Time-Windows (IPVRPTW) oleh Rusdiansyah dan Tsao (2004)
Produk yang menjadi fokus penelitian ini hanya pada bahan bakar premium (single product)
Wilayah SPBU yang diamati adalah SPBU yang terletak diwilayah Surabaya
Asumsi: Demand rate bersifat deterministik Initial inventory tiap SPBU telah diketahui sebelumnya Tiap SPBU tidak boleh mengalami stockout Setiap SPBU hanya dapat dikunjungi satu kali dalam satu hari Sistem pengiriman dilakukan dengan direct shipment Supplier dapat menyediakan kebutuhan customer dalam jumlah yang tidak terbatas dan biaya penyimpanan pada supplier tidak diperhitungkan Kecepatan kendaraan diasumsikan konstan Jumlah kendaraan angkut untuk bahan bakar premium diasumsikan tidak mengalami perubahan selama penelitian berlangsung
Stationary Interval Property Untuk permasalahan dengan satu produk selama interval [0,t], kebijakan inventory pada m pemesanan dengan biaya minimum dapat dicapai dengan cara menempatkan pemesanan dalam ukuran yang sama pada interval titik waktu yang sama (Bramel dan SimchiLevi , 1997)
Model Dasar IPVRPTW (Rusdiansyah & Tsao, 2004)
Minimize Subject to:
Stationary-interval property
Vehicle Capacity Tour Duration Time Windows
Model Dasar (Rusdiansyah & Tsao, 2004)
Standard Constraint
METODOLOGI PENELITIAN
METODOLOGI PENELITIAN
PENGUMPULAN DATA Demand Rate Bahan Bakar Premium SPBU Demand Premium Per Bulan 1400
D e m a n d (KL)
1200 1000 SPBU 54.602.63
800
SPBU 54.602.55 SPBU 54 601 82 SPBU 54.601.82
600
SPBU 54.601.85 SPBU 54.601.19
400 200 0
Bul a n
PENGUMPULAN DATA F ti Holding Fraction H ldi Cost C t
Perhitungan Biaya Penyimpanan
H = P x F H PxF H = Rp 4300 x 30% p 1290 p per liter p per tahun = Rp = Rp 3.53 per liter per hari
PENGUMPULAN DATA Konfigurasi Truk Tangki Jenis
Kapasitas p
Jumlah Compartement p
Jumlah Ketersediaan
1 2 3 4
16 KL 24 KL 32 K 40 KL
2 3 4 5 Total
32 42 8 1 83
Operasi Truk Tangki Keterangan Kecepatan rata-rata rata rata Antrian: 1. Gate in 2. Dispatch p 3. Load Waktu Unload tiap kompartemen (8 KL)
Waktu Rata-Rata 37.25 km / jam 37 menit 13 menit 20 menit 30 menit
PENGUMPULAN DATA Komponen Biaya Distribusi Fixed Cost Kapasitas 16 KL 24 KL 32 KL 40 KL
Biaya Sewa Truk Tangki
Biaya Sewa (Rp/Bulan) 12768000 15523000 21569000 28250972
Biaya Sewa (Rp/Hari) 425600 517433 718967 941699
Variable Cost Ratio Kebutuhan Bensin
VC =
Kapasitas Truk
Ratio Kebutuhan Bensin
16 KL 24 KL 32 KL 40 KL
3.2 2.7 2.2 1.8
PEMODELAN SISTEM Notasi Model:
PEMODELAN SISTEM Notasi Model:
Variabel Keputusan:
PEMODELAN SISTEM Formulasi Model: Fungsi Tujuan: Inventory Holding Cost
Variable Cost
..…..(1) ( ) Fixed Cost
Subject to: ..…..(2) ..…..(3)
Inventory Constraint
..…..(4) ..…….(5) (5) Replenishment Quantity
PEMODELAN SISTEM S bj t to: Subject t .…….(6)
Retailer Capacity Constraint
.…….(7) Stationary Interval Property Constraint
.…….(8) (8) .…….(9)
Vehicle Capacity Constraint
..…..(10)
Tour Duration
( ) …….(11)
Route Continuity
…….(12) Number of Truck Used
…….(13)
PEMODELAN SISTEM Subject to:
..………(14) ( )
Pairing Constraint
..………(15) Frequency Constraint Frequency Constraint
..………(16) ..………(17) (17)
N Non self visited lf i i d
..………(18) Binary Value i l
..………(19)
PEMODELAN SISTEM
Dekomposisi Problem Whole System 88 SPBU
Clustering k=5
Cluster 1
Maksimum Truk Tangki 16 KL
Maksimum Truk Tangki 24 KL
Output Cluster 1
Cluster 2
Maksimum Truk Tangki 32 KL
Maksimum Truk Tangki 16 KL
Maksimum Truk Tangki 24 KL
Output Cluster 2
Cluster 4
Cluster 3
Maksimum Truk Tangki 32 KL
Maksimum Truk Tangki 16 KL
Maksimum Truk Tangki 24 KL
Output Cluster 3
Output System
Maksimum Truk Tangki 32 KL
Maksimum Truk Tangki 32 KL
Cluster 5
Maksimum Truk Tangki 40 KL
Output Cluster 4
Maksimum Truk Tangki 24 KL
Maksimum Truk Tangki 32 KL
Output Cluster 4
PERCOBAAN NUMERIK
Output Model SPBU
Frekuensi Kunjungan
Algoritma Penugasan Rute pada Truk
Penjadwalan
Kuantitas Pengiriman
SPBU
Frekuensi Kunjungan
Kuantitas Pengiriman
SPBU
Frekuensi Kunjungan
Kuantitas Pengiriman
SPBU
Frekuensi Kunjungan
Kuantitas Pengiriman
1
6
32
23
3
32
45
6
16
67
6
24
2
6
16
24
3
16
46
6
24
68
3
16
3
6
32
25
6
16
47
3
16
69
3
24
4
6
16
26
6
16
48
6
16
70
3
16
5
3
16
27
3
24
49
6
16
71
6
24
6
6
16
28
6
16
50
3
24
72
6
24
7
3
24
29
6
8
51
6
16
73
6
16
8
6
24
30
6
16
52
6
24
74
6
24
9
6
24
31
6
16
53
3
16
75
6
24
10
2
16
32
6
16
54
6
8
76
6
32
11
3
32
33
6
16
55
3
32
77
3
32
12
6
16
34
3
16
56
1
24
78
6
40
13
6
16
35
6
24
57
3
24
79
2
16
14
3
24
36
2
16
58
6
16
80
6
24
15
6
8
37
6
32
59
2
16
81
6
24
16
3
16
38
6
16
60
6
16
82
6
40
39
6
16
61
2
24
83
6
24
17
6
16
18
6
24
40
3
32
62
6
24
84
6
24
19
3
24
41
6
24
63
6
16
85
6
16
20
6
24
42
6
32
64
6
24
86
6
16
21
6
8
43
6
40
65
6
32
87
6
24
22
3
8
44
6
24
66
3
16
88
6
24
Output Model Presentase Frekuensi Kunjungan SPBU 6%
1% 6x
25%
3x 68%
2x 1x
Maksimum Trip per Hari tiap Jenis Truk
Total Biaya Sistem Cluster 1 2 3 4 5
16 KL 1429073 1360971 1109536 -
Maksimum Truk 24 KL 32 KL 40 KL 1449882 1737434 1201431 924782.5 2113622 1478460 1957746 2475759.1 1866714 1335137 Total Biaya Sistem
Jumlah 4616390 3487185 4701618 4433505 3201852 20440550
Jenis Truk 16 KL 24 KL 32 KL 40 KL
Maksimum Trip 8 6 5 3
KOMPARASI PERFOMANSI MODEL VS EKSISTING
SPBU yang memerlukan replenishment setiap hari berkurang dari 79% menjadi 68%
P Penggunaan T k Eksisting Truk Ek i ti VS Output O t t Model M d l Hari 1 2 3 4 5 6
Truk 16 KL Eksisting Model 12 7 15 7 10 8 11 7 13 7 13 8
Truk 24 KL Eksisting Model 8 7 6 7 5 7 7 8 8 7 7 7
Truk 32 KL Eksisting Model 3 3 2 3 3 3 3 3 2 3 2 3
Cost Saving Biaya Sewa Truk per hari: = Existing – Model = Rp 11.523.975 – Rp 9.927.937 = Rp 1.596.039
Truk 40 KL Eksisting Model 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Waktu Komputasi
Analisa Sensitivitas Sensitivitas Terhadap Biaya Inventory 20% SPBU Kuantitas F k Frekuensi i Pengiriman 43 3 16 62 3 32 67 1 16 78 3 16 82 3 32 Total Biaya 809896
30% F k Frekuensi i 3 3 1 3 3 Total Biaya
Kuantitas Pengiriman 16 32 16 16 32 864190
Fraction Holding Cost 50% Kuantitas F k Frekuensi i Pengiriman 3 16 3 32 1 16 3 16 3 32 Total Biaya 974169
70% Kuantitas F k Frekuensi i Pengiriman 3 16 3 32 1 16 3 16 3 32 Total Biaya 1083221
100% Kuantitas F k Frekuensi i Pengiriman 3 16 6 16 6 8 3 16 6 16 Total Biaya 1113010
Sensitivitas Terhadap Biaya Sewa Kendaraan 50% SPBU Kuantitas Frekuensi Pengiriman 43 3 16 62 6 16 67 3 8 78 3 16 82 6 16 Total Biaya 486067
75% Frekuensi 3 6 3 3 6 Total Biaya
Kuantitas Pengiriman 16 16 8 16 16 592467
Biaya Sewa Truk Tangki 100% Kuantitas Frekuensi Pengiriman 3 16 3 32 1 16 3 16 3 32 Total Biaya 864190
125% Kuantitas Frekuensi Pengiriman 3 16 3 32 1 16 3 16 3 32 Total Biaya 1007260
150% Kuantitas Frekuensi Pengiriman 3 16 3 32 1 16 3 16 3 32 Total Biaya 1150331
KESIMPULAN Telah dilakukan pengembangan model Periodic Inventory Routing untuk kasus kendaraan angkut multi kapasitas yang dapat meminimumkan biaya inventory dan transportasi secara simultan. Model yang dihasilkan merupakan model dengan fungsi yang nonlinear dan merupakan permasalahan combinatorial sehingga p yyang g lama membutuhkan waktu komputasi Perfomansi dari model yang telah dikembangkan dapat dikatakan cukup baik dengan penurunan SPBU yang memerlukan pengiriman tiap hari yang semula sebesar 79% dari total SPBU di Surabaya berkurang menjadi 68% serta penghematan biaya sewa truk sebesar Rp 1.596.039 per harinya dan menjamin tidak terjadinya stockout pada retailer Rata-rata jumlah truk tangki premium yang dibutuhkan dalam aktivitas distribusi di Surabaya per harinya untuk truk dengan kapasitas 16 KL, KL 24 KL, KL 32 KL, KL dan 40 KL masing masing-masing masing sebesar 7, 7, 3, dan 1 unit.
KESIMPULAN Rata-rata jumlah trip maksimum untuk truk dengan kapasitas 16 KL, 24 KL, 32 KL, dan 40 KL masing-masing sebesar 8, 6, 5, dan 3 trip. Rata-rata total biaya sistem per harinya adalah sebesar R 20.440.550 Rp. 20 440 550 Frekuensi dan kuantitas replenishment dipengaruhi oleh besarnya biaya inventory, inventory biaya transportasi dan optimalitas penggunaan truk tangki dalam satu hari.
SARAN Model dapat dikembangkan dengan pembentukan rute melalui konsolidasi pengiriman Model dapat dikembangkan lebih lanjut dengan penyelesaian heuristik untuk mempersingkat waktu komputasi Penelitian dapat dikembangkan lebih lanjut untuk kasus multi produk dengan demand yang bersifat stokastik.
