MODEL OPTIMISASI ALOKASI INVESTASI PERBAIKAN

Transkripsi

1 MODEL OPTIMISASI ALOKASI INVESTASI PERBAIKAN KUALITAS UNTUK MENURUNKAN NILAI VARIANSI TOLERANSI KOMPONEN PADA PEMANUFAKTUR DAN PEMASOK UNTUK MEMAKSIMASIKAN RETURN ON INVESTMENT Skripsi IBNU PANDU BINTANG PAMUNGKAS I PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

2 MODEL OPTIMISASI ALOKASI INVESTASI PERBAIKAN KUALITAS UNTUK MENURUNKAN NILAI VARIANSI TOLERANSI KOMPONEN PADA PEMANUFAKTUR DAN PEMASOK UNTUK MEMAKSIMASIKAN RETURN ON INVESTMENT Skripsi Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik IBNU PANDU BINTANG PAMUNGKAS I PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit 2016 to user

3

4 SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA ILMIAH Saya mahasiswa Program Studi Sarjana Teknik Industri Fakultas Teknik UNS yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Ibnu Pandu Bintang Pamungkas NIM : I Judul tugas akhir : Model Optimisasi Alokasi Investasi Perbaikan Kualitas untuk Menurunkan Nilai Variansi Toleransi Komponen pada Pemanufaktur dan Pemasok untuk Memaksimasikan Return on Investment Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir atau Skripsi yang saya susun tidak mencontoh atau melakukan plagiat dari karya tulis orang lain. Jika terbukti Tugas Akhir yang saya susun tersebut merupakan hasil plagiat dari karya orang lain maka Tugas Akhir yang saya susun tersebut dinyatakan batal dan gelar sarjana yang saya peroleh dengan sendirinya dibatalkan atau dicabut. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila di kemudian hari terbukti melakukan kebohongan maka saya sanggup menanggung segala konsekuensinya. Surakarta, 17 Oktober 2016 Ibnu Pandu Bintang Pamungkas I

5 SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH Saya mahasiswa Program Studi Sarjana Teknik Industri UNS yang bertanda tangan di bawah ini, Nama : Ibnu Pandu Bintang Pamungkas NIM : I Judul tugas akhir : Model Optimisasi Alokasi Investasi Perbaikan Kualitas untuk Menurunkan Nilai Variansi Toleransi Komponen pada Pemanufaktur dan Pemasok untuk Memaksimasikan Return on Investment Menyatakan bahwa Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun sebagai syarat lulus Sarjana S1 disusun secara bersama-sama dengan Pembimbing I dan Pembimbing II. Bersamaan dengan syarat pernyataan ini bahwa hasil penelitian dari Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun bersedia digunakan untuk publikasi dari proceeding, jurnal, atau media penerbit lainnya baik di tingkat nasional maupun internasional sebagaimana mestinya yang merupakan bagian dari publikasi karya ilmiah. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Surakarta, 17 Oktober 2016 Ibnu Pandu Bintang Pamungkas I iv

6 ABSTRAK Ibnu Pandu Bintang Pamungkas, I MODEL OPTIMISASI ALOKASI INVESTASI PERBAIKAN KUALITAS UNTUK MENURUNKAN NILAI VARIANSI TOLERANSI KOMPONEN PADA PEMANUFAKTUR DAN PEMASOK UNTUK MEMAKSIMASIKAN RETURN ON INVESTMENT. Skripsi. Surakarta: Program Studi Sarjana Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Oktober Tantangan yang dihadapi oleh perusahaan manufaktur saat ini adalah meningkatkan kualitas produk dan menekan biaya produksi dari produk yang ditawarkan ke pasar. Perbaikan kualitas harus dilakukan oleh perusahaan agar produk mampu bertahan dalam pasar yang kompetitif. Perbaikan kualitas dapat dilakukan dengan mengalokasikan investasi untuk menurunkan nilai variansi toleransi komponen penyusun sebuah produk. Pada penelitian ini dikembangkan model optimisasi alokasi investasi perbaikan kualitas untuk menurunkan nilai variansi toleransi komponen pada pemanufaktur dan pemasok untuk maksimasi return on investment. Proses optimisasi dilakukan 2 fase. Pada fase I perusahaan menerapkan model make or buy analysis sehingga didapatkan alokasi dari setiap mesin produksi sendiri (in-house production) dan pemasok yang terpilih. Kemudian pada fase II, perusahaan menyediakan investasi yang digunakan untuk melakukan perbaikan kualitas pada komponen yang diproduksi sendiri (in-house production) dan yang dibeli dari pemasok terpilih. Perusahaan akan memberikan target variansi produk rakitan yang harus dicapai dengan alokasi investasi seminimal mungkin dari investasi yang disediakan. Alokasi juga memperhitungkan kemampuan mesin dan pemasok terpilih dalam masalah penurunan variansi. Pada pengembangan model ini dilakukan maksimasi Return On Investment (ROI) untuk mengetahui manfaat dari biaya yang telah dikeluarkan oleh perusahaan dalam melakukan investasi perbaikan kualitas. Contoh numerik digunakan untuk menggambarkan tentang implementasi model. Kata Kunci : perbaikan kualitas, penurunan nilai variansi, desain toleransi, return on investment xi + 87 halaman; 34 gambar; 25 tabel; 4 lampiran Daftar pustaka: 32 ( ) v

7 ABSTRACT Ibnu Pandu Bintang Pamungkas, NIM : I AN INVESTMENT ALLOCATION MODEL FOR QUALITY IMPROVEMENT TO REDUCE COMPONENT TOLERANCE VARIANCES AT MANUFACTURER AND SUPPLIER SIDE TO MAXIMIZE THE RETURN ON INVESTMENT. Thesis. Surakarta : Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University, October Today s Challenge for many manufacturing companies is how to improve product quality and reduce the production cost of the products offered in the market. Quality improvement must be performed by a company to maintain its product s competitiveness in the market. Quality improvement can be performed by allocating investments to reduce the value of the variance in the component of a product. This study discusses an investment allocation model for quality improvement to reduce component tolerance variances at manufacturer and supplier side to maximize the return on investment. The optimization process is performed in two phases. In phase I, the company performed make or buy analysis to obtain the component allocation of in-house production and selected suppliers. Then in Phase II, the company provides investment that is used to improve the quality of components. The company will provide a target variance of assembled products that must be achieved with a minimum allocation of investment. The allocation also considers the ability of the machine and selected suppliers to reduce the variance. The development of the model will maximize Return on Investment to find the benefits of the cost incurred by the company in the quality improvements. A numerical example is given to show the implementations of the proposed model. Keywords : quality improvement, variance reduction, tolerance design, return on investment xi + 87 pages; 34 figures; 25 tables; 4 appendices References : 32 ( ) vi

8 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi dengan judul Model Optimisasi Alokasi Investasi Perbaikan Kualitas untuk Menurunkan Nilai Variansi Toleransi Komponen pada Pemanufaktur dan Pemasok untuk Memaksimasikan Return On Investment ini dengan baik. Laporan ini disusun sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar Sarjana Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Laporan Skripsi ini dapat diselesaikan berkat dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih atas bimbingan, bantuan, dan dukungan yang tak ternilai kepada pihak-pihak berikut: 1. Allah SWT atas limpahan berkah dan rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Bapak, Ibu, dan Mbak Sinta tercinta yang selalu memberikan doa, perhatian, dan dukungan untuk selalu memberikan yang terbaik. 3. Bapak Dr. Wahyudi Sutopo, S.T., M.Si. selaku Kepala Program Studi Sarjana Teknik Industri Universitas Sebelas Maret Surakarta. 4. Bapak Dr. Cucuk Nur Rosyidi, S.T., M.T. dan Bapak Wakhid Ahmad Jauhari, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing, atas segala bimbingan, arahan, dan waktu selama menyelesaikan laporan skripsi. 5. Bapak Dr. Eko Liquiddanu S.T.,M.T. dan Bapak Iham Priadythama, S.T., M.T. selaku penguji yang telah memberikan kritik dan saran terhadap penelitian ini. 6. Ibu Rahmaniyah Dwi Astuti, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing akademik, atas bimbingan dan nasehatnya selama berkuliah di Teknik Industri UNS. 7. Seluruh Bapak/Ibu Dosen Jurusan Teknik Industri UNS atas semua ilmu dan motivasi selama penulis mengikuti proses perkuliahan di Teknik Industri UNS. 8. Seluruh staf dan karyawan Teknik Industri Universitas Sebelas Maret atas segala bantuan administrasinya. 9. Keluarga besar Teknik Industri 2012 (ATILAS), atas waktu, kerjasama, kekeluargaan, perjuangan dari commit ospek to jurusan user hingga mengejar sidang. Mohon vii

9 maaf bila masih banyak kurangnya dalam memimpin teman-teman semua. Semoga selalu dilancarkan dan selalu diberi keberuntungan buat kita semua. 10. Yohana Very B, terimakasih sudah mewarnai selama dua tingkat ini, sukses dan pantang menyerah buat kedepan. 11. Para lelaki Alviandi, Aris, Edwin, Yuda yang memberikan segala jenis motivasi dan hiburan selama kurang lebih empat tahun. 12. Temen seperjuangan skripsi Aul, Aris, Karin, Itin yang selalu memberi motivasi untuk maju konsultasi ke pembimbing. 13. Senior Mbak Arum dan Mas Mega yang sudah membimbing dalam memahami penelitian sebelumnya. 14. Temen desain dan multitalent Christina yang sudah membantu dalam proses publikasi penelitian ini. 15. Teman-teman asisten, LSP 2012 Aris,Christin, Eva, Karin, Irfan atas semua kebersamaan, dukungan, dan kerjasamanya yang sangat luar biasa. 16. Keluarga Besar Laboratorium Sistem Produksi, Bapak Ibu Dosen yang selalu memberikan koreksi dan bimbingan,. Mas-Mbak asisten LSP 2011 Mbak Arum, Mbak Anin, Mas Rahmad, Mbak Ema, Mas Ikhsan, Mas Mega. Adekadek LSP 2013 dan 2014 Ewin, Rani, Upik, Fandy, Nanang, Saga, Deo, Endah, Intan, Iis, Kun, Nella buat dukungan dan doanya. 17. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, atas bantuan, doa, semangat, dan dukungan yang telah diberikan. Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik, masukan dan saran yang membangun untuk penyempurnaan laporan ini. Semoga laporan skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis dan pembaca sekalian. Surakarta, 18 Oktober 2016 Penulis viii

10 DAFTAR ISI ABSTRAK... v ABSTRACT... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiv BAB I PENDAHULUAN... I Latar Belakang... I Perumusan Masalah... I Tujuan Penelitian... I Manfaat Penelitian... I Batasan Masalah... I Asumsi... I Sistematika Penulisan... I-7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... II Pemodelan Sistem... II Influence Diagram... II Sistem Produksi Job Shop... II Toleransi... II Alokasi Toleransi... II Metode Desain Toleransi... II Kapabilitas Proses... II Jenis Kapabilitas Proses... II Indeks Kapabilitas Proses... II Distribusi Normal... II Fungsi Kerugian Kualitas... II Fuzzy dan Kerugian Kualitas Fuzzy... II Model Pemilihan Proses... II Model Pemilihan Proses untuk Meminimasi Biaya Manufaktur... II-17 ix

11 Model Pemilihan Proses untuk Meminimasi Biaya Manufaktur, Kerugian Kualitas, dan Biaya Keterlambatan Pengiriman... II Model Pemilihan Pemasok... II Model Pemilihan Pemasok untuk Meminimasi Biaya Pembelian dan Biaya Kerugian Kualitas Taguchi... II Model Pemilihan Pemasok untuk Meminimasi Biaya Pembelian dan Biaya Kerugian Kualitas Fuzzy... II Model Pemilihan Proses dan Pemasok... II Make or Buy Analysis... II Fungsi Investasi Perbaikan Kualitas... II Return on Investment... II Internal Rate of Return... II-27 BAB III METODOLOGI PENELITIAN... III Identifikasi dan Perumusan Masalah... III Kajian Pustaka... III Identifikasi Masalah... III Perumusan Masalah... III Penetapan Tujuan Penelitian... III Pengembangan Model... III Deskripsi Sistem... III Pemodelan Sistem... III Validasi Model... III Contoh Numerik... III Analisis Model... III Kesimpulan dan Saran... III-6 BAB IV PENGEMBANGAN MODEL... IV Deskripsi Sistem... IV Pemodelan Sistem... IV Penentuan Fungsi Tujuan... IV Penentuan Kendala... IV Validasi... IV-19 x

12 Fungsi Tujuan... IV Kendala Total Investasi... IV Kendala Penurunan Maksimal pada Variansi Produk Rakitan... IV Contoh Numerik... IV Definisi Masalah Fase I... IV Penyelesaian Optimisasi Fase I... IV Definisi Masalah Fase II... IV Penyelesaian Optimisasi Fase II... IV-30 BAB V ANALISIS MODEL... V-I 5.1. Skenario Pengubahan Nilai Parameter... V Pengaruh Koefisien Investasi Perbaikan Kualitas (b)... V Pengaruh Nilai Variansi Toleransi yang Ingin Dicapai (σ 2 I ) oleh Perusahaan... V Pengaruh Koefisien Biaya Kerugian Kualitas Taguchi (k)... V-11 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... VI Kesimpulan... VI Saran... VI-2 DAFTAR PUSTAKA VII-1 LAMPIRAN Lampiran 1 : Perhitungan nilai r...l-1 Lampiran 2 : Report Crystal Ball Fase I...L-3 Lampiran 3 : Report Crystal Ball Fase II...L-8 Lampiran 4 : Perhitungan Internal Rate of Return... L-12 xi

13 DAFTAR TABEL Hal Tabel 2.1. Notasi dalam Influence Diagram... II-1 Tabel 3.1. Variabel Input dan Variabel Keputusan... III-4 Tabel 4.1. Kerugian Kualitas Fuzzy... IV-23 Tabel 4.2. Urutan Tahapan Proses Tiap Komponen... IV-25 Tabel 4.3. Spesifikasi Mesin pada Cell 1... IV-25 Tabel 4.4. Spesifikasi Mesin pada Cell 2... IV-25 Tabel 4.5. Spesifikasi Mesin pada Cell 3... IV-25 Tabel 4.6. Spesifikasi Pemasok... IV-26 Tabel 4.7. Kapasitas Produksi Mesin dan Pemasok... IV-26 Tabel 4.8. Solusi Optimal untuk Alokasi Jumlah Komponen... IV-27 Tabel 4.9. Probabilitas Tiap Tingkat Kualitas... IV-28 Tabel Estimasi Scrap Komponen dan Produk Rakitan... IV-28 Tabel Data Mesin dan Pemasok Terpilih... IV-29 Tabel Data Variansi Terkecil daan Koefisien Perbaikan Kualitas... IV-30 Tabel Solusi Optimal Alokasi Investasi pada Setiap Komponen Mesin dan Pemasok... IV-31 Tabel Penurunan Kerugian Kualitas Taguchi... IV-31 Tabel 5.1. Skenario Perubahan Parameter... V-1 Tabel 5.2. Data Variansi Awal dan Variansi Terkecil... V-1 Tabel 5.3. Perubahan Nilai Total Investasi terhadap b... V-3 Tabel 5.4. Alokasi Investasi dan Variansi Setelah Investasi terhadap Perubahan b... V-5 Tabel 5.5. Nilai Return on Invetsment dan Internal Rate of Return terhadap Perubahan b... V-5 2 Tabel 5.6. Perubahan Nilai Total Investasi terhadap σ I... V-7 Tabel 5.7. Alokasi Investasi dan Variansi Setelah Investasi terhadap Perubahan 2 σ I... V-8 Tabel 5.8. Nilai Return on Invetsment dan Internal Rate of Return terhadap 2 Perubahan σ I... V-9 Tabel 5.9. Nilai Return on Invetsment commit dan to Internal user Rate of Return terhadap xii

14 Perubahan k... V-12 xiii

15 DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1. Aliran Proses Jobshop... II-2 Gambar 2.2.(a) Tolerance Analysis... II-3 Gambar 2.2.(b) Tolerance Allocation... II-3 Gambar 2.3. Kurva Normal dari Capable Process... II-5 Gambar 2.4. Kurva Normal dari Marginal Process... II-5 Gambar 2.5. Kurva Normal dari Incapable Process... II-6 Gambar 2.6. Kurva Normal... II-8 Gambar 2.7. Kurva Normal dari Nominal the Best... II-9 Gambar 2.8. Kurva Normal dari Smaller the Better... II-10 Gambar 2.9. Kurva Normal dari Larger the Better... II-10 Gambar Representasi Linear Naik... II-11 Gambar Representasi Linear Turun... II-12 Gambar Representasi Segitiga... II-12 Gambar Representasi Trapesium... II-13 Gambar 2.14.(a) Classical Set... II-13 Gambar 2.14.(b) Fuzzy Set... II-13 Gambar 3.1. Flowchart Metodologi Pelaksanaan Penelitian... III-1 Gambar 4.1. Kerangka Kerja Penelitian... IV-2 Gambar 4.2. Ilustrasi Sistem Proses Optimisasi Fase I... IV-3 Gambar 4.3. Ilustrasi Sistem Proses Optimisasi Fase II... IV-5 Gambar 4.4. Influence Diagram Fase I... IV-6 Gambar 4.5. Influence Diagram Fase II... IV-8 Gambar 4.6. (a) Produk Rakitan... IV-22 Gambar 4.6. (b) Dimensi Komponen... IV-22 Gambar 4.7. Bill of Material Produk Rakitan... IV-20 Gambar 4.8. Grafik Subject Function Kualitas Fuzzy A 1... IV-23 Gambar 4.9. Grafik Subject Function Kualitas Fuzzy A 2... IV-24 Gambar Grafik Subject Function Kualitas Fuzzy A 3... IV-24 Gambar Gantt Chart... IV-28 Gambar 5.1. Grafik ROI dan IRR commit Skenario to Perubahan user Parameter b... V-6 xiv

16 2 Gambar 5.2. Grafik Total Investasi Skenario Perubahan Parameter σ I... V-8 Gambar 5.3. Grafik σ 2 (I) Skenario Perubahan Parameter σ 2 I... V-8 2 Gambar 5.4. Grafik ROI dan IRR Skenario Perubahan σ I... V-11 Gambar 5.5. Grafik ROI dan IRR Skenario Perubahan k... V-13 xv