Tugas meringkas B.A.B 5. Desain jaringa dalam rantai pasokan

Tujuan Pembelajaran

1. Memahami peran desain jaringan dalam rantai pasokan.
2. Mengidentifikasi faktor yang mempengaruhi keputusan dalam desain jaringan rantai pasokan.
3. Mengembangkan kerangka/framework untuk membuat keputusan desain jaringan.
4. Gunakan optimisasi untuk keputusan lokasi fasilitas dan alokasi kapasitas.

5.1 Peran desain jaringan dalam rantai pasokan

Keputusan desain jaringan rantai pasokan meliputi penugasan peran fasilitas; lokasi manufaktur, penyimpanan, atau fasilitas transportasi yang berhubungan; dan alokasi kapasitas dan pasar untuk setiap fasilitas. Keputusan desain jaringan rantai pasokan diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Facility role (peran fasilitas): Peran apa yang harus setiap fasilitas mainkan? Proses apa yang dijalankan di setiap fasilitas?
2. Facility location (lokasi fasilitas): Di mana fasilitas harus terletak?
3. Capacity location (alokasi kapasitas): Berapa banyak kapasitas harus dialokasikan untuk setiap fasilitas?
4. Market and supply allocation (alokasi pasar dan pasokan): pasar Apa yang harus setiap fasilitas melayani? Sumber yang pasokan harus memberi makan setiap fasilitas?

5.2 Faktor yang mempengaruhi desain jaringan keputusan

Faktor strategis

Strategi bersaing sebuah perusahaan memiliki dampak yang signifikan terhadap keputusan desain jaringan dalam rantai pasokan. Perusahaan yang berfokus pada kepemimpinan biaya cenderung untuk menemukan lokasi dengan biaya terendah untuk fasilitas manufaktur mereka, bahkan jika itu berarti lokasi jauh dari pasar yang mereka layani.

Contoh yang berhasil menerapkan harga rendah adalah Foxconn dan Flextronics sebuah pabrik elektronik. Dengan cara menempatkan pabrik pada negara dengan biaya rendah seperti China. Berbeda dengan perusahaan yang berfokus pada keresponsifan, mereka cenderung memilih fasilitas yang dekat dengan pasar dengan memilih lokasi dengan harga tinggi contohnya Zara pabrik di Spanyol dan Portugal.

Faktor teknologi

Karakteristik teknologi produksi yang tersedia memiliki dampak yang signifikan terhadap keputusan desain jaringan. Jika teknologi produksi menampilkan skala ekonomi yang signifikan maka beberapa lokasi berkapasitas tinggi paling efektif. Untuk pabrik yang membutuhkan investasi yang besar contohnys psbrik chip komputer membangun fasilitas dengan kapasitas besar. Sedangkan untuk perusahaan dengan harga fasilitas rendah dan tetap maka lebih memilih membangun banyak pabrik pada area lokal. Contohnya pabrik pembotolan Coca-Cola yang tersebar di seluruh dunia untuk menekan/mengurangi biaya transportasi.

Faktor ekonomi makro

Faktor ekonomi makro termasuk pajak, tarif, nilai tukar/kurs, dan biaya pengiriman yang tidak internal untuk sebuah perusahaan perorangan. Seperti perdagangan global yang meningkat, memberikan pengaruh yang signifikan pada faktor keberhasilan atau kegagalan jaringan rantai pasokan ekonomi makro. Dengan demikian, sangat penting bahwa perusahaan mengambil faktor-faktor ini ketika membuat keputusan desain jaringan.

• Tarif dan insentif pajak 

Tarif mengacu pada setiap biaya/bea yang harus dibayar ketika produk dan/atau peralatan dipindahkan melintasi batas internasional, negara, atau kota. Tarif memiliki pengaruh yang kuat dalam keputusan lokasi dalam rantai pasokan. Insentif pajak adalah pengurangan pada tarif atau pajak yang negara-negara, negara bagian, dan kota-kota sering berikan untuk mendorong perusahaan-perusahaan untuk menempatkan fasilitas mereka di daerah tertentu. Negara-negara berkembang sering membuat zona perdagangan bebas di mana bebas bea dan tarif selama produksi digunakan terutama untuk ekspor. 

Hal ini menciptakan insentif yang kuat bagi perusahaan global untuk mendirikan pabrik di negara-negara ini untuk dapat memanfaatkan biaya tenaga kerja yang rendah. Sejumlah besar negara berkembang juga menyediakan insentif pajak tambahan berdasarkan pelatihan, makanan, transportasi, dan fasilitas lain yang ditawarkan untuk tenaga kerja. Tarif juga dapat bervariasi berdasarkan tingkat produk teknologi. Banyak negara juga menempatkan persyaratan minimum pada konten lokal dan batas impor untuk membantu mengembangkan produsen lokal. Kebijakan tersebut menyebabkan perusahaan-perusahaan global untuk mendirikan fasilitas lokal dengan sumber dari pemasok lokal.

• Nilai tukar/kurs dan risiko permintaan 

Fluktuasi nilai tukar/kurs adalah umum dan memiliki dampak yang signifikan pada keuntungan dari setiap rantai pasokan yang melayani pasar global. Risiko nilai tukar/kurs dapat ditangani dengan menggunakan instrumen keuangan yang membatasi atau lindung nilai dalam menghadapi kerugian akibat fluktuasi. Dirancang sesuai dengan jaringan rantai pasokan akan tetapi menawarkan kesempatan untuk mengambil keuntungan dari fluktuasi nilai tukar/kurs dan meningkatkan keuntungan. Cara yang efektif untuk melakukan ini adalah dengan membangun kapasitas lebih dalam jaringan dan membuat kapasitas tersebut fleksibel sehingga dapat digunakan untuk memasok pasar yang berbeda. Fleksibilitas ini memungkinkan perusahaan untuk bereaksi terhadap fluktuasi nilai tukar/kurs dengan mengubah arus produksi dalam rantai suplai untuk memaksimalkan keuntungan. Perusahaan juga harus memperhitungkan kemungkinan fluktuasi permintaan yang disebabkan oleh perubahan dalam perekonomian negara-negara yang berbeda.

• Biaya pengiriman dan bahan bakar 

Fluktuasi biaya pengiriman dan bahan bakar memiliki dampak yang signifikan pada keuntungan dari setiap rantai pasokan global. Cara terbaik untuk menangani fluktuasi tersebut dengan harga lindung nilai di pasar komoditas atau menandatangani kontrak jangka panjang yang sesuai. 

Ketika merancang jaringan rantai pasokan, perusahaan harus memperhitungkan fluktuasi nilai tukar/kurs, permintaan, serta biaya pengiriman dan bahan bakar.

Faktor politik

Stabilitas politik negara yang dipertimbangkan memainkan peran penting dalam pilihan lokasi. Perusahaan lebih memilih untuk mencari fasilitas di negara-negara yang stabil secara politis di mana aturan-aturan perdagangan dan kepemilikan didefinisikan dengan baik. Sementara risiko politik sulit untuk dihitung, ada beberapa indeks, seperti Indeks Risiko Politik global (Global Political Risk Index/GPRI), yang perusahaan dapat gunakan ketika berinvestasi di negara berkembang. GPRI dievaluasi oleh perusahaan konsultan (Eurasia Group) dan bertujuan untuk mengukur kapasitas suatu negara untuk menahan guncangan atau krisis bersama empat kategori: pemerintah, masyarakat, keamanan, dan ekonomi.

Faktor infrastruktur

Ketersediaan infrastruktur yang baik merupakan prasyarat penting untuk menemukan fasilitas di daerah tertentu. Infrastruktur yang buruk menambah biaya melakukan bisnis pada lokasi tertentu. Elemen infrastruktur merupakan kunci yang dipertimbangkan selama desain jaringan dimana meliputi ketersediaan tempat dan tenaga kerja, kedekatannya dengan terminal transportasi, layanan kereta api, bandara serta pelabuhan, akses jalan raya, kemacetan, dan utilitas lokal.

Faktor kompetitif

Perusahaan harus mempertimbangkan strategi, ukuran, dan lokasi pesaing ketika merancang jaringan rantai pasokan mereka. Sebuah keputusan mendasar yang perusahaan buat adalah apakah untuk menemukan fasilitas mereka dekat dengan atau jauh dari pesaing. Bentuk persaingan dan faktor-faktor seperti bahan baku atau ketersediaan tenaga kerja mempengaruhi keputusan ini.

• Eksternalitas positif antara perusahaan 

Eksternalitas positif terjadi ketika kolokasi dari beberapa perusahaan menguntungkan mereka semua. Eksternalitas positif menyebabkan lokasi pesaing dekat satu sama lain. Sebagai contoh, toko ritel cenderung untuk ditemukan dekat satu sama lain karena hal itu meningkatkan permintaan secara keseluruhan, sehingga menguntungkan semua pihak. Dengan ditempatkan bersama-sama di mall, toko ritel yang bersaing membuat pelanggan lebih nyaman, yang membutuhkan satu kali perjalanan ke satu lokasi untuk menemukan segala sesuatu yang mereka cari.

• Ditempatkan untuk memecah pasar 

Ketika tidak ada eksternalitas positif, perusahaan ditempatkan untuk dapat menangkap kemungkinan terbesar dari pangsa pasar. Ketika perusahaan tidak mengontrol harga tetapi bersaing pada jarak dari pelanggan, mereka dapat memaksimalkan pangsa pasar dengan menempatkan perusahaan dekat satu sama lain dan memecah pasar. Mempertimbangkan situasi di mana pelanggan secara seragam terletak di sepanjang ruas garis antara 0 dan 1 dan dua perusahaan bersaing berdasarkan jarak mereka dari pelanggan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5-1. 

Seorang pelanggan pergi ke perusahaan yang lebih dekat dan pelanggan yang berjarak sama dari dua perusahaan terbagi rata di antara mereka. Jika total permintaan adalah 1, perusahaan 1 ditempatkan di titik a, dan perusahaan 2 ditempatkan pada titik 1- b maka permintaan di dua perusahaan, d1 dan d2 adalah sebagai berikut

Kedua perusahaan memaksimalkan pangsa pasar mereka jika mereka bergerak lebih dekat satu sama lain dan terletak pada a = b = 1/ 2. Jika perusahaan bersaing pada harga dan pelanggan memikirkan biaya transportasi, mungkin optimal untuk kedua perusahaan untuk terletak terpisah sejauh mungkin, dengan perusahaan 1 pada titik 0 dan perusahaan 2 pada titik 1. Ditempatkan jauh dari satu sama lain meminimalkan kompetisi harga dan membantu perusahaan-perusahaan membagi pasar dan memaksimalkan keuntungan.

Waktu respon pelanggan dan adanya lokal

Perusahaan yang menargetkan pelanggan yang menghargai waktu respon yang singkat harus mencari lokasi dekat dengan mereka. Pelanggan tidak mungkin untuk datang ke toko jika mereka harus melakukan perjalanan jarak jauh untuk sampai ke sana. Dengan demikian baik untuk jaringan toko dengan memiliki banyak toko tersebar di daerah sehingga sebagian besar orang menemukan toko serba ada dekat dengan mereka. Berbeda dengan pelanggan yang berbelanja dalam jumlah besar maka tidak peduli dengan jarak jauh untuk mendapatkan barang.

Biaya logistik dan fasilitas

Biaya logistik dan fasilitas yang timbul dalam perubahan rantai pasokan terjadi karena perubahan jumlah fasilitas, lokasi, dan alokasi kapasitas. Perusahaan harus mempertimbangkan persediaan, transportasi, dan biaya fasilitas saat merancang jaringan rantai pasokan mereka. Biaya persediaan dan fasilitas meningkat karena jumlah fasilitas dalam rantai pasokan meningkat. Biaya transportasi berkurang seiring jumlah fasilitas meningkat. Jika jumlah fasilitas meningkatkan ke titik di mana masuk skala ekonomi hilang, maka biaya transportasi meningkat. 

Desain jaringan rantai pasokan juga dipengaruhi oleh transformasi yang terjadi pada setiap fasilitas. Ketika ada penurunan yang signifikan dalam berat atau volume bahan atau karena hasil pengolahan, mungkin lebih baik untuk menempatkan fasilitas lebih dekat dengan sumber pasokan daripada pelanggan. Total biaya logistik adalah jumlah dari biaya persediaan, transportasi, dan fasilitas. Fasilitas dalam jaringan rantai pasokan setidaknya harus sama dengan jumlah yang meminimalkan total biaya logistik. Sebuah perusahaan dapat meningkatkan jumlah fasilitas di luar titik ini untuk meningkatkan waktu respon kepada pelanggan. Keputusan ini dibenarkan jika kenaikan pendapatan dari peningkatan respon melebihi peningkatan biaya dari fasilitas tambahan.

5.3 Kerangka untuk desain jaringan keputusan

Tujuan ketika merancang jaringan rantai pasokan adalah untuk memaksimalkan keuntungan perusahaan sementara memuaskan kebutuhan pelanggan dalam hal permintaan dan keresponsifan. Untuk merancang sebuah jaringan yang efektif, manajer harus mempertimbangkan semua faktor yang dijelaskan pada gambar 5.2.

Tahap I: Menentukan strategi/desain rantai pasokan

Tujuan dari tahap pertama desain jaringan adalah untuk menentukan luas desain rantai pasokan perusahaan. Ini termasuk menentukan tahap-tahap dalam rantai pasokan dan apakah setiap fungsi rantai pasokan akan dilakukan in-house/internal atau outsourcing/menggunakan jasa pihak ketiga. Tahap I dimulai dengan definisi yang jelas tentang strategi bersaing perusahaan sebagai sekumpulan kebutuhan pelanggan yang merupakan tujuan untuk rantai pasokan puaskan. Strategi rantai pasokan kemudian menentukan kemampuan apa yang harus dimiliki jaringan rantai pasokan untuk mendukung strategi bersaing. 

Selanjutnya, manajer harus meramalkan kemungkinan evolusi persaingan global dan apakah pesaing di setiap pasar merupakan pemain lokal atau global. Manajer juga harus mengidentifikasi kendala pada modal yang tersedia dan apakah pertumbuhan akan dicapai dengan mengakuisisi fasilitas yang ada, membangun fasilitas baru, atau kemitraan. Berdasarkan strategi bersaing perusahaan, menghasilkan strategi rantai pasokan, analisis kompetisi, setiap skala ekonomi atau ruang lingkup, dan kendala apapun, manajer harus menentukan desain rantai pasokan yang luas bagi perusahaan.

Tahap II: Menentukan konfigurasi fasilitas regional

Tujuan dari tahap kedua desain jaringan adalah untuk mengidentifikasi pada daerah mana fasilitas akan terletak, peran potensi mereka, dan perkiraan kapasitas mereka. Sebuah analisis tahap II dimulai dengan perkiraan permintaan berdasarkan negara atau wilayah. Perkiraan tersebut harus mencakup ukuran permintaan dan penentuan homogenitas atau variabilitas kebutuhan pelanggan di wilayah yang berbeda. Persyaratan homogen mendukung fasilitas konsolidasi besar, sedangkan persyaratan yang berbeda-beda di negara-negara mendukung fasilitas fleksibel atau lebih kecil, terlokalisasi, fasilitas khusus. 

Langkah berikutnya adalah bagi manajer untuk mengidentifikasi apakah skala ekonomi atau ruang lingkup dapat memainkan peran penting dalam mengurangi biaya, mengingat tentang teknologi produksi yang tersedia. Jika skala ekonomi atau ruang lingkup yang signifikan, mungkin lebih baik untuk memiliki beberapa fasilitas yang melayani banyak pasar. 

Selanjutnya, manajer harus mengidentifikasi risiko permintaan, nilai tukar dan politik yang terkait dengan pasar regional. Mereka juga harus mengidentifikasi tarif regional, persyaratan untuk produksi lokal, insentif pajak, dan pembatasan setiap ekspor atau impor untuk setiap pasar. Tujuannya adalah untuk merancang sebuah jaringan yang memaksimalkan laba setelah pajak. Manajer harus mengidentifikasi pesaing di masing-masing daerah dan membuat kasus untuk apakah fasilitas perlu terletak dekat atau jauh dari fasilitas pesaing. Waktu respon yang diinginkan untuk setiap pasar dan biaya logistik pada tingkat agregat di masing-masing daerah juga harus diidentifikasi.

Tahap III: Pilihlah sekumpulan tempat potensial yang diinginkan

Tujuan Tahap III adalah untuk memilih satu set lokasi potensial yang diinginkan dalam setiap wilayah di mana fasilitas harus berada. Tempat harus dipilih berdasarkan pada analisis ketersediaan infrastruktur untuk mendukung metodologi produksi yang diinginkan. Persyaratan infrastruktur keras termasuk ketersediaan pemasok, jasa transportasi, komunikasi, utilitas, dan fasilitas pergudangan. Kebutuhan infrastruktur lunak termasuk ketersediaan tenaga kerja terampil, omset tenaga kerja, dan penerimaan masyarakat untuk bisnis dan industri.

Tahap IV: Pilihan lokasi

Tujuan dari Tahap IV adalah untuk memilih dari antara lokasi potensial, lokasi yang tepat dan alokasi kapasitas untuk setiap fasilitas. Jaringan ini dirancang untuk memaksimumkan keuntungan total, memasukkan perhitungkan margin yang diharapkan dan permintaan di setiap pasar, berbagai biaya logistik dan fasilitas, serta pajak dan tarif di setiap lokasi.

5.4 Model untuk lokasi fasilitas dan alokasi kapasitas

Tujuan seorang manajer ketika menemukan fasilitas dan mengalokasikan kapasitas seharusnya untuk memaksimalkan profitabilitas keseluruhan jaringan rantai pasokan yang dihasilkan sementara menyediakan pelanggan dengan responsif yang tepat. Pendapatan berasal dari penjualan produk, sedangkan biaya timbul dari fasilitas, tenaga kerja, transportasi, bahan, dan persediaan. Keuntungan perusahaan juga dipengaruhi oleh pajak dan tarif. 

Seorang manajer harus mempertimbangkan banyak kemungkinan selama desain jaringan. Misalnya, membangun banyak fasilitas untuk melayani pasar lokal mengurangi biaya transportasi dan menyediakan waktu respon yang cepat, tetapi meningkatkan fasilitas dan biaya persediaan yang harus dikeluarkan oleh perusahaan. Manajer menggunakan model desain jaringan dalam dua situasi. Pertama, model ini digunakan untuk memutuskan pada lokasi mana fasilitas akan dibangun dan menentukan kapasitas yang akan ditugaskan pada setiap fasilitas. Kedua, model ini digunakan untuk menetapkan permintaan saat ini untuk fasilitas yang tersedia dan mengidentifikasi jalur sepanjang produk akan diangkut. Dalam kedua kasus, tujuannya adalah untuk memaksimalkan keuntungan sementara memuaskan kebutuhan pelanggan. Informasi berikut idealnya tersedia dalam membuat keputusan desain:

• Lokasi dari sumber pasokan dan pasar
• Lokasi dari tempat fasilitas potensial
• Peramalan/perkiraan permintaan oleh pasar
• Fasilitas, tenaga kerja, dan biaya material per tempat
• Biaya transportasi antara setiap pasangan tempat
• Biaya persediaan per tempat dan sebagai fungsi dari kuantitas
• Harga jual produk di berbagai daerah
• Pajak dan tarif
• Waktu respon yang diinginkan dan faktor layanan lainnya

Tahap II: Model optimasi jaringan

Selama tahap II dari kerangka desain jaringan (lihat Gambar 5-2), seorang manajer menganggap permintaan daerah, tarif, skala ekonomi, dan biaya faktor agregat untuk menentukan daerah mana fasilitas akan ditempatkan. Langkah pertama adalah untuk mengumpulkan data dalam bentuk yang dapat digunakan untuk kuantitatif model. Permintaan tahunan untuk masing-masing lima wilayah ditampilkan dalam sel B9: F9. Sel B4: F8 mengandung variabel produksi, persediaan, dan biaya transportasi (termasuk tarif dan bea) yang dihasilkan di satu wilayah untuk memenuhi permintaan di masing-masing daerah individual. Semua biaya dalam ribuan dolar. Perhatikan bahwa data yang dikumpulkan pada tahap ini berada pada tingkat yang cukup agregat.

Ada biaya tetap serta biaya variabel/berubah yang terkait dengan fasilitas, transportasi, dan persediaan pada setiap fasilitas. Biaya tetap adalah biaya yang dikeluarkan tidak peduli berapa banyak yang diproduksi atau dikirim dari fasilitas. Biaya variabel/berubah adalah biaya yang dikeluarkan sebanding dengan kuantitas yang diproduksi atau dikirim dari fasilitas yang diberikan. Biaya fasilitas, transportasi, dan persediaan umumnya menampilkan skala ekonomi, dan biaya marjinal menurun dengan jumlah yang diproduksi di fasilitas meningkat.

SunOil mempertimbangakan 2 jenis ukuran pabrik pada setiap tempat. Pabrik kapasitas rendah dapat menghasilkan 10 juta unit per tahun, sedangkan pabrik berkapasitas tinggi dapat menghasilkan 20 juta unit per tahun, seperti yang ditunjukkan masing-masing pada sel H4: H8 dan J4: J8. Pabrik berkapasitas tinggi menunjukkan beberapa skala ekonomi dan memiliki biaya tetap kurang dari dua kali biaya tetap pabrik berkapasitas rendah, ditunjukkan dalam sel I4: I8.

Model lokasi pabrik berkapasitas

Model optimisasi jaringan lokasi pabrik berkapasitas membutuhkan inputan sebagai berikut:

• n = jumlah lokasi/kapasitas pabrik potensial (setiap tingkat kapasitas akan dihitung sebagai lokasi terpisah)
• m = jumlah pasar atau poin permintaan
• Dj = permintaan tahunan dari pasar j
• Ki = kapasitas potensial dari pabrik i
• fi = biaya tahunan tetap menjaga pabrik i tetap buka
• cij = biaya produksi dan pengiriman satu unit dari pabrik i ke pasar j (biaya meliputi produksi, persediaan, transportasi, dan tarif)

Tujuan tim rantai pasokan adalah untuk memutuskan desain jaringan yang memaksimalkan keuntungan setelah pajak. Sehingga model berfokus dalam meminimalkan biaya dalam memenuhi permintaan global.

Hal ini dapat dimodifikasi dengan memasukkan keuntungan setelah pajak. Dengan variabel keputusan sebagai berikut:

• yi = 1 jika pabrik i terbuka, 0 jika tidak
• xij = kuantitas yang dikirim dari pabrik i ke pasar j

Masalahnya kemudian dirumuskan sebagai program mixed integer/integer campuran sebagai berikut:

Fungsi tujuan meminimalkan total biaya (variabel + tetap) untuk pengaturan dan operasi jaringan. Kendala dalam Persamaan 5.1 mensyaratkan bahwa permintaan di setiap pasar regional puas. Kendala dalam Persamaan 5.2 menyatakan bahwa tidak ada pabrik yang dapat menyediakan lebih dari kapasitasnya. Kendala dalam Persamaan 5.3 memberlakukan bahwa setiap pabrik baik terbuka (yi = 1) atau tertutup (yi = 0). Solusinya mengidentifikasi pabrik yang akan tetap terbuka, kapasitas mereka, dan alokasi permintaan regional untuk pabrik ini.

Model tersebut diselesaikan menggunakan alat Solver di Excel (lihat spreadsheet Gambar 5-3 sampai 5-7). Mengingat data, langkah berikutnya dalam Excel adalah untuk mengidentifikasi sel-sel yang sesuai dengan masing-masing variabel keputusan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5-4. Sel B14: F18 sesuai dengan variabel keputusan x ij dan menentukan jumlah yang dihasilkan di daerah pasokan dan dikirim ke daerah permintaan. Sel G14: G18 mengandung variabel keputusan y i sesuai dengan tanaman-kapasitas rendah, dan sel-sel H14: H18 mengandung variabel keputusan y i sesuai dengan tanaman berkapasitas tinggi. Awalnya, semua variabel keputusan ditetapkan menjadi 0.

Langkah berikutnya adalah untuk membangun sel-sel untuk kendala dalam Persamaan 5.1 dan 5.2 dan fungsi objektif. Sel-sel kendala dan fungsi obyektif ditunjukkan pada Gambar 5-5. Sel B22: B26 mengandung keterbatasan kapasitas dalam Persamaan 5.2, dan sel B28: F28 berisi permintaan kendala dalam Persamaan 5.1. Langkah selanjutnya adalah menggunakan data untuk meminta pada Solver, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5-6. Dengan solver, yang tujuannya adalah untuk meminimalkan total biaya di sel B31. Variabel berada di sel B14: H18. Kendalanya adalah sebagai berikut:

Dalam kotak dialog parameter solver, pilih Simplex LP dan kemudian klik pada Solve untuk mendapatkan solusi yang optimal, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5-7. Dari Gambar 5-7, tim rantai pasokan menyimpulkan bahwa jaringan dengan biaya terendah adalah yang memiliki fasilitas yang terletak di Amerika Selatan (sel H15 = 1), Asia (sel H17 = 1), dan Afrika (sel H18=1). Pabrik di Amerika Selatan memenuhi Amerika Utara permintaan (B15 sel), sedangkan permintaan Eropa dipenuhi dari pabrik di Asia (sel D17) dan Afrika (sel D18).

Tahap III: Model lokasi gravity/gravitasi

Selama tahap III (lihat Gambar 5-2), manajer mengidentifikasi lokasi potensial di setiap daerah mana perusahaan telah memutuskan untuk mencari pabrik. Model lokasi Gravity bisa berguna ketika mengidentifikasi lokasi geografis yang cocok di suatu daerah. Model gravitasi digunakan untuk menemukan lokasi yang meminimalkan biaya transportasi bahan baku dari pemasok dan menyediakan barang jadi ke pasar.

Koordinat lokasi, permintaan di setiap pasar, pasokan yang diperlukan dari masing-masing bagian tanaman, dan biaya pengiriman untuk setiap sumber pasokan atau pasar ditunjukkan pada Tabel 5-1. Inputan dasar untuk model ini adalah sebagai berikut:

• xn, yn: koordinat lokasi baik pasar atau sumber pasokan
• Fn: biaya pengiriman satu unit (unit bisa menjadi sepotong, palet, truk atau ton) untuk satu mil antara fasilitas dan pasar atau sumber pasokan
• Dn: kuantitas untuk dikirim antara fasilitas dan pasar atau sumber pasokan n 

Jika (x, y) adalah lokasi yang dipilih untuk fasilitas, jarak dn antara fasilitas dilokasi (x,y) dan sumber pasokan n adalah sebagai berikut:

Model gravitasi juga dapat diselesaikan dengan menggunakan prosedur iterasi berikut:

1. Untuk setiap sumber pasokan atau pasar n, mengevaluasi d n sebagaimana didefinisikan dalam Persamaan 5.4.
2. Mendapatkan lokasi baru (x’, y’) untuk fasilitas, dimana 
   
   
3. Jika lokasi baru (x’, y’) hampir sama dengan (x, y) berhenti. Jika tidak, set (x, y) = (x’, y’) dan kembali ke langkah 1.

Tahap IV: Jaringan model optimisasi

Selama Tahap IV (lihat Gambar 5-2), manajer memutuskan pada lokasi dan kapasitas alokasi untuk setiap fasilitas. Ketika merancang jaringan, baik keputusan lokasi dan alokasi dibuat bersama-sama. Kapasitas pabrik, permintaan pasar, variabel produksi dan biaya transportasi per seribu unit dikirimkan, dan biaya tetap per bulan pada setiap pabrik ditunjukkan pada Tabel 5-2.

Mengalokasikan permintaan untuk fasilitas produksi 

Dari Tabel 5-2 kita menghitung bahwa TelecomOne memiliki kapasitas produksi total 71.000 unit per bulan dan permintaan total 32.000 unit per bulan, sedangkan HighOptic memiliki kapasitas produksi 51.000 unit per bulan dan permintaan 24.000 unit per bulan. Setiap tahun, manajer di kedua perusahaan harus memutuskan bagaimana mengalokasikan permintaan untuk fasilitas produksi mereka karena perubahan permintaan dan biaya.

Masalah alokasi permintaan dapat diselesaikan dengan menggunakan model alokasi permintaan. Model ini membutuhkan inputan sebagai berikut:

• n = jumlah lokasi pabrik
• m = jumlah pasar atau poin permintaan
• Dj = permintaan tahunan dari pasar j
• Ki = kapasitas pabrik i
• cij = biaya produksi dan pengiriman satu unit dari pabrik i ke pasar j (biaya termasuk produksi, persediaan, dan transportasi)

Tujuannya adalah untuk mengalokasikan permintaan dari pasar yang berbeda untuk berbagai pabrik untuk meminimalkan total biaya fasilitas, transportasi, dan persediaan. Mendefinisikan variabel keputusan:

• xij = kuantitas dikirim dari pabrik i ke pasar j 

Masalahnya dirumuskan sebagai program linear berikut:

Dengan alokasi permintaan seperti yang ditunjukkan pada Tabel 5-3, TelecomOne mendapatkan biaya variabel bulanan $ 14.886.000 dan biaya tetap bulanan $ 13.950.000, dengan total biaya bulanan sebesar $ 28.836.000. HighOptic menimbulkan biaya variabel bulanan dari $ 12.865.000 dan biaya tetap bulanan sebesar $ 8.500.000, dengan total biaya bulanan sebesar $ 21.365.000. Manajemen yakin bahwa manfaat yang signifikan akan terjadi jika dua jaringan digabung dengan tepat. Hal ini telah ditetapkan n tim rantai upasokantuk mempelajari jaringan untuk perusahaan gabungan dan mengidentifikasi pabrik yang bisa ditutup.

Mengingat bahwa pajak dan bea tidak bervariasi antara lokasi, tim rantai pasokan memutuskan untuk mencari pabrik dan kemudian mengalokasikan permintaan ke pabrik-pabrik terbuka untuk meminimalkan total biaya fasilitas, transportasi, dan persediaan. Tentukan keputusan berikut variabel:

• yi = 1 jika pabrik i terbuka, 0 jika tidak
• xij = kuantitas dikirim dari pabrik i ke pasar j

Ingat bahwa kendala ini kemudian dirumuskan sebagai program mixed integer/integer gabungan sebagai berikut:

Langkah pertama adalah mengatur model solver untuk menginputkan biaya, permintaan dan kapasitas informasi seperti pada gambar 5-9.

Kemudian mengatur sel berdasarkan persamaan 5.1 dan 5.2 seperti terlihat pada gambar 5-10. Dimana sel B29 berhubungan dengan batasan untuk pabrik di Baltimore. Batasan/masalah memerlukan sel untuk lebih besar atau sama dengan 0, sedangkan pada sel pembatas permintaan harus sama dengan 0.

               Tujuan pengukuran total biaya tetap dan variable dari rantai pasokan dievaluasi pada sel B32. Selanjutnya dapat dilihat pada gambar 5-11. Dengan menggunakan solver tujuannya adalah untuk meminimalkan total biaya pada sel B32. Pembatasnya adalah sebagai berikut:

               Dengan parameter solver, pilih Simplex LP dan klik Solve untuk mendapatkan solusi optimal seperti pada gambar 5-12. Dari gambar tersebut tim menyimpulkan bahwa tindakan optimal adalah untuk TelecomOptic menutup pabriknya di Salt Lake City dan Wichita namun mempertahankan pabrik di Baltimore, Cheyenne dan Memphis tetap terbuka.

Menempatkan pabrik: Model lokasi berkapasitas dengan sumber tunggal

Dalam beberapa kasus, perusahaan ingin merancang jaringan rantai pasokan di mana pasar dipasok hanya dari satu pabrik, disebut sebagai satu sumber. Model lokasi pabrik dibahas sebelumnya membutuhkan beberapa modifikasi untuk mengakomodasi kendala ini. Variabel keputusan yang didefinisikan ulang sebagai berikut:

• yi = 1 jika pabrik terletak di tempat i, 0 sebaliknya
• xij = 1 jika pasar j dipasok oleh pabrik i, 0 sebaliknya

Masalahnya dirumuskan sebagai program bilangan bulat berikut:

Jaringan optimal TelecomOptic ditampilkan pada table 5-4. Tim rantai pasokan menyimpulkan satu sumber menambahkan sekitar $2,3 juta per bulan untuk biaya jaringan rantai pasokan meskipun membuat koordinasi menjadi lebih mudah memerlukan lebih sedikit fleksibilitas dari pabrik.

Menempatkan pabrik dan gudang secara bersamaan 

Sebuah bentuk yang jauh lebih umum dari model lokasi pabrik perlu dipertimbangkan jika seluruh jaringan rantai pasokan dari pemasok kepada pelanggan harus dirancang. Kami menganggap rantai pasokan di mana pemasok mengirim bahan untuk pabrik-pabrik memasok kepada gudang yang memasok pasar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5-13.

Tempat dan keputusan alokasi kapasitas harus dibuat untuk kedua pabrik dan gudang. Kelipatan gudang dapat digunakan untuk memenuhi permintaan di pasar, dan beberapa pabrik dapat digunakan untuk mengisi gudang. Hal ini juga diasumsikan bahwa unit telah tepat disesuaikan sehingga satu unit masukan dari sumber pasokan menghasilkan satu unit produk jadi. Model membutuhkan inputan berikut:

• m = jumlah pasar atau poin permintaan
• n = jumlah lokasi pabrik potensial
• l = jumlah pemasok
• t = jumlah lokasi gudang potensial
• Dj = permintaan tahunan dari pelanggan j
• Ki = kapasitas potensi pabrik di situs saya
• Sh = kapasitas pasokan di pemasok h
• We = potensi kapasitas gudang di situs e
• Fi = biaya tetap dari lokasi pabrik di tempat i
• fe = biaya tetap dari lokasi gudang di tempat e
• chi = biaya pengiriman satu unit dari sumber pasokan h ke pabrik i
• cie = biaya produksi dan pengiriman satu unit dari pabrik i ke gudang e
• cej = biaya pengiriman satu unit dari gudang e kepada pelanggan j 

Tujuannya adalah untuk mengidentifikasi tanaman dan gudang lokasi, serta jumlah dikirimkan antara berbagai titik, yang meminimalkan total biaya tetap dan variabel. Tentukan keputusan berikut variabel:

• yi = 1 jika pabrik terletak di tempat i, 0 sebaliknya
• ye = 1 jika gudang terletak di tempat e, 0 sebaliknya
• xej = kuantitas dikirim dari gudang e ke pasar j
• xie = kuantitas dikirim dari pabrik di tempat i ke gudang e
• xhi = kuantitas dikirim dari pemasok h ke pabrik di tempat i 

Masalahnya dirumuskan sebagai program bilangan bulat berikut:

Ditujukan dengan persyaratan sebagai berikut:

Akuntansi pajak, tarif, dan kebutuhan pelanggan

Model desain jaringan harus terstruktur sehingga jaringan rantai pasokan yang dihasilkan memaksimalkan keuntungan setelah tarif dan pajak sementara memenuhi persyaratan layanan pelanggan. Model dibahas sebelumnya dapat dimodifikasi untuk memaksimalkan keuntungan akuntansi untuk pajak, bahkan ketika pendapatan adalah dalam mata uang yang berbeda. Jika rj adalah pendapatan dari penjualan satu unit di pasar j, tujuannya fungsi model lokasi pabrik berkapasitas dapat dimodifikasi menjadi:

5.5 Membuat desain jaringan keputusan dalam praktek

Manajer harus menjaga isu-isu berikut dalam pikiran ketika membuat keputusan desain jaringan untuk rantai pasokan.

Jangan meremehkan umur fasilitas

Hal ini penting untuk memikirkan jangka panjang konsekuensi dari keputusan fasilitas karena fasilitas bertahan lama dan memiliki dampak pada kinerja perusahaan. Manajer harus mempertimbangkan tidak hanya permintaan dan biaya masa depan tapi juga skenario di mana teknologi dapat berubah. Jika tidak, fasilitas mungkin menjadi tidak berguna dalam beberapa tahun.

Jangan mengabaikan implikasi budaya

Desain keputusan jaringan mengenai fasilitas lokasi dan peran fasilitas memiliki dampak yang signifikan pada budaya masing-masing fasilitas dan perusahaan. Budaya di fasilitas akan dipengaruhi oleh fasilitas lain di sekitarnya. Perancang jaringan dapat menggunakan fakta ini untuk mempengaruhi peran fasilitas baru dan fokus orang yang bekerja di sana.

Jangan abaikan masalah kualitas hidup

Kualitas hidup di lokasi fasilitas yang dipilih memiliki dampak yang signifikan terhadap kinerja karena sangat berpengaruh terhadap tenaga kerja yang tersedia dan moral nya. Di banyak contoh, sebuah perusahaan mungkin akan lebih baik memilih lokasi dengan lebih tinggi jika memberikan kualitas hidup yang jauh lebih baik. Kegagalan untuk melakukannya dapat memiliki konsekuensi yang mengerikan.

Fokus pada tarif dan insentif pajak ketika menemukan fasilitas

Manajer membuat keputusan lokasi fasilitas harus mempertimbangkan tarif dan insentif pajak dengan hati-hati. Ketika mempertimbangkan lokasi internasional, sangat mengherankan seberapa sering insentif pajak mendorong pilihan lokasi, sering mengatasi faktor penggabungan semua biaya lainnya.