‹ Daftar slidePertemuan 9: Model Manajemen Inventaris (EOQ & Variasi)
Program Studi Manajemen • FEB UNDIP • Manajemen Sains
Manajemen Sains
Pertemuan 9 — Model Manajemen Inventaris (EOQ & Variasi)
Berapa unit yang harus dipesan? Kapan harus pesan ulang? Berapa buffer jika permintaan berfluktuasi?
Hari ini kita jawab dengan rumus, bukan tebakan.
RPS Minggu 10 • Sub-CPMK6 • 2 × 50 Menit
Tujuan Pembelajaran Pertemuan 9
Setelah pertemuan ini, Anda diharapkan mampu menjelaskan dan menerapkan model manajemen inventaris (Sub-CPMK6):
Capaian 1 — EOQ Dasar
EOQ
Menghitung EOQ, ROP (Reorder Point), dan TAC (Total Annual Cost) menggunakan rumus standar untuk kasus numerik konkret.
Capaian 2 — Variasi
SS + EPQ
Menghitung Safety Stock dan ROP dengan variabilitas permintaan pada service level tertentu; memahami EPQ (Economic Production Quantity) untuk produksi internal.
Capaian 3 — ABC Analysis
ABC
Mengklasifikasikan item inventaris menggunakan ABC Analysis berdasarkan nilai × volume permintaan.
Capaian 4 — KPI
ITR
Menghitung dan menginterpretasi ITR (Inventory Turnover Ratio), DSI, Fill Rate, Stockout Rate dalam konteks bisnis nyata.
Inventaris: Aset atau Beban?
Menyimpan barang terlihat aman — tapi ada harga tersembunyinya. Kehabisan stok juga sangat mahal.
Terlalu Banyak Stok
Modal Terkunci
Modal tidak berputar — biaya peluang nyata
Biaya sewa gudang, listrik, asuransi
Risiko kadaluarsa, kerusakan, atau obsolet
Contoh: obat BPJS kadaluarsa di gudang → kerugian ratusan miliar
Terlalu Sedikit Stok
Lost Sales
Penjualan hilang (lost sales) saat pelanggan butuh
Biaya pesanan darurat (emergency order) lebih mahal
Reputasi rusak, pelanggan beralih ke kompetitor
Contoh: Indomaret kehabisan mi instan saat banjir → pelanggan lari ke Alfamart
Tujuan manajemen inventaris: temukan titik optimal — cukup untuk melayani pelanggan, tapi tidak berlebihan sampai membebani modal.
Bagian 1 dari 4
Biaya-Biaya Inventaris
Sebelum mencari optimal, kita harus tahu persis apa yang sedang dioptimalkan: tiga kategori biaya yang saling bertentangan.
OrderingHoldingStockout
Tiga Kategori Biaya Inventaris
Ordering Cost (S)
S
Biaya per kali memesan, tidak bergantung pada jumlah yang dipesan.
Biaya administrasi & telepon ke supplier
Biaya pengiriman per trip
Biaya setup mesin (produksi)
Holding / Carrying Cost (H)
H
Biaya menyimpan per unit per tahun. Makin besar stok rata-rata → H makin besar.
Biaya modal (WACC × harga unit)
Sewa gudang, asuransi
Kerusakan/susut, biaya obsolet
Stockout / Shortage Cost
∅
Biaya akibat kehabisan stok. Sulit diukur langsung.
Lost sales, denda kontrak
Biaya emergency order
Kehilangan goodwill pelanggan
Model EOQ fokus pada meminimalkan S + H. Stockout diatasi terpisah via Safety Stock (Bagian 3). WACC = Weighted Average Cost of Capital (biaya modal rata-rata tertimbang).
Trade-off Inti: Ordering Cost vs Holding Cost
Dua biaya ini bergerak berlawanan arah saat Q (ukuran pesanan) berubah. Di sinilah EOQ berada.
Saat Q kecil → pesan sering → ordering cost tinggi, holding cost rendah. Saat Q besar → jarang pesan → ordering cost rendah, holding cost tinggi. EOQ = titik di mana keduanya seimbang.
Bagian 2 dari 4
Model EOQ Dasar
Dari intuisi trade-off ke rumus eksak — asumsi, derivasi sederhana, dan hitungan langkah demi langkah.
EOQ = √(2DS/H)
Asumsi Model EOQ — Harus Dipahami Sebelum Dihitung
Demand konstan dan diketahui: permintaan D (unit/tahun) tetap sepanjang tahun, tidak musiman, tidak berfluktuasi.
Lead time konstan dan diketahui: waktu antara pemesanan dan barang tiba selalu L hari yang sama. Lead time = waktu tunggu pengiriman.
No backorder / stockout tidak diizinkan: pesanan baru tiba tepat saat stok mencapai nol.
Harga beli per unit konstan: tidak ada diskon kuantitas (quantity discount).
Satu item, satu lokasi: model berlaku untuk satu jenis item di satu gudang.
Dunia nyata selalu melanggar setidaknya satu asumsi ini. EOQ adalah titik awal, bukan jawaban akhir. Pertemuan ini juga mengajarkan variasi yang mengatasi pelanggarannya (Safety Stock, EPQ).
Rumus EOQ dan Total Annual Cost (TAC)
TAC diturunkan dari dua biaya; EOQ ditemukan dengan meminimalkan TAC.
Ordering Cost/tahun = (D/Q) × S | Holding Cost/tahun = (Q/2) × H TAC = (D/Q) × S + (Q/2) × H → turunkan dTAC/dQ = 0 → Q* = √(2DS/H)
EOQ = Q* = √(2 × D × S / H)
D = demand tahunan (unit) · S = biaya per order (Rp) · H = biaya simpan per unit per tahun (Rp)
TAC = (D/Q) × S + (Q/2) × H
Total biaya tahunan pada ukuran order Q
ROP = d × L
d = demand harian (= D / hari kerja) · L = lead time (hari) · ROP = Reorder Point (unit)
Verifikasi cepat: Pada titik EOQ, Ordering Cost tahunan = Holding Cost tahunan. Jika keduanya tidak mendekati sama saat Anda menghitung, ada yang perlu dicek ulang.
Hitung dari Nol — HDN-1: EOQ, ROP & TAC
Gudang PLN memesan suku cadang: D=10.000 unit/tahun · S=Rp 150.000/order · H=Rp 5.000/unit/tahun · L=7 hari · 250 hari kerja/tahun
OC ≈ HC (selisih kecil = efek pembulatan EOQ ke 775)
✓
Kesimpulan: Pesan 775 unit setiap kali. Memesan ulang saat stok turun ke 280 unit. Total biaya tahunan ≈ Rp 3,87 juta.
Coba Sendiri: Geser Q dan Temukan Titik EOQ
Geser ukuran order Q dan amati bagaimana ordering cost turun sementara holding cost naik, hingga bertemu di titik EOQ tempat total biaya tahunan minimum.
Reorder Point (ROP) — Sinyal Kapan Harus Memesan
ROP bukan soal berapa yang dipesan, melainkan kapan — yaitu saat stok turun ke level yang cukup untuk memasok selama lead time.
Situasi
Formula
Contoh (HDN-1)
Demand pasti, lead time pasti
ROP = d × L
40 × 7 = 280 unit
Dengan safety stock (SS)
ROP = d × L + SS
280 + SS (Bagian 3)
Perhatikan: ROP diukur dalam unit stok, bukan hari. Sistem memesan saat stok di tangan = ROP, bukan saat kalender menunjukkan hari tertentu.
Bagian 3 dari 4
Variasi: Ketidakpastian & Produksi Internal
Dunia nyata: demand berfluktuasi, lead time tidak pasti. Solusi: Safety Stock, ROP baru, dan EPQ untuk produksi sendiri.
SS = z × σd × √L
Permintaan Berfluktuasi — Ini Normal, Bukan Pengecualian
Dalam EOQ dasar, d = 40 unit/hari selalu. Kenyataannya, demand harian bisa 30 di hari Senin dan 55 di hari Jumat.
Distribusi demand harian (distribusi normal)
Contoh Nyata Indonesia
Alfamart dekat kampus: demand minuman saat ujian jauh lebih tinggi dari hari biasa
Bulog: permintaan beras melonjak menjelang Ramadan dan Lebaran
Minimarket: demand minuman bisa 40 pada hari tenang, 55 pasca-ujian, 25 saat libur panjang
Untuk menghindari stockout, kita simpan stok cadangan ekstra (safety stock) yang cukup untuk menutup lonjakan demand selama lead time.
Safety Stock (SS) dan ROP dengan Variabilitas
SS dihitung dari variabilitas demand selama lead time. ROP diperluas dengan menambahkan SS.
SS = z × σd × √L
z = nilai z distribusi normal sesuai service level · σd = std.dev demand harian · √L = akar lead time (hari)
ROPbaru = d̄ × L + SS
d̄ × L = demand rata-rata selama lead time (ROP dasar) · SS = penyangga tambahan
Service Level
Nilai z
90%
1,28
95%
1,65
99%
2,33
99,9%
3,09
Mengapa √L, bukan L? Ketidakpastian hari ke hari tidak terakumulasi lurus — sebagian saling meredam. Deviasi total selama L hari tumbuh sebanding √L, bukan L (penjumlahan varians independen dalam statistika).
Service level 95% = dari 100 siklus order, hanya ~5 yang mengalami stockout.
Hitung dari Nol — HDN-2: Safety Stock & ROP Baru
Lanjutkan kasus HDN-1: σd = 5 unit/hari · service level 95% (z=1,65) · lead time L=7 hari · d̄=40 unit/hari
Langkah
Perhitungan
Nilai
Input
σd=5; z=1,65; L=7; d̄=40
—
√L
√7
≈ 2,646
Safety Stock
SS = 1,65 × 5 × 2,646 = 1,65 × 13,229
≈ 21,83 → 22 unit
ROP dasar
d̄ × L = 40 × 7
= 280 unit
ROP baru
280 + 22
= 302 unit
Hasil: Safety Stock = 22 unit. Memesan ulang saat stok = 302 unit (naik dari 280). Probabilitas stockout turun menjadi hanya ~5%.
Perbandingan: Jika target naik ke 99% (z=2,33): SS = 2,33×5×2,646 ≈ 30,8 → 31 unit; ROP = 311 unit. SS lebih besar, modal tertahan lebih banyak (+Rp 45.000/tahun holding cost).
Coba Sendiri: Atur Service Level, Lihat Safety Stock Berubah
Geser target service level (z) atau variabilitas demand harian, lalu amati bagaimana safety stock dan ROP baru ikut membesar atau mengecil.
Service Level — Berapa "Aman" yang Cukup?
Memilih service level = memilih trade-off antara biaya keamanan stok vs risiko stockout. Tidak ada jawaban universal.
Mendorong Service Level Tinggi
Produk kritis (obat, suku cadang mesin penting)
Biaya stockout sangat tinggi (denda kontrak, kerugian besar)
Margin per unit tinggi
Pelanggan tidak toleran terhadap backorder
Membatasi Service Level
Holding cost tinggi (modal mahal, barang mudah rusak/kadaluarsa)
Demand sangat tidak pasti (bisa meleset jauh)
Keterbatasan ruang gudang
Volatilitas harga beli tinggi
Organisasi Indonesia
Item Kritikal
Service Level Tipikal
BPJS / Kimia Farma
Obat kelas A (life-saving)
99%+
PLN
Suku cadang transformator
98–99%
Indomaret
Mi instan (fast-moving)
95–97%
Toko baju musiman
Produk fashion
80–90%
Economic Production Quantity (EPQ) — Untuk Produksi Internal
Jika perusahaan memproduksi sendiri, stok tidak datang sekaligus melainkan menetes selama produksi. EOQ dimodifikasi menjadi EPQ.
EPQ = √((2·D·S/H) × p/(p−d))
= EOQ × √(p/(p−d))p = laju produksi (unit/hari) · d = laju demand (unit/hari)p/(p−d) = faktor koreksi; selalu > 1 → EPQ > EOQ
Kurung penting: hitung (2DS/H) dulu, kalikan p/(p−d), baru tarik akar. Jangan balik urutan — hasilnya beda.
Kontrol longgar; order batch besar; toleransi stok lebih
Langkah ABC Analysis (4 Langkah)
Hitung nilai tahunan tiap item: Nilai = harga unit × demand tahunan
Urutkan item dari nilai tertinggi ke terendah
Hitung persentase kumulatif nilai
Beri label: A (0–80%), B (80–95%), C (95–100%)
Penting: Klasifikasi berdasarkan NILAI (harga × volume), bukan harga satuan saja. Baut murah yang dipakai jutaan kali bisa masuk kelas A jika nilai tahunannya besar.
Studi Kasus: ABC Analysis — Apotek Kimia Farma (Ilustrasi)
Ilustrasi 10 item inventaris apotek — 5 ditampilkan rinci, 5 kelas C diringkas. Total nilai ≈ Rp 1,6 miliar.
Item
Harga/unit (Rp)
Demand/tahun
Nilai Tahunan (Rp)
Kumulatif %
Kelas
Insulin (ampul)
150.000
5.000
750.000.000
46,9%
A
Antibiotik generik
8.000
50.000
400.000.000
71,9%
A
Vitamin C 500mg
2.000
80.000
160.000.000
81,9%
B
Plester luka
500
100.000
50.000.000
85,0%
B
Kapas steril (gulung)
30.000
600
18.000.000
86,1%
B
Item C lain-lain (5 item)
—
—
±222.000.000
100,0%
C
Total
≈ Rp 1.600.000.000
100,0%
—
Insulin + antibiotik (2 dari 10 item = 20%) menyumbang ~72% nilai → wajib dikelola dengan EOQ & SS presisi, dipantau harian. Persentase dihitung atas total Rp 1,6 M: 750/1.600 = 46,9%; 400/1.600 = 25,0% — semua baris dapat diverifikasi.
KPI Inventaris 1 — ITR & DSI
ITR (Inventory Turnover Ratio) dan DSI (Days Sales of Inventory) mengukur seberapa efisien inventaris berputar. Turnover tinggi = modal tidak tertahan lama.
ITR = COGS / Rata-rata Inventaris
COGS = Cost of Goods Sold (harga pokok penjualan) · Rata-rata Inventaris = (stok awal + stok akhir) / 2Satuan: kali per tahun
ITR/DSI harus dibandingkan dengan industri sejenis, bukan angka absolut. ITR 3× bisa buruk untuk minimarket, tapi wajar untuk pabrik baja. FMCG = Fast Moving Consumer Goods (barang konsumen perputaran cepat).
KPI Inventaris 2 — Fill Rate & Stockout Rate
Fill Rate (FR) dan Stockout Rate (SR) mengukur kemampuan memenuhi permintaan — dua sisi koin yang sama.
FR = (Unit Terpenuhi / Total Unit Diminta) × 100%
Target: makin tinggi makin baik (>95% untuk FMCG; >99% untuk produk kritis)
SR = (Kejadian Stockout / Total Siklus Order) × 100%
Atau: SR = 1 − Service Level (% siklus tanpa stockout)
Contoh Konkret: Alfamart — Mi Instan
1.000 permintaan minggu ini; 30 tidak bisa dipenuhi karena stok habis. FR = (970/1.000) × 100% = 97% | SR = 30/1.000 × 100% = 3%
Fill Rate ≠ Service Level EOQ. Fill Rate = unit terpenuhi / total permintaan; Service Level = siklus tanpa stockout / total siklus. Keduanya terkait tapi tidak identik. Siklus order = satu periode antara dua pemesanan berturut-turut.
Benchmarking & Trend Analysis Inventaris
KPI lebih bermakna saat dibandingkan terhadap dua acuan: industri (cross-sectional) dan tren waktu sendiri (longitudinal).
Benchmarking Industri
Bandingkan ITR, DSI, Fill Rate vs kompetitor/rata-rata industri. Data dari Laporan Tahunan emiten di BEI, atau riset lembaga seperti Nielsen. Contoh: ITR Alfamart vs Indomaret vs Hero.
Trend Analysis (Longitudinal)
Pantau KPI sendiri dari bulan/kuartal ke kuartal. Tren ITR turun 3 kuartal berturut-turut = sinyal peringatan dini — stok menumpuk atau penjualan melambat.
Kuartal
ITR (×/tahun)
DSI (hari)
Keterangan
Q1 2024
20,3
18,0
Normal
Q2 2024
18,5
19,7
Mulai turun
Q3 2024
16,1
22,7
Stok menumpuk?
Q4 2024
22,4
16,3
Pemulihan (Lebaran)
Q4 selalu tinggi (Ramadan/Lebaran → demand melonjak, stok habis cepat). Analisis tren harus mempertimbangkan seasonality (pola musiman yang terulang periodik).
Studi Kasus: Manajemen Inventaris Skala Nasional
Dua organisasi besar Indonesia menghadapi tantangan inventaris berbeda, tetapi prinsipnya sama.
Bulog — Beras Nasional
Tantangan:
Demand berfluktuasi (Ramadan/Lebaran, paceklik)
Lead time panjang: impor beras 1–3 bulan
Stockout = krisis pangan nasional
Solusi:
Safety stock minimal 3 bulan konsumsi nasional
Operasi Pasar saat harga melambung
Gudang regional di seluruh Indonesia
PLN — Spare Parts Pembangkit
Tantangan:
Ribuan jenis suku cadang; sebagian impor (lead time 3–6 bulan)
Stockout = pemadaman listrik (berdampak luas)
Demand sulit diprediksi (tergantung usia mesin & kerusakan)
Solusi:
ABC Analysis ketat: kelas A = komponen kritis pembangkit
Safety stock tinggi untuk kelas A
Blanket order (kontrak pengadaan terbuka) dengan supplier kunci
Bulog dan PLN tidak bisa menerapkan EOQ "murni" karena asumsinya sering dilanggar. EOQ tetap dipakai sebagai titik awal, lalu dimodifikasi dengan safety stock besar dan pertimbangan strategis.
Cheat Sheet — Rumus Inti Manajemen Inventaris
Konsep
Rumus
Keterangan
EOQ
√(2DS/H)
Kuantitas pesanan optimal
TAC
(D/Q)×S + (Q/2)×H
Total biaya tahunan
ROP (dasar)
d × L
Titik pesan ulang, demand pasti
Safety Stock
z × σd × √L
Buffer ketidakpastian
ROP (variabilitas)
d̄×L + SS
ROP dengan safety stock
EPQ
√((2DS/H) × p/(p−d))
Produksi internal; = EOQ × √(p/(p−d))
ITR
COGS / Rata-rata Inventaris
Perputaran stok (kali/tahun)
DSI
365 / ITR
Hari stok beredar
Fill Rate
Unit terpenuhi / Total diminta × 100%
% permintaan terpenuhi
Verifikasi EOQ: cek bahwa Ordering Cost ≈ Holding Cost pada Q=EOQ. Jika selisih besar → ada kesalahan hitung.
Latihan & Diskusi Kelas
Latihan 1 — EOQ & TAC
Kimia Farma
Gudang Kimia Farma memesan antibiotik: D = 6.000 strip/tahun · S = Rp 200.000/order · H = Rp 4.000/strip/tahun
Baca: Anderson et al. (2018), Ch. 11 — Project Scheduling: PERT/CPM
Konsep baru: network diagram, critical path, slack time
Bawa contoh proyek nyata yang pernah Anda lihat/alami (renovasi, event, peluncuran produk)
Pertanyaan awal: "Apa bedanya PERT dan CPM?"
Manajemen inventaris dan manajemen proyek adalah dua alat inti Manajemen Sains yang saling melengkapi: inventaris = optimasi stok yang berulang; proyek = optimasi jadwal yang unik. PERT = Program Evaluation and Review Technique · CPM = Critical Path Method.