stdsquare²
🎓 Kelas
stdsquare / materi / slides / pertemuan-09
Tema
Japan
Arcade
Dark Retro
Font
‹ Daftar slide Pertemuan 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.

Ordering Holding Stockout

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.

Q (jumlah pesanan per order)Biaya (Rp)EOQ ← minimum TACOrdering CostHolding CostTACQ*
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

  1. Demand konstan dan diketahui: permintaan D (unit/tahun) tetap sepanjang tahun, tidak musiman, tidak berfluktuasi.
  2. Lead time konstan dan diketahui: waktu antara pemesanan dan barang tiba selalu L hari yang sama. Lead time = waktu tunggu pengiriman.
  3. No backorder / stockout tidak diizinkan: pesanan baru tiba tepat saat stok mencapai nol.
  4. Harga beli per unit konstan: tidak ada diskon kuantitas (quantity discount).
  5. 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

LangkahPerhitunganNilai
InputD=10.000; S=150.000; H=5.000; L=7; hari kerja=250
EOQ√(2 × 10.000 × 150.000 / 5.000) = √(3.000.000.000 / 5.000) = √600.000≈ 775 unit
Demand harian (d)10.000 / 250= 40 unit/hari
ROPd × L = 40 × 7= 280 unit
Ordering Cost/tahun(10.000 / 775) × 150.000 = 12,90 × 150.000≈ Rp 1.935.484
Holding Cost/tahun(775 / 2) × 5.000 = 387,5 × 5.000= Rp 1.937.500
TAC1.935.484 + 1.937.500≈ Rp 3.872.984/tahun
VerifikasiOC ≈ 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.

WaktuStok (unit)EOQ (Q*)ROP = d × LLead time L▼ pesan
SituasiFormulaContoh (HDN-1)
Demand pasti, lead time pastiROP = d × L40 × 7 = 280 unit
Dengan safety stock (SS)ROP = d × L + SS280 + 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.

d̄ = 40Risiko
stockout2060σd= 5

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 LevelNilai 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

LangkahPerhitunganNilai
Inputσd=5; z=1,65; L=7; d̄=40
√L√7≈ 2,646
Safety StockSS = 1,65 × 5 × 2,646 = 1,65 × 13,229≈ 21,83 → 22 unit
ROP dasard̄ × L = 40 × 7= 280 unit
ROP baru280 + 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 IndonesiaItem KritikalService Level Tipikal
BPJS / Kimia FarmaObat kelas A (life-saving)99%+
PLNSuku cadang transformator98–99%
IndomaretMi instan (fast-moving)95–97%
Toko baju musimanProduk fashion80–90%

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.
Contoh: D=10.000/tahun; S=150.000; H=5.000; p=80 unit/hari; d=40 unit/hari

Faktor koreksi = 80/(80−40) = 2

EPQ = EOQ × √2 = 775 × 1,414

EPQ ≈ 1.096 unit

EPQ > EOQ karena stok masuk bertahap, bukan sekaligus. Dipakai pabrik (mi Indofood, semen Semen Indonesia) yang memproduksi sendiri.
Bagian 4 dari 4
ABC Analysis & KPI Inventaris

Tidak semua item sama pentingnya. ABC Analysis mengalokasikan perhatian secara efisien, dan KPI mengukur kinerja manajemen inventaris.

A — Kritikal B — Penting C — Rutin

ABC Analysis — Fokus pada yang Paling Bernilai

Prinsip Pareto: ~20% item menyumbang ~80% nilai inventaris. ABC Analysis mengidentifikasi 20% tersebut.

Kelas% Item% Nilai TotalPerhatian Manajemen
A (Kritikal)~10–20%~70–80%Pantau ketat; EOQ/SS hitung presisi; stok hitung berkala
B (Penting)~30–40%~15–25%Pantau moderat; review periodik
C (Rutin)~50–60%~5–10%Kontrol longgar; order batch besar; toleransi stok lebih
Langkah ABC Analysis (4 Langkah)
  1. Hitung nilai tahunan tiap item: Nilai = harga unit × demand tahunan
  2. Urutkan item dari nilai tertinggi ke terendah
  3. Hitung persentase kumulatif nilai
  4. 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.

ItemHarga/unit (Rp)Demand/tahunNilai Tahunan (Rp)Kumulatif %Kelas
Insulin (ampul)150.0005.000750.000.00046,9%A
Antibiotik generik8.00050.000400.000.00071,9%A
Vitamin C 500mg2.00080.000160.000.00081,9%B
Plester luka500100.00050.000.00085,0%B
Kapas steril (gulung)30.00060018.000.00086,1%B
Item C lain-lain (5 item)±222.000.000100,0%C
Total≈ Rp 1.600.000.000100,0%
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) / 2 Satuan: kali per tahun
DSI = 365 / ITR Atau: DSI = Rata-rata Inventaris / COGS × 365 · Satuan: hari · Berapa hari rata-rata stok habis terjual
Sektor IndonesiaITR TipikalDSI Tipikal
Minimarket (Indomaret/Alfamart)15–25×15–24 hari
Manufaktur FMCG8–15×24–46 hari
Farmasi retail5–10×37–73 hari
Industri berat (mesin/suku cadang)2–5×73–183 hari
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.
KuartalITR (×/tahun)DSI (hari)Keterangan
Q1 202420,318,0Normal
Q2 202418,519,7Mulai turun
Q3 202416,122,7Stok menumpuk?
Q4 202422,416,3Pemulihan (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

KonsepRumusKeterangan
EOQ√(2DS/H)Kuantitas pesanan optimal
TAC(D/Q)×S + (Q/2)×HTotal biaya tahunan
ROP (dasar)d × LTitik pesan ulang, demand pasti
Safety Stockz × σd × √LBuffer ketidakpastian
ROP (variabilitas)d̄×L + SSROP dengan safety stock
EPQ√((2DS/H) × p/(p−d))Produksi internal; = EOQ × √(p/(p−d))
ITRCOGS / Rata-rata InventarisPerputaran stok (kali/tahun)
DSI365 / ITRHari stok beredar
Fill RateUnit 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

Pertanyaan: Berapa EOQ? Berapa TAC minimal?
Petunjuk: EOQ = √(2×6.000×200.000/4.000) — verifikasi OC=HC
Latihan 2 — Safety Stock
ROP Baru
Tambahkan data dari Latihan 1:
σd = 8 strip/hari · lead time = 10 hari · 300 hari kerja · service level 95% (z=1,65)

Pertanyaan: Berapa SS? Berapa ROP baru?
Kerjakan 7 menit. Langkah wajib: (1) tulis semua input, (2) hitung EOQ, (3) hitung TAC dan verifikasi OC≈HC, (4) hitung SS, (5) hitung ROP baru. Laporkan dalam format tabel langkah.

Rangkuman & Persiapan Pertemuan Berikutnya

Poin Utama Hari Ini
  1. EOQ = √(2DS/H) — meminimalkan total biaya ordering + holding
  2. ROP = d×L — kapan harus memesan ulang
  3. Safety Stock = z×σd×√L — buffer untuk permintaan berfluktuasi
  4. ABC Analysis: fokus perhatian ke item bernilai tinggi (kelas A)
  5. KPI (ITR, DSI, Fill Rate): ukur kinerja inventaris
Persiapan Pertemuan 10 — Manajemen Proyek (PERT & CPM)
  • 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.