engineering economy ekonomi teknik · 2020. 3. 27. · 3! ekonomi teknik (engineering economy) sesi...

ENGINEERING ECONOMY EKONOMI TEKNIK

Dr. Ir. Manerep Pasaribu

zDig

i tal S t rat eg i e s t

o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

2

Ekonomi Teknik (Engineering Economy) Sesi 3

Dr. Ir. Manerep Pasaribu zDig


o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Life Cycle Cost (1) •  Semua biaya-biaya yang terkait pada sebuah produk,

struktur, sistem atau service selama life span produk atau service tersebut

•  Life cycle mulai dengan identifikasi kebutuhan (need) atau keinginan (want) ekonomi dan berakhir dengan aktivitas yang tidak dilakukan lagi (dibuang)

3




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Life Cycle Cost (2) •  Life cyle merupakan “time horizon” yang harus

didefinisikan sebagai konteks dari situasi yang spesifik, misalnya: high way bridge, a jet engine for commercial aircraft, automate flexible manufacturing cell (untuk pabrik)

•  Life Cycle dibagi 2 bagian periode, yaitu phase akuisisi dan phase operasi

• Kaitan dengan ekonomi teknik, “bahwa engineering economy studies are essential part of the design process to analyse and compare alternatives and to assist determining the final detailed design”

4




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

5




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Figure 2-1

6




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

10

100

100

100 Cost

Cost of a Design Change Multiples by 10 with Each Step

Needs Assesment

Conceptual Design

Detailed Design

Production/ Construction

Operation

Life Cycle Step

7




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Production (10%)

Sales & Administrative (2%)

Design (70%)

Production Planning (13%)

Buying (5%)

Production costs determined by various departements

8




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Production (25%)

Sales & Administrative (18%)

Design (11%)

Production Planning (6%)

Buying (40%)

Operating costs incurred in these departements

9




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Konsep: • Consumer goods and services •  Producer goods and services Consumer goods and services adalah produk-produk dan jasa yang digunakan langsung oleh manusia untuk memuaskan keinginannya (want), misalnya: makanan, pakaian, rumah, mobil, televisi, potong rambut, medical services. Producer goods and services: biasanya memproduksi consumer goods and services atau producer goods lainnya. Contohnya: machine tools, factory building, buses, farm machinery

10




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Menghitung Kegunaan Ekonomi (Economic Worth) Goods and services are produced and desired because they have utility—the power to satisfy human wants and needs. Thus, they may be used or consumed directly, or they may be used to produce another goods and services. Utility is most commonly measured in terms of value, expressed in some medium of exchange as the price that must be paid to obtain the particular item.

11




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Kebutuhan (necessities) & kemewahan (luxuries)

Barang dan jasa dapat dibagi: - Kebutuhan (necessities) - Kemewahan (luxuries)

12




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Competition (kompetisi) dan Monopoli •  Interaksi manusia dengan kekayaan terjadi pada

kompetisi sempurna (perfect competition) •  Perfect competition terjadi pada suatu situasi dimana

barang yang disupply ke pasar tersedia cukup besar dan tidak perlu ada penambahan pasokan barang di pasar.

• Monopoli : kebalikan dari perfect competition. Perfect monopoli ketika product dan jasa hanya tersedia dari pemasok tunggal

13




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

The Law of Demand The Higher Price, the smaller the quantity demanded, ceteris paribus (everything else held fixed)

Al’s Demand Schedule for Pizzas Price ($) Quantity of pizzas per month

2 13

4 10

6 7

8 4

10 1

O’Sullivan & Sheffrin, 2001

14




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Hubungan harga dan Permintaan (Price–Demand)

p : selling price/unit D : Demand General Price —

Demand Relationship (Note that price is considered to be the independent variable but is shown as the vertical axis. This convention is commonly used by economist.)

15




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Hubungan Price (p) dan demand (D) dapat ditulis:

p = a – bD untuk 0 ≤ D ≤ a / b.........(1) a >, b > 0

a : titik potong sumbu harga (p) -b: slope konstanta pada saat D naik dan p turun dan sebaliknya....a juga konstanta

D = a – p ... (b ≠ 0).........(2) b

16




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Fungsi Total Revenue

• Total revenue pada suatu periode dari business terhadap product yang dijual adalah:

TR = price x demand = p.D Sehingga dapat ditulis : TR : (a – bD)D TR : aD – bD2 untuk 0 ≤ D ≤ a / b a > 0, b > 0

17




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Cost-Driven design Optimization (Optimasi Rancangan yang digerakkan biaya) • Konsep siklus hidup (life cycle) •  Perlu dipertimbangkan

•  Biaya-biaya investasi awal •  Pengeluaran-pengeluaran operasi dalam perawatan •  Design for the environment, “green engineering •  Pemilihan material •  Konservasi energi •  Dicari biaya yang minimum

18




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Untuk masalah-masalah mengoptimalkan rancangan yang digerakkan biaya, ada 2 tugas penting:

1.  Tentukan nilai optimal untuk variabel rancangan alternatif tertentu, contoh ; berapa kecepatan pesawat terbang yang menimalkan biaya tahunan kepemilikan dan pengoperasian pesawat terbang

2.  Pilih alternatif terbaik, masing-masing dengan nilai uniknya sendiri untuk variabel perencanaannya, berapa tebal isolasi kabel listrik, atau jenis isolasi gulungan trafo dan generator

19




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Secara umum, model-model biaya (cost) yang dikembangkan dalam masalah ini:

1.  Biaya-biaya tetap (fixed cost) 2. Cost yang bervariasi langsung

dengan design variable 3. Cost yang bervariasi secara

tidak langsung terhadap design variabel

20




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Format sederhana dengan cost model (model biaya) dengan satu design variables

Cost = a : Parameter yang menyatakan biaya-biaya bervariasi langsung b : Parameter yang menyatakan biaya-biaya bervariasi secara tidak langsung k : Parameter yang menyatakan biaya-biaya tetap x : Menyatakan variabel perancangan yang ditanyakan, misalnya berat atau kecepatan

𝑎𝑥 + 𝑏 + 𝑘 𝑥

21




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Langkah-langkah berikut menguraikan pendekatan umum untuk mengoptimalkan perancangan terhadap biaya

1.  Identifikasi variabel perancangan yang merupakan penggerak biaya primer (misalnya, diameter pipa, atau tebal insulasi)

2.  Tulis pernyataan untuk model biaya terhadap bentuk variabel rancangan

3.  Tetapkan turunan pertama model biaya terhadap variabel perancangan kontinu sama dengan 0

4.  Selesaikan persamaan yang didapat dari langkah 3 untuk mendapatkan nilai optimum dari dari variabel perencanaan kontinu

5.  Untuk tabel-tabel perencanaan kontinu gunakan turunan kedua dari model biaya terhadap variabel perancangan untuk menentukan apakah nilai optimum yang didapat dalam langkah 4 berhubungan dengan maksimum atau minimum global

22




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Total Revenue maksimum diperoleh dengan turunan pertama = 0

dTR = a – 2bD = 0 dD

23




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Figure 2-3

24




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Figure 2-4

25




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

• It must be emphsized that, because of cost—volume relationships (disscused in the next section), most business would not obtain maximum profit by maximizing revenue. Accordingly, the cost-volume relationship must be considered and related to revenue, because cost reductions provide a key motivation for many engineering process improvement

26




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Hubungan Cost, Volume, dan Breakeven Point Total cost : CT = CF + CV ..... ( 2 – 7 ) Dimana CF : total fixed cost (tetap untuk semua level aktivitas) Cv : total variable cost Hubungan yang linear dapat dianggap :

Cv = Cu . D Cu : variable cost per unit

27




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Terdapat 2 scenarios untuk memperoleh breakeven point.

•  Demand (D) sebagai fungsi dari harga •  Price (p) dan demand (D) tdk tergantung sama lain (bebas)

Skenario 1 Bila total revenue digambar seperti dibawah, dan total cost 2 -7 dan 2 -8 digabungkan maka hasilnya sebagai fungsi demand dan diperoleh D1 sebagai “Break Event Point”.

28




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Profit (Loss) = Total Revenue – Total Costs = ( aD- bD2) – (CF + Cu D)

= -bD2 + ( a- Cu )D – CF .......... (2 - 9)

untuk 0 ≤ D ≤ a / b a >, b > 0 Supaya terjadi profit, dari perusahaan ( 2 – 9 )

1.  ( a- Cu ) > 0 Price per unit yang menghasilkan profit harus lebih besar dari variable cost per unit

2.  Total Revenue (TR) harus melewati Total Cost (CT) untuk suatu demand tertentu...

29




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Jika kondisi-kondisi ini bertemu/tepat, diperoleh optimal demand pada profit maksimum yang akan terjadi pada turunan pertama (2 - 9) terhadap D di setting sama dengan 0.

d (profit) = a - Cu – 2 bD = 0 dD Dengan mengoptimakan D akan memaksimumkan profit dan diperoleh :

D* = a - Cu 2b Untuk memastikan bahwa diperoleh profit yang maksimum (tidak minimum), tanda dari turunan kedua harus negatif

d2 (profit) = -2b dD2 Yang akan negatif nilainya untuk b > 0

30




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Contoh : Optimal Demand When Demand is a function of price

Sebuah perusahaan memproduksi electric timing switch yang digunakan konsumer dan commercial produk. Biaya Tetap (CF)= $73000/month, dan valuable cost (Cu)= $83/unit. The selling price/unit, p = $180 – 0.02 (D) berdasarkan persamaan p = a – bD a.  Hitunglah optimal volume untuk product ini dan

pastikan bahwa profit terjadi pada permintaan ini b.  Tentukan volume pada breakeven terjadi. Apakah

ini range of profitable demand? Selesaikan secara matematis dan spreadsheet

31




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

a.   Hitungan secara matematis Pada optimal value yang memaksimalkan profit: D* = a – Cu 2b D* = $180 - $83 = 2425 unit/bulan 2 (0.02) Apakah (a – Cu) > 0 ($180 - $83) = $97, ini lebih dari 0 Dan jika (total revenue – total cost) > 0 Untuk D* = 2,425 unit/bulan? Diperoleh profit = total revenue – total cost Profit = ( aD- bD) – (CF + Cu D) = [$180(2,425) – 0.02(2,425)2] – [$73,000 + $83(2,425)] = $ 44,612 Suatu permintaan dari D*= 2425unit/bulan menghasilkan profit maksimal $44,612

l

32




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

b.  Pada saat brakeven point Diperoleh dari Total Revenue = Total cost

bD2 + (a – Cu)D – CF = 0

-0.02D2 + ($180 - $83)D - $73000 = 0

-0.02D2 + ($180 - $83)97D - $73000 = 0

D’ = -97 + [(97)2 – 4 (0.02)(73000)]0.05

2 (- 0.02)

D’ 1= -97 + 59.74 = 932 unit/month

- 0.04

D’ 2= -97 + 59.74 = 3918 unit/month

- 0.04

Jadi range of profitable demand :

932–3918 unit/month

33




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

34




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

35




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Scenario 2- Breakeven Point When Price is Independent of demand Bila harga per unit (p) untik suatu produk / jasa dapat dianggap lebih sederhana, suatu keadaan tidak tergantung satu sama lain dan lebih besar dari variable cost/unit (Cu), a single breakeven point result. Dengan asumsi bahwa permintaan segera sesuai dengan total revenue (TR) = p.D Sehingga dapat digambar sebagai berikut:

36




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

37




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Contoh: Breakeven point bila harga (p) tidak tergantung kepada permintaan (D)

Perusahaan Engineering consulting menghitung output dalam standard service hour unit, dimana ini suatu fungsi dari personnel grade levels dalam professional staff. Biaya variable (Cu) = $62 per standard service hour. The charge – out rate [misalnya selling price (p)] = $85.56/jam. The maximum output dari perusahaan 160000 jam/tahun, dengan biaya tetap (CF ) = $2,024,000/tahun.

38




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Untuk perusahaan ini jawab pertanyaan: a.  berikutBerapa break event point dalam standard

service hours dan presentasi dari kapasitas total b.  Berapa pengurangan presentasi didalam break

event point (sensitivity) jika biaya tetap dikurangi 10%; jika variable cost dikurangi 10%, dan jika selling price /unit dinaikkan 10%?

39




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Jawab a.   Pada optimal value yang memaksimalkan

profit: Total Revenue = Total Cost pD’ = CF – CuD’ D’ = CF (p-Cu)

Diperoleh : D’= $2,024,000 = 85908 jam/tahun ($85.56 - $ 62)

Atau dalam presentasi: D’ = 85908 = 0.537 atau 53.7% dari kapasitas 160,000

40




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Jawab b.  Pada pengurangan 10% dari CF =2024000 Total Revenue = Total Cost D’ = 0.9($2,024,000) = 77318 jam/tahun ($85.56 - $62)

Dan $85,908 – 77318 = 0.10 atau 10% atau $85908

Pengurangan 10% dari D’ Pada pengurangannya 10% dari Cu diperoleh: D’ = $2024000 = 68011 jam/tahun [85.56-0.9($62)] Dan $85908 - $6801 = 0.208 85908 Atau pengurangan 20.8% dari D1

Pada penambah 10% dari p diperoleh D’ = $2024000 = 63021 jam/tahun [1.1($185.56-$62)] Atau $85908 - $663021= 0.266 85908 Atau pengurangan 26.6% dari D’

41




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Kesimpulan •  Breakeven point lebih sensitif terhadap pengurangan

didalam biaya variabel/jam ketimbang pengurangan di dalam biaya tetap

•  Selanjutnya perlu di catat bahwa breakeven point didalam contoh ini mempunyai sensitifitas yang tinggi ketimbang selling price/unit (p)

Change in Factor Value

Decrease in Breakeven Point

10 % reduction in CF 10.0%

10 % reduction in Cu 20,8%

10 % reduction in CF and in Cu

28.7%

10 % increase in p 26.6%

42




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Market competition often creates pressure to lower the breakeven point of an operation; the lower the breakeven point, the less likely that a loss will occur during market fluctuations. Also, if the selling price remain constant, a larger profit will e achieved at any level of operation above the reduced breakeven point

43




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Home Work 1.  (Soal 2.6)Suppose we know that p

= 1000 - D/5, where p = price in dollars and D= annual demand. The total cost per year can be approximated by $1000 + 2D2

a.  Determine the value of D that maximize profit

b.  Show in the part (a) that profit has been maximized rather than minimized.

44




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Home Work

2.  (Soal 2.8) A company has established that relationship between the sales price for one of its product and the quantity sold per month approximately D = 780 – 10p units (D is the demand quantity sold per month, and p is the price in dollars). The fixed cost is $800 per month and the variable cost $30 per unit produced. What number of units, D*,should be produced per month and sold to maximize net profit? What is the maximum profit per month related to the product.

45




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Home Work 3.  (Soal 2.10) A large wood products company is

negotiating a contract to sell plywood overseas. The fixed cost that can be allocated to the production of plywood is one million dollars per month. the variable cost per thousand board feet is $131.50. The price charged will be determined by p = $700 – (0.05)D per 1000 board feet

a.  For this situation determine the optimal monthly sales volume for this product and calculate the profit (or loss) at the optimal volume

b.  What is the range of profitable demand during a month

46




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Contoh : How fast should the airplane fly?

Biaya operasi dari pesawat komersil (pengangkut penumpang) bervariasi sebagai tiga per dua (2/3) pangkat kecepatannya, spesifiknya Co = k n v 3/2 dimana ; n : panjang perjalanan (miles) k : konstansa dari proporsionality v : kecepatan (miles/hour) Sudah diketahui bahwa pada kecepatan 400 miles/hour biaya operasi rata-rata = $300 per mile. Perusahaan pemilik pesawat terbang menginginkan untuk meminimalisir biaya operasi, tetapi biaya itu haruslah seimbang terhadap biaya waktu penumpang (CC), telah di tentukan pada $300,000/jam.

47




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Pertanyaan

1.  Pada kecepatan berapa seharusnya perjalanan direncanakan untuk meminimalkan biaya total, yang merupakan jumlah biaya operasi pesawat terbang dan biaya waktu penumpang

2.  Bagaimana anda yakin bahwa jawaban anda (soal a) meminimalkan biaya total.

48




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Jawaban (1) Persamaan untuk biaya total (CT) adalah : CT = CO + CC = k n v 3/2 + ($300,000/hour) (n/v) Dimana n/v has time (hours) as its limit. Sekarang dicari nilai k :

CO = k v 3/2

n $300 = k (400 miles )3/2

hour Mile ($300/miles )3/2

8000 hour mile ( ) 3/2

k =

$300/miles

8000 hour mile ( ) 3/2

k =

3/2

k = $ 0. 0375 hour mile ( ) 3/2

5/2

49




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

Jadi :

CT= (n miles) v + $ 0. 0375 hour mile 3/2

5/2 hour mile

3/2

( ) ( ) ( )( ) hour $300,000

miles n miles

hour v

Selanjutnya turunan pertama diambil : dCT = 3 ($0.0375) n v ½ - $300,000 = 0 DV 2 v2

Jadi : 0.05625 v1/2 – 300,000 = 0 V2

0.05625 v5/2 – 300,000 = 0 V 5/2 = 300,000/0.05625 = 5,333,333

V* = (5,333,333)0.4 = 490.68 mph

50




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

d2CT = 0.028125 + 600,000 dv2 v1/2 v3

Selanjutnya periksa turunan kedua untuk memastikan biaya minimum.

Untuk V > 0, > 0,- Jadi dipastikan dengan

v = 490.68 mph terjadi minimal biaya.

d2CT dv2

51




o t

h e C

orez

Em

pErism .c

om

EmpEr

ism.com

Digital Strategies

to

the

Core

HOME-WORKS

• 1. Soal 2-12. • 2. Soal 2-18. • 3. Soal 2-28. • 4. Soal 2-34.

TERIMA KASIH

engineering economy ekonomi teknik · 2020. 3. 27. · 3! ekonomi teknik (engineering economy) sesi...

Documents