Rendahnya akurasi inventory merupakan tantangan utama dalam pengelolaan gudang yang berdampak pada efisiensi operasional dan profitabilitas perusahaan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem informasi inventory berbasis Artificial Intelligence (AI) yang terintegrasi dengan metode Waterfall dan Design Thinking untuk meningkatkan akurasi dan efisiensi sistem inventory pada perusahaan Geoff Max Group. Tahapan Design Thinking digunakan dalam penggalian kebutuhan pengguna (empathize, define, ideate), sementara metode Waterfall diterapkan pada proses teknis perancangan sistem. Hasil pengujian menunjukkan keberhasilan sistem melalui pengujian Black Box Testing dengan 29 skenario berhasil dari total 30, memberikan tingkat keberhasilan 96%. Selain itu, efisiensi waktu operasional meningkat signifikan: proses input data barang 56%, pengecekan stok 96%, dan rekonsiliasi stok 84% lebih cepat dibandingkan sistem Excel manual. Tingkat akurasi pencatatan (Inventory Record Accuracy) mencapai 100% pada sampel uji Rak A01. Penelitian ini memberikan kontribusi teoritis dalam bentuk framework hybrid antara pendekatan teknis dan human-centered, serta kontribusi praktis berupa sistem informasi inventory yang mampu menjawab tantangan pertumbuhan bisnis tanpa menambah beban operasional. Sistem ini dapat menjadi referensi dalam pengembangan solusi inventory berbasis teknologi digital dan AI yang efisien, akurat, dan adaptif di era Industri 4.0. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sistem yang dirancang tidak hanya efektif secara teknis, tetapi juga efisien secara operasional dan ekonomis.