BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Konsep Dasar Sistem Produksi Organisasi industri merupakan salah satu mata rantai dari sistem perekonomian, karena ia memproduksi dan mendistribusikan produk (barang atau jasa) menurut Rosnani Ginting (2007). Produksi merupakan fungsi pokok dalam setiap organisasi, mencakup aktivitas yang bertanggung jawab untuk menciptakan nilai tambah produk yang merupakan output dari setiap organisasi industri itu. Sistem produksi merupakan kumpulan dari sub sistem–sub sistem yang saling berinteraksi dengan tujuan mentrasformasi input produksi menjadi output produksi. Input produksi ini dapat berupa bahan baku, mesin, tenaga kerja, modal dan informasi, sedangkan output produksi merupakan produk yang dihasilkan berikut adalah hasil sampingannya seperti limbah, informasi, dan sebagainya. Sistem produksi memiliki komponen atau elemen struktural dan fungsional yang berperan penting dalam menunjang kontinuitas operasional sistem produksi itu. Komponen atau elemen struktural yang membentuk sistem produksi terdiri dari: bahan (material), mesin dan peralatan, tenaga kerja, modal, energi, informasi, tanah dan lain-lain. Sedangkan komponen atau elemen fungsional terdiri dari: supervise, perencanaan, pengendalian, koordinasi, dan kepemimpinan, 8
yang kesemuanya berkaitan dengan manajemen dan organisasi. Suatu sistem produksi selalu berada dalam lingkungan, sehingga aspek-aspek lingkungan seperti perkembangan teknologi, sosial dan ekonomi, serta kebijakan pemerintah akan sangat mempengaruhi keberadaan sistem produksi itu. Informasi
Informasi
INPUT
OUTPUT
Material Produk
Tenaga Kerja
Limbah
Dana
Proses Transformasi
Mesin Informasi
Informasi
Dana Masuk
Dana Keluar Proses Manajemen
Informasi
Informasi
Gambar 3.1. Alur Sistem Produksi
Elemen-elemen utama dalam sistem produksi adalah: input, proses, dan output, serta adanya suatu mekanisme umpan balik untuk pengendalian sistem produksi itu agar mampu meningkatkan perbaikan terus-menerus (continuous improvement).
2.1.1 Sistem Produksi Menurut Proses Menghasilkan Output Proses produksi merupakan cara, metode, dan teknik untuk menciptakan atau menambah kegunaan suatu produk dengan mengoptimalkan sumberdaya
9
produksi (tenaga kerja, mesin, bahan baku, dan dana) yang ada. Sistem produksi menurut proses menghasilkan output dibedakan menjadi dua jenis yaitu: a.
Proses Produksi Kontinyu (Continues Process) Pada proses ini, tidak memerlukan waktu setup yang lama
dikarenakan proses ini memproduksi secara terus menerus hanya untuk jenis produk yang sama.
b.
Proses Produksi Terputus (Intermittent Process/ Discrete System) Proses produksi terputus ini memerlukan total waktu set up yang
sangat lama karena pada proses ini memproduksi berbagai jenis spesifikasi barang sesuai pesanan, sehingga adanya pergantian jenis barang yang diproduksi tersebutlah yang akan membutuhkan kegiatan setup yang lebih lama dan berbeda dengan proses kontinyu.
2.1.2
Sistem Produksi Menurut Tujuan Operasinya Dilihat
dari
tujuan
perusahaan
melakukan
operasinya
dalam
hubungannya dengan pemenuhan kebutuhan konsumen, maka sistem produksi dibedakan menjadi empat jenis, yaitu: a. ETO (Engineering To Order), yaitu bila pemesan meminta produsen untuk membuat produk yang dimulai dari proses perancangannya. b. ATO (Assembly To Order), yaitu bila produsen membuat desain standar, modul-modul opsinya standar yang sebelumnya dan merakit suatu kombinasi tertentu dari modul-modul tersebut 10
sesuai dengan pesanan konsumen. Modul-modul standar tersebut bisa dirakit untuk berbagai tipe produk. c. MTO (Make To Order), yaitu bila produsen akhirnya menyelesaikan item hanya jika telah menerima pesanan konsumen untuk item tersebut. d. MTS (Make To Stock), yaitu bila produsen membuat item-item yang diselesaikan dan ditempatkan sebagai persediaan sebelum pesanan konsumen diterima. Item akhir tersebut baru akan dikirim dari sistem persediaannya setelah pesanan konsumen diterima.
2.1.3
Sistem Produksi Menurut Aliran Operasi dan Variasi Produk Kriteria dalam mengklasifikasi proses produksi adalah jenis aliran operasi
dari unit-unit produk yang melalui tahapan konversi. Ada tiga operasi, yaitu; Flow Shop, Job Shop, dan Proyek. Ketiga jenis dasar aliran operasi ini berkembang menjadi aliran modifikasi dari ketiganya, yaitu: Batch dan Continous. Adapun karakteristik dari masing-masing aliran operasi tersebut adalah sebagai berikut: a. Flow Shop, merupakan proses konversi dimana unit-unit output secara berturut-turut melalui urutan operasi yang sama pada mesin-mesin khusus yang ditempatkan pada sepanjang lintasan produksi. Proses jenis ini biasanya digunakan untuk produk yang mempunyai desain dasar yang tetap sepanjang waktu yang lama dan ditunjukan untuk pasar yang luas, sehingga diperlukan penyusunan bentuk proses produksi Flow 11
Shop yang bersifat MTS (Make To Stock). Contoh sistem produksi Flow Shop adalah; Pabrik Gudang Garam, Pabrik Semen Kujang, dan Pabrik Aqua. b. Job Shop, yaitu merupakan bentuk proses konversi dimana unit-unit yang dikelompokkan berdasarkan fungsinya. Contoh sistem produksi Job Shop antara lain adalah; Pabrik Toyota, Pabrik Sepatu Nike, dan Pabrik Motor Honda. c. Proyek, yaitu proses penciptaan satu jenis produk yang agak rumit dengan suatu pendifinisian urutan tugas-tugas yang teratur akan kebutuhan sumber daya dan dibatasi oleh waktu penyelesaian. Contoh sistem produksi Proyek antara lain adalah; proyek penggalian PDAM dan proyek monorail PT Bukaka. d. Batch, adalah bentuk maju dari Job Shop yang merupakan kombinasi dari Job Shop dan Flow Shop. Pada Batch, produk terstandarisasi, namun tidak terlalu standarisasi seperti produk yang dihasilkan pada aliran lintasan perakitan Flow Shop. Sistem Batch memproduksi banyaknya variasi produk dan volume, lama proses produksi untuk setiap produk agak pendek, dan suatu lintasan produksi dapat dipakai untuk beberapa tipe produk. Pada sistem ini, pembuatan produk pada tipe yang berbeda akan mengakibatkan pergantian peralatan produksi, sehingga sustem tersebut harus “general purpose”, dan fleksibel untuk produk dengan volume rendah tetapi variasinya tinggi. e. Continuos, yaitu bentuk ekstrim dari Flow Shop dimana terjadi aliran material yang konstan. Contoh dari proses produksi Continuos adalah; 12
industri penyulingan minyak, pemrosesan kimia, dan industri lainya yang tidak dapat mengidentifikasi unit-unit output urutan prosesnya secara tepat.
2.2
Pengertian Penjadwalan Penjadwalan menurut Murdifin Haming (2011) yaitu menentukan waktu
untuk melakukan suatu aktivitas. Maka, penjadwalan produksi berarti menentukan waktu untuk melakukan suatu aktivitas produksi. Produksi merupakan sesuatu yang berkaitan dengan kegiatan menghasilkan barang dan jasa. Suatu penjadwalan dapat dibuat dengan melakukan prioritas suatu pekerjaan yang datang pertama kali pada perusahaan, maka pekerjaan tersebut menjadi prioritas utama. Namun, masalah penjadwalan menjadi lebih sulit ketika jumlah pekerjaan yang dilakukan amat banyak dengan waktu ekspor (due date) yang berbeda-beda dengan penempatan pekerjaan pada lintasan produksi yang berbeda-beda. Penjadwalan dapat dikatakan baik apabila rata-rata waktu alir pada tiap mesin kecil, atau minus (tidak ada keterlambatan), jumlah job yang terlambat sedikit atau tidak ada jumlah mesin yang menganggur sedikit atau tidak ada, dan jumlah persediaan mencukupi kebutuhan produksi. Salah satu bagian dari sistem produksi yang dijalankan oleh suatu perusahaan. Suatu pabrik yang menggunakan sistem produksi flow shop, maka penjadwalan yang perlu dilakukan adalah pengalokasian jumlah tenaga kerja, dan beban kerja guna menghindari bottleneck pada suatu lintasan produksi. Sebaliknya, penjadwalan job shop memusatkan 13
perhatian memusatkan perhatian pada penempatan jobs di stasiun kerja, dan kapan ditempatkan
untuk
menghindari
keterlambatan.
Penjadwalan
adalah
pengalokasian sejumlah sumber daya untuk melakukan sejumlah tugas/operasi dalam jangka waktu tertentu. Terlepas dan jenis perusahaannya, setiap perusahaan perlu untuk melakukan penjadwalan sebaik mungkin agar dapat memperoleh utilitas yang maksimum dan sumber daya produksi dan aset lain yang dimilikinya. Penjadwalan yang baik akan memberikan dampak positif yaitu rendahnya biaya operasi dan waktu pengiriman, yang pada akhirnya dapat meningkatkan kepuasan pelanggan. Dalam hirarki pengambilan keputusan, penjadwalan merupakan langkah terakhir sebelum dimulainya operasi. Seperti telah dibahas pada awal buku ini kegiatan operasi dimulai dan perencanaan jangka panjang yang meliputi perencanaan
fasilitas
dan
kebutuhan
peralatan.
Selanjutnya,
dilakukan
perencanaan jangka menengah dimana keputusan yang berkaitan dengan penggunaan fasilitas, tenaga kerja, dan subkontrak dibuat. Dan perencanaan jangka menengah disusun suatu jadwal induk yang memerinci rencana agregat dan mengembangkan suatu jadwal menyeluruh (overall schedule) untuk produk yang akan dibuat. Jadwal menyeluruh menjabarkan perencanaan kapasitas dan jadwal induk kedalam perencanaan jangka pendek yang meliputi penjadwalan untuk tenaga kerja, bahan, dan mesin.
14
2.3
Tujuan Penjadwalan Penjadwalan dilakukan sebagai perencanaan agar semua kegiatan dalam
organisasi dapat berjalan dengan lancar. Adapun tujuan penjadwalan menurut studi pustaka, adalah sebagai berikut: Penjadwalan dilakukan untuk meningkatkan penggunaaan sumber daya atau mengurangi waktu tunggunya, sehingga waktu total proses dapat berkurang, dan produktivitas dapat meningkat, mengurangi barang setengah jadi atau mengurangi sejumlah pekerjaan yang menunggu dalam antrian ketika sumber daya yang ada masih mengerjakan tugas yang lain, mengurangi keterlambatan pada
pekerjaan
yang
mempunyai
batas
waktu
penyelesaian,
sehingga
meminimalisasi penalty cost (biaya tambahan) serta membantu pengambilan keputusan mengenai perencanaan kapasitas pabrik dan jenis kapasitas yang dibutuhkan sehingga penambahan biaya yang mahal dapat dihindarkan. Tujuan penjadwalan yaitu untuk mengetahui urutan dan waktu penyelesaian kegiatan yang harus dilakukan, mengurangi timbunan pekerjaan, dan pengefektifan penggunaan sumber daya. Dengan penjadwalan yang efektif, perusahaan dapat menggunakan asetnya dan menghasilkan kapasitas investasi yang lebih besar dan sebaliknya mengurangi biaya penjadwalan dapat menambah kapasitas dan fleksibelitas yang terkait, serta memberikan waktu pengiriman yang lebih cepat, dengan demikian pelayanan kepada pelanggan menjadi lebih baik dengan menggunakan konsep penjadwalan, maka keunggulan yang kompetitif dengan pengiriman yang dapat diandalkan.
15
Berdasarkan tinjauan studi pustaka, maka dapat disimpulkan bahwa tujuan penjadwalan yaitu: a. Meningkatkan penggunaan sumber daya dan mengurangi waktu tunggu. b. Mengurangi barang setengah jadi atau pekerjaan yang menunggu dalam antrian ketika sumber daya yang masih mengerjakan tugas yang lain. c. Mengurangi keterlambatan pada pekerjaan yang mempunyai batas waktu penyelesaian sehingga meminimalisasi penalty cost (biaya tambahan). d. Mengetahui urutan dan waktu penyelesaian aktivitas yang harus dilakukan. e. Memberikan informasi pelayanan kepada konsumen tentang kapan barang yang dipesan dapat diterima. f. Membantu pengambilan keputusan mengenai perencanaan kapasitas pabrik dan jenis kapasitas yang dibutuhkan sehingga penambahan biaya yang mahal dapat dihindari.
2.4
Kriteria Keberhasilan Penjadwalan Suatu penjadwalan dapat dikatakan berhasil apabila tujuan dari
penjadwalan dapat dicapai. Ukuran keberhasilan dari suatu pelaksanaan aktivitas 16
penjadwalan, khususnya penjadwalan job shop adalah meminimalisasi kriteriakriteria keberhasilan sebagai berikut: a. Minimalisasi Waktu Penyelesaian Kriteria ini dievaluasi dengan menentukan waktu penyelesaian ratarata untuk setiap job. b. Maksimalisasi Utilitas Kriteria ini dievaluasi dengan menghitung persentase waktu digunakannya fasilitas. c. Minimalisasi Persediaan WIP (Work In Process). Kriteria ini dievaluasi dengan menentukan jumlah job rata-rata dalam sistem tersebut. Hubungan antara banyaknya job dalam sistem dan persediaan WIP akan tinggi. d. Minimalisasi Waktu Tunggu Pelanggan Kriteria ini dievaluasi dengan menentukan jumlah keterlambatan ratarata. Suatu kelayakan yang amat diinginkan, apabila semua kriteria diatas dipenuhi. Namun, pada suatu penjadwalan terdapat tujuan utama penjadwalan berdasarkan salah satu kriteria keberhasilan penjadwalan. Sebagai contoh, perusahaan yang menggunakan Sistem Produksi MTS, mungkin melakukan penjadwalan pekerjaan dengan tujuan utama penjadwalan adalah meminimumkan jumlah mesin yang menganggur, agar kapasitas yang tersedia dapat dioptimalkan penggunaannya. Sebaliknya, perusahaan yang menggunakan Sistem Produksi MTO mungkin melakukan penjadwalan dengan tujuan utama meminimumkan
17
rata-rata keterlambatan (mean tardiness). Adapula perusahaan yang terlambat, apabila penalty untuk tiap keterlambatan adalah sama. Kriteria keberhasilan penjadwalan meminimumkan makespan, yaitu bertujuan untuk meraih utilisasi yang tinggi dari peralatan dan sumber daya dengan cara menyelesaikan seluruh pekerjaan secepatnya. Penjadwalan dengan kriteria keberhasilan meminimalisasi waktu alir bertujuan untuk mengurangi persediaan barang setengah jadi. Penjadwalan dengan kriteria keberhasilan pelaksanaan penjadwalan mengurangi jumlah job yang menganggur berarti akan meminimalisasi nilai dari maksimum ukuran hambatan. Semua kriteria keberhasilan pelaksanaan penjadwalan tersebut adalah dilandasi keinginan untuk memuaskan konsumen dan efisiensi biaya internal perusahaan.
2.5
Hambatan-hambatan Penjadwalan Untuk mencapai suatu kriteria keberhasilan penjadwalan tidaklah mudah.
Hal ini dikarenakan pada penjadwalan terdapat hambatan-hambatan penjadwalan yang menyebabkan suatu penjadwalan yang telah dilakukan dengan baik, namun tidak dapat diimplementasikan secara unik. Beberapa hambatan penjadwalan di PT. Rangga Olah Cipta Systems: a. Keterlambatan kedatangan bahan baku b. Tidak tercapainya target produksi yang telah ditetapkan
18
c. Kerusakan mesin atau peralatan yang menyebabkan kegiatan produksi menjadi terganggu. d. Produk
yang
dibuat
merupakan
New
Model,
sehingga
membutuhkan waktu penyesuaian untuk kegiatan produksi. e. Order yang datang saat sejumlah order tengah diselesaikan. f. Kecelakaan kerja g. Pembatalan pesanan h. Hari libur yang menyebabkan kegiatan produksi tidak sejalan i. Keterlambatan Messenger untuk mengantarkan produk yang sudah jadi.
2.6
Istilah-istilah Dalam Penjadwalan Perlu diketahui beberapa istilah pada penjadwalan agar memahami
penjadwalan yang dikerjakan. Adapun beberapa istilah yang berkaitam dengan penjadwalan: 1. Waktu Proses (Processing Time) Waktu proses adalah perkiraaan waktu penyelesaian suatu pekerjaan. Perkiraan waktu ini meliputi juga perkiraan waktu set up yang dibutuhkan. Simbol yang digunakan untuk waktu proses pekerjaan I adalah Ti.
19
2. Batas Waktu (Due Date) Batas waktu merupakan waktu maksimal yang dapat diterima untuk menyelesaikan pekerjaan tersebut. Kelebihan waktu dari waktu yang ditetapkan merupakan suatu keterlambatan. Batas waktu ini disimbolkan sebagai Di. 3. Keterlambatan (Lateness) Keterlambatan adalah penyimpangan antara waktu penyelesaian pekerjaan dengan batas waktu. Suatu pekerjaan akan mempunyai kelambatan positif jika diselesaikan sesudah batas waktu dan kelambatan positif jika diselesaikan sesudah batas waktu dan kelambatan negatif jika diselesaikan sebelum batas waku. Simbol keterlambatan ini adalah Li. Li = ci - di < 0 (negatif)
: Saat penyelesaian memenuhi batas.
Li = ci – di > 0 (positif)
: Saat penyelesaian melampaui batas.
4. Ukuran Keterlambatan (Tardinesss) Ukuran keterlambatan merupakan ukuran untuk keterlambatan positif. Jika suatu pekerjaan diselesaikan lebih cepat dari batas waktu yang telah ditetapkan, maka mempunyai nilai keterlambatan negatif tetapi ukuran kelambatan positif. Ukuran ini disimbolkan dengan Ti dimana Ti adalah maksimum dari (0, Li).
20
5. Kelonggaran (Slack) Kelonggaran adalah ukuran yang digunakan untuk melihat selisih waktu antara waktu proses dengan batas waktu yang telah ditetapkan. Slack dinotasikan dengan Si an dihitung dengan persamaan Si=di-ti. 6. Waktu Penyelesaian (Completion Time) Waktu penyelesaian merupakan rentang waktu antara saat pekerjaan dimulai (t=0), sampai dengan pekerjaan itu selesai. Disimbolkan dengan Ci. 7. Waktu Alir (Flow Time) Waktu alir adalah rentang waktu antara pekerjaan tersedia (dapat dimulai) dan saat pekerjaan selesai. Waktu alir sama dengan waktu proses ditambah dengan waktu tunggu sebelum pekerjaan diproses. 8. Waktu Tunggu (Waiting Time) Yaitu waktu tunggu pekerja
i
dari saat pekerjaan siap dikerjakan
sampai saat operasi pendahuluan selesai.
2.7
Metode-metode Penjadwalan Metode penjadwalan job shop secara garis besar dibedakan
menjadi dua, yaitu: 1. Job Shop Loading 2. Job Shop Sequencing 21
2.7.1
Job Shop Loading Job Shop Loading mengartikan bahwa kita harus memutuskan pada
pusat-pusat kerja yang mana suatu job harus ditugaskan. Ketika order tiba pada suatu job shop, kegiatan pertama pada penjadwalan adalah menugaskan order tersebut pada bermacam-macam pusat kerja untuk diproses. Permasalahan loading menjadi lebih sederhana ketika suatu job tidak dapat dipisah. Meskipun hal ini sering terjadi, biasanya suatu industri sering dalam prakteknya melakukan pemisahan job dan menugaskan bagian-bagian terpisah dari job tersebut kepada pusat-pusat kerja yang berbeda untuk meningkatkan utilisasi sumber daya. Untuk permasalahan yang sederhana dimana kita mengasumsikan tidak ada pemisahan job, maka job shop loading dapat dibuat dengan mudah menggunakan Gantt Chart dan metode penugasan. Loading dengan menggunakan Gantt Chart merupakan metode paling sederhana, paling tua, dan paling banyak digunakan untuk bermacam-macam aktivitas penjadwalan. Meskipun sederhana dan tervisualisasikan, Gantt Chart sangat lemah dalam mengevakuasi rencana-rencana alternatif untuk loading. Pengguna harus memakai cara trial error dalam improvisasi jadwal. Bila jumlah job meningkat, proses ini menjadi cukup sulit dan tidak layak.
22
2.7.1.1 Pendekatan Gantt Chart Merupakan alat peraga visual yang bermanfaat dalam loading dan scheduling. Nama ini didapatkan dari Henry Gantt (akhir 1800-an). Gantt Chart menunjukkan penggunaan sumberdaya, seperti work center dan tenaga kerja. Ketika digunakan dalam loading, Gantt chart menunjukkan loading dan waktu luang pada beberapa departemen, mesin, atau fasilitas. Gantt chart menunjukkan beban kerja dalam sistem sedemikian rupa sehingga manajer mengetahui penyesuaian apa yang sesuai. Sebagai contoh, ketika sebuah work center dibebani secara berlebihan, maka karyawan dari work center yang memiliki beban rendah dapat dipindahkan untuk sementara untuk dapat meningkatkan jumlah tenaga kerja. Atau jika job yang sedang menunggu dapat diproses pada work center yang berbeda, maka beberapa job pada work center dengan beban tinggi dapat dipindahkan kepada work center yang memiliki beban rendah. Peralatan serbaguna juga dapat dipindahkan di antara work center. Ketika digunakan dalam loading, Gantt chart menunjukkan loading dan waktu luang pada beberapa departemen, mesin, atau fasilitas. Gantt chart menunjukkan beban kerja dalam sistem sedemikian rupa sehingga manajer mengetahui penyesuaian apa yang sesuai. Sebagai contoh, ketika sebuah work center dibebani secara berlebihan, maka karyawan dari work center yang memiliki beban rendah dapat dipindahkan untuk sementara untuk dapat meningkatkan jumlah tenaga kerja. Atau jika job yang sedang menunggu dapat diproses pada work center yang berbeda, 23
maka beberapa job pada work center dengan beban tinggi dapat dipindahkan kepada work center yang memiliki beban rendah. Peralatan serbaguna juga dapat dipindahkan di antara work center. Contoh, suatu perusahaan pembuat kipas angin menerima pesanan untuk membuat empat jenis kipas angin, sebut saja model A, B, C dan D, untuk keperluan tertentu. Proses produksi dan setiap jenis kipas angin berbeda urutan dan waktunya. Jadwal proses produksi dan pembebanan kerja untuk setiap pusat kerja dapat digambarkan dalam suatu bagan Gantt sebagai berikut:
Gambar 2.2 Bagan Pembebanan Gantt
Gambar 3.2 dapat diketahui bahwa bengkel listrik memiliki beban yang penuh selama seminggu yang akan datang, sebaliknya bengkel cat memiliki tiga hari kerja yang kosong. Bengkel logam dan bengkel mesin masing - masing memiliki satu hari kosong dan satu hari kerja yang dijadwalkan untuk kegiatan pemeliharaan (maintenance) mesin atau ruang kerja. Penjadwalan dengan bagan Gantt dapat dilakukan dalam dua cara, yaitu penjadwalan maju dan penjadwalan mundur.
24
a. Penjadwalan Maju Dalam penjadwalan maju (forward scheduling), pekerjaan dimulai seawal mungkin sehingga pekerjaan biasanya selesai sebelum batas waktu yang dijanjikan (due date). Penjadwalan maju memiliki konsekuensi terjadinya akumulasi persediaan sampai hari pekerjaan itu diperlukan pada pusat kerja berikutnya. Teknik ini mengasumsikan bahwa pengadaan material dan operasi dimulai segera setelah pesanan diterima. Penjadwalan dilakukan atas setiap kegiatan operasi secara berurutan dari awal hingga seluruh kegiatan operasi selesai. Penjadwalan maju banyak digunakan dalam perusahaan dimana operasi dibuat berdasarkan pesanan dan pengiriman biasanya dilakukan segera setelah pekerjaan selesai.
b. Penjadwalan Mundur Dalam penjadwalan mundur (backward scheduling), berlawanan dengan penjadwalan maju, kegiatan operasi yang terakhir dijadwalkan lebih dulu, yang selanjutnya secara berturut-turut ditentukan jadwal untuk kegiatan sebelumnya satu persatu secara mundur. Akhirnya dengan mengetahui waktu tenggang dalam pengadaan barang (lead time), dapat ditentukan kapan saat dimulainya operasi. Melalui penugasan pekerjaan selambat mungkin, metode ini dapat meminimalkan persediaan karena pekerjaan baru selesai pada saat pekerjaan itu diperlukan pada stasiun kerja berikutnya. Namun, penggunaan metode ini harus disertai dengan perencanaan dan estimasi waktu tenggang yang akurat, tidak terjadi break down selama proses maupun perubahan due date yang lebih cepat. 25
Contoh, suatu perusahaan mendapat pesanan 2 pekerjaan, A dan B, yang keduanya diproses dengan menggunakan fasilitas mesin yang sama. Perusahaan menggunakan aturan first come first serve sehingga pekerjaan A yang datang lebih dulu mendapat prioritas untuk diselesaikan lebih dulu. Kedua pekerjaan dijadwalkan harus selesai dalam waktu 10 hari. Saat ini tidak ada pekerjaan dalam proses sehingga semua fasilitas dapat digunakan untuk mengerjakan kedua pekerjaan itu. Tabel berikut menunjukkan urutan proses yang diperlukan untuk mengerjakan pekerjaan A dan B, serta waktu proses yang diperlukan pada tiap mesin. Penjadwalan maju dan penjadwalan mundur dari pekerjaan A dan B digambarkan sebagai berikut. Pada
penjadwalan
maju,
proses
kegiatan
dimuai
dengan
mengerjakan pekerjaan A pada mesin 1 selama dua hari, dilanjutkan pada mesin 2 selama tiga hari dan pada mesin 3 selama satu hari. Pekerjaan B baru dapat dimulai pada hari ke-3 karena harus menunggu sampai A selesai diproses di mesin 1, kemudian dianjutkan ke mesin 3 pada hari ke7 dan diteruskan ke mesin 2 pada hari ke-8. pekerjaan B mengalami penundaan selama satu hari sebelum diproses di mesin 3 dalam waktu 10 hari. Saat ini tidak ada pekerjaan dalam proses sehingga semua fasilitas dapat digunakan untuk mengerjakan kedua pekerjaan itu. Tabel berikut menunjukkan urutan proses yang diperlukan untuk mengerjakan pekerjaan A dan B, serta waktu proses yang diperlukan pada tiap mesin.
26
Tabel 2.1 Data mesin dan waktu untuk pekerjaan A dan B Urutan Proses 1 2
Pekerjaan A Mesin Waktu (jam) A 2 B 3
3
C
Hari ke Mesin 1 Mesin 2 Mesin 3
1
Pekerjaan B Mesin Waktu (jam) A 3 C 1 B
Tabel 2.2 Penjadwalan maju 1 2 3 4 5 6 7
2
8
9
10
9
10
→Arah Penjadwalan
Tabel 2.3 Penjadwalan mundur Hari ke 1 2 3 4 5 6 7 8 Mesin 1 Mesin 2 Mesin 3
Arah Penjadwalan← Keterangan :
Pekerjaan A Pekerjaan B
Pada
penjadwalan
maju,
proses
kegiatan
dimulai
dengan
mengerjakan pekerjaan A pada mesin 1 selama dua hari, dilanjutkan pada mesin 2 selama tiga hari dan pada mesin 3 selama satu hari. Pekerjaan B baru dapat dimulai pada hari ke-3 karena harus menunggu sampai A selesai diproses dimesin 1, kemudian dilanjutkan ke mesin 3 pada hari ke-7 dan diteruskan ke mesin 2 pada hari ke-8. Pekerjaan B mengalami penundaan selama satu hari sebelum diproses di mesin 3 karena memberikan prioritas kepada A untuk diproses Iebih dulu. Pekerjaan A selesai dalam enam hari sedang B selesai dalam tujuh hari. Pada penjadwalan mundur, perencanaan 27
dimulai pada hari ke-l0 kemudian mundur menuju saat sekarang. Kedua pekerjaan berakhir pada mesin yang berbeda sehingga perencanaan dapat dilakukan secara simultan, yaitu A pada mesin 3 dan B pada mesin 2. Secara berturut-turut A diproses mulai akhir hari ke-l0 mundur selama satu hari pada mesin 3 kemudian tiga hari pada mesin 2 dan dua hari pada mesin 1. Sedangkan pekerjaan B diproses selama satu hari pada mesin 2, kemudian ditunda sementara untuk memberikan prioritas kepada A untuk selesai diproses pada mesin 2, baru dilanjutkan selama satu hari lagi pada mesin yang sama. kemudian satu hari pada mesin 3 dan tiga hari pada mesin 1. Secara keseluruhan jadwal menunjukkan bahwa A dimulai pada awal hari ke-5 sejak saat ini dan B dimulai pada awal hari ke-2 sejak saat ini. Kedua pekerjaan selesai tepat pada saat due date. Dapat dilihat disini bahwa pada penjadwalan maju kelebihan persediaan terakumulasi. Pekerjaan A selesai empat hari sebelum due date, sedangkan B selesai satu hari lebih cepat. Meskipun kelemahan dan metode penjadwalan maju berupa menumpuknya persediaan dalam proses (work-inprocess inventories), cara ini mudah dilakukan dan pekerjaan secara keseluruhan dapat selesai lebih cepat dibandingkan cara penjadwalan mundur. Perusahaan dapat memberitahukan kepada pemberi pekerjaan kapan pekerjaan diperkirakan akan selesai. Dalam penjadwalan mundur, pekerjaan B selesai dalam waktu yang lebih lama yaitu sembilan hari. Penjadwalan mundur banyak digunakan pada industri perakitan dan umumnya memiliki persediaan dalam proses yang lebih rendah dibandingkan pada penjadwalan maju. 28
c. Pendekatan Assigment Mencakup proses penugasan tugas atau job pada sumberdaya. Penugasan job pada mesin. Tujuan yang paling sering adalah untuk meminimasi biaya total atau waktu yang diperlukan untuk melaksanakan tugas yang ada. Satu karakteristik permasalahan penugasan yang penting adalah bahwa terdapat hanya satu job (atau pekerja) yang ditugaskan untuk satu mesin/projek. Setiap masalah penugasan menggunakan sebuah tabel. Angka-angka dalam tabel adalah waktu atau biaya yang berkaitan dengan tugas tertentu. Contoh, jika First Printing memiliki tiga karyawan typesetter yang tersedia (A, B, dan C) dan tiga job baru yang harus diselesaikan, maka tabelnya mungkin akan tampak sebagai berikut. Nilai dollar mewakili perkiraan perusahaan akan biaya untuk menyelesaikan job yang akan diselesaikan oleh setiap karyawan typesetter. Tabel 2.4.Penugasan First Printing Typesetter Job
A
B
C
R-34
$ 11
$ 14
$6
S-66
$8
$ 10
$ 11
T-50
$9
$ 12
$7
Assignment method mencakup penambahan dan pengurangan angka-angka yang sesuai dalam tabel untuk menemukan biaya peluang yang paling rendah untuk setiap tugas. Terdapat empat step yang ditempuh: a) Kurangi semua angka pada baris dengan angka terkecil yang terdapat pada baris tersebut dan kemudian, dari matriks yang 29
dihasilkan, kurangi angka yang paling kecil dalam kolom tersebut. Step ini memiliki tujuan untuk mengurangi angka dalam tabel sehingga tampak serangkaian angka nol, yang berarti biaya peluang sama dengan nol. Walaupun angka-angka berubah, soal pengurangan ini sama dengan yang sebelumnya, dan solusi yang sama akan optimal. b) Gambarkan garis lurus horisontal dan vertikal seminimal mungkin untuk mencoret semua angka nol dalam tabel. Jika jumlah garis sama dengan jumlah baris atau jumlah kolom yang dimiliki oleh tabel, maka penugasan yang optimal telah ditemukan (lihat step 4). Jika jumlah garis kurang dari jumlah baris atau kolom, maka lanjutkanlah pada step ke tiga. c) Kurangi setiap angka yang tidak tercoret dalam tabel dengan angka terkecil yang ditemukan yang juga tidak tercoret oleh garis. Tambahkan angka yang sama kepada angka yang ditutupi oleh dua garis. Jangan mengubah angka yang hanya tercoret oleh satu garis. Kembali ke step 2 dan teruskan hingga penugasan yang optimal ditemukan. d) Penugasan yang optimal akan selalu berada pada nilai nol pada tabel. Salah satu cara yang sistematis untuk membuat sebuah penugasan yang sah adalah memilih sebuah kolom atau baris yang berisi hanya satu kotak nol. Penugasan dapat dilakukan pada kotak tersebut, dan kemudian gambarkan garis melalui kolom dan baris tersebut. Penugasan telah dibuat, dan lanjutkan prosedur hingga 30
setiap orang atau mesin sudah ditugaskan pada satu job. Contoh, merujuk pada tabel biaya yang telah ditunjukkan. Penugasan job dengan biaya total minimal job typesetter didapatakan dengan cara menerapkan step 1 hingga 4. Step 1a: Dengan menggunakan tabel yang sebelumnya, kurangi semua angka dalam baris dengan angka terkecil yang terdapat dalam baris tersebut. Hasilnya ditunjukkan dibawah. Tabel 2.5 Step 1 b Job
A
B
C
R-34
5
8
0
S-66
0
2
3
T-50
2
5
0
Typesetter
Step 1 b: Dengan menggunakan tabel sebelumnya, kurangi semua angka dalam kolom dengan angka terkecil yang terdapat dalam kolom tersebut. Hasilnya ditunjukkan pada tabel di bawah. Tabel 2.6 Step 2 Job
A
B
C
R-34
5
6
0
S-66
0
0
3
T-50
2
3
0
Typesetter
Step 2: Gambarkan garis lurus horisontal dan vertikal seminimal mungkin yang diperlukan untuk menutupi semua angka nol. Karena dua garis sudah cukup untuk menutupi semua angka nol yang ada, maka solusi belum optimal. 31
Tabel 2.7 Step 3 Job Typesetter R-34
A
B
C
5
6
0
S-66
0
0
3
T-50
2
5
0
Angka terkecil yang tidak tertutupi Step 3: Kurangi semua angka dalam tabel dengan angka terkecil dari angka yang tidak tertutup garis (dalam tabel ini bernilai 2) dan menambahkannya ke angka yang ditutupi oleh dua garis. Tabel 2.8 Step 4 Job Typesetter R-34
A
B
C
3
4
0
S-66
0
0
5
T-50
0
1
0
Kembali ke step 2. Coret lagi nilai nol dengan garis lurus. Karena dibutuhkan tiga garis, maka penugasan yang optimal sudah ditemukan (lihat step 4). Tugaskan R-34 ke C, S-66 ke B, dan T-50 ke A. Dengan mengacu pada tabel biaya awal, maka terlihat bahwa: Biaya minimal = $6+ $10+ $9= $25 Catatan: Jika S-66 telah ditugaskan ke A, T-50 tidak dapat ditugaskan lagi pada lokasi yang bernilai nol. Permasalahan penugasan berisi maksimasi laba, efektivitas, atau pemberian imbalan dari penugasan orang kepada tugas tertentu atau job kepada mesin. Sangat mudah untuk menjadikan masalah ini menjadi soal minimasi dengan cara mengubah setiap angka dalam tabel menjadi sebuah peluang kerugian. Untuk mengubah sebuah masalah maksimasi menjadi 32
masalah minimasi yang sama, setiap angka dalam tabel dikurangi dengan angka yang terbesar dalam tabel tersebut. Kemudian step 1 dari assignment method empat step dilanjutkan. Hal ini menunjukkan bahwa meminimasi peluang kerugian menghasilkan solusi penugasan yang sama dengan permasalahan maksimasi sebelumnya.
2.7.2
Job Shop Sequencing Job Shop Sequencing adalah penjadwalan dengan melibatkan
aturan-aturan prioritas sequencing. Aturan-aturan prioritas sequencing diaplikasikan untuk seluruh job yang sedang menunggu dalam antrian. Bila pusat kerja telah kosong untuk suatu job baru maka job dengan prioritas terdahulu akan diproses. Pemilihan prioritas
sequencing
tersebut
mempertimbangkan
efisiensi penggunaan fasilitas penggunaan fasilitas dengan kriteria antara lain biaya set up, biaya persediaan WIP (Work In Progress), waktu menganggur, presentasi waktu menganggur, dan sebagainya. Beberapa aturan sequencing, antara lain sebagai berikut: 1. FISFS (First In System First Served) Adalah pemberian prioritas pekerjaan kepada pekerjaan yang pertama tiba di factory (bukan mesin). 2. FCFS (First Come First Served) Prioritas tertinggi diberikan untuk operasi yang masuk St (stasiun ke-t) terlebih dahulu. Artinya pekerjaan yang pertama datang, maka akan diproses terlebih dahulu. Aturan ini cocok 33
untuk tipe organisasi dimana konsumennya lebih mementingkan waktu pelayanan. Pekerjaan yang datang lebih awal pada suatu pusat kerja akan dikerjakan lebih dulu. Aturan ini banyak digunakan di bank, supermarket, kantor pos, dan sebagainya.
3. SPT (Shorted Processing Time) Prioritas tertinggi diberikan untuk operasi dengan waktu proses terpendek. Aturan ini biasanya meminimasi work in process, rata-rata keterlambatan (mean lateness) dan waktu penyelesaian rata-rata (mean flow time) produk. Pekerjaan yang paling cepat selesainya mendapat prioritas utama untuk dikerjakan terlebih dahulu. Cara ini sering kali diterapkan bagi perakitan atau jasa. 4. EDD (Erliest Due Date) Metode Earliest Due Date mengurutkan pekerjaanpekerjaan berdasarkan tanggal jatuh tempo (due date) yang terdekat. Metode ini dapat digunakan, untuk penjadwalan pada satu mesin (single machine) maupun untuk penjadwalan pada beberapa mesin (paralel machine). Parameter-parameter yang diperlukan dalam penjadwalan dengan metode EDD adalah waktu pemrosesan dan due date tiap pekerjaan. Prioritas tertinggi diberikan pada produk dengan due date (batas waktu penyelesaian) terpendek. Pekerjaan yang harus selesai paling awal dikerjakan lebih dahulu
34
dan aturan ini berjalan dengan baik bila waktu proses relatif sama. Contoh: pekerjaan 1 akan dijadwalkan di mesin A pada waktu nol. 5. LSF (Least Slack First) Mempertimbangkan selisih antara waktu yang tersisa antara batas akhir waktu penyelesaian satu pekerjaan dengan cara penyesuaian yang telah ditetapkan. Pekerjaan yang memiliki slack time terkecil mendapat prioritas untuk dikerjakan lebih dahulu. Slack time menunjukkan perbedaan antara waktu tersisa hingga waktu tanggal jatuh tempo dengan waktu proses yang tersisa. Merupakan pemberian prioritas kepada pekerjaan yang waktu senggangnya terkecil. Waktu senggang (slack) adalah selisih antara waktu jatuh tempo (due date) dan lama pengerjaan pekerjaan. 6. LWR (Last Work Remaining) Adalah pemberian prioritas kepada pekerjaan dengan jumlah pemrosesan total tersisa yang masih harus dikerjakan paling sedikit. 7. LPT (Longest Processing Time) Adalah pemberian prioritas kepada pekerjaan yang waktu pemrosesannya lebih panjang biasanya sangat penting dan diutamakan terlebih dahulu. Pekerjaan yang memiliki waktu pemrosesan paling lama akan dikerjakan terlebih dahulu, semakin lama, semakin besar pekerjaan, seringkali sangat penting dan kemudian dipilih lebih dahulu. Merupakan kebalikan dari metode 35
SPT dimana metode ini mengurutkan pekerjaan dari pemberian prioritas kepada pekerjaan yang waktu prosesnya paling lama. Contoh, CV. Sentosa memiliki lima pekerjaan yang akan diproses dengan menggunakan suatu pusat kerja yang sama. Data waktu proses dan kapan pekerjaan yang bersangkutan harus selesai ditunjukkan dalam tabel berikut ini. Di asumsikan kedatangan pekerjaan secara berturut-turut adalah A, B, C, D dan E.
Tabel 2.9 Data pekerjaan Waktu Batas Pekerjaan Proses Waktu A
10
15
B
6
10
C
11
21
D
12
18
E
9
16
Pengurutan pekerjaan berdasarkan beberapa aturan prioritas dijelaskan dalam Tabel 2.9 sampai dengan Tabel 2.10 berikut ini.
36
Tabel 2.10 Pengurutan Berdasarkan Metode SPT Urutan pekerjaan
Waktu Completion Batas Keterlambatan Proses Time (hari) Waktu
B
6
6
10
0
E
9
15
16
0
A
10
25
15
10
C
11
36
21
15
D
12
48
18
30
Jumlah
48
130
55
Rata-rata waktu penyelesaian pekerjaan
= 130/5 = 26 hari
Rata-rata waktu keterlambatan
= 55/5
Rata-rata jumlah pekerjaan dalam sistem
= 130/48 = 2,7 job
=11 hari
Tabel 2.11 Pengurutan Berdasarkan Metode LPT Urutan pekerjaan
Waktu Proses
Completion Time (hari)
Batas Waktu
Keterlambatan
D
12
12
18
0
C
11
23
21
2
A
10
33
15
18
E
9
42
16
26
B
6
48
10
38
Jumlah
48
158
80
84
Rata-rata waktu penyelesaian pekerjaan
= 158/5 = 31,6 hari
Rata-rata waktu keterlambatan
= 84/5 = 16,8 hari
Rata-rata jumlah pekerjaan dalam sistem
= 158/48 = 3,3 job
37
Tabel 2.12 Analisa Efektivitas Keterlambatan Keterangan
Metode SPT LPT
Rata-rata waktu penyelesaian pekerjaan
26
31,6
Rata-rata waktu keterlambatan
11
16,8
Rata-rata jumlah pekerjaan dalam sistem
2,7
3,3
Dan hasil pengurutan tersebut, diketahui perbedaan yang ada dan penggunaan aturan prioritas pengurutan. Dan ketiga aturan tersebut, SPT memberikan rata-rata Penyelesaian pekerjaan yang paling cepat dan rata-rata keterlambatan yang paling rendah. Hal ini tidak terjadi secara kebetulan dalam contoh ini tetapi SPT memang selalu superior dibandingkan aturan prioritas pengurutan yang lain. Kelemahan metode SPT adalah pekerjaan yang memiliki waktu proses terlama akan ditempatkan pada urutan terakhir. Hal ini tentunya dapat merugikan pemberi order yang bersangkutan apalagi kalau yang bersangkutan sebetulnya datang lebih awal. Meskipun secara keseluruhan cara ini menguntungkan perusahaan, karena semua pekerjaan akan selesai dalam waktu yang lebih pendek. Dalam menentukan urutan, tentunya perusahaan harus mengikuti aturan prioritas yang telah ditetapkan.
2.8
Perhitungan Metode Penjadwalan Perhitungan metode penjadwalan pada tinjauan pustaka ini dibatasi hanya
menggunakan lima metode sesuai dengan pengolahan data yang akan dilakukan. Kelima metode tersebut, antara lain: FCFS (First Come First Serve), SPT (Shortest Processing Time), LPT (Longest Processing Time), EDD (Erliest Due 38
Date), dan LSF (Least Slack Time). Sebelum melakukan perhitungan, maka perlu diketahui rumus yang digunakan pada penjadwalan adalah sebagai berikut:
{ }
Maximum Lateness =
Number of late Jobs=
∑ Mean Tardiness
=
Keterangan rumus: Maximum Lateness
: Jumlah keterlambatan maksimum
Number of late Jobs
: Jumlah pekerjaan terlambat
Mean Tardiness
: Rata-rata keterlambatan
39
