BUKU AJAR SISTEM PRODUKSI
Oleh : Tim Dosen Sistem Produksi Program Studi Teknik Industri
Fakultas Teknik Universitas Wijaya Putra 2009
KATA PENGANTAR
Mata kuliah Sistem Produksi adalah jenis mata kuliah keahlian berkarya di program Studi Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Wijaya Putra. Buku ajar Sistem Produksi ini berisi lingkup: keseimbangan lintasan, manajemen rantai pasok, teknologi operasi hingga just in time (JIT) . Program kuliah direncanakan menggunakan pendekatan student center learning, dimana mahasiswa harus aktif mencari bahan-bahan sendiri melalui text book maupun melalui online reading yang direkomendasikan. Mudah-mudahan buku ajar Sistem Produksi ini dapat menambah bahan belajar bagi mahasiswa teknik industri. Terimakasih kepada seluruh bapak/ibu dosen anggota tim penyusun buku ajar ini maupun pihak-pihak yang telah membantu penyusunan buku ajar ini. Demi penyempurnaan buku ajar ini, kami mengharapkan kepada semua pihak untuk dapat memberikan masukan dan saran.
Penyusun Tim Dosen Penyusun Buku Ajar Sistem Produksi
Buku Ajar Sistem Produksi BAB I PENDAHULUAN
A. Pengertian Manajemen Produksi / Operasi B. Ruang Lingkup Manajemen Produksi / Operasi C. Fungsi Manajemen Produksi / Operasi D. Issues dan Trend Manajemen Produksi / Operasi E. Perancangan Produk dan Proses Produksi
A. Pengertian Sistem Produksi : Chase, et al (2002): mengemukakan bahwa Sistem Produksi / Production System merupakan sistem yang menggunakan semua sumber daya untuk mengubah input menjadi output yang diinginkan. Sedangkan Manajemen Operasi / Operations Management merupakan perancangan, operasi, dan peningkatan sistem yang menciptakan dan menghasilkan produk utama dan jasa
A.1. Perbedaan Produk & Jasa Perbedaan mendasar antara produk dan jasa adalah jasa merupakan proses yang tak dapat disentuh (intangible process), sedangkan produk merupakan hasil fisik (physical output) dari sebuah proses. Value added services digolongkan dalam 4 kategori besar: 1. Information 2. Problem solving 3. Sales support 4. Field support
Program Studi Teknik Industri UWP
1
Buku Ajar Sistem Produksi Sedangkan core services digolongkan menjadi: 1. quality 2. flexibility 3. speed 4. price
Dalam suatu perusahaan, hubungan antara produksi dengan departemen lainnya dapat digambarkan sebagai berikut:
Finance
Suppliers
Purchasing
Produksi
Personnel
Labor Force
Marketing
Customer
Program Studi Teknik Industri UWP
2
Buku Ajar Sistem Produksi Penjelasan Hubungan: -
Produksi – Finance: budget, break even point, price per unit, dll
-
Produksi – Personnel: jumlah tenaga kerja yang harus di-hire per shift atau per day
-
Produksi – Marketing: produk yang harus diproduksi, forecast produk yang harus dipenuhi, dan kapan untuk kirim
-
Produksi – Purchasing: jumlah & jenis material yang harus di-order dan kapan material itu siap untuk diproduksi
B. Ruang Lingkup Manajemen Produksi / Operasi Perkembangan manajemen produksi / operasi setiap dekadenya bertambah, dimulai dari Motion & Time Study sampai dengan Internet World Wide Web. Tahun 1910s
Konsep Scientific Management Moving Assembly Line Economic Lot Size Industrial Psychology
Tools Time & Motion Study Activity Scheduling Sheet Economic Order Qty
1930s
Quality Control
Sampling Inspection & Statistics Activity Sampling
1940s
Multidiciplinary Team Approach to Complex System
Simplex Method of Linear Prog.
1950s - 1960s Operations Research
Simulation Waiting Line Decision Theory PERT & CPM Mathematical Programming
1970s
Widespread Use of Computer in Business
Shop Scheduling Inventory Control Forecasting, MRP Project Management
1980s
Manufacturing Strategy, JIT, TQC,
CAD/CAM, Robots, Kanban, etc
Program Studi Teknik Industri UWP
3
Buku Ajar Sistem Produksi
Tahun 1990s
Concept TQM
Tools Baldridge Quality Award ISO 9000 QFD
Business Process
Value Engineering
Electronic Enterprise
Internet
Supply Chain Management
SAP
2000s E-Commerce Sumber: Chase,et al. Operations Management. 2002
Internet; World Wide Web
Konsep Supply Chain Network (Chase, et al. 2002): “Managing the entire flow of information, materials, & services from raw materials suppliers through factories & warehouses to the end customer. Suppliers
Manufacturing
Distribution Customer
South America
Brazil Mexico UK
A B C
South East Asia
etc
C. Fungsi Manajemen Produksi / Operasi Chase, et al (2002) berpendapat bahwa fungsi manajemen produksi / operasi: -
Untuk menghasilkan atau mengantarkan suatu produk atau jasa.
-
Untuk mengubah input / masukkan menjadi output yang diinginkan melalui proses transformasi
Proses transformasi dapat digolongkan menjadi: 1. Fisik (seperti yang terjadi pada manufaktur)
Program Studi Teknik Industri UWP
4
Buku Ajar Sistem Produksi 2. Lokasi (seperti yang terjadi pada transportasi) 3. Transaksi / exchange (seperti dalam retail) 4. Penyimpanan (seperti pada gudang) 5. Fisiologi (seperti pada health care) 6. Informasi (seperti pada telekomunikasi) Contoh: -
Pada dept store terjadi proses informasi (customer dapat membandingkan harga & mutu), penyimpanan (stock yang tersedia), dan transaksi (menjual barang)
Pada fungsi manajemen produksi / operasi, keputusan manajemen dapat digolongkan menjadi 3 area utama: 1. Strategic (long term) decision merupakan keputusan untuk beberapa tahun ke depan, seperti: a. How will we make the product? b. Where do we locate the facility? c. How much capacity do we need? d. When should we add more capacity? 2. Tactical (intermediate term) decision merupakan keputusan untuk beberapa bulan ke depan, seperti: a. How many workers do we need? b. Should we work overtime or put in a second shift? c. When should we have material delivered? d. Should we have a finished goods inventory? 3. Operational decision merupakan keputusan untuk satu hari atau beberapa hari ke depan, seperti: a. What jobs do we work in today or this week? b. Whom do we assign to what task? c. What jobs have priority?
Program Studi Teknik Industri UWP
5
Buku Ajar Sistem Produksi
D. Issues dan Trends Manajemen Produksi / Operasi Russel & Taylor (1995) mengemukakan bahwa yang menjadi issue & trend dari manajemen produksi / operasi adalah sebagai berikut: 1. Intense Competition 2. Global workers, global sourcing & global financing: produksi akan dilakukan pada tempat yang paling cost saving / the cheapest 3. Importance of Strategy: dapat dengan cara partnership. Jenis partnership yang mungkin dilakukan: a. Partnership with other companies in the same company b. Partnership with educational institution c. Partnership with government 4. Product Variety and Customization 5. More services 6. Emphasis on Quality 7. Flexibiliy: diukur dengan kemampuan untuk melakukan perubahan desain produk, perubahan produk, dan perubahan volume permintaan serta perubahan proses teknologi 8. Advances in Technology 9. Worker Involvement: perusahaan yang menjadi terbaik di dunia adalah perusahaan / institusi yang menggunakan konsep “brain power” untuk menjadi best R&D, best education system, dan brightest people 10. Environmental Concerns Prediksi yang akan menjadi indicator kunci: a. Microelectronic b. Biotechnology c. New Material d. Aviation e. Telecommunication f.
Robots & Advanced Machine Tools
g. Computer & Software
Program Studi Teknik Industri UWP
6
Buku Ajar Sistem Produksi E. Product Design and Process Selection – Manufacturing Inti dari product design dan process selection adalah “Bagaimana suatu produk dirancang dan bagaimana prosesnya?” Ada 4 fungsi yang terkait dalam product design & process selection: 1. Sales & Marketing 2. Product Development / R&D 3. Manufacturing 4. Warehouse & Logistics
New Product Needs
Ideas
Marketing
Advanced Research Technical
Customer Market System
Promosi
Concept
Product Design Call
Product Spec
Process Planning
Products
Production
Warehouse & Logistics
Sales Order
Sales & Marketing
Aktivitas: - market research - customer survey - benchmarking - customer service - forecasting - promosi
Production Order
Product Development / R&D
Aktivitas: - design drawing - material trial - prototype (if any) - cost analysis - scale up produksi
Manufacturing
Aktivitas: - perencanaan jadwal produksi - pengorderan material - monitoring hasil produksi - produksi sesuai rencana - maintenance mesin / tools - evaluasi hasil produksi
Logistics
Aktivitas: - pengiriman - hitung volume kirim - packing list - material handling
Diagram Hubungan Marketing - Product Development - Production - Logistics
Program Studi Teknik Industri UWP
7
Buku Ajar Sistem Produksi E.1 Designing For the Customer Sebelum merancang produk, yang perlu diketahui oleh perusahaan adalah apa yang dibutuhkan oleh customer dan spesifikasi yang diinginkan untuk produk tersebut. Cara untuk mendapatkannya antara lain: -
Market research: survey, interview
-
Pelayanan purna jual bisa untuk improvisasi produk atau sebagai dasar/input produk baru berikutnya
-
Telepon bebas pulsa lebih ke arah terima keluhan untuk perbaikan produk yang sudah ada atau produk berikutnya
E.2 Value Analysis / Value Engineering (Nick Rich & Matthias Holweg : Lean Enterprise Research Centre, United Kingdom: 2000). Definisikan Value Analysis: “ a process of systematic review that is applied to existing product designs in order to compare the function of the product required by a customer to meet the requirement at the lowest cost consistent with the specified performance and reliability needed” Segala cara untuk meningkatkan nilai produk harus mempertimbangkan 2 elemen: 1. kegunaan produk ( use value ) 2. ownership ( esteem value ) Value analysis berfokus pada fungsi manajemen untuk menghasilkan nilai bagi pelanggan. Jika perusahaan ingin mengurangi biaya produk, maka harus bisa mengidentifikasi biaya yang tidak perlu atau item produk yang tidak memberikan nilai kegunaan bagi pelanggan. Benefit proses Value Analysis:
Speed of getting an effective design into the market without problems and through error free manufacturing and assembly processes
Program Studi Teknik Industri UWP
8
Buku Ajar Sistem Produksi
Reliability and durability of the product in the market which enhances the reputation of the product and the company
Low overall cost which enhances product margin and also releases finances within the business as well as allowing the ability to engage in price competition
Enhanced quality and compliance with minimal costs of warranty that allows company to differentiate its products based this perceived quality
Differentiation by creating product designs as platforms
To make a profit and survive
Peraturan dasar untuk menerapkan Value analysis: 1. tidak ada biaya yang bisa dihilangkan jika terdapat kompromi kualitas produk dan kehandalan produk 2. kemampuan jual juga merupakan hal yang tidak bisa dikompromi 3. aktivitas apapun yang mengurangi maintainability of the product akan meningkatkan biaya ownership untuk pelanggan dan dapat menurunkan nilai produk itu sendiri Kunci sukses untuk penerapan Value analysis adalah: a. Mendapatkan approval dari senior management b. Ajukan senior manager sebagai pimpinan proyek c. Pilih Operational leader d. Membuat prosedur pelaporan (reporting procedure) e. Mempresentasikan konsep Value analysis dan tujuannya ke seluruh middle dan senior manager f.
Menentukan fungsi bisnis mana saja yang akan menerima progress proyek value analysis
g. Memilih produk h. Membuat tujuan proyek value analysis i.
Memilih personil
j.
Melatih tim
Program Studi Teknik Industri UWP
9
Buku Ajar Sistem Produksi
E.3 Designing Products for Manufacture & Assembly Sebelum produk dibuat / difabrikasi, maka perlu dirincikan jenis material yang mau digunakan, bentuknya, warna, kemasan, dimensi, ketahanan (durability), dan toleransi yang diinginkan. Pada tahap ini, perlu didiskusikan dengan PPIC, Produksi, QA/QC, R&D, dan Purchasing.
E.4 Process Selection Pada tahap ini, dilakukan pemilihan proses produksi yang cocok untuk produk yang ingin dibuat. Type-type proses produksi: 1. Proses Konversi 2. Proses Fabrikasi 3. Proses Assembly 4. Proses Pengujian
E.5 Process Flow Structures Ada 4 jenis struktur proses menurut Chase, et al (2002): 1. Job Shop: cocok untuk produksi batch kecil tapi variantnya banyak, dan kebanyakan produk ini mempunyai urutan proses yang berbeda-beda. Contoh: commercial printing, airplane manufacturing 2. Batch Shop: cocok untuk produk yang relative stabil, dan diproduksi secara periodic baik untuk pelanggan maupun untuk persediaan Contoh: kimia, personal care products, home care products 3. Assembly Line: cocok untuk produksi yang membutuhkan beberapa workstation tapi dengan kecepatan yang terkendali dan berurutan Contoh: assembly of toys 4. Continuous Flow: cocok untuk konversi atau proses yang lebih banyak lagi Contoh: petroleum, chemicals, dan beer
Program Studi Teknik Industri UWP
10
Buku Ajar Sistem Produksi
E.6 Manufacturing Process Flow Design Tools yang bisa dipakai: Assembly drawings, assembly charts, route sheets & flow process charts
E.7 Performance Measures for Development Projects Dimensi pengukuran yang digunakan untuk suatu projects adalah time to market, productivity dan quality.
Performance
Measures
Impact on Competitiveness
Dimension Time to Market
-
Frequency of new product
-
introduction -
to
customer / competitor
Time from initial concept to
-
market introduction -
Responsiveness
Quality
of
–
design
close to market
Number started and number
-
Frequency of projects
-
Number of project
projects
-
Frequency of project
Cost of materials & tooling
-
Economics
started -
Percentage of sales coming for new products
Productivity
-
Actual versus plan
-
Engineering
-
hours
per
per project -
Actual versus plan
development -
Freshness & breadth of line
Quality
-
Conformances: reliability in
Program Studi Teknik Industri UWP
-
Reputation:
customer
11
Buku Ajar Sistem Produksi use -
-
Design:
loyalty performance
&
-
Relative attractiveness
customer satisfaction
to
Yield: factory & field
share -
customer:
market
Profitability: cost of on going service
Program Studi Teknik Industri UWP
12
Buku Ajar Sistem Produksi BAB II FORECASTING (PERAMALAN)
A. Pengertian Forecast Forecast / Peramalan merupakan suatu prediksi yang akan terjadi di masa mendatang, dan berguna untuk perusahaan dalam hal mengambil keputusan. Forecast (James B. Dilworth and Lawrence P. Ettkin): dugaan terhadap apa yang akan terjadi dii masa mendatang ( A forecast is an inference of what is likely to happen in the future; Forecasting is more of an art than a science ). B. Type Forecast Dilworth and Ettkin membagi forecast ke dalam 3 kategori: a. Forecast Teknologi (Technological Forecast): merupakan estimasi kecepatan perkembangan teknologi b. Forecast Ekonomi (Economic Forecast): merupakan predikis bisnis di masa mendatang. Di Amerika Serikat, forecast ini biasanya diterbitkan oleh unit pemerintahan atau organisasi khusus. c. Forecast Permintaan (Demand Forecast) merupakan tingkat permintaan yang diharapkan untuk suatu barang atau jasa untuk beberapa periode mendatang. C. Komponen Forecasting Demand 1. Time Frame: short range (mingguan), medium range (1 bulan – 24 bulan), long range (>24 bulan) forecast 2. Demand Behavior 3. Metode Forecasting: ada 2 yakni kuantitatif dan kualitatif. a. Kuantitatif: time series, causal methods (regression analysis), simulation biasanya untuk short & medium range forecast b. Kualitatif: forecast yang membutuhkan managerial judgment, keahlian, dan pendapat orang yang ahli dalam bidangnya biasanya untuk medium & long range forecast 4. Proses Forecasting
Program Studi Teknik Industri UWP
13
Buku Ajar Sistem Produksi Dalam proses forecast, tidak cukup menggunakan metode kuantitatif saja untuk mengestimasikan masa depan, tapi membutuhkan proses yang terus menerus yang membutuhkan monitoring secara konstan dan penyesuaian (adjustment). Langkah pertama dalam proses forecast adalah mem-plot data historis untuk mengetahui trend dan menentukan metode yang tepat. Untuk detailnya adalah seperti alur proses dibawah ini (Russel & Taylor: 1995)
1. Identifikasi Tujuan Forecast
2. Kumpulkan data historis
3. Plot Data dan Identifikasi Patternnya
4. Pilih Model Forecast yang paling sesuai
5. Hitung Forecast
6. Cek akurasi Forecast
Tidak OK
7. Apakah akurasi ok? OK 8. Adjust berdasarkan tambahan kuaitatif
9. Monitoring Forecast
Program Studi Teknik Industri UWP
14
Buku Ajar Sistem Produksi QUANTITATIVE METHOD: Time Series Method Merupakan teknik statistic yang menggunakan data historis yang diakumulasikan dalam periode wakt tertentu. Asumsi dalam metode ini adalah apa yang terjadi di waktu lampau akan terjadi lagi di waktu yang akan mendatang. Dalam hal ini akan disimulasikan metode Simple Moving Average 3 months & 5 months dan Exponential Smoothing.
Period Bulan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan
Demand Original 37 40 41 37 45 50 43 47 56 52 55 54 -
Moving Average Exponential Smoothing 3 month 5 month α = 0.30 α = 0.50
39.33 39.33 41.00 44.00 46.00 46.67 48.67 51.67 54.33 53.67
37 37.90 38.83 38.28 40.30 43.21 43.15 44.30 47.81 49.07 50.85 51.79
40.00 42.60 43.20 44.40 48.20 49.60 50.60 52.80
37 38.50 39.75 38.38 41.69 45.84 44.42 45.71 50.86 51.43 53.21 53.61
60 55
50 Moving Average 3 month
45
Moving Average 5 month Exponential Smoothing α = 0.30
40
Exponential Smoothing α = 0.50
Demand
35 30 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan 1
2
3
4
5
6
7
Program Studi Teknik Industri UWP
8
9
10
11
12
13
15
Buku Ajar Sistem Produksi
A. Moving Average: Metode ini berguna untuk memprediksi forecasting demand yang relative stabil tapi tidak dapat menunjukkan demand behavior ataupun seasonal pattern.
B. Exponential Smoothing: Metode ini memiliki catatan sukses yang lebih baik ketimbang moving average. Metode ini menggunakan factor smoothing constant (a weighting factor) yang disebut α. Smooting constant ini memiliki range 0 sampai dengan 1. Contoh: α = 0.20 artinya forecast kita untuk periode berikutnya didasarkan pada 20% dari demand terbaru dan 80% dari demand sebelumnya.
Penjelasan kalkulasi untuk Moving Average & Exponential Smoothing: a. Moving Average 3 month: F4 = (D1+D2+D3)/3 = (37+40+41)/3 = 39.33 b. Moving Average 5 month: F6 = (D1+D2+D3+D4+D5+D6)/5 = (37+40+41+37+45)/5 = 40 c. Exponential Smoothing dengan α = 0.30 : F2 = 0.3 x 37 + 0.7 x 37 = 37 F3 = 0.3 x 40 + 0.7 x 37 = 37.9 d. Exponential Smoothing dengan α = 0.50: F2 = 0.5 x 37 + 0.5 x 37 = 37 F3 = 0.5 x 40 + 0.5 x 37 = 38.5
Program Studi Teknik Industri UWP
16
Buku Ajar Sistem Produksi Mengukur Keakurasian Forecast Forecast akan selalu berbeda dengan actual, dan perbedaan inilah yang disebut Forecast Error. Salah satu cara untuk mengukur forecast error adalah MAD (Mean Absolute Deviation) MAD merupakan cara termudah untuk mengukur forecast error dan merupakan rata-rata dari perbedaan forecast dengan actual demand. Rumusnya didefinisikan sebagai berikut: ∑|
|
Dimana: t = the periode number Dt = permintaan pada periode t Ft = forecast pada periode t N = banyaknya jumlah periode І І = nilai absolute Period Bulan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TOTAL
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Demand Exponential Smoothing Original α = 0.30 Error (Dt - Ft) I Dt - Ft I 37 0.00 0.00 40 37 3.00 3.00 41 37.90 3.10 3.10 37 38.83 -1.83 1.83 45 38.28 6.72 6.72 50 40.30 9.70 9.70 43 43.21 -0.21 0.21 47 43.15 3.85 3.85 56 44.30 11.70 11.70 52 47.81 4.19 4.19 55 49.07 5.93 5.93 54 50.85 3.15 3.15 557.00 470.69 49.31 53.39
Program Studi Teknik Industri UWP
17
Buku Ajar Sistem Produksi MAD = 53.39 / 11 = 4.85 Secara umum, semakin kecil nilai MAD, maka akan semakin akurat forecastnya.
QUANTITATIVE METHOD: Causal Relationship – Regression Analysis Metode regresi digunakan dengan cara mendapatkan hubungan matematis diantara 2 variabel atau lebih. Bentuk yang paling sederhana adalah Linear Regression.
Dimana: y = variable dependent a = intercept b = the slope of the line x = variable independent ̅
̅
∑ ∑
̅̅
Dimana: n = number of periods ̅
̅
Program Studi Teknik Industri UWP
∑
∑
18
Buku Ajar Sistem Produksi x y (period) (demand) 1 37 2 40 3 41 4 37 5 45 6 50 7 43 8 47 9 56 10 52 11 55 12 54 78 557
xy
x2
y2
y1 = 35.2 + 1.72x
37 80 123 148 225 300 301 376 504 520 605 648 3,867
1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 650
1,369 1,600 1,681 1,369 2,025 2,500 1,849 2,209 3,136 2,704 3,025 2,916 26,383
36.92 38.64 40.36 42.08 43.8 45.52 47.24 48.96 50.68 52.4 54.12 55.84
r= r^2 =
0.90 0.80
y dan y1
Actual vs Linear Regression 60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0 1
2
3
4
5 y
6
7
8
9
10
11
12
13
y1 = 35.2 + 1.72x
Correlation Merupakan pengukuran kekuatan hubungan antara independent dan dependent variable. Nilai dari korelasi adalah -1 sampai dengan +1; dimana -1 menunjukkan bahwa bila dependent variable naik maka independent variable akan turun ; sedangkan untuk yang +1 menunjukkan bahwa bila dependent variable naik maka independent variable akan naik
Program Studi Teknik Industri UWP
19
Buku Ajar Sistem Produksi juga. Dan nilai 0 menunjukkan tidak ada atau kecil hubungan antara independent variable dengan dependent variable. Rumus dari Correlation ( r ) adalah: ∑ √[ ∑
(∑
∑ ∑ )][ ∑
(∑
)]
Coefficient of Determination Sedangkan rumus dari koefisien determinasi adalah Pada contoh diatas koefisien determinasinya adalah 0.8 yang berarti 80% dari demand memiliki pengaruh atas periode yang ada.
QUALITATIVE METHOD: Methode ini disebut juga Subjective Forecasting Method (Dilworth: 1993). Adapun metode – metodenya adalah sebagai berikut: a. Field Force Sales: estimasi sales ini berasal dari sales di setiap wilayahnya / teritori. Metode ini cocok digunakan untuk new product b. Jury of Executive: metode ini melibatkan eksekutif dalam mengambil keputusan, dan metode ini hanya membutuhkan waktu yang sedikit diantara metode lainnya. c. Users’ Expectation: dalam metode ini, perusahaan mendapatkan ide – ide langsung dari customer yang ada di luar perusahaan, bisa melalui survey, telepon dsb. d. Delphi method: merupakan prosedur untuk mendapatkan informasi dan pendapat – pendapat dari individu dengan cara mengedarkan questionnaire supaya dapat mengembangkan sebuah consensus forecast di masa mendatang.
Program Studi Teknik Industri UWP
20
Buku Ajar Sistem Produksi Type dan Karakteristik dari Forecast (Dilworth:1993) Range of Forecast
Time Span
Applications
Characteristics
Forecast Method
Long
Biasanya >5
-
tahun -
Product
Biasanya
planning
umum
Research
kualitatif
program Plant location
-
Capital plan
Medium/Intermediate 1<x<2 tahun
Numerik
-
dan Teknologi Demografi Judgement
-
-
Economics
Time series,
Capital & cash
regression,
budget
economic
Production
&
index
Inventory
&
judgement
control 1 hari < x < 1 Short
-
tahun
-
Short
run Item
control:
dibeli
penyesuaian
diproduksi
untuk Trend dan exploration, judgement,
karyawan
dan
produksi
exponential
Overtime
smoothing,
decision -
Program Studi Teknik Industri UWP
Purchasing
21
Buku Ajar Sistem Produksi USING THE FORECAST FUNCTION IN EXCEL (AND OPEN OFFICE CALC) By Dave Piasecki : Inventoryops.com; Januari 2010 Menurut Microsoft Help pada Forecast function,” Forecast (x, known_y’s, known_x’s) memberikan nilai prediksi dependent variable (dipresentasikan dengan data y) untuk nilai spesifik x independent variable (dipresentasikan dengan data x) dengan menggunakan regresi linier untuk memprediksi nilay y dari nilai x Regresi Linier adalah bentuk analisis regresi dan digunakan untuk menghitung hubungan matematis antara 2 atau lebih set data. Contoh:
Interest rate Units sold
Year 1 7.75 3500
Year 2 6.25 5000
Year 3 5.5 6500
Year 4 5.75 6000
Year 5 6 5654
=forecast(f2,b3:e3,b2:e2)
Dari ilustrasi diatas terlihat bahwa pada saat suku bunga naik, maka penjualan menurun, begitu juga sebaliknya, pada saat suku bunga turun, maka penjualan meningkat.
Program Studi Teknik Industri UWP
22
Buku Ajar Sistem Produksi BAB III KESEIMBANGAN LINI
Definisi Keseimbangan Lini
Penjadwalan dari pekerjaan lini produksi yang menyeimbangkan kerja yang dilakukan pada setiap stasiun kerja. Keseimbangan lini dapat melakukan dua hal dasar yang biasa terjadi yakni mencari minimasi jumlah stasiun setelah diberikan waktu siklus, atau mencari minimasi waktu siklus berdasarkan jumlah stasiun kerja yang diberikan. (Bedworth, 346)
Pengelompokkan tugas dalam stasiun kerja sehingga dapat meningkatkan ratarata produksi untuk mencapai efisiensi maksimum, yang melibatkan tenaga kerja, fasilitas, dan peralatan. (Hamid, 255)
Definisi-definisi lain yang berkaitan
Stasiun Kerja: Pengelompokkan sejumlah pekerjaan perakitan ke dalam pusatpusat kerja
Waktu menganggur: Waktu suatu stasiun kerja jika berada dibawah siklus idealnya. (Nasution, 149)
Waktu siklus: waktu yang diberikan sama pada seluruh stasiun kerja, berdasarkan produksi rata-rata, sebagai waktu antara untuk menyelesaikan pada lini produksi. Jika rata-rata produksi adalah 10 unit per jam, sebagai contoh, maka waktu siklusnya adalah 6 menit. (Bedworth, 346; Hamid, 256)
Permasalahan dalam Keseimbangan Lini
Permasalahan keseimbangan lintasan paling banyak pada proses perakitan dibandingkan pada proses pabrikasi. Pabrikasi dari sub komponen-komponen biasanya memerlukan mesin-mesin berat dengan siklus panjang. Ketika beberapa operasi dengan peralatan yang berbeda dibutuhkan secara proses seri, maka terjadilah kesulitan dalam menyeimbangkan panjangnya siklus-siklus mesin, sehingga utilisasi kapasitas menjadi rendah. Pergerakkan terus-menerus kemungkinan besar dicapai dengan operasioperasi perakitan yang dibentuk secara manual ketika beberapa operasi dapat dibagi-
Program Studi Teknik Industri UWP
23
Buku Ajar Sistem Produksi bagi menjadi tugas-tugas kecil dengan durasi waktu yang pendek. Semakin besar fleksibilitas dalam mengkombinasikan beberapa tugas, maka semakin tinggi pula tingkat keseimbangan yang dapat dicapai. Hal ini akan membuat aliran yang mulus dengan utilisasi tenaga kerja dan perakitan yang tinggi. (Nasution, 150)
MASUKAN
KELUARAN
Kinerja waktu dari tugas Kebutuhan Pendahuluan Tingkat Output
Pengelompokkan tugas-tugas pada stasiun kerja dengan kapasitas / tingkatan output yang sama
KESEIMBANGAN LINTASAN
Gambar Elemen Utama Permasalahan Keseimbangan Lini
Data yang diperlukan
Suatu diagram jaringan kerja Setiap simpul menggambarkan penugasan pada stasiun kerja tersebut, angka dekat simpul menunjukkan waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan tugas tersebut, dan anak panah menggambarkan urutan kerjanya.
Data waktu baku pekerjaan tiap operasi
Data tingkatan produksi yang diinginkan pada konveris waktu tertentu (waktu yang melebihi dari petunjuk ini dapat disesuaikan sesuai yang ada pada proses)
Waktu siklus yang disesuaikan dengan tingkatan produksi yang diinginkan
Rumus dan aturan yang digunakan
Waktu yang dibutuhkan untuk hasil produksi: C Dimana
AT (Satuan = jam) OR
C = Waktu siklus AT = Waktu operasi kerja OR = Produksi rata-rata
Stasiun kerja minimum secara teoritis: N Dimana
T C
N = Banyaknya stasiun kerja T = Total waktu seluruh penugasan
Program Studi Teknik Industri UWP
24
Buku Ajar Sistem Produksi
Efisiensi lini (Line Efficiency), merupakan perbadingan dari total waktu per stasiun kerja terhadap keterkaitan waktu maksimum dengan jumlah stasiun kerja. Line Efficiency (LE) =
T x100% NC
Keseimbangan Waktu Menganggur (Balance Delay), merupakan ukuran ketidakefisienan lintasan yang dihasilkan dari waktu menganggur sebenarnya yang disebabkan karena pengalokasian yang kurang sempurna diantara stasiunstasiun kerja. Jumlah BD dengan LE adalah sama dengan satu. Balance Delay (BD) =
100.NC T NC
Banyaknya jumlah stasiun kerja harus lebih kecil dari banyaknya jumlah kerja atau penugasannya.
Waktu kerja atau waktu produksi tidak boleh melebihi waktu siklus (Bedworth, 364)
Metode-metode yang Digunakan 1. Metode Helgeson-Birnie (Bobot Posisi) – Ranked Positional Weight (RPW) Pendekatan yang menggunakan sistem ranking, menjumlahkan seluruh waktu untuk operasi seperti disebut sebagai bobot posisi, dan ranking operasi yang diurutkan berdasarkan penurunan bobot posisi. Tahapan-tahapan dalam melakukan metode ini: a) Hitung waktu siklus yang diinginkan b) Buat matriks pendahulu berdasarkan jaringan kerja perakitan c) Hitung bobot posisi tiap operasi yang dihitung berdasarkan jumlah waktu operasi tersebut dan operasi-operasi yang mengikutinya. d) Urutkan operasi-operasi mulai dari bobot posisi terbesar sampai dengan bobot posisi terkecil e) Lakukan pembebanan operasi pada stasiun kerja mulai dari operasi dengan bobot posisi terbesar sampai dengan bobot posisi terkecil, dengan kriteria total waktu operasi lebih kecil dari waktu siklus.
Program Studi Teknik Industri UWP
25
Buku Ajar Sistem Produksi f)
Hitung efisiensi rata-rata stasiun kerja yang terbentuk
g) Gunakan prosedur trial and error untuk mencari pembebanan yang akan menghasilkan efisiensi rata-rata yang lebih besar, jika masih dimungkinkan. h) Ulangi prosedur ini sampai tidak ditemukan lagi stasiun kerja yang memiliki efisiensi rata-rata yang lebih tinggi.
2. Metode Wilayah
Metode ini dikembangkan oleh Bedworth, sebagai sarana untuk mengatasi kekurangan metode bobot posisi. Prinsipnya, metode ini berusaha membebankan terlebih dahulu pada operasi yang memiliki tanggung jawab keterdahuluan yang besar. Pendekatan yang melakukan penukaran kerja setelah keseimbangan direalisasikan. Metode ini tidak praktis digunakan untuk jaringan yang besar. Tahapan-tahapan dalam melakukan metode ini: a) Hitung waktu siklus yang diinginkan b) Kembangkan bentuk jaringan pendahuluan sesuai bentuk awal c) Buatlah suatu wilayah awal dari kiri ke kanan. Gambarkan kembali jaringan tersebut, dengan memasukkan seluruh kerja sampai ke wilayah terakhir; sampai seluruh pekerjaan ke daerah paling ujung sedapat mungkin. d) Dalam setiap tingkatan wilayah diurutkan tingkatan kerja dari waktu operasi yang terbesar ke yang terkecil. Hal tersebut akan memberikan kepastian bahwa kerja yang paling berat akan dipertimbangkan
untuk
diletakkan
pertama
kali,
memberi
kesempatan untuk sebuah kombinasi yang lebih baik dengan kerja yang lebih kecil berikutnya.. e) Mengurutkan kerja berdasarkan urutan barisan, membentuk suatu area terstruktur dari proses. I. Wilayah paling kiri adalah wilayah pertama II. Dalam wilayah, kerja yang paling berat (besar) yang ditempatkan pertama kali.
Program Studi Teknik Industri UWP
26
Buku Ajar Sistem Produksi f)
Pada akhir penugasan dari setiap stasiun, putuskan apakah waktu utilisasi dapat diterima. Jika tidak, periksa kembali seluruh kerja yang memiliki hubungan relasi yang dekat. Ambil keputusan jika utilisasi dapat ditingkatkan melalui penggantian kerja dalam stasiun yang memiliki area sama atau lebih awal dari kerja yang dipertimbangkan untuk masuk ke stasiun. Jika ya, perubahan dapat dilakukan. Pembentukan stasiun telah selesai.
3. Metode Pembebanan Berurut Tahapan-tahapan untuk melakukan metode ini: a) Hitung waktu siklus yang diinginkan b) Buat matriks operasi pendahulu (P) dan operasi pengikut (F) untuk setiap operasi berdasarkan jaringan kerja perakitan. c) Perhatikan baris di matriks kegiatan pendahulu P yang semuanya terdiri dari angka 0, dan bebankan elemen pekerjaan terbesar yang mungkin terjadi, jika ada lebih dari 1 baris yang memiliki seluruh elemen sama dengan nol. d) Perhatikan nomor elemen di baris matriks kegiatan pengikut F yang bersesuaian dengan elemen yang telah ditugaskan. Setelah itu kembali perhatikan lagi baris matriks pada matriks P yang ditunjukkan,
ganti
nomor
identifikasi
elemen
yang
telah
dibebankan ke stasiun kerja dengan nol. e) Lanjutkan penugasan elemen-elemen pekerjaan itu pada tiap stasiun kerja dengan ketentuan bahwa waktu total operasi tidak melebihi waktu siklus. f)
Hitung efisiensi rata-rata yang terbentuk.
g) Gunakan prosedur trial and error untuk mencari pembebanan yang akan menghasilkan efisiensi rata-rata lebih besar dari efisiensi rata-rata pada langkah f).
4. Metode Comsoal Metode ini dikembangkan oleh A. L. Arcus (1965), yang didasarkan pada berkembangnya sejumlah cukup besar pemecahan yang layak bagi masalah keseimbangan lini. Metode ini dikomputerisasikan sehingga
Program Studi Teknik Industri UWP
27
Buku Ajar Sistem Produksi memberikan pemecahan optimal bagi masalah, dan dapat dihasilkan dalam waktu yang relatif singkat. Tahapan-tahapan untuk melakukan metode ini: a) Memeriksa informasi terdahulu (Precedence Information) yang disusun dalam daftar A, yang mentabulasikan jumlah total tugas yang tepat mendahului setiap tugas tertentu. (Setiap tugas yang bernilai nol berarti tidak ada tugas yang mendahului) b) Selanjutnya, periksa tugas-tugas yang tidak mempunyai tugas yang mendahuluinya (yang bernilai nol), dan ini dimasukkan ke dalam daftar B, “daftar tersedia”. c) Daftar B yang ada kemudian dibagi dengan menempatkan ke dalam daftar C tugas-tugas yang waktu pelaksanaannya tidak lebih besar daripada waktu tersisa yang tersedia pada stasiun yang mendapat tugas tersebut. Daftar C dinamakan “daftar sesuai” d) Dalam bentuk COMSOAL yang paling sederhana, penugasan kemudian dilakukan dengan memilih secara acak (random) dari daftar C tugas untuk diberikan pada stasiun1. Jikalau banyak pilihan, dapat dilakukan pembobotan untuk penentuan tugas. 1. Bobotlah tugas yang sesuai dengan proporsi waktu tugas. Pengaruh pembobotan ini adalah memberikan tugas yang besar, peluang lebih tinggi untuk terpilih ketimbang tugas yang kecil. 2. Bobotlah tugas yang sesuai dengan 1/X, dimana X adalah sama dengan total tugas yang tidak terpilih dikurangi 1, dikurangi dengan semua tugas yang mengikuti tugas yang sedang dipertimbangkan (P = Tugas Pendahulu) X = N – 1 – P, dimana N adalah tugas yang tidak terpilih. 3. Bobotlah tugas yang sesuai dengan jumlah total semua tugas yang berikutnya ditambah 1. Akibat dari aturan ini adalah mendahulukan tugas-tugas yang bila terpilih,
Program Studi Teknik Industri UWP
akan
digantikan
dan
dengan
demikian
28
Buku Ajar Sistem Produksi memperluas daftar yang tersedia. (Rumus = F + 1), dimana F adalah tugas yang mengikuti. 4. Bobotlah tugas yang sesuai dengan waktu tugas tersebut dan waktu semua tugas yang mengikutinya. Hasil dari aturan ini adalah menggabungkan manfaat dari aturan 1 dan aturan 3, dengan memilih tugas ynag besar secara dini pada tiap-tiap stasiun di keseluruhan urutan, atau mendahulukan tugas yang walaupun kecil tapi memperluas daftar yang tersedia. e) Hilangkan tugas yang telah terpilih dari daftar B dan C (kedua daftar ini dibiarkan kosong) f)
Perbarui daftar A dengan memeriksa secara sekilas tugas lanjutan setelah tugas stasiun1 tadi, dan kurangkan 1 dari catatan angka “jumlah total tugas yang mendahului”
g) Perbarui
tugas
yang
tersedia
dalam
daftar
B,
dengan
memindahkan dari daftar A smua tugas yang kini terdaftar tanpa mempunyai tugas yang mendahuluinya. h) Pindahkan dari daftar B ke daftar C tugas-tugas yang sesuai dengan sisa waktu yang ada pada stasiun1 i)
Pilihlah secara acak dari daftar C suatu tugas untuk diberikan, sehingga stasiun1 telah penuh sesuai waktu siklusnya.
j)
Hilangkan tugas yang terpilih dari daftar B dan C. Ulangi langkah f) sampai i), hingga stasiun1 telah ditugasi sepenuh mungkin, dan teruskan prosedur di atas, stasiun demi stasiun, sampai semua elemen telah diberi tugas.
Kesimpulan Keseimbangan lintasan digunakan dalam produksi masal (batch) terutama dalam lintas perakitan. Penyeimbangan lintasan bertujuan untuk memenuhi permintaan dan membebankan pekerjaan pada beberapa stasiun kerja sedemikian rupa sehingga tercapai keseimbangan kecepatan kerja antar stasiun yang akan menghasilkan tingkat efisiensi lintasan yang maksimal.
Program Studi Teknik Industri UWP
29
Buku Ajar Sistem Produksi Tidak ada cara yang menjamin optimalitas untuk melakukan pembebanan operasi pada stasiun kerja.
Beberapa metode yang dijelaskan di atas merupakan metode
heuristik . Masih harus dilakukan trial and error untuk menyempurnakan hasil yang diperoleh dari model-model di atas.
Penetapan stasiun kerja yang optimal ditentukan oleh kecepatan lintasan. Kecepatan lintasan ditentukan oleh keseimbangan antara kapasitas dan ramalan permintaan, serta waktu operasi terpanjang. Semakin kecil kecepatan lintasan, maka jumlah stasiun kerja akan semakin meningkat.
Program Studi Teknik Industri UWP
30
Buku Ajar Sistem Produksi
BAB IV OPERATIONS SCHEDULING / MANUFACTURING EXECUTION SYSTEMS
A. THE NATURE AND IMPORTANCE OF WORK CENTER (Chase, et al, 2002) Work center merupakan area dalam perusahaan dimana sumber daya yang produktif diatur dan pekerjaan diselesaikan. Work center dapat berupa satu mesin, beberapa mesin, ataupun tempat dimana pekerjaan diselesaikan. Ada beberapa type scheduling: -
Forward scheduling merupakan penjadwalan yang dimulai dari order kemudian dibuatkan jadwal ke depannya
-
Backward scheduling merupakan penjadwalan yang dimulai dari tanggal / waktu pekerjaan itu harus selesai kemudian ditarik mundur sehingga dapat mengetahui kapan pekerjaan itu harus dimulai. Contoh: MRP
B. TYPICAL SCHEDULING AND CONTROL FUNCTIONS Fungsi – fungsi berikut ini harus dilakukan dalam menjadwalkan dan mengendalikan suatu operasi: -
Mengalokasikan order, perlengkapan dan personil ke work center ataupun lokasi yang telah ditentukan
-
Menentukan urutan aktivitas / menentukan prioritas pekerjaan
-
Memulai aktivitas pekerjaan yang telah dijadwalkan disebut juga Dispatching
Program Studi Teknik Industri UWP
31
Buku Ajar Sistem Produksi Seorang pembuat jadwal (scheduler) dalam mengambil keputusan harus berdasarkan pada urutan-urutan operasi, status aktivitas yang sudah ada, prioritas pekerjaan, material, dan kemampuan sumber daya yang ada. Dalam menyusun jadwal, seorang production planning perlu berkoordinasi dengan departemen produksi dan departemen terkait lainnya untuk mengetahui apakah ada bottleneck atau tidak.
C. TUJUAN PENJADWALAN WORK CENTER 1. Untuk mencapai batas waktu yang ditentukan 2. Untuk meminimasi lead time 3. Untuk meminimasi waktu setup atau biaya 4. Untuk meminimasi work in process inventory 5. Untuk memaksimalkan penggunaan mesin dan tenaga kerja
D. JOB SEQUENCING Proses untuk menentukan pekerjaan mana yang mulai lebih dulu pada suatu mesin atau pada suatu work center disebut dengan job sequencing atau priority sequencing. Priority rules adalah rules yang digunakan untuk menetapkan job sequence.
E. PRIORITY RULES AND TECHNIQUE Ada beberapa teknik yakni: 1. Scheduling N jobs on One machine 2. Scheduling N jobs on Two machines 3. Scheduling a Set Number of Jobs on the same Number of machines 4. Scheduling N jobs on M machines
Program Studi Teknik Industri UWP
32
Buku Ajar Sistem Produksi E.1 Scheduling N jobs on One machine (n/1) Disini ada beberapa teknik yakni: FCFS, SOT, DDATE, LCFS, Random , dan STR rule Ilustrasi: Tukang fotocopi menerima orderan dari 5 customer, dan disusun berdasarkan yang lebih dulu pesan. Adapun datanya sebagai berikut:
Jobs A B C D E
Waktu Proses Batas Waktu 3 5 4 6 2 7 6 9 1 2
Slack 2 2 5 3 1
a. Metode FCFS (First Come First Served) Rule Disusun berdasarkan urutan pekerjaan / jobs
Jobs Waktu Proses Batas Waktu Flow Time Jumlah Hari Keterlambatan A 3 5 0+3 = 3 0 B 4 6 3+4 = 7 1 C 2 7 7+2 = 9 2 D 6 9 9+6 = 15 6 E 1 2 15+1 = 16 14 Total Flow Time = 3 + 7 + 9 + 15 + 16 = 50 hari 23 Rata2 Flow Time = 50/5 = 10 hari Rata2 waktu keterlambatan = 23/5 = 4.6 hari
Program Studi Teknik Industri UWP
33
Buku Ajar Sistem Produksi
b. Metode SOT (Shortest Operating Time) Rule Disusun berdasarkan waktu proses yang terpendek Jobs Waktu Proses Batas Waktu Flow Time Jumlah hari keterlambatan E 1 2 0+1 = 1 0 C 2 7 1+2 = 3 0 A 3 5 3+3 = 6 1 B 4 6 6+4 = 10 4 D 6 9 10+6 = 16 7 12 Total flow time = 1+3+6+10+16 = 36 hari Rata2 flow time = 36/5 = 7.2 hari Rata2 keterlambatan = 12/5 = 2.4 hari
c. Metode DDATE (Due Date) Rule Disusun berdasarkan job yang memiliki batas waktu (due date) yang terkecil.
Jobs Waktu Proses Batas Waktu Flow Time Jumlah hari keterlambatan E 1 2 0+1 = 1 0 A 3 5 1+3 = 4 0 B 4 6 4+4 = 8 2 C 2 7 8+2 = 10 3 D 6 9 10+6 = 16 7 12 Total flow time = 1+4+8+10+16 = 39 hari Rata2 flow time = 39/5 = 7.8 hari Rata2 hari keterlambatan = 12/5 = 2.4 hari
Program Studi Teknik Industri UWP
34
Buku Ajar Sistem Produksi d. Metode LCFS (Late Come First Served) Rule Disusun berdasarkan pekerjaan terakhir, dalam hal ini job E. Jobs E D C B A
Waktu proses Batas waktu Flow time Jumlah hari keterlambatan 1 2 0+1 = 1 0 6 9 1+6 = 7 0 2 7 7+2 = 9 2 4 6 9+4 = 13 7 3 5 13+3 = 16 11 20 Total flow time = 1+7+9+13+16 = 46 hari Rata2 flow time = 46/5 = 9.2 hari Rata2 jumlah hari keterlambatan = 20/5 = 4 hari
e. Metode STR (Slack Time Remaining) Rule STR = Time remaining before due date – Remaining Processing time Disusun berdasarkan STR yang terkecil
Jobs Waktu proses Batas waktu Flow time Jumlah hari keterlambatan E 1 2 0+1 = 1 0 A 3 5 1+3 = 4 0 B 4 6 4+4 = 8 2 D 6 9 8+6 = 14 5 C 2 7 14+2 = 16 9 16 Total flow time = 1+4+8+14+16 = 43 hari Rata2 flow time = 43/5 = 8.6 hari Rata2 hari keterlambatan = 16/5 = 3.2 hari
Program Studi Teknik Industri UWP
35
Buku Ajar Sistem Produksi
f.
Metode Random Rule
Jobs Waktu proses Batas waktu Flow time Jumlah hari keterlambatan D 6 9 0+6 = 6 0 C 2 7 6+2 = 8 1 A 3 5 8+3 = 11 6 E 1 2 11+1 = 12 10 B 4 6 12+4 = 16 10 27 Total flow time = 6+8+11+12+16 = 53 hari Rata2 flow time = 53/5 = 10.6 hari Rata2 hari keterlambatan = 27/5 = 5.4 hari
Summary of Comparison among Rules Rule FCFS SOT Ddate LCFS Random STR
Total Waktu Selesai 50 36 39 46 53 43
Rata2 Waktu Selesai Rata2 Keterlambatan 10 4.6 7.2 2.4 7.8 2.4 9.2 4 10.6 5.4 8.6 3.2
SOT merupakan metode yang terbaik, dan secara matematis selalu yang terbaik untuk n/1 (Chase, et al: 2002, p.593)
E.2 SCHEDULING N JOBS ON TWO MACHINES (n/2) Digunakan pada kondisi 2 atau lebih pekerjaan dilakukan pada 2 mesin. Metode yang digunakan adalah metode Johnson (Johnson’s Rule). Step-nya adalah sebagai berikut: -
Buat daftar waktu tiap pekerjaan pada kedua mesin ~ List the operation time for each job on both machines
-
Pilih waktu yang terpendek ~ Select the shortest operation time
Program Studi Teknik Industri UWP
36
Buku Ajar Sistem Produksi -
Jika waktu terpendek ada di mesin pertama, lakukan pekerjaan pertama kali di mesin tersebut, jika waktu terpendek ada di mesin kedua, lakukan pekerjaan tersebut terakhir kali ~ If the shortest time is for the first machine; do the job first; if it is for the second machine; do the job last
-
Lakukan langkah 2 & 3 sampai tiap pekerjaan selesai ~ Repeat steps 2 and 3 for each remaining job until the schedule is complete
Ilustrasi: ITERASI 1: Step 1: List the operation time for each job on both machines Job A B C D
Operation Time Machine 1 Machine 2 3 2 6 8 5 6 7 4
Step 2: Select the shortest operation time Dalam hal ini waktu yang terpendek adalah Job A dan terdapat pada mesin 2 Step 3: If the shortest time is for the first machine, do the job first; if the shortest time is for the second machine, do the job last Ternyata waktu terpendek ada pada mesin 2, oleh karena itu, job A dilakukan pada tahap terakhir.
Program Studi Teknik Industri UWP
37
Buku Ajar Sistem Produksi ITERASI 2: Job B C D
Operation Time Machine 1 Machine 2 6 8 5 6 7 4
Step 2: Pilih waktu yang terpendek, dan ini jatuh pada Job D di mesin 2 Step 3: Berhubung waktu terpendek jatuh pada mesin 2, berarti Job D dikerjakan terakhir (kedua dari yang terakhir; karena job A adalah yang terakhir)
ITERASI 3: Job B C
Operation Time Machine 1 Machine 2 6 8 5 6
Step 2: Pilih waktu yang terpendek, dan ini jatuh pada Job C di mesin 1 Step 3: Berhubung waktu terpendek jatuh pada mesin 1, berarti Job C dikerjakan lebih dulu dibandingkan dengan Job B
Dengan demikian, urutan pekerjaan adalah C B D A dengan waktu 25 hari Mach 1 Mach 2
C (5) idle
B (6) C (6)
D (7) B (8)
A (3) D (4)
idle A (2)
21 hari 25 hari
E.3 SCHEDULING A SET NUMBER OF JOBS ON THE SAME NUMBER OF MACHINES Beberapa pekerjaan diinginkan dimulai pada waktu yang sama, dan juga menginginkan tiap operator dialihkan ke tiap mesinnya. Metode yang digunakan adalah the Assignment Method. Metode ini juga dipergunakan dalam metode transportasi pada Linear Programming.
Program Studi Teknik Industri UWP
38
Buku Ajar Sistem Produksi Karakteristik dari Assignment method / Metode Penugasan adalah sebagai berikut: 1. Ada n objek yang akan dialokasikan ke n tempat 2. Satu objek harus dialokasikan ke satu tempat 3. Hanya satu criteria yang dapat digunakan, seperti minimum cost, maximum profit, minimum waktu, dst. ILUSTRASI: ITERASI 1: Kurangkan masing-masing baris dengan angka terkecil yang dimilikinya
Job I II III IV V
Machines A B C D E 5 6 4 8 3 6 4 9 8 5 4 3 2 5 4 7 2 4 5 3 3 6 4 5 5
ITERASI 2: Kurangkan masing – masing kolom dengan angka terkecil yang dimilikinya
Job I II III IV V
Machines A B C D E 2 3 1 5 0 2 0 5 4 1 2 1 0 3 2 5 0 2 3 1 0 3 1 2 2
Dalam hal ini yang berubah adalah kolom pada mesin D, karena kolom lainnya angka terkecilnya adalah 0.
Job I II III IV V
Machines A B C D E 2 3 1 3 0 2 0 5 2 1 2 1 0 1 2 5 0 2 1 1 0 3 1 0 2
Program Studi Teknik Industri UWP
39
Buku Ajar Sistem Produksi ITERASI 3: Buat garis seminimum mungkin untuk merangkul jumlah angka nol. Jika jumlah garis sama dengan jumlah job atau jumlah mesin, tidak masalah. Jika jumlah garis tidak sama dengan jumlah job atau jumlah mesin, maka kurangi dengan angka terkecil pada angka yang tidak terkena garis, dan tambahkan angka terkecil tersebut pada angka yang terkena cross
Job I II III IV V
Machine A B C D E 2 3 1 3 0 2 0 5 2 1 2 1 0 1 2 5 0 2 1 1 0 3 1 0 2
Pada table diatas angka terkecilnya adalah 1, berarti angka 1 ini akan menjadi angka pengurang pada semua angka yang tidak tertutup garis; dan angka 1 ini akan menjadi angka penambah pada angka yang terkena cross saja Machines Job A B C D E I 1 3 0 2 0 II 1 0 4 1 1 III 2 2 0 1 3 IV 4 0 1 0 0 V 0 4 1 0 3
Dengan demikian, alokasinya adalah sebagai berikut: Job I mesin E = $3 Job II mesin B = $4 Job III mesin C = $2 Job IV mesin D = $5 Job V mesin A = $3 Total = $17
Program Studi Teknik Industri UWP
40
Buku Ajar Sistem Produksi F. SHOP FLOOR CONTROL Salah satu aspek dari shop floor control adalah menjadwalkan prioritas pekerjaan. Shop floor control disebut juga Production Activity Control F.1 Tools of Shop Floor Control 1. Daftar harian kerja 2. Report Status: a. Report antisipasi keterlambatan b. Report scrap / reject c. Report rework d. Report summary performance e. Daftar kekurangan material 3. Input / Output Report: intinya adalah menaikkan kapasitas atau menurunkan input Selain itu diperlukan integritas data, dalam hal ini adalah computerized system dalam suatu perusahaan, seperti bar code system
Program Studi Teknik Industri UWP
41
Buku Ajar Sistem Produksi
BAB V SUPPLY CHAIN MANAGEMENT
A. Supply Chain Strategy Idenya adalah mengaplikasikan pendekatan sistem secara total untuk mengatur seluruh aliran informasi, material dan pelayanan dari supplier bahan baku dari pabrik dan gudang sampai dengan pemakai akhir (end custoemer). Salah satu sebab mengapa supply chain menjadi hot topic adalah banyak perusahaan mendapatkan keuntungan yang significant dengan menerapkan supply chain operations. Contoh: Komputer Dell mendapatkan order langsung dari customer melalui internet dan memproduksi barang tersebut secara langsung. Dell tidak pernah mengirimkan computer hasil produksinya melalui pusat distribusi. Tapi hal yang perlu diingat adalah tidak semua perusahaan menjalankan konsep supply chain seperti Dell (dengan menghilangkan distributor), tapi perusahaan harus menerapkannya sesuai kebutuhan. B. Measuring Supply Chain Performance Efisiensi supply chain dapat diukur berdasarkan besar kecilnya investasi inventory dalam supply chain. 2 jenis pengukuran yang biasa digunakan dalam mengevaluasi supply chain adalah inventory turn over dan weeks of supply.
Inventory turnover =
cos t _ of _ goods _ sold average _ aggregate _ inventory _ value
Program Studi Teknik Industri UWP
42
Buku Ajar Sistem Produksi
Note: -
Cost of goods sold adalah annual cost perusahaan untuk memproduksi barang ataupun jasa customer. Kadang disebut juga cost of revenue. Dan ini tidak termasuk biaya (expense) penjualan dan administrasi.
-
Average aggregate inventory value adalah total value semua item dalam inventory untuk perusahaan yang dinilai dalam value, termasuk bahan baku, work in process, finished goods, dan distribution inventory yang dimiliki oleh perusahaan.
Dalam kebanyakan kasus, khususnya pada saat distribution inventory adalah dominant, maka yang digunakan adalah weeks of supply
Weeks of supply =
Average _ aggregate _ inventory _ value x 52 weeks cos t _ of _ goods _ sold
Ilustrasi: Dell computer melaporkan tahun 1999 adalah sebagai berikut: -
Net revenue (fiscal year 1999) = 18,243
-
Cost of revenue (fiscal year 1999) = 14,137
-
Cost of production material (fiscal year 1999) = 6,423
-
Production material on hand (25 January 1999) = 234
-
Work in process and finished goods on hand (25 January 1999) = 39
-
Production material – days of supply : 6 days
Inventory turnover = 14,137 / (234 + 39) = 51.78 turns per year Weeks of supply = ((234+39) / 14,137) x 52 weeks = 1 week C. Supply Chain Design Strategy Masalah utama dalam supply chain adalah mismatch antara type produk dengan type supply chain.
Program Studi Teknik Industri UWP
43
Buku Ajar Sistem Produksi
-
Functional product : contohnya toko sayur dan gas stations. Karena product ini
merupakan produk yang memenuhi kebutuhan dasar, dan tidak banyak berubah, dan demandnya juga terprediksi. Biasanya product life cyclenya 2 tahun lebih. Karena stabilnya ini produk, maka banyak mengundang kompetisi, sehingga margin profit juga berkurang. -
Innovative product: biasanya life cycle produknya hanya beberapa bulan saja. Dan
konsep supply chain yang digunakan berbeda dengan yang stabil, dan harus mengetahui 2 fungsi yang berbeda: fungsi fisik dan fungsi mediasi market. Fungsi fisik tak lain adalah merubah bahan baku menjadi produk; sedangkan fungsi mediasi market adalah produk yang dibuat benar – benar produk yang diingini oleh customer. Keuntungan dari innovative product adalah high profit margin dalam waktu singkat, tapi jika terlalu berlebihan maka produk tersebut akan menjadi tumpukan stock saja. Supplier yang dipilih haruslah supplier yang flexible dan cepat tanggap. Supply chain harus dikonfigurasikan responsive terhadap perubahan agar menghindari biaya kelebihan inventory dan kehilangan penjualan.
Berikut adalah diagram matrix untuk jenis functional product dan innovative product:
Efficient SCM Responsive SCM
Functional Prod Innovative Prod match mismatch mismatch match
D. Outsourcing Chase et, al (2002) mendefinisikan outsourcing sebagai berikut: “ Outsourcing is the act of moving some of a firm’s internal activities and decision responsibility to outside providers.” Dalam hal ini yang ditransfer adalah aktivitas, orang, fasilitas, peralatan, teknologi, dan asset lainnya serta tanggung jawab. Benefit dari outsourcing adalah perusahaan dapat memfokuskan pekerjaan pada business core-nya.
Program Studi Teknik Industri UWP
44
Buku Ajar Sistem Produksi
Salah satu area yang paling berkembang dalam outsourcing adalah logistic area. “Logistics is a term that refers to the management functions that support the complete cycle of material flow.”
Cakupannya dari pembelian material produksi, sampai ke
perencanaan dan pengendalian WIP; ke pembelian, pengiriman & distribusi produk jadi. Sekarang sebuah perusahaan logistic memiliki computer tracking yang dapat mengurangi resiko transportasi dan dapat memastikan posisi barang tersebut. Contoh perusahaan yang menerapkan logistic yang tracking technology adalah Federal Expres (FedEx; DHL; dan Hewlett Packard). Berikut beberapa alasan mengapa perlu outsourcing: Organizationally Driven Reasons: -
Meningkatkan keefektifan dengan memfokuskan yang terbaik
-
Meningkatkan fleksibilitas untuk perubahan bisnis
-
Meningkatkan value produk dan customer
Improvement Driven Reasons: -
Meningkatkan kualitas dan produktivitas
-
Meningkatkan manajemen dan pengendalian
-
Mendapatkan ide yang inovatif
-
Meningkatkan kredibilitas dan image
Financially Driven Reasons: -
Mengurangi investasi asset
Revenue Driven Reasons: -
Mendapatkan akses pasar dan kesempatan bisnis dalam network
-
Mempercepat ekspansi
-
Meluaskan penjualan dan kapasitas produksi
-
Meningkatkan keterampilan
Cost Driven Reasons: -
Mengurangi biaya
-
Merubahn biaya tetap menjadi biaya variable
Employee Driven Reasons: -
Meningkatkan komitmen dan energi pada area yang bukan inti (non core area)
-
Memberikan jenjang karir yang lebih baik
Program Studi Teknik Industri UWP
45
Buku Ajar Sistem Produksi
E. Value Density (Value per Unit of Weight)
Keputusan penting adalah bagaimana suatu item dikirim? Cara mengirim ini mengacu pada metode transportasi. Ada 5 metode transportasi yang dikenal: 1. Highway (trucking): fleksibilitas tinggi karena item dapat dikirim ke hampir semua lokasi. Waktu transit juga bagus dan biaya biasanya terjangkau untuk jumlah kecil dan jarak pendek 2. Rail: biaya murah tapi waktu transit lebih panjang 3. Water: kapasitas besar dan biaya murah, tapi waktu transit sangat lambat, tapi banyak area di dunia ini yang tidak dapat akses untuk water carrier 4. Pipeline: sangat dikhususkan untuk cairan, gas. Tidak perlu kemasan dan biaya juga sangat murah. Tapi biaya awal untuk membuat pipa sangat mahal 5. Air / Udara: cepat tapi paling mahal.
Ilustrasi: Cost of shipping dari Bloomington, Indiana ke Littleton, Massachussets. Diasumsikan inventory carrying cost rate adalah 30% setiap tahunnya dari nilai produk. Cost rate ini mencakup cost of capital, insurance, biaya gudang, dsb.
Sebagai contoh sebuah item
harganya $100 dan biaya inventorynya adalah $30 tiap tahunnya. Alternatif lainnya adalah melalui highway service yang disediakan oleh UPS (United Parcel Service) dimana hanya membutuhkan 8 hari untuk pengiriman tersebtu dan Fed Ex menawarkan 2 hari melalui udara.
Solusi Masalah ini adalah biaya transportasi via udara dibandingkan dengan biaya highway + cost of carrying inventory dengan tambahan 6 hari Shipping cost saving = Air shipping cost – Regular
Program Studi Teknik Industri UWP
46
Buku Ajar Sistem Produksi
Service Weight (pound) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
UPS 8 day 3.3 3.6 3.85 4.1 4.3 4.5 4.65 4.75 4.85 5
Fed Ex 2 day 18.25 20.5 22.5 24.5 26.75 28.75 30.75 32.75 34.75 36.75
Cost Saving Break Even BE Prod Value with UPS Prod value per pound 14.95 3,031.53 3,031.53 16.9 3,426.94 1,713.47 18.65 3,781.81 1,260.60 20.4 4,136.67 1,034.17 22.45 4,552.36 910.47 24.25 4,917.36 819.56 26.1 5,292.50 756.07 28 5,677.78 709.72 29.9 6,063.06 673.67 31.75 6,438.19 643.82
Note: Shipping cost savings = Inventory carrying cost Item value = (365*shipping cost savings) / (0.3 * 6) Kolom terakhir menunjukkan bahwa item apa pun yang valuenya lebih besar dari kolom tersebut harus dikirim via FedEx. Contoh: Untuk pengiriman 5 pound suatu item yang average valuenya lebih besar dari $910.47 maka harus dirim via FedEx.
F. Global Sourcing Tujuan global sourcing tak lain adalah meminimasi biaya, baik itu biaya buruh maupun biaya material, serta biaya transportasi. Dengan demikian suatu perusahaan harus memindahakan perusahaan manufakturnya ke lokasi yang lebih ekonomis. Contoh: Honda New Odyssey telah memindahkan pabriknay di Alliston, Ontario, Canada.
Program Studi Teknik Industri UWP
47
Buku Ajar Sistem Produksi
G. Mass Customization
Istilah mass customization digunakan untuk menggambarkan kemampuan perusahaan untuk mengirimkan / membuat produk khusus kepada pelanggan di seluruh dunia. Ada 3 prinsip organisasi yang harus dijalankan bersamaan untuk program mass customization ini: -
Prinsip 1: Produk sebaiknya dirancang dengan modul – modul yang independent sehingga dapat dirakit ke dalam produk yang bervariasi secara mudah dan murah. Contoh HP, printernya dapat digunakan untuk market Asia dan Eropa
-
Prinsip 2: Proses manufaktur dan pelayanan sebaiknya dirancang dari berbagai independent modul yang dapat dipindahkan atau diatur secara mudah untuk mendukng distribution network yang bervariasi
-
Prinsip 3: Jaringan supply – posisi inventory dan lokasi, struktur pelayanan, manufaktur dan fasilitas distribusi sebaiknya dirancang untuk mampu menyediakan produk dasar supaya mudah di-customization, dan yang kedua harus fleksibel dan responsive terhadap permintaan pelanggan dan mengirim produk tersebut secara cepat.
Untuk mencapai ini semua, diperlukan keterlibatan orang – orang di berbagai area, seperti marketing, research and development, manufacturing, distribution dan finance. 1. Marketing must determine the extent to which mass customization is needed to fulfill customer’s requirement 2. Researh and development harus mendesign ulang suatu produk spaya dapat dicustomized pada titik yang paling efisien 3. Manufacturing and distribution
harus koordinasi dalam hal supply dan redesign
material dan mensituasikan proses manufaktur dan perakitan pada lokasi yang paling efisien 4. Finance must provide activity based cost information and financiay analysis of the alternatives
Program Studi Teknik Industri UWP
48
Buku Ajar Sistem Produksi
Tiap tiap area ini memiliki pengukuran kinerja masing-masing. -
Marketing: yang dievaluasi adalah pertumbuhan revenue (pendapatan)
-
Research and development: yang dievaluasi adalah fungsi produk dan biaya komponen komponen penyusunnya
-
Manufacturing and Distribution: yang diukur adalah biaya perakitan dan pengiriman produk ke pelanggan
Tiap area ini harus koordinasi secara baik, karena supply chain menghubungkan semua tahapan secara bersama sama mulai dari bahan baku sampai dengan produksi dan customer.
Supply chain dikoordinasikan melalui electronic information system, seperti jumlah dan kecepatan berkomunikasi mengenai pertukaran informasi, tingkat inventory, efisiensi dan biaya yang dikeluarkan. Enterprise Resource Planning sekarang ini banyak digunakan dan mempunyai pengaruh yang significant terhadap permintaan pelanggan.
Program Studi Teknik Industri UWP
49
Buku Ajar Sistem Produksi
BAB V I OPERATIONS *TECHNOLOGY
A. Technologies in Manufacturing Pertumbuhan produktivitas banyak datang dari aplikasi teknologi operasi (operations technology). Dalam dunia manufaktur, peningkatan produktivitas datang dari kombinasi teknologi soft dan hard machine. -
Teknologi hardware pada umumnya lebih menghasilkan proses automasi dan ini banyak menggantikan tugas – tugas yang dilakukan oleh manusia. Contoh teknologinya adalah peralatan numerically controlled machine, machining centers, industrial robots, automated material handling system, dan flexible manufacturing system.
-
Teknologi software banyak membantu dalam perancangan produk yang akan diproduksi dan dalam analisis dan perencanaan aktivitas manufaktur. Termasuk di dalamnya computer aided design, automated manufacturing planning and control system.
B. Hardware Systems Numerically Controlled (NC) machines terdiri dari: a. Perlengkapan mesin yang dapat digunakan untuk memutar, mengebor, ataupun menggrinda berbagai bagian b. Komputer yang mengendalikan urutan proses yang dilakukan oleh mesin. NC mesin pertama kali diadopsi olhe lembaga antariksa Amerika Serikat tahun 1960an.
Model yang terkini feedback control menentukan posisi mesin sewaktu
digunakan dan secara konstan membandingkan antara lokasi nyata yang terjadi dengan lokasi yang telah diprogramkan dan melakukan koreksi jika diperlukan hal ini disebut sebagai adaptive control.
Program Studi Teknik Industri UWP
50
Buku Ajar Sistem Produksi
Machining centers merupakan mesin yang lebih canggih dari NC, jadi tidak hanya menyediakan control otomatis, tetapi juga membawa sejumlah peralatan yang dapat diganti secara otomatis pada setiap operasi
Industrial robots digunakan sebagai pengganti pekerja dalam melakukan pekerjaan yang berulang-ulang yang berbahaya, kotor, dan lama. Beberapa keuntungan robot (Sumanth: Productivity Engineering and Management): 1. Robot dapat bekerja 3 shift dengan tanpa mengalami gangguan dan tanpa dibayar lembur 2. Robot dapat mengerjakan hal – hal yang tidak dapat dikerjakan oleh manusia, seperti logam berat, logam panas, beracun dan radioaktif 3. Robot dapat meningkatkan kualitas dengan memberikan konsistensi dalam operasi manufaktur 4. Robot dapat menghemat upah, gaji dan benefit dibandingkan operator / orang 5. Robot dapat mengatasi kekurangan pekerja buruh, karena saat ini orang semakin banyak yang masuk universitas 6. Robot dapat mengintegrasikan CAD/CAM, automated guided vehicle systems, dan flexible manufacturing systems.
Automated materials handling (AMH) system berfungsi untuk meningkatkan efisiensi transportasi, penyimpanan (storage), dan mengambil material (retrieval of materials). Sebagai contoh computerized conveyors, dan automated storange and retrieval system (AS/RS). Keuntungan dari AMH adalah perpindahan material menjadi lebih cepat, tempat untuk penyimpanan menjadi lebih sedikit dan mengurangi kerusakan produk serta meningkatnya produktivitas kerja Otomasi ini dapat dikombinasikan untuk membentuk Flexible Manufacturing System (FMS). Dalam satu unit dimungkinkan terdapat robot dan machining center
Formula untuk Evaluasi Investasi Robot
P = I / (L-E+q (L+Z))
Dimana:
Program Studi Teknik Industri UWP
51
Buku Ajar Sistem Produksi
P = payback period in years I = total capital investment yang dibutuhkan untuk punya robot dan asesorisnya L = biaya tahunan buruh yang digantikan oleh robot (upah dan benefit tiap pekerja dikalikan dengan jumlah shift per hari) E = biaya perawatan tahunan yang diperlukan untuk robot q = factor speed up atau slow down Z = depresiasi tahunan
Ilustrasi: I = 50,000 L = 60,000 (2 pekerja x 20,000 per shift x 2 shift per hari; overhead: 10,000 untuk tiap shiftnya) E = 9,600 ($2 per jam x 4,800 jam per tahunnya) q = 1.5 (robot bekerja 50% lebih cepat dibanding dengan manusia) Z = 10,000 P = 50,000 / (60,000 – 9600 + 1.5 (60,000 + 10,000) P = 1/3 tahun
C. Software System C.1. Computer Aided Design (CAD) Computer Aided Design (CAD) merupakan suatu pendekatan perancangan proses dan produk yang menggunakan kecanggihan computer. Dalam CAD terdapat teknologi otomasi, seperti grafik computer untuk memeriksa karakteristik visual dari suatu produk; sedangkan computer aided engineering (CAE) mengevaluasi karakteristik engineering / rekayasanya.
Dalam CAD juga terdapat CAPP (computer aided process planning). CAPP digunakan untuk merancang program komponen computer seperti instruksi kepada computer controlled machine tools, dan untuk menetapkan urutan proses CAD banyak digunakan untuk merancang pakaian renang
Program Studi Teknik Industri UWP
52
Buku Ajar Sistem Produksi
Beberapa keuntungan (advantages) dari CAD (Sumanth: Productivity Engineering and Management): 1. Evaluasi alternative menjadi lebih cepat; seperti “design engineer ask such questions as “What happens to cost if I cut the weight and volume in this part here?”. Dengan metode slide yang konvensional, hal ini dikerjakan dengan beberapa jam. 2. Kesalahan menjadi berkurang / Error Reduction. Karena CAD dapat mengurangi penggunaan kalkulator, maka dengan demikian kesalahan yang diperbuat juga menjadi lebih sedikit. 3. Meminimasikan resiko pada fungsi tertentu. Dengan menggunakan computer, beberapa fungsi produk dapat dievaluasi menjadi lebih cepat, sehingga mengurangi tingkat kegagalan produk 4. High rate return on investment (Tingkat pengembalian yang lebih tinggi).
C.2. Computer Aided Manufacturing (CAM) --> Sumanth: Productivity Engineering and Management CAM memiliki fungsi untuk men-design dan mengendalikan proses manufaktur. Banyak menggantikan design manual dan pengendalian fungsi dalam manufaktur, Beberapa contoh penggunaan CAM adalah: 1. Assembly line balancing 2. Machine sequencing and loading 3. Parts scheduling 4. Inventory control (computerized MRP) 5. Capacity planning 6. Operator scheduling 7. Automated inspection Keefektifan CAM tergantung pada efisiensi dan fleksibilitas dari software yang digunakan. CAM merupakan pengembangan dari CAD
Manfaat dari CAM: 1. Meningkatkan penggunaan sumber daya mengurangin waktu nganggur (idle time) 2. Biaya inventory yang lebih rendah.
Program Studi Teknik Industri UWP
53
Buku Ajar Sistem Produksi
Masalah yang timbul dengan penggunaan CAM: 1. Kurangnya pengetahuan akan CAM 2. Biaya awal yang tinggi 3. Ketidaktersediaan software yang tepat 4. Ketidakmampuan untuk verifikasi rate of return on investment 5. Database computer yang kurang memadai 6. Pelatihan yang kurang dari vendor 7. Kehandalan software yang masih menjadi pertanyaan 8. Kekhawatiran komputerisasi
Automated Manufacturing Planning and Control System (MP&CS) merupakan system informasi yang berbasiskan computer untuk membantu perencanaan, penjadwalan, dan monitoring operasi manufaktur.
C.3. Computer Integrated Manufacturing (CIM)
Semua teknologi otomasi digabungkan menjadi satu menjadi Computer Integrated Manufacturing (CIM). CIM merupakan versi otomasi dalam proses manufaktur dimana 3 fungsi utama manufaktur : product and process design, perencanaan dan pengendalian, serta proses manufaktur itu sendiri.
Highly automated and integrated manufacturing disebut Total Factory Automation atau Factory to The Future.
Semua teknologi CIM digabung bersama dengan menggunakan jaringan dan database yang terintegrasi. Sebagai contoh: pengintegrasian memungkinkan CAD dihubungkan dengan computer aide manufacturing
(CAM) yang
terdiri dari program
numerical control;
dan
manufacturing planning and control system dihubungkan dengan automated material handling system. Jadi dalam system yang terintegrasi secara penuh, proses-proses design, testing, fabrication, assembly, inspeksi dan material handling tidak hanya otomatis tapi juga terintegrasi satu sama lain dan terhubung juga dengan fungsi manufacturing planning and scheduling
Program Studi Teknik Industri UWP
54
Buku Ajar Sistem Produksi
D. Evaluasi Investasi Teknologi / Evaluation of Technology Investments
Teknologi modern seperti flexible manufacturing system ataupun computerized order processing system membutuhkan investasi yang sangat mahal. Dalam hal ini, perusahaan selalu menghitung strategi benefit dan finansialnya sebelum membelinya.
Pertimbangan investasi ini sangat sulit karena bertujuan untuk mengurangi biaya buruh dan meningkatkan mutu produk, mengurangi lead time, dan meningkatkan fleksibilitas dari suatu operasi.
Kadangkala benefit yang ada tidak terlihat (intangible) dan perubahan teknologi yang begitu cepat membuat peralatan yang dibeli menjadi cepat kuno dalam beberapa tahun, hal – hal inilah yang membuat evaluasi cost-benefit menjadi complex / rumit.
Jangan pernah mengasumsikan investasi dalam sebuah otomasi adalah costeffective, karena penuh ketidakpastian mengenai benefit ini.
Beberapa perusahaan kehilangan uang yang lumayan besar karena investasi otomasi ini tidak menguntungkan. Hal ini dipengaruhi oleh upah buruh yang lebih kecil dibandingkan dengan programmer mesin tersebut. Dan juga butuh waktu yang cukup lama dalam transfer knowledge dan pengalaman dari seorang operator yang telah bertahun – tahun ke dalam program computer. Sekarang ini yang efektif adalah CAD CAM program.
E. Benefits of Technology Investments
Benefit dari investasi teknologi tentunya ada yang bisa dilihat (tangible) dan ada juga yang tidak kelihatan (intangible).
Program Studi Teknik Industri UWP
55
Buku Ajar Sistem Produksi
Tangible benefits seperti model tradisional analisis financial seperti keputusan investasi. 1. Cost reductions: a. Labor cost: menggantikan orang dengan robot, membuat orang lebih sedikit untuk bekerja dalam semi automated machine b. Material cost: menggunakan material yang lama lebih efisien, atau memungkinkan penggunaan material yang bertolerasi tinggi c. Inventory cost: memungkinkan penerapan JIT d. Quality cost: inspeksi yang otomatis dan pengurangan variasi hasil produksi e. Maintenance cost: self adjusting equipment
2. Other Benefits: a. Increased product variety: b. Improved product feature: kemampuan yang tidak dimiliki oleh tangan manusia c. Shorter cycle time: set up yang lebih cepat dan penggantian yang lebih cepat d. Hasil produk yang lebih banyak dibandingkan dengan manual
F. Resiko dalam Mengadopsi Teknologi Baru
Meskipun terdapat benefit-benefit dalam mengadopsi teknologi baru, terdapat juga resiko-resikonya. Resiko ini harus dievaluasi terhadap benefit sebelum teknologi diadopsi.
Adapun resiko-resikonya sebagai berikut:
1. Resiko teknologi / Technological Risk Secara benefit, teknologi memang dapat memimpin kompetisi di pasar, tetapi resiko dari teknologi itu sendiri adalah teknologi dapat cepat menjadi kuno, khususnya pada teknologi elektronik yang perubahannya begitu cepat dan membutuhkan investasi yang besar. Selain itu, jika teknologi tidak diuji terlebih dahulu pada perusahaan, maka dapat mengganggu proses kerja di perusahaan itu sendiri.
Program Studi Teknik Industri UWP
56
Buku Ajar Sistem Produksi
Untuk teknologi yang menyangkut proses kimia, jaman sekarang ini harus diperhatikan pula AMDAL (Analisis Mengenai Dampak Lingkungan), sehingga proses yang dihasilkan adalah proses yang bersahabat dengan lingkungan dan tidak menimbulkan pencemaran tanah, air, dan udara. Efek dari tidak adanya pertimbangan AMDAL, akan berakibat fatal dan proses produksi dihentikan oleh pemerintah dan masyarakat, sehingga perusahaan dapat tersangkut proses hokum dan mengeluarkan biaya yang tidak sedikit, seperti ganti rugi dari efek pencemaran (masyarakat sudah tidak bisa lagi menggunakan air yang bersih), kemudian biaya yang dikeluarkan lagi adalah denda terhadap tidak patuhnya perusahaan terhadap lingkungan ditambah lagi biaya lagi untuk mengatasi pencemaran tersebut agar tidak terjadi lagi.
2. Resiko Operasi / Operational Risk
Yang termasuk resiko operasi adalah proses instalasi dapat mengganggu kegiatan yang ada, setidak-tidaknya dalam waktu singkat dalam suatu perusahaan, pelatihan bagi karyawan supaya dapat mengerjakannya. Resiko – resiko ini harus diinformasikan lebih dulu kepada karyawan terkait.
3. Resiko Organisasi / Organizational Risk Perusahaan
dapat
mengalami
berkurangnya
culture
yang
sudah
ada.
Kemungkinan terburuk adalah karyawan (staff dan manajer) akan meninggalkan teknologi – teknologi yang sedang diadopsi begitu di lapangan dijumpai masalahmasalah
4. Resiko Pasar / Market Risk & Resiko Lingkungan / Environmental Risk Resiko yang ditimbulkan dari lingkungan ini memang susah diprediksi, contoh pada saat ditemukan mobil listrik, namun dalam beberapa tahun (3 tahun) sudah diteimukan mobil yang menggunakan baterai. Kemudian contoh dari market risk adalah fluktuasi nilai tukar mata uang dan suku bunga. Untuk fluktuasi nilai tukar mata uang contohnya adalah krisis ekonomi tahun 1998 yang terjadi di Indonesia. Akibat dari melemahnya nilai tukar rupiah
Program Studi Teknik Industri UWP
57
Buku Ajar Sistem Produksi
terhadap US Dollar, maka harga yang harus dibeli atau dibayar menjadi sangat mahal, contoh: pada saat pesan sebelum krisis terjadi, harganya USD 100 atau identik dengan IDR 250,000, tapi harga sesudah krisis terjadi menjadi IDR 1,500,000. Dengan demikian, banyak perusahaan mengalami kerugian besar pada saat itu, khususnya pada perusahaan yang pendapatannya dalam rupiah (tidak memiliki pendapatan dalam USD). Dengan kerugian ini, maka perusahaan akan mengurangi budget / memangkas budget yang ada, dan segera mencari substitusi material yang lebih murah dengan kualitas yang sama (material local).
Secara umum, pada saat teknologi terus meningkat dan semakin banyak yang menggunakannya, maka biaya / costnya akan turun dan akan makin banyak pula customer yang membelinya. Contoh: Hand Phone. Saat ini sudah banyak orang yang menggunakan HP, sehingga harganya menjadi terjangkau oleh masyarakat luas dibandingkan dengan harga pada saat HP pertama kali diluncurkan di pasar yang hanya mampu dijangkau oleh kalangan ekonomi atas.
Selain itu, pengintegrasian teknologi, komitmen top manajemen dan komitmen seluruh karyawan merupakan hal yang sangat kritikal dalam suksek atau tidaknya pengimplementasian teknologi di perusahaan tersebut. Jadi, meskipun teknologinya sudah canggih, tapi karyawannya tidak memiliki komitmen dan niat untuk belajar dan menjalankan teknologi tersebut, maka pengimplementasian tidak akan berjalan lancer, dan akan gagal dijalankan.
Program Studi Teknik Industri UWP
58
Buku Ajar Sistem Produksi BAB VII TOTAL QUALITY* MANAGEMENT
A. Pengantar
Total Quality Management (TQM) philosophy pertama kali diperkenalkan oleh Deming, dan Deming dianggap sebagai bapak TQM. Filosofi ini ada sebelum Perang Dunia II, dan Deming percaya bahwa mutu tidak hanya terbatas pada memisahkan item yang bagus dan jelek saja, tetapi mencakup keterlibatan semua orang di sebuah organisasi. TQM menekankan pada : 1. Customer Focus / focus pada pelanggan 2. Continuous Improvement / perbaikan yang terus menerus 3. Defect Prevention / pencegahan cacat (produk) 4. Recognition that Quality Responsibility is shared by all of us / penyadaran bahwa tanggungjawab mutu ada di setiap orang
B. Elemen Dasar TQM Elemen dasar ini berorientasi pada keempat hal diatas. Adapun elemen dasarnya adalah sebagai berikut: 1. A sustained management commitment to quality / komitmen manajemen yang terus menerus terhadap mutu 2. Focusing on customer requirements and expectations / berfokus pada permintaan dan keinginan pelanggan 3. Preventing defects rather than defecting them / mencegah cacat produk ketimbang membuat cacat 4. Recognizing that responsibility for quality is universal / menyadarkan bahwa tanggungjawab mutu dipikul oleh semua orang 5. Quality measurement / pengukuran mutu 6. A continuous improvement approach to doing business / pendekatan perbaikan yang terus menerus untuk melakukan usaha
Program Studi Teknik Industri UWP
59
Total Quality Management: Implementing Continuous Improvement (Joseph Susan Berk)Produksi Buku & Ajar Sistem 7. Root cause corrective action / tindakan korektif sampai tuntas 8. Employee involvement and empowerment / keterlibatan dan pendayagunaan karyawan 9. The synergies of teamwork / tim kerja yang sinergis 10. Process improvement / peningkatan proses 11. Thinking statistically / berpikir statistic 12. Benchmarking / mencari tahu sesuatu yang lebih baik / yang baru dari perusahaan lain 13. Inventory reduction / penurunan persediaan 14. Value improvement / peningkatan nilai 15. Supplier teaming / hubungan yang baik dengan supplier 16. Training / pelatihan Hasil dari TQM tidak bersifat instant, tapi sedikit demi sedikit dan terus menerus.
C. Quality Measurement Systems Quality Measurement system harus menjawab 2 pertanyaan: 1. Apakah kebutuhan pelanggan sudah terpenuhi? 2. Apakah tindakan untuk memenuhi permintaan dan harapan pelanggan menjadi lebih baik atau lebih hancur? Konsep pemenuhan kebutuhan pelanggan dapat disederhanakan dengan mengetahui syarat-syarat mutu, tapi banyak perusahaan tidak memiliki pertanyaan – pertanyaan dasar sebagai berikut: a. Berapa banyak barang yang dibuang (scrap) selama proses produksi yang disebabkan oleh ketidaksesuaian dimensi dll; dan berapa biaya yang ditimbulkan? b. Berapa banyak barang yang dikerjakan kembali (rework) atau diperbaiki (repair) selama proses produksi atau sesudah pengiriman ke pelanggan? Dan beapa biaya yang ditimbulkan? c. Yang mana yang harus dikerjakan lebih dahulu dari dua hal diatas? d. Apakah kita sedang mengerjakan hal – hal diatas? e. Apakah orang yang mengerjakan mengetahui tingkat scrap, rework ataupun repair? f.
Apakah kita menjadi lebih baik atau lebih hancur?
Program Studi Teknik Industri UWP
60
Total Quality Management: Implementing Continuous Improvement (Joseph Susan Berk)Produksi Buku & Ajar Sistem C.1 Developing and Implementing a Quality Measurement System Proses ini dimulai dari mengidentifikasi dan mencatat data nonconformance (ketidaksesuaian), dan mengumpulkannya ke dalam database, menyortir data dari berbagai sudut pandang, kemudian menggunakannya untuk melakukan tindakan perbaikan 1. Identifikasi dan Pencatatan Nonconformance Yang termasuk nonconformance disini adalah: -
Produk yang gagal pada saat diuji
-
Komponen yang dibeli di-reject
-
Proses control melampaui control limit
-
Produk yang dikembalikan oleh customer
Dan temuan – temuan ini dituangkan dalam laporan yang disebut Nonconformance report atau Nonconforming Material Report. Dalam laporan, yang harus dicantumkan adalah sebagai berikut: -
A description of the item
-
A description of the nonconformance
-
The cause of the nonconformance
-
Disposition of the nonconforming item (typically such items are either reworked or repaired to meet requirements, returned to the supplier if the item was purchased or scrapped)
-
Action taken to correct the nonconformance
-
The work area
-
The operator
-
The supervisor
Program Studi Teknik Industri UWP
61
Total Quality Management: Implementing Continuous Improvement (Joseph Susan Berk)Produksi Buku & Ajar Sistem 2. Developing a Nonconformance Data Base Pada saat nonconformance ini dicatat, dapat diketahui berapa kali kegagalan produk / proses dapat terjadi, trend / kecenderungan kegagalan tersebut, serta tindakan korektif yang dilakukan. Tanpa computer/database, hal ini sangatlah tidak muni. Pendokumentasian ini penting karena problem dapat didefinisikan dan dapat dihindari untuk proses berikutnya yang tentunya sudah dilakukan tindakan korektif.
3. The Elements of a Quality Data Base Part description, nonconformance description, date, qty, nonconformance cause, nonconforming item disposition, corrective action, work area, operator, supervisor dan nonconforming material report number.
4. Data Sorting and Presentation: A Basic Quality Measurement System Dalam pengolahan data, hasil yang terbaik menggunakan pareto chart. Laporan-laporan yang direkomendasikan: a. Summaries of nonconformance qty and cost b. Summaries of scrap, rework dan repair actions c. Summaries of supplier performance d. Summaries of product reliability (how the product performs after delivery to the customer) e. Summaries of what quality is costing to the organization
Program Studi Teknik Industri UWP
62
Total Quality Management: Implementing Continuous Improvement (Joseph Susan Berk)Produksi Buku & Ajar Sistem C.1.1 Supplier Performance Summaries Sebagian besar industry manufaktur sekarang ini banyak membeli produk dari supplier. Sehingga pengukuran kinerja supplier menjadi sangat penting untuk bisnis kontrak di masa depannya. Perusahaan seringkali mencari supplier yang dapat memberikan harga murah, tapi jika supplier tersebut memberikan produk yang tingkat reject-nya tinggi, tentunya hal ini selain mengurangi tingkat service perusahaan terhadap pelanggan juga menaikkan biaya produksi. Oleh karena itu, direkomendasikan untuk mencatat keterlambatan supplier, tingkat reject produk tersebut dan factor lainnya. Contoh: Perusahaan X menentukan bahwa supplier dengan tingkat keterlambatan lebih dari 10% atau tingkat cacat produknya lebih dari 2% sebaiknya tidak digunakan lagi. Kemudian perusahaan X menetapkan juga bahwa setiap persentase cacat produk akan dianggap kehilangan 4 point. Sehingga minimum total score yang harus dicapai adalah 95% Dengan demikian : SRS = 100 – 4De – Di; dimana SRS = supplier rating score De = defect rate Di = delinquency rate Supplier A, tahun lalu memiliki tingkat defect sebesar 0%; dan 3% untuk keterlambatan kirim; sedangkan supplier B memiliki tingkat defect sebesar 2%, dan 0% untuk keterlambatan kirim. SRS untuk supplier A: 100 – 4*0 – 3 = 97% SRS untuk supplier B: 100 – 4*2 – 0 = 92% Dengan demikian supplier B tidak boleh dipakai lagi karena total scorenya kurang dari 95%.
Program Studi Teknik Industri UWP
63
Total Quality Management: Implementing Continuous Improvement (Joseph Susan Berk)Produksi Buku & Ajar Sistem C.1.2 Product Reliability Summaries Mengetahui produk atau jasa itu bagus atau tidaknya untuk customer merupakan hal yang sangat penting. Faktor – factor yang harus dinilai adalah data warranty; data repair; dan imputan langsung dari pelanggan.
C.1.3 Cost of Quality Summaries Yang harus di-record oleh perusahaan adalah: a. Failure Cost: termasuk material yang nonconforming, scrap, rework, repair, warranty action, dan biaya lain untuk melakukan koreksi terhadap nonconformance b. Appraisal Cost: biaya yang berhubungan dengan pendeteksian defect / cacat, termasuk di dalamnya adalah inspeksi, testing, dan pengukuran lainnya yang digunakan untuk memisahkan produk cacat dan bagus c. Preventive Cost: biaya yang berhubungan dengan tindakan pencegahan defect/cacat.
C.2 Forcing Corrective Action Ada 4 teknik yang mendorong untuk terus menerus melakukan continuous improvement: 1. Quality measurement report / Laporan pengukuran mutu 2. Quality status presentations / presentasi status mutu 3. Work Area Quality Data / data mutu di setiap area kerja 4. Quality Improvement Action List / daftar tindakan perbaikan mutu
Program Studi Teknik Industri UWP
64
Total Quality Management: Implementing Continuous Improvement (Joseph Susan Berk)Produksi Buku & Ajar Sistem D. Value Improvement Perbedaan antara cost reduction dengan value improvement adalah: -
Cost reduction: terbatas hanya mengurangi biaya
-
Value improvement: mencari pengurangan biaya dan meningkatkan kepuasan pelanggan
Ada 2 pendekatan value improvement: 1. Mengidentifikasikan dan menghilangkan biaya yang tidak diperlukan a. Mengerti cost structure b. Menggunakan cost model: quality function deployment c. Merancang business process management d. Review data keuangan e. Interview 2. Mencari tahu cost driver secara tuntas a. Employee suggestion program b. Brainstorming sessions c. Interviews d. Basic common sense
Untuk mendukung 2 jenis pendekatan diatas, maka direkomendasikan beberapa area yang memungkinkan untuk dilakukan value improvement. Dan sebagian dari area ini dapat diaplikasikan pada sector industry manufaktur, sedangkan sebagian lagi dapat diaplikasikan pada industry jasa.
Program Studi Teknik Industri UWP
65
Total Quality Management: Implementing Continuous Improvement (Joseph Susan Berk)Produksi Buku & Ajar Sistem
D.1 Material Usage Opportunities Termasuk didalamnya: scrap, rework, packaging (disederhanakan atau dihilangkan), reusable item, material substitution D.2 Process Opportunities Termasuk didalamnya: bottlenect elimination, task reallocation / penghilangan proses kerja yang tak perlu, automation, labor reduction, assembly aid incorporation / penghilangan komponen yang tak perlu, material and paperwork movement reduction, component tolerancing (toleransi yang terlalu ketat akan membuat produk banyak yang reject dan biaya permesinan yang bertambah besar) D.3 Transportation Opportunities Termasuk didalamnya: pengurangan bisnis travel yang tidak perlu, pemesanan tiket dalam waktu dekat juga terkena harga yang lebih mahal ketimbang pesan tiket pesawat jauh jauh hari sebelumnya, pengurangan first class seat dalam penerbangan (sebaiknya menggunakan economy class). D.4 Inspection and Test Opportunities Untuk proses pengujian dan inspeksi yang berulang-ulang dapat dihilangkan D.5 Warranty Opportunities Dalam warranty, terdapat biaya-biaya yang harus dipersiapkan: 1. Biaya yang berhubungan dengan administrasi produk 2. Biaya yang berhubungan dengan produk yang di-claim oleh pelanggan 3. Biaya yang berhubungan dengan penggantian produk D.6 Supplier Opportunities Jika memungkinkan adakan kontrak bisnis beberapa tahun, sehingga harganya tidak berfluktuasi, oleh karena itu adakan kontrak bisnis juga dengan customer (larger quantities decrease marketing cost dan larger quantities reduce product variability).
Program Studi Teknik Industri UWP
66
Total Quality Management: Implementing Continuous Improvement (Joseph Susan Berk)Produksi Buku & Ajar Sistem E. TQM Tools Menurut The Institute for Manufacturing, Department of Engineering, University of Cambridge ada 8 alat dalam TQM: 1. Pareto Principle: bahwa 80% permasalahan disebabkan hanya oleh 20% penyebab (mesin, bahan baku, operator, dst) 2. Scatter Plots: merupakan grafik yang tidak ada garisnya. Adanya pertemuan titik antara X axis dengan Y axis, tapi tidak perlu dibuat garisnya. 3. Control Charts: merupakan suatu metode Statistical Process Control (SPC). Garis yang diplot menunjukkan trenc atau kestabilitasan proses. Dengan adanya control charts, maka tindakan yang diambil dapat menjadi lebih cepat. 4. Flow Charts: bertujuan untuk memahami proses yang terlibat di dalamnya 5. Cause and Effect Diagram / Fishbone / Ishikawa Diagram: merupakan suatu metode untuk menganalisis dispersi proses. 6. Histogram atau Bar Graph: merupakan summary grafik dari variasi data yang terjadi. 7. Check Lists: terdiri dari item yang penting atau yang berhubungan dengan situasi ataupun issue khusus. Digunakan untuk kondisi operasional dengan tujuan untuk memastikan bahwa langkah penting ataupun tindakan sudah dilaksanakan. Biasanya digunakan sebelum pengambilan keputusan. Mudah dan efektif untuk digunakan. 8. Check
Sheets:
pencatatan
data
(data
recording)
dengan
tujuan
menginterprestasikan hasil. Mudah dan cepat untuk digunakan. F. ISO 9001 ISO 9001: 2008 merupakan hasil update-an terbaru dari ISO 9001: 2000, dan diluncurkan pada November 2008. Tujuan dari ISO adalah memastikan bahwa dalam perusahaan tersebut sudah menjalankan system yang sesuai prosedur dan untuk menghasilkan produk dengan mutu yang terbaik.
Program Studi Teknik Industri UWP
67
Total Quality Management: Implementing Continuous Improvement (Joseph Susan Berk)Produksi Buku & Ajar Sistem Berikut langkah – langkah / tahapan dalam pelaksanaan penerapan ISO 9001
Program Studi Teknik Industri UWP
68
Buku Ajar Sistem Produksi
BAB VIII CAPACITY MANAGEMENT
A. Manajemen Kapasitas dalam Manajemen Operasi Capacity (Chase: 2002) adalah jumlah sumber daya yang tersedia untuk mengerjakan output yang diminta pada periode tertentu Perencanaan kapasitas biasanya dibagi dalam 3 jenis waktu: 1. Long range: lebih dari satu tahun, dan membutuhkan approval top management 2. Intermediate range: 1-3 bulan 3. Short range: kurang dari 1 bulan Tujuan dari perencanaan kapasitas adalah memberikan pendekatan untuk menentukan tingkat kapasitas secara keseluruhan (fasilitas, peralatan dan buruh) yang terbaik dalam mendukung strategi jangka panjang perusahaan.
B. Konsep Perencanaan Kapasitas Capacity utilization rate =
capacity _ used best _ operating _ level
Capacity biasanya dinyatakan dalam standard jam mesin atau standard jam buruh. Capacity = jumlah buruh atau mesin x jumlah shift x utilization x efficiency (Taylor & Russel: 1995).
C. Menentukan Kebutuhan Kapasitas 1. Forecast 2. Kebutuhan peralatan dan buruh 3. Ketersediaan peralatan dan buruh dalam perencanaan waktu
Ilustrasi ke-1: Sebuah perusahaan yang bergerak di bidang Home Care memiliki produk dengan wangi lemon dan strawberry. Tiap produk tersedia dalam botol maupun plastic. Manajemen ingin menentukan kebutuhan butuh dan peralatan untuk 5 tahun mendatang
Program Studi Teknik Industri UWP
69
Buku Ajar Sistem Produksi
Solusi: STEP 1: gunakan teknik forecasting untuk memprediksikan produk Dan datanya didapa sebagai berikut:
Lemon
1
2
3
4
5
Botol (x1000)
60
100
150
200
250
Plastik (x1000)
100
200
300
400
500
Botol (x1000)
75
85
95
97
98
Plastik (x1000)
200
400
600
650
680
Strawberry
STEP 2: Hitung kebutuhan peralatan dan buruh untuk memenuhi forecast Sekarang ini ada 3 mesin dan menghasilkan 150.000 botol setiap tahunnya. Tiap mesin membutuhkan 2 operator, sehingga ada 6 operator. Sedangkan mesin untuk memproduksi plastic ada 5 mesin dan menghasilkan 250.000 plastik setiap tahunnya; setiap mesin perlu 3 operator, sehingga ada 15 operator.
Summary gabungan kebutuhan botol dan plastic
1
2
3
4
5
Botol
135000
185000
245000
297000
348000
Plastik
300000
600000
900000
1050000
1180000
Untuk tahun ke-1: -
botol : 135.000 / (3x150.000) = 0.3 yang berarti baru 30% kapasitas yang terpakai atau 0.3 x 3 mesin = 0.9 mesin; sedangkan operator yang dibutuhkan: 0.9 x 2 = 1.8 operator
-
plastic: 300.000 / (5x250.000) = 0.24 yang berarti baru 24% kapasitas yang terpakai atau 0.24 x 5 = 1.2 mesin; sedangkan operator yang dibutuhkan: 1.2 x 3 = 3.6 operator
Program Studi Teknik Industri UWP
70
Buku Ajar Sistem Produksi
STEP 3: Estimasikan kebutuhan buruh dan peralatan yang tersedia pada periode yang diinginkan
1
2
Tahun ke3
4
5
Botol Kapasitas yg digunakan Mesin yg diperlukan Buruh yg diperlukan
30% 0.9 1.8
41% 1.23 2.46
54% 1.62 3.24
66% 1.98 3.96
77% 2.31 4.62
Plastik Kapasitas yg digunakan Mesin yg diperlukan Buruh yg diperlukan
24% 1.2 3.6
48% 2.4 7.2
72% 3.6 10.8
84% 4.2 12.6
94% 4.7 14.1
Dilihat dari persentase kapasitas yang digunakan, semuanya tidak melebihi 100%, berarti untuk 5 tahun mendatang, tidak diperlukan tambah mesin botol ataupun plastic, begitu juga dengan tenaga kerjanya.
Ilustrasi ke-2: Sebuah toko fotocopy terdapat 2 mesin dan dioperasikan oleh 1 orang operator. Toko ini buka selama 8 jam per hari, 2 shift per hari dan 5 hari kerja. Setiap harinya, berhenti 30 menit untuk makan siang dan 30 menit untuk makan malam. Selain itu, setiap shiftnya mesin di servis sekitar 30 menit. Karena mesin ini baru,maka efisiensinya diasumsikan mencapai 100%. Dan untuk senin depan, sudah ada order sebagai berikut:
Job No
No of copies
Setup time (min)
Run
time
(min/unit) 10
500
5.2
0.08
20
1000
10.6
0.10
30
5000
3.4
0.12
40
10000
11.2
0.14
50
2000
15.3
0.10
Program Studi Teknik Industri UWP
71
Buku Ajar Sistem Produksi
Utilisasi mesin setiap shiftnya = 7 jam / 8 jam = 87.5%. Capacity yang dimiliki: 2 mesin x 2 shift x 8 jam/shift x 100% x 87.5% = 28 jam atau 1680 menit Estimasi waktu yang dibutuhkan berdasarkan tabel diatas adalah:
Job no
Total time
10
5.2 + (500x0.8) = 45.2 menit
20
10.6 + (1000x0.10) = 110.6
30
3.4 + (5000x0.12) = 603.4
40
11.2 + (10000x0.14) = 1411.2
50
15.3 + (2000x0.10) = 215.3
Total
2385.7 menit
Load percent = 2385.7/1680 = 142% Dengan demikian terjadi over capacity sebesar 42%.
Alternatif untuk mengatasi over capacity:
a. Dengan meningkatkan efisiensi: Untuk mengatasi over capacity dalam kasus ini, jika meningkatkan efisiensi, juga tidak bisa, karena capacity yang dimiliki: 2 mesin x 2 shift x 8 jam per shift x 100% x 100% = 32 jam atau setara dengan 1920 menit, sehngga load percent = 2385/1920 = 124% atau masih over capacity sebesar 24%.
b. Dengan menambah kapasitas, dalam hal ini adalah dengan penambahan shift: Dan cara lain untuk mengatasinya adalah menambah jumlah shift, sehingga toko ini akan buka 3 shift. Dengan 3 shift, maka capacity yang dimiliki : 2 mesin x 3 shift x 8 jam per shift x 100% x 87.5% = 2520 menit Load percent = 2385.7/2520 = 94.67%
Dengan demikian, kondisi underloaded dapat diatasi dengan:
Program Studi Teknik Industri UWP
72
Buku Ajar Sistem Produksi
1. menambah pekerjaan 2. menarik pekerjaan yang dischedulekan untuk periode berikutnya 3. mengurangi kapasitas
Sedangkan overloaded dapat diatasi dengan: 1. menghilangkan kebutuhan yang tidak perlu 2. mengalokasikan pekerjaan pada work center yang lain atau mesin lain 3. memisahkan pekerjaan 4. meningkatkan kapasitas normal 5. melakukan subkontrak 6. meningkatkan efisiensi pada operasi 7. memindahkan pekerjaan pada periode berikutnya 8. mengubah master schedule
Ilustrasi ke-3: Sebuah perusahaan mable menjalankan usahanya 5 hari per minggu, 8 jam per hari dan tutup selama 4 minggu per tahunnya. Secara rata-rata, pekerja menghabiskan waktunya 20 jam untuk mengerjakan sebuah meja. Pekerja ini juga menghabiskan 3 jam per mingunya untuk perawatan mesin dan 2 jam untuk mengambil perlengkapan produksinya
Maximum capacitynya: 5 hari per minggu x 8 jam per hari x 48 minggu per tahun / 20 jam per meja = 1920 jam per tahun / 20 jam per meja = 96 meja per tahunnya
Efektif capacitynya: Sebanyak 5 jam per minggu dihabiskan waktunya untuk perawatan mesin dan perlengkapan produksinya, sehingga waktu total per tahunnya 5 x 48 = 240 jam per tahun. Sehingga effective capacity: (1920-240)/20 = 84 meja per tahunnya
Actual capacitynya:
Program Studi Teknik Industri UWP
73
Buku Ajar Sistem Produksi
Jika terjadi mesin breakdown , sakit, dan pengerjaan kembali (rework) sebanyak 200 jam per tahunnya, maka actual capacitynya: (1680-200)/20 = 74 meja per tahunnya
sehingga tingkat utilisasinya = 74/96 = 71% dan efisiensinya = 74/84 = 88%
Ilustrasi ke-4: Misalkan sebuah mesin break down dengan rata – rata 0.8 per minggu dan waktu perbaikan secara otomatis berkurang dengan adanya penambahan tenaga kerja. Satu pekerja dapat memperbaiki mesin dengan rata – rata 1 mesin per minggunya., dan maximal ketersediaan tenaga kerja adalah 4 orang. Pekerja perbaikan mesin dibayar dengan harga $250 per minggunya dan mesin nganggur dianggap biayanya $750 per minggunya, Biaya idle time mesin dapat dihitung dengan menggunakan formula antrian.
1. Menggunakan 1 pekerja, maka rata-rata mesin break down dalam sistem antrian adalah:
L
0.8 4 1 0.8
Biaya yang dikeluarkan: 1 pekerja x $250 + 4 x $750 = $3.250 2. Menggunakan 2 pekerja, maka rata – rata mesin break down dalam sistem antrian adalah:
L
0.8 0.6667 2 0.8
Biaya yang dikeluarkan: 2 pekerja x $250 + 0.6667 x $750 = $1000
3. Menggunakan 3 pekerja, maka rata-rata mesin break down dalam sistem antrian adalah:
Program Studi Teknik Industri UWP
74
Buku Ajar Sistem Produksi
L
0.8 0.3636 3 0.8
Biaya yang dikeluarkan; 3 pekerja x $250 + 0.3636 x $750 = $1023
Dengan demikian, jumlah optimum tenaga kerja untuk memperbaiki mesin adalah sebanyak 2 orang.
Frekuensi kebutuhan servis mesin dengan biaya yang dikeluarkan akibat hilangnya waktu produksi merupakan faktor penentu dalam menghitung kapasitas yang tepat. Untuk menghitung ini seringkali digunakan analisis antrian atau simulasi seperti cara diatas. Keseimbangan harus dicapai antara biaya tunggu dan biaya perawatan.
D. Capacity Planning in SERVICE versus MANUFACTURING Dibandingkan dengan manufaktur, perencanaan kapasitas untuk jasa berbeda dalam hal waktu, lokasi dan fluktuasi permintaan yang lebih tinggi. -
Waktu: kapasitas harus langsung tersedia pada saat service dibutuhkan; contoh tempat duduk kosong pada penerbangan sebelumnya tidak bisa dipakai untuk penerbangan yagn sekarang
-
Lokasi: untuk service, lokasinya harus berjarak dekat dengan customer
-
Permintaan yang tak menentu
E. Trade off between Capacity and Service Delays (Dilworth: 1993) Kapasitas yang berlebihan akan menghasilkan biaya extra dan dapat mempengaruhi kepuasan pelanggan dan kompetitif. Akan tetapi, long delays atau waktu tunggu yang terlalu lama bisa terjadi jika suatu perusahaan tidak memiliki kapasitas yang berlebih. Pelanggan bisa jadi tidak mau menunggu dan akibatnya bisnis akan hilang jika kapasitas terlalu rendah. Keseimbangan antara kapasitas dan tingkat permintaan harus dijaga sehingga waktu tunggu tidak berlebihan, tingkat utilisasi juga baik, dan biaya yang dikeluarkan juga beralasan.
Program Studi Teknik Industri UWP
75
Buku Ajar Sistem Produksi
F. Multiskilled Floating Staff (Dilworth: 1993) Beberapa sector jasa memiliki maximum kapasitas yang tetap, hal ini dikarenakan fasilitasnya juga tetap (tidak bisa berubah). Hal ini biasanya diatasi dengan menggunakan pekerja paruh waktu untuk meningkatkan atau menurunkan kapasitas sesuai order yang dating. Seperti dalam kasus rumah sakit (hospital), dengan menggunakan sistem floating capacity, seorang pekerja dapat dipindahkan dari satu departemen ke departemen lainnya jika terjadi jumlah pasien ataupun jumlah perawat yang dibutuhkan berbeda beda pada setiap departemen. Penjadwalan perawat dalam rumah sakit melibatkan penugasan dari setiap perawat untuk berpindah dalam bangsal yang bervariasi. Kebutuhan perawat tergantung pada jumlah pasien yang dikategorikan total care, partial care ataupun self care pasien. Kebutuhan perawat dalam suatu bangsal secara statistik tidak ada kaitannya pada kebutuhan bangsal lainnya , sehingga tipe permintaan ini dapat diatasi dengan menggunakan jumlah staf perawat ditambah dengan floating staff. Floating staff inilah yang dipindahkan ke bangsal yang memiliki jumlah pasien yang banyak.
Program Studi Teknik Industri UWP
76
Buku Ajar Sistem Produksi
BAB IX (PENDEKATAN HEURISTIK)
Perencanaan produksi agregat adalah perencanaan jangka menengah yang mempunyai jangka waktu 3 bulan -1 tahun. Perencanaan merupakan suatu proses perencanaan yang berhubungan memadukan sejumlah permintaan terhadap output yang diharapkan dan kapasitas produksi yang dapat direalisasikan dalam jangka waktu tertentu.
Berdasarkan Arman Hakim (2006, p 255) perencanaan agregat merupakan suatu perencanaan produksi untuk menentukan berapa unit volume produk yang harus diproduksi setiap periode bulanannya dengan menggunakan kapasitas maksimum yang tersedia.
Kata agregat menyatakan perencanaan dibuat pada tingkat kasar untuk memenuhi total semua produk yang dihasilkan, bukan per individu produk. Sebagai contoh untuk pabrik cat, perencanaan agregat dinyatakan dalam berapa liter cat yang akan diproduksi meskipun permintaan terdiri dari warna, kualitas dan ukuran kaleng yang berbeda. Chase (2004, p514) mengemukakan bahwa istilah sales and operation planning adalah sama dengan perencanaan agregat atau aggregate planning, yakni kerja lintas fungsional yang melibatkan general management, sales, operations, finance, and product development.
Agregat artinya perencanaan akan disusun dalam satu satuan pengukuran tunggal yang mewakili keseluruhan produk yang akan diproduksi. Tujuan dari perencanaan agregat untuk mengembangkan suatu rencana produksi secar menyeluruh yang fisibel dan optimal menurut Eddy Herjanto (2004:150) fisibel berarti dapat memenuhi permintaan pasar dan sesuai dengan kapasitas yang ada, sedangkan optimal berarti menggunakan sumber daya sebijaksana mungkin dengan pengeluaran biaya serendah mungkin. Langkah awal yang dilakukan adalah menetapkan atau meramalkan permintaan dalam satuan agregat. Selanjutnya dengan bantuan model dan memperhatikan aspek-aspek biaya serta pemanfaatan kapasitas sumber, dapat
Program Studi Teknik Industri UWP
77
Buku Ajar Sistem Produksi diperoleh beberapa variabel keputusan seperti jumlah tenaga kerja, jumlah produksi serta jumlah persediaan untuk memenuhi permintaan produk secara keseluruhan. Semua variabel dinyatakan dalam satuan agregat, yang selanjutnya akan dijadikan sebagai dasar bagi pengalokasian sumber yang tersedia ke dalam pejadualan yang telah terperinci.
Variabel-variabel keputusan dalam perencanaan produksi agregat menurut Schroeder (1997:330-331), antara lain: 1. Jumlah tenaga kerja langsung, yaitu tenaga kerja yang langsung berpengaruh terhadap kapasitas pabrik. 2. Jam kerja lembur, dibutuhkan bila kecepatan produksi atau jumlah produksi yang akan dibuat lebih besar dari kemampuan pabrik. Berarti pabrik berproduksi membutuhkan jam kerja lebih besar dari jam kerja biasa pada bulan tertentu dari periode perencanaan. 3. Jam kerja biasa, yaitu jam kerja yang tersedia pada bulan tertentu selama periode perencanaan. 4. Jumlah pesanan yang disubkontrakkan. Hal ini terjadi jika kapasitas pabrik termasuk penggunaan jam lembur tidak mampu melayani pesanan sehingga kelebihan pesanan tersebut disubkontrakkan ke perusahaan lainnya sejenis. 5. Jumlah pesanan yang ditunda waktu penyerahannya (backorder). Hal ini terjadi jika kapasitas yang ada tidak dapat memenuhi semua pesanan pada waktu yang telah dijanjikan maka sebagian permintaan konsumen ditunda waktu penyerahannya. 6. Kecepatan produksi, yaitu besaran yang menyatakan produk agregat yang dapat dibuat setiap bulannya. Satuan kecepatan produksi misalnya liter per tahun, ton per bulan, satuan per bulan dan lain-lain. 7. Tingkat persediaan adalah banyaknya produk yang disimpan dalam bentuk produk yang siap dijual. Persediaan dinyatakan dalam satuan per periode.
Fungsi Perencanaan Agregat
Masih dari sumber yang sama (Arman Hakim, 2006, p 255) fungsi dari perencanaan agregat adalah: menyesuaikan kemampuan produksi dalam menghadapi permintaan pasar yang tidak pasti dengan mengoptimumkan penggunaan tenaga kerja
Program Studi Teknik Industri UWP
78
Buku Ajar Sistem Produksi dan peralatan produksi yang tersedia sehingga ongkos total produksi dapat ditekan seminim mungkin.
Sedangkan menurut Chase (2006, p516) fungsi dari perencanaan agregat adalah menentukan kombinasi yang optimal dari tingkat produksi, jumlah tenaga kerja, dan persedian di tangan. Perencanaan agregat yang tergolong medium range planning dengan periode 6 sampai 18 bulan memegang peranan penting dalam perencanaan operasi secara keseluruhan.
Adanya perencanaan agregat dapat mendukung rencana jangka panjang berupa perencanaan strategi kapasitas di masa mendatang ataupun mendukung rencana jangka pendek operasional harian ataupun mingguan untuk perencanaan bahan baku ataupun penjadwalan produksi.
Perencanaan Produksi
Setelah adanya perencanaan agregat, maka berkaitan dengan itu akan disusun perencanaan produksi atau planning for production. Dalam perencanaan ini Chase (2006, p518) membagi faktor-faktor yang dapat mempengaruhinya menjadi dua,yakni: faktor dari dalam (internal to firm) dan faktor daru luar (external to firm).
Faktor dalam atau internal to firm ini memiliki karaketeristik yang controllability. Yakni faktor yang dapat dikendalikan langsung oleh perusahaan, berbeda dengan faktor luar yang bergantung pada kondisi eksternal. Faktor internal inilah yang berkaitan dengan perencanaan agregat ataupun strategi perencanaan produksi nantinya. Untuk lebih jelasnya faktor-faktor tersebut, dapat dilihat pada diagram berikut.
Competitors’ behaviour
Raw material availability
Market Demand External to Firm
External Capacity
Current Physical Capacity
Planning for production
Current Workforce
Program Studi Teknik Industri UWP
Inventory Levels
Economic conditions
Activities Required For Productions
Internal to Firm
79
Buku Ajar Sistem Produksi Gambar 2.7 Required Inputs to the Production Planning System
Komponen-komponen Biaya dalam Perencanaan Agregat
Secara
umum, kriteria
masalah
perencanaan produksi agregat adalah
meminimumkan biaya total produksi selama periode perencanaan. Adapun komponenkomponen biaya dalam perencanaan produksi agregat menurut Krajewski dan Ritzman (2002:658-659,664) adalah :
1. Hiring cost & Layoff cost. Hiring Cost adalah biaya yang dikeluarkan untuk memperkerjakan karyawan baru. Biaya ini meliputi biaya pencarian, penyaringan dan pelatihan. Lay off adalah biaya yang dikeluarkan untuk memecat karyawan. Biaya ini meliputi biaya tunjangan PHK. 2. Stockout cost. Biaya ini timbul akibat permiontaan melebihi kapasitas produksi,sehingga
pemenuhan
sisa
permintaan
dilakukan
pada periode
berikutnya. Biaya ini meliputi hilangnya kesempatan untuk memperoleh keuntung an dari penjualan dan resiko kehilangan pelanggan. 3. Work Force Cost. Biaya ini merupakan biaya tenaga kerja berproduksi selama jam kerja lembur dalam satu periode. 4. Overtime Cost. Biaya ini merupakan biaya tenaga kerja untuk berproduksi selama jam kerja lembur dalam satu periode. 5. Undertime Cost. Biaya ini dikeluarkan untuk membayar tenaga kerja, dimana efisiensi tenaga kerja tersebut lebih kecil dari kapasitas yang seharusnya. 6. Subcontracting Cost. Biaya ini harus dikeluarkan untuk membeli produk dari subkontraktor. 7. Inventory-holding Cost. Biaya ini meliputi tertanamnya modal pada persediaan barang jadi, asuransi, biaya untuk ruangan penyimpanan persedian dan resiko kerusakan 8. Production Cost. Biaya ini adalah biaya produksi di luar tenaga kerja yang meliputi biaya material.
Input Perencanaan Agregat
Program Studi Teknik Industri UWP
80
Buku Ajar Sistem Produksi Schroeder (1997:326-328) berpendapat bahwa input untuk perencenaan agregat adalah unsur permintaan dan kapasitas. Adapun unsur permintaan tersebut adalah :
1. Harga (pricing) 2. Promosi 3. Pemesaran kembali (backorder) 4. Permintaan baru Sedangkan unsur kapasitas adalah sebagai berikut : 1. Pengangkatan dan pemberhentian tenaga kerja (hire and fire) 2. Waktu lembur (overtime) 3. Pekerja paruh waktu (part time) 4. Persediaan 5. Subkontrak
Menurut Chase, secara umum terdapat 4 biaya yang berkaitan dengan perencanaan produksi agregat, yakni:
a. Basic Production Cost Termasuk didalamnya biaya tenaga kerja langsung maupun tidak langsung. Biaya lembur atau overtime juga termasuk di dalamnya. b.
Cost Associated with changes in the production rate
Yang termasuk dalam kategori ini adalah biaya perekrutan, pelatihan maupun biaya pelepasan karyawan. c. Inventory holding costs Komponen utama dari biaya ini adalah biaya modal untuk persediaan. Termasuk di dalamnya adalah biaya untuk pajak, asuransi, maupun biaya antisipasi kerusakan produk. d.
Backordering costs
Biaya karena ketidakmampuan memenuhi pesanan pelanggan. Biaya jenis ini sangat sulit untuk dihitung, yang termasuk biaya jenis ini adalah kehilangan kepercayaan pelanggan, mapupun kehilangan potensi pendapatan.
Proses Perencanaan Agregat
Program Studi Teknik Industri UWP
81
Buku Ajar Sistem Produksi Dalam melakukan perencanaan agregat harus melalui beberapa tahapan yaitu :
1. Memilih satuan produk agregat 2. memilih horizon atau waktu perencanaan, membaginya ke dalam periode perencanaan. 3. Mengkonversikan permintaan setiap produk ke dalam satuan agregat dan kemudian dikonversikan lagi ke dalam satuan sumber yang diperlukan (misalnya jam-orang atau jam-mesin). 4. membandingkan kapasitas yang tersedia dengan kebutuhan produksi. 5. memilih strategi yang sesuai 6. Melakukan perencanaan agregat dengan teknik yang sesuai. Strategi Perencanaan Produksi
Menurut Render (2001, p118) sebuah perusahaan dapat memilih pilihan kapasitas dasar (produksi) sebagai berikut :
1. Mengubah tingkat persediaan Dengan cara meningkatkan persediaan selama periode permintaan rendah untuk memenuhi permintaan yang tinggi di masa mendatang. Konsekuensinya muncul biaya yang berkaitan dengan penyimpanan (yang umumnya berkisar antara 15%-40% dari biaya produksi langsung sebuah barang) 2. Meragamkan
jumlah
tenaga
kerja
dengan
cara
mengkaryakan
atau
memberhentikan Di mana jumlah karyawan disesuaikan dengan tingkat produksi yang diinginkan. Konsekuensinya adalah moral pekerja dan produktivitas yang terpengaruh, serta munculnya biaya pelatihan dan perekrutan. 3. Meragamkan tingkat produksi melalui lembur atau waktu kosong Jumlah tenaga kerja dijaga tetap konstan, namun waktu kerja yang diragamkan dengan mengurangi jam kerja ketika permintaan rendah, dan melakukan lembur ketika permintaan tinggi. Konsekuensinya muncul upah lembur yang lebih tinggi ketimbang upah reguler. 4. Subkontrak
Program Studi Teknik Industri UWP
82
Buku Ajar Sistem Produksi Pilihan ini memiliki beberapa kekurangan seperti : harga yang mahal ataupun kualitas dari pemasok subkontrak yang tidak sesuai. 5. Penggunaan karyawan paruh waktu Umumnya di sektor jasa dan untuk kebutuhan tenaga kerja yang tidak terampil. Strategi Perencanaan Agregat dengan Metode Trial & Error
Roberta S. Russel dan Bernard W. Taylor III (1995:507), membagi strategi perencanaan agregat dengan Metode Trial & Error dalam 3 (tiga) macam strategi, yaitu :
1. Chase Strategy Dengan menggunakan chase strategy ini, perusahaan berproduksi sesuai dengan
jumlah
permintaan.
Kapasitas
produksi
dapat
divariasikan
dengan
menggunakan jam kerja lembur (overtime), jam kerja reguler (undertime) dan subkontrak. Kemungkinan lain dari strategi ini adalah dengan memvariasikan jumlah tenaga kerja dengan cara merekrut karyawan baru pada saat produksi meningkat dan memecat karyawan pasa saat produksi menurun. Pada kemungkinan variasi pertama akan timbul biaya baru, yaitu biaya jam kerja lembur, sedangkan pada kemungkinan kedua akan menimbulkan biaya yang cukup besar untuk merekrut dan memecat karyawan.
Menyesuaikan tingkat produksi dengan jumlah pesanan yang ada, dengan cara merekrut atau melepas tenaga kerja sesuai kebutuhan produksi. Strategi ini bergantung pada kemudahan perekrutan dan pelatihan tenaga kerja. Namun strategi ini memiliki dampak pada aspek motivasi dan psikis karyawan akibat ancaman pengurangan tenaga kerja sewaktu-waktu. 2. Level Strategy Dengan menggunakan level strategy, perusahaan berproduksi dengan tingkat produksi yang konstan dari satu periode ke periode lainnya. Variasi permintaan diatasi dengan persediaan yang dimiliki perusahaan. Pada saat permintaan menurun, kelebihan produksi disimpan sebagai persediaan untuk digunakan pada saat permintaan meningkat. Pada strategi ini akan timbul biaya simpan yang cukup besar untuk unit yang disimpan.
Program Studi Teknik Industri UWP
83
Buku Ajar Sistem Produksi Mempertahankan tingkat produksi pada volume yang konstan. Kelebihan jumlah yang diproduksi akan disimpan untuk mengantisipasi kekurangan jumlah produksi di periode lainnya. Dampak utama strategi ini adalah munculnya biaya penyimpanan barang jadi, ataupun munculnya resiko persediaan barang menjadi rusak. 3. Mixed Strategy Strategi ini merupakan kombinasi dari chase strategy dan level strategy. Variasi permintaan diatasi dengan jam kerja lembur dan persediaan yang dimiliki.
Mempertahankan tingkat produksi pada volume yang konstan. Kelebihan jumlah yang diproduksi akan disimpan untuk mengantisipasi kekurangan jumlah produksi di periode lainnya. Dampak utama strategi ini adalah munculnya biaya penyimpanan barang jadi, ataupun munculnya resiko persediaan barang menjadi rusak.
Program Studi Teknik Industri UWP
84
Buku Ajar Sistem Produksi
B AB
X
JUST IN TIME MANAGEMENT * FOR MANUFACTURING
A. Pengantar Just in Time (JIT) Management atau disebut juga Manajemen Tepat Waktu merupakan filosofi dalam dunia manufaktur, yang bertujuan untuk mengeliminasi hal – hal yang tidak berguna (waste) dalam proses manufaktur, mulai dari pembelian sampai dengan distribusi. Jika filosofii ini secara tepat diimplementasikan, maka memungkinkan perusahaan untuk mengembangkan manufaktur menjadi alat yang strategis. Hasil jangka panjang dalam mengeliminasi waste adalah proses manufaktur menjadi lebih ramping, efisiensi dalam biaya, berorientasi pada mutu dan respon terhadap pelanggan.
B. Concept of the Load Smoothing System Smoothing level produksi merupakan kondisi untuk meminimasi waktu yang berhubungan dengan tenaga kerja, peralatan dan pekerjaan.
B.1 Cycle Time Dalam setiap pekerjaan, waktu merupakan hal yang penting. Jika waktu tidak diatur dengan baik, maka pengiriman akan melewati batas yang diminta, tetapi jika terlalu cepat, maka inventory akan cepat menumpuk. Contoh: Sebuah merek mobil berhasil dijual dengan qty 20,000 unit setiap bulannya, berarti tiap harinya harus dihasilkan: 20,000 unit / 20 hari per bulan = 1000 unit per hari. Setiap hari terdiri dari 8 jam kerja, berarti pula dalam 480 menit / 1000 unit = 0.48 menit per unitnya.
Program Studi Teknik Industri UWP
85
Buku Ajar Sistem Produksi
Type
A B C D E
Month Day 480 min; 20 hr kja 4800 240 unit 2400 120 unit 1200 60 unit 600 30 unit 600 30 unit
Cycle time 2 menit 4 menit 8 menit 16 menit 16 menit
Kalau dilihat cycle time pada tabel diatas, dan bila diproduksi sebanyak 5 lines, akan terlihat line tersebut kurang efektif, sehingga perlu diatur smoothing dan dijadikan 1 line saja
C. 7 langkah untuk mengurangi waktu set up 1. Manajemen harus memiliki peraturan yang jelas 2. Setu up harus dipilih baik mesin maupun pergantiannya 3. tim dan pemimpin tim juga harus dipilih 4. tim harus dilatih 5. actual setup yang sekarang ada harus didokumentasikan dalam videotape 6. hasil rekaman harus dianalisis secara rinci oleh tim 7. pikirkan cara yang lebih cepat
D. Micro JIT Analysis Cara terbaik untuk lebih focus ke JIT proses adalah dengan JIT ratio analysis atau disebut juga Micro JIT. Rasio yang digunakan adalah: 1. lead time to work content 2. process speed to sales rate 3. number of pieces to number of operators
E. Workplace control: Kanban System Kanban mengacu pada lembar instruksi kerja atau job order dalam plastic yang transparan dimana mengikuti pallet yang ada komponen atau materialnya. Dalam kartu kanban harus memberikan informasi sebagai berikut:
Program Studi Teknik Industri UWP
86
Buku Ajar Sistem Produksi
1. jumlah 2. waktu 3. metode 4. prosedur 5. jumlah pindahan / jumlah transportasi 6. tujuan 7. alat untuk memindahkan 8. tempat simpan 9. jenis container yang digunakan 10. part number 11. departemen 12. nomor order produksi
Ada 2 jenis kanban: 1. Withdrawal kanban: menunjukkan jumlah item dimana proses berikutnya harus menariknya dari proses terdahulu 2. Production order kanban: menunjukkan jumlah dimana proses terdahulunya harus membuatnya / memproduksinya
Syarat dan kondisi untuk menjalankan Kanban: 1. Jangan kirim produk cacat ke proses berikutnya 2. Proses berikutnya hanya menarik material dan jumlah yang dibutuhkan saja dari proses sebelumnya 3. Memproduksi secara tepat hanya yang akan ditarik ke proses berikutnya saja 4. Memastikan produksi pada saat dibutuhkan dan jumlah yang dibutuhkan 5. Mnjadi informasi bagi si pekerja 6. Memiliki standar kerja Kanban merupakan alat yang efektif untuk mengontrol total line inventory volume. K
D(T p Tw )(1 a) b
dimana:
Program Studi Teknik Industri UWP
87
Buku Ajar Sistem Produksi
K = jumlan kanban dalam sirkulasi B = kapasitas satu pallet D = pemakaian komponen per jam pada pallet Tp = waktu yang dibutuhkan untuk produksi atau transporasi Tw = waktu yang tidak terpakai pada kanban A = koefisien kemampuan tenaga kerja yang diperlukan oleh manajer Maksimum kapasitas terjadi pada saat A = 0
F. JIT Implementation Prosedur Just In Time (JIT): -
Phase 1: Preparation a. mengembangkan kepedulian dan sudut pandang: fisik, suasana dan penempatan pasar b. mengembangkan manufaktur dan strategi market place baik itu pertumbuhan, status pekerjaan dan keamanan bekerja
-
Phase 2: Organization: membuat struktur organisasi a. Ada steering committee b. Ada fasilitator c. Ada tim proyek d. Ada pemimpin tim proyek
-
Phase 3: Implementasi a. memulai proyek b. mendidik c. merubah system dan norma
G. Improvement Activities for Man Hour Reduction Aktivitas untuk mengurangi jam kerja harus dimulai dari analisis kondisi tempat kerja yang ada beserta operasi di dalamnya.
Program Studi Teknik Industri UWP
88
Buku Ajar Sistem Produksi
-
Waste: operasi – operasi kerja yang tidak diperlukan dan dapat dihilangkan segera. Contoh: transportasi produk ke tempat yang bukan tujuannya
-
Operations without added value: aktivitas yang dilakukan tidak menghasilkan nilai tambah. Contoh: memindahkan benda kerja sedikit demi sedikit
H. Quality: The Just In Time Purchasing Dalam seleksi vendor, criteria yang umum diminta adalah hal – hal yang menyangkut mutu, pengiriman dan harga. Karakteristik JIT Purchasing: a. Jumlah: 1. kecepatan output yang stabil 2. pengiriman yang sering dalam jumlah yang kecil 3. kontrak jangka panjang 4. minimal kertas yang dipakai 5. supplier diminta untuk mengemas dalam jumlah yang tepat dan mengurangi lot size dari produksi b. Mutu: 1. specs yang minimal 2. supplier dapat memenuhi kebutuhan mutu yang ditentukan 3. hubungan yang dekat antara pembeli dengan supplier c. Supplier: 1. jumlahnya sedikit 2. jaraknya dekat 3. menjadi supplier yang kompetitif dalam hal harga 4. repeat business dengan supplier yang sama 5. supplier diharapkan dapat memperluas sistem JIT 6. mengelompokkan supplier yang jauh d. Pengiriman
Program Studi Teknik Industri UWP
89
Buku Ajar Sistem Produksi
1. mengendalikan kontrak pengiriman, kontrak pergudangan, 2. menjadwalkan angkutan
Karakteristik JIT benefit: a. cost of parts: 1. biaya inventory yang rendah 2. mengurangi biaya komponen 3. biaya scrap yang rendah
b. mutu: 1. dengan cepat mendeteksi cacat produk 3. mutu yang lebih baik dari waktu ke waktu
c. design: 1. respon yang cepat ke perubahan engineering 2. design yang innovatif
d. efisiensi adminsitrasi: 1. permintaan tawaran yang sedikit 2. supplier yang sedikit 3. negosiasi supplier yang jarak 4. minimal sedikit kertas kerja 5. travel yang tidak jauh 6. akuntansi yang lebih baik
e, Productivity: 1. rework berkurang 2. inspeksi berkurang 3. mengurangi keterlambatan 4. menguangi aktivitas pembelian, pengendalian produksi
Program Studi Teknik Industri UWP
90
Buku Ajar Sistem Produksi
I. Some Important Facts Towards Just In Time Selling Price = Cost + Profit Pada saat cost meningkat, maka harga akan naik. Tapi bila harga dinaikkan, sedangkan value untuk customer tidak bertambah, maka lambat laun, customer akan meninggalkannya.. Ada 7 kategori waste: 1. waste yang timbul karena produksi yang berlebihan 2. waste yang timbul dari pekerjaan tulis menulis yang tidak perlu 3. waste yang timbul karena adanya proses transportasi 4. waste yang timbul karena proses 5. waste yang timbul karena adanya stock yang tidak diperlukan 6. waste yang timbul karena adanya pergerakan yang sia sia 7. waste yang timbul karena produksi barang cacat
J. Perbandingan antara Pull System dengan Push System System Characteristics
Manufacturing
Push Manufacturing Pull System
System ( MRP II & Batch (Kanban – JIT Production) Production) General Approach
Balanced,
nonstop Simple, flexible production
production to meet schedule.
that
response
quickly
to
Extensive computerization to demand changes. handle complex procedure.
Minimized record keeping
Task oriented workers
and simplified method. Thinking
workers
with
multiple skills. Machine
Specialized machines.
General purpose machines.
A few large super machines.
Many small machines.
Single purpose tooling.
Flexible
Sophisticated
and
material simplified setup.
handling devices to move Multiple
Program Studi Teknik Industri UWP
tooling
machine
91
Buku Ajar Sistem Produksi
large qty of material.
responsibility.
One operator per machine.
Material handling limited by placing work centers near one another
Materials
Production practice
Multiple suppliers to avoid Limited number of suppliers. disruption of deliveries.
Small, frequent deliveries.
Large, infrequent deliveries.
Obtain
Obtain stock from storage.
production.
Fixed model production runs.
Mixed
Keep labor busy.
runs.
Identify
stock
model
from
production
manufacturing Keep material moving.
defects.
Prevent
manufacturing
Performance measured by defects. output
and
accomplishment.
individual Performance measures such as individual quality and
Extensive planning by the team
productivity
engineering department to improvements. correct problem before occur. Join problem
solving by
Quality control department workers, engineering staff, monitor quality.
and
management
Inspect quality in.
problems as they occur. Individual
correct
workers
are
responsible for quality. Build quality in.
Program Studi Teknik Industri UWP
92
Buku Ajar Sistem Produksi
G. Kanban Production Control Systems (Chase, et al: 2002, p.399) Kanban control system menggunakan alat signal untuk mengatur aliran JIT. Kanban berarti tanda (signs) atau kartu instruksi (instruction cards). Pada sistem pengendalian tanpa kertas (paperless control system), container digunakan sebagai pengganti kartu. Kartu atau container inilah yang disebut sebagai Kanban Pull System. Ilustrasi Flow of Two Kanbans: Withdrawal Kanban
Machine center
Storage parts A&B
Storage parts A&B
Assembly Line
Production Kanban Note: - Garis tidak putus merupakan aliran material - Garis putus merupakan aliran kartu
Banyaknya set kartu kanban ditentukan dengan rumus sebagai berikut:
Expected _ demand _ during _ lead _ time safety _ stock size _ of _ the _ container D.L(1 S ) C k
dimana: k = number of kanban card sets D = average number of units demanded over some time period L = lead time to replenish an order (expressed in the same units as demand) S = safety stock expressed as a percentage of demand during lead time (this can be based on a service level and variance) C = container size
Program Studi Teknik Industri UWP
93
Buku Ajar Sistem Produksi
Contoh: Lead time for replenishment of the converters (L) adalah 4 jam. Permintaan catalytic converters adalah 8 per jam. Safety stock (S) ditentukan sebanyak 10 % dari permintaan dan ukuran container C adalah 10 unit. Banyaknya set kartu kanban adalah: k
8 x4(1 0.1) 35.2 3.52 10 10
Dalam kasus ini, maka dibutuhkan 4 kanban card sets, dan 4 container of converter catalytic dalam suatu sistem. Untuk semua kasus, dalam menghitung k, maka akan selalu dibulatkan ke atas karena kita selalu butuh bekerja dengan full containers.
G.1. Advantages of Kanban 1. Low fixed stock (number of Kanban in system) 2. Low lead time 3. Quality problems visible 4. Highly stable G.2. Disadvantages of Kanban 1. Highly stable 2. Can cause stoppages
Program Studi Teknik Industri UWP
94
Buku Ajar Sistem Produksi
BAB X I SIMULATION SYSTEM
A. Pengantar Dalam dunia manufaktur, simulasi digunakan untuk menentukan skedul produksi, inventory level, dan prosedur maintenance, merencanakan kapasitas, proses dan banyak lagi. Dalam dunia jasa, simulasi banyak digunakan untuk menganalisa barisan antrian dan penjadwalan.
B. Definisi dan Metodologi Simulasi (Chase, et al: 2001) Secara umum simulasi mengacu pada penggunaan computer untuk melakukan berbagai eksperimen dalam pemodelan sistem yang nyata. Eksperimen simulasi dapat dilakukan
sebelum
sistem
yang
sebenarnya
dijalankan,
untuk
melihat
perancangannya, untuk melihat bagaimana sistem tersebut bereaksi terhadap peraturan-peraturan, untuk mengevaluasi respon sistem terhadap perubahan. Simulasi sangat tepat digunakan pada situasi yang kompleks dimana teknik optimasi sangat sulit diterapkan. Secara umum metodologi simulasi terdiri dari beberapa tahapan: 1. Pendefinisian masalah 2. Membuat konstruksi model simulasi seperti spesifikasi variabel dan parameter, spesifikasi keputusan, spesifikasi probabilitas, dan spesifikasi waktu 3. Membuat nilai variabel dan parameter lebih spesifik seperti menentukan kondisi awal dan lamanya pelaksanaan 4. Menjalankan simulasi 5. Mengevaluasi hasil simulasi seperti menentukan pengujian statistik dan membandingkannya dengan berbagai informasi 6. Melakukan validasi hasil simulasi
Diagram alurnya dapat digambarkan sebagai berikut:
Program Studi Teknik Industri UWP
95
Buku Ajar Sistem Produksi
Start
Define problem
Construct simulation model
Specify values of variables and parameters
Run the simulation
Evaluate Results
Validation
Propose new experiment
Stop
Gambar 1. Metodologi Simulasi
Program Studi Teknik Industri UWP
96
Buku Ajar Sistem Produksi
C. Monte Carlo Process (Russell & Bernard Taylor III: 1995)
Contoh ke 1: Manajer supermarket harus memutuskan banyaknya tempat susu yang harus di_order setiap minggunya yang bervariasi dari 14 sampai 18 setiap minggunya. Dari catatan historisnya, manajer telah menentukan frekuensi permintaan tempat susu selama 100 minggu.
Tempat Susu yang diminta
Frekuensi
Probabilitas demand P(X)
Per minggu, x
demand
14
20
0.2
15
40
0.4
16
20
0.2
17
10
0.1
18
10
0.1
100
1
Solusi:
Tujuan dari teknik Monte Carlo adalah untuk menghasilkan variabel random dengan melakukan sampling dari distribusi probabilitas, P(X).
Demand, x
Range random number
14
0-19
15
20-59
16
60-79
17
80-89
18
90-99
Setelah disusun seperti ini, maka permintaan berdasarkan random number selama 15 kali adalah sebagai berikut:
Program Studi Teknik Industri UWP
97
Buku Ajar Sistem Produksi
Week R
Demand (x)
1
39
15
2
73
16
3
72
16
4
75
16
5
37
15
6
02
14
7
87
17
8
98
18
9
10
14
10
47
15
11
93
18
12
21
15
13
95
18
14
97
18
15
69
16 241
Dan, data ini sekarang sudah bisa digunakan untuk menghitung estimasi rata – rata demand per week: Estimated average demand = 241/15 = 16.1 tempat susu per minggunya.
Sebagai perbandingannya, average demand juga dapat dihitung dengan menggunakan formula analisis yang disebut dengan expected value: E(x) = 0.2 x 14 + 0.4 x 15 + 0.2 x 16 + 0.1 x 17 + 0.1 x 18 E (x) = 15.5 tempat susu per minggu.
Ternyata, hasilnya tidak berbeda jauh dengan apa yang telah disimulasikan.
Program Studi Teknik Industri UWP
98
Buku Ajar Sistem Produksi
Contoh ke-2: Simulasi Sistem Persediaan dengan Permintaan yang tak tentu dan Lead Time
Demand for VCR
Probabilitas
0
0.1
1
0.15
2
0.30
3
0.25
4
0.20
Lead time (weeks)
Probabilitas
1
0.35
2
0.45
3
0.20
Kemudian langkah pertama adalah mengembangkan bilangan acak sebagai berikut:
Demand
Probabilitas
RN Range
Lead time
Prob
RN range
0
0.1
1-10
1
0.35
1-35
1
0.15
11-25
2
0.45
36-80
2
0.3
26-55
3
0.20
81-99.0
3
0.25
56-80
4
0.2
81-99,00
Langkah berikutnya adalah mensimulasikan sebanyak 10 kali Time Begin RN
Demand
Ending
End
Lost
Sold
Inv
Sale
Order Lead
Time
Prd
Inv
1
5
44
2
2
3
0
Yes
17
1
2
3
92
4
3
0
1
No
-
0
3
5
02
0
0
5
0
No
-
0
4
5
12
1
1
4
0
No
_
0
5
4
25
1
1
3
0
Yes
53
2
Program Studi Teknik Industri UWP
RN
99
Buku Ajar Sistem Produksi
Time Begin RN
Demand
Ending
End
Lost
Sold
Inv
Sale
Order Lead
Time
Prd
Inv
RN
6
3
93
4
3
0
1
No
-
0
7
0
46
2
0
0
2
No
-
0
8
5
34
2
2
3
0
Yes
21
1
9
3
22
1
1
2
0
No
-
0
10
7
79
3
3
4
0
No
-
0
Dengan demikian: Average lost sales = 4/10 = 0.4 units Average ending inventory = 24/10 = 2.4 units
C. Advantages and Disadvantages of Simulation C.1 Adavantages:
Mengembangkan model dari sistem yang nyata akan memberikan pengertian yang baik dari sistem tersebut.
Dapat menghemat waktu
Tidak mengganggu aktivitas yang sedang berjalan
Simulasi jauh lebih umum dibandingkan model matematis
Simulasi dapat dijadikan sebagai permainan (game) pada saat digunakan untuk training
Simulasi memberikan replikasi yang lebih realistic dibandingkan dengan analisis matematik
Simulasi dapat digunakan untuk menganalisa kondisi transient (sementara) dimana model matematik sulit
Model standar simulasi dapat ditemukan dengan mudah secara komersial
Simulasi menjawab what if questions
Program Studi Teknik Industri UWP
100
Buku Ajar Sistem Produksi
C.2 Disadvantages:
Sistem yang telah dibentuk untuk simulasi belum tentu memberikan jawaban yang memuaskan
Tidak ada satu cara pun yang dapat membuktikan bahwa simulasi merupakan alat yang handal.
Membuat model simulasi dapat menghabiskan waktu dari satu jam sampai dengan 100 tahun. Sistem yang kompleks dapat menjadi mahal dan membutuhkan waktu yang sangat panjang
Simulasi dapat menjadi kurang akurat dibandingkan dengan model matematik karena bekerja berdasarkan sistem acak
Jumlah waktu yang dikerjakan oleh computer menjadi lebih lama untuk menjalankan sistem yang kompleks
Teknik simulasi ketika sedang dikerjakan kurang terstandarisasi, oleh karena itu sistem yang sama bila dikerjakan oleh orang yang berbeda dapat berbeda juga
D. Program dan Bahasa Simulasi (Chase, et al: 2001) Model simulasi dapat dikategorikan menjadi continuous dan discrete. Model continuous merupakan model yang didasarkan pada persamaan matematis dan terjadi pada semua titik, sedangkan model discrete terjadi hanya pada titik tertentu saja. Sebagai contoh: customer yang tiba pada kasir bank merupakan contoh simulasi discrete. Program simulasi dapat dikategorikan menjadi general purpose dan special purpose. General purpose software adalah bahasa pemograman yang memungkinkan programmer untuk membuat modelnya sendiri, contoh SLAM II, SIMSCRIPT II.5, SIMAN, GPSS/H, GPSS/PC, PC MODEL, dan RESQ. Sedangkan special purpose model adalah program yang secara khusus dibuat untuk mensimulasikan aplikasi khusus, seperti MAP/1 dan SIMFACTORY. Untuk program Excel, terdapat aplikasi RISK.
Program Studi Teknik Industri UWP
101
Buku Ajar Sistem Produksi
Untuk memiliha program simulasi, yang pertama tama adalah mengerti berbagai jenis simulasi, kemudian me-review program tersebut di market untuk menemukan yang paling sesuai dengan kebutuhan. Adapun software simulasi yang diinginkan memiliki cirri-ciri sebagai berikut: 1. dapat digunakan secara interaktif 2. mudah dimengerti dan mudah digunakan 3. memungkinkan modul untuk dibuat dan dihubungkan, dengan demikian tidak mengganggu sistem yang sedang berjalan 4. memungkinkan pengguna untuk menulis rutinitas sendiri. 5. dapat beroperasi seperti analisis statistik 6. memiliki kemampuan makro, seperti kemampuan untuk mengembangkan mesin 7. memiliki kemampuan aliran material, seperti perpindahan material dan orang, program ini harus mampu untuk memodelkan truk, conveyor, cranes, dsb. 8. bisa menghasilkan output statistik yang standar, seperti cycle time, utilization, dan waktu tunggu 9. memungkinkan berbagai macam alternative analisis data baik untuk input maupun output data. 10. memiliki kemampuan animasi seperti grafik 11. memungkinkan pengguna untuk menemukan kesalahan (error).
Program Studi Teknik Industri UWP
102
Buku Ajar Sistem Produksi
BAB X II COST ESTIMATING
A. Pengantar Estimate is a judgment, opinion, forecast, or prediction. A cost estimate is a judgement or opinion of the cost of a process, product, project or service. It is a prediction or forecast of what a work output or work activity will cost. Price = Cost + Profit Ada 4 output atau 4 area kerja dimana aktivitas dapat dikategorikan 1. proses 2. produk 3. proyek 4. jasa
1. Proses Industri proses dikarakteristikan dengan investasi yang besar pada peralatan, penggunaan energi yang besar, dan kepentingan melindungi lingkungan dari polusi. Contoh industri proses: aluminium, semen, kaca, keramik, tambang, gas, oli, plastic, karet, powder metallurgy, welding,
baja, waste treatment, water
treatment, dll
2. Produk Produk merupakan barang komersial yang dijual dalam bentuk kuantitas kepada pengguna. Elemen penting dalam biaya produk adalah iklan, pemasaran, distribusi, pelayanan dan biaya operasional. Contoh produk: produk militer (amunisi), produk otomotif, minuman, kamera, material bangunan, produk elektronik, produk makanan, computer, dll
Program Studi Teknik Industri UWP
103
Buku Ajar Sistem Produksi
3. Proyek Proyek merupakan aktivitas multidisiplin. Pada proyek dibutuhkan orang – orang yang memiliki kemampuan estimasi yang baik karena ada faktor yang tidak diketahui. Karena proyek ini berukuran besar dan membutuhkan dana yang besar, maka proyek ini seringkali didukung atau didanai oleh pemerintah. Contoh proyek: proyek angkasa luar (aerospace), konstruksi Bandar udara, bangunan komersial, bendungan, jalan tol, jembatan, reactor nuklir, mass transit, sistem persenjataan, dll.
4. Services / Jasa Service adalah aktivitas intensitas tenaga kerja yang memberikan bantuan kepada industri swasta, komersial atau industri pengguna. Harga, biaya, dan kompetisi merupakan faktor yang penting dalam memberikan jasa. Contoh industri jasa: perbaikan listrik, arsitektur, perbaikan otomotif, laundry, konsultasi, medis/ perawatan gigi, bank, asuransi, pelayanan hokum, perawatan kesehatan, fotografi, percetakkan, pengiriman, transportasi, dll.
B. Basic Ingredients 1. Labor Hours / Jam Kerja: biasanya diestimasikan berdasarkan keterampilan. 2. Material dan subkontrak: biasanya dapat dikategorikan sebagai komponen, bahan baku, peralatan, dan biasanya dalam estimasi semuanya mengacu ke material. 3. Travel cost: biaya travel biasanya diluar gaji 4. Biaya Langsung yang lain (other direct cost) mencakup pelayanan computer, pelatihan 5. Biaya buruh/tenaga kerja: untuk mengkonversi jam buruh ke biaya buruh, maka dibutuhkan labor rate. Beban buruh biasanya termasuk bonus, asuransi kesehatan 6. Biaya administrasi (upah buruh) 7. Biaya tidak langsung: bonus, asuransi kesehatan, vacation, biaya inventory, biaya kemasan, biaya penyimpanan, dll 8. Fee atau Profit
Program Studi Teknik Industri UWP
104
Buku Ajar Sistem Produksi
C. Tools Required for Estimating Ada 4 alat dasar untuk melakukan estimasi: 1. Informasi:
informasi terdiri dalam
berbagai bentuk, seperti gambar,
spesifikasi, skedul produksi, perencanaan manufaktur, aktual jam buruh produksi, handbooks, buku referensi, personal knowledge of the shop or office operation, dan survey pasar atau industri 2. Metode: metode yang dipilih tergantung pada waktu untuk menyiapkan estimasi dan keakurasian dan penetrasi yang dibututhkan 3. Schedule: alat yang penting untuk mengembangkan estimasi biaya yang baik adalah memperkirakan aktivitas itu sendiri. Untuk proyek yang simple tentunya waktu yang dibutuhkan lebih sedikit dibandingkan dengan proyek yang kompleks 4. Skills: merupakan faktor penting untuk estimasi, dan keterampilan (skill) ini perlu disesuaikan dengan kebutuhan proyek
1. Information to be collected before starting an estimate a. Recent Experience in Similar Work: hal – hal yang pernah dialami pada kasus yang sama, harus mampu diidentifikasi ketidakefisienannya. Bagian penting dalam estimasi biaya adalah dokumentasi, collection, summarization. b. Professional and Reference Material: buku referensi yang berguna untuk mendukung cost estimation dapat ditemukan pada buku accounting, cost control, construction estimating, economics, engineering economics, learning curves, management, statistics, wage and salaries. c. Knowledge of Shop or Office Operation: sebelum memulai proses estimasi biaya, estimator harus familiar dengan fasilitas, peralatan, dan personnel yang akan melakukan kerja. d. Market and Industrial Survey: data ini harus mampu menunjukkan permintaan, potensi supply, kompetisi yang mempengaruhi supply, demand, ataupun harga
Program Studi Teknik Industri UWP
105
Buku Ajar Sistem Produksi
2. Methods used in the estimating process a. Detailed Estimating: metode ini mengasumsikan perancangan yang rinci dari produk ataupun proyek tersedia, begitu juga halnya dengan detailed manufacturing ataupun produk. b. Direct Estimating: estimasi ini dilakukan langsung oleh performer yang telah terbiasa dengan apa yang telah dikerjakan c. Estimating by analogy: metode ini hampir sama dengan direct estimating, hanya saja masih diperlukan perbandingan dengan tugas yang telah ada. d. Firm Quotes: salah satu metode yang terbaik dalam estimasi adalah dengan meminta quotation ke supplier, minimal dari 3 sumber e. Hand book estimation: untuk bukunya tersedia di perpustakaan, toko buku, ataupun langsung dari penerbit. f.
The Learning Curve: merupakan penjelasan dari pengamatan trend yang berguna untuk meningkatkan efisiensi dan inovasi yang berhubungan dengan pekerjaan yang berulang ulang. Konsep dasar dari learning curve adalah variable bebas (dependent variable) baik itu harga maupun jam kerja akan berkurang pada saat independent variable –nya yaitu quantitynya doubled. Area dimana improvement dapat terjadi f.1. Labor: assembly, fabrication, test, engineering, dan tooling f.2. Material: scrap rate, spoilage rate, raw material, purchased parts, subcontracted components and sub assemblies f.3. Indirect expenses: overhead, general and administrative The arithmetic equation for learning curve adalah: Y = AQb; dimana: Y = cost of the Qth unit A = cost of the first unit Q = quantity (number of the Qth unit) b = learing curve exponent b =
LN _ S dimana: S merupakan slope yang dinyatakan sebagai LN _ 2
persentase, ranging dari 70 sampai 100 % Untuk lengkapnya, lihat tabel berikut dibawah ini:
Program Studi Teknik Industri UWP
106
Buku Ajar Sistem Produksi
Tabel 1: Slope & Value Slope 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70
b value -0.0145 -0.0291 -0.0439 -0.0589 -0.0740 -0.0893 -0.1047 -0.1203 -0.1361 -0.1520 -0.1681 -0.1844 -0.2009 -0.2176 -0.2345 -0.2515 -0.2688 -0.2863 -0.3040 -0.3219 -0.3401 -0.3585 -0.3771 -0.3959 -0.4150 -0.4344 -0.4540 -0.4739 -0.4941 -0.5146
Ilustrasi 1 2 4 8 16 32 64
100.0 90.0 81.0 72.9 65.6 59.0 53.1
120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 1
Program Studi Teknik Industri UWP
2
3
4
5
6
7
107
Buku Ajar Sistem Produksi
Learning curve theory pertama kali digunakan tahun 1940-an dan 1950-an, pada saat pekerjaan dilakukan oleh pekerja yang memiliki ketrampilan. Pada saat ini, learning curve kurang tepat digunakan pada area automation, robotics, CAD, Computer aided engineering. g. Staffing
Methods:
biasanya
didasarkan
pada
individu
yang
berpengalaman tinggi di bidangnya. h. Statistical & Parametric estimating
3. Establishing an Estimate Schedule Minimum key milestone adalah: 1. Kickoff meeting: harus mengalokasikan waktu untuk menggambarkan seluruh project yang ada 2. review of ground rules: 3. resources input dan review 4.
summary meeting dan presentasi
4. Needed Skills a. Business and Finance Skiills Keahlian ini sangatlah penting untuk proses estimasi; pengetahuan prosedur accounting diperlukan untuk mengkonversi jam kerja dan estimasi material menjadi lebih terkonsolidasi
b. Engineering and technical skills Cost estimate yang lengkap haruslah didasarkan pada pengetahuan tentang hasil kerja dan pengalaman praktis
c. Manufacturing and Assembly skills Keahlian ini diperlukan untuk mencegah adanya duplikasi proses atau mencegah adanya penghilangan langkah langkah proses
d. Marketing and Management Skills Kesuksesan perusahaan tergantung pada kemampuan perusahaan untuk menjadwalkan, merencanakan dan mengestimasikan aktivitas untuk
Program Studi Teknik Industri UWP
108
Buku Ajar Sistem Produksi
memenuhi kebutuhan dan kemampuan perusahaan untuk memproduksi dan memasarkan hasil secara efektif, efisien dan ekonomis.
e. Mathematical and Statistical Skills Kemampuan ini untuk memverifikasi cost projection
f.
Production Planning and Industrial Engineering Skills Keterampilan ini penting untuk hasil pekerjaan yang semakin banyak, karena pada proyek dibutuhkan profesi yang memiliki banyak keahlian.
D. How to deal with escalation Faktor yang mempengaruhi eskalasi adalah: -
accuracy of original cost estimate
-
degree of completion of initial design work
-
number of design changes
-
increases in labor burden
-
degree of customer involvement
-
amount of government regulation and control
-
adaptability and innovativeness of work force
-
availability and hiring of new personnel
Dari faktor ini sebagian ada yang bisa dikontrol dengan mudah, sebagian lagi bisa dikontrol tapi sulit, dan sebagian lagi tidak bisa dikontrol
E. How to deal with inflation Salah satu strategi untuk menghindari efek dari inflasi harga adalah dengan membeli raw material lebih awal dan tidak perlu menunggu atau strategi yang lain adalah dengan
negosiasi,
customer menyediakan
material
sedangkan
perusahaan
menyediakan buruh, fasilitas, dan perlengkapan.
F. Software untuk Cost Estimate Software program untuk cost estimate digolongkan ke dalam beberapa kategori: 1. general computer tools
Program Studi Teknik Industri UWP
109
Buku Ajar Sistem Produksi
2. preprogrammed estimating templates for generic computer tools 3. cost models 4. schedule based estimating tools 5. vertical market estimating software 6. CAD – based estimating systems 7. Artificial intelligence and expert systems for estimating 8. statistics software
G. Basic Software Task Software engineering dapat digolongkan ke dalam beberapa tahap: 1. planning 2. analysis 3. specification 4. design 5. implementation 6. documentation 7. maintenance
Tahapan ini dapat diestimasikan dengan 2 prosedur: 1. analisa pekerjaan yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tiap langkah, dengan mengaplikasikan keterampilan dan jam kerja untuk tugas tersebut, dengan mengaplikasikan tingkat buruh, overhead, general and administrative expense, dan fee 2. menggunakan parametric software cost estimating models
Program Studi Teknik Industri UWP
110
Buku Ajar Sistem Produksi
BAB X III FINANCIAL* ANALYSIS
A. Konsep dan Definisi A.1. Fixed costs: Adalah pengeluaran (expense) apapun yang selalu tetap meskipun level outputnya berubah. Contoh: sewa, pajak bangunan, sebagian bentuk depresiasi, pembayaran asuransi, dan gaji top manajemen
A.2. Variable costs: Adalah pengeluaran (expense) yang berfluktuasi secara langsung terhadap perubahan level output. Contoh: setiap tambahan unit lembaran baja yang diproduksi oleh USX membutuhkan jumlah material dan tenaga kerja. Kebanyakan dari overhead expense karena rekening utility, biaya perawatan dan sebagainya berubah sebagai akibat dari level produksi.
A.3. Sunk costs: Adalah pengeluaran masa lalu (past expense) yang tidak memiliki nilai sisa (salvage value) dan oleh karenaya tidak boleh diperhitungkan dalam pertimbangan alternative investasi. Sunk cost dapat berupa current cost yang tetap seperti sewa gedung.
A.4. Opportunity costs: Adalah benefit yang terlewatkan atau kehilangan keuntungan yang merupakan hasil dari pemilihan alternative. Contoh: Investasi A menghasilkan IDR 25 juta, sedangkan Investasi B menghasilkan IDR 23 juta. Secara umum, investasi A merupakan pilihan yang lebih baik. Tapi jika pilihan jatuh pada investasi B, maka opportunity cost B adalah IDR 2 juta.
A.5. Avoidable costs: Adalah pengeluaran (expense) yang tidak terjadi bila investasi dilakukan, tapi sebaliknya pengeluaran (expense) terjadi jika investasi tidak dilakukan.
Program Studi Teknik Industri UWP
111
Buku Ajar Sistem Produksi
Contoh: sebuah perusahaan memiliki mesin bubut yang sedang rusak akan tetapi diperlukan untuk beroperasi, sehingga perbaikkan diperlukan. Akan tetapi biaya untuk perbaikkan ini terhindarkan jika perusahaan membeli mesin baru. Avoidable costs are an example of how it is possible to save money by spending money.
A.6. Expected Value Resiko berhubungan dengan investasi karena masa depan tidak pernah bisa diprediksi dengan kepastian yang absolute. Untuk mengatasi ketidakpastian ini, teknik matematis seperti expected value dapat membantu. Expected value adalah expected outcome dikalikan dengan probabilitas kejadian tersebut. Contoh: Alternative A: IDR 25 juta Alternative B: IDR 23 juta Misal probabilitas alternative A adalah 80% sedangkan B adalah 90%. Expected outcome = probability that actual outcome will be the expected outcome = Expected value. Investasi A: IDR 25 juta * 0,8 = IDR 20 juta Investasi B: IDR 23 juta * 0.9 = IDR 20,7 juta Dengan demikia investasi B lebih baik dibandingkan dengan investasi A. A.7. Economic Life and Obsolescence Pada saat sebuah perusahaan melakukan investasi dalam sebuah asset yang
menghasilkan
pendapatan, maka
usia
produktif
dari asset
tersebut
diestimasikan. Untuk tujuan accounting, asset didepresiasikan pada periode ini. Diasumsikan, asset akan menjalankan fungsinya selama periode ini, dan dipertimbangkan rusak / kuno / tidak bisa dipakai lagi, dan penggantian (replacement) pun dibutuhkan. A.8. Depreciation Adalah metode untuk mengalokasikan biaya dari perlengkapan modal. Nilai dari asset modal: gedung, mesin, dll, menurun seiring dengan usia kegunaannya (useful life) meningkat. Amortisasi dan depresiasi sering digunakan bergantian. Menurut kesepakatan (convention), depresiasi mengacu pada alokasi biaya yang diakibatkan karena
Program Studi Teknik Industri UWP
112
Buku Ajar Sistem Produksi
deteriosasi secara fisik ataupun fungsi dari asset, seperti gedung ataupun perlengkapan; sedangkan amortisasi mengacu pada alokasi biaya untuk asset yang intangible selama periode useful life, seperti paten, franchises, goodwill, dan leases. A.8.1. Straight Line Method Dengan metode ini, nilai asset dikurangi secara merata selama periode useful life. Formulanya secara umu adalah sebagai berikut:
Annual amount to be depreciated =
Cost salvage _ value estimated _ useful _ life
Contoh: Sebuah mesin seharga $10.000 mempunyai estimasi hidup 10 tahun. Dan akan terdpresiasi sebesar $1.000 per tahun selama 10 tahun. Jika estimasi nilai sisa pada akhir tahun ke-10 adalah $1.000, maka besarnya depresiasi tahunan adalah:
$10.000 $1.000 $900 10 A.8.2. Declining Balance Method Metode ini merupakan metode depresiasi yang dipercepat. Nilai asset menurun dengan cara mengurangi nilai bukunya dengan persentase yang konstan setiap tahunnya. Besarnya persentase seringkali dipilih yang mengurangi nilai buku sampai dengan nilai sisanya sesuai dengan estimasi hidupnya.
Tahun Rate dpcr Begin BV Dpcr chrge Acm dpcr End BV 1 0.4 17,000 6800 6800 10,200 2 0.4 10,200 4080 10880 6,120 3 0.4 6,120 2448 13328 3,672 4 0.4 3,672 1468.8 14796.8 2,203 5 2,203 203 14999.8 2,000 Note: Depresiasi tahun ke-5, hanya 203 supaya nilai bukunya tidak lebih kecil dari nilai sisanya ---> 2000
Program Studi Teknik Industri UWP
113
Buku Ajar Sistem Produksi
Dalam kasus apapun, nilai asset tidak pernah dikurangi sampai lebih kecil dari nilai sisanya. Sebagai catatan, depresiasi didasarkan pada full cost, bukan pada cost dikurangi dengan nilai sisanya. A.8.3. Double Declining Balance Method Untuk keuntungan pajak (tax advantages), methode double declining balance method memberikan depresiasi yang lebih tinggi pada awal periode (early in the life span). Metode ini sama dengan declining balance method, tapi double declining balance artinya double the straight line rate. Jadi, dengan masa hidup 10 tahun, maka akan memiliki depresiasi straight line 10% per tahun, dan double declining balance rate (applied to the undepreciated amount) 20% per tahun. A.8.4. Depreciation by Use Method Tujuan dari metode ini adalah mendepresiasikan investasi modal dalam proporsi penggunaannya. Metode ini dapat diaplikasikan, sebagai contoh: mesin yang melakukan operasi yang sama berkali kali. Hidup mesin diestimasikan tidak dalam tahun tapi dalam total operasi yang dilakukan. Contoh: Mesin press diestimasikan memiliki waktu hidup sampai dengan 1.000.000 operasi dengan harga $100.000. Jadi biaya depresiasinya: $100.000 / 1.000.000 = $0.1. Dengan asumsi nilai sisa = 0, maka biaya depresiasinya seperti pada tabel berikut:
Tahun 1 2 3 4 5 6
Total opr Cost / opr Biaya dpcr Acm. Dpcr 150,000 0.1 15000 15000 300,000 0.1 30000 45000 200,000 0.1 20000 65000 200,000 0.1 20000 85000 100,000 0.1 10000 95000 50,000 0.1 5000 100000
End BV 85000 55000 35000 15000 5000 0
End BV th ke-1 = 100,000 - 15,000 = 85,000
Metode ini, biaya depresiasi terhadap aktual penggunaan menjadi lebih akurat, tapi yang dikawatirkan, adalah adanya improvisasi teknologi akan menyebabkan mesin kuno, dan nilai buku tidak merefleksikan nilai yang sebenarnya.
Program Studi Teknik Industri UWP
114
Buku Ajar Sistem Produksi
A.8.5. Activity Based Costing Pendekatan
tradisional
(traditional
approach)
mengalokasikan
biaya
overhead ke produk berdasarkan jam kerja langsung (direct labor hours / direct labor dollars). Dengan membagi total estimasi biaya overhead dengan total budgeted direct labor hours, maka overhead rate dapat dibuat. Masalah yang dapat timbul dengan menggunakan pendekatan ini adalah direct labor sebagai persentase biaya total telah jatuh secara dramatis dalam 10 tahun terakhir ini. Contoh : biaya overhead muncul pada saat perlengkapan dipasang, dan biaya secara keseluruhan kemungkinan lebih rendah dengan proses labor intensive. Selain itu dapat merupakan waste dalam melakukan tracking informasi mengenai direct labor hours. Pendekatan
Activity
Based
Costing
telah
dikembangkan
untuk
menghilangkan masalah ini dengan memperbaiki proses alokasi overhead. Activity Based Costing memiliki 2 tahap yakni: 1. cost activity pools mewakili aktivitas seperti setup mesin, mengeluarkan purchase orders; menginspeksi komponen. 2.
dari cost activity pools dibawa ke aktivitas berdasarkan jumlah pool related activity yang dibutuhkan untuk penyelesaian.
Total Overhead
End Product Cost
Total Overhead
Cost Pools
End Product Cost
Traditional approach
Program Studi Teknik Industri UWP
Activity Based Costing
115
Buku Ajar Sistem Produksi
Activity Machine setup Quality inspection Production order Machine hours worked Material receipts Number of unit produced
Traceable cost 230,000 160,000 81,000 314,000 90,000
Events of Transaction Total Product A Product B 5,000 3,000 2,000 8,000 5,000 3,000 600 200 400 40,000 12,000 28,000 750 150 600 25,000 5,000 20,000
875,000
Activity Machine setup Quality inspection Production order Machine hours worked Material receipts
Traceable Total cost events/trans 230,000 5,000 160,000 8,000 81,000 600 314,000 40,000 90,000 750
Rate Machine setup Quality inspection Production order Machine hours worked Material receipts Ttl overhead cost assignd
46 20 135 8 120
Rates 46 20 135 8 120
per setup per inspection per order per hour per receipt
Event / TransAmount Event/Trans Amount 3,000 138,000 2,000 92,000 5,000 100,000 3,000 60,000 200 27,000 400 54,000 12,000 94,200 28,000 219,800 150 18,000 600 72,000 377,200 497,800
Number of unit produced Overhead per units = total overhead : no units
5,000
75.44
20,000
24.89
Activity based costing disebut juga transactions costing, dan keuntungannya adalah meningkatkan traceability dari biaya overhead, sehingga unit cost data yang dihasilkan menjadi lebih akurat untuk manajemen.
A.9. Efek Pajak Biaya depresiasi secara langsung mempengaruhi pendapatan pajak dan profit. The ability to write off depreciation in early years provides an added source of funds for investments.
Program Studi Teknik Industri UWP
116
Buku Ajar Sistem Produksi
A.10. Choosing Among Investment Proposals Keputusan
investasi modal biasanya
dapat
diambil dengan
tingkat
kepercayaan yang lebih tinggi karena variable yang mempengaruhi keputusan lebih mudah diketahui dan dapat dikuantifikasi lebih akurat.
Keputusan investasi dapat dikelompokkan ke dalam 6 kategori: 1. pembelian perlengkapan / fasilitas yang baru 2. penggantian peralatan/ fasilitas yang sudah ada 3. keputusan membeli atau membuat 4. keputusan sewa atau beli 5. keputusan tutup sementara atau pengosongan pabrik 6. penambahan atau penghapusan produk
Keputusan investasi dibuat dengan mengacu pada the lowest acceptable rate of return pada investasi tersebut. Secara pasti, investasi tidak akan dibuat jika return minimal sama dengan cost of capital.
A.10. Determining The Cost of Capital Cost of capital dihitung dari rata rata hutang dan biaya keamanan modal (equity security cost). Rata rata ini akan bervariasi karena tergantung pada strategi keuangan tiap perusahaan. Sumber yang paling umum adalah short term debt, long term debt dan equity security. Contoh short term debt: pinjaman bank; sedangkan contoh untuk long term debt adalah bonds; dan stock adalah contoh dari equity security. Short term debt tergantung pada suku bunga pinjaman. Hal yang perlu diingata adalah bunga (interest) merupakan biaya pajak yang dapat dikurangi (tax deductible expense).
Cost of Short Term Debt =
Interest _ paid Pr oceeds _ received
Program Studi Teknik Industri UWP
117
Buku Ajar Sistem Produksi
Simple _ Yield
No min al _ int erest Issue _ price _ of _ bond discount (or _ premium) years Issue _ price maturity _ value 2
No min al _ int erest Yield _ to _ maturity
Cost of common stock =
dividends _ per _ share growth _ rate _ of _ dividends value _ per _ share
A.11. Interest Rate Effects Ada 2 cara untuk menghitung pengaruh dari akumulasi suku bunga, yang pertama yaitu menghitung total untuk masa depan, dan ini disebut dengan compound value; kemudian yang kedua adalah memindahkan pengaruh suku bunga dengan mengurangi jumlah pada masa depan, dan ini disebut sebagai present value.
Program Studi Teknik Industri UWP
118