MODUL 5 PERENCANAAN PRODUKSI[AGREGAT DAN KAPASITAS] 1. Deskripsi Perencanaan Agregat adalah perencanaan jangka menengah yang digunakan untuk mengalokasikan sejumlah sumber daya untuk memenuhi permintaan konsumen yang didapatkan dari hasil proses peramalan permintaan. Proses perencanaan ini lebih difokuskan pada product family, bukan pada masing-masing jenis produk. Sehingga rencana produksi pada level agregat ini akan mampu meminimalkan biaya produksi secara keseluruhan. Setelah itu dilakukan validasi hasil perencanaan agregat tersebut terhadap kapasitas produksi yang tersedia. Tujuan: 1. Mampu merencanakan produksi, inventori dan sumber daya yang stabil terhadap fluktuasi permintaan 2. Mampu menentukan strategi perencanaan produksi yang layak dan dapat meminimalkan total biaya produksi 3. Memahami proses perencanaan agregat dan kapasitas dalam suatu industri
2. Input dan Output Input: 1. Data ramalan permintaan produk selama 1 tahun pertama hasil praktikum forecasting yang kemudian dipecah dalam 12 bulan berdasarkan aturan proporsi yang telah diberikan. 2. Data sumber daya yang tersedia sepanjang periode rencana produksi agregat 3. Data kebijakan perusahaan yang terkait, seperti; peraturan ketenaga kerjaan 4. Data berbagai biaya terkait, seperti: biaya recruitment dan pemecatan tenaga kerja, biaya lembur dan menganggur, biaya penyimpanan persediaan, biaya subkontrak, biaya tenaga kerja paruh waktu, biaya kehabisaan persediaan atau pemesanan ulang.
Output: 1. Hasil perencanaan agregat yang meliputi; level produksi, level pekerja dan level inventori 2. Grafik hasil rencana agregat terhadap kapasitas produksi 3. Perkiraan total biaya produksi yang timbul
3. Referensi Sule, D.R., 2007, Production Planning and Industrial Scheduling, 2nd Edition, CRC Press Taylor & Francais Group, United States of America. Fogarty, D.W., Blackstone, J.H., Hoffmann, T.R., 1991, Production & Inventory Management, 2nd Edition, South-Western Publishing Co., United States of America. Gaspersz, V., 2008, Production Planning and Inventory Control, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Sipper, D., Bulfin J.r., R.L., 1998, Production: Planning, Control, and Integration, McGrawHill Companies Inc., Singapore.
1. Landasan Teori A. Definisi Perencanaan Agregat Perencanaan agregat merupakan suatu proses untuk menentukan rencana produksi secara keseluruhan yang disesuaikan dengan tingkat permintaan produk.
Penentuan rencana
produksi yang akan diimplementasikan harus dapat meminimalkan total biaya produksi. Proses perencanaan ini biasanya dilakukan untuk periode 12 sampai 24 bulan (Fogarty et. al., 1991). Terdapat beberapa langkah utama yang perlu dilakuakn untuk membuat perencanaan agregat, yaitu (Gaspersz, 2008); 1. Mendefinisikan Tujuan Perencanaan Produksi Misalnya; perencanaan produksi Famili Produk X untuk periode Januari-Desember 2013 2. Mengumpulkan Data
Mengumpulkan data yang terkait dengan produksi seperti; data hasil peramalan, data jumlah pesanan, data backlog (pesanan yang telah diterima pada periode sebelumnya namun belum dikirimkan), kuantitas produksi pada periode sebelumnya yang masih kurang dan harus diproduksi, data inventori awal dll. Data tersebut kemudian dikembangkan dalam bentuk tabel sebagai berkut: Tabel 1. Data Input Deskripsi
Periode Waktu (Bulan) 0
1. Ramalan penjualan
-
2. Pesanan (orders)
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
3. Permintaan total = (1) +(2) 4. Rencana produksi 5. Inventori
Keterangan : periode 0 merupakan periode produksi sebelumnya. Informasi yang berkaitan dengan inventori awal, backlog atau hutang produksi yang ada dapat ditempatkan pada periode 0 tersebut.
3. Melakukan Perencanaan Agregat 3.1.
Strategi Produksi
Terdapat tiga strategi dasar dalam perencanaan agregat berdasarkan trade off antara biaya yang berkaitan dengan kapasitas produksi, biaya inventori dan biaya back log, yaitu (Sule, 2008): -
Level strategy (level Production) Dalam strategi ini, perusahaan memiliki kapasitas produksi yang terbatas dan jumlah tenaga kerja yang tetap. Jumlah produksi bersifat tetap dan inventori yang timbul dapat digunakan untuk memenuhi kelebihan permintaan produk pada periode tertentu.
Level Production Demand Production
Units
Time
Gambar 1. Ilustrasi Level Strategy (Level Production) -
Chase strategy (Chase Demand) Kapasitas dan jumlah produksi yang ditentukan memiliki variabilitas yang sesuai variabilitas jumlah permintaan produk pada setiap periode. Strategi ini digunakan untuk meminimalkan dan menstabilkan level inventori.
Chase Demand Demand
Units
Production
Time
Gambar 2. Ilustrasi Chase Strategy (Chase Demand) -
Flexible strategy Strategi ini merupakan kombinasi antara level strategy dan chase strategy. Misalnya sebuah perusahaan memiliki kapasitas produksiyang cukup, kemudian utilitas fasilitas produksi dijadikan acuan dalam penentuan perencanaan agregat. Dalam kasus ini jumlah pekerja bersifat tetap, namun jam kerja setiap pekerja memiliki variabilitas yang disesuaikan dengan level permintaan produk.
3.2.
Pendekatan untuk Implementasi Strategi
Jika permintaan produk bervariasi selama periode perencanaan, terdapat dua alternatif pendekatan yang umum yang dapat dilakukan oleh seorang perencana, yaitu: a. Mengatur Permintaan Pendekatan ini dilakukan untuk mengatur level permintaan, yaitu jika permintaan lebih kecil daripada kapasitas atau sebaliknya. Pendekatan ini dapat dilakukan dengan mengatur beberapa faktor, yaitu: -
Strategi harga
-
Promosi
-
Reservasi dan backlog
b. Mengatur kapasitas Dilakukan penyeimbangan sumberdaya yang dibutuhkan dengan mengubah beberapa factor yang mempengaruhi kapasitas produksi, yaitu: -
Pengangkatan dan pemberhentian tenaga kerja
-
Overtime ( kerja lembur)
-
Tenaga kerja paruh waktu
-
Inventori
-
Subkontrak
-
Pengaturan level kapasitas mesin
Pendekatan tersebut dapat dipilih berdasarkan dua strategi, yaitu: a. Strategi Murni Strategi murni adalah strategi dengan melakukan perubahan pada salah satu dari beberapa faktor yang mempengaruhi kapasitas produksi maupun perminaan, seperti: -
Pengangkatan dan pemberhentian tenaga kerja
-
Subkontrak
-
Reservasi
b. Strategi Campuran Strategi ini merupakan kombinasi dua atau lebih faktor yang digunakan dalam strategi murni dengan mempertimbangkan kebijakan perusahaan dan biaya yang ditimbulkan.
Metode Perencanaan Agregat
3.3.
Dalam praktikum ini metode yang digunakan adalah graphical and charting yang memungkinkan adanya perbandingan secara visual antara kebutuhan permintaan dengan kapasitas
yang
tersedia.
Terdapat
beberapa
rumus
yang
digunakan
mengimplementasikan strategi perencanaan agregat yang akan digunakan, yaitu: a. Rencana produksi -
Level strategy
Pi = DY/ ∑i -
Chase strategy
Pi = Fi + Oi Dimana; Pi = Jumlah produksi pada periode ke i DY = Jumlah permintaan total i
= Jumlah periode
Fi = Jumlah permintaan hasil peramalan pada periode ke i Oi = Jumlah pesanan pada periode ke i
b. Penentuan status inventori EIi = BIi+Pi-Di, BIi = EIi-1 Dimana; EIi = inventori akhir pada periode ke i BIi = inventori awal pada periode ke i Pi
= kuantitas produksi pada periode ke i
Di,
= permintaan pada periode ke i
Perhitungan biaya inventori ICi = EIi x C x (k/12) Dimana: ICi = biaya inventori pada periode ke i EIi = inventori akhir pada periode ke i C = unit cost
untuk
k = biaya inventori per tahun
c. Perhitungan biaya hiring atau lay off pekerja Jika WFi> WFi-1 ,maka CLi = 0 dan CHi = CHL (WFi - WFi-1) Jika WFi< WFi-1 ,maka CLi = CLL (WFi-1 - WFi) dan CHi = 0 Dimana: WFi = jumlah pekerja pada periode ke i CLi = biaya layoff pada periode ke i CHi = biaya hiring pada periode ke i CHL = biaya hiring per pekerja CLL = biaya layoff per pekerja
d. Perhitungan biaya overtime pekerja Jika Pi< CP, maka COTi = 0 Jika Pi> CP maka dan COTi = COTU (Pi - CP) Dimana; Pi = Jumlah produksi pada periode ke i CP = Kapasitas produksi maksimal perusahaan COTi = biaya overtime pada periode ke i COTU = biaya overtime per unit
4. Menentukan perencanaan agregat Pada tahap ini dilakukan perbandingan hasil dari beberapa strategi perencanaan yang telah dilakukan. Analisis didasarkan pada biaya yang ditimbulkan dan dilakukan pemilihan strategi perencanaan agregat yang mampu meminimalkan biaya total produksi. 5. Memvalidasi rencana agregat terhadap kapasitas produksi tersedia Membuat profil beban kerja per periode dan kapasitas produksi yang tersedia.
5. Contoh Studi Kasus Perusahaan X memproduksi tiga jenis produk yang serupa. Pada tahun 2013, perusahaan ini telah memiliki data permintaan produk berdasarkan hasil peramalan permintaan dan data biaya terkait dengan produksi untuk periode Januari – Desember 2013. Periode yang akan direncanakan dalam kasus ini hanya selama 6 periode (Januari – Desember 2013) dengan data seperti terlihat pada Tabel 2 dan 3. Tabel 2. Data Biaya Produksi 2013 Bahan baku
$5/unit
Holding costs
$1/unit per bln
Biaya stockout
$1,25/unit per bln
Hiring and training cost
$200/pekerja
Layoff costs (firing)
$250/pekerja
Waktu produksi
0,15 jam/unit
Biaya pekerja
$8/jam
Inventori awal
250 jam
Waktu produktif/ pekerja/ 7,25 jam hari Jam kerja yang dibayar/ 8 pekerja Jumlah pekerja
6 orang
Biaya lembur (overtime)
$ 10/ jam/ pekerja
Tabel 3. Permintaan Total Produk Perusahaan 2013 Permintaan Jan (unit)
4500
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
5500
7000
10000
8000
6000
Dari Tabel 2 dan 3, dapat dilakukan estimasi kebutuhan produksi selama satu periode (6 bulan) seperti terlihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Data Kebutuhan Produksi 2013
Jml hari jam/pekerja/bln Unit/ pekerja $/pekerja
-
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
22 159,5 1063.33 $1,408
19 137,75 918.33 1,216
21 152,25 1015 1,344
21 152,25 1015 1,344
22 159,5 1063.33 1,408
20 145 966.67 1,280
Jumlah jam per pekerja per bulan pada bulan Januari adalah:
7, 25 jam x 22 hari = 159,5 jam /pekerja -
Jumlah produk yang diproduksi per pekerja per bulan Januari adalah: 159,5 jam/ pekerja : 0,15 jam per unit = 1063, 33 unit/pekerja
-
Jumlah biaya tenaga kerja langsung per pekerja per bulan Januari adalah: 22 hari x 8 jam x $ 8 = $1. 408
Selanjutnya dalam kasus ini dilakukan perencanaan agregat dengan menggunakan 3 alternatif strategi, yaitu: a. Chase Strategy (CS) -
Menghitung Net. req., yaitu: 4500 unit- 250 unit = 4250 unit yang akan di produksi pada bulan Januari.
-
Menghitung jumlah pekerja yang dibutuhkan, yaitu: 4250/ 1.063, 33 = 3.997, perusahaan memiliki 7 orang pekerja, namun untuk produksi bulan Januari, perusahaan hanya membutuhkan 4 orang pekerja sehingga jumlah pekerja yang di PHK sebesar 3 orang seperti terlihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Perhitungan Kebutuhan Pekerja pada Bulan Januari 2013 (CS) Jan Jml hari Jam/ pekerja/ bln unit/ pekerja $/pekerja Jan Permintaan Inv. awal Net req. Kbthn pekerja Hired Fired Pekerja Inv. akhir
-
22 159.5 1,063.33 $1,408 4,500 250 4,250 3.997 0 3 4 0
Menghitung kebutuhan pekerja untuk lima bulan berikutnya dengan hasil seperti dalam Tabel 6.
Tabel 6. Perhitungan Kebutuhan Pekerja pada Periode Januari-Juni 2013 (CS) Bulan Jml hari Jam/ pekerja/ bln unit/ pekerja $/pekerja Bulan Permintaan Inv. awal Net req. Kbthn pekerja Hired Fired Pekerja Inv. akhir
Jan 22 159.5 1,063 $1,408 Jan 4,500 250 4,250 3.997 2 4 0
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
19 137.75 918 1,216 Feb 5,500
21 152.25 1,015 1,344 Mar 7,000
21 152.25 1,015 1,344 Apr 10,000
22 159.5 1,063 1,408 Mei 8,000
20 145 967 1,280 Jun 6,000
5,500 5.989 1
7,000 6.897 1
10,000 9.852 3
8,000 7.524
6,000 6.207
6 0
7 0
10 0
2 8 0
1 7 0
-
Menghitung total biaya yang terjadi selama periode Januari-Juni seperti terlihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Perhitungan Total Biaya Produksi Periode Januari-Juni 2013 (CS) Bulan Jml hari Jam/ pekerja/ bln unit/ pekerja $/pekerja Permintaan Inv. awal Net req. Kbthn pekerja Hired Fired Pekerja Inv. akhir Biaya Bhn baku ($) Pekerja ($) Hiring cost ($) Firing cost ($)
-
Jan 22 159.5 1063.33 $1,408 4,500 250 4,250 3.997
Feb 19 137.75 918.33 1,216 5,500
Mar 21 152.25 1015 1,344 7,000
Apr 21 152.25 1015 1,344 10,000
Mei 22 159.5 1063.33 1,408 8,000
Jun 20 145 966.67 1,280 6,000
5,500 5.989
7,000 6.897
10,000 9.852
8,000 7.524
6,000 6.207
2
1
3 2
1
6 0 Feb 27500 7,282.76 400.00
7 0 Mar 35000 9,268.97 200.00
10 0 Apr 50000 13,241.38 600.00
8 0 Mei 40000 10,593.10
7 0 Jun 30000 7,944.83
2 4 0 Jan 21250 5,627.59 500.00
500.00
Dengan menggunakan chase strategy, biaya total produksi selama periode JanuariJuni adalah sebesar $259. 908, 62.
unit
-
Costs 203,750.00 53,958.62 1,200.00 250.00 1,500.00 $259,908.62
Plotting data produksi dan kapasitas produksi yang tersedia
b. Level Strategy -
Menghitung Net. req., yaitu: 4500 unit- 250 unit = 4250 unit pada bulan Januari. Karena strategi yang digunakan adalah workforce level strategy, maka jumlah epkerja bersifat tetap yaitu sebanyak 6 orang, sehingga jumlah produksinya sebesar 1063,33 unit/ bulan x 6 orang = 6.380 unit.
-
Menghitung inventori akhir yaitu: 6.380 unit – 4.250 unit = 2.130 unit seperti terlihat pada Tabel 8. Tabel 8. Perhitungan Produksi pada Bulan Januari 2013 (LS) Bulan Permintaan Inv. Awal Net req. Pekerja Produksi Inv. Akhir Surplus Shortage
-
Jan 4,500 250 4,250 6 6,380 2,130 2,130
Menghitung jumlah produksi untuk lima bulan berikutnya dengan hasil seperti dalam Tabel 9.
Tabel 9. Perhitungan Produksi pada Periode Januari – Juni 2013 (LS) Bulan Permintaan Inv. Awal Net req. Pekerja Produksi Inv. Akhir Surplus Shortage
-
Jan 4,500 4,250 6 6,380 2,130 2,130
Feb 5,500 2,130 3,370 6 5,510 2,140 2,140
Mar 7,000 2,140 4,860 6 6,090 1,230 1,230
Apr 10,000 1,230 8,770 6 6,090 -2,680
Mei 8,000 -2,680 10,680 6 6,380 -1,300
Jun 6,000 -1,300 7,300 6 5,800 -1,500
2,680
1,300
1,500
Menghitung total biaya yang terjadi selama periode Januari-Juni seperti terlihat pada Tabel 10.
Tabel 10. Perhitungan Total Biaya Produksi Periode Januari-Juni 2013 (LS) Permintaan Inv. Awal Net req. Pekerja Produksi Inv. Akhir Surplus Shortage Biaya Pekerja ($) Bahan baku ($) Holding cost ($) Stockout cost ($)
-
4.500 250 4.250 6 6.380 2.130 2.130
5.500 2.130 3.370 6 5.510 2.140 2.140
7.000 10 4.860 6 6.090 1.230 1.230
Jan
Feb
Mar
8448 31.900 2.130
7296 27.550 2.140
8064 30.450 1.230
10.000 -910 8.770 6 6.090 -2.680
8.000 -3.910 10.680 6 6.380 -1.300
6.000 -1.620 7.300 6 5.800 -1.500
2.680
1.300
1.500
Apr
Mei
Jun
8064 30.450
8448 31.900
7680 29.000
3.350
1.625
1.875
Costs 48000 181.250,00 5.500,00 6.850,00 $241.600,00
Dengan menggunakan level strategy, biaya total produksi selama periode JanuariJuni adalah sebesar $241. 600, 00.
-
Plotting data produksi dan kapasitas produksi yang tersedia
c. workforce level and overtime strategy -
Langkah yang diambil serupa dengan workforce strategy, ketika kapasitas perusahaan tidak mencukupi untuk periode tertentu maka dilakukan overtime pada periode tersebut.
-
Menghitung Net. req., yaitu: 10,000 unit- 1,230 unit = 8,770 unit pada bulan April. Karena strategi dasar yang digunakan adalah workforce level strategy, maka jumlah
pekerja bersifat tetap yaitu sebanyak 6 orang, sehingga jumlah produksinya sebesar 1,015 unit/ bulan x 6 orang = 6,090 unit. -
Menghitung inventori akhir yaitu: 6,090 unit – 8,770 unit = -2,680 unit seperti terlihat pada Tabel 11.
Tabel 11. Perhitungan Produksi pada Bulan April 2013 (WLS&OS) Bulan Apr Permintaan 10,000 Inv. Awal 1,230 Net req. 8,770 Pekerja 6 Produksi 6,090 Inv. Akhir -2,680 Surplus 0 Produksi lembur 2,680
-
Kekurangan produk yang diproduksi pada bulan April sebesar 2,680 unit, kekurangan ini akan dipenuhi dengan melakukan kerja lembur (overtime).
-
Jumlah jam lembur produktif per pekerja per bulan pada bulan April adalah: (2,680 unit x 0,15 jam/ unit) / 21 hari / 6 pekerja = 3.19 jam/ pekerja/ bulan
-
Jumlah biaya lembur tenaga kerja langsung per pekerja per bulan April adalah: 21 hari x 3.19 jam x $ 10 = $669.9
-
Menghitung jumlah produksi untuk lima bulan berikutnya dengan hasil seperti dalam Tabel 12. Tabel 12. Perhitungan Produksi pada Periode Januari – Juni 2013 (WLS&OS) Bulan Permintaan Inv. Awal Net req. Pekerja Produksi Kekurangan produksi Surplus Produksi lembur Jam lembur/ pekerja
Jan 4,500 4,250 6 6,380 0 2,130
Feb 5,500 2,130 3,370 6 5,510 0 2,140
Mar 7,000 2,140 4,860 6 6,090 0 1,230
Apr 10,000 1,230 8,770 6 6,090 -2,680
Mei 8,000 -2,680 10,680 6 6,380 -1,300
Jun 6,000 -1,300 7,300 6 5,800 -1,500
2,680 3.19
1,300 1.48
1,500 1.88
-
Menghitung total biaya yang terjadi selama periode Januari-Juni seperti terlihat pada Tabel 13.
Tabel 13. Perhitungan Total Biaya Produksi Periode Januari-Juni 2013 (WLS&OS) Bulan Permintaan Inv. Awal Net req. Pekerja Produksi Kekurangan produksi Surplus Produksi lembur
Jan 4,500 250 4,250 6 6,380 0 2,130
Feb 5,500 2,130 3,370 6 5,510 0 2,140
Mar 7,000 10 4,860 6 6,090 0 1,230
Jam lembur/ pekerja Biaya Pekerja ($) Bahan baku ($) Holding cost ($) Biaya Lembur ($)
-
Jan
Feb
Mar
8448 31,900 2,130
7296 27,550 2,140
8064 30,450 1,230
Apr
Mei
Jun
10,000 1,230 8,770 6 6,090 -2,680
8,000 0 10,680 6 6,380 -1,300
6,000 0 7,300 6 5,800 -1,500
2,680
1,300
1,500
3.19 Apr
1.48 Mei
1.88 Jun
8064 50000
8448 40000
7680 30000
402
195
226
Costs 48000 209,900.00 5,500.00 822.90 $264,222.90
Dengan menggunakan workforcelevel and overtime strategy, biaya total produksi selama periode Januari-Juni adalah sebesar $264. 222, 90.
-
Plotting data produksi dan kapasitas produksi yang tersedia:
d. Pemilihan Strategi Produksi Berdasarkan perhitungan setiap strategi produksi yang dikembangkan, didapatkan bahwa dengan menggunakanlevel strategy akan memberkan total biaya produksi selama periode Januari-Juni adalah sebesar $241. 600, 00. Biaya tersebut merupakan biaya terkecil jika
dibandingkan dengan strategi yang lain. Oleh karena itu, perencanaan agregat yang terpilih adalah dengan menggunakan level strategy. 6. Alat dan Bahan 1. Data ramalan permintaan produk selama 1 tahun pertama hasil praktikum forecasting yang kemudian dipecah dalam 12 bulan berdasarkan aturan proporsi yang telah diberikan. 2. Data sumber daya yang tersedia 3. Data kebijakan perusahaan terkait dengan produksi 4. Data berbagai biaya produksi 5. Microsoft Excel. 7. Prosedur Pelaksanaan Praktikum 1. Mendefinisikan Tujuan Perencanaan Produksi 2. Mengumpulkan Data 3. Membuat Rencana produksi 4. Menentukan status inventori 5. Perhitungan biaya produksi 6. Menentukan rencana produksi yang meminimalkan biaya total produksi 7. Validasi rencana produksi terhadap kapasitas (perencanaan kapasitas)
8. Tugas Praktikum Membuat analisis pemilihan strategi yang disesuaikan dengan kapasitas perusahaan dari kasus yang telah ditentukan. 9. Lampiran Data kebijakan perusahaan terkait tenaga kerja: a. overtime yang dilakukan maksimal 6 hari berturut-turut karena jika lebih dapat menyebabkan penurunan kualitas kerja. b. Pengurangan tenaga kerja dibawah 75% dari jumlah normal tiidak diijinkan karena akan menyebabkan kerugian keahlian pekerja. c. Perubahan jumlah tenaga kerja lebih dari 4 kali dalam satu tahun tidak diijinkan karena akan merugikan perusahaan secara administratif
