Penjadwalan Jangka Pendek (Short-term Scheduling)
1
Referensi Utama Scheduling Algorithm, Peter Brucker, Springer, Fifth Edition
2
Implikasi Strategis dari Penjadwalan Jangka Pendek Dengan menjadwalkan secara efektif maka perusahaan mendayagunakan aset secara efektif dan membuat kapasitas yang lebih besar dalam setiap Rupiah yang diinvestasikan yang pada akhirnya, Biaya produksi yang lebih rendah Dengan bertambahnya kapasitas dan flexibilitas berakibat pada pengiriman yang lebih cepat yang pada akhirnya berimplikasi pada pelayanan konsumen yang lebih baik Penjadwalan yang baik merupakan sebuah competitive advantage yang berkontribusi pada dependable delivery
3
Competitive Advantage: Overall Equipment Effectiveness A (Availability rate) = Uptime/Total Availability Rate P (Performance rate) = Actual Output/Standard Output Q (Quality rate) = Good Output/Actual Output OEE = A x P x Q 4
Setup times for resources
FG
40
SU Resource
9
R3-18
15 R1
8 7
R4-20
6
R3-15
30 R4
5
R2-15
0 R5
4
120 R2 60 R3
Unit Menit/Unit
50
40
R3-6
R3-10
R5-9
R4-7
R1-28
R1-6
10
25 WIP R2-4
3
R1-14
2
15
R4-20
R4-18
R3-12
1
R2-4
R2-5
R3-9
R2-15
RM
RM A
RM C
RM E
RM F 5
A
B
C
D
E
F
Capacity Planning, Aggregate Scheduling, Master Schedule, and Short-Term Scheduling Capacity Planning 1. Facility size 2. Equipment procurement Aggregate Scheduling 1. Facility utilization 2. Personnel needs 3. Subcontracting Master Schedule 1. MRP 2. Disaggregation of master plan Short-term Scheduling 1. Work center loading 2. Job sequencing
Long-term
Intermediate-term
Intermediate-term
Short-term 6
Production System-Decision Hierarchy Inputs
Process
Long Range Economic Forecasts Financial Choices
Strategic Planning
Processing Technologies/Efficiency Medium Range Product Family Forecasts Machine Schedules
Aggregate Production Planning
Production Levels Workforce Levels Current Inventory Status Changeover Times and Costs Item Forecasts
MPS Bill of Materials Process Plans
Labor Status Machine Status Job Priorities Order Releases Machine Schedules
Disaggregation
Outputs Operating Facilities Product Line (Families) Technologies
Planning Horizon Years
Production Level Workforce Level Family Inventories
Months
Master Production Schedule (MPS) - Final Assembly by item Item Inventories
Weeks
Production Scheduling
Job Priorities Order Releases Machine Schedules
Shop Floor Control
Machine Priorities Job Status Labor Reporting Material Handling Tasks Load/Prices/Unload Authorization
Days-Shift
Real Time – Minutes
7
Contoh Perjadwalan Jangka Pendek Rumah Sakit
Ruang Operasi
Universitas
Ruang Kelas
Pabrik
Produksi
© 1984-1994 T/Maker Co.
8
Forward and Backward Scheduling Forward scheduling: Jadwal ditentukan berdasarkan kebutuhannya yang telah diketahui Pekerjaan dilakukan berdasarkan pesanan konsumen Jadwal dapat dipenuhi walaupun batas waktunya terlewati Sering menimbulkan adanya WIP
Backward scheduling: Jadwal ditentukan berdasar batas waktu operasi terakhir; schedules jobs in reverse order
Banyak digunakan di sistem manufaktur, katering dan penjadwalan bedah operasi di rumah sakit 9
Penjadwalan Jangka Pendek Berhubungan dengan waktu dari suatu operasi Fokus jangka pendek: Jam, Harian, Mingguan Types Forward Scheduling B Hari ini
Backward Scheduling
E
B Batas Waktu
Hari ini
E Batas Waktu
10
Tujuan Penjadwalan Jangka Pendek Minimasi completion time Minimasi Flow Time Maksimisasi utilization (Mengefektifkan penggunaan tenaga kerja dan mesin) Minimasi WIP inventory (Menjaga tingkat persediaan tetap rendah) Minimasi customer wait time Minimasi average lateness Minimasi average tardiness, dan lain-lain
11
Worker: Utilization Evaluation (Ushada et al., 2014) Over Capacity Worker is a worker which has µ Capacity > the ʎ arrival rate of material and causing low utility (utility is less than 50%) Capacity Constrained Worker (CCW) is a worker which has µ < ʎ and causing high workload and high risk to hazard (Utility is more than 100%) Normal Worker is a worker which has µ close or equal to ʎ (Utility is between 50% and 100%) Worker status is difficult to be derived due to the complexity of Motion and Time Study to measure the µ Capacity
Fish Chips
Bakpia
Tempe
Crackers
Proportion of Worker Performance Evaluation (Ushada et al., 2014) No
Food Industry
Normal (%)
CCW (%)
Over Capacity (%)
1.
Tempe
20
60
20
2.
Bakpia
60
40
0
3.
Fish Chips
20
60
20
4.
Crackers
40
30
30
13
Sistem Penjadwalan Pekerja/Mesin Di UKM (Ushada et al., 2014) Worker Measurement
Before Working Daily Check-in/ Check-out
After Working
Rapid Measuremen t Data Logger1
Total Mood Disturbance
Data Logger2
Workplace Temperature
Data Logger3
Relative Humidity
Data Logger4
Light Intensity
Data Logger5 Workplace Measurement
Worker Shift Scheduling
Worker Assignment
Environment Set Point
Heart Rate Worker Performance Evaluation
Noise Level Workplace Maintenance
Machine: Productive and Non-productive Time
15
Istilah yang harus dimengerti (Scheduling Objectives): Processing Time: Waktu yand diestimasi untuk menentukan berapa lama yang diperlukan untuk menyelesaikan suatu pekerjaan (Termasuk setup time) pj : WAKTU UNTUK MEMPROSES PEKERJAAN j.
Release Time: Waktu dimana sebuah pekerjaan siap untuk diproses rj : RELEASE TIME (OR RELEASE DATE) DARI PEKERJAAN j.
Completion Time: Waktu dimana sebuah pekerjaan telah diselesaikan Cj : WAKTU UNTUK MENYELESAIKAN PEKERJAAN j
Due Date: Batas waktu yang telah ditentukan untuk sebuah pekerjaan yang akan dipahami sebagai Tardy dj : DUE TIME (OR DUE DATE) DARI PEKERJAAN j.
Slack Time: Waktu tersisa akibat perbedaan antara due date dan processing time SLj = dj - pj: SLACK TIME PEKERJAAN j
16
Lateness: Perbedaan antara completion time dan due date dari sebuah pekerjaan. LATENESS, Lj = Cj – dj (Lj < 0 DENOTES EARLINESS)
Tardiness: Ukuran dari positive Lateness TARDINESS, Tj = max{0, Lj}
Earliness: Ukuran dari negative Lateness: EARLINESS, Ej = max{0, - Lj}
Flow Time: Waktu rentang yang tersedia saat dimana sebuah pekerjaan tersedia untuk diproses dan saat dimana pekerjaan telah diselesaikan (Sama dengan processing time ditambah waiting time sebelum dilakukan pemrosesan) FLOW TIME, Fj = Cj – rj (Fj > 0).
Makespan: Waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan seluruh set pekerjaan MAKESPAN = Cmax = max{Cj} or
n
M
s
p j1
j
17
Penjadwalan Job Shop Disaggregasi Master Production Schedule (MPS)/jadwal induk produksi Merinci aktivitas berdasarkan fase waktu (Mingguan, harian, dan setiap jam). Mengendalikan kemajuan pesanan pekerjaan, mempercepat pesanan, dan penyesuaian kapasitas.
18
Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu:
Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun kerja atau lokasi lain yang telah ditentukan. Menentukan urutan (sequence) kinerja pesanan. Pemberian perintah kerja kepada sistem produksi. Menjaga dan mengendalikan aktifitas produksi untuk mereview status pesanan dan mempercepat order-order pesanan yang akan datang atau yang bersifat kritis. Revisi jadwal untuk menandakan perubahan dalam status pesanan. Menjamin kebutuhan pengendalian kualitas tetap terpenuhi. 19
Classification of Scheduling Problem Job Shop Data: Single Processor Job Shop Characteristic: Precedence relation, Occurrence, Paralel and Series Flow Shop Optimality Criteria: Objective Function
20
Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin n PEKERJAAN
1 MESIN
3 1
MESIN
2 4
n
21
Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin n PEKERJAAN YANG BERBEDA AKAN DIPROSES SEBUAH UNIT (m = 1) MESIN.
KEPUTUSAN YANG TEPAT: • SEQUENCING: URUTAN, PEKERJAAN MANA YANG AKAN DIDAHULUKAN. • SCHEDULING: PENUGASAN START AND COMPLETION TIMES PADA SETIAP PEKERJAAN. 22
Chart for Sequencing & Scheduling Gantt Chart menunjukan beban kerja relatif dalam sebuah fasilitas Kelemahannya: Tidak dapat diandalkan untuk aktivitas tak terduga Harus diupdate secara teratur
Job
Day 1S
Day 2
Day Day Day Day T W 3 4 5T
Day 6F
Day 7S
Job A Job B Job C
Actual work
23
Sequencing Challenge Order release
Job Packet Job XYZ
Which job do I run next?
Dispatch List Order Part Due Qty XYZ 6014 123 100 ABC 6020 124 50 Production Control
Production 24
Priority Rules for Dispatching Jobs FCFS EDD SPT
First Come, First Served Pekerjaan pertama yang datang dalam sebuah stasiun kerja akan diproses pertama kali Earliest Due Date Pekerjaan yang mempunyai batas waktu yang lebih awal akan diproses pertama kali Shortest Processing Time Pekerjaan dengan waktu proses terpendek, akan diproses pertama kali
LCFS Last Come, First Served RS STR
Pekerjaan terakhir yang datang dalam sebuah stasiun kerja akan diproses pertama kali Random Schedule Pekerjaan mengalami sequence secara acak Slack Time Remaining Pekerjaan dengan slack time terkecil akan diproses pertama kali 25
Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin Mari kita asumsikan bahwa ada 5 pekerjaan yang akan dijadwalkan dengan informasi processing time dan due dates sebagai berikut:
Job (in order Processing of arrival Time (days) A 3 B 4 C 2 D 6 E 1
Due Date (days hence) 5 6 7 9 2
26
Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin FCFS Schedule Job (in order Processing Due Date of arrival Time (days) (days hence) Start A 3 5 0 B 4 6 3 C 2 7 7 D 6 9 9 E 1 2 15
+ + + + +
Job Time 3 4 2 6 1
Finish 3 7 9 15 16
Total flow time = 3+7+9+15+16 = 50 days Mean flow time = 50/5 = 10 days Average days tardy/job = 23/5=4.6 days Average days late/job = 21/5=4.2 days
27
Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin SPT Schedule
Job E C A B D
Processing Due Date Time (days) (days) 1 2 2 7 3 5 4 6 6 9
Flow Time (days) 0 + 1 = 1 + 2 = 3 + 3 = 6 + 4 = 10 + 6 =
1 3 6 10 16
Total flow time = 1+3+6+10+16 = 36 days Mean flow time = 36/5 = 7.2 days Average days tardy/job = 12/5=2.4 days Average days late/job = 7/5=1.4 days
28
Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin EDD Schedule
Job E A B C D
Processing Due Date Time (days) (days) 1 2 3 5 4 6 2 7 6 9
Flow Time (days) 0 + 1 = 1 1 + 3 = 4 4 + 4 = 8 8 + 2 = 10 10 + 6 = 16
Total flow time = 1+4+8+10+16 = 39 days Mean flow time = 39/5 = 7.8 days Average days tardy/job = 12/5=2.4 days Average days late/job = 10/5=2.0 days
29
Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin LCFS Schedule
Job E D C B A
Processing Due Date Time (days) (days) 1 2 6 9 2 7 4 6 3 5
Flow Time (days) 0 + 1 = 1 + 6 = 7 + 2 = 9 + 4 = 13 + 3 =
1 7 9 13 16
Total flow time = 1+7+9+13+16 = 46 days Mean flow time = 46/5 = 9.2 days Average days tardy/job = 20/5=4.0 days Average days late/job = 17/5=3.4 days
30
Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin Random Schedule
Job D C A E B
Processing Due Date Time (days) (days) 6 9 2 7 3 5 1 2 4 6
Flow Time (days) 0 + 6 = 6 + 2 = 8 + 3 = 11 + 1 = 12 + 4 =
6 8 11 12 16
Total Flow time = 6+8+11+12+16 = 53 days Mean flow time = 53/5 = 10.6 days Average days tardy/job = 27/5=5.4 days Average days late/job = 24/5=4.8 days
31
Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin STR Schedule
Job E A B D C
Processing Due Date Time (days) (days) 1 2 3 5 4 6 6 9 2 7
Flow Time (days) 0 + 1 = 1 + 3 = 4 + 4 = 8 + 6 = 14 + 2 =
1 4 8 14 16
Total Flow time = 1+4+8+14+16 = 43 days Mean flow time = 43/5 = 8.6 days Average days tardy/job = 16/5=3.2 days Average days late/job = 14/5=2.8 days
32
Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin Total
Average
Scheduling Completion Completion Time Average tardiness Rule
Time (days)
(days)
(days)
FCFS SPT EDD LCFS Random STR
50 36 39 46 53 43
10.0 7.2 7.8 9.2 10.6 8.6
4.6 2.4 2.4 4.0 5.4 3.2
33
Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin
Scheduling Rule FCFS SPT EDD LCFS Random STR
Total Flow Time (days) 50 36 39 46 53 43
Average Flow Time (days) 10.0 7.2 7.8 9.2 10.6 8.6
Average Lateness (days) 4.2 1.4 2 3.4 4.8 2.8
34
Some points to remember: 1. SPT Schedule minimizes average Flow time on One processor 2. SPT Schedule minimizes average lateness on one processor 3. SPT Schedule minimizes average tardiness on one processor if all tasks have the same due date or if SPT Schedule results in all tasks being tardy 4. EDD Schedule minimizes maximum lateness on one processor 5. EDD Schedule minimizes average tardiness on one processor if EDD schedule produces zero or one tardy jobs 35
