PERENCANAAN & PENGENDALIAN PRODUKSI TIN 4113
Pertemuan 10 • Outline: – Master Production Scheduling: Metode Disagregrasi – Material Requirement Planning
• Referensi: – Smith, Spencer B., Computer-Based Production and Inventory Control, Prentice-Hall, 1989.
Master Production Scheduling • Metode Disagregasi: – Metode Heuristic – Metode Linear Programming – Metode Family Setup
Master Production Scheduling Metode Heuristic • Objective: Obtain a good, athough not necessarily optimal, solution with a reasonable amount of computation
• Goals: a.Satisfy all forecast sales without shortages b.Meet the inventory targets c.Operate within the planned available manhours d.Level weekly manhours required within each month
Master Production Scheduling Metode Heuristic
• Contoh:
Production Plan July Starting inventory ($)
August
Total
8,800
33,800
Sales forecast ($)
153,000
195,000
348,000
Production plan ($)
178,000
180,000
358,000
Ending inventory ($)
33,800
18,800
Work hours
6,342
6,413
Average work hours/week
1,586
1,603
12,755
Sales Forecast in Units Product
July
August 3
4
Tot
GT
1
2
3
4
Tot
1
2
A
100
150
200
160
610
140
100
80
60
380
990
B
100
100
100
100
400
100
100
100
100
400
800
C
120
60
20
40
240
80
120
140
160
500
740
Master Production Scheduling Metode Heuristic
• Contoh:
Costs, Manhours, and Starting inventories Unit Cost ($)
Product
Manhours/ unit
Starting Inventory Unit
A
100
4
30
3,000
B
80
5
10
800
C
250
6
20
5,000
Total
8,800
Sales Forecast in Dollars and Manhours Product
Sales Forecast ($) July
August
Sales Forecast, Manhours
Total
July
August
Total
A
61,000
38,000
99,000
2,440
1,520
3,960
B
32,000
32,000
64,000
2,000
2,000
4,000
C
60,000
125,000
185,000
1,440
3,000
4,440
153,000
195,000
348,000
5,880
6,520
12,400
Total
Dollars
Master Production Scheduling Metode Heuristic • Contoh: Production July
Product
1
August
2
3
4
Tot
1
2
3
4
A
70
150
200
320
740
0
80
80
95
255
B
90
212
188
0
490
238
78
5
0
321
C
169
14
0
77
260
40
120
181
175
516
1,744
1,744
1,740
1,742
6,970
1,430
1,430
1,431
1,430
5,721
Manhours Dollars
178,200
180,180
Ending Inventories Product
July 10
1
2
August 3
4
1
2
3
4
A
30
0
0
0
160
20
0
0
21
B
10
0
112
200
100
238
216
121
35
C
20
69
23
3
40
0
0
41
56
Dollars
Tot
33,820
18,900
Master Production Scheduling Linear Programming • Digunakan pada perusahaan2 dengan karakteristik produk yang berbeda profit tiap unit • Objective: – Profit optimal tanpa melanggar batasan kapasitas
Master Production Scheduling Family Setup • Digunakan pada perusahaan yang dalam satu line produksinya terdiri atas beberapa product family yang terdiri dari beberapa item • Memiliki biaya setup yang signifikan pada perubahan product family, tetapi biaya setup antar item dapat diabaikan • Langkah2: – Menentukan product family mana yang akan diproduksi – Menentukan jumlah item per product family
Master Production Scheduling • Tugas: – Selesaikan penentuan MPS pada contoh soal di buku Smith dengan menggunakan LP (manual dan software) – Baca contoh soal penentuan MPS dengan Metode Family Setup
Material Requirement Planning • Tujuan: Penjadwalan item pada saat dibutuhkan. Tidak lebih awal dan tidak terlambat
• Item dependen dan diskrit • Produk kompleks • Job shop
• Assemble-to-order
Input dan Output MRP Master Production Schedule
Product Structure File
Material Requirements Planning
Inventory Master File
Planned Order Releases
Work Orders
Purchase Orders
Rescheduling
Input untuk MRP • Master production schedule (MPS) • Product structure file (bill of materials)
• Inventory master file
TI3122-Perencanaan dan Pengendalian Produksi Minggu 5
Master Production Schedule(1) • MPS menentukan proses MRP dengan jadwal pemenuhan produk jadi • MPS menunjukkan jumlah produksi bukan demand
• MPS bisa merupakan kombinasi antara pesanan langsung konsumen dan peramalan demand • MPS menunjukkan jumlah yang harus diproduksi, bukan jumlah yang bisa diproduksi
Master Production Schedule (2) MPS Period Item 1 2 3 4 5 6 7 8 Clipboard 86 93 119 100 100 100 100 100 Lapboard 0 50 0 50 0 50 0 50 Lapdesk 75 120 47 20 17 10 0 0 Pencil Case 125 125 125 125 125 125 125 125
Struktur Produk Clipboard
Clip Assembly (10)
Level 0
Rivet (2)
Top Clip (1)
Bottom Clip (1)
Pivot (1)
Spring (1)
Sheet Metal (8 in2)
Sheet Metal (8 in2)
Spring Steel (10 in.)
Iron Rod (3 in.)
Board (1)
Pressboard (1)
Level 1
Finish (2oz.)
Level 2
Level 3
Indented Bill of Material LEVEL 0----1----2----3--2----3--2----3--2----3-1---1----2---2--
ITEM Clipboard Clip Assembly Top Clip Sheet Metal Bottom Clip Sheet Metal Pivot Iron Rod Spring Spring Steel Rivet Board Press Board Finish
Quantity 1 1 1 8 1 8 1 3 1 10 2 1 1 2
Inventory Master File Description Item Item no. Item type Product/sales class Value class Buyer/planner Vendor/drawing Phantom code Unit price/cost Pegging LLC 3
Board 7341 Manuf. Ass’y B RSR 07142 N 1.25 Y Policy code
Inventory Policy Lead time Annual demand Holding cost Ordering/setup cost Safety stock Reorder point EOQ Minimum order qty Maximum order qty Multiple order qty 3
2 5,000 1 50 25 39 316 100 500 100
Inventory Master File, Con’t. Physical Inventory On hand Location On order Allocated Cycle Difference
100 W142 50 75 3 -2
Usage/Sales YTD usage/sales MTD usage/sales YTD receipts MTD receipts Last receipt Last issue Codes Cost acct. Routing Engr
1,100 75 1,200 0 8/25 10/5 00754 00326 07142
Inventory Accuracy • Catatan inventory untuk keperluan MRP harus accurate! • Bagaimana caranya?
Untuk mencapai akurasi Catatan 1. Penyimpanan yang baik 2. Bangun dan jalankan prosedur pengambilan inventory 3. Catat transaksi inventory 4. Hitung secara reguler jumlah fisik inventory 5. Cocokkan segera bila terjadi perbedaan antara catatan dan hasil perhitungan fisik
Matriks MRP(1) Lot size: LT: Gross requirements Scheduled receipts Projected on hand Net requirements Planned order receipts Planned order releases
PD
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
Matriks MRP(2) HEADER: • Item – nama atau nomor yang mengidentifikasakan item terjadwal • Lot size – Ukuran lot • LT (lead time) – Waktu sejak order dipesan sampai order diterima
• PD (past-due) – orders behind schedule
Matriks MRP(3) • Gross requirements – Permintaan akan item pada perioda tertentu
• Scheduled receipts – Jumlah dalam on order & receipt date – Order yang telah dirilis menjadi scheduled receipt
Matriks MRP(4) • Projected on hand – inventory pada akhir perioda • Net requirements – jumlah bersih yang diperlukan • Planned order receipts – net requirements yang diubah menjadi ukuran lot • Planned order releases – planned order receipts yang dioffset dengan lead time
Mekanik MRP
MRP Example Widgets
Week 1
Week 2
Gross requirements Scheduled receipts On hand
Week 4
100
50
-20
-50
20
50
60 20
80
Net requirements Planned order releases
Week 3
20
50
The Alpha Beta Company A LT=3
C(3) LT=4 Item
B LT=2 D(2) LT=2
D(3) LT=2
On Hand
Scheduled Receipts
Lot Size
MPS
A
10
0
1
100, period 8
B
5
0
1
200, period 6
C
140
0
150
---
D
200
250, period 2
250
---
MRP Matrices For A & B Item: A LLC: 0 Lot size: 1 LT: 3 Gross requirements Scheduled receipts Projected on hand Net requirements Planned order receipts Planned order releases
Item: B LLC: 0 Lot size: 1 LT: 2 Gross requirements Scheduled receipts Projected on hand Net requirements Planned order receipts Planned order releases
PD
10
1
2
10
10
Period 3 4
10
10
5
6
7
8 100
10
10
10
0 90 90
90
PD
5
1
2
Period 3 4
5
5
5
5
195
5
6 200
7
8
5
0 195 195
0
0
MRP Matrices For C & D Item: C LLC: 1 Lot size: 150 LT: 4 Gross requirements Scheduled receipts Projected on hand Net requirements Planned order receipts Planned order releases
Item: D LLC: 1 Lot size: 250 LT: 2 Gross requirements Scheduled receipts Projected on hand Net requirements Planned order receipts Planned order releases
PD
140
1
2
140
140
Period 3 4
140
140
5 270
6
7
8
20 130 150
20
20
20
150
PD
200
Period 3 4 585
1
2
200
250 450
450
250
250
115 135 250
5 180
6
7
185 65 250
185
185
Alpha Beta Planned Order Report Period 1 2 3 4 5
Item C D D B A
Quantity 150 250 250 195 90
Teknik Lot-Sizing • Pada contoh di depan penetuan ukuran lot pesanan pada tahapan Lotting menggunakan teknik yang disebut Lot for Lot. • Teknik ini menetapkan besarnya lot pesanan sama dengan besarnya net requirement • Tidak selalu ukuran lot ditentukan dengan menggunakan cara demikian karena: – Memecah lot kemungkinan bisa menghasilkan biaya persediaan yang lebih murah – Pesanan kemungkinan dibatasi oleh lot pembelian kepada supplier atau batasan kapasitas transfer pada shop floor, dll
Teknik Lot Sizing • Dikembangkan beberapa teknik lot sizing, antara lain: – Pendekatan EOQ – Pendekatan Minimum Cost per Period – Pendekatan Period Order Quantity – Pendekatan Least Unit Cost – Pendekatan Part Period Balancing – Dll.
Teknik Lot Sizing: contoh …….. • Untuk menjelaskan teknik-teknik lot sizing, lihat MRP Chart di bawah, yang menunjukkan Gross Requirement (GR) selama 10 minggu • Diketahui: – Biaya simpan: $2/unit/minggu – Biaya set-up: $200 – Lead Time: 1 minggu
PD GR On Hand POR
35
1 35 0
2 30
3 40
4 0
5 10
6 40
7 30
8 0
9 30
10 55
Pendekatan Metode EOQ • Menggunakan model EOQ • Rata-rata demand per minggu= 27 unit, maka EOQ:
Q0
2dS h
227 200 74 2
PD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 GR 35 30 40 0 10 40 30 0 30 55 On Hand 35 0 44 4 4 68 28 72 72 42 61 POR 74 74 74 74
Pendekatan Minimum Cost Per Period Periode dikombinasi
Trial Lot Size 30 70 70 80 120 40 70 70 100
2 2,3 2,3,4 2,3,4,5 2,3,4,5,6 6 6,7 6,7,8 6,7,8,9
PD GR On Hand POR
35
1 35 0 80
2 30 50
3 40 10
Cumulative Cost 200 280 280 340 660 200 260 260 440
4 0 10
5 10 0 70
6 40 30
Cost per Period $200.00 $140.00 $93.33 $85.00 $132.00 $200.00 $130.00 $86.67 $110.00
7 30 0
8 0 0 85
9 30 55
Minimum
Minimum
10 55
Pendekatan Period Order Quantity • • • •
Menggunakan EOQ sebagai dasar penentuan waktu antar pemesanan EOQ=74; demand/minggu = 27; setahun = 27*52= 1404 Maka D/Q= 1404/74 = 19 Waktu antar pemesanan = 52/19 = 2.7 ~ 3 minggu
PD GR On Hand POR
35
1 35 0 80
2 30 50
3 40 10
4 0 10
3 minggu
5 6 7 10 40 30 0 60 30 100 3 minggu
8 0 30
9 30 0 55
10 55
Pendekatan Least Unit Cost Periode dikombinasi
Trial Lot Size 30 70 70 80 10 50 80 80 110 30 85
2 2,3 2,3,4 2,3,4,5 4,5 4,5,6 4,5,6,7 4,5,6,7,8 4,5,6,7,8,9 8,9 8,9,10
PD GR On Hand POR
35
1 35 0 70
2 30 40
3 40 0
Cumulative Cost 200 280 280 340 200 280 400 400 640 200 310
4 0 0 80
5 10 70
6 7 40 30 30 0
Cost per Unit $6.67 $4.00 Tidak berubah $4.25 $20.00 $5.60 $5.00 Tidak berubah $5.82 $6.67 $3.65
8 0 0 85
9 30 55
10 55 0
Pendekatan Part Period Balancing • Pendekatan PPB berusaha menyeimbangkan biaya setup dan biaya simpan dengan menggunakan konsep Economic Part Period (EPP) • EPP: ratio biaya simpan terhadap biaya set up: dalam contoh EPP=100 unit
Trial Lot Size 30 70 70 80 120 40 70 70 100 30 85
Periode dikombinasi 2 2,3 2,3,4 2,3,4,5 2,3,4,5,6 6 6.7. 6,7,8, 6,7,8,9 9 9,10
Part Period 0 40=40 x 1 40 70= 40 x1 + 10 x 3 230 = 40 x 1 + 10 x 3 + 40 x 4 0 30 30 120 = 30 x 1 + 30 x 3 0 55 = 55 x 1
Part Period Balancing ……… • Lot pesanan adalah pada saat Part Period ~ EPP • Penggunaan hasilnya pada MRP Chart adalah sbb:
PD GR On Hand POR
35
1 35 0 80
2 30 50
3 40 10
4 0 10
5 10 0 70
6 40 30
7 30 0
8 0 0 85
9 30 55
10 55
Perbandingan Teknik • Tidak ada teknik yang superior • Penggunaan sangat bergantung dari sifat-sifat: – Fluktuasi demand – Lead time – Waktu antar pesan, dll
• Teknik yang umum dipakai adalah Lot for Lot, Fixed Order Quantity, dan Fixed Period Quantity • Penggunaan yang diinginkan industri adalah teknik lot sizing sederhana di samping software MRP tidak menyertakan teknik yang rumit
Ketidakpastian • Ketidakpastian juga muncul dalam sistem MRP • Sumber ketidakpastian dapat dilihat di tabel • Untuk mengatasi dikenal safety lead time dan safety stock
Sumber Ketidakpastian Jenis Demand Supply Timing Saat kebutuhan bergeser Order tidak diterima pada waktunya Quantity Kebutuhan lebih atau Order diterima lebih atau kurang dari rencana kurang dari rencana
Up-dating Sistem MRP • Adanya ketidakpastian mengakibatkan terjadinya perubahan-perubahan • Diperlukan up-dating pada sistem sehingga diperoleh informasi terkini dan membuat pengendalian efektif • Dikenal dua cara up-dating: – Regenerative System: up-dating dilakukan secara batch, misalkan mingguan atau bulanan, dll – Net Change System: up-dating dilakukan setiap ada transaksi
Manufacturing Resource Planning (MRP II) • Perluasan MRP • Perencanaan seluruh resources yang diperlukan untuk menjalankan perusahaan
• Variasi meliputi – Service Requirements Planning (SRP) – Business Requirements Planning (BRP) – Distribution Requirements Planning (DRP)
Modul-modul MRP II • Forecasting • Customer order entry • Production planning / master production scheduling • Product structure / bill-ofmaterial processor • Inventory control
• Material requirements planning • Capacity planning • Shop floor control • Purchasing • Accounting • Financial analysis
MRP II Flowchart Business Plan Marketing Plan
Financial Plan Production Plan
No
Feasible? Yes
more
Master production schedule Material requirements planning Capacity requirements planning No
Feasible? Yes
Purchase orders
Work orders
Inventory
Shop floor control Manufacture
Feedback
Sistem Perencanaan dan Pengendalian Lanjut • Enterprise Resource Planning (ERP) – Pengembangan MRP II dalam kaitan client/server architecture
• Manufacturing Execution Systems (MES) – Menghubungkan antara business planning & mgmt control systems
• Customer-Oriented Manufacturing Management Systems (COMMS) – Menyatukan kegiatan produksi dan pemasok untuk kepentingan konsumen – Perencanaan multi-plant, multi-language & multi-currency
Kelemahan MRP • Material requirements plan is first; capacity is an afterthought • MRP assumes lead times are fixed and known – Dalam kenyataan, beban kerja dan jadwal adalah saling bergantungan
• Butuh sistem pelaporan yang berlebihan • MRP cenderung menentukan lead times lebih panjang – Estimasi konservatif (safe) sehingga inventory tinggi
Prospek MRP/MRP II • Melakukan koordinasi strategi perusahaan di antara departemen/area fungsional • Memberikan respon yang cepat terhadap what-if questions pada berbagai level rinci • BOM, modul-modul pembelian, dan customer order entry adalah persyaratan standar dalam Manufacturing Information Systems • Membangun kepercayaan (trust), teamwork dan keputusan yang lebih baik • Perencanaan cash-flow dan proyesi profit/cost
Pertemuan 11 & 12 - Persiapan • Materi – Line Balancing
