BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

2.1.1 Perencanaan Proses

Perencanaan proses merupakan suatu perencanaan terhadap proses

pembuatan produk, bagaimana produk tersebut akan dibuat. Perencanaan

proses merancang dan merencanakan bagaimana suatu produk akan dibuat.

Peta-peta yang dibutuhkan untuk membantu perencanaan proses antara lain

peta proses kerja (OPC/ Operation Process Chart), struktur produk, Assembly

Chart dan BOM.

2.1.1.1 Peta Proses Operasi ( Operation Process Chart )

Peta Proses Operasi adalah suatu peta yang menggambarkan langkah

– langkah proses yang dilalui oleh komponen (bahan atau bahan baku) dari

awal proses sampai menjadi suatu produk jadi. Peta ini dapat memberi

gambaran yang lebih cermat tentang pola aliran produksi. Yang tercantum

pada peta proses operasi antara lain: bahan dan komponen yang digunakan,

operasi kerja yang dilakukan, waktu kerja, dan alat yang digunakan. Manfaat

peta proses operasi adalah :

23

1. Menunjukkan operasi yang harus dilakukan untuk tiap komponen.

2. Memberikan informasi mengenai hubungan antar komponen.

3. Menunjukkan sifat pola aliran bahan.

2.1.1.2 Struktur Produk ( Product Structure )

Struktur produk merupakan peta yang menggambarkan komponen-

komponen yang menyusun produk hasil perakitan, dilengkapi dengan level

dari bagian-bagian penyusun tersebut, dimana komponen pembentuk produk

akhir yang ditempatkan pada level 0 dan seterusnya, sehingga membentuk

sebuah hirarki. Diagram sistematik ini menunjukkan hubungan antar

komponen terhadap produk jadi dan hubungan keseluruhan perakitan.

Manfaat struktur produk adalah :

1. Mengetahui berapa jumlah item komponen penyusun untuk menyusun

suatu produk akhir.

2. Memberikan rincian mengenai komponen apa saja yang dibutuhkan

untuk menghasilkan suatu produk.

24

2.1.1.3 BOM (Bill of Material )

BOM adalah sebuah tabel daftar jumlah komponen, campuran bahan

dan bahan baku yang diperlukan untuk dirakit, dicampur atau membuat

produk akhir.

Beberapa format BOM yang sering digunakan :

1. Multi Level Indented Eksplosion.

Format ini adalah yang paling sering digunakan karena dapat

memberikan informasi yang luas tentang produk dan sekaligus

memperjelas urutan proses perakitannya.

2. Single Level BOM.

Format ini hanya mendeskripsikan komponen–komponen yang

diperlukan pada level khusus untuk perakitan ( assembly ).

3. Summarized BOM.

Merupakan kesimpulan beberapa urutan keseluruhan kuantitas dari

masing– masing komponen yang diperlukan untuk membuat produk

tanpa memperhatikan level perakitan.

4. Where–Used BOM.

Format ini membalik struktur produk untuk mengidentifikasi pada sub

perakitan, perakitan atau produk akhir apa suatu item digunakan.

25

Beberapa macam BOM :

1. Eksplosion

Merupakan BOM dengan urutan dimulai dari induk sampai komponen

pada level paling bawah. BOM jenis ini menunjukkan komponen yang

membentuk suatu induk dari level teratas sampai level terendah.

2. Implosion

Merupakan BOM dimana urutan dimulai dari komponen sampai induk

atau level paling atas. Secara singkat BOM jenis ini adalah kebalikan

dari BOM eksplosion.

2.1.2 Peramalan

2.1.2.1 Arti Peramalan, Tujuan, dan Langkah-Langkahnya

Peramalan adalah seni dan ilmu memprediksi peristiwa-peristiwa

masa depan. Peramalan memerlukan pengambilan data historis dan

memproyeksikannya ke masa depan dengan beberapa bentuk model

matematis. Tujuan utama peramalan adalah membuat estimasi yang terbaik di

tengah ketidakpastian. Ramalan yang baik sangat penting dalam seluruh

aspek bisnis; ramalan hanyalah ekspetasi permintaan produk sampai

permintaan aktual diketahui. Ramalan permintaan mengarahkan keputusan

dalam banyak bidang. Ramalan produk berpengaruh terhadap tiga fungsi:

26

a. Sumber Daya Manusia

Jumlah karyawan yang akan dipekerjakan, diberhentikan, dan dilatih

bergantung pada permintaan produk yang akan diantisipasi.

b. Kapasitas

Kapasitas dipersiapkan sesuai perkiraan ramalan.

c. Manajemen Rantai-Suplai

Hubungan dengan pemasok yang baik dan keunggulan kerja yang

terjamin untuk bahan baku dan suku cadang tergantung pada ramalan

yang akurat.

Metode peramalan kuantitatif model seri waktu memprediksi

berdasarkan asumsi bahwa masa depan adalah fungsi dari masa lalu. Metode

peramalan kuantitatif model seri kausal: Regresi linear dan model kausal

bergabung menjadi model variabel atau hubungan yang bisa mempengaruhi

jumlah yang sedang diramal.

Delapan tahap sistem peramalan:

1. Menentukan penggunaan peramlan itu.

2. Memilih hal-hal yang akan diramalkan.

3. Menetukan horizon waktunya.

4. Memilih model permalannya.

5. Mengumpulkan data yang dibutuhkan.

27

6. Menentukan model peramalan yang tepat.

7. Membuat ramalan.

8. Menentukan hasilnya.

Kriteria peramalan yang baik adalah:

1. Akurasi

Akurasi dari suatu hasil peramalan diukur dengan kebiasaan dan

kekonsistensian peramalan tersebut. Hasil peramalan dikatakan bias bila

peramalan tersebut terlalu tinggi atau terlalu rendah dibandingkan dengan

kenyataan yang sebenarnya terjadi.

2. Biaya

Biaya yang diperlukan dalam pembuatan suatu peramalan adalah

tergantung dari jumlah item yang diramalkan, lamanya periode

peramalan,dan metode peramalan yang dipakai.

3. Kemudahan

Pengguna metode peramalan yang sederhana, mudah dibuat, dan mudah

diaplikasikan akan memberikan keuntungan bagi perusahaan.

28

Dalam membuat peramalan atau menerapkan hasil suatu peramalan,

maka ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan, yaitu:

1. Peramalan pasti mengandung kesalahan,artinya peramal hanya bisa

mengrangi ketidak pastian yang akan terjadi tetapi tidak dapat

menghilangkan ketidak pastian tersebut.

2. Peramalan seharusnya memberikan informasi tentang berapa ukuran

kesalahan.artinya karena peramalan pasti mengandung kesalahan, maka

adalah penting bagi peramal untuk menginformasikan seberapa besar

kesalaha yang mungkin terjadi.

3. Peramalan jangka pendek lebih akurat dibandingkan peramalan jangka

panjang

Ada 4 ukuran akurasi yang biasa digunakan , yaitu :

1. Rata rata deviasi mutlak (MAD)

MAD merupakan rata rata kesalahan mutlak selama periode tertentu

tanpa memperhatikan apakah hasil peramalan lebih besar atau lebih kecil

dibandingkan kenyataannya.

2. Rata rata kuadrat kesalahan (MSE)

MSE dihitung dengan menjumlahkan kuadrat semua kesalahan peramalan

pada setiap periode dan membaginya dengan jumlah periode peramalan.

29

3. Rata rata kesalahan peramalan (MFE)

MFE sangat efektif untuk mengetahui apakah suatu hasil peramalan

selama periode tertentu terlalu tinggi atau terlalu rendah.

4. Rata rata persentase kesalahan absolut (MAPE)

MAPE merupakan ukuran kesalahan relatif peramalan.

2.1.2.2 Macam-macam Pola Data

Terdapat 4 macam pola data yang biasa digunakan dalam analisis

runtun waktu (Time Series) antara lain :

- Stasioner / Horizontal

- Trend (T)

- Musiman atau Seasional (S)

- Siklikal atau Cyclical (C)

Dan dalam model klasik analis runtut waktu, nilai ramalan (γ)

merupakan fungsi perkalian dari komponen-komponen tersebut.

γ = T x S x C x E

Stasioner / Horizontal (H)

Yaitu pola yang terjadi bilamana nilai data berfluktuasi di sekitar nilai

rata-rata yang konstan. ( Deret seperti itu “stasioner” terhadap nilai rata-

ratanya ).

30

Trend (T)

Pola data trend menunjukkan pola gerakan penurunan atau

pertumbuhan (kenaikan) jangka panjang serangkaian data historik.

Pola data trend diikuti dengan garis trend yang memperlihatkan kenaikan

atau penurunan data-data tersebut.

Musiman atau Seasional (S)

Pola data musiman mencerminkan pengaruh pola-pola pembelian

musiman. Contoh klasik dari pola-pola pembelian musiman adalah

pembelian payung di musim hujan yang cenderung meningkat dibandingkan

musim kemarau atau sebaliknya penjualan minuman dingin / es akan lebih

meningkat di musim kemarau bila dibandingkan dengan musim hujan.

Bila pengaruh musiman diperhitungkan / dipertimbangkan, ketepatan

ramalan untuk banyak produk akan meningkat, bahkan untuk barang-barang

sektor industri.

Lama periode waktu yang digunakan dalam analisis musiman

bervariasi dan tergantung pada faktor-faktor seperti pembelian, skedul

produksi, skedul pengiriman, dan operasi-operasi penggudangan. Berbagai

pola permintaan dapat berulang dengan baris mingguan atau bulanan.

Pola data musiman dapat disajikan dalam bentuk grafik yang

mencerminkan fluktuasi musiman secara kuartalan.

31

Yang perlu diperhatikan adalah bahwa penjualan memang bervariasi

sepanjang runtut waktu, tetapi setiap perubahan musim yang saling

berhubungan adalah mendekati konstan. Analisis musiman menguji

hubungan setiap pengaruh musim pada variabel forecast.

Siklikal atau Cyclical (C)

Pengaruh-pengaruh siklikal atau sering disebut gelombang

konjungtur, adalah komponen dasar runtun waktu. Pengaruh-pengaruh

siklikal ini mungkin merupakan komponen yang paling sulit ditentukan bila

rentangan waktu tidak diketahui atau akibat siklus tidak dapat ditentukan.

Pengaruh siklikal pada permintaan mungkin diakibatkan kejadian-

kejadian seperti pemilihan politik, perang, kondisi-kondisi ekonomi, siklus

bisnis, atau tekanan-tekanan sosiologik.

Waktu fluktuasi siklik berbeda dengan fluktuasi musiman. Dalam

grafik, gelombang fluktuasi siklik sedikit mirip dengan musiman, tetapi

kedua hal itu tidak ada hubungannya.

Sebagai contoh perubahan siklikal dalam permintaan adalah kenaikan

dan kemudian penurunan permintaan akan barang-barang tahan lama setiap

beberapa tahun.

32

2.1.2.3 Metode Double Eksponential Smoothing

Merupakan metode peramalan kuantitatif model seri waktu. Rumus

perhitungannya adalah sebagai berikut:

Ft = Ft-1 + α(At-i – Ft-1)

Ft = ramalan baru

Ft-1 = ramalan sebelumnya

α = konstanta penghalusan

At-I = permintaan aktual periode sebelumnya

Nilai konstanta penghalusan yang tepat dapat mnenciptakan

perbedaan antara ramalan yang akurat dan yang tidak akurat. Tujuan

mengambil sebuah nilai untuk konstanta penghalusan adalah untuk mencapai

ramalan yang paling akurat. Keakuratan menyeluruh dari model peramalan

ditentukan dengan membandingkan nilai-nilai yang diramalkan dengan nilai-

nilai aktual. Kesalahan peramalan (forecast error) didefinisikan dengan:

Kesalahan peramalan = permintaan - ramalan

2.1.2.4 Metode Double Moving Average

Merupakan metode peramalan kuantitatif model seri waktu. Metode

ini bermanfaat jika diasumsikan bahwa permintaan pasar akan tetap stabil

sepanjang waktu. Metode Moving Average efektif dalam menghaluskan

33

fluktuasi tiba-tiba dalam menghasilkan estimasi yang stabil. Namun demikian

metode ini mempunyai tiga masalah:

• Meningkatkan ukuran n (jumlah periode yang dirata-ratakan) memang

menghaluskan fluktuasi dengan baik, tetapi metode ini kurang sensitif

untuk perubahan nyata dalam data.

• Metode ini tidak bisa memanfaatkan trend dengan baik.

• Karena merupakan rata-rata, metode ini akan selalu berada dalam tingkat

masa lalu dan tidak akan memprediksi perubahan ke tingkat yang lebih

tinggi maupun yang lebih rendah.

Persamaan Moving Average adalah:

Moving Average = n

sebelumnyaperiodendatapermintaan∑

Dengan n adalah jumlah periode dalam moving average.

Double Moving average merupakan moving average dari moving average.

Persamaannya adalah:

Ft + m = at + bt m

34

2.1.2.5 Metode Asosiatif

Model asosiatif bergantung kepada pengenalan variabel yang dapat

dikaitkan dan dapat digunakan untuk meramalkan nilai variabel yang menjadi

perhatian kita. Metode utama yang digunakan secara luas dalam metode ini

adalah regresi. btayt += dengan :

( )22 ttn

yttynb

∑ ∑∑ ∑ ∑

−

−=

tbya −=

Dimana :

y = nilai peramalan

a = konstanta y

b = nilai kemiringan

n = jumlah data

t = Penunjuk waktu ( dimulai dari 0 dan terus berlanjut untuk periode yang

diramalkan ).

35

2.1.3 MPS (Master Production Schedule)

Definisi dari MPS (Master Production Schedule) adalah:

• Pernyataan produk akhir (end item) apa saja yang akan diproduksi dalam

bentuk jumlah dan waktu (kapan)

• Jadwal Induk Produksi merupakan diasgregat dan implementasi

perencanaan produksi (agregat)

• Jadwal Induk Produksi merupakan ringkasan skedul produksi produk jadi

untuk periode mendatang yang dirancang berdasarkan pesanan pelanggan

atau ramalan permintaan

• Dalam sistem Material Requirement Planning diaumsikan bahwa pesanan

yang dicatat dalam Jadwal Induk Produksi adalah pasti, kendatipun hanya

merupakan ramalan.

Fungsi dari MPS (Master Production Schedule) adalah:

1. Menjadwalkan produksi dan pembelian material untuk produk (item).

Jadwal Induk produksi menyatakan kapan, jumlah dan due date produk

harus dipesan

2. Menjadi masukan data sistem perencanaan kebutuhan material. Jadwal

Induk Produksi dijabarkan menggunakan Bill of Material untuk

menentukan jumlah kebutuhan komponen, material dan perakitan sehingga

Jadwal Induk Produksi dapat dipenuhi

36

3. Sebagai dasar penentuan kebutuhan sumber daya, seperti tenaga kerja, jam

mesin atau energi melalui perhitungan perencanaan kapasitas kasar. Jadwal

induk Produksi dinyatakan dalam satuan produk (bukan agregat),

perencanaan kapasitas dapat dilakukan lebih rinci

4. Sebagai dasar untuk menentukan janji pengiriman produk kepada

konsumen. Dengan mengalokasikan jumlah unit produk dalam

penjadwalan, maka pengendalian jumlah produk yang belum teralokasi

dapat diketahui sehingga pembuatan janji dapat diperkirakan lebih akurat.

Tujuan dari MPS (Master Production Schedule) adalah:

1. Memenuhi target tingkat pelayanan terhadap konsumen

2. Efisiensi penggunaan sumber daya produksi

3. Mencapai target tingkat produksi tertentu

Kriteria dalam penyusunan MPS :

1. Jenis item tidak terlalu banyak

2. Kebutuhannya dapat diramalkan

3. Mempunyai Bill of Material, sehingga kebutuhan komponennya dapat

dihitung

4. Dapat diperhitungkan dalam penentuan kapasitas

5. Menyatakan konfigurasi produk yang dapat diproduksi dengan data-data:

37

a. Nama dan nomor item

b. Periode

c. Ramalan kebutuhan

d. Actual order

e. Projected Available Balance

f. Jumlah yang bisa dijanjikan (ATP-Available To Promise)

g. Jadwal produksi (Master Schedule)

h. Kapasitas Produksi Terpasang.

Tabel 2.1 Format Tabel MPS Item No. : Description : Lead Time : Safety Stock : On hand : Demand Time Fences : Planning Time Fences :

Period Past Due 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Forecast Actual Order Project Available Balance (PAB) Available to Promise Master Schedule Kapasitas Produksi Terpasang

Keterangan untuk tabel tersebut adalah :

1. Item no. menyatakan kode komponen atau material yang dirakit.

2. Lead time menyatakan waktu yang dibutuhkan untuk merelease atau

memanufaktur suatu end item.

3. Safety stock menyatakan cadangan material yang harus ada ditangan

sebagai antisipasi kebutuhan dimasa yang akan datang.

4. Description menyatakan deskripsi material secara umum.

38

5. On hand menyatakan jumlah material yang ada di tangan sebagai sisa

periode sebelumnya.

6. Demand Time Fences ( DTF ) merupakan batas waktu penyesuaian

pesanan permintaan. Panjangnya = assy lead time. DTF dihitung dari

actual demand. Disini perubahan demand tidak akan dilayani.

7. Planning Time Fences ( PTF ) merupakan batas waktu penyesuaian

pesanan dimana demand masih boleh berubah. Panjangnya = kumulatif

lead time antara procurement lead time ( waktu untuk mendapatkan

matetrial ), fabrication lead time dan assembly lead time.

8. Forecast merupakan hasil peramalan sebelumnya sebagai hasil dari

perencanaan agregat.

9. Actual Order ( AO ) merupakan jumlah order yang telah diterima

sebelumnya.

10. Projected Available Balance ( PAB ) merupakan perkiraan jumlah sisa

produk pada akhir periode.

11. Available to Promise ( ATP ) memberikan informasi berapa banyak item

atau produk tertentu yang dijadwalkan pada periode waktu itu tersedia

untuk pesanan pelanggan. ATP tidak boleh minus. Jika hal ini terjadi maka

akan terjadi lost sales.

12. Master Schedule ( MS ) merupakan hasil konversi dari perencanaan

agregat yang akan diproduksi.

13. Kapasitas produksi terpasang (KPT) merupakan hasil konversi dari

perencanaan agregat yang akan diproduksi.

39

2.1.4 Perencanaan Kebutuhan Bahan

2.1.4.1 Definisi MRP

MRP(Material Requirement Planning) Adalah suatu teknik atau

prosedur yang sangat sistematis untuk mengelola persediaan dalam suatu

proses manufaktur, dimana terjadi tahapan proses yang hirarkis, yaitu bahan

mentah diproses menjadi komponen sub assembling dan seterusnya hingga

menjadi produk akhir suatu item dibagi ke dalam beberapa level yang saling

bergantung

2.1.4.2 Tujuan MRP

Tujuan dari MRP adalah: merancang suatu sistem yang mampu

menghasilkan informasi untuk mendukung aksi yang tepat, baik berupa

pembatalan pesanan, pemesanan ulang, atau penjadwalan ulang sehingga

diperoleh pegangan untuk melakukan pembelian atau produksi. Di samping,

itu MRP berfungsi sebagai timbangan yang bertugas menyeimbangkan

kebutuhan dengan kemampuan penyediaan dari setiap item MRP mampu

memberi indikasi apabila terjadi ketidakseimbangan antara kebutuhan dengan

kemampuan

40

2.1.4.3 Logika Dasar MRP

Pada level 0 (nol), kebutuhan kotor produk akhir merupakan masukan

pertama MRP. Kebutuhan kotor ini berasal dari jadwal induk produksi.

Masukkan lainnya yang dibutuhkan pada tahapan pertama ini ialah tingkat

persediaan yang dimiliki.

2.1.4.4 Proses Netting

Netting ialah proses perhitungan untuk menetapkan jumlah kebutuhan

bersih yang besarnya merupakan selisih anatara kebutuhan kotor dengan

keadaan persediaan (yang ada dalam persediaan dan yang sedang dipesan).

Masukan yang diperlukan dalam proses perhitungan kebutuhan bersih ini

adalah :

a. Kebutuhan kotor (yaitu jumlah produk akhir yang akan dikonsumsi)

untuk tiap periode selama periode perencanaan.

b. Rencana penerimaan dari subkontraktor selama periode perencanaan.

c. Tingkat persediaan yang dimiliki pada awal periode perencanaan.

Dalam perhitungan kebutuhan bersih dapat ditambahkan faktor-faktor

lain, misalnya faktor cadangan pengaman. Cadangan pengaman ini

diperlukan apabila permintaan selalu berubah dan faktor kesalahan peramalan

besar. Tetapi faktor cadangan pengaman ini hanya dimasukkan untuk item-

item yang independen. Sementara untuk item-item yang memiliki

41

ketergantungan terhadap item lainnya, faktor cadangan pengaman sama

sekali tidak dimasukkan.

2.1.4.5 Proses Lotting

Proses lotting ialah proses untuk menentukan besarnya pesanan yang

optimal untuk masing-masing item produk berdasarkan hasil perhitungan

kebutuhan bersih. Proses lotting erat hubungannya dengan penentuan jumlah

komponen / item yang harus dipesan / desediakan.

Ukuran lot berarti jumlah item yang harus dipesan / dibuat, dikaitkan

dengan besarnya ongkos-ongkos persediaan, seperti ongkos pengadaan

barang (ongkos set up), ongkos simpan, biaya modal, serta harga barang itu

sendiri. Dengan memperhatikan ongkos-ongkos tersebut maka ukuran lot

dibuat ideal agar total persediaan minimal.

Teknik-teknik penetapan ukuran lot antara lain sebagai berikut :

a. Teknik ukuran lot untuk satu tingkat dengan kapasitas tak terbatas,

misalnya EOQ, jumlah pesanan tetap, pesanan dengan periode tetap,

algoritma Silver-Meal, algoritma Walger-Within, EPQ, lot for lot, dan

lain sebagainya.

b. Teknik ukuran lot untuk satu tingkat dengan kapasitas terbatas.

c. Teknik ukuran lot dengan banyak tingkat dengan kapasitas tak terbatas.

d. Teknik ukuran lot untuk banyak tingkat dengan kapasitas terbatas.

42

2.1.4.6 Proses Offseting

Proses ini ditujukan untuk menentukan saat yang tepat guna

melakukan rencana pemesanan dalam upaya memenuhi tingkat kebutuhan

bersih. Rencana pemesanan dilakukan pada saat material dibutuhkan

dikurangi dengan waktu ancang.

2.1.4.7 Proses Explosion

Proses Explosion adalah proses perhitungan kebutuhan kotor item

yang berada pada tingkat lebih bawah, didasarkan atas rencana pemesanan

yang telah disusun pada proses offsetting. Dalam proses explosion ini data

struktur produk dan bill of material memegang peran penting karena

menentukan arah eksplosion item komponen.

2.1.5 Penjadwalan Produksi

2.1.5.1 Definisi Penjadwalan Produksi

Secara umum, penjadwalan merupakan suatu proses dalam

perencanaan dan pengendalian produksi yang merencanakan produksi serta

pengalokasian sumber daya pada suatu waktu tertentu dengan memperhatikan

kapasitas sumber daya yang ada.

Menurut Kenneth R. Baker, penjadwalan (scheduling)

didefinisikan sebagai proses pengalokasian sumber untuk memilih

43

sekumpulan tugas dalam jangka waktu tertentu. Definisi ini dapat dijabarkan

dalam dua arti yang berbeda. Pertama, penjadwalan merupakan sebuah fungsi

pengambilan keputusan dalam menentukan jadwal yang paling tepat. Kedua,

penjadwalan merupakan teori yang berisi kumpulan prinsip, model, teknik,

dan konklusi logis dalam proses pengambi!an keputusan.

Keputusan yang dibuat dalam penjadwalan meliputi pengurutan

pekerjaan (sequencing), waktu mulai dan selesai pekerjaan (timing), urutan

operasi untuk suatu pekerjaan (routing). Masalah penjadwalan selalu

berkaitan dengan pengurutan produksi (sequencing) yang didefinisikan

sebagai penentuan urutan-urutan kedatangan dan bermacam-macam

pekerjaan yang harus diselesaikan dalam jangka waktu tertentu. Masalah

penjadwalan seringkali muncul jika terdapat sekumpulan tugas secara

bersamaan, sedangkan peralatan yang dimiliki terbatas.

Masukan dari suatu penjadwalan mencakup jenis dan banyaknya

part yang akan dioperasi, urutan ketergantungan antar operasi, waktu proses

untuk masing-masing operasi, serta fasilitas yang dibutuhkan oleh setiap

operasi. Keluaran penjadwalan meliputi dispatch list (daftar urutan-urutan

pemrosesan part serta waktu mulai dan selesai dari pemrosesan part).

44

2.1.5.2 Tujuan Penjadwalan

Penjadwalan mempunyai beberapa tujuan yaitu :

1. Meningkatkan produktivitas mesin, yaitu dengan mengurangi waktu

menganggur.

2. Mengurangi persediaan barang setengah jadi (work in process inventory)

untuk mengurangi biaya penyimpanan dengan jalan mengurangi jumlah

rata-rata pekerjaan yang menunggu dalam antrian suatu mesin karena

mesin terlalu sibuk.

3. Mengurangi waktu keterlambatan karena batas waktu (due date) telah

dilampaui dengan cara mengurangi maksimum keterlambatan maupun

dengan mengurangi jumlah pekerja yang terlambat.

4. Meminimasi ongkos produksi.

5. Pemenuhan due date karena dalam kenyataannya apabila terjadi

keterlambatan pemenuhan due date yang telah ditetapkan dapat

dikenakan suatu denda atau penalty.

Menurut Baker, jika makespan suatu penjadwalan adalah konstan

maka urutan kerja yang tepat akan menurunkan flow time dan rataan work in

process.

45

2.1.5.3 Permasalahan dalam Penjadwalan Produksi

Masalah penjadwalan sering kali muncul jika terdapat

sekumpulan tugas yang harus ditetapkan harus dikerjakan terlebih dahulu,

bagaimana urutan kerja dan tugas-tugas yang berikutnya, serta pengalokasian

tugas pada mesin sehingga diperoleh suatu proses yang terjadwal.

Pada umumnya persoa!an penjadwalan ini dipecahkan dengan

sendirinya menurut kebiasaan tanpa memberikan perhatian yang lebih besar

sehingga pemecahan persoalan dengan suatu teknik baru akan lebih mudah

dan lebih menguntungkan. Cara yang umum dilakukan adalah cara yang

didasarkan pada FCFS (First Come First Serve), sehingga tugas yang datang

lebih dahulu akan dilayani lebih awal daripada tugas yang datang kemudian.

Secara umum, persoalan penjadwalan dapat dinyatakan sebagai

berikut :

1. Misalkan α adalah resiko yang ditanggung karena mengerjakan tugas A

lebih dahulu daripada tugas B.

2. Misalkan β adalah resiko yang ditanggung karena mengerjakan tugas B

lebih dahulu daripada tugas A.

3. Jika α lebih baik daripada β maka tugas B dikerjakan lebih awal

kemudian dikuti oleh tugas A.

Pemilihan α dan β ini dapat dikaitkan dengan pemilihan kriteria

optimalitas yang diterapkan oleh pengambil keputusan.

46

2.1.5.4 Klasifikasi Penjadwalan Produksi

Penjadwalan produksi dapat berbeda-beda dilihat dari kondisi yang

mendasarinya. Beberapa model penjadwalan sering terjadi di dalam proses

produksi berdasarkan beberapa keadaan antara lain :

1 Berdasarkan mesin yang dipergunakan dalam proses

a. penjadwalan pada mesin tunggal (single machine shop)

b. Penjadwalan pada mesin jamak (m machine)

2 Berdasarkan pola aliran proses

a. Penjadwalan flow shop, proses produksi dengan aliran flow shop

berarti proses produksi dengan pola aliran identik dari satu mesin ke

mesin lain. Walaupun pada flow shop semua tugas akan mengalir

pada jalur produksi yang sarna, yang sangat biasa dikenal sebagai

pure flow shop, tetapi dapat pula berbeda dalam dua hal. Pertama, jika

flow shop dapat menangani tugas yang bervariasi. Kedua, jika tugas

yang datang ke dalam flow shop tidak harus dikerjakan pada semua

jenis mesin. Jenis flow seperti ini disebut general flow shop.

Gambar 2.1 Jalur Proses Flow shop

47

b. Penjadwalan job shop, proses produksi dengan aliran job shop berarti

proses produksi dengan pola aliran atau rute proses pada tiap mesin

yang spesifik untuk setiap pekerjaan, dan mungkin berbeda untuk tiap

job. Akibat aliran proses yang tidak searah ini, maka setiap job yang

akan diproses pada satu mesin dapat merupakan job yang baru atau

job dalam proses, dan job yang keluar dari suatu mesin dapat

merupakan job tadi atau job dalam proses.

Gambar 2.2 Jalur Proses Job Shop

3 Berdasarkan pola kedatangan job

a. Penjadwalan statis yaitu job yang datang bersamaan dan siap

dikerjakan pada mesin yang tidak bekerja.

b. Penjadwalan dinamis yaitu kedatangan job tidak menentu.

4 Berdasarkan sifat informasi yang diterima

a. Penjadwalan deterministik yaitu informasi yang diperoleh pasti,

misalnya informasi tentang pekerjaan dan mesin seperti waktu

kedatangan pekerjaan dan waktu proses.

48

b. Penjadwalan stokastik yaitu informasi yang diperoleh tidak pasti

tetapi memiliki kecenderungan yang jelas atau menyangkut adanya

distribusi probabilitas tertentu.

2.1.5.5 Kendala-Kendala dalam Penjadwalan Produksi

Dalam pelaksanaannya, penjadwalan produksi di tingkat shop floor

akan mengalami gangguan dan hambatan. Gangguan dan hambatan yang

dapat terjadi antara lain adalah :

a. Mesin rusak

Pada saat mesin rusak, maka operasi-operasi yang akan menggunakan

mesin tersebut tidak dapat dikerjakan dan harus menunggu sampai mesin

selesai diperbaiki. Hal ini mengakibatkan terhentinya proses produksi dan

penjadwalan produksi semula menjadi tidak terpenuhi. Oleh karena itu,

perlu dilakukan penyesuaian pada jadwal semula sehingga diperoleh

kembali jadwal produksi yang feasibel. Penjadwalan ulang ini dikenal

dengan istilah rescheduling. Informasi yang diperlukan adalah jenis dan

nomor mesin yang rusak, waktu terjadinya kerusakan dan lama waktu

perbaikan mesin.

Prinsip yang dapat digunakan untuk pengembangan algoritma

penjadwalan ulang untuk kasus mesin rusak telah dikembangkan sebagai

berikut :

49

- Penjadwalan ulang dilakukan dari titik waktu terjadinya gangguan.

- Operasi-operasi yang telah selesai dikerjakan sebelum titik waktu

terjadinya gangguan tidak diperhatikan lagi.

- Setelah mengidentifikasikan mesin yang rusak, penjadwalan ulang

dilakukan dengan mengundurkan waktu operasi sesuai dengan lama

waktu perbaikan mesin.

- Penjadwalan ulang dilakukan untuk operasi-operasi yang belum

dikerjakan.

- Operasi yang sedang dikerjakan pada saat terjadi gangguan tidak

mengalami perubahan.

b. Penambahan pesanan baru

Pada saat produksi sedang berjalan, tidak tertutup kemungkinan bahwa

terjadi penambahan pesanan baru. Hal ini mengakibatkan pelaksanaan

penjadwalan yang belum memperhitungkan pesanan baru tersebut akan

mengalami gangguan atau kekacauan. Oleh karena itu, diperlukan

penjadwalan ulang dengan mempertimbangkan pesanan baru tersebut,

sehingga produksi akan tetap berada pada kondisi yang optimal serta

shoop floor dapat segera menyesuaikan diri dengan penjadwalan baru

tersebut. Informasi yang diperlukan dari adanya pesanan baru tersebut

adalah jenis produk yang dipesan, routing pekerjaannya, jumlah pesanan

dan due date yang diminta konsumen.

50

Prinsip yang telah dikembangkan untuk algoritma penjadwalan ulang

untuk kasus masuknya pesanan baru adalah :

- Penjadwalan ulang dilakukan dari titik waktu terjadinya gangguan.

- Operasi-operasi yang telah selesai dikerjakan sebelum titik waktu

terjadinya gangguan tidak diperhatikan lagi.

- Penjadwalan ulang dilakukan untuk operasi-operasi yang belum

dikerjakan.

- Operasi yang sedang dikerjakan pada saat terjadi gangguan tidak

mengalami perubahan.

c. Perubahan prioritas

Perubahan prioritas pembuatan produk akan mempengaruhi penjadwalan

yang telah dilakukan. Prinsip yang telah dikembangkan untuk algoritma

penjadwalan ulang untuk kasus perubahan prioritas sama dengan prinsip

yang digunakan untuk kasus adanya pesanan baru.

d. Perubahan due date

Produk yang mengalami perubahan due date akan menyebabkan

perubahan pada jadwal produksi semula. Perubahan due date ada dua

macam yaitu due date semakin maju atau due date semakin mundur.

Penjadwalan produksi yang semakin mundur tidak akan mengubah

penjadwalan produksi dan tidak akan mengakibatkan perubahan pada

performansi penjadwalan semula. Tetapi, perubahan due date yang

51

semakin maju akan mengubah penjadwalan produksi awal agar kriteria

performansi yang dipilih dapat tetap dipertahankan dengan adanya

perubahan due date tersebut.

e. Adanya produk yang memerlukan pengulangan operasi

Apabila terdapat produk yang dinyatakan cacat maka produk tersebut

harus dikerjakan ulang untuk memenuhi spesifikasi yang diinginkan.

Akibat dari pengulangan proses tersebut maka waktu operasi produk

tersebut bertambah dan operasi produk lain tertunda. Untuk itu

dibutuhkan penjadwalan ulang mesin dengan data tambahan seperti

produk yang akan diulang, operasi yang diulang dan mesin yang

digunakan dalam proses pengulangan tersebut.

2.1.5.6 Konsep Penjadwalan Produksi dan Istilah-Istilah dalam Penjadwalan

Produksi

Secara umum penjadwalan produksi dapat dijelaskan sebagai berikut,

jika ada n job {j1,j2,..,jn} harus diproses pada m mesin {M1,M2,...,Mn}. Proses

pengerjaan job J1 disebut dengan operasi Oij. Waktu yang diperlukan untuk

memproses operasi Oij pada mesin Mj adalah tij. Beberapa job mungkin

memiliki saat pengerjaan paling awal atau saat kedatangan job ke shop yang

disebut release date, rj yang mungkin tidak sama dengan nol dan juga batas

penyelesaian yang disebut due date, dj.

52

Dalam membahas masalah penjadwalan biasanya akan dijumpai

beberapa variabel dan istilah, dalam penulisan ini digunakan variabel j = job

dan i = operasi.

a. Waktu proses (tij)

Adalah waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan suatu operasi j dari

suatu job i (termasuk waktu set up, penghentian mesin, dan waktu

pemindahan bahan ke mesin).

b. Makespan (Ms)

Adalah jangka waktu penyelesaian suatu penjadwalan yang merupakan

jumlah seluruh waktu proses.

Ms = ∑i

ti

c. Ready time (Rji)

Menyatakan job j operasi ke-i siap untuk dijadwalkan.

d. Waiting time (Wj)

Adalah waktu tunggu seluruh operasi dari suatu job.

Wj = ∑Wij

e. Flow time (Fj)

Adalah waktu yang diperlukan oleh suatu job di dalam shop lantai

produksi.

Fj = tj + Wj

53

f. Completion time (Cj)

Adalah waktu yang dibutuhkan sejak suatu job mulai diset up sampai

selesai proses.

Cj = Rj + Fj

g. Rata-rata flow time

Fs = ∑Fjn1

h. Due date (dj)

Adalah batas waktu akhir suatu job harus diselesaikan.

i. Lateness (Lj)

Adalah penyimpangan waktu penyelesaian suatu job ke-j hingga saat due

date.

Lj = Cj – dj

Lj < 0, jika penyelesaian memenuhi batas akhir

Lj > 0, jika penyelesaian melewati batas akhir

j. Earliness (Ej)

Adalah saat penyelesaian terlalu awal yaitu sebelum due date. Earliness

disebut juga lateness negatif.

Ej = min { Lj,0 }

k. Rata-rata lateness

Tj = max { 0,Lj }

54

l. Tardiness (Tj)

Adalah keterlambatan penyelesaian suatu pekerjaan hingga saat due date.

Tj = max { 0,Lj }

m. Rata-rata tardiness

Ts = ∑Tjn1

n. Number of tardiness

NT =∑δj

δj = 1, jika Tj > 0

δj = 0, jika Tj < 0

o. Slack time (Si)

Adalah waktu sisa yang tersedia bagi suatu job.

Sj = dj - tj

p. Utilitas mesin (U)

Adalah ratio dari seluruh proses yang dibebankan pada mesin dengan

rentang waktu untuk menyelesaikan seluruh tugas pada semua mesin.

U = Fmax*m

tj∑

Dimana : m = mesin

F max = flowtime max

55

q. Tmax or Lmax

Tmax = max { 0,Lmax }

Lmax = max {Lj}

r. Critical ratio

CR = Pj

aj(t)

aj(t) = dj – t

Dimana : aj(t) = allowance

dj = due date

2.1.5.7 Penjadwalan n Job pada Satu Prosesor

Pengurutan pekerjaan di sebuah prosesor digunakan untuk mencapai

tujuan minimasi waktu alir rata-rata atau minimasi keterlambatan.

Makespan penjadwalan pada satu prosesor selalu konstan besarnya.

Walaupun penjadwalan satu prosesor tidak akan berpengaruh pada waktu

alir rata-rata (mean flow time), kelambatan rata-rata (mean lateness) atau

ukuran kelambatan rata-rata (mean tardiness).

Perlu juga diperhatikan bahwa penjadwalan merupakan basis

perencanaan ditingkat floor shop. Penjadwalan dilakukan hanya satu kali

pada awal penugasan. Jika muncul pekerjaan baru, maka pekerjaan itu

disimpan dalam daftar tunggu dan baru dijadwalkan bersama dengan

pekerjaan lainnya setelah kumpulan penjadwalan pertama selesai diproses.

56

2.1.5.8 Penjadwalan n Job pada m Prosesor Paralel

Pada penjadwalan prosesor jamak paralel, setiap pekerjaan hanya

perlu memasuki salah satu prosesor. Dengan adanya prosesor jamak,

pekerjaan penjadwalan menjadi agak sukar bila dibandingkan dengan

penjadwalan pada prosesor tunggal. Jika penjadwalan pada satu prosesor

memiliki masalah pada bagaimana urutan pekerjaan yang akan memberikan

hasil optimal, maka pada prosesor paralel masalah yang terjadi adalah urutan

pekerjaan yang paling optimal dan prosesor manakah yang akan mengerjakan

pekerjaan tersebut.

Gambar 2.3 Permasalahan Penjadwalan Prosesor Paralel

Sumber : Hendra Kusuma; Manajemen Produksi : Perencanaan dan Pengendalian

Produksi, Penerbit Andi,Yogyakarta, 2004, hal 201

57

2.1.5.9 Penjadwalan n Job pada m Prosesor Seri

Permasalahan penjadwalan selanjutnya dikembangkan lagi ke dalam

bidang penjadwalan m prosesor seri. Jika pada m prosesor parallel satu

pekerjaan cukup dikerjakan oleh salah satu prosesor, maka pada penjadwalan

m prosesor seri, setiap pekerjaan harus dikerjakan oleh setiap prosesor secara

berurutan.

Pada permasalahan penjadwalan m prosesor seri, metode yang

menghasilkan solusi optimal hanya metode minimasi makespan dua atau

lebih prosesor seri. Sementara untuk tujuan penjadwalan lainnya sampai saat

ini belum ditemukan metode heuristic yang cukup baik. Untuk memecahkan

masalah-masalah penjadwalan dengan tujuan meminimasi keterlambatan dan

meminimasi waktu alir rata-rata, para peneliti menyarankan untuk

menggunakan teknik simulasi komputer.

58

Gambar 2.4 Permasalahan Penjadwalan Prosesor Seri

Sumber : Hendra Kusuma; Manajemen Produksi : Perencanaan dan Pengendalian

Produksi, Penerbit Andi,Yogyakarta, 2004, hal 209

2.1.5.10 Kriteria Optimalitas

Beberapa kriteria optimalitas dalam proses penjadwalan adalah

sebagai berikut :

a. Berhubungan dengan waktu

Dalam kaitannya dengan waktu, beberapa kriteria optimalitas yang

dapat digunakan adalah :

- Minimasi mean flow time

Kriteria ini menunjukkan rata-rata waktu yang digunakan setiap

komponen dilantai produksi.

59

- Minimasi makespan

Makespan adalah sejumlah waktu yang dibutuhkan untuk

menyelesaikan seluruh proses pada semua komponen yang

dijadwalkan mulai dari saat pemrosesan komponen pertama sampai

komponen terakhir selesai diproses.

- Pemenuhan due date

Due date adalah batas waktu yang ditetapkan konsumen agar

seluruh produk yang dipesannya sudah siap. Pihak produsen selalu

berusaha untuk memenuhi due date tersebut terutama untuk produk-

produk yang kritis.

b. Berhubungan dengan ongkos

Kriteria ini lebih mengarah ke biaya produksi seperti biaya persediaan,

biaya pinalti dan sebagainya dan tidak memperhatikan kriteria waktu

yang ada sehingga dengan suatu penjadwalan produksi tertentu

diharapkan mendapatkan ongkos yang minimal.

c. Kriteria gabungan

Beberapa kriteria optimalitas tersebut dapat digabungkan dan

dikombinasikan menjadi beberpa kriteria yang benar-benar diperlukan.

60

2.1.5.11 Penjadwalan dalam Flow shop

Dalam model-model penjadwalan baik Flow maupun Job shop,

suatu job merupakan kumpulan operasi-operasi dengan struktur urutan

pengerjaan yang khusus. Pada umumnya, setiap operasi berikutnya berasal

dari satu operasi yang mendahului dan operasi ini akan diikuti oleh operasi

yang lain lagi. Oleh karena itu, setiap job memiliki urutan operasi yang

spesifik untuk menyelesaikan job tersebut. Tipe seperti ini sering disebut

sebagai struktur precedence linear.

Gambar 2.5 Struktur Precedence Linear

Lantai produksi terdiri dari m mesin berbeda dan setiap job terdiri

dari m operasi yang memerlukan mesin yang berbeda. Karakteristik flow

shop dinyatakan dengan aliran pekerjaan yang terarah. Setiap job dapat

diperlakukan seolah-olah job tersebut memiliki m operasi yang tetap.

Karakteristik dasar penjadwalan flow shop adalah sebagai berikut :

♦ Terdapat n job yang tersedia dan siap diproses pada waktu t = 0.

♦ Waktu set up independent terhadap urutan pengerjaan dan termasuk

dalam waktu proses.

♦ Terdapat M mesin berbeda yang tersedia secara kontinyu.

♦ Operasi-operasi individual tidak dapat dipecah-pecah.

61

♦ Setiap mesin selalu siap untuk mengerjakan job-job yang ada tanpa

adanya gangguan seperti machine breakdown atau perawatan.

♦ Tidak terdapat preemption (interupsi untuk mengerjakan produk lain

ditengah-tengah pengerjaan suatu produk).

♦ Proses produksi dari job-job telah diketahui secara jelas.

2.1.5.12 Teknik Pemecahan Masalah Flow Shop dengan Metode Branch and

Bound

Untuk memecahkan masalah penjadwalan Flow shop terutama

untuk mengatasi masalah makespan dengan jumlah mesin = 3, maka

masalah tersebut dapat diselesaikan dengan sangat efisien dan dengan

enumerasi terkendali, salah satunya adalah dengan algoritma branch and

bound. Untuk masalah flow shop yang sangat besar, pendekatan dengan

algoritma branch and bound telah digunakan untuk menemukan permutasi

penjadwalan yang optimal. Walaupun penjadwalan dengan teknik

permutasi tidak disediakan untuk masalah makespan dengan 4m ≥ ,

dimungkinkan bahwa penjadwalan permutasi terbaik akan mendekati hasil

yang optimum.

Algoritma ini dikembangkan oleh Ignall dan Schrage. Dasar

percabangan ini pada hakekatnya sama dengan struktur pohon untuk

62

penjadwalan dengan satu mesin, kecuali bahwa τ mewakilkan permutasi

sebagian yang terjadi pada awal penjadwalan.

Dengan kata lain, pengurutan penjadwalan didasarkan pada

penjadwalan maju yang mendahului percabangan pohon ke bawah. Untuk

setiap titik pada pohon, batas bawah makespan di asosiasikan dengan

mempertimbangkan pekerjaan yang tersisa pada setiap mesin.

Untuk menggambarkan prosedur untuk m = 3, andaikan 'τ

menunjukkan pekerjaan-pekerjaan yang tidak terdapat pada permutasi

parsial τ . Untuk pengurutan parsial τ maka :

q1 = waktu penyelesaian terlama pada mesin satu diantara job-job τ (dalam

hal ini waktu tercepat untuk beberapa job j dan 'τ dapat memulai

pemrosesan).

q2 = waktu penyelesaian terakhir pada mesin 2 diantara job-job τ .

qm = waktu penyelesaian terakhir pada mesin m diantara job-job τ .

Waktu pemrosesan yang dibutuhkan pada mesin 1 adalah : ∑',

1τj

jt .

Anggaplah bahwa job k adalah job terakhir dalam pengurutan. Setelah job

k diselesaikan pada mesin 1, interval (tk2 + tk3) harus dilewati sebelum

seluruh jadwal dapat dipenuhi. Pada situasi yang umum, job terakhir :

• Tidak ada penundaan antara waktu penyelesaian dari satu operasi dan

waktu mulai dari job sesudahnya.

63

• Memiliki penjumlahan minimal (tj2 + tj3) diantara job-job j dan τ .

Maka salah satu batas bawah pada makespan adalah :

( )( )

( )kjkjkjkkk

mjmjmmm

mjmmm

mmm

PPPTqb

PPTqb

PTqbTqb

.2.1.

.1.222

.111

min...

min

min

++++=

+++=

++=+=

−−−

−−−

Jika kita menggunakan perhitungan ini, maka batas bawah yang disarankan

oleh Ignall dan Schrage adalah : { }mbbbbB ,...,,,max 321=

64

2.2 Kerangka Pemikiran

PesananCustomer

Daftar PekerjaanDue Date

On Schedule?

Proses Produksi

Quality Control

Packing

Delivery

Kapasitas Produksi

Bahan Baku

Schedulling

Tidak

ya

Cek On HandCukup

Tidak cukup

Gambar 2.6 Kerangka Pemikiran

65

Pada saat pesanan pelanggan masuk dan diterima oleh perusahaan,

pihak perusahaan melakukan cek terhadap persediaan yang mereka miliki,

apabila persediaan yang ada mencukupi untuk memenuhi pesanan pelanggan

tersebut, maka barang akan langsung dikirim kepada konsumen, namun apabila

persediaan ditangan tidak mencukupi, maka pesanan tersebut dimasukkan

dalam daftar pekerjaan perusahaan.

Daftar pekerjaan tersebut kemudian dicek kapan pekerjaan tersebut

harus selesai dan perusahaan juga melakukan pemeriksaan terhadap kapasitas

produksi yang mereka miliki. Setelah kapasitas produksi tersebut diperiksa,

maka pihak perusahaan mulai melakukan produksi setelah sebelumnya

memeriksa apakah pekerjaan yang akan dikerjakan telah terjadwal atau belum.

Bila belum terjadwal, maka akan dilakukan penjadwalan terhadap

pekerjaan tersebut. Setelah semua pekerjaan terjadwal, maka perusahaan mulai

memproduksi produk-produknya sesuai urutan penjadwalan.

Jika proses produksi telah selesai, maka perusahaan melakukan

pengujian terhadap kualitas produk hasil produksi mereka, untuk menjamin

bahwa produk tersebut memiliki mutu yang sesuai dengan spesifikasi.Setelah

proses pengujian kualitas selesai, maka selanjutnya produk tersebut di packing

sebelum diserahkan kepada pelanggan.