HANDOUT PRAKTIKUM PERENCANAANDANPENGENDALIAN PRODUKSI Disusun Oleh: Ir. Pujo Saroyo, M.Eng.Sc LABORATORIUM SISTEM PRODUKSI JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2011 ACARA I PERAMALAN Tujuan1.Mengajarkan mahasiswa untuk melakukan peramalan dengan bantuan computer 2.Mengajarkan mahasiswa untuk memilih metode peramalan dengan benar Dasar Teori PERAMALAN Peramalanadalahsenidanilmudalammemprediksikankejadianyangakandatang.Beberapa alasan mengapa melakukan peramalanantara lain adalah: Denganadanyatenggangwaktu(Leadtimes),keputusandapatdibuatjauh sebelum kejadian yang tidak pasti terjadiPeramalanpermintaanproduk,bahanbaku,tenagakerjadankebutuhanan danamerupakaninputyangpentinguntukpenjadwalanproduksimaupun penentuan kebutuhan sumber daya (resource requirements) untuk mengurangi ketidakpastianMenjadikan perencanaan produksi lebih mudah Problemperamalandapatdiklasifikasikanmenurutjangkawaktuperamalandan metode peramalan yang dilakukan. Berdasarkan Jangka Waktu Peramalan(Time Horizons) Jangka Pendek/Short Term (up to 3 months) Order Pembelian (Purchase orders) Penjadwalan jumlah Tenaga Kerja ( Scheduling workforce level)Penjadwalan produksi (Production levels) Penugasan pekerjaan (Job assignments) Jangka menengah/Medium Term(3 months to 2-3 years) Perencanan produksi (production planning) Perencanaan penjualan (Sales planning) Perencanaan anggaran (Budgeting) Perencanaan pembelian (Purchasing) Perencanaan distribusi (Distribution) Jangka panjang/Long Term (2-3 years or more) Peluncuran produk baru (New products) Perencanaan Modal (Capital expenditures) Perencanaan lokasi dan fasilitas (Facility location/expansion) Perencanaan Kapasitas (Capacity planning) Perencanaan strategis (Strategic planning) Berdasarkan metode peramalan yang digunakanPeramalan secara kualitatif (Qualitative Forecast) oSubjective in natureoExecutive opinion: oKonsensuspanel/panelconsensus(sekelompokmanajer,staffdanahli melakukanperamalanberdasarkankonsensusdiantaramereka(ada resiko dominansi/risk of dominance) oConsumermarketsurvey(departemenpemasaranmengirimpetugas surveiuntukmengumpulkaninformasidarikonsumententangkondisi yang akan datang) oMetode Delphi LangkahumumperamalandenganmetodeMetodeDelphiadalahsebagai berikut: -1.Kumpulkanparaahli/yangberpengalamandaribidangyang berbeda-2.Melaluikuesioner(atauE-mail),dapatkanhasilperamalan (termasukalasanatauasumsidariperamalantsb)darisemua partisipan-3. Simpulkan hasilnya dan distribusikan kembali kepada semua partisipan yang disertai dengan pertanyaan baru -4.Kumpulkanhasilnyadansimpulkankembaliuntuk memperbaiki hasil peramalan dan distribusikan kembali dengan pertanyaan baru-5.Ulangilangkah4jikadiperlukandandistribusikanhasil peramalan akhir ke semua partisipan Prinsip-prinsip peramalan : Setiap peramalan mempunyai potensi kesalahanSetiap peramalan harus menyertakan estimasi kesalahan peramalanKesalahanaktual(Actualerrors)biasanyalebihbesardarikesalahanyang terestimasi(estimated errors). Semakin tingkat agregasi data biasanya semakin akurat peramalannyaMetodeyangsederhanabiasanyalebihdisukaidaripadametodeyang kompleks Kombinasi kedua metode dapat meningkatkan manfaat peramalanPeramalanjangkapanjangbiasanyakurangakuratdibandingperamalan jangka pendekFaktor bias secara psikologis dapat memperburuk peramalan Langkah-langkah (steps)peramalanStep 1 Tentukan tujuan peramalanStep 2 Tentukan jangka waktu peramalanStep 3 Pengumpulan dan analisis dataStep 4 Pemilihan teknik peramalan Step 5 PeramalanStep 6 Pengukuran kesalahan peramalan Step 7 Verifikasi peramalan Akurasi peramalanAkurasi peramalan ditentukan oleh nilai kesalahan peramalan (value of forecast error) Forecast error =Dt Ft = et dimana : Dt = data pada periode tdanFt= peramalan pada periodet a.

Mean Square Error (MSE) MSE = = n tn et 1 2 b.

Mean Absolute Percentage Error (MAPE) MAPE =() = n t t D t F t D n 1 100 c.

Mean Absolute Deviation (MAD)

MAD = n n t et = 1

d

Bias of Forecasting Error (BFE)

BFE =() n n t et =1

e. The Running Sum of Forecast Error (RSFE) RSFE = = n t FtDt 1 )( atau

= = n t et 1

Verifikasi keakurasian peramalanModel peramalan dengan tingkat kesalahan terkecil tidak menjamin menjadi alat peramalan yang terbaik untuk suatu data tertentuModel peramalan dikatakan akurat jika standar deviasinya tidak bias dan terdistribusi normal The Tracking SignalatauTS dapat digunakan sebagai alat ukur keakurasian peramalanBerdasarkan ukuranMAD,TS dapat digunakan sebagai peta kendali apakah hasil peramalan adalah akurat atau tidak . Formula TS adalah: Jika nilai tracking signal diplotkan ke dalam peta kendali dengan batas kendali 3 MAD, maka hasilnya akan seperti pada gambar berikut: Prosedur praktikum Buatlah Ramalan Penjualan untuk 5 periode (bulan) ke depan dengan data penjualan seperti di bawah ini (dalam unit): Produk I Periode123456789101112 250250270245255250260240260255250255 Periode131415161718192021222324 270245255258260250245250255255240250 Periode252627282930313233343536 250265250240255250255240255240250255 Produk II Periode123456789101112 250260270280260255285290295300310290 Periode131415161718192021222324 285310315320330340305340350360365380 Periode252627282930313233343536 390400420400425425430435440440450450 deviation absolute Mean errors forecastof sum Running=MADRSFE= TS

4

3

2

1

0

- 1

- 2

- 3

- 4

TS

UCL

LCL

Produk III Periode123456789101112 250255260265270290280275270270265260 Periode131415161718192021222324 270280290285295300290285285280275270 Periode252627282930313233343536 260270290300320330335325320320310310 Tahap peramalan 1. Tentukan Tujuan peramalan(sudah ditetapkan-----ramalan penjualan) 2. Tentukan jangka waktu peramalan(sudah ditetapkan----5 bulan ke depan) 3. Pengumpulan dan analisis data -Plotkandatapenjualanaktualselama36periodedanamatipola perubahannya apakah berpola konstan, trend, atau musiman 4. Tentukan teknik peramalan yang sesuai dengan pola data yang ada: -Untukdatakonstan,pilihanyangmungkinadalahmetodesimpleaverage, weightedmovingaverage,exponentialsmoothing,adaptiveexponential smoothing -Untukdatatrend,pilihanyangmungkinadalahmovingaveragewithlinear trend, exponential smoothing with linear trend, double exponential smoothing, double exponential smoothing with linear trend, dan linear regression -Untuk data musiman, pilihan yang mungkin adalah metode winters 5.Lakukan peramalanJalankan program WinQsb dengan: Pilihlah Forecasting and Linear Regression Pada menu File pilihlah pilihan New Problem dan isikan: Problem Type = Time series Forecasting Problem Title= Peramalan atau nama lain Time Unit =Month Number of Time Units (Periods)=36 Problem Type = Time series Klik OK Masukkan data penjualan yang ada pada baris yang tersedia Simpandatatersebutdalamc:\ramal1,c:\ramal2,c:\ramal3untukmasing-masing data yang ada Dalam menu Solve and Analyse klikPerform Forecasting.DalamForecastingMethodPilihlahdua(2)metodeyangandaanggap sesuai untuk masing-masing data produk di atas (produk I, II, dan III) (dalam peramalanyangsesungguhnyaandabolehmemilihlebihdariduametode asalkan sesuai dengan pola data) Dalam Method Parameters Pilihlah assign values untuk nilai yang sudah andaketahuiataupilihSearchforthebestuntukpencarianterbaikoleh komputer (biasanya lama untuk model yang kompleks) Dalam Search Criterion Pilihlah MADDalamNumberofPeriodstoForecastisikanangka6untukmeramalkan enam periode ke depan Isikan data yang lain sesuai dengan metode peramalan yang dipilih Klik OK maka hasil peramalan akan diperoleh Untuk melihat gambar hasil peramalan Klik Show Forecasting in Graph 6. Pengukuran kesalahan-GunakanukuranMAD(meanabsolutedeviation)yangterkeciluntukmemilih metode peramalan yang paling baik diantara dua (2) metode yang anda pilih. 7. Verifikasi peramalan Plotkan data Tracking Signal (TS) dari hasil peramalan dengan menggunakan batas kontrol 3 untuk memverifikasi metode peramalan yangdipilih. 8. Lakukan analisis untuk hasil peramalan masing-masing produk. ACARA II PERENCANAAN AGREGAT Tujuan1.Mengajarkan mahasiswa untuk dapat melakukan perencanaan agregat dengan bantuan computer 2.Mengajarkan mahasiswa untuk dapat menganalisis/menginterpretasikan hasil perencanaan agregat Dasar teori PERENCANAAN AGREGAT Perencanaan agregat adalah suatu perencanaan produksi jangka menengah terhadap sekelompok produk yang berada dalam satu famili (product family). Posisiperencanaanagregatdalamperencanaanproduksidapatdigambarseperti berikut: Perencanaan agregat diperlukan dalam perencanaan produksi dengan tujuan antara lain: -Untuk meningkatkan beban fasilitas (mengurangikelebihan atau kekurangan beban) -Menguji kecukupan kapasitas untuk memenuhi permintaan yang ada-Merencanakanperubahan kapasitas untuk memenuhi fluktuasi permintaan-Untuk mendapatkan solusi terbaik dengan sumber daya yang tersedia P Pe en nj ja ad dw wa al la an n P Pr ro od du uk ks si i U Ut ta am ma a ( (M Ma as st te er r P Pr ro od du uc ct ti io on n S Sc ch he ed du ul li in ng g) ) S Si is st te em m p pe er re en nc ca an na aa an n d da an n k ke en nd da al li i p pr ro od du uk ks si i ( (P Pr ro od du uc ct ti io on n P Pl la an nn ni in ng g a an nd d C Co on nt tr ro ol l S Sy ys st te em ms s) ) P Po on nd d D Dr ra ai in ni in ng g S Sy ys st te em ms s P Pe er re en nc ca an na aa an n A Ag ge eg ga at t ( (A Ag gg gr re eg ga at te e P Pl la an nn ni in ng g) ) P Pu ul ll l S Sy ys st te em ms s F Fo oc cu us si in ng g o on n B Bo ot tt tl le en ne ec ck ks s P Pe er re en nc ca an na aa an n K Ka ap pa as si it ta as s J Ja an ng gk ka a P Pa an nj ja an ng g( (L Lo on ng g- -R Ra an ng ge e C Ca ap pa ac ci it ty y P Pl la an nn ni in ng g) ) P Pu us sh h S Sy ys st te em ms s Masukan (Inputs) dalam perencanaan agregat -Ramalan permintaan dari sekelompok produk (family products) dalam perencanaan 6-18 bulan-Alternatif yang tersedia dan pada tingkat apa alternatif tersebut mempengaruhi kapasitas dan beaya-Status sistem yang ada mengenai jumlah tenaga kerja, tingkat persediaan yang ada dan laju produksi Keluaran (Outputs) dalam perencanaan agregat -Sebuah rencana produksi : keputusan secara agregat (pada sekelompok produk sejenis) selama periode perencanaan mengenai: oJumlah tenaga kerja (workforce level) oTingkat persediaan (inventory level) oLaju produksi (production rate) -Perkiraan beaya jika rencana produksi akan direalisasikan Metode pendekatan yang digunakan dapat digunakan dalam perencanaan agregat antara lain: -Metode Informal atau metode coba-coba-Metode matematis: oPemrograman linier (Linear Programming) oModel keputusan linier (Linear Decision Rules) -Metode simulasi (simulation) -Metode Heuristics Perbandingan metode-metode perencanaan agregat Keuntungan-Metode grafis : -mudah, mudah penggunaandan mudah dipahami-Pemrograman linier :-menyediakan solusi linier-populer di berbagai industri-sensitivitasdan analisis dual menyediakan informasi yang berguna-mempertimbangkan kendala sumber daya-Metode keputusan linier-menyediakan solusi optimal-dapat menangani permintaan yang probabilistik -Model koefisien manajemen : Kekurangan-Metode grafis : -banyak solusi ; solusi tidak selalu optimal-Pemrograman Linier : -fungsi matematisnya harus linier, deterministik (kadang menjadi kurang realistik) -Metode keputusan linier : -melibatkan faktor beaya yag tidak standar. Memerlukankeahlian pekerja, metode kuadratis yang tidak selalu realistis, nilai variabel yang tanpa batasan, solusi optimal tidak selalu ada-Model koefisien manajemen : -menyerupai proses pengambilan keputusan para manajer.Sangat mudah untuk diimplementasikan -Simulasi: -tidak ada batasan pada struktur fungsi matematis dan fungsi beayanya .Dapat untuk menguji berbagai bentuk persoalan. -solusi yang tidak selalu optimal . -menggunakan asumsi bahwa keputusan sebelumnya selalu baik. -berdasarkan model individu yang belum tentu valid-Simulasi -solusi tidak selalu optimal-prosesnya kadang lama dan mahal Strategi untuk metode pendekatan informal-Strategi murni (pure strategy) -Menyesuaikan permintaan (Matching Demand/chase strategy) Penyesuaian kerja lembur atau sub-kontrak (Buffering with overtime or subcontracting) -Pemerataan kapasitas (Level Capacity/strategy) Penyesuaian persediaan (Buffering with inventory) Penyesuaian pemesanan kembali (Buffering with backlog) Penyesuaian kerja lembur atau sub-kontrak (Buffering with overtime or subcontracting) -Strategi campuran (Hybrid strategies) Strategi penyesuaian permintaan (macthing demand/chase strategy)-Kapasitas produksi pada setiap periode waktu disesuaikan betul dengan permintaan agregat pada saat itu-Kapasitas disesuaikan dengan perubahan jumlah tenaga kerja-Persediaan produk akhir minimal (tidak memanipulasi persediaan) -Beaya tenaga kerja dan bahan cenderung tinggi karena banyaknya/seringnya perubahan Penyesuaian kapasitas dan permintaanManajemen permintaan dengan cara: oVariasi hargaoMerubah waktu tenggang (change lead time) oMendorong/merubah bisnisoManajemen kapasitas (Capacity Management) oPenyesuaian pekerja (adjust staffing) oPenyesuaian proses dan peralatan oMerubah metode untuk memfasilitasi produksioPerancangan kembali produk untuk memfasilitasi produksi Prinsippembuatan dan evaluasi rencana produksi berdasarkan penyesuaian permintaan (matching demand/chase strategy)oLaju produksi disesuaikan dengan agregat ramalan permintaan oUbahlahlah agregat ramalan permintaan ke dalam jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan dengan menggunakan informasi waktu produksi oBeaya-beaya yang dominan pada strategi ini adalah beaya-beaya akibat perubahan jumlah tenaga kerja dari waktu ke waktu (misalnya, merekrut atau memberhentikan tenaga kerja) Strategi pemerataan (Level Capacity Strategy) -Beaya yang dominan adalah beaya perediaan dan beaya pemesanan kembali (inventory carrying and backlogging costs) -Jumlah persediaan akhir (Period-ending inventories) atau pemesanan kembali ( backlogs ) ditentukan dengan persamaan: oEIt = EIt-1 + (Pt - Dt ) Dimana EIt = Ending Inventory pada periode t EIt-1 = Ending Inventory pada periode t-1 Pt = Produksi pada periode t Dt = Permintaan pada periode t Prosedur praktikum Pahamilah contoh kasus di bawah ini: Sebuah perusahaan makanan yang memproduksi suatu jenis produk ingin membuat perencanaan produksi agregat selama 5 bulan ke depan (Januari s/d Mei). Jumlah pekerja yang sudah ada adalah enam (6) orang. Adapun perincian data produksi adalah sebagai berikut: Table 1. hasil ramalan permintaan dalam 5 bulan ke depan (dalam unit) PeriodeRamalanAgregat (unit) Januari800 Februari1.000 Maret600 April1.200 Mei500 Tabel 2. Informasi produksi Jenis informasi produksiKeterangan Jumlah jam kerja per pekerja per hari (jam/hari)7 Jumlah hari kerja dalam satu minggu (hari/minggu)5 Jumlah minggu dalam satu bulan (minggu/bulan)4 Beaya pekerja ($/jam. Pekerja)2 Beaya undertime ($/jam)1 Jumlah persediaan awal (unit)250 Kapasitas gudang (maksimum persediaan (unit)5.000 Persediaan pengaman (Safety stock) dalam (unit)50 Beaya penyimpanan ($/unit. Bulan)0.01 Waktu perakitan per unit (jam)0.5 Tahap perencanaan 1. Tentukan tujuan perencanaan(sudah ditetapkan-----perencanaan agregat) 2. Tentukan jangka waktu perencanaan(sudah ditetapkan----5 bulan ke depan yaitu Januari s/d Mei) 3.Lakukan perencanaanJalankan program WinQsb dengan: Pilihlah pilihanAggregate Planning Pada menu File pilihlah pilihan New Problem dan isikan: Problem Type = Simple model Problem Title = Perencanaan Agregat Number of planning periods = 5Planning Resource Name= Employee Capacity unit of planning resource = hours Capacity requirement per product/service = waktu perakitan per unit = 0.5 Initial number of planning resource = jumlah pekerja awal = 6 Initial Inventory/Backordered= Jumlah persediaan awal = 250 Klik OK Pada menu Edit pilihlah Period name dan gantilah nama periode dengan January s/d May Pada DATA ITEM Forecast demand, isikan ramalan permintaan produk selama bulan January s/d May dari Tabel 1 Pada DATA ITEM initial number of employee, isikan jumlah pekerja awalPada DATA ITEM regular time capacity in hours per employee, isikan jumlah jam/hari x jumlah hari/minggu x jumlah minggu/bulan (7 x 5 x 4) = 140 Pada DATA ITEM regular time cost per hours, isikan beaya pekerja per jam ($2/jam.pekerja) = 2 Pada DATA ITEM undertime cost per hours, isikan beaya undertime/jam $1/jam = 1 Pada DATA ITEM initial inventory/backordered, isikan persediaan awal = 250 Pada DATA ITEM maximum inventory allowed, isikan kapasitas gudang = 5000 Pada DATA ITEM minimum ending inventory, isikan safety stock = 50 Pada DATA ITEM unit inventory holding cost, isikan beaya penyimpanan ($/unit.bulan) = 0.01 Pada DATA ITEM Capacity requirement in hours per unit, isikan waktu perakitan per unit (hours/unit) = 0.5 Simpanlah data dengan nama Agregat Cara penyelesaian dengan Level Strategy: Pada menu Solve and Analyse klik Solve the problem Pada Solution method pilihlah constant regular time employee (Level Strategy) Pada Production Quantity pilihlah Whole number Klik OK, rencana agregat akan diperoleh. Klik Show cost analysis atau Show Graphic analysis untuk mengetahui beaya perencanaan agregat maupun pola distribusinya Cara penyelesaian dengan Chase Strategy: Pada menu Solve and Analyse klik Solve the problem Pada Solution method pilihlah up-to-demand with regular time employee Pada Production Quantity pilihlah Whole number Klik OK, rencana agregat akan diperoleh. Klik Show cost analysis atau Show Graphic analysis untuk mengetahui beaya perencanaan agregat maupun pola distribusinya 3.Lakukan analisis untuk hasil perencanaan dengan masing-masing metode di atas dan bandingkan hasilnya ACARA III KESEIMBANGAN LINI Tujuan1.Mengajarkan mahasiswa untuk melakukan penyeimbangan lintasan produksi dengan bantuan computer 2.Mengajarkan mahasiswa untuk dapat menganalisis dampak penyeimbangan lintasan produksi terhadap pengelompokan stasiun kerja dan efisiensi lintasan produksi Dasar teori KESEIMBANGAN LINIKeseimbanganLini(LineBalancing)adalahsuatuprosespenugasan/penempatan beberapa pekerjaan pada beberapa stasiun kerja sehingga masing-masing stasiun kerja mempunyai beban kerja (waktu kerja per unit produk) yang hampir sama. Istilah yang harus dipahami: -Waktu Siklus (Cycle Time) WaktuSiklus(Cycletime)adalahwaktumaksimumyangbolehdigunakanuntuk masing-masingstasiunkerjauntukmenyelesaikansekelompok/rangkaianpekerjaan pada satu unit produk. -Precedence Diagram Precedencediagram:Metodeyangdigunakandalamkeseimbanganliniuntuk menggambarkan urutan dan keterkaitan antar pekerjaan Konsep Keseimbangan Lini suatu perakitan Anggaplahadasuaturangkaianpekerjaanyangterbagikedalamtigastasiunkerja sehingga masing-masing membutuhkan waktu seperti tertulis di bawah ini. Berapakah waktu siklus lini produksi tersebut? Waktu siklus suatu lini dapatditentukan berdasarkan waktu stasiun kerja yang paling lama.Padakasusini,waktusiklusnyaadalah7menit.Artinyaadawaktu menganggur pada dua stasiun kerja lainnya. Contoh keseimbangan liniSebuahperusahaanmainananakyangmembuatkipasanginmainandarikayuingin menyeimbangkanlintasanliniproduksinya.Adapundeskripsikeseluruhankegiatan operasi pembuatannya seperti pada Tabel 1. Jika laju produksi yang diinginkan adalah 100 unit produk per hari, sedangkan waktuyang tersedia per hari adalah 7 jam maka lakukan analisis keseimbangan lintasan produksi. Tabel 1. deskripsi operasi perakitanOperasiWaktuDeskripsiOperasi Pengikut 12Perakitan kerangka2,4 21Pemasangan tombol7 33.25Perakitan motor penggerak4 41.2Pemasangan motor penggerak ke dalam kerangka 5 PrecedenceDiagram Sederhana a b cd e 0.1 menit 0.7 menit 1.0 menit 0.5 menit0.2 menit Stasiun1 Menit per Unit 6 Stasiun 2 7 Stasiun 3 3 50.5Pemasangan baling-baling6 61Pemasangan pelindung baling-baling8 71Pemasangan kabel8 81.4Pengujian Tidak ada Penentuan efisiensi lini produksi dan Balance Delay Prosedur praktikum 1. Tentukan tujuan analisis (sudah ditetapkan---analisis keseimbangan lini produksi) 2.Lakukan pemasukan data dan analisis berdasar Tabel 1 Jalankan program WinQsb dengan memilih pilihan Facility Location and Layout Pada menu File pilihlah pilihan New Problem dan isikan: Problem Type = Line Balancing Problem Title = Keseimbangan Lintasan Number of Operational Tasks = 8 Time Unit = MinuteTaskSuccessors 12, 4 1 27 2 34 3 45 4 Task Successors 56 5 68 6 78 7 8 8 Siklus(C) x Waktukerja(Na) stasiunaktual Jumlah T) pekerjaan( tuJumlah wakEffisiensi =Penggambaran Precedence Diagram Siklus(C) x Waktukerja(Na) stasiunaktual Jumlah T) pekerjaan( tuJumlah wak - Siklus(C)) x Waktukerja(Na) stasiunaktual (Jumlah DelayBalance =Klik OK Isikanlah Task Information seperti pada Tabel 1 di atas Pada Menu Solve and Analyse klik Solve the problem Pada Solution Method pilihlah Heuristic procedure Pada Cycle time in minute= Tidak usah diisi Pada time length in minute = 420 (yg berarti 7 jam x 60 menit) Pada Desired Production Quantity = 100 (yang berarti 100 unit produk per hari) Pada Primary Heuristic pilihlah longest task time Pada Tie breaker pilihlah random Klik OK Simpan data tersebut dalam folder yang anda harapkan Lihat hasilnya dalam Show line balancing solution, show line balancing summary dan show line layout in graph 3.Lakukan modifikasi pengisian data dengan waktu siklus (cycle time) yang berbedadan metode Primary Heuristic yang berbeda pula 4.Lakukan analisis efisiensi lini produksi, balance delay serta kebutuhan operator padamasing-masing metode analisis di atas . ACARA IV PENJADWALAN JOBSHOP DAN FLOWSHOP Tujuan1.Mengajarkan mahasiswa untuk melakukan penjadwalan mesin secara jobshop dan flowshop dengan bantuan computer2.Mengajarkan mahasiswa mengenai perbedaan penjadwalan secara jobshop dan flowshop Dasar Teori PENJADWALAN JOBSHOP DAN FLOWSHOP Penjadwalan mesin dalam Sistem Produksi Job Shop +Penjadwalan dan sistem pengendalian harus memungkinkan untuk : Mengalokasikanorder,mesinatauperalatan,danpekerjapadastasiun kerja dilokasi tertentu. Menentukan urutan dari pemesanan. Meneruskan order pada lantai produksi untuk pemrosesan. Mempertahankan pengendalian aktivitas produksi pada lantai produksi untuk mereview status order. Merevisi penjadwalan yang telah dilakukan untuk merespon perubahan status order. Menjamin bahwa standar pengendalian kualitas dapat dipenuhi. n JOBS 1 MESIN1 2 3 4 n MESIN P Pe en nj ja ad dw wa al la an nn n J Jo ob bs s p pa ad da a 1 1 M Me es si in n PenjadwalannJobspada1mesinberartibahwanjobakandijadwalkandan diurutkan untuk diproses pada sebuah mesin yang sama. Beberapa istilah yang harus dimengerti adalah: -ProcessingTime:Estimasiwaktumengenaiberapalamawaktuyang dibutuhkanuntukmenyelesaikansuatuoperasi/proses(termasukwaktu setup)pj :TIME TO PROCESS JOB j. -ReleaseTime:Waktudimanasuatuoperasisudahsiapuntuk dikerjakan/diprosesrj :RELEASE TIME (OR RELEASE DATE) OF JOB j. -Completion Time: Waktu dimana suatu pekerjaan (job) selesai dikerjakanCj : TIME TO COMPLETE JOB j -DueDate:bataswaktusuatuoperasi/prosesharusselesaidikerjakan. Melewati waktu tersebut maka suatu operasi dikatakan terlambatdj :DUE TIME (OR DUE DATE) OF JOB j. -SlackTime:perbedaanwaktuantarabataswaktusuatuoperasi/proses dengan waktu proses operasi tersebutSLj = dj - pj: SLACK TIME JOB j -Lateness:perbedaanantarawaktupenyelesaiansuatuioperasi/proses denganbataswaktunya.Latenessdapatbernilaipositif(terlambat)atau negative (terlalu awal selesai) LATENESS, Lj = Cj dj (Lj < 0 DENOTES EARLINESS) -Tardiness: ukuran dari lateness yang positifTARDINESS, Tj = max{0, Lj} -Earliness: ukuran dari lateness yang negativeEARLINESS, Ej = max{0, - Lj} -FlowTime:rentangwaktusuatuoperasi/prosessiapdikerjakansampai dengan operasi/proses tersebut selesai dikerjakan (sama dengan processing time ditambah dengan waktu tunggu operasi/proses tersebut) FLOW TIME, Fj = Cj rj(Fj > 0). -Makespan:waktuyangdibutuhkanuntukmenyelesaikansemua pekerjaan/jobMAKESPAN = Cmax = max{Cj} atau Di dalam proses penjadwalan mesin ada beberapa aturan prioritas yaitu: ==njjspM1 -FCFS =First Come, First Served Pekerjaan atau job yang datang paling awal pada suatu stasiunkerjadikerjakan terlebih dahulu-EDD = Earliest Due Date Pekerjaan atau job yang mempunyai due date paling awal dikerjakanterlebih dahulu-SPT = Shortest Processing Time Pekerjaan atau job yang mempunyai waktu proses terpendekdikerjakan terlebih dahulu-LCFS = Last Come, First Served Pekerjaan atau job yang datang paling akhir dikerjakan terlebih dahulu-RS = Random Schedule Pekerjaan dikerjakan dengan urutan secara random-STR = Slack Time Remaining Pekerjaan dengan slack time yang terpendek dikerjakan terlebih dahulu Beberapa hal yang harus diingat dalam penjadwalan n jobs pada 1 mesin adalah: -Metode SPT meminimisasi average Flow time pada 1 mesin-Metode SPT meminimisasi average lateness pada 1 mesin-MetodeSPTmeminimisasiaveragetardinesspada1mesinjikasemua operasi/prosesmempunyaiduedateyangsamaatausemuahasil penjadwalannya terlambat (tardy) -Metode EDD meminimisasi maximum lateness pada 1 mesin-MetodeEDDmeminimisasiaveragetardinesspada1mesinjika penjadwalannyahanyamenghasilkan0atau1operasi/prosesyang terlambat Penjadwalanjob-shopadalahpenjadwalanbeberapapekerjaan(job)dimanaurutan prosesoperasi/produksisuatupekerjaanbisaberbedadenganurutanproses operasi/produksi pekerjaan yang lainnya. Sebagai ilustrasi, lihatlah 10 pekerjaan yang dapat diselesaikan pada 3 mesin yang sejenis (parallel) di bawah ini: Metodepenjadwalanmesinuntuk meminimisasi averageflowtimepada3mesin paralleldapatdilakukandenganmenggunakanmetodeSPTdenganlangkah sebagai berikut:Step 1. urutkan semua pekerjaan dengan metode Short Processing Time (SPT)Task iProcessing Time Ti(hours) A5 B6 C3 D8 E7 F2 G3 H5 I4 J2 1 2 3 4 n M1 M2 Mm n JOBS BANK OF m MACHINES (parallel) P Pe en nj ja ad dw wa al la an n J Jo ob b- -S SH HO OP P( (n n J JO OB BS S, , m m p pa ar ra al ll le el l M MA AC CH HI IN NE ES S) ) Step 2. Dari daftar yang ada, jadwalkan dahulu pekerjaan yang mempunyai waktu paling pendek. Jika ada yang sama pilihlah secara acak. WC3 WC2 WC1 2 35 68 1012 15 18 Time( ith day) CAE JIB F GH D Sequencing & scheduling for Minimizing Average Flow Time on m Parallel Processors SPT: F-J-C-G-I-A-H-B-E-D Penjadwalanflow-shopadalahpenjadwalanbeberapapekerjaan(job)dimana semuapekerjaaantersebutharusmelaluiurutanoperasi/prosesproduksiyang sama. Metode penjadwalan flowshop yang popular yang hanya melibatkan dua mesin seri yang cukup terkenal adalah Johnson's Rule -- Scheduling N Jobsthru Two Sequential Work Centers. Langkah-langkah yang harus diikuti adalah sebagai berikut: -Tuliskansemuapekerjaandenganwaktuprosesnyapadamasing-masing stasiun kerja -Pilihlah pekerjaan yang memiliki waktu proses terpendek.-Jikawaktuterpendektersebutadapadastasiunkerja1,jadwalkanpekerjaan tersebut paling awal-Jikawaktuterpendektersebutadapadastasiunkerja2,jadwalkanpekerjaan tersebut paling akhir -Hapuslah pekerjaan yang telah dijadwalkan -Terapkan langkah-langkah tersebut untuk semua pekerjaan yang tersisa Untukpenjadwalanflowshopyangmelibatkanlebihdari2mesinserimaka penjadwalanCDS(Campbell,DudekandSchmith)dapatdigunakan,yang sebenarnyamerupakanmodifikasidarimetodeJohnson.Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: P PE EN NJ JA AD DW WA AL LA AN N F FL LO OW W S SH HO OP P( (n n J JO OB BS S, , m m S Se er ri ia al l M MA AC CH HI IN NE ES S) ) n JOBSBANK OF m MACHINES (SERIES) 1 2 3 4 n M1 M2 Mm Step 1. Anggaplah K=1. hitung T*i,1 dan T*i,2 dengan formula: Dan Step2.JadwalkanmpekerjaandenganmetodeJohnsonsdimanaTi,1=T*i,1dan Ti,2= T*i,2sepertiyang diperoleh padaStep 1.Catatlah urutannya dan hitung makespan-nya. Jika makespan yang diperoleh merupakan yang terkecil maka simpanlah urutannya dan catat nilai makespan-nya. Step3.JikaK=(m-1),berhenti;urutanpekerjaanyangtersimpanterakhir merupakanurutanyangterbaik.JikaK=(m-1),tambahnilaiKdengan1 dan kembali pada step 1 Prosedur praktikum Penjadwalan Jobshop Perhatikan persoalan produksi yang ada di bawah ini. Sebuah perusahaan meubel kayu yang make-to-order menerima berbagai bentuk pesananproduk.Padabulanini,enam(6)jenispesanan(order/job)barusaja diterima.Produk-produkyangdipesancukupunikyaitumasing-masingpesanan melaluitahapanprosesoperasi/produksiyangberbedadandenganwaktuyang berbeda.Waktuproses(termasukwaktusetupyangdiukurdalamjam)untuk masing-masing tercatat seperti pada table di bawah ini: Tabel 1. Urutan operasi pada masing-masing pekerjaan Operasi 1Operasi 2Operasi 3Operasi 4 JOB 1M1M2M3M4 JOB 2M1M3M4 JOB 3M2M4M1M3 JOB 4M2M1M4 JOB 5M3M4 JOB 6M4M2M3 Tabel 2. Waktu proses mesin pada masing-masing pekerjaan Operasi 1Operasi 2Operasi 3Operasi 4 JOB 182125 JOB 2495 JOB 310476 JOB 41103 JOB 561 JOB 63410 ==Kkk i i T T1, 1 , * =+ =Kkk m i iT T11 , 2 ,* Lakukan penjadwalan Jalankan program WinQsb dan pilihlah pilihan Job Scheduling Pada menu File pilihlah pilihan New Problem dan isikan: Problem Title = Penjadwalan Mesin (Jobshop) Number of Jobs to be scheduled= 6 (untuk 6 pekerjaan) Number of Machines or workers = 4 (untuk penggunaan 4 mesin) Maximum number of operations per Job = 4 mesin (jika maksimum hanya 4 operasi) Time Unit = minute Klik OK Pada pengisian job information isikan datanya sesuai dengan informasi dari Tabel 1 dan Tabel 2. Dengan format penulisan seperti berikut: Job 1, Operation 1 = 8/1 artinya pada Job 1 Operation 1 : waktu operasi selama 8 menit menggunakan mesin 1 Job1, Operation 2 = 2/2 artinya padaJob 1 Operation 2 : waktu operasi selama 2 menit menggunakan mesin 2.....dan seterusnya Simpanlah data anda pada folder yang anda inginkan Pada menu Solve and analyse klik solve the problem Pada Solution Method pilih Heuristic Dispatching Rule Pada Primary Heuristic pilihlah SPT Pada Tie Breaker pilihlah random Klik OK Untuk melihat hasil anda dapat memilih Show job schedule, Show machine Schedule, Show Gantt Chart for Job, Show Gantt Chart for Machine, Show Performance Analysis, dan Show Completion analysis Lakukan modifikasi untuk Primary Heuristic yang berbeda dan Tie Breaker yang berbeda Lakukan analisis pada masing-masing metode yang anda coba Penjadwalan Flowshop Perhatikan persoalan produksi yang ada di bawah ini. Sebuahperusahaanmeubelkayuyangmake-to-ordermenerimaberbagaibentuk pesanan produk. Pada bulan ini, enam (6) jenis pesanan (order/job) baru saja diterima. Semuajenispesananprodukpadaumumnyahampirsama,yaitumasing-masing pesananharusmelaluiempattahapanprosesproduksiyangsamameskipundengan waktuyangberbeda.Waktuproses(termasukwaktusetupyangdiukurdalamjam) untuk masing-masing tercatat seperti pada table di bawah ini: Tabel 3. Waktu proses masing-masing pekerjaan Mesin 1Mesin 2Mesin 3Mesin 4 JOB 182125 JOB 249515 JOB 310476 JOB 411039 JOB 561811 JOB 634108 . Lakukan penjadwalan Jalankan program WinQsb dan pilihlah pilihan Job Scheduling Pada menu File pilihlah pilihan New Problem dan isikan: Problem Title = Penjadwalan Mesin (Jobshop) Number of Jobs to be scheduled= 6 (untuk 6 pekerjaan) Number of Machines or workers = 4 (untuk penggunaan 4 mesin) Maximum number of operations per Job = 4 mesin (jika maksimum hanya 4 operasi) Time Unit = minute Klik pada All jobs have the same machine/worker sequence Klik OK Pada pengisian job information isikan datanya sesuai dengan informasi dari Tabel 3. Dengan format penulisan seperti berikut: Job 1, Operation 1 = 8/1 artinya pada Job 1 Operation 1 : waktu operasi selama 8 menit menggunakan mesin 1 Job1, Operation 2 = 2/2 artinya padaJob 1 Operation 2 : waktu operasi selama 2 menit menggunakan mesin 2.....dan seterusnya Simpanlah data anda pada folder yang anda inginkan Pada menu Solve and analyse klik solve the problem Pada Solution Method pilih Johnsons method Pada Objective criterion pilihlah Cmax atau minimum makespan Klik OK Untuk melihat hasil anda dapat memilih Show job schedule, Show machine Schedule, Show Gantt Chart for Job, Show Gantt Chart for Machine, Show Performance Analysis, dan Show Completion analysis Lakukan modifikasi untuk Solution method dengan metode CDSLakukan analisis pada masing-masing metode yang anda coba oOo Good Luck oOo