PERENCANAAN & PENGENDALIAN PRODUKSI TIN 4113

Transkripsi

1 PERENCANAAN & PENGENDALIAN PRODUKSI TIN 4113

2 Pertemuan 4 Outlne: Sstem Persedaan Indenpendent Demand Inventory Models (1) Referens: Elsayed, A. Elsayed. Analss and Control of Producton System, Prentce Hall Internatonal, Smth, Spencer B., Computer Based Producton and Inventory Control, Prentce-Hall, Tersne, Rchard J., Prncples of Inventory and Materals Management, Prentce-Hall, Wratno, S. E., Lecture PPT: Independent Demand Inventory Model, IE-ITS, 2009.

3 Persedaan Persedaan / Inventory: A stock of goods An dle resources that has economc value 1/3 dar aset perusahaan manufaktur Ada pada banyak ttk pada ranta pembelan / produks / dstrbus, dalam bentuk yang berbeda

4 Dfferent Types of Stock

5

6 Persedaan Sebab munculnya persedaan: Supply dan demand sult dsnkronsaskan dengan tepat. Dsebabkan oleh: tme factor, dscontnuty factor, uncertanty factor, economc factor

7 Persedaan Fungs persedaan: Workng stock (cycle / lot sze stock) Safety stock (buffer / fluctuaton stock) Antcpaton stock (seasonal / stablzaton stock) Ppelne stock (transt stock / work n process) External: on trucks, shps, ralcars, ppelne Internal: beng processed, watng to be processed, beng moved Psychc stock

8 Baya dalam Sstem Persedaan Ongkos transportas Ongkos transportas Ongkos transportas Ongkos transportas Pemasok Produsen Dstrbutor Pengecer Pelanggan Ongkos bahan baku, nventor Ongkos produks, nventor Ongkos nventor Ongkos nventor INVENTORY COST: 1. Purchase cost 2. Order / set up cost 3. Holdng / carryng cost 4. Stockout cost

9 Permasalahan Inventor INVENTORI DETERMINISTIK PROBABILISTIK UNCERTAINTY - Demand dketahu secara past - Demand tdak memlk varas (S=0) - Dbag menjad: 1. Determnstk statk 2. Determnstk dnamk - Fenomena demand tdak dketahu secara past - Ekspektas, varans, dan pola dstrbus kemungknannya dapat dpredks (S0) - Persoalan utama menentukan berapa Safety Stock - Metode pengendalan nventor: 1. Fxed Order Quantty 2. Fxed Order Interval - Ketga parameter populasnya tdak dketahu secara lengkap (pola dstrbus kemungknannya tdak dketahu)

10 Sstem Persedaan Jens sstem persedaan: Perpetual >>> Independent Perodc >>> Independent Materal Requrement Plannng >>> Dependent Dstrbuton Requrement Plannng >>> Dependent Sngle order quantty

11 Metode Q vs Metode P Sstem Q Stock terseda terma Sstem P Stock terseda Demand terma Yes Demand Htung poss stock No Stock > demand No Backorder/Lost sale No Poss stock ROP Yes Pesan sebesar EOQ Peroda revew tercapa Yes Tentukan poss stock Tentukan order quantty Max.stock stock poston Pesan sebesar Q

12 Permasalahan Kebutuhan materal ABC untuk tahun depan (D) sebanyak unt. Untuk mendapatkan barang tersebut dbel dar seorang pemasok dengan harga barang (p) sebesar Rp ,-/unt dan ongkos pesan (k) sebesar Rp ,- untuk setap kal melakukan pesanan. Jka ongkos smpan barang (h) sebesar Rp ,- /unt/tahun. Bagamana cara mengatur pengadaan materal ABC yang palng ekonoms?

13 Alternatf Solus Prakts 1. Membel langsung unt (Q= unt) 2. Membel barang dua kal untuk setap pembelan sebesar (Q=5.000 unt) 3. Membel barang empat kal untuk setap pembelan sebesar (Q=2.500 unt) 4. Membel barang sepuluh kal untuk setap pembelan sebesar (Q=1.000 unt) 5. Mash banyak alternatf solus pembelan

14 Pendekatan dan Solus Terbak Tetapkan dulu krtera performansnya Dalam stuas determnstk stats tdak ada resko kekurangan barang (tngkat ketersedaan pelayanan 100%) Alternatf solus terbak dcar dengan krtera mnmas ongkos nventor total Ongkos nventor total/tahun = Ongkos bel barang/tahun + Ongkos pesan/tahun + Ongkos smpan/tahun

15 Inventory Level Pendekatan dan Solus Terbak Untuk Q=5.000 unt Order quantty = Q (maxmum nventory level) Usage Rate Average Inventory (Q*/2) Mnmum nventory 0 Tme

16 Pendekatan dan Solus Terbak Ongkos nventor total untuk berbaga alternatf Cara dan Ukuran Pengadaan Satu kal pembelan f = 1, q = Dua kal pembelan f = 2, q = Empat kal pembelan f = 4, q = Lma kal pembelan f = 5, q = Delapan kal pembelan f = 8, q = Sepuluh kal pembelan f = 10, q = Ongkos Bel Ongkos Pesan Ongkos Smpan Ongkos Total

17 Pendekatan dan Solus Terbak Annual Cost Mnmum total cost Order (Setup) Cost Curve Optmal Order Quantty (Q*) Order quantty

18 Formulas Masalah Permasalahan dapat dnyatakan ke dalam 2 (dua) pernyataan dasar yatu: 1. Berapa jumlah barang yang akan dpesan untuk setap kal pemesanan dlakukan (economc order quantty)? 2. Kapan saat pemesanan dlakukan (reorder pont)? (Menurut Wlson dalam model determnstk tdak ada permasalahan yang berkatan dengan safety stock sebab tdak ada unsur ketdakpastan)

19 Asums Asums (1) 1. Permntaan barang selama horson perencanaan dketahu dengan past dan akan datang secara kontnyu sepanjang waktu dengan kecepatan konstan 2. Ukuran lot pemesanan tetap untuk setap kal pemesanan 3. Barang yang dpesan tdak bergantung pada jumlah barang yang dpesan/dbel dan waktu 4. Ongkos pesan tetap untuk setap kal pemesanan dan ongkos smpan sebandng dengan jumlah barang yang dsmpan dan harga barang/unt serta lama waktu penympanan 5. Tdak ada keterbatasan, bak yang berkatan dengan kemampuan fnansal, kapastas gudang, dan lannya

20 Inventory Level Asums Asums (2) Dengan ke-4 asums pertama maka perubahan poss nventor barang d gudang dapat dgambarkan sebaga berkut: Q m=1/2q 0 Tme

21 Asums Asums (3) Dalam keadaan basa terdapat hubungan sebaga berkut : SOP = SOH + SOO SOP : stock on potton SOH : stock on hand SOO : stock on order

22 Formulas Model Berdasarkan atas pendekatan dan asums d atas maka untuk menyelesakan permasalahan nventor secara mplst, Wlson menggunakan kebjakan dan mekansme nventor. Selanjutnya secara matemats Wlson memodelkannya dengan menggunakan pendekatan statstka dan matematka

23 1. Krtera Performans Komponen Model Memnmumkan ongkos nventor total yang terdr dar : ongkos pemesanan, ongkos smpan (ongkos pembelan konstan) 2. Varabel Keputusan Economc order quantty Reorder pont 3. Paramater Harga barang per unt Ongkos setap kal dlakukan pemesanan Ongkos smpan/unt/perode

24 Formulas Model Matemats Stock Level Q Q = D.T Jumlah stock masuk dalam sklus sama dengan jumlah stock keluar dalam sklus D T Tme

25 Formulas Model Verbal Ongkos nventor per sklus secara verbal dnyatakan dengan Totalcost per cycle Unt cost component Reorder cost component Holdng cost component

26 Formulas Model Matemats Unt cost component = unt cost (UC) number of unts ordered (Q) = UC x Q Reorder cost component = reorder cost (RC) number of orders (1) = RC Holdng cost component = holdng cost (HC) average stock level (Q/2) tme held (T) = HC x Q x T 2

27 Formulas Model Matemats Total Cost = Fxed Cost + Varable Cost TC UC DVC sehngga FC UC D VC RC Q D HCQ 2

28 Formulas Model Matemats Nla optmal dar TC dperoleh dengan, d TC dq RC D 2 Q HC 2 2RC D Q0 HC Panjang sklus optmal (T 0 ): 0 T 0 Q0 D 1 D 2RC HC D 2RC D HC

29 Formulas Model Matemats Nla optmal dar VC jka dlakukan substtus pada Q 0 adalah: VC 0 RC Q 0 D HCQ 2 0 RC D 2 HC RC D HC 2 2RC HC D RC HC 2 D RC HC 2 D VC 0 2 RC HC D

30 Formulas Model Matemats Nla optmal TC adalah: TC 0 FC VC UC D 2 RC HC D UC D ( HC Q ) 0

31 Formulas Model Matemats Cost Total cost TC 0 Holdng cost component Q 0 Unt cost component Reorder cost component Order Quantty, Q

32 Formulas Model Matemats Dar grafk d atas maka dapat dtentukan, Varabel cost = 2 x Reorder cost component = 2 x Holdng cost component sehngga VC VC 0 0 2RC D Q 0 HCQ 0

33 Contoh Soal Sebuah perusahaan membel 6000 unt tem setap tahun dengan harga $30 per unt. Ongkos pemesanan sebesar $125, ongkos smpan $6 per unt per tahun. Bagamana kebjakan nventor yang terbak? Q * 2 RC D HC unt T 2 RC D HC tahun 1bulan T D Q * VC 2 RC HC D $3000 per tahun TC UC D VC $ per tahun

34 Valdtas Model EOQ (Wlson) Pengaruh perubahan lead tme (asums ke-3) Pengaruh perubahan dscount (asums ke-4) Pengaruh perubahan kedatangan (asums ke-2)

35 Perubahan Lead Tme Lead tme jarang sekal sama dengan 0 Bagamana jka lead tme nya konstan sebesar LT satuan waktu? Lead tme (LT) < cycle tme (T) Lead tme (LT) > cycle tme (T)

36 Perubahan Lead Tme LT < T Waktu pemesanan dlakukan LT satuan waktu sebelum nventor habs atau setelah (T LT) satuan waktu sejak barang yang dpesan tba Jka lead tme konstan, poss nventor tdak tergantung pada besar keclnya lead tme Formula Wlson tdak mengalam perubahan apabla LT 0

37 Perubahan Lead Tme Reorder pont = lead tme demand = lead tme x demand per unt tme = LT x D

38 Perubahan Lead Tme LT > T ROP dartkan sebaga stock on poston (bukan sebaga stock on hand) Jka dnyatakan dalam stock on hand maka harus dkurang dengan stock on order yang belum datang Formula Wlson tdak mengalam perubahan apabla LT 0

39 Perubahan Lead Tme Reorder pont = lead tme demand stock on order = (LT x D) (n x Q 0 ) dmana n adalah blangan nteger terkecl dar LT/T

40 Contoh Permntaan suatu tem dketahu tetap sebesar 1200 unt per tahun dengan ongkos pesan $16 dan ongkos smpan $0.24 per unt per tahun. Tentukan kebjakan nventor apabla lead tme konstan (a) 3 bulan, (b) 9 bulan, (c) 18 bulan Q * 2 RC HC D unt T D Q * 0.33 tahun 4 bulan ROP a LT D 300 unt ( LT 3 bulan kurang dar cycle tme sehngga n 0) ROP ROP b C LT D LT D n Q * n Q *

41 Perubahan Harga (Dscount) Konds dmana dberkan dscount untuk pembelan dalam jumlah tertentu Unt cost component menjad varable cost (VC) Ttk mnmum (optmal) dar setap kurva TC untuk masng-masng nla UC dengan nla holdng cost yang ekuvalen dengan nterest rate (I) Q0 RC D 2 I UC

42 Perubahan Harga (Dscount) Unt cost Order Quantty Unt cost Lower lmt Upper lmt UC 1 0 Q a UC 2 Q a Q b UC 3 Q b Q c UC 4 Q c Q d UC 1 UC 2 UC 3 UC 5 0 Q a Q b Q c Q d Order Quantty

43 Total Cost Perubahan Harga (Dscount) UC 1 UC 2 Upper Curve Vald Lower Curve Vald Nether Curve Vald 0 Q a Q b Order Quantty

44 Total Cost Perubahan Harga (Dscount) Total Cost wth UC 1 Vald Range of Curve Invald Range of Curve 0 Q a Order Quantty

45 Total Cost Perubahan Harga (Dscount) UC 1 UC 2 UC 3 UC 4 UC 5 0 Q a Q b Q c Q d Order Quantty

46 Total Cost Perubahan Harga (Dscount) UC 1 UC 2 UC 3 UC 4 UC 5 0 Q a Q b Q c Q d Vald mnmum Invald mnmum Order Quantty

47 Total Cost Perubahan Harga (Dscount) Optmal cost 0 Q a Q b Q c Order Quantty

48 Total Cost Perubahan Harga (Dscount) Optmal cost 0 Q a Q b Q c Order Quantty

49 Start Take the next lowest unt cost curve Calculate the mnmum pont 2RC D Q0 HC Calculate costs at break pont to the left of vald range No Is ths pont vald Calculate the cost of the vald mnmum Compare the costs of all the ponts consdered and select lowest Fnsh

50 Unt cost Contoh Soal Permntaan tahunan sebuah tem sebesar 2000 unt dengan ongkos pesan $10 dan ongkos smpan 40% dar harga per unt. Harga tem tersebut tergantung jumlah pemesanan, yatu: < 500 : $ : $ : $0.60 Bagamana kebjakan pemesanan yang optmal? $1 $0.8 $ Order quantty

51 Contoh Soal Takng the lowes cost curve UC= 0.6, vald jka Q=1000 atau lebh * Q Invald karena tdak lebh dar Htung total ongkos pada ttk batas pada ongkos terendah RC D HCQ TC UC D $1340 per tahun Q 2 ttk A Takng the next lowest cost curve: UC = 0.80, vald jka antara 500 sampa 1000 * Q Invald karena tdak dantara

52 Contoh Soal Htung total ongkos pada ttk batas pada ongkos terendah RC D HCQ TC UC D $1720 per tahun Q 2 ttk B Takng the next lowest cost curve: UC=1.00 vald jka Q kurang 500 * Q 2RC D I UC Htung total ongkos pada ttk batas pada ongkos terendah TC UC D 2 RC HC D $ per tahun ttk C

53 Total Cost Contoh Soal UC 1 =$1 C = $ B = $1720 UC 3 =$0.8 UC 5 =0.6 A = $ Order Quantty Vald mnmum Invald mnmum

54 Perubahan Kedatangan Pesanan Bla kedatangan pesanan tdak terjad serentak tap secara unform Dsebut juga dengan Economc Producton Quantty (EPQ) atau Economc Manufacturng Quantty (EMQ) Asums: tngkat demand lebh rendah dar tngkat produks/replenshment. Jka sebalknya maka tdak ada nventor yang dmlk

55 Inventory Level Perubahan Kedatangan Pesanan Q A PT T DT Tme

56 EMQ Sngle Item Perbakan model EOQ yang basanya dgunakan oleh perusahaan manufaktur dengan tujuan untuk memnmumkan total ongkos (ongkos setup dan ongkos smpan produk) dengan menentukan ukuran batch produks ekonoms Asums bahwa seluruh lot tba secara serentak pada model EOQ drelaksas menjad kedatangan lot memlk laju tertentu, msalkan P unt per satuan waktu Lot produks ekonoms dtentukan dengan cara mencar ukuran lot yang memnmalkan total ongkos setup dan ongkos smpan

57 Profl Inventor EMQ Q I Max D 0 P P-D tp t1 t

58 Ongkos setup EMQ Sngle Item S D Q Ongkos smpan Inventor maksmum = (P D)t p dengan t p =Q/P Rata-rata nventor = (I MAX I MIN )/2 = (Q 0)/2=Q/2 HC P D Q 2P

59 Total Ongkos TC( Q) EMQ Sngle Item UP D FC S Q D VC HC Economc manufacturng quantty (Q * ) dapat dcar dengan turunan pertama terhadap Q sama dengan nol P D Q 2P TC dq Q D P D Q * S Q 2 HC 2 S D HC P P 2P D 0

60 EMQ Sngle Item Jka Q * dsubsttuskan ke persamaan TC(Q) maka dperoleh VC( Q * ) 2 S HC D P D P TC( Q * ) UP D VC( Q Panjang producton run optmum Producton reorder pont (ROP) * ) Q * P Jka N adalah har operas per tahun, maka ROP DL N

61 Perbandngan EMQ dan EOQ

62 Contoh Permntaan sebuah tem sebesar 20,000 unt per tahun (1 tahun = 250 har kerja). Tngkat produks sebesar 100 unt per har, dan lead tme 4 har. Ongkos produks per unt $50, ongkos smpan $10 per unt per tahun, dan ongkos setup $20 per run. Tentukan EMQ, jumlah produks berjalan per tahun, reorder pont, dan total ongkos tahunan mnmum!! Demand per har N R 80 Q * 2SD HC P P D m Q D * 31.6 produks berjalan per tahun

63 Contoh 320 unt N LT D ROP $ ) ( P D Q P HC Q D S D UP TOC Q

64 EMQ Mult Items (1) Proses produks ntermten mult produk menggunakan equpments secara bersama berdasarkan rotas Panjang sklus produks secara keseluruhan merupakan waktu untuk memproduks satu urutan produk secara lengkap Permasalahan penjadwalan mult produk dapat dselesakan dengan menentukan jumlah sklus tahunan (m) yang memnmumkan total ongkos seluruh faml tem Logc EMQ-mult tem sama dengan EMQ-sngle tem Tngkat nventor maksmum untuk tem p d t p

65 Asums-asums: EMQ Mult Items (2) Tngkat permntaan dan tngkat produks konstan No backorders Tngkat produks lebh besar atau sama dengan tngkat permntaan kapastas produks dapat memenuh demand Ongkos setup tdak tergantung urutan produks (produk yang dkerjakan) Hanya satu tem yang dproduks pada waktu yang sama

66 EMQ Mult Items (3) Dengan m adalah jumlah sklus (producton runs) per tahun, maka Q =p t p = D /m. Jka terdapat n tem, maka nventor rata-rata untuk tem p d t p p d 2 2mp D Jka stockouts tdak djnkan, total ongkos tahunan dapat dformulaskan Total ongkos tahunan = Ongkos produks + Ongkos setup + Ongkos smpan TC( m) n UP D m n S 1 m n 1 HC D p p d

67 EMQ Mult Items (4) Varabel keputusan m dapat dcar dengan turunan pertama terhadap m sama dengan nol Sehngga dapat dperoleh, ) ( n n p d p D HC m S m m TC n n S p d p D HC m 1 1 * 2

68 EMQ Mult Items (5) Ukuran producton run untuk produk yang dberkan dapat dtentukan dengan persamaan Jka nla m * dsubsttuskan ke persamaan TC(m), maka Model dapat dgunakan jka * m D Q n n n n S m D UP p d p HC D m D UP TC m 1 * 1 1 * 1 * 2 1 n p D N 1

69 Contoh Tentukan sklus produks untuk kelompok produk dalam tabel d bawah dengan asums 250 har kerja per tahun. Berapakah total ongkos tahunan mnmum Product Annual Demand Unt Producton Cost Daly Producton Rate Annual Holdng Cost Setup Cost D P p HC S $6 100 $1.60 $ $5 400 $1.40 $ $3 350 $0.60 $ $4 200 $1.15 $ $6 100 $1.65 $80 n 1 D p har < 250 har

70 Contoh Product Daly Producton Rate p d HC S Demand Rate p -r p R Col. 4 x Col. 5 Setup Cost $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $202 m * 5 1 HC 2 D 5 1 S p d (202) 10

71 Contoh Ukuran producton run untuk masng-masng produk adalah Q =D /m * n 1 Q p har Product D m * Q

72 Contoh Karena producton tme per sklus 21 har (kurang dar run tme per sklus), maka setap sklus terdapat slack 4 har TC m * 1 n UP D $ m n 1 S (10)202 Q p Q p 2 2 Q p 3 3 Q 4 p4 N 25 * m 7.5 Q p 5 5 Slack tme

73 Metode Runout Tme (ROT) ROT merupakan suatu heurstk sederhana untuk menghtung urutan produks untuk suatu group (famly) dar tem-tem yang dproduks pada equpment yang sama ROT current nventory poston of tem demand per perod for tem Aturan keputusannya adalah menjadwalkan tem yang pertama kal dproduks adalah tem dengan ROT terendah dan tem-tem yang berkutnya menurut kenakan ROT

74 Contoh Gunakan data pada tabel d bawah n. Apakah terseda kapastas produks yang cukup jka perode perencanaan mngguan 90 jam? Item Standard hours per unt Producton lot sze (unts) Demand forecast per perod (unt/week) Current nventory poston (unts) Standard hours per lot sze A B C D

75 Contoh Item Current nventory poston (unts) Demand per perod (unt/week) ROT (weeks) (b)/(c) Sequence (a) (b) (c) (d) (e) A B C D Sequence ROT (weeks) Lot sze (unts) Machne hours per lot sze Remanng capacty (hours) D B A C

76 Metode Aggregate Runout Tme (AROT) AROT menjadwalkan produks tem dalam suatu famly untuk menghndar shortage tem. AROT mengatur lot sze produks ddasarkan pada level nventor (current) dan alokas kapastas untuk menjamn feasbltas kapastas Penjadwalan dlakukan untuk setap tem sehngga nventor untuk setap tem akan dkurang pada waktu yang sama jka produks dhentkan pada akhr perode AROT nventory n machne for all tems n the famly machne hours total machne hours avalable durng the plannng perod hours forecasted per perod for all tems n the famly

77 Metode Aggregate Runout Tme (AROT) Item Standard hours per unt Demand forecast per perod (unts/week) Machnes hours for demand forecast (Col.2) (Col.3) Current nventory poston (unts) Inventory machne hours (Col. 2) (Col. 5) A B C D Total AROT weeks

78 Item Metode Aggregate Runout Tme (AROT) Demand forecast per perod (unts/week) AROT (weeks) Gross requrements, (Col.2) (Col.3) (unts) Current nventory poston (unts) Lot sze (Col. 4) (Col. 5) (unts) A B C D Item Standard hours per unt Lot sze (unts) Machne hours requred (Col. 2) (Col. 3) Remanng capacty (hours) A B C D

79 Metode Aggregate Runout Tme (AROT) AROT menyesuakan lot sze agar tdak terjad shortage dan kapastas sebesar 90 jam dgunakan seluruhnya AROT tdak berusaha melakukan efsens lot sze, tetap hanya mengalokaskan 90 jam sedemkan sehngga nventor setap tem akan run out secara past dalam 4.88 mnggu jka produks dhetnkan setelah perode perencanaan Item: (current nventory lot sze)/(weekly demand) runout tme A : (100 71) / B : ( ) / C : ( ) / D : ( ) /

80 Pertemuan 5 - Persapan Tugas Baca: Probablstk Model

81