TIA305 Perencanaan dan Pengendalian Produksi Jurusan Teknik Industri Universitas Andalas Hasil Pembelajaran Mahasiswa mampu menerapkan model matematik, heuristik dan teknik statistik untuk menganalisis dan merancang suatu sistem perencanaan dan pengendalian produksi 2 1
Prasyarat Penilaian (tentatif) KEHADIRAN >75% UTS : 20% UAS : 30% TUGAS HARIAN: 15% T BESAR/PRAKTIKUM : 20% KUIS : 15% 3 Referensi Nahmias, S., Production and Operations Analysis, McGraw Hill, 2001 Sipper & Bulfin Jr., Production Planning, Control, and Integrations, McGraw Hill, 1997 Bedworth D.D., Bailey J.E., Integrated Production Control System, John Wiley & Sons, 1987. Fogarthy D.W., Blackstone J.H., Hoffmann T.R., Production and Inventory Management, South Western Pub. Co, 1991 Tersine, R. J., Principles of Inventory and Materials Management, Prentice Hall, 1993. 4 2
Manufaktur dan Produksi Istilah manufaktur (manufacture) Pertama kali digunakan tahun 1622 Berasal dari kata latin manufactum yang berarti made by hand Istilah produksi (production) Pertama kali digunakan pada tahun 1483 Berasal dari kata latin producere yang berarti lead forward, yaitu membuat sesuatu yang baru (tangible/intangible) Berarti pengertian manufaktur lebih sempit dari pada pengertian produksi 5 Definisi manufacturing CIRP (International Conference on Production Engineering), 1983: A Series of interrelated activities and operations involving the design, materials selection, planning, manufacturing production, quality assurance, management and marketing of products of the manufacturing industries. 6 3
Definisi Manufaktur dan Produksi Kata manufacturing diartikan lebih luas Manufacturing adalah proses konversi suatu desain menjadi produk akhir Production adalah aktivitas fisik untuk mengubah suatu bentuk material menjadi bentuk lain yang lebih bernilai 7 Siklus Manufaktur Pemasaran Perancangan Produk Perancangan Process Konsumen Pengendalian Persediaan Penyimpanan Pengiriman Perencanaan Produksi Proses Pembuatan Perancangan Metoda Kerja, Waktu Standar, dan Perbaikan Produktivitas Penerimaan Pemasok Pengendalian Kualitas Pengendalian Produksi Pengendalian Proses Pengendalian Peralatan 8 4
Sistem Manufaktur Sistem manufaktur adalah sistem yang melakukan proses transformasi/konversi keinginan (needs) konsumen menjadi produk jadi yang berkualitas tinggi Keinginan konsumen diketahui dari studi pasar, yang kemudian keinginan ini diterjemahkan menjadi desain produk, dan kemudian menjadi desain proses Komitmen terhadap kualitas produk harus dimiliki oleh setiap level dalam perusahaan pada setiap tahap proses produksi Dalam proses transformasi ini terjadi pertambahan nilai 9 Sistem Produksi Sistem produksi adalah sistem yang melakukan proses transformasi atau konversi bahan mentah menjadi produk jadi dengan kualitas tinggi dan sesuai dengan desain produk yang telah ditetapkan Dalam proses transformasi ini terjadi pertambahan nilai sehingga produk jadi mempunyai nilai yang lebih tinggi dari pada nilai bahan mentah 10 5
Sistem Produksi Input Transformation process Output Bahan Mesin Tenaga kerja Dana Manajemen Barang atau Jasa 11 Jenis proses transformasi Fisik Lokasi Perdagangan Fisiologis Psikologis Informasi (manufacturing) (transport/storage) (retail) (healthcare) (entertainment) (communications) 12 6
Sistem produksi, sistem manufaktur, sistem perusahaan SISTEM PERUSAHAAN Sistem Personalia Sistem Manajemen Sistem Keuangan SISTEM MANUFAKTUR Desain produk dan proses SISTEM PRODUKSI Perencanaan Pengendalian produksi produksi Aktivitas Produksi Studi Pasar Penjaminan Kualitas 13 INTEGRATED MANUFACTURING Business Management Functional Resource Management Quality Management Information Management Functional Building Block Product design flow Process (Production Activity Control) Purchase order/material flow Manufacturing Planning Product/order flow 14 7
Functional Building Block CAE CAD Aliran perancangan produk Manajemen Fasilitas CAPP Aliran material Aliran produk Inspeksi Bahan mentah Proses (Production Activity Control) Barang jadi Pengiriman Penerimaan bahan Konsumen Distribusi Aliran order Pemasok Aliran order pembelian COE Penjualan Pembelian Manufacturing Planning Peramalan Pemasaran 15 Perencanaan dan pengendalian produksi (Production Planning & Control, PPC) Perencanaan & Pengendalian Produksi (Production planning & control, PPC) Tujuan perencanaan: pemanfaatan sumber secara efektif Tujuan pengendalian: penyesuaian rencana dengan kegiatan sehari-hari Issu dalam PPC: apa (dilakukan pada level sistem manufaktur) berapa banyak kapan siapa bagaimana penyesuaian harus dilakukan 16 8
Kegiatan PPC Peramalan kuantitas permintaan Perencanaan pembelian/pengadaan: jenis, jumlah dan waktu Perencanaan persediaan (inventory): jenis, jumlah dan waktu Perencanaan kapasitas: tenaga kerja, mesin, fasilitas Penjadwalan produksi dan tenaga kerja Penjaminan kualitas Monitoring aktivitas produksi Pengendalian produksi Pelaporan dan pendataan 17 Sistem produksi vs. Respons kepada konsumen MTS ATO MTO ETO FS BP JS Jenis sistem: MTS=make to stock; ATO=assemble to order; MTO=make to order; ETO=engineer to order Jenis respon: FS=flow shop; BP=batch production; JS=job shop 18 9
Tactical planning Sistem Perencanaan & Pengendalian Produksi MTS ATO MTO ETO FS BP JS Sistem MRPII (Manufacturing Resources Planning) Sistem JIT (Just in Time) Sistem OPT (Optimized Production Technology)/TOC (Theory of Constraints) Project-based Production System Sistem Enterprise Resources Planning (ERP) Sistem PPP untuk MTO production systems 19 Tahapan PPC Strategic planning Peramalan Perencanaan Agregat Jadwal Produksi Induk Perencanaan Material Capacity Planning Rough Cut Capacity Planning (RCCP) Capacity Requirement Planning (CRP) Execution planning Outsourcing Order Pembelian Jadwal Produksi Penjadwalan Ulang Pengendalian Aktivitas Produksi di Lantai Pabrik 20 10
Hirarki Perencanaan Issues Perencanaan Strategis: Penentuan produk yang akan dibuat Perancangan Sistem Manufaktur Strategic planning Issues Perencanaan Taktis: Perincian Rencana Strategis Disagregasi rencana agregat Penentuan planned order releases Tactical planning Issue Perencanaan Pelaksanaan Dispatching planned order releases Day-by-day basis Minimizing mfg lead time and work in process Execution planning 21 Middle management berperan sebagai decoupler Top management: Vision Strategic planning Control Middle Management: Analysis Tactical planning Control Execution 22 11
Type Hirarki Produk Tipe 1 Tipe 2 Tipe n1 Product family Famili 21 Famili 22 Famili 2n Item Produk Subassembly Subrakit Subrakit Component Komponen 23 Hirarki produk Type: kelompok beberapa product families Product family: kelompok beberapa items Item: produk akhir individual yang dibeli (digunakan) oleh konsumen Biasanya hirarki tersebut dimulai dari product family, karena bila sebuah pabrik membuat lebih dari satu jenis type maka operasi perusahaan itu akan menjadi sangat kompleks Pengelompokan sejumlah item ke dalam sebuah product family dilakukan dengan teknik Group Technology (GT) 24 12
Agregasi dan Disagregasi Proses agregasi (aggregation) adalah proses pengelompokan beberapa jenis item menjadi product family Proses disagregasi (disaggregation) adalah proses derivasi product family menjadi item 25 Contoh proses agregasi IBM memproduksi komputer laptop, desktop, notebook dan mesin teknologi tinggi lainnya. Proses agregasi adalah pengelompokan jenisjenis komputer tersebut ke dalam family product (misalnya famili komputer). Unit agregat yang biasa digunakan dalam proses agregasi: Jam kerja buruh, mesin atau resource lainnya Waktu standar Harga jual, ongkos produksi Satuan agregat dummy (pseudoproduct) 26 13
Contoh proses agregasi Sebuah rumah sakit bisa melakukan agregasi jasa yang diberikan menjadi jumlah perawat atau dokter yang dibutuhkan Perusahaan jasa pelatihan bisa melakukan agregasi kursus yang ditangani ke dalam jumlah instruktur yang harus disiapkan PT Telkomsel bisa melakukan agregasi jumlah unit penjualan kartu prabayar (kartu Simpati) dan kartu pascabayar (kartu Hallo) menjadi jumlah rupiah penjualan yang diterima. 27 Contoh proses disagregasi Nilai penjualan total perusahaan dikelompokan ke dalam nilai penjualan masing-masing produk yang di buat atau Jam produksi total dikelompokan ke dalam jam produksi masingmasing produk Nilai penjualan masing-masing produk tersebut dibagi dengan harga jual masing-masing sehingga diperoleh jumlah unit yang akan diproduksi 28 14
Peramalan Peramalan adalah seni dan ilmu untuk memprediksi masa depan. Peramalan adalah tahap awal, dan hasil ramalan merupakan basis bagi seluruh tahapan pada perencanaan produksi Proses peramalan dilakukan pada level agregat (part family); bila data yang dimiliki adalah data item, maka perlu dilakukan agregasi terlebih dahulu Terminologi: perioda, horison, lead time, fitting error, forecast error, data dan hasil ramalan 29 Aggregate planning (AP) Tujuan AP adalah membangkitkan (generate) top level production plans Basis AP adalah hasil ramalan dan target produksi. Target produksi ditentukan oleh top level business plan yang memperhatikan kapasitas & kapabilitas perusahaan Peran AP adalah sebagai interface antara perusahaan/sistem manufaktur dan pasar produknya. Analisis dilakukan dalam kelompok produk (product family) dengan unit agregat Melibatkan pemilihan srategi manufaktur 30 15
Company top level plans Aggregate Planning Wholesaler Factory Retailer End consumer 31 Jadwal Produksi Induk Manajemen demand Factory Market 32 16
Master Production Schedule, MPS Jadwal Produksi Induk (Master Production Schedule, MPS) atau JPI merupakan output disagregasi pada Rencana Agregat JPI berada pada tingkatan item JPI bertujuan untuk melihat dampak demand pada perencanaan material dan kapasitas JPI bertujuan untuk menjamin bahwa produk tersedia untuk memenuhi demand tetapi ongkos dan inventory yang tidak perlu dapat dihindarkan Teknik disagregasi: persentase dan metoda Bitran and Hax 33 Prosedur teknik persentase Hitung persentase kuantitas item masing-masing terhadap kuantitas famili pada data masa lalu (semua dalam unit agregat) Gunakan persentase ini untuk menentukan kuantitas item masing-masing dari Rencana Agregat. Output adalah MPS dalam satuan agregat Lakukan pembagian MPS (yang masih dalam satuan agregat) dengan nilai konversi sehingga dihasilkan MPS dalam satuan individu item 34 17
Contoh Data item (unit) Perioda 1 2 3 4 5 6 Harga per unit Produk A 200 220 240 230 250 260 Rp. 3000 Produk B 600 650 700 690 720 770 Rp. 2000 Produk C 50 55 60 58 60 60 Rp. 5000 Data Agregat (Rp. 1000) Perioda 1 2 3 4 5 6 Total Persentase Produk A 600 660 720 690 750 780 4200 29,6% Produk B 1200 1300 1400 1380 1440 1540 8260 58,3% Produk C 250 275 300 290 300 300 1715 12,1% Family X 2050 2235 2420 2360 2490 2620 14.175 100,0% 35 Peramalan t A t ta t t 2 1 2050 2050 1 2 2235 4470 4 3 2420 7260 9 4 2360 9440 16 5 2490 12450 25 6 2620 15720 36 a b n At b t t= t= = 1 1 n n n tat At t = 1 i = 1 t = 1 = n n 2 n n n 2 t ( t = 1 t = 1 n t) t b = 101,6 a = 2007 F t = 2006,9 + 101,6 t 36 18
Peramalan dan Rencana Agregat Berdasarkan model ramalan tersebut, dapat dihitung permintaan agregat pada perioda ke 7, yaitu: F7 = 2.006.900 + 101.600 x 7 = 2.718.100 F8 = 2.006.900 + 101.600 x 8 = 2.819.700 F9 = 2.006.900 + 101.600 x 9 Bila dalam penentuan rencana agregat (aggregate plan) diasumsikan menggunakan strategi chase, maka nilai rencana agregat akan sama dengan nilai ramalan 37 Disagregasi Rencana Agregat Dengan demikian nilai rencana agregat pada perioda ke 7 adalah: Rp. 2.718.100 Dengan teknik persentase, disagregasi dilakukan untuk memperoleh MPS, yaitu: 0,296 Produk A = x Rp. 2.718.100 = Produk B = 0,583 x Rp. 2.718.100 = Produk C = x Rp. 2.718.100 = 0,121 Rp. 804.557,6 Rp. 1.584.652,3 Rp. 328.890,1 MPS ini masih dalam unit agregat, sehingga perlu dilakukan konversi untuk memperoleh unit item. Konversi ini menggunakan harga jual per unit masing-masing produk 38 19
Produk Master Production Schedule (MPS) Nilai Penjualan Harga jual A Rp. 804.557,6 Rp. 3000 B Rp. 1.584.652,3 Rp. 2000 C Rp. 328.890,1 Rp. 5000 Jumlah unit (pembulatan) 269 793 66 MPS pada perioda ke 7: Produk A: 269 unit Produk B: 793 unit Produk C: 66 unit 39 Perencanaan material Perencanaan material adalah penentuan jumlah material yang diperlukan untuk memenuhi MPS dan saat pemenuhan material tersebut Pendekatan dalam perencanaan material: independentdemand dan dependent demand. Independent demand mengasumsikan bahwa produkproduk (atau komponen) tidak saling bergantungan. Artinya, perencanaan material untuk masing-masing produk dilakukan secara independen Biasanya pendekatan independent demand ini dilakukan untuk produk-produk jadi (finished product), yang satu dengan yang lainnya tidak saling bergantungan 40 20
Perencanaan material Teknik dalam independent demand ini antara lain Economic Order Quantity (EOQ) Dependent demand melakukan perencanaan material untuk produk-produk (komponenkomponen) secara bergantungan. Artinya, jumlah dan saat material dibutuhkan untuk suatu produk/komponen tergantung kepada jumlah dan saat material yang dibutuhkan untuk produk/komponen yang lain Ketergantungan antar produk/komponen digambarkan dalam bill of material atau product structure 41. Bill of material/product structure Produk X Level-0 Subassy 1 Subassy 2 Subassy... SSA21 SSA22 SSA2... Level-1 Level-2 SSA22... SSA22... Level-3 Level- 42 21
Perencanaan material Dependensi: Vertical dependency dan horizontal dependency Vertical dependency menunjukkan hubungan parent-children atau exploding Horizontal dependency menunjukkan hubungan saat selesai pemrosesan children untuk suatu parent tertentu atau time phasing Teknik dalam dependent demand adalah material requirements planning (MRP) 43 Shop floor control Pembuatan rencana menggunakan beberapa asumsi: mesin selalu tersedia, material datang tepat waktu, waktu proses tertentu, tenaga kerja produktif, tidak ada perubahan jumlah demand dan due date, dan lain-lain Dalam implementasi rencana sangat mungkin asumsi tersebut tidak berlaku. Oleh karena itu perlu tindakan penyesuaian yang dikenal dengan istilah pengendalian Pengendalian adalah tindakan penyesuaian rencana dan pelaksanaan, agar operational dan performansi sistem manufaktur tetap acceptable, meskipun perlu perubahanperubahan dalam rencana. 44 22
Shop floor control Tindakan yang dilakukan dalam shop floor control adalah rerouting/alternate routing scheduling-rescheduling operation splitting operation overlapping (lot streaming) over time subcontracting lain-lain 45 Performansi shop floor Manufacturing lead time Jumlah inventory Idle time Line balancing Pemenuhan due date Material handling cost Utilization Efisiensi Produktivitas Kualitas 46 23
SISTEM PRODUKSI RAW MATERIAL MANUFACTURING PROCESS PRODUCT Manufacturing process melibatkan: ALIRAN MATERIAL ALIRAN INFORMASI 47 PRODUCTION SYSTEM Production floor Supplier Raw material Finished product Customer purchase order material order Work-in-process manufactuirng order Customer order ALIRAN MATERIAL ALIRAN INFORMASI 48 24
THE GOALS OF PRODUCTION SYSTEM MANUFACTURE AND DELIVER PRODUCTS SISTEM PRODUKSI HARUS BERKOMPETISI DALAM KUALITAS BIAYA / COST WAKTU / TIME 49 PENGATURAN TATA LETAK Physical Arrangements Lay-out TERGANTUNG DARI VOLUME PRODUKSI DAN JENIS PRODUK JOB-SHOP : LOW VOLUME HIGHLY CUSTOMIZED PRODUCTS FLOW-SHOP : HIGH VOLUME STANDARDIZED-PRODUCTS PROJECT SHOP : ONE-TIME-ONLY JOB CONTINUOUS SHOP : JENIS LAY-OUT FUNTIONAL/PROCESS LAY-OUT PRODUCT/LAY-OUT FIXED POSITION LAY-OUT MODERN SHOPS : INTEGRATED PRODUCTION SYSTEM CELLULAR MANUFATURING SYSTEM (CMS) FLEXIBLE MANUFACTURING SYSTEM (FMS) COMPUTER INTEGRATED SYSTEM (CIM) 50 25
PENGATURAN ORGANISASI PALING TIDAK ADA TIGA BENTUK DASAR : FUNCTIONAL ORGANIZATION PRODUCT DIVISION ORGANIZATION MATRIX ORGANIZATION 51 ELEMENT DARI PPC INVENTORY MANAGEMENT Production system Production floor Supplier Raw material Finished product Customer Work-in-process PURCHASING FORECASTING LONG-RANG CAPACITY PLANNING PRODUCTION PLANNING SHORT-RANGE REQUIREMENTS (material capacity) SHEDULING COST ESTIMATION AND QUALITY CONTROL 52 26
PRODUCTION PLANNING DECISIONS TIME LONG (STRATEGIC) TOP MANAGEMENT Three to ten years INTERMEDIATE (TACTICAL) MIDDLE MANAGEMENT Six months to three years SHORT (OPERATIONAL) OPERATIONAL MNGT One week to six months Unit Dollars; hours Dollars, hours, product family, product line Indicidual products, product family Inputs Aggregat forecast; plant capacity Intermediate forecast, capacity and production level Short range forecast, work force level, processes, inventory levels Decision Capacity, product, supplier needs, quality policy Work force, processes; production rate, inventory levels, contracts with suppliers, quality level, quality cost Allocation of jobs to machines, overtime, subcontracts, delivery date, product quality, 53 27