BAB 3 LANDASAN TEORI 3.1 Penjadwalan Produksi Untuk jangka pendek, dalam rentang periode beberapa hari sampai satu bulan, perusahaan harus melakukan penjadwalan produksi untuk memenuhi order atau permintaan konsumen. Menurut Baroto (2002, p167) penjadwalan yang tidak efektif akan menghasilkan tingkat penggunaan yang rendah dari kapasitas yang ada. Fasilitas, tenaga kerja, dan peralatan akan menunggu (idle) untuk waktu tertentu, karena tidak ada jadwal. Sebagai akibatnya, biaya produksi membengkak. Ini dapat menurunkan efektifitas dan daya saing perusahaan. Meskipun kapasitas keseluruhan mungkin didesain agar biaya sumber daya minimal, penjadwalan yang tidak tepat dapat menyebabkan menurunnya tingkat pelayanan dan banyak hal lain secara tidak langsung. 3.1.1 Pengertian Penjadwalan Kebanyakan organisasi melaksanakan sejumlah tugas secara serempak, karena itu perlu menggabungkan beberapa jadwal kerja. Hal ini hanya dapat dilakukan jika tanggal penyerahan untuk tiap pekerjaan diketahui, dan seluruh penggabungan tersebut kemudian akan menentukan pekerjaan yang akan dilaksanakan dalam tiap departemen di sepanjang periode yang direncanakan. Proses ini disebut penjadwalan (scheduling), dan hasilnya dikenal secara sederhana sebagai jadwal (schedule), jadwal produksi (production schedule) atau jadwal pabrik (factory schedule) untuk pabrik secara keseluruhan (Lockyer et al., 1990, p365).
33
Embed
BAB 3 LANDASAN TEORI - thesis.binus.ac.idthesis.binus.ac.id/Asli/Bab3/2006-2-01007-TISI-bab 3.pdf3.1 Penjadwalan Produksi Untuk jangka pendek, dalam rentang periode beberapa hari sampai
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB 3
LANDASAN TEORI
3.1 Penjadwalan Produksi
Untuk jangka pendek, dalam rentang periode beberapa hari sampai satu bulan,
perusahaan harus melakukan penjadwalan produksi untuk memenuhi order atau
permintaan konsumen. Menurut Baroto (2002, p167) penjadwalan yang tidak efektif
akan menghasilkan tingkat penggunaan yang rendah dari kapasitas yang ada. Fasilitas,
tenaga kerja, dan peralatan akan menunggu (idle) untuk waktu tertentu, karena tidak ada
jadwal. Sebagai akibatnya, biaya produksi membengkak. Ini dapat menurunkan
efektifitas dan daya saing perusahaan. Meskipun kapasitas keseluruhan mungkin
didesain agar biaya sumber daya minimal, penjadwalan yang tidak tepat dapat
menyebabkan menurunnya tingkat pelayanan dan banyak hal lain secara tidak langsung.
3.1.1 Pengertian Penjadwalan
Kebanyakan organisasi melaksanakan sejumlah tugas secara serempak, karena
itu perlu menggabungkan beberapa jadwal kerja. Hal ini hanya dapat dilakukan jika
tanggal penyerahan untuk tiap pekerjaan diketahui, dan seluruh penggabungan tersebut
kemudian akan menentukan pekerjaan yang akan dilaksanakan dalam tiap departemen di
sepanjang periode yang direncanakan. Proses ini disebut penjadwalan (scheduling), dan
hasilnya dikenal secara sederhana sebagai jadwal (schedule), jadwal produksi
(production schedule) atau jadwal pabrik (factory schedule) untuk pabrik secara
keseluruhan (Lockyer et al., 1990, p365).
32
Penjadwalan (scheduling) didefinisikan oleh Baker dalam Hendra (2001, pII-1)
sebagai proses pengalokasian sumber untuk memilih sekumpulan tugas dalam jangka
waktu tertentu. Definisi umum ini dapat dijabarkan dalam dua antrian yang berbeda.
Yang pertama adalah bahwa penjadwalan merupakan sebuah fungsi pengambilan
keputusan, yaitu dalam menentukan jadwal yang paling tepat. Arti kedua adalah bahwa
penjadwalan merupakan sebuah teori yang berisi kumpulan prinsip, model, teknik dan
konklusi logis dalam proses pengambilan keputusan.
Vollman dalam Hendra (2001, pII-1) mendefinisikan penjadwalan produksi
sebagai pengaturan urutan kerja serta pengalokasian sumber baik berupa waktu maupun
fasilitas untuk setiap operasi yang harus diselesaikan. Sedangkan menurut Conway
dalam Hendra (2001, pII-1), penjadwalan didefinisikan sebagai proses pengurutan
pembuatan produk secara menyeluruh pada sejumlah mesin tertentu, pengurutan
(sequencing) sendiri didefinisikan sebagai pembuatan produk pada satu mesin tertentu.
Ada beberapa istilah dalam penjadwalan yang perlu diketahui di antaranya
adalah (Daihani, 2001, p152-153):
1. Waktu proses (processing time) adalah perkiraan waktu yang dibutuhkan untuk
menyelesaikan suatu tugas.
2. Batas waktu (due date) adalah batas waktu yang diberikan untuk menyelesaikan
suatu tugas. Apabila tugas tersebut tidak dapat diselesaikan hingga batas waktu
tersebut maka penyelesaian tugas tersebut akan terlambat.
3. Rentang waktu (completion time) adalah waktu dari mulai bekerja menyelesaikan
tugas pertama (t = 0) sampai dengan waktu tugas ke-i selesai.
33
4. Keterlambatan (lateness) adalah selisih antara waktu penyelesaian tugas dengan due
date-nya. Tugas akan memiliki keterlambatan positif bila diselesaikan setelah due
date, dan memiliki keterlambatan negatif bila diselesaikan sebelum due date.
5. Tardiness adalah besarnya keterlambatan dari job i. Tardiness adalah lateness yang
berharga positif.
6. Slack adalah suatu ukuran dari perbedaan antara waktu yang tersisa bagi suatu tugas
untuk diselesaikan (due date) dengan waktu proses yang dibutuhkan untuk
menyelesaikannya (processing time).
7. Flow time adalah jangka waktu dimana suatu tugas mulai siap untuk diproses sampai
dengan selesai diproses.
8. Makespan adalah total waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan seluruh tugas,
mulai dari tugas pertama hingga tugas ke-i.
9. Crticial Ratio adalah perbandingan antara waktu yang masih tersisa hingga due date
dengan waktu proses untuk tugas yang masih tersisa tersebut.
3.2 Proses Penjadwalan Produksi
3.2.1 Teknik Penjadwalan Produksi
Pada dasarnya terdapat dua metode atau teknik penjadwalan, yaitu: backward
scheduling dan forward scheduling (Gaspersz, 2001, p245)
Backward Scheduling, dimulai dengan tanggal atau waktu di mana suatu pesanan
yang dibutuhkan itu harus diselesaikan yang ditetapkan oleh MRP, kemudian
menghitung mundur (backward) guna menentukan waktu yang tepat untuk
mengeluarkan pesanan itu. Penggunaan backward scheduling mengasumsikan
bahwa finished date diketahui dan start date diinginkan. Biasanya kuantitas
34
untuk independent demand beserta waktu kebutuhannya ditentukan dengan
menggunakan master production schedule (MPS). Backward scheduling
biasanya digunakan apabila komponen-komponen yang sedang dibuat menuju ke
suatu assembled product memiliki waktu tunggu yang berbeda (different lead
times).
Forward scheduling, dimulai dari start date pada operasi pertama, kemudian
menghitung schedule date ke depan (forward) untuk setiap operasi (sampai
operasi terakhir) guna menentukan completion date. Berdasarkan perhitungan ini
akan diketahui operation start dates untuk setiap langkah. Perlu diperhatikan di
sini, bahwa forward scheduling menggunakan data waktu atau tanggal yang
dijanjikan untuk pelanggan, serta berfokus pada operasi-operasi kritis dan
penjadwalan melalui subsekuens operasi. Forward scheduling paling sering
digunakan dalam perusahaan-perusahaan seperti: paper and steel mills di mana
produk bersifat besar (bulky) dengan sedikit komponen. Forward scheduling
akan jelek apabila diterapkan untuk struktur produk yang kompleks dengan
banyak komponen. Bagaimana forward scheduling dapat melengkapi backward
scheduling untuk menyesuaikan permasalahan yang berkaitan dengan kebutuhan
pelanggan.
Pada dasarnya forward scheduling menjawab pertanyaan: berapa lama waktu
yang dibutuhkan untuk menyelesaikan suatu pesanan? Sedangkan backward
sheduling menjawab pertanyaan: kapan harus memulai mengerjakan suatu
pesanan agar dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang diinginkan itu.
Operations Scheduling (sinonim: detailed scheduling), merupakan operation
start and completion dates dengan mempertimbangkan waktu-waktu setup,
35
pelaksanaan, bergerak, menunggu atau antri. Proses ini menentukan kapan setiap
operasi seharusnya dimulai dan berakhir, guna menyelesaikan pesanan tepat
waktu, dan mengijinkan Capacity Requirements Planning (CRP) melakukan
time-phased loads, misalnya menentukan banyaknya kerja yang dilakukan oleh
work center berdasarkan periode waktu. Informasi tentang waktu (dates)
digunakan dalam dispatching function.
Block scheduling adalah simplified version dari backward scheduling. Block
scheduling digunakan apabila operasi harus dijadwalkan secara manual. Block
scheduling kurang akurat dibandingkan detailed scheduling (operation-by-
operation scheduling) dan akan meningkatkan waktu tunggu (lead times).
Banyak perusahaan menggunakan block scheduling untuk menduga banyaknya
waktu yang dibutuhkan untuk setiap part. Hal ini akan menghemat waktu
perhitungan (computation time) tetapi biasanya meningkatkan waktu tunggu
sehingga menjadi bertambah panjang (long lead times).
Teknik penjadwalan yang benar bergantung pada volume pesanan, ciri operasi, dan
keseluruhan kompleksitas pekerjaan, sekaligus pentingnya tempat pada masing-masing
dari empat kriteria (Render and Heizer, 2001, p467). Empat kriteria itu adalah:
1. Meminimalkan waktu penyelesaian. Ini dinilai dengan menentukan rata-rata
waktu penyelesaian.
2. Memaksimalkan utilisasi. Ini dinilai dengan menentukan persentase waktu
fasilitas itu digunakan.
3. Meminimalkan persediaan barang dalam proses. Ini dinilai dengan menentukan
rata-rata jumlah pekerjaan dalam sistem. Hubungan antara jumlah pekerjaan
dalam sistem dan persediaan barang dalam proses adalah tinggi. Dengan
36
demikian semakin kecil jumlah pekerjaan yang ada di dalam sistem, maka akan
semakin kecil persediaannya.
4. Meminimalkan waktu tunggu pelayanan. Ini dinilai dengan menentukan rata-rata
jumlah keterlambatan.
Terdapat beberapa hal yang perlu diketahui sebelum pekerjaan dapat dijadwalkan
(Kusuma, 2001, p186), yaitu:
Jumlah dan jenis pekerjaan yang harus diselesaikan selama periode tertentu.
Jumlah dan jenis pekerjaan ini sangat bergantung pada rencana produksi yang
disusun serta negoisasi antara perusahaan dengan pelanggan.
Perkiraan waktu penyelesaian suatu pekerjaan (processing time).
Perkiraan waktu penyelesaian pekerjaan ini merupakan masukan yang sangat
penting dalam proses penjadwalan pekerjaan. Perkiraan waktu penyelesaian
suatu pekerjaan seringkali digunakan untuk menentukan prioritas pekerjaan yang
akan dikerjakan terlebih dahulu. Sumber perkiraan dapat berupa data waktu baku
yang dimiliki perusahaan atau estimasi supervisor berdasarkan pengalaman.
Batas waktu (Due Date) penyelesaian pekerjaan. Batas waktu selesainya suatu
pekerjaan penting diketahui untuk memperkirakan kelambatan yang mungkin
akan terjadi. Besaran ini menjadi penting terutama untuk mengantisipasi
denda/penalti yang mungkin timbul akibat keterlambatan pengiriman.
Tujuan penjadwalan. Tujuan penjadwalan perlu diketahui terlebih dahulu agar
pemilihan teknik penjadwalan dapat dilakukan dengan sebaik-baiknya. Terdapat
berbagai macam tujuan penjadwalan yang pada garis besarnya dapat
dikelompokkan ke dalam tiga bagian, yaitu:
37
Peningkatan utilisasi peralatan/sumber daya dengan cara menekan waktu
menganggur sumber daya tersebut. Untuk sejumlah pekerjaan yang telah
diketahui bahwa maksimasi utilisasi sumber daya berbanding terbalik dengan
waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan pekerjaan (makespan). Dengan
demikian sasaran penjadwalan yang terutama adalah menekan waktu
penyelesaian produk secara keseluruhan.
Sasaran lain yang mungkin dicapai ialah minimasi jumlah persediaan barang
dalam proses. Tujuan ini dicapai dengan cara meminimasi jumlah pekerjaan
yang menunggu dalam antrian untuk diproses. Indikator jumlah antrian
pekerjaan ini dinyatakan dengan besaran waktu alir rata-rata.
Tujuan penjadwalan lainnya ialah menekan kelambatan. Dalam banyak hal
sejumlah pekerjaan memiliki batas waktu penyelesaian pekerjaan (due date),
dan apabila pekerjaan selesai setelah due date maka perusahaan dikenai
penalti. Terdapat beberapa tujuan penjadwalan berkenaan dengan kelambatan
ini. Tujuan penjadwalan dapat berupa minimasi keterlambatan maksimum,
atau minimasi jumlah pekerjaan yang terlambat, atau minimasi keterlambatan
rata-rata.
Situasi pekerjaan yang dihadapi. Situasi pekerjaan yang dapat dihadapi adalah
seperti penjadwalan pekerjaan di satu prosesor, penjadwalan pekerjaan di
beberapa prosesor seri, penjadwalan pekerjaan di beberapa prosesor pararel, atau
penjadwalan pekerjaan di fasilitas produksi job-shop, dan lain-lain.
Penjadwalan produksi memiliki beberapa fungsi dalam sistem produksi, aktivitas-
aktivitas fungsi tersebut (Baroto, 2001, p167) adalah sebagai berikut:
38
1. Loading (pembebanan). Bertujuan untuk mengkompromikan antara kebutuhan yang
diminta dengan kapasitas yang ada. Loading ini untuk menentukan fasilitas,
operator, dan peralatan.
2. Sequencing (penentuan urutan). Bertujuan membuat prioritas pengerjaan dalam
pemrosesan order-order yang masuk.
3. Dispatching. Pemberian perintah-perintah kerja ke tiap mesin atau failitas lainnya.
4. Pengendalian kinerja penjadwalan, dengan cara:
a. Memonitor perkembangan pencapaian pemenuhan order dalam semua sektor.
b. Merancang ulang sequencing bila ada kesalahan atau ada prioritas utama baru.
5. Updating schedules. Pelaksanaan jadwal biasanya selalu ada masalah baru yang
berbeda dari saat pembuatan jadwal, maka jadwal harus segera di-update bila ada
permasalahan baru yang memang perlu diakomodasi.
3.2.2 Pembebanan (Loading)
Pembebanan berarti penugasan pekerjaan untuk dilaksanakan atau pusat
pengolahan/pusat pemrosesan. Dua pendekatan yang digunakan untuk membebankan,
yaitu: Diagram Gantt dan metode penugasan pemrograman linear. (Render and Heizer,
2001, p469).
Diagram Gantt
Diagram Gantt merupakan alat bantu visual yang sangat berguna dalam pembebanan dan
penjadwalan. Nama diagram ini diambilkan/berasal dari Henry Gantt yang membuat
diagram ini pada akhir tahun 1800. Diagram ini membantu melukiskan penggunaan
sumber daya, seperti pusat pekerjaan dan lembur.
39
Pada saat digunakan dalam pembebanan, diagram Gantt menunjukkan waktu
pembebanan dan waktu menganggur dari beberapa departemen seperti, mesin-mesin
atau fasilitas. Diagram ini menampilkan beban kerja relatif di dalam sistem sehingga
para manager bisa tahu penyesuaian seperti apa yang tepat. Sebagai contoh, pada saat
satu pusat pekerjaan kelebihan beban kerja, karyawan dari pusat beban yang rendah bisa
dipindahkan secara temporer untuk menambah jumlah karyawan. Atau jika pekerjaan
yang sedang menunggu bisa diproses pada pusat pekerjaan yang berbeda, beberapa
pekerjaan pada pusat beban tinggi bisa dipindahkan ke yang rendah. Peralatan serba
guna bisa juga dipindahkan di antara pusat-pusat itu.
Kebaikan dari diagram Gantt ini (Pardede, 1996, p315) adalah kesederhanaan dan
kejelasan yang dimilikinya. Bagan ini dengan jelas menunjukkan beban kerja
berbanding atau relatif pada satu sistem operasi dan juga dapat menunjukkan apakah ada
suatu pusat kerja yang diberi beban yang terlalu besar atau terlalu kecil. Kelemahan
bagan beban Gantt ini adalah keterbatasannya. Ia tidak menunjukkan hubungan antara
berbagai jangka waktu penyelesaian pekerjaan, berbagai jenis mesin atau peralatan, dan
prestasi kerja manusia. Sebagai akibatnya ketepatan taksiran beban kerja tidak dapat
diandalkan. Oleh sebab itu bagan ini harus diperbaiki secara berkala apabila ada pesanan
pekerjaan yang baru diterima. Taksiran waktu pengerjaan untuk setiap pekerjaan yang
sedang dilaksanakan juga harus diperbaiki atau disesuaikan secara berkala. Apabila,
misalnya satu pesanan dapat dikerjakan pada setiap pusat kerja yang ada, maka sebagian
pekerjaan pada pusat kerja yang diberikan beban kerja yang terlalu besar, dapat
dipindahkan ke pusat kerja lain yang ‘mendapat’ beban kerja yang terlalu kecil.
40
Metode Penugasan
Metode penugasan melibatkan penugasan suatu pekerjaan atas suatu sumber daya.
Penggunaan algoritma penugasan ini sebenarnya sangat terbatas karena akan berfaedah
untuk penentuan beban kerja hanya apabila jumlah pusat kerja yang akan digunakan
tepat sama dengan jumlah pekerjaan yang akan diselesaikan. Di samping itu setiap pusat
kerja harus dibebani dengan hanya satu jenis pekerjaan. Jika syarat-syarat ini tidak
dipenuhi maka penggunaan algoritma penugasan akan tidak bermanfaat. Kesulitan
lainnya adalah ketidakpastian biaya serta keharusan untuk membuat asumsi-asumsi
(Pardede, 1996, p319).
Keterbatasan lainnya yang dikandung oleh algoritma penugasan di dalam
ketentuan beban kerja adalah:
1. Metode ini tidak mempertimbangkan kemungkinan adanya pesanan pekerjaan
baru yang diterima selama jangka waktu penyelesaian pekerjaan yang sudah ada.
2. Metode ini tidak mempertimbangkan kenyataan bahwa tidak semua pekerjaan
dapat dilaksanakan pada setiap pusat kerja. Sering terjadi bahwa satu jenis
pekerjaan hanya dapat dilaksanakan pada satu atau beberapa pusat kerja saja.
3.2.3 Pengurutan Operasi
Penjadwalan memberikan suatu dasar penugasan pekerjaan ke pusat pekerjaan.
Pembebanan merupakan teknik pengendalian kapasitas yang menyoroti kelebihan muat
dan kekurangan muat. Pengurutan mengkhususkan pada pesanan di mana pekerjaan
harus dilakukan di masing-masing pusat pekerjaan (Render and Heizer, 2001, p473).
Menurut Eren (2001, p528), pengurutan merupakan proses mendefinisikan urutan job-
job yang dilaksanakan dalam sebuah mesin. Penjadwalan merupakan proses
41
menambahkan informasi waktu mulai dan waktu selesai ke urutan job yang dikendalikan
oleh pengurutan (sequence). Pada dasarnya, pengurutan menentukan penjadwalan,
karena diasumsikan bahwa setiap job harus dimulai di sebuah mesin sedini mungkin,
untuk itu, sesegera job telah menyelesaikan semua operasi predesesornya, maka mesin
tersebut telah menyelesaikan semua job sebelumnya dalam urutannya.
Selanjutnya di dalam menentukan urutan pengerjaan pesanan tersebut harus
terlebih dahulu ditetapkan kriteria keputusan yang akan digunakan sebagai pedoman.
Dengan kata lain harus ditetapkan kriteria manakah yang harus dipenuhi dengan
penentuan urutan pekerjaan tersebut. Misalnya, harus diputuskan terlebih dahulu apakah
penentuan urutan itu dimaksudkan untuk meminimumkan jumlah waktu penyelesaian
pekerjaan, atau untuk memperkecil biaya set-up, ataukah untuk meningkatkan
penghematan penggunaan bahan. Dalam hal ini suatu urutan pekerjaan yang dapat
memenuhi satu kriteria tertentu belum tentu akan memenuhi kriteria lainnya. Berbagai
hal yang pertama sekali harus dipertimbangkan adalah daya guna sarana operasi,
pelayanan terhadap konsumen, ataupun kedua-duanya dalam waktu yang bersamaan
(Pardede, 1996, p324-325).
Menurut Baker dalam Eren (2001, p528), masalah yang terdiri atas kegiatan
minimasi waktu antara waktu awal pelaksanaan job pertama pada mesin yang pertama
dengan waktu penyelesaian pelaksanaan job terakhir pada mesin yang terakhir, maka
waktu tersebut dinamakan makespan. Dengan kata lain, tujuannya adalah menemukan
urutan job yang dapat meminimasikan flow time maksimum (makespan).
Pada dasarnya terdapat beberapa metode yang digunakan untuk menetapkan prioritas
dalam operasi manufakturing (Gaspersz, 2001, p248-255), antara lain:
42
1. Critical Ratios (CR), dihitung melalui pembagian waktu yang tersisa (banyaknya
jam atau hari kerja di antara sekarang dan due date) dengan kerja (manufacturing
time) yang tersisa (total setup, run, wait, move, and queue times).
Rumus Rasio Kritis menurut Pardede (1996, p327) adalah: