MODUL 9

MODUL 9PENJADWALAN PRODUKSIMANAJEMEN INDUSTRI

Oleh

Ir. Umar Wiwi, MT

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik UNESA2007

DAFTAR ISI

Halaman

1 DAFTAR ISI

Halaman

1. Pengantar 2

2. Kompetensi Dasar dan Durasi Pembelajaran 2

3. Tujuan Kegiatan Pembelajaran 2

4. Kegiatan Belajar

4.1 Kegiatan Belajar 1 URUTAN OPERASI PRODUKSI Uraian Materi Kegiatan Belajar 3

Soal Soal Latihan 7

Rangkuman 8

Umpan Balik dan Tindak Lanjut 94.2 Kegiatan Belajar 2. PENUGASAN KERJA UNTUK MESIN

Uraian Materi Kegiatan Belajar 10

Soal Soal Latihan 14

Rangkuman 15

Umpan Balik dan Tindak Lanjut 15 5. Referensi 17

1. PENGANTAR

Sesudah membuat rencana produksi, yang berisi jumlah unit produk yang harus dibuat setiap periode, proses selanjutnya adalah bagaimana menjadwalkan jumlah produk yang telah direncanakan untuk dimasukkan dalam proses produksi / pengerjaan.Penjadwalan produksi menyangkut dua kegiatan penting yaitu mengurut operasinya agar terjadi keseimbangan beban kerja pada jalur perakitan dan penugasan kerja / job pada mesin.

Modul ini akan membahas dua kegiatan tersebut masing masing dalam satu kegiatan belajar. Kegiatan belajar 1 membahas tentang urutan operasi produksi, sedangkan kegian belajar 2 membahas panugasan kerja untuk mesin.yang dibatasi hanya pada penugasan kerja pada satu mesin dan penugasan kerja pada 2 mesinBagi mahasiswa yang ingin mendalami materi ini lebih dalam dapat membaca literatur / referensi yang ada pada akhir modul ini

2. KOMPETENSI DASAR DAN DURASI PEMBELAJARAN

Kompetensi Dasar : 1. Mahasiswa mampu menjelaskan pemahamannya terhadap cara mengurut operasi produksi2. Mahasiswa mampu menjelaskan pemahamannya tentang penugasan kerja untuk mesin

Durasi Pembelajaran : 100 menit

3. TUJUAN KEGIATAN PEMBELAJARANSetelah mempelajari kegiatan belajar ini mahasiswa dapat

1. Menjelaskan tentang pengertian penjadwalan produksi2. Membuat matrix posisi

3. Menentukan bobot posisi untuk tiap operasi

4. Membagi oparasi dalam urutan bobot posisi

5. Penetapan operasi pada setiap stasiun kerja

6. Menentukan penugasan kerja pada satu mesin

7. Menentukan penugasan kerja pada dua mesin

4.1 KEGIATAN BELAJAR

ORUTAN OPERASI PRODUKSI4.1.1 URAIAN MATERI KEGIATAN BELAJARa. Pembuatan Matrix Posisi.dan Penentuan Bobot PosisiSesudah merencanakan produksi, harus dijadwalkan jumlah produk yang telah direncanakan untuk dimasukkan kedalam proses pengerjaan. Fungsi memasukan kedalam proses tersebut secara umum dikenal sebagai penjadwalan produksi.

Dalam penjadwalan produksi, tidak hanya mengatur jumlah produk yang dimasukkan dalam proses, tetapi proses itu sendiri harus diatur/ diurut agar terjadi keseimbangan dalam lintasan produksi.Urutan operasi produksi dilakukan melalui tahapan pembuatan matrix posisi dan penentuan bobot posisi.Setiap operasi dalam proses produksi mempunyai waktu operasi, dan ia dilanjutkan dengan operasi operasi lainnya Dalam tahap pembuatan matriks posisi, kita menandai operasi lanjutan dari setiap nomor operasi, untuk dapat menghitung bobot posisi. Bobot posisi dihitung dengan cara menjumlahkan waktu proses dari suatu nomor operasi, dengan waktu waktu proses operasi lanjutannya. Setiap bobot posisi ini kemudian diurut dari yang paling tinggi ke yang paling rendah.Misal operasi 01 dikuti oleh operasi 02, 05 dan 08. waktu operasi dari masing masing operasi adalah 3 menit, 7 menit, 2 menit dan 3 menit, maka bobot posisi untuk operasi 01 adalah 15.. Dengan cara yang sama dihitung bobot posisi untuk operasi 02, 03 , 04 dan seterusnya.b. Pengelompokan Operasi Kedalam Stasiun Kerja

Sebelum pengelompokan operasi kedalam stasiun kerja harus ditentukan terlebih dahulu berapa stasiun kerja yang akan kita bentuk. Stasiun kerja disini bisa berupa tenaga kerja. Ada beberapa langkah yang harus ditempuh dalam penentuan stasiun kerja .(1) Tentukan waktu per unit produk ; yang didapat dari penjumlahan waktu dari semua nomor operasi. Misalkan jumlah waktu dari semua operasi adalah 600 menit atau 10 jam. Jika permintaan produk 1000 unit / tahun, total waktu produksi 10000 jam kerja

(2) Hitung jam kerja per orang selama setahun, dengan cara :

Tentukan hari kerja untuk setiap bulan

Kalikan hari kerja dengan 8 jam

Jumlahkan jam kerja per bulan untuk mendapatkan jam kerja /orang selama setahun.

Misalkan diperoleh jumlah jam kerja /orang selama setahun 1944 jam.

(3) Hitung alternatif jumlah tenaga kerja dengan cara sebagai berikut :

Tentukan jumlah tenaga kerja / stasiun kerja = 10000/1944 = 5,14; jadi ada dua alternatif : (a) Menggunakan 5 tenaga kerja dengan menambah jam lembur; (b) Menggunakan 6 tenaga kerja. Kedua alternatif ini dipilih dengan kriteria biaya minimal.(4) Perhitungan biaya untuk masing masing alternatif. Misal biaya /jam untuk jam kerja biasa/ reguler Rp 6000 dan untuk lembur biaya perjam Rp 3000, hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel 9.1 berikut ini

Tabel 9.1 Biaya Penggunaan Tenaga kerja

UraianAlternatif 5 TKAlternatif 6TK

Jam Kerja Biasa9720 jam11644

Jam Kerja Lembur280 jam0

Biaya Jam Kerja Biasa58.320.00069.864.000

Biaya Jam Kerja Lembur840.0000

Total biaya kerja59.160.000 *69.864.000

Berdasarkan hasil perhitungan diatas penggunaan 5 tenaga kerja lebih baik

(5) Jumlah stasiun kerja ditetapkan sebanyak 5 stasiun kerja

Setelah diperoleh 5 stasiun kerja maka beberapa operasi yang sudah diurut berdasarkan bobot posisi dikumpulkan pada satu stasiun kerja dimana total waktu operasi yang sudah dikumpulkan tidak lebih dari 600/5 = 120 menit. Namun jika ada waktu operasi lebih dari 120 menit , misal 125 menit , maka waktu 125 menit ini dipakai sebagai patokan dalam pengumpulan operasi kedalam 1 stasiun kerja .Pengumpulan operasi hendaknya memperhatikan operasi yang mendahului. Idealnya setiap stasiun kerja total waktu operasi 125 menit, namun hal itu tidak mungkin karena adanya variasi waktu , juga harus memperhatikan operasi yang mendahului, jadi setiap stasiun kerja akan mempunyai efisiensi (< 1) Pengelompokan operasi kedalam stasiun kerja juga dapat dirobah agar mencapai effsiensi rata rata tertinggi.

Contoh Soal: Jika urutan pembuatan suatu produk seperti gambar 9.1 dan waktu standard untuk masing masing operasi seperti tabel 9.2

a. Buat matrix posisi

b. Tentukan bobot posisi

c. Jika kecepatan produksi yang diinginkan 40 unit perhari berapa stasiun kerja yang harus ditetapkan

d. Kelompokan operasi operasi kedalam stasiun kerja dan hitung effisiensi rata rata

02 0501 03 0806 0704Gambar 9.1 Urutan Pembuatan produk

Tabel 9.2 Waktu Standard Untuk Tiap Operasi

Operasi0102030405060708

Waktu Standard

(menit)378425238

Penyelesaian Soal :

a. Pembuatan matrix posisi menggunakan tabel 9.3 berikut ini :

Operasi PendahuluanOperasi Lanjutan

0102030405060708

011111111

0211

03111

04111

051

0611

071

08

b Penentuan bobot posisi:

Sesuai tabel matriks posisi , dapat ditentukan bobot posisi untuk masing masing operasi sebagai berikut :

01 = 3+7 + 8 + 4 + 2 + 5 +23 + 8 = 60 05 = 2 + 8 = 10

02 = 7 + 2 + 8 = 17 06 = 5 + 23 + 8 = 36

03 = 8 + 5 + 23 + 8 = 44 07 = 27 + 8 = 35

04 = 4 + 5 + 23 +8 = 40 08 = 8

Urutan operasi menurut bobot posisi adalah : 01 , 03 ; 04 ; 06 ; 07 ; 02 ; 05 ; 08

c. Penentuan jumlah stasiun kerja :

Waktu untuk menyelesaikan 1 produk = jumlah waktu standard dari 8 operasi = 60 menit. Jika kecepatan produksi 40 unit /hari = 40 x 60 menit = 2400 menit.

Waktu kerja / orang / hari = 8jam = 480 menit.

Jumlah stasiun kerja ( tenaga kerja ) yang diperlukan 2400 / 480 = 5

d. Pengelompokan operasi kedalam stasiun kerja.

Sebelum dilakukan pengelompokan perlu ditetapkan waktu untuk setiap stasiun kerja adalah 60/5 =12 menit, namun ada operasi yang mencapai 23 menit (operasi 07), maka patokan yang dipakai untuk setiap stasiun kerja adalah 23 menit dengan pengelompokan sebagai berikut Tabel 9.4 Pengelompokan Untuk Setiap Stasiun KerjaUrutan OperasiOperasi yang DidahulukanWaktu standardStasiun KerjaWaktu di Stasiun KerjaEfisiensi ( %)

013I30,13

03018II120,52

04014

0603 ,045III120,52

02017

070623IV231

05022V100,43

0805,078

Efisiensi rata rata 0,52

Catatan : Urutan operasi diatur sesuai bobot posisi, kecuali antara 07 dan 02. operasi 02 yang seharusnya mempunyai urutan dibawah operasi 07 , dinaikan diatas urutan 07 disesuaikan dengan operasi yang harus didahulukan dan dikelompokkan ke stasiun kerja III untuk memperbesar efisiensi di stasiun kerja III.4.1.2. SOAL SOAL LATIHAN

Urutan operasi untuk menghasilkan suatu produk terlihat seperti gambar 9.2. Jika waktu standard untuk tiap operasi seperti tabel 9.5:

a. Buat Matrix posisi

b. Tentukan bobot posisi untuk tiap operasic. Jika kecepatan produksi yang diinginkan 4000 unit pertahun (250 hari kerja) berapa stasiun kerja yang harus ditetapkan

d. Kelompokkan operasi operasi kedalam stasiun kerja

e. Hitung efisiensi tiap stasiun kerja dan efisiensi rata rata

02 040701 05 08 0903 06Gambar 9.2 Urutan OperasiTabel 9.5 Waktu Standar Untuk Setiap OperasiOperasi010203040506070809

Waktu Standard

(menit)5863273526613412462

4.1.3. RANGKUMAN

Dalam urutan operasi produksi tidak hanya dilakukan pengurutan, tetapi operasi peroduksi dikumpulkan dalam stasiun stasiun kerja dengan tujuan menyeimbangkan beban disetiap stasiun kerja.Langkah kegiatan diawali dengan pembuatan matrix posisi, dilanjutkan dengan bobot posisi (jumlah waktu standard suatu operasi dengan waktu standard operasi yang mengikutinya ). Langkah ketiga adalah mengurut operasi berdasarkan bobot posisi.

Langkah ke empat menetapkan jumlah stasiun kerja dengan rumus :

Jumlah Stasiun kerja = Total waktu produksi / Waktu produksi tiap tenaga kerjaKegiatan terakhir dari urutan operasi produksi adalah mengelompokkan operasi kedalam stasiun kerja..Waktu di stasiun kerja (WS) berpatokan pada waktu penyelesaian satu produk dibagi jumlah stasiun kerja. Bila ada waktu operasi yang lebih besar dari (WS) maka waktu tersebut dipakai sebagai acuan pengelompokan operasi. Dalam pengelompokan perlu juga diperhatikan operasi yang mendahului dan efisiensi masing masing stasiun kerja.Efisiensi stasiun kerja ditentukan dari waktu di masing masing stasiun dibagi waktu maksimum.

4.1.4. UMPAN BALIK DAN TINDAK LANJUT

Untuk mengukur tingkat penguasaan anda terhadap kegiatan belajar ini anda harus mengerjakan soal soal latihan . Tingkat penguasaan anda terhadap kegiatan belajar ini dapat dihitung dengan rumus:

Jumlah jawaban benar

Tingkat Penguasaan = ----------------------------------------------- X 100 %

5

Katagori tingkat penguasaan ditentukan sebagai berikut

90 % - 100 % = baik sekali

80 % - 89 % = baik

70% - 79 % = cukup

69 % = kurang

Jika tingkat penguasaan diatas 80 % anda dapat mempelajari kegiatan belajar berikutnya, namun jika tingkat penguasaan masih kurang dari 80% anda harus mengulang mempelajari lagi kegiatan belajar ini.

4.2 KEGIATAN BELAJAR 2

PENUGASAN KERJA UNTUK MESIN4.2.1 URAIAN MATERI KEGIATAN BELAJARa. Urutan Penugasan dan KriteriaDalam pelaksanaan proses produksi manajemen selalu dihadapkan pada sejumlah pekerjaan (job) yang harus dikerjakan di sejumlah mesin. Jumlah job bervariasi baik jumlah maupun waktu operasinya ditiap mesin ; begitu juga jumlah mesin untuk mengerjakannya. Untuk itu manajemen harus bisa mengurut / menugaskan suatu job harus masuk kemesin mana terlebih dahulu, kemudian urutan urutan mesin berikutnya. Juga harus ditentukan diantara n job, job mana yang harus ditugaskan lebih dahulu, dan bagaimana urutan dari n job tersebut.Beberapa kriteria yang dipakai dalam penugasan / pengurutan job ini adalah :

1. Mean Flow Time (MFT) atau rata rata job berada dalam mesin

2. Idle Time atau waktu menganggur dari mesin

3. Mean latteness atau rata rata keterlambatan (terhadap waktu penerimaan barang)

4. Mean number job in the sistem (WIP) atau rata rata jumlah job dalam mesin

5. Make span atau total waktu penyelesaian seluruh job

b. Penugasan Kerja Pada 1 MesinJika ada beberapa kerja / job dengan waktu operasi yang berbeda beda, untuk menentukan urutan job yang masuk pada satu mesin digunakan kriteria Minimasi MFT

Rumus MFT untuk kasus sederhana adalah :

....................(9.1)

Ci = Completion Time = waktu yang dibutuhkan untuk memproduksi job sampai job ke iContoh soal :Ada 4 job masing masing mempunyai waktu operasi seperti pada table 9.5.

Tentukan urutan job tersebut agar MFT minimal.Tabel 9.5 Waktu Operasi tiap Job

Job ( i )1234

t (i)8437

Alternatif pengurutan job ada beberapa :

(1) 1 2 3 4

(2) 1 2 4 3

(3) 1 3 2 4(4) 1 3 4 2 dst

Untuk setiap alternatif urutan dihitung MFT, urutan dengan MFT terkecil yang ditetapkan sebagai urutan / penugasn job pada 1 mesin tersebut.Urutan 1 2 3 4 :

JobTiCi

188

2412

3315

4722

Jumlah57

MFT = 57/4 = 14,25Urutan 1 2 4 3

JobTiCi

188

2412

4719

3322

Jumlah61

MFT = 61/4 = 15,25

Urutan 1 3 2 4

JobTiCi

188

3311

2415

4722

Jumlah56

MFT = 56/4 = 14

Urutan 1 3 4 - 2

JobTiCi

188

3311

4718

2422

Jumlah59

MFT = 59/4 = 14,75

Dari contoh empat alternatif urutan diatas yang mempunyai MFT terkecil adalah urutan 1 3 2 4 , berarti 4 job tersebut untuk masuk ke mesin harus di urut job 1 kemudian job 3, selanjutnya job 2 dan terakhir job 4

c. Penugasan Kerja Pada 2 MesinPada kasus ini setiap job di proses pada mesin ke 1 (M1) kemudian diteruskan ke mesin ke-2 (M2) dan keluar sebagai produk/ barang jadi. Masing masing job mempunyai waktu operasi di masing masing mesin yang berbeda. Untuk melakukan penugasan n job pada 2 mesin, digunakan algoritma Johnson sebagai berikut :1. Daftar semua waktu proses dari semua job di mesin 1 dan mesin 2

2. Pilih job dengan waktu proses terkecil. Jika waktu terkecil ada pada mesin 1 (M1) , letakkan job pada urutan ke 1; jika waktu terkecil pada mesin 2 (M2), tempatkan job pada urutan terakhir.

3. Job yang telah dijadwalkan dihapus , kembali ke langkah 24. Lakukan hingga semua job selesai dijadwalkan

Algoritma ini akan menghasilkan make span yang minimal

Contoh Soal : Ada 6 Produk, masing masing dikerjakan di mesin Freis kemudian di mesin Drill. Waktu proses masing masing job di tiap mesin tertera pada Tabel 9.6.Tentukan urutan penugasan job pada mesin.

Tabel 9.6 Waktu Proses Job di Mesin

Job123456

Freis1086597

Drill769564

Penyelesaian :

(1) Waktu proses terkecil = 4 pada job 6 di mesin 2 (drill), tempatkan pada urutan paling belakang, dihapus dari daftarJ6

(2) Waktu terkecil berikut = 5, pada job 4 ada di mesin 1(Freis) maupun di mesin 2 (Drill), misalkan diambil mesin 1; ditempatkan pada urutan 1, job 4 dihapus dari jadwalJ4J6

(3) Waktu terkecil yang ada sekarang 6, pada job 3 di mesin 1 (Freis) dan pada job 5 di mesin 2 (Drill).juga pada job 2 di mesin 2 (drill) Bila kita ambil job 5 ditempatkan dibelakang, sebelum job 6, job 5 dihapus dari daftarJ4J5J6

(4) Waktu terkecil sekarang masih= 6 pada job 2 mesin 2 (Drill), dan pada job 3 di mesin 1 (Freis).Bila diambil job 3; ditempatkan didepan, sesudah J4; job 3 dihapus.J4J3J5J6

(5) Waktu terkecil dari dua job tersisa yaitu 6, pada job 2 di mesin 2 (Drill); ditempatkan dibelakang sebelum J5; job 2 dihapus

J4J3J2J5J6

(6) Tersisa 1 job yaitu job 1; ditempatkan pada urutan ke 3 dari depan

J4J3J1J2J5J6

Urutan penugasan adalah J4 J3 J1 J2 J5 J6. Urutan ini berlaku baik untuk mesin freis maupun mesin drill, dengan catatan J4 bisa masuk di mesin Drill sesudah selesai di proses di mesin Freis, atau sesudah waktu ke 54.2.2. SOAL SOAL LATIHANI. Ada 5 job dikerjakan pada mesin bubut , job ke 6 sampai 10 dikerjakan pada mesin frais dan job ke 11 sampai 15 diproses pada mesin gerinda .Waktu proses dari tiap job seperti tabel 9.7 berikut ini, 1. Tentukan urutan 5 job yang dikerjakan pada mesin bubut agar MFT minimal.

2. Tentukan urutan 5 job yang dikerjakan pada mesin freis agar MFT minimal

3. Tentukan juga urutan 5 job yang dikerjakan pada mesin gerinda.Tabel 9.7 Waktu Operasi Job Pada Mesin

Mesin

BubutJob ke12345

t (i)84756

Mesin

FreisJob ke678910

t (i)10129811

Mesin

GerindaJob ke1112131415

t (i)46758

II. Sepuluh Job dikerjakan pada 2 mesin (M1) dan (M2); waktu proses tiap job pada masing masing mesin terlihat pada tabel 9.8.Urutkan job job tersebut menggunakan algoritma JhonsosnTabel 9.8 Waktu Proses Job di 2 Mesin

SoalMesinPekerjaan (Job)

12345678910

II.1M1108659735410

M276956481196

II.2M14796386749

M29786946387

II.3M16386749479

M26496879783

4.2.3. RANGKUMANPenugasan kerja / job pada satu mesin menggunakan kriteria Mean Flow Time (MFT) minimal , dimana rumus MFT adalah :

Untuk penugasan kerja / job pada dua mesin menggunakan algoritma Jhonson, yang akan menghasilkan Make Span minimal. Algoritma Jhonson merupakan langkah-langkah yang harus dilakukan dalam mengurut job pada mesin yang terdiri dari :

1. Daftar semua waktu proses dari semua job di mesin 1 dan mesin 22. Pilih job dengan waktu proses terkecil. Jika waktu terkecil ada pada mesin 1 (M1) , letakkan job pada urutan ke 1; jika waktu terkecil pada mesin 2 (M2), tempatkan job pada urutan terakhir.3. Job yang telah dijadwalkan dihapus , kembali ke langkah 2

4. Lakukan hingga semua job selesai dijadwalkanM1 adalah mesin yang mula mula dimasuki produk, kemudian dilanjutkan ke M2. hal ini berlaku untuk semua job4.2.4. UMPAN BALIK DAN TINDAK LANJUT

Untuk mengukur tingkat penguasaan anda terhadap kegiatan belajar ini anda harus mengerjakan soal soal latihan . Tingkat penguasaan anda terhadap kegiatan belajar ini dapat dihitung dengan rumus:

Jumlah jawaban benar

Tingkat Penguasaan = ----------------------------------------------- X 100 %

6

Katagori tingkat penguasaan ditentukan sebagai berikut

90 % - 100 % = baik sekali

80 % - 89 % = baik

70% - 79 % = cukup

69 % = kurang

Jika tingkat penguasaan diatas 80 % anda dapat mempelajari modul berikutnya, namun jika tingkat penguasaan masih kurang dari 80% anda harus mengulang mempelajari lagi kegiatan belajar ini.

5.REFERENSI1. Douglas.C.montgomery; pengantar Pengendalian Kualitas Statistik; Gadjah Mada university Press; 1990

2. Eugene L.Grant, Richard S.Leavenworth; Pengendalian Mutu Statistis; PT Gelora Aksara Pratama ; 1988

3. Praptono M.A ; Statistika Pengawasan Kualitas; Penerbit Karunika Jakarta Universitas terbuka 19854. T. Hani Handoko ; Dasar Dasar Manajemen Produksi dan Operasi; BPFE Yogjakarta , 1984PAGE 2

_1254846607.unknown

_1254849282.unknown

_1226462146.unknown