[12b] Aspek Prosedural SPM-TOC-DBR [PSM Genap 2019-2020].pptx

materi PO 2

1. ASPEK PROSEDURAL SISTEM MANUFAKTUR: BOTTLENECK SYSTEM – OPT/TOC – DBR Pengantar Sistem Manufaktur – IND 1223 B. Laks ito Purnomo, S.T.,M.Sc

2. Tujuan Pembelajaran Menjelaskan pengertian OPT, TOC, dan DBR sebagai salah satu bentuk sistem produksi bottleneck Menjelaskan mekanisme OPT dan TOC Mengidentifikasi stasiun constraint (kendala) pada suatu system produksi Mengevaluasi performansi sistem bottleneck Menjelaskan aplikasi TOC pada sistem berupa Drum Buffer Rope (DBR) Menjelaskan penyusunan MPS berbasis TOC Referensi: [1] Sipper & Bulfin (1997), Ch.10, pp.570 – 579 [2] APICS Dictionary

3. Outline 0. Aspek Tinjauan/Pendekatan SPM Pengertian Sejarah dan Filosofi Filosofi Dasar OPT dan TOC Prinsip Constraint dalam OPT Premise OPT OPT Rules Constraints/Kendala Pengukuran Performansi TOC Instrumen Analisis Penerapan TOC Penyusunan MPS Berbasis TOC

4. Level: Sub-Micro – Micro – Meso – Macro/Supra Obyek Kajian Pembelajaraan dan Perancangan Teknik Industri [0] Aspek Tinjauan/Pendekatan SPM Pendekatan Sistem Produ ksi/Sistem Perusahaan Struktural -Fun gs ional 1 Transformasional 2 Prosedural 3 Ergonomikal 4 Finansial 5 Informasional 6 Logistikal 7 O rgani s a sional 8

5. [1] Pengertian Theory of Constraint (TOC) [APICS Dictionary] A management philosophy developed by Dr.Eliyahu Goldratt that can be viewed as three separate but interrelated areas: Logistics: DBR schedule, buffer management, VAT Performance measurement : throughput, inventory, operating expense, five focusing steps Logical thinking : root problem, win-win solutions (evaporating cloud, future reality tree), developing implementation plans Optimized Production Technology (OPT) [Sipper&Bulfin] Technical component of bottleneck system in integrated production planning and control

6. Terminologi OPT dan TOC Nama lain: Thoughtware Syncrhronous production Synchronized manufacturing Bottleneck System OPT [Technical Concept] TOC [Managerial Concept] DBR

7. [2] Sejarah dan Filosofi OPT (Optimized Production Tecnology) Konsep Teknis Dikemukakan oleh Dr. Eliyahu M. Goldratt (Israel) Akhir 1970-an Software untuk penjadwalan operasi berdasarkan constraint work center Mekanisme: constraint work center dimaksimumkan utilisasinya dengan buffering non- constraint work center dibiarkan idle

8. Sejarah dan Filosofi TOC (Theory of Constraints) Konsep manajerial 1980-an Logika dasar: Kendala-kendala menentukan performansi sistem Prinsip: Keputusan didasarkan pada kendala (think globally, act locally) Aplikasi: pengukuran performansi, logistik, dan kemampuan manajerial Nama lain: OPT throughware, synchronous production, synchronized manufacturing

9. [3] Filosofi Dasar OPT dan TOC THE GOAL “Make money in the present as well as in the future” (Goldratt and Cox, 1986) Cara : Meningkatkan throughput Reduksi inventori Memangkas biaya operasi yang tidak perlu Sebagai bentuk pengendalian produksi : Bottleneck System

10. [4] Prinsip Constraint dalam OPT Bottleneck Suatu fenomena dimana kapasitas sumber daya kurang dari atau sama dengan permintaan pasar (demand market) Suatu sumber berkendala throughput Capacity Constrained Resource (CC R ) Suatu sumber yang memiliki bottleneck sebagai akibat dari utilitas yang tidak efisien

11. [5] Premise OPT Bottleneck Fasilitas, fungsi, departemen atau sumber daya yang mempunyai kapasitas (laju produksi) kurang dari permintaan (demand) yang dibebankan padanya Dasar untuk penjadwalan dan perencanaan kapasitas Utilitas maksimum Non Bottleneck Dijadwalkan untuk “melayani” bottleneck Dapat merupakan stasiun kerja idle

12. [6] OPT Rules Keseimbangan aliran bukan kapasitas Constraint menentukan nonbottleneck utilization Utilitas dan aktivasi suatu sumber merupakan hal yang berbeda Satu jam hilang (pemborosan) pada bottleneck adalah satu jam hilang (pemborosan) pada seluruh sistem Satu jam penghematan pada nonbottleneck merupakan hal yang tidak berguna Bottleneck menentukan throughput dan inventori sistem Transfer batch tidak harus sama dengan process batch Process batch merupakan variabel bukan fixed Jadwal produksi dibuat dengan memperhatikan semua kendala. Lead time adalah sebagai hasil jadwal produksi dan tidak dapat ditentukan sebelumnya.

13. Ilustrasi Identifikasi Bottleneck Job shop mempunyai mesin Lathe (1 unit), Mill (1 unit), dan Drill (2 unit) menghasilkan 2 jenis produk A ( 2 komponen di Drill dan 2 komponen di Lathe) dan B (2 komponen di Mill dan 1 komponen di Lathe). Urutan Produksi: D + L  A M + L  B Dioperasikan 3 shift per hari (1440 menit). Demand sebesar 300 unit A per hari dan 50 unit B per hari.

14. Ilustrasi Identifikasi Bottleneck: Tabel Perhitungan Unit Processing Time Unit Required Assembly Total Processing Time Available Utilization A B A B A B Total Assembly 2 4 1 1 600 200 800 1440 55.65% Drill 4 2 2400 2400 2880 83.33% Lathe 3 3 2 1 1800 150 1950 1440 135.42% Mill 10 2 1000 1000 1440 69.44%

15. Ilustrasi Identifikasi Bottleneck: Revisi (Implementasi Rule no.2,3,4,5) Sistem Produksi seharusnya menghasilkan 215 A dan 50 B yaitu dengan mengurangi utilitas lathe menjadi 100% Unit Processing Time Unit Required Assembly Total Processing Time Available Utilization A B A B A B Total Assembly 2 4 1 1 430 200 630 1440 43.75% Drill 4 2 1720 1720 2880 59.72% Lathe 3 3 2 1 1290 150 1440 1440 100.00% Mill 10 2 1000 1000 1440 69.44%

16. Implement asi OPT Rules Rule 2: Utilisasi Lathe akan 100% . U tilisa si mesin lain akan turun Rule 3: A ktivasi suatu resource dapat berbeda pada level utilisasi yang berbeda Rule 4: Karena operasi lathe sekarang pada kapasitas penuh , kapanpun kehilangan di sini akan menurunkan throughpu t lantai produksi Rule 5: Mencoba mengoperasikan stasiun kerja nonbottleneck lebih efisien tidak akan berkontribusi sesuatu kepada throughput

17. Implementasi OPT Rule 7 Setiap operasi memerlukan satu m enit per unit Kasus 1 : pro s es batch 10 sama dengan transfer batch Kasus 2: pro s es batch 10 tetapi transfer batch 5 Dengan membuat transfer batch lebih kecil daripada production batch , maka lead time produksi tereduksi dari 30 menit menjadi 20 m enit. O1 O2 O3 10 20 30 Tr 10 Tr 10 Process Time O3 5 10 20 Tr 5 Tr 5 Process Time O2 O1 17

18. [7] Constraints/Kendala “Anything that limits a system from achieving higher performance in attaining its goal ” Segala sesuatu yang membatasi performansi sistem dalam mencapai tujuannya.

19. Jenis Constraints Internal resource constraint Bottleneck klasik: mesin, operator, tools Market constraint Demand market kurang dari kapasitas produksi Policy constraint Rate production (laju produksi) tetapi tidak termasuk tambahan seperti overtime (lembur)

20. [8] Pengukuran Performansi TOC DASAR 3 ukuran performansi TOC 5 langkah fokus TOC

21. (8a) Tiga Ukuran Performansi TOC Throughput Kecepatan menghasilkan uang dari penjualan Produk tidak terjual adalah bukan throughput Inventory Uang yang diinvestasikan pada barang yang tak dijual Ukuran inventory hanya biaya material tanpa biaya tenaga kerja dan overhead Operating expense Uang untuk mengubah inventory menjadi throughput termasuk semua biaya tenaga kerja, overhead dan biaya yang lain Fokus: profit organisasi (Return Of Investment) (berbeda dengan konsep akuntansi klasik: profit produk, ongkos produk)

22. (8b) Lima Langkah Fokus TOC Identifikasi kendala sistem (mungkin beberapa) Tentukan bagaimana memanfaatkan kendala (yang signifikan lebih dulu) Tunda memikirkan hal-hal lain (ada prioritas) Utamakan perhatian pada kendala (dalam pencarian solusi) untuk meningkatkan performansi dan mencapai tujuan Jika pada salah satu langkah tadi kendala terpecahkan, ulangi langkah 1

23. [9] Instrumen Analisis Penerapan TOC Instrumen terpenting untuk menerapkan lima Langkah focus TOC/OPT adalah: Drum buffer rope (DBR) Buffer management VAT Analysis Effect-cause-effect analysis tree Evaporating clouds

24. (9a) Penerapan TOC: DBR Drum-Buffer-Rope (DBR): The generalized process used to manage resources to maximize throughput [APICS Dictionary] Drum Laju produksi (rate or pace of production) yang ditentukan oleh sumber kendala Buffer Optimasi laju sumber kendala dengan persediaan Ukuran Buffer: waktu baku yang diperlukan oleh bottleneck untuk memproses semua item dalam buffer Rope: Proses komunikasi dari constraint ke suatu operasi yang mengatur material yang dihasilkan untuk mendukung constraint Laju sumber lain dikendalikan dari sumber kendala (rope)  feedback control system

25. DBR Technique Raw Material 1 2 m BN n Customer … … Information Feedback (rope) Buffer (time) Drum Bottleneck Raw Material Dispatching Point

26. DBR Technique 2 Feedback Loops Raw Material 1 2 m CCR n Customer … … Information Feedback (rope) Buffer (time) Drum Bottleneck Raw Material Dispatching Point 1 2 3 Backward Scheduling Forward Scheduling Buffer (finished good) Schedule CCR Information Feedback (rope)

27. Drum Buffer Rope Tidak ada dasar teori untuk menetapkan ukuran buffer ; cara terbaik dengan melakukan eksperimen 4 Langkah penjadwalan: Identifikasi constraint Penjadwalan constraint Penentuan ukuran buffer constraint Penentuan ukuran buffer shipping

28. (9b) Penerapan TOC: Buffer Management Penyediaan buffer stock sebelum sumber kendala (BN) Manfaat : menjaga level throughput memberikan informasi pengendalian

29. (9c) Penerapan TOC: VAT Analysis Analisis struktur dan aliran raw material sampai finished product untuk memperkirakan letak kendala T plant Kendala ada pada seluruh tahap V plant Kendala umumnya sekitar produk jadi: - customer service - inventory produk jadi A plant Kendala umumnya di proses dan bahan: - pengendalian proses - in process inventory

30. (9d) Penerapan TOC: Effect – Cause – Effect Tree Diagram pohon untuk menemukan sebab dari sebuah akibat , dan selanjutnya mencari akibat lain dari sebab yang sama Contoh: m ereduksi biaya in process inventory Holding Cost Setup Cost Batch Size Effects Effects Causes

31. (9e) Penerapan TOC: Evaporating Cloud Method Metode grafis untuk menggambarkan konflik dalam suatu sebab , untuk mencari win-win solution Contoh: m ereduksi biaya in process inventory Effect Effect Cause Cause conflicts

32. Win-Win Solution Contoh: mereduksi biaya in process inventory Mengusahakan ukuran batch dapat diubah-ubah sesuai tahap operasi process batch besar, transfer batch kecil Holding Cost Setup Cost Larger Batch Size Smaller Batch Size konflik

33. Manajemen Berdasar TOC Untuk menjawab 3 Management Questions ? What to change? Change to what? How to change?

34. Perbedaan Manajemen Klasik v.s. TOC MANAJEMEN KLASIK: Didasarkan pada: Constraint components Selanjutnya hanya diperlukan release schedule PENDEKATAN TOC: Didasarkan pada: Constraint resources Selanjutnya diperlukan release dan shipping schedule

35. [10] Penyusunan MPS Berbasis TOC MPS (Master Production Schedule) Rencana produksi tingkat menengah Jadwal kapan dan sejumlah berapa setiap item harus diadakan Untuk memenuhi demand/demand forecast

36. Perbedaan MPS pada Strategi Penempatan Produk end end end raw raw raw MPS MPS MPS Make to Stock Assemble to Order Make/Engineer to Order MPS: end products MPS: sub-assemblies MPS: raw material

37. Ilustrasi: MPS Produk A, B, C Period 1 2 3 4 . . . 20 Product A Demand forecast 150 165 MPS 200 100 Projected on Hand 20 20 70 5 Product B Demand forecast 75 175 100 MPS 200 100 Projected on Hand 100 25 50 50 Product C Demand forecast 80 MPS 100 Projected on Hand 50 50 70 70

38. MPS Pada Pendekatan TOC Tentukan constraint work center melalui analisis kapasitas Tentukan item-item yang diproses melalui constraint tersebut Hitung kontribusi profit tiap item tsb. berbasis pemakaian constraint Gunakan prioritas untuk menjadwalkan pemrosesan item tersebut Jadwalkan produk akhir yang routing-nya tidak melalui constraint Buat release schedule secara backward dari constraint Buat shipping schedule secara forward dari constraint

39. Kesimpulan OPT-TOC dan DBR merupakan model prosedural sistem produksi berdasarkan beban stasiun kerja bottleneck atau sistem bottleneck DBR merupakan salah satu penerapan prinsip OPT-TOC Permasalahan yang menjadi fokus solusi pada TOC dan DBR adalah penyelesaian masalah pada constraint/kendala

40. Pertanyaan, Komentar, Tanggapan???

41. Tutorial: Latihan Menjawan soal Latihan dari referensi: Sipper and Bulfin (1997); hal. 589, problem 10.56 to 10.66 41

42. Tutorial 1a Suatu sistem manufaktur mempunyai fasilitas Assembly (2 unit) mesin Turning (2 unit), Freis (2 unit), dan Gerinda (2 unit) menghasilkan 3 jenis part A (3 komponen di Turning, 1 komponen di Freis, dan 2 komponen di Gerinda) dan B (2 komponen di Freis dan 1 komponen di Gerinda) sedangkan C (1 komponen di Turning dan 1 komponen di Gerinda). Masing-masing jenis part akan dirakit pada fasilitas Assembly. Sistem manufaktur tersebut beroperasi selama 2 shift per hari dengan 8 jam setiap shiftnya. Diketahui waktu proses (dlm. menit) setiap part pada setiap mesin serta volume permintaan setiap part sbb.: Identifikasi constraint (bottleneck) dan Analisis TOC! Per fasilitas nilai [4] dan revisi [4] Fasilitas Waktu proses (menit/part) A B C Assembly 3 3 2 Turning 5 - 4 Freis 1,5 2 - Gerinda 1 2 6 Demand (unit/shift) 200 50 10

43. Tutorial 1b Diimplementasikan DBR dengan menggunakan container kapasitas 50 unit. Persentase safety stock setiap part berdasarkan selisih kelebihan total waktu operasi pada kondisi ideal stasiun kerja constraint 100% dari kondisi sebelum revisi. Tentukan: Tentukan ukuran buffer constraint [3] Jumlah Kanban yang diperlukan untuk setiap part. [3]

44. Jawab: Tabel Perhitungan Waktu Proses Jumlah Part/Assembly Total Waktu Proses Available Utilitas A B C A B C A B C Total Assembly Turning Freis Gerinda

45. Jawab: Tabel Perhitungan dan Revisi Waktu Proses Jumlah Part/Assembly Total Waktu Proses Available Utilitas A B C A B C A B C Total Assembly Turning Freis Gerinda

46. Tutorial 2a Suatu sistem manufaktur mempunyai fasilitas Assembly (1 unit) mesin Turning (3 unit), Freis (2 unit), dan Gerinda (2 unit) menghasilkan 3 jenis part A (3 komponen di Turning, 1 komponen di Freis, dan 2 komponen di Gerinda) dan B (2 komponen di Freis dan 1 komponen di Gerinda) sedangkan C (1 komponen di Turning dan 1 komponen di Gerinda). Masing-masing jenis part akan dirakit pada fasilitas Assembly. Sistem manufaktur tersebut beroperasi selama 2 shift per hari dengan 8 jam setiap shiftnya. Diketahui waktu proses (dlm. menit) setiap part pada setiap mesin serta volume permintaan setiap part sbb.: Identifikasi constraint (bottleneck) dan Analisis TOC! Per fasilitas nilai [4] dan revisi [4] Fasilitas Waktu proses (menit/part) A B C Assembly 2 2 3 Turning 3,5 - 10 Freis 1,5 4 - Gerinda 5 3 1 Demand (unit/shift) 50 100 80

47. Tutorial 2b Diimplementasikan DBR dengan menggunakan container kapasitas 70 unit. Persentase safety stock setiap part berdasarkan selisih kelebihan total waktu operasi pada kondisi ideal stasiun kerja constraint 100% dari kondisi sebelum revisi. Tentukan: Tentukan ukuran buffer constraint [3] Jumlah Kanban yang diperlukan untuk setiap part. [3]

48. Jawab: Tabel Perhitungan dan Revisi Waktu Proses Jumlah Part/Assembly Total Waktu Proses Available Utilitas A B C A B C A B C Total Assembly Turning Freis Gerinda

49. Tutorial 3a Suatu sistem manufaktur mempunyai fasilitas Assembly (1 unit) mesin Turning (2 unit), Freis (3 unit), dan Gerinda (1 unit) menghasilkan 3 jenis part X (2 komponen di Turning, dan 3 komponen di Gerinda) dan Y (2 komponen di Turning, 1 komponen di Freis dan 2 komponen di Gerinda) sedangkan Z (2 komponen di Turning dan 3 komponen di Freis). Masing-masing jenis part akan dirakit pada fasilitas Assembly. Sistem manufaktur tersebut beroperasi selama 3 shift per hari dengan 8 jam setiap shiftnya. Diketahui waktu proses (dlm. menit) setiap part pada setiap mesin serta volume permintaan setiap part sbb.: Identifikasi constraint (bottleneck) dan Analisis TOC! Per fasilitas nilai [4] dan revisi [4] Fasilitas Waktu proses (menit/part) X Y Z Assembly 3 2 2 Turning 2,8 1,5 3,6 Freis - 7,1 5,2 Gerinda 5,7 2,2 - Demand (unit/shift) 25 40 75

50. Tutorial 3b Diimplementasikan DBR dengan menggunakan container kapasitas 22 unit. Persentase safety stock setiap part berdasarkan selisih kelebihan total waktu operasi pada kondisi ideal stasiun kerja constraint 100% dari kondisi sebelum revisi. Tentukan: Tentukan ukuran buffer constraint [3] Jumlah Kanban yang diperlukan untuk setiap part. [3]

51. Jawab: Tabel Perhitungan dan Revisi Waktu Proses Jumlah Part/Assembly Total Waktu Proses Available Utilitas X Y Z X Y Z X Y Z Total Assembly Turning Freis Gerinda

52. Tutorial 4a Suatu sistem manufaktur mempunyai fasilitas Assembly (1 unit) mesin Turning (3 unit), Freis (1 unit), dan Gerinda (1 unit) menghasilkan 3 jenis part X (2 komponen di Turning, dan 3 komponen di Gerinda) dan Y (2 komponen di Turning, 1 komponen di Freis dan 2 komponen di Gerinda) sedangkan Z (2 komponen di Turning dan 3 komponen di Freis). Masing-masing jenis part akan dirakit pada fasilitas Assembly. Sistem manufaktur tersebut beroperasi selama 3 shift per hari dengan 8 jam setiap shiftnya. Diketahui waktu proses (dlm. menit) setiap part pada setiap mesin serta volume permintaan setiap part sbb.: Identifikasi constraint (bottleneck) dan Analisis TOC! Per fasilitas nilai [4] dan revisi [4] Fasilitas Waktu proses (menit/part) X Y Z Assembly 3 2 2 Turning 8,8 5,3 1,4 Freis - 3,8 4,5 Gerinda 3,4 1,8 - Demand (unit/shift) 50 20 40

53. Tutorial 4b Diimplementasikan DBR dengan menggunakan container kapasitas 65 unit. Persentase safety stock setiap part berdasarkan selisih kelebihan total waktu operasi pada kondisi ideal stasiun kerja constraint 100% dari kondisi sebelum revisi. Tentukan: Tentukan ukuran buffer constraint [3] Jumlah Kanban yang diperlukan untuk setiap part. [3]