Top Banner
1 Penjadwalan Jangka Pendek (Short-term Scheduling)
35

Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

Mar 06, 2019

Download

Documents

phamnga
Welcome message from author
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
Page 1: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

1

Penjadwalan Jangka Pendek

(Short-term Scheduling)

Page 2: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

2

Referensi Utama

Scheduling Algorithm, Peter Brucker, Springer,Fifth Edition

Page 3: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

3

Implikasi Strategis dari Penjadwalan Jangka Pendek

Dengan menjadwalkan secara efektif maka perusahaanmendayagunakan aset secara efektif dan membuatkapasitas yang lebih besar dalam setiap Rupiah yangdiinvestasikan yang pada akhirnya, Biaya produksi yanglebih rendah

Dengan bertambahnya kapasitas dan flexibilitas berakibatpada pengiriman yang lebih cepat yang pada akhirnyaberimplikasi pada pelayanan konsumen yang lebih baik

Penjadwalan yang baik merupakan sebuah competitiveadvantage yang berkontribusi pada dependable delivery

Page 4: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

4

Competitive Advantage: Overall Equipment Effectiveness

A (Availability rate)

= Uptime/Total Availability Rate

P (Performance rate)

= Actual Output/Standard Output

Q (Quality rate)

= Good Output/Actual Output

OEE = A x P x Q

Page 5: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

5RM A RM C RM E RM F

R2-4 R2-5 R3-9 R2-15

R4-18 R3-12

R4-2015

10

R1-28 R1-14

R2-4

25

R2-15 R1-6

R3-15

R4-20 R5-9 R4-7

R3-18 R3-6 R3-10

40 50 40

A B C D E F

RM

1

2

3

4

5

6

7

8

9

FG

R1

R2

R3

R4

R5

15

120

60

30

0

ResourceSU

Setup times for resources

WIP

Unit

Menit/Unit

Page 6: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

6

Capacity Planning, Aggregate Scheduling, Master Schedule, and Short-Term Scheduling

Capacity Planning1. Facility size2. Equipment procurement

Aggregate Scheduling1. Facility utilization2. Personnel needs3. Subcontracting

Master Schedule1. MRP2. Disaggregation of master plan

Long-term

Intermediate-term

Short-term

Intermediate-term

Short-term Scheduling1. Work center loading2. Job sequencing

Page 7: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

7

Production System-Decision Hierarchy

Inputs Process Outputs Planning Horizon

Long Range Economic Forecasts Financial Choices

StrategicPlanning

Operating Facilities Product Line (Families) Technologies

Years

Processing Technologies/EfficiencyMedium Range Product Family ForecastsMachine Schedules

Aggregate Production Planning

Production Level Workforce Level Family Inventories

Months

Production Levels Workforce Levels Current Inventory Status Changeover Times and Costs Item Forecasts

Disaggregation Master Production Schedule (MPS) - Final Assembly by item

Item Inventories

Weeks

MPS Bill of Materials Process Plans

Production Scheduling

Job Priorities Order Releases Machine Schedules

Days-Shift

Labor Status Machine Status Job Priorities Order Releases Machine Schedules

Shop Floor Control

Machine Priorities Job Status Labor Reporting Material Handling Tasks Load/Prices/Unload Authorization

Real Time –Minutes

Page 8: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

8

Rumah Sakit Ruang Operasi

Universitas Ruang Kelas

Pabrik Produksi

© 1984-1994 T/Maker Co.

Contoh Perjadwalan Jangka Pendek

Page 9: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

9

Forward and Backward Scheduling

Forward scheduling: Jadwal ditentukanberdasarkan kebutuhannya yang telah diketahui Pekerjaan dilakukan berdasarkan pesanan konsumen

Jadwal dapat dipenuhi walaupun batas waktunyaterlewati

Sering menimbulkan adanya WIP

Backward scheduling: Jadwal ditentukan berdasarbatas waktu operasi terakhir; schedules jobs inreverse order Banyak digunakan di sistem manufaktur, katering dan

penjadwalan bedah operasi di rumah sakit

Page 10: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

10

Berhubungan dengan waktu dari suatu operasi

Fokus jangka pendek: Jam, Harian, Mingguan

Types

Hari ini Batas Waktu

B E

Forward Scheduling

Hari ini Batas Waktu

B E

Backward Scheduling

Penjadwalan Jangka Pendek

Page 11: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

11

Tujuan Penjadwalan Jangka Pendek

Minimasi completion time

Minimasi Flow Time

Maksimisasi utilization (Mengefektifkan penggunaan tenaga kerja dan mesin)

Minimasi WIP inventory (Menjaga tingkat persediaan tetap rendah)

Minimasi customer wait time

Minimasi average lateness

Minimasi average tardiness, dan lain-lain

Page 12: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

Worker: Utilization Evaluation (Ushada et al., 2014)

Over Capacity Worker is a worker which has µ Capacity > the ʎ arrival rate of materialand causing low utility (utility is less than 50%)

Capacity Constrained Worker (CCW) is a worker which has µ < ʎ and causing highworkload and high risk to hazard (Utility is more than 100%)

Normal Worker is a worker which has µ close or equal to ʎ (Utility is between 50% and100%)

Worker status is difficult to be derived due to the complexity of Motion and Time Studyto measure the µ Capacity

Fish Chips Bakpia Tempe Crackers

Page 13: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

Proportion of Worker Performance Evaluation (Ushada et al., 2014)

13

No Food Industry Normal (%) CCW (%) Over Capacity

(%)

1. Tempe 20 60 20

2. Bakpia 60 40 0

3. Fish Chips 20 60 20

4. Crackers 40 30 30

Page 14: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

Sistem Penjadwalan Pekerja/Mesin Di UKM (Ushada et al., 2014)

Total Mood

Disturbance

Heart Rate

Workplace Temperature

Relative Humidity

Light Intensity

NoiseLevel

Worker Performance Evaluation

Workplace Maintenance

Environment Set Point

Before Working

After Working

Rapid Measuremen

t

Daily Check-in/Check-out

Workplace Measurement

Worker Measurement

Worker Shift Scheduling

Worker Assignment

Data Logger1

Data Logger2

Data Logger3

Data Logger4

Data Logger5

Page 15: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

15

Machine: Productive and Non-productive Time

Page 16: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

16

Processing Time: Waktu yand diestimasi untuk menentukan berapa lama yang diperlukan untuk menyelesaikan suatu pekerjaan (Termasuk setup time)

pj : WAKTU UNTUK MEMPROSES PEKERJAAN j.

Release Time: Waktu dimana sebuah pekerjaan siap untuk diproses

rj : RELEASE TIME (OR RELEASE DATE) DARI PEKERJAAN j.

Completion Time: Waktu dimana sebuah pekerjaan telah diselesaikan

Cj : WAKTU UNTUK MENYELESAIKAN PEKERJAAN j

Due Date: Batas waktu yang telah ditentukan untuk sebuah pekerjaan yang akan dipahami sebagai Tardy

dj : DUE TIME (OR DUE DATE) DARI PEKERJAAN j.

Slack Time: Waktu tersisa akibat perbedaan antara due datedan processing time

SLj = dj - pj: SLACK TIME PEKERJAAN j

Istilah yang harus dimengerti (Scheduling Objectives):

Page 17: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

17

Lateness: Perbedaan antara completion time dan due date dari sebuah pekerjaan.

LATENESS, Lj = Cj – dj (Lj < 0 DENOTES EARLINESS)

Tardiness: Ukuran dari positive LatenessTARDINESS, Tj = max{0, Lj}

Earliness: Ukuran dari negative Lateness:EARLINESS, Ej = max{0, - Lj}

Flow Time: Waktu rentang yang tersedia saat dimana sebuahpekerjaan tersedia untuk diproses dan saat dimana pekerjaantelah diselesaikan (Sama dengan processing time ditambahwaiting time sebelum dilakukan pemrosesan)

FLOW TIME, Fj = Cj – rj (Fj > 0).

Makespan: Waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan seluruh set pekerjaan

MAKESPAN = Cmax = max{Cj} or

n

jjs pM

1

Page 18: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

18

Penjadwalan Job Shop

Disaggregasi Master Production Schedule(MPS)/jadwal induk produksi

Merinci aktivitas berdasarkan fase waktu(Mingguan, harian, dan setiap jam).

Mengendalikan kemajuan pesananpekerjaan, mempercepat pesanan, danpenyesuaian kapasitas.

Page 19: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

19

Penjadwalan Job Shop

Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga

kerja ke stasiun kerja atau lokasi lain yang telahditentukan.

Menentukan urutan (sequence) kinerja pesanan.

Pemberian perintah kerja kepada sistem produksi.

Menjaga dan mengendalikan aktifitas produksi untukmereview status pesanan dan mempercepat order-orderpesanan yang akan datang atau yang bersifat kritis.

Revisi jadwal untuk menandakan perubahan dalamstatus pesanan.

Menjamin kebutuhan pengendalian kualitas tetapterpenuhi.

Page 20: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

20

Classification of Scheduling Problem

Job Shop Data: Single Processor

Job Shop Characteristic: Precedence relation,Occurrence, Paralel and Series

Flow Shop

Optimality Criteria: Objective Function

Page 21: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

21

n PEKERJAAN 1 MESIN

12

3

4 n

MESIN

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Page 22: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

22

n PEKERJAAN YANG BERBEDA AKAN DIPROSES SEBUAH UNIT (m = 1) MESIN.

KEPUTUSAN YANG TEPAT:

• SEQUENCING: URUTAN, PEKERJAAN MANA YANG AKAN DIDAHULUKAN.

• SCHEDULING: PENUGASAN START AND COMPLETION TIMESPADA SETIAP PEKERJAAN.

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Page 23: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

23

Chart for Sequencing & Scheduling

S T W T F S

DayJob

Job A

Job B

Job C Actual work

Day 1

Day 2

Day 3

Day 4

Day 5

Day 6

Day 7

Gantt Chart menunjukan beban kerja relatif dalam sebuah fasilitas

Kelemahannya:

Tidak dapat diandalkan untuk aktivitas tak terduga

Harus diupdate secara teratur

Page 24: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

24

Production Control Production

Which job do I run next?

Dispatch ListOrder Part Due QtyXYZ 6014 123 100ABC 6020 124 50

Job Packet

Job XYZ

Order release

Sequencing Challenge

Page 25: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

25

Priority Rules for Dispatching Jobs

First Come, First Served

Pekerjaan pertama yang datang dalam sebuah stasiun kerja akan diproses pertama kali

Earliest Due Date

Pekerjaan yang mempunyai batas waktu yang lebih awal akan diproses pertama kali

Shortest Processing Time

Pekerjaan dengan waktu proses terpendek, akan diproses pertama kali

Last Come, First Served

Pekerjaan terakhir yang datang dalam sebuah stasiun kerja akan diproses pertama kali

Random Schedule

Pekerjaan mengalami sequence secara acak

Slack Time Remaining

Pekerjaan dengan slack time terkecil akan diproses pertama kali

FCFS

EDD

SPT

LCFS

RS

STR

Page 26: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

26

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Job (in order of arrival

Processing Time (days)

Due Date (days hence)

A 3 5B 4 6C 2 7D 6 9E 1 2

Mari kita asumsikan bahwa ada 5 pekerjaan yang akandijadwalkan dengan informasi processing time dan duedates sebagai berikut:

Page 27: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

27

Job (in order of arrival

Processing Time (days)

Due Date (days hence) Start Job Time Finish

A 3 5 0 + 3 3B 4 6 3 + 4 7C 2 7 7 + 2 9D 6 9 9 + 6 15E 1 2 15 + 1 16

FCFS Schedule

Total flow time = 3+7+9+15+16 = 50 days

Mean flow time = 50/5 = 10 days

Average days tardy/job = 23/5=4.6 days

Average days late/job = 21/5=4.2 days

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Page 28: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

28

Job

Processing

Time (days)

Due Date

(days)E 1 2 0 + 1 = 1C 2 7 1 + 2 = 3A 3 5 3 + 3 = 6B 4 6 6 + 4 = 10D 6 9 10 + 6 = 16

Flow Time

(days)

SPT Schedule

Total flow time = 1+3+6+10+16 = 36 days

Mean flow time = 36/5 = 7.2 days

Average days tardy/job = 12/5=2.4 days

Average days late/job = 7/5=1.4 days

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Page 29: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

29

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Job

Processing

Time (days)

Due Date

(days)E 1 2 0 + 1 = 1A 3 5 1 + 3 = 4B 4 6 4 + 4 = 8C 2 7 8 + 2 = 10D 6 9 10 + 6 = 16

Flow Time

(days)

EDD Schedule

Total flow time = 1+4+8+10+16 = 39 days

Mean flow time = 39/5 = 7.8 days

Average days tardy/job = 12/5=2.4 days

Average days late/job = 10/5=2.0 days

Page 30: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

30

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Job

Processing

Time (days)

Due Date

(days)E 1 2 0 + 1 = 1D 6 9 1 + 6 = 7C 2 7 7 + 2 = 9B 4 6 9 + 4 = 13A 3 5 13 + 3 = 16

LCFS Schedule

Flow Time

(days)

Total flow time = 1+7+9+13+16 = 46 days

Mean flow time = 46/5 = 9.2 days

Average days tardy/job = 20/5=4.0 days

Average days late/job = 17/5=3.4 days

Page 31: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

31

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Job

Processing

Time (days)

Due Date

(days)D 6 9 0 + 6 = 6C 2 7 6 + 2 = 8A 3 5 8 + 3 = 11E 1 2 11 + 1 = 12B 4 6 12 + 4 = 16

Flow Time

(days)

Random Schedule

Total Flow time = 6+8+11+12+16 = 53 days

Mean flow time = 53/5 = 10.6 days

Average days tardy/job = 27/5=5.4 days

Average days late/job = 24/5=4.8 days

Page 32: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

32

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Job

Processing

Time (days)

Due Date

(days)E 1 2 0 + 1 = 1A 3 5 1 + 3 = 4B 4 6 4 + 4 = 8D 6 9 8 + 6 = 14C 2 7 14 + 2 = 16

Flow Time

(days)

STR Schedule

Total Flow time = 1+4+8+14+16 = 43 days

Mean flow time = 43/5 = 8.6 days

Average days tardy/job = 16/5=3.2 days

Average days late/job = 14/5=2.8 days

Page 33: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

33

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Scheduling

Rule

Total

Completion

Time (days)

Average

Completion Time

(days)

Average tardiness

(days)

FCFS 50 10.0 4.6SPT 36 7.2 2.4EDD 39 7.8 2.4LCFS 46 9.2 4.0

Random 53 10.6 5.4STR 43 8.6 3.2

Page 34: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

34

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Scheduling

Rule

Total

Flow

Time (days)

Average

Flow Time

(days)

Average Lateness

(days)FCFS 50 10.0 4.2SPT 36 7.2 1.4EDD 39 7.8 2LCFS 46 9.2 3.4

Random 53 10.6 4.8STR 43 8.6 2.8

Page 35: Penjadwalan Jangka Pendek Short-term Scheduling · Penjadwalan Job Shop Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu: Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga kerja ke stasiun

35

1. SPT Schedule minimizes average Flow time on One

processor

2. SPT Schedule minimizes average lateness on one processor

3. SPT Schedule minimizes average tardiness on one

processor if all tasks have the same due date or if SPT

Schedule results in all tasks being tardy

4. EDD Schedule minimizes maximum lateness on one

processor

5. EDD Schedule minimizes average tardiness on one

processor if EDD schedule produces zero or one tardy jobs

Some points to remember: