Penjadwalan Jangka Pendek (Short-term Scheduling)

Penjadwalan Jangka Pendek

(Short-term Scheduling)

2

Referensi Utama



Scheduling Algorithm, Peter Brucker, Springer,

Implikasi Strategis dari Penjadwalan

Jangka Pendek



Dengan menjadwalkan secara efektif maka perusahaan

mendayagunakan aset secara efektif dan membuat

kapasitas yang lebih besar dalam setiap Rupiah yang

diinvestasikan yang pada akhirnya, Biaya produksi yang

lebih rendah



Dengan bertambahnya kapasitas dan flexibilitas berakibat

pada pengiriman yang lebih cepat yang pada akhirnya

berimplikasi pada pelayanan konsumen yang lebih baik



Penjadwalan yang baik merupakan sebuah competitive

advantage yang berkontribusi pada

dependable delivery

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

5 RM A RM C RM E RM F R2-4 R2-5 R3-9 _R2-15 R4-18 R3-12 R4-20 15 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 RM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 FG R1 R2 R3 R4 R5 15 120 60 30 0 Resource SU Setup times for resources WIP

Unit

Menit/Unit

6

Capacity Planning, Aggregate Scheduling, Master

Schedule, and Short-Term Scheduling

Capacity Planning 1. Facility size 2. Equipment procurement Aggregate Scheduling 1. Facility utilization 2. Personnel needs 3. Subcontracting Master Schedule 1. MRP

2. Disaggregation of master plan

Long-term

Intermediate-term

Short-term

Intermediate-term

Short-term Scheduling 1. Work center loading 2. Job sequencing

Production System-Decision Hierarchy

Inputs Process Outputs Planning

Horizon  Long Range Economic Forecasts

 Financial Choices

Strategic Planning

 Operating Facilities

 Product Line (Families)

 Technologies

Years

Processing Technologies/Efficiency

Medium Range Product

Family Forecasts Machine 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 Shop Floor Control  Machine Priorities  Job Status  Labor Reporting

 Material Handling Tasks

Real Time – Minutes

8



Rumah Sakit



Ruang Operasi



Universitas



Ruang Kelas



Pabrik



Produksi

© 1984-1994 T/Maker Co.

Forward and Backward Scheduling



Forward

scheduling

:

Jadwal

ditentukan

berdasarkan kebutuhannya yang telah diketahui



Pekerjaan dilakukan berdasarkan pesanan konsumen



Jadwal dapat dipenuhi walaupun batas waktunya

terlewati



Sering menimbulkan adanya WIP



Backward scheduling

: Jadwal ditentukan berdasar

batas waktu operasi terakhir; schedules jobs in

reverse order



Banyak digunakan di sistem manufaktur, katering dan

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

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

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

 Over Capacity Worker is a worker which has µ Capacity > the ʎ arrival rate of material

and causing low utility (utility is less than 50%)

 Capacity Constrained Worker (CCW) is a worker which has µ < ʎ and causing high

workload 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% and

100%)

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

Proportion of Worker Performance

Evaluation (Ushada et al., 2014)

No

Food Industry

Normal (%)

CCW (%)

Over Capacity

(%)

1.

Tempe

20

60

20

2.

Bakpia

60

40

0

3.

Fish Chips

20

60

20

Sistem Penjadwalan Pekerja/Mesin Di UKM

(Ushada et al., 2014)

Total Mood Disturbance Heart Rate Workplace Temperature Relative Humidity Light Intensity Noise Level 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

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

p_j : WAKTU UNTUK MEMPROSES PEKERJAAN j.

Release Time: Waktu dimana sebuah pekerjaan siap untuk diproses

r_j : RELEASE TIME (OR RELEASE DATE) DARI PEKERJAAN j. Completion Time: Waktu dimana sebuah pekerjaan telah diselesaikan

C_j: WAKTU UNTUK MENYELESAIKAN PEKERJAAN j

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

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

Slack Time: Waktu tersisa akibat perbedaan antara due date

dan processing time

SLj = d_j - p_j: SLACK TIME PEKERJAAN j

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

LATENESS, Lj = Cj – dj (Lj < 0 DENOTES EARLINESS) Tardiness: Ukuran dari positive Lateness

TARDINESS, Tj = max{0, Lj}

Earliness: Ukuran dari negative Lateness:

EARLINESS, Ej = max{0, - Lj}

Flow Time: Waktu rentang yang tersedia saat dimana sebuah pekerjaan tersedia untuk diproses dan saat dimana pekerjaan telah diselesaikan (Sama dengan processing time ditambah

waiting 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 j j s

p

M

1

18

Penjadwalan Job Shop



Disaggregasi

Master

Production

Schedule

(MPS)/jadwal induk produksi



Merinci aktivitas berdasarkan fase waktu

(Mingguan, harian, dan setiap jam).



Mengendalikan

kemajuan

pesanan

pekerjaan,

mempercepat

pesanan,

dan

penyesuaian kapasitas.

Penjadwalan Job Shop



Penjadwalan dan sistem kendali harus mampu:



Mengalokasikan pesanan, mesin peralatan dan tenaga

kerja ke stasiun kerja atau lokasi lain yang telah

ditentukan.



Menentukan urutan (sequence) kinerja pesanan.



Pemberian perintah kerja kepada sistem produksi.



Menjaga dan mengendalikan aktifitas produksi untuk

mereview status pesanan dan mempercepat order-order

pesanan yang akan datang atau yang bersifat kritis.



Revisi jadwal untuk menandakan perubahan dalam

status pesanan.



Menjamin

kebutuhan

pengendalian

kualitas

tetap

20

Classification of Scheduling Problem



Job Shop Data: Single Processor



Job Shop Characteristic: Precedence relation,

Occurrence, Paralel and Series



Flow Shop

n PEKERJAAN 1 MESIN 1 2 3 4 n MESIN

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

TIMES

PADA SETIAP PEKERJAAN.

Chart for Sequencing & Scheduling

S

T

W

T

F

S

Day

Job

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

24

Production Control

Production

Which job do

I run next?

Dispatch List

Order Part Due Qty

XYZ 6014 123 100

ABC 6020 124 50

Job Packet

Job XYZ

Order

release

Sequencing Challenge

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

26

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Job (in order of arrival Processing Time (days) Due Date (days hence) A 3 5 B 4 6 C 2 7 D 6 9 E 1 2

Mari kita asumsikan bahwa ada 5 pekerjaan yang akan dijadwalkan dengan informasi processing time dan due dates sebagai berikut:

Job (in order of arrival

Processing Time (days)

Due Date

(days hence) Start Job Time Finish

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

28

Job

Processing

Time (days)

Due Date

(days)

E

1

2

0 + 1 = 1

C

2

7

1 + 2 = 3

A

3

5

3 + 3 = 6

B

4

6

6 + 4 = 10

D

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

Job

Processing

Time (days)

Due Date

(days)

E

1

2

0 + 1 = 1

A

3

5

1 + 3 = 4

B

4

6

4 + 4 = 8

C

2

7

8 + 2 = 10

D

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

30

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Job

Processing

Time (days)

Due Date

(days)

E

1

2

0 + 1 = 1

D

6

9

1 + 6 = 7

C

2

7

7 + 2 = 9

B

4

6

9 + 4 = 13

A

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

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Job

Processing

Time (days)

Due Date

(days)

D

6

9

0 + 6 = 6

C

2

7

6 + 2 = 8

A

3

5

8 + 3 = 11

E

1

2

11 + 1 = 12

B

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

32

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Job

Processing

Time (days)

Due Date

(days)

E

1

2

0 + 1 = 1

A

3

5

1 + 3 = 4

B

4

6

4 + 4 = 8

D

6

9

8 + 6 = 14

C

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

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Scheduling Rule Total Completion Time (days) Average Completion Time (days) Average tardiness (days)

FCFS

50

10.0

4.6

SPT

36

7.2

2.4

EDD

39

7.8

2.4

LCFS

46

9.2

4.0

Random

53

10.6

5.4

STR

43

8.6

3.2

34

Penjadwalan n Pekerjaan pada 1 Mesin

Scheduling Rule Total Flow Time (days) Average Flow Time (days) Average Lateness (days) FCFS 50 10.0 4.2 SPT 36 7.2 1.4 EDD 39 7.8 2 LCFS 46 9.2 3.4 Random 53 10.6 4.8 STR 43 8.6 2.8

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