Sistem Produksi

STRATEGIC CAPACITY MANAGEMENT

Kuliah ke-7: Selasa, 3 November 2015 Ruang K-209

Sispro/Sesi-7-3 Nov/2015//yd

BACA: • Strategic Capacity Management (Ch. 5; Operations & Supply Chain Management; Chase & Jacobs, 14th ed., 2014) • Pelajari contoh soal pp. 116-119 HW #4: 2, 5, 8, 9– Kumpul 10 Nov 2015

Pokok Bahasan

I. Pengantar

II. Kapasitas & Kalender Perencanaan

III. Kapasitas dalam Operasi & Rantai Suplai

IV. Economies & Diseconomies of Scale

V. Analisis Kapasitas

VI. Perhitungan Kebutuhan Kapasitas

VII. Decision Trees

Strategic Capacity Management

• Capacity: “……….kemampuan menahan, menerima, menyimpan, atau mengakomodasi.”

I. Pengantar

Secara umum, kapasitas didefinisikan sebagai:

atau “……….jumlah output yang dapat dicapai suatu sistem selama jangka waktu tertentu.

• Capacity dalam suatu konteks manajemen operasi: “……….jumlah input sumber daya yang tersedia relatif terhadap kebutuhan output untuk beberapa periode waktu tertentu.”

• Capacity adalah “kapabilitas dari pekerja, mesin, work center, plant, atau organisasi untuk menghasilkan output per periode waktu”….. (APICS Dictionary)

Capacity is a rate of doing work, not the quantity of work done.

• Capacity management dapat didefinisikan sebagai “fungsi pengembangan, pengukuran, monitoring, dan penyesuaian level kapasitas guna mengeksekusi jadwal produksi”. … Ini terdiri dari fungsi-fungsi perencanaan dan pengendalian.

• Beban (load), mewakili pekerjaan yang dilakukan dan direncanakan untuk proses tersebut pada suatu periode waktu.

Strategic capacity planning: “…… suatu pendekatan untuk menentukan level kapasitas keseluruhan dari sumber daya padat modal (capital intensive), mencakup fasilitas-fasilitas, peralatan, dan jumlah tenaga kerja secara keseluruhan.”

(Jacobs & Chase)

Contoh kapasitas: • Product outputs. Contohnya fasilitas yang menyediakan

2,000 jam produksi per tahun (50 minggu/tahun x 5 hari/ minggu x 8 jam/hari). Dari jam produksi tersebut, mungkin bisa dihasilkan 200 unit produk A, atau 350 unit produk B, atau gabungan dari produk A dan B.

• Resource inputs. Contohnya jumlah tempat tidur di

rumah sakit.

Perencanaan kapasitas berdasarkan waktu:

1. Kapasitas jangka panjang. Jangka waktunya 5 tahun, 10 tahun atau lebih. Sumber daya kapasitas yang dilihat adalah fasilitas, mesin, bangunan, dan jumlah pekerja secara keseluruhan. Ini merupakan ukuran kapasitas jangka panjang perusahaan.

2. Kapasitas jangka menengah. Periodenya dalam bulan atau kuartal untuk 6 s.d 18 bulan. Kapasitas ini dipengaruhi oleh penambahan peralatan kecil (minor), tambahan tools yang baru, subkontrak, tambahan tenaga kerja, PHK, dll.

3. Kapasitas jangka pendek. Periodenya harian atau mingguan. Jangka waktunya sampai satu bulan. Perhitungan kapasitas diperlukan untuk mengurangi variasi rencana dengan aktual. Penyesuaian dilakukan dengan alternatif lembur, transfer pekerja, perubahan routing produksi, dll.

Sasaran ‘strategic capacity planning’:

“……………. menentukan level kapasitas keseluruhan dari sumber-sumber padat modal (fasilitas, bangunan, mesin, dan pekerja), guna dapat menunjang strategi kompetitif perusahaan untuk jangka panjang.”

Keputusan kapasitas yang tepat berpengaruh pada: • Respons terhadap pelanggan • Lead time produksi • Biaya-biaya operasi • Kebijakan persediaan • Kemampuan bersaing perusahaan.

Bila kapasitas kurang, berdampak hilangnya pelanggan, dan menghambat pertumbuhan. Sebaliknya, bila kapasitas berlebihan, terjadi peningkatan persediaan, berkurangnya utilisasi pekerja, hilangnya peluang investasi, dll.

II. Kapasitas & Kalender Perencanaan

365 hari

Jumlah hari per tahun

Dikurangi: • Jumlah hari Sabtu

& Minggu (-2 X 52) = (-104)

250 hari

231 hari

• Jumlah hari libur (-11) Total: -115

Dikurangi jumlah hari operasi pabrik yang hilang:

- Listrik mati (-4) - Mesin rusak (-5)

- Pemeliharaan reguler (-5) -Lain-lain (-5)

Total: -19

Jumlah hari hilang: - Absen (-9) - Sakit (-10) - Pelatihan (-9) - Puasa )-4) - Hari hilang (-4) Total -36

195 hari

1560 jam

Jumlah hari operasi pabrik

Jumlah hari pekerja per

tahun

Jumlah hari kerja per

tahun

Jumlah Jam operasi pekerja

per tahun

8 jam/hari X 195 hari = 1,560 jam

64,01 unit/jam

Kapasitas Produksi (untuk target

produksi 100,000 unit/tahun)

100,000 unit/1,560 jam = 64.01 unit/jam

Mulai Selesai

Month Week Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun

JULY

27 2

123

3

124

5

125

6

126

28 9

127

10

128

11

129

12

130

13

131

29 16

132

17

133

18

134

19

135

20

136

30 23

137

24

138

25

139

26

140

27

141

31 30

142

31

143

1

144

2

145

3

146

Hari libur Kalender Perencanaan

4 7 8

14 15

21 22

28 29

4 5

III. Kapasitas dalam Operasi & Rantai Suplai

1. Utilisasi kapasitas. Ukuran dari seberapa dekat output terhadap ‘best operating level’ (dalam %).

Capacity utilization rate = Capacity used

Best operating level

2. Best operating level. Rancangan kapasitas untuk proses tertentu (level output dirancang untuk unit cost rata-rata yang minimum).

3. Capacity cushion. Jumlah kelebihan dari kapasitas yang dirancang terhadap jumlah permintaan.

Contoh perhitungan ‘rate’ utilisasi kapasitas:

Diketahui ‘best operating level’ 500 unit mobil per hari. Saat ini pabrik beroperasi pada level 480 unit mobil per hari.

Capacity utilization rate = 480/500 = 96%.

Best Operating Level

Contoh: Engineers merancang engines dan assembly lines

untuk dioperasikan pada kondisi yang ideal atau “best operating

level”, sehingga didapat output maksimum dengan “unit cost

rata-rata minimum”.

Underutilization

Best Operating Level

Average unit cost of output

Volume

Overutilization

IV. Economies & Diseconomies of Scale

Economies of Scale terjadi ketika biaya-biaya per unit-nya yang lebih kecil menghasilkan level output yang lebih tinggi. Anggapan ini benar, bila:

– Fixed costs dapat disebar pada jumlah unit yang lebih besar.

– Biaya produksi atau operasi tidak meningkat secara linear sesuai peningkatan level outputnya.

– Quantity discounts tersedia untuk pembelian material.

– Efisiensi operasi meningkat dengan bertambahnya pengalaman dari para pekerja.

Contoh Best Operating Level pada Hotel

100-unit plant

200-unit plant 300-unit

plant

400-unit plant

Volume

Average unit cost of output

Economies of Scale and the Experience Curve working

Diseconomies of Scale start working

Contoh Economies & Diseconomies of Scale

Capacity Focus

• Konsep focused factory yaitu fasilitas produksi yang memberikan hasil terbaik karena difokuskan pada tujuan produksi yang terbatas.

• Plants Within Plants (PWP), adalah bentuk focused factory, yaitu berupa area produksi dengan tujuan produksi yang spesifik, Contohnya, kelompok-kelompok produk:

- Produk A dengan volume tinggi dan standar - Produk B dengan volume rendah tapi

customize untuk setiap order. - dll.

Product Line A Assembly

Machine Shop B

Product Line B Assembly

• Volume tinggi • Variasi rendah • Skills rendah

• Volume rendah • Variasi tinggi • Skills tinggi

Contoh PWP

Capacity Flexibility

• Flexible Plants. Ciri-cirinya ‘zero changeover’ antar perpindahan produksi, menggunakan mesin bergerak, dinding pabrik yang mudah dibuka dan dipasang, penyesuaiannya mudah, dst.

• Flexible Process. Contoh dari flexible manufacturing

system (FMS), serta menerapkan konsep economies of scope yang dapat memproduksi produk yang bervariasi dengan biaya yang rendah.

• Flexible Workers. Memiliki pekerja yang memiliki

beberapa skills sehingga fleksibel untuk melakukan jenis pekerjaan yang berbeda.

V. Analisis Kapasitas

Pertimbangan dalam menambah kapasitas:

1. Menjaga keseimbangan sistem (system balance)

2. Sering atau tidaknya (frekuensi) penambahan kapasitas.

3. Penambahan kapasitas dari luar (external).

Unbalanced stages of production Units per

month

6,000

Stage 1 Stage 2 Stage 3

7,000 5,000

Menjaga keseimbangan sistem: Output tahap sebelum sebagai input yang sesuai dengan kebutuhan dari tahap sesudah.

Stage 1 Stage 2 Stage 3 Units per

month 6,000 6,000 6,000

Balanced stages of production

Pertimbangan dalam menambah kapasitas

1. Keseimbangan sistem (system balance)

2. Frekuensi penambahan kapasitas

Dua jenis biaya untuk menambah kapasitas: • Menaikkan kapasitas terlalu sering menjadi mahal,

karena: - Biaya langsung (direct costs), misalnya biaya-biaya

untuk mengganti peralatan yang lama, biaya untuk pelatihan pekerja dalam menggunakan peralatan baru, dll.

- Membeli mesin dan peralatan yang baru. - Opportunity costs pabrik tidak beroperasi selama

masa penggantian • Sebaliknya, peningkatan kapasitas yang jarang juga

mahal.

Frequent vs. Infrequent Ekspansi Kapasitas

3. Peningkatan Kapasitas dari Sumber Eksternal

Strategi peningkatan eksternal ini biayasanya dilakukan melalui outsourcing dan sharing kapasitas. • Outsourcing Contohnya dilakukan perusahaan Computer denan merk

tertentu yang menggunakan perusahaan di China untuk assembling notebook-nya.

• Sharing kapasitas Contoh pada dua perusahaan penerbangan domestik

yang terbang ke route yang berbeda dengan permintaan musiman yang berbeda. Dilakukan penggantian pesawat (cat yang sesuai) dari pesawat perusahaan yang route-nya padat ke pesawat route-nya tidak padat

VI. Perhitungan Kebutuhan Kapasitas

1. Peramalan penjualan untuk setiap produk

2. Perhitungan kebutuhan peralatan dan tenaga kerja untuk memenuhi ramalan permintaan

3. Proyeksi ketersediaan peralatan dan tenaga kerja selama horizon perencanaan.

Diketahui: A manufacturer produces two lines of mustard, FancyFine and Generic line. Each is sold in small and family-size plastic bottles. The following table shows “forecast demand” for the next four years*).

Year: 1 2 3 4

FancyFine

Small (000s) 50 60 80 100

Family (000s) 35 50 70 90

Generic

Small (000s) 100 110 120 140

Family (000s) 80 90 100 110

Contoh Capacity Requirements

*) Dari sisi kapasitas, mustard-nya tidak beda, hanya dari ukuran kemasannya yang beda.

Given Equipment and Labor Requirements: Year: 1 2 3 4

Small (000s) 150 170 200 240

Family (000s) 115 140 170 200

• Three 100,000 units-per-year machines are available for

small-bottle production. Two operators required per machine. Small-size bottles availability: Kapasitas mesin = 3 X 100,000 = 300,000 unit Jumlah operator = 2 X 3 = 6 operator • Two 120,000 units-per-year machines are available for

family-sized-bottle production. Three operators required

per machine.

Family-size bottles availability:

Kapasitas mesin = 2 X 120,000 = 240,000 unit

Jumlah operator = 3 X 2 = 6 operator.

Question: What are the Year 1 values for capacity, machine, and labor?

Year: 1 2 3 4

Small (000s) 150 170 200 240

Family (000s) 115 140 170 200

Small Mach. Cap. 300,000 Labor 6

Family-size Mach. Cap. 240,000 Labor 6

Small

Percent capacity used 50.00%

Machine requirement 1.50

Labor requirement 3.00

Family-size

Percent capacity used 47.92%

Machine requirement 0.96

Labor requirement 2.88

150,000/300,000=50% At 1 machine for 100,000, it

takes 1.5 machines for 150,000

At 2 operators for 100,000, it

takes 3 operators for 150,000

115/240 X 100%= 47.92%

50% X 3 mesin = 1.50 mesin

50% X 6 operator = 3 operator

Question: What are the values for columns 2, 3 and 4 in the table below?

Year: 1 2 3 4

Small (000s) 150 170 200 240

Family (000s) 115 140 170 200

Small Mach. Cap. 300,000 Labor 6

Family-size Mach. Cap. 240,000 Labor 6

Small

Percent capacity used 50.00%

Machine requirement 1.50

Labor requirement 3.00

Family-size

Percent capacity used 47.92%

Machine requirement 0.96

Labor requirement 2.88

56.67%

1.70

3.40

58.33%

1.17

3.50

66.67%

2.00

4.00

70.83%

1.42

4.25

80.00%

2.40

4.80

83.33%

1.67

5.00

VII. Decision Trees

Contoh Decision Tree Problem:

A glass factory specializing in crystal is experiencing a substantial backlog, and the firm's management is considering three courses of action: A) Arrange for subcontracting B) Construct new facilities C) Do nothing (no change) The correct choice depends largely upon demand, which may be low, medium, or high. By consensus, management estimates the respective demand probabilities as 0.1, 0.5, and 0.4.

The Payoff Table

The management also estimates the profits when choosing from the three alternatives (A, B, and C) under the differing probable levels of demand. These profits, in thousands of dollars are presented in the table below:

0.1 0.5 0.4

Low Medium High

A 10 50 90

B -120 25 200

C 20 40 60

Step 1. We start by drawing the three decisions

A

C

B

Step by step Decision Trees:

A

B

C

High demand (0.4)

Medium demand (0.5)

Low demand (0.1)

$90k

$50k

$10k

High demand (0.4)

Medium demand (0.5)

Low demand (0.1)

$200k

$25k

-$120k

High demand (0.4)

Medium demand (0.5)

Low demand (0.1)

$60k

$40k

$20k

Step 2. Add our possible states of nature, probabilities, and payoffs

Step 3. Determine the expected value of each decision

EVA=0.4(90)+0.5(50)+0.1(10)=$62k A

$62k

High demand (0.4)

Medium demand (0.5)

Low demand (0.1)

$90k

$50k

$10k

Step 4. Make decision

High demand (0.4)

Medium demand (0.5)

Low demand (0.1)

High demand (0.4)

Medium demand (0.5)

Low demand (0.1)

A

B

C High demand (0.4)

Medium demand (0.5)

Low demand (0.1)

$90k

$50k

$10k

$200k

$25k

-$120k

$60k

$40k

$20k

Alternative B generates the greatest expected profit, so our choice is B or to construct a new facility

$62k

$80.5k

$46k

Sekian &Terimakasih