Penjadwalan kapasitas terbatas: kenapa jadwal dari ERP sering tidak terpakai
Penjadwalan kapasitas terbatas menyusun jadwal produksi berdasarkan kapasitas yang benar-benar tersedia, mencakup jumlah mesin, waktu changeover, ketersediaan material, dan kalender kerja. Pendekatan ini berbeda dari penjadwalan kapasitas tak terbatas pada kebanyakan ERP, yang menghitung mundur dari tanggal kirim seolah setiap sumber daya selalu bebas.
Gejalanya sangat mudah dikenali
Ada satu pola yang muncul di banyak pabrik.
ERP menerbitkan jadwal produksi. Lalu seseorang di lantai produksi menyusun ulang urutannya di spreadsheet sebelum pekerjaan benar-benar dijalankan.
Situasi ini sering dibaca sebagai masalah kedisiplinan. Orang dianggap tidak mengikuti sistem.
Biasanya justru sebaliknya.
Jadwal itu disusun ulang karena versi aslinya memang tidak bisa dijalankan.
Penyebabnya ada pada cara sebagian besar ERP melakukan perhitungan.
ERP menjadwalkan dengan asumsi kapasitas tak terbatas. Perhitungan dimulai mundur dari tanggal kirim, dikurangi lead time setiap langkah, lalu menghasilkan kapan pekerjaan harus dimulai.
Yang tidak diperiksa adalah apakah sumber daya yang dibutuhkan benar-benar kosong pada jam tersebut.
Hasilnya bisa berupa tiga order yang dijadwalkan pada satu mesin di waktu yang sama.
Secara aritmetika, jadwal tersebut benar.
Secara operasional, jadwal itu mustahil.
Yang dimaksud dengan kapasitas terbatas
Penjadwalan kapasitas terbatas membalik urutan pertanyaannya.
Alih-alih bertanya “kapan pekerjaan ini harus dimulai agar selesai tepat waktu”, pertanyaannya menjadi:
“Kapan ada slot yang benar-benar tersedia untuk pekerjaan ini?”
Perbedaannya terlihat dari apa saja yang ikut diperhitungkan.
| Yang diperhitungkan | Alasannya |
|---|---|
| Slot yang sudah terpakai | Satu sumber daya hanya dapat mengerjakan satu hal pada satu waktu |
| Waktu changeover | Berpindah produk memakan waktu, dan besarnya bergantung pada urutan |
| Ketersediaan material | Pekerjaan tidak dapat dimulai sebelum materialnya tersedia |
| Kalender kerja | Shift, hari libur, dan preventive maintenance mengurangi waktu produktif |
| Ketergantungan antar order | Sebagian pekerjaan tidak boleh dimulai sebelum pekerjaan lain selesai |
Ada satu konsekuensi yang perlu diterima sejak awal.
Jadwal kapasitas terbatas hampir selalu lebih panjang dibandingkan jadwal kapasitas tak terbatas.
Hal tersebut bukan kemunduran.
Jadwal yang lebih pendek tadi memang tidak pernah bisa dijalankan. Panjang sebenarnya hanya belum terlihat sampai produksi berjalan.
Empat strategi penjadwalan
Tidak ada satu pendekatan yang cocok untuk semua situasi.
Empat strategi berikut yang paling umum digunakan.
Forward scheduling menjadwalkan maju dari waktu paling awal yang memungkinkan. Setiap pekerjaan ditempatkan sesegera mungkin.
Strategi ini cocok ketika tujuannya menyelesaikan pekerjaan secepatnya. Efek sampingnya, barang sering selesai lebih awal dari kebutuhan sehingga menambah persediaan.
Backward scheduling menjadwalkan mundur dari tanggal kirim. Setiap pekerjaan ditempatkan selambat mungkin selama masih memenuhi tenggat.
Strategi ini menekan persediaan, tetapi tidak menyisakan ruang untuk gangguan. Satu kerusakan langsung berdampak pada tanggal kirim.
Leveling meratakan beban antar sumber daya dan antar periode waktu, sehingga puncak beban yang tidak realistis dapat dihindari.
Strategi ini berguna ketika kapasitasnya relatif seimbang dan tujuannya menjaga aliran produksi tetap stabil.
Drum-Buffer-Rope memperlakukan satu kendala sebagai penentu ritme seluruh alur. Kendala tersebut dijadwalkan ketat sebagai drum, diberi persediaan penyangga agar tidak pernah menganggur, dan pelepasan material dikaitkan pada kecepatannya.
Strategi ini paling efektif ketika terdapat satu bottleneck yang jelas dan stabil.
Dalam praktiknya, banyak pabrik menggabungkan keempatnya. Backward untuk order dengan komitmen tanggal, forward untuk sisanya, dan DBR pada bagian alur yang memiliki kendala jelas.
Kenapa tangki dan pompa membutuhkan perlakuan berbeda
Sebagian besar sistem penjadwalan dibangun di atas satu asumsi yang jarang disebutkan.
Setiap sumber daya dianggap berperilaku seperti mesin. Menerima satu pekerjaan, memprosesnya selama durasi tertentu, lalu selesai dan kembali kosong.
Asumsi itu gugur pada produksi berbasis proses.
Tangki menahan volume selama rentang waktu.
Kapasitasnya bukan hanya soal waktu, melainkan volume dan waktu sekaligus.
Tangki yang masih berisi batch sebelumnya tidak dapat menerima batch berikutnya, meskipun jadwalnya terlihat kosong.
Menjadwalkan tangki seperti mesin menghasilkan jadwal yang secara waktu tampak valid, tetapi tidak mungkin dijalankan.
Pompa dibatasi oleh laju alir.
Waktu transfer bukan sebuah konstanta, melainkan hasil pembagian volume dengan laju alir.
Memperlakukannya sebagai durasi tetap membuat perhitungan meleset setiap kali ukuran batch berubah.
Dampaknya bukan sekadar jadwal yang kurang akurat.
Inilah yang membuat banyak pabrik proses akhirnya kembali menjadwalkan secara manual. Sistemnya menghasilkan jadwal yang jelas mustahil, sehingga orang berhenti mempercayainya sama sekali.
Menemukan bottleneck yang sebenarnya
Ada satu manfaat penjadwalan kapasitas terbatas yang jarang dibicarakan.
Prosesnya memaksa bottleneck terlihat.
Ketika jadwal disusun terhadap kapasitas nyata, sumber daya yang selalu penuh akan menonjol dengan sendirinya.
Hasilnya sering mengejutkan.
Bottleneck yang selama ini diyakini berada di sebuah mesin ternyata berada di langkah pembersihan, di kapasitas tangki penampung, atau pada ketersediaan operator dengan kualifikasi tertentu.
Temuan ini juga menjelaskan kenapa memaksimalkan OEE pada sumber daya yang bukan bottleneck jarang membantu.
Menaikkan output mesin yang bukan kendala hanya menambah antrean di depan kendala yang sebenarnya.
Hubungan antara kedua metrik ini dibahas lebih lanjut di cara menghitung OEE.
Jadwal yang tetap berguna saat kenyataan berubah
Jadwal apa pun pasti meleset.
Mesin rusak. Material terlambat. Order mendesak masuk di tengah minggu.
Yang membedakan sistem penjadwalan yang terpakai dan yang ditinggalkan bukan seberapa bagus jadwal awalnya.
Yang membedakan adalah apa yang terjadi ketika jadwal itu meleset.
Sistem yang membutuhkan berjam-jam untuk menghitung ulang akan ditinggalkan pada gangguan besar pertama, yaitu saat sistem itu paling dibutuhkan.
Dua sifat berikut yang menentukan.
- Cukup cepat dihitung ulang, sehingga jadwal dapat diperbarui saat kondisi berubah, bukan hanya disusun sekali di awal minggu.
- Cukup stabil, sehingga gangguan kecil tidak mengubah seluruh urutan. Jadwal yang berubah total setiap kali dihitung ulang akan berhenti dipercaya, karena tidak ada yang bisa merencanakan apa pun di atasnya.
Posisi VECHR MES
Advanced Scheduling pada VECHR MES menyusun jadwal terhadap kapasitas yang benar-benar tersedia.
Empat strategi tersedia, yaitu Forward, Backward, Leveling, dan Drum-Buffer-Rope, dan dapat dipilih sesuai karakter alur produksi.
Tangki dan pompa diperlakukan sebagai kendala tersendiri, bukan sebagai mesin dengan durasi tetap. Tangki dijadwalkan berdasarkan volume sekaligus waktu, sementara transfer dihitung dari laju alir terhadap volume batch.
Karena itu, jadwal untuk produksi berbasis proses tetap masuk akal ketika ukuran batch berubah.
Bottleneck terdeteksi otomatis dari hasil penjadwalan, sehingga kendala yang sebenarnya muncul dari data, bukan dari asumsi.
Dan karena penjadwalan berada di platform yang sama dengan eksekusi produksi, material, dan maintenance, jadwal dihitung dari kondisi aktual. Ketersediaan material yang nyata dan jendela maintenance yang sudah direncanakan ikut diperhitungkan, tanpa perlu menyalin data antar sistem.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa perbedaan penjadwalan kapasitas terbatas dan kapasitas tak terbatas?
Penjadwalan kapasitas tak terbatas menghitung kapan sebuah pekerjaan harus dimulai agar selesai tepat waktu, tanpa memeriksa apakah sumber dayanya sedang tersedia. Hasilnya bisa menempatkan tiga order pada satu mesin di jam yang sama. Penjadwalan kapasitas terbatas hanya menempatkan pekerjaan pada slot yang benar-benar kosong, sehingga jadwalnya lebih panjang tetapi dapat dijalankan.
Apakah penjadwalan di MES menggantikan modul perencanaan di ERP?
Tidak. ERP tetap memegang perencanaan tingkat perusahaan, mulai dari permintaan, pengadaan, hingga komitmen tanggal kirim. Penjadwalan di MES menerjemahkan rencana tersebut menjadi urutan kerja yang dapat dijalankan pada sumber daya nyata, lalu mengembalikan tanggal yang realistis ke ERP.
Kapan strategi Drum-Buffer-Rope paling tepat digunakan?
Ketika terdapat satu kendala yang jelas dan stabil, dan seluruh alur produksi bergantung padanya. DBR menjadwalkan kendala tersebut secara ketat, lalu mengatur pelepasan material agar pekerjaan tidak menumpuk di depannya. Jika bottleneck berpindah-pindah tergantung bauran produk, strategi leveling biasanya lebih stabil.
Kenapa tangki tidak bisa dijadwalkan seperti mesin?
Mesin memproses satu pekerjaan lalu selesai, sehingga kapasitasnya berupa waktu. Tangki menahan volume selama rentang waktu tertentu, sehingga kapasitasnya berupa volume dan waktu sekaligus. Menjadwalkan tangki seperti mesin menghasilkan jadwal yang terlihat benar tetapi tidak mungkin dijalankan, karena tangki yang masih terisi tidak dapat menerima batch berikutnya meskipun slot waktunya kosong.
Seberapa sering jadwal produksi perlu dihitung ulang?
Sesering kondisi berubah secara signifikan. Kerusakan mesin, kekurangan material, atau order mendesak membuat jadwal sebelumnya tidak lagi valid. Yang menentukan bukan frekuensinya, melainkan apakah perhitungan cukup cepat untuk diperbarui saat dibutuhkan dan cukup stabil agar gangguan kecil tidak mengubah seluruh urutan.