Production Planning / Agregat Planning

1. Production Planning / Agregat Planning M A C H F U D

2. Production Planning: Units of Measure Entire Product Line Long-Range Capacity Planning Product Family Aggregate Planning Specific Product Model Master Production Scheduling Labor, Materials, Machines Production Planning and Control Systems Pond Draining Systems Push Systems Pull Systems Focusing on Bottlenecks

3. Capacity Planning, Aggregate Planning, Master Schedule, and Short-Term Scheduling Capacity Planning 1. Facility Size 2. Equipment Procurement Long-term Aggregate Planning 1. Facility Utilization 2. Personnel needs 3. Subcontracting Intermediate-term Master Schedule 1. MRP 2. Disaggregation of master plan Intermediate-term Short-term Scheduling 1. Work center loading 2. Job sequencing Short-term

4. Decision Level Decision Process Forecasts needed Allocates production among plants Annual demand by item and by region Corporate Determines seasonal plan by product type Monthly demand for 15 months by product type Plant manager Determines monthly item production schedules Monthly demand for 5 months by item Shop superintendent Hierarchical Production Planning

5. Relationships Between OM Elements Marketplace and Demand Research and Technology Work Force Product Decisions Raw Materials Available Inventory On Hand Process Planning & Decisions External Capacity Plant Capacity Demand Forecasts, orders Aggregate Plan for Production Master Production Schedule Detailed Work Schedules Priority Planning & Scheduling

6. Aggregate Planning

7. Mengapa Perencanaan Agregat Perlu • Pembebanan fasilitas secara penuh dan meminimumkan overloading dan underloading • Menjamin tersedianya kapasitas yang cukup untuk memenuhi expected demand • Merencanakan perubahan tingkat produksi secara teratur dan sistematik untuk memenuhi fluktuasi permintaan (the peaks and valleys of expected customer demand) • Memperoleh output terbesar dengan sumberdaya produksi yang tersedia / terbatas.

8. Inputs • Hasil prakiraan permintaan secara agregat dalam horizon perencanaan tertentu (6-18 bulan) • Alternatif kebijakan untuk penyesuaian kapasitas jangka pendek ke kapasitas jangka menengah, dan dampak setiap alternatif terhadap kapasitas dan biaya • Status sistem produksi saat ini, yaitu jumlah tenaga kerja, tingkat persediaan, dan tingkat produksi.

9. Outputs • Suatu Rencana Produksi: keputusan secara agregat tentang • Jumlah tenaga kerja (workforce level) • Tingkat persediaan • Tingkat produksi secara agregat pada setiap periode dalam horizon perencanaan.  Total biaya produksi yang “terbaik” selama horizon perencanaan. • Proyeksi biaya jika rencana produksi dilaksanakan.

10. Penyesuaian Kapasitas dalam horizon Medium • Jumlah tenaga kerja • Hire or layoff full-time workers • Hire or layoff part-time workers • Hire or layoff contract workers • Pendayagunaan tenaga kerja • Overtime • Idle time (undertime) • Reduce hours worked • Jumlah persediaan • Finished goods inventory • Backorders/lost sales • Subcontract

11. Approaches • Informal or Trial-and-Error Approach (Graphical Method) • Mathematically Optimal Approaches • Linear Programming • Linear Decision Rules • Computer Search • Heuristics

12. Comparison of Aggregate Planning Methods

13. Perbandingan antar Aggregate Planning Methods

14. Perbandingan antar Aggregate Planning Methods

15. Pure Strategies for the Informal Approach • Matching Demand (Chase Strategy) • Level Capacity (Level Strategy) • Penyanggaan dengan persediaan (Buffering with inventory) • Penyanggaan dengan mekanisme backlog (Buffering with backlog) • Penyanggaan dengan mekanisme lembur dan subkontrak (Buffering with overtime or subcontracting)

17. Matching Demand Strategy (Chase strategy) • Kapasitas (produksi) pada setiap periode persis sama dengan forecasted aggregate demand • Variasi kapasitas (produksi) dilakukan dengan memvariasikan jumlah tenaga kerja. • Persediaan produk akhir – minimal. • Biaya tenaga kerja dan bahan cenderung tinggi, karena intensitas perubahan yang tinggi.

18. Mengembangkan dan Mengevaluasi Chase Production Plan • Tingkat produksi ditentukan atas dasar the forecasted aggregate demand • The forecasted aggregate demand dikonevrsi ke jumlah jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan dengan menggunakan informasi waktu baku produksi. • Biaya utama dari strategi ini adalah biaya akibat perubahan jumlah tenaga kerja dari waktu ke waktu, dalam hal ini biaya hirings dan layoffs

19. Level Capacity Strategy • Kapasitas (tingkat produksi) dipertahankan tetap (konstan) selama horizon perencanaan. • Selisih antara tingkat produksi yang konstan dan tingkat permintaan di sangga (buffered) dengan inventory, backlog, overtime, part-time labor and/or subcontracting

20. Mengembangkan dan Mengevaluasi the Level Production Plan • Menetapkan jumlah produksi yang tetap setiap periode, tanpa dilakukan perubahan jumlah tenaga kerja. • Selisih antara jumlah produksi yang direncanakan dan prakiraan permintaan dipenuhi dengan persediaan atau dengan backorders, dalam hal ini tidak ada atau tidak dilakukan overtime, idle time, dan subcontracting • . . . more

21. Mengembangkan dan Mengevaluasi the Level Production Plan • Biaya utama dari strategi ini adalah biaya menahan (kelebihan) persediaan dan biaya kekurangan persediaan (inventory carrying and backlogging costs) • Tingkat persediaan (lebih atau kurang) pada akhir periode ditentukan dengan formula inventory balance equation: EIt = EIt-1 + (Pt - Dt )

22. Rencana Aggregate untuk Jasa • Untuk produk Jasa yang standardized, perencanaan aggregate lebih sederhana dibandingkan dengan sistem produksi yang memproduksi customized services • Untuk customized services, • Terdapat kesulitan dalam menentukan sifat dan spesifikasi operasi yang harus dilaksanakan untuk setiap pelanggan. • Pelanggan dapat merupakan bagian integral dari sistem produksi. • Jasa bersifat intangible (tidak fisik) sehingga tidak ada “istilah” finished-goods inventories yang dapat digunakan sebagai buffer antara kapasitas dan permintaan.

23. Preemptive Tactics • There may be ways to manage the extremes of demand: • Discount prices during the valleys.... have a sale • Peak-load pricing during the highs .... electric utilities, Nucor

24. Option Advantage Disadvantage Some Comments Changing Changes in Inventory Applies mainly inventory levels human resources holding costs; to production, are gradual, not Shortages may not service, abrupt result in lost operations production sales changes Varying Avoids use of Hiring, layoff, Used where size workforce size other alternatives and training of labor pool is by hiring or costs large layoffs Advantages/Disadvantages

25. Option Advantage Disadvantage Some Comments Varying Matches seasonal Overtime Allows production rates fluctuations premiums, tired flexibility within through overtime without workers, may not the aggregate or idle time hiring/training meet demand plan costs Subcontracting Permits Loss of quality Applies mainly flexibility and control; reduced in production smoothing of the profits; loss of settings firm's output future business Advantages/Disadvantages - Continued

26. Advantages/Disadvantages - Continued Option Advantage Disadvantage Some Comments Using part-time Less costly and High Good for workers more flexible turnover/training unskilled jobs in than full-time costs; quality areas with large workers suffers; temporary labor scheduling pools difficult Influencing Tries to use Uncertainty in Creates demand excess capacity. demand. Hard to marketing ideas. Discounts draw match demand to Overbooking new customers. supply exactly. used in some businesses.

27. Option Advantage Disadvantage Some Comments Back ordering May avoid Customer must Many companies during high- overtime. Keeps be willing to backorder. demand periods capacity constant wait, but goodwill is lost. Counterseasonal Fully utilizes May require Risky finding products and resources; allows skills or products or service mixing stable workforce. equipment services with outside a firm's opposite demand areas of patterns. expertise. Advantage/Disadvantage - Continued

28. Kasus Perencanaan Agregat Suatu industri memproduksi beragam Candy. Berdasarkan hasil prakiraan dalam periode triwulan pada tahun yang akan datang adalah sbb: Kuartal 1 : 80.000 unit Kuartal 2 : 50.000 unit Kuartal 3 :120.000 unit Kuartal 4 :150.000 unit Tingkat produksi ditentukan oleh jumlah tenaga kerja, yang mana setiap pekerja mampu memproduksi 1000 unit per kuartal. Jumlah tenaga kerja pada awal perencanaan: 100 orang. Untuk meningkatkan kapasitas produksi perusahaan dapat menambah tanaga kerja dengan biaya $ 100 per orang, dan jika menurunkan kapasitas produksi, perusahaan dapat mem PHK dengan konsekuensi biaya $ 500 per orang. Perusahaan mengambil kebijakan tidak boleh terjadi kekurangan stok produk, apabila terjadi kelebihan stok biaya menahan persediaan: $ 0,50 per unit per kuartal. ? Apakah perusahaan mengambil skenario Level Startegy atau Chase Strategy dalam menentukan rencana produksi pada tahun yang akan datang.

29. Skenario Level Strategy Terdapat beberapa alternatif dalam menentukan tingkat produksi yang tetap setiap kuartal: • Berdasarkan kapasitas produksi (jumlah pekerja) yang ada. • Berdasarkan rata-rata permintaan selama 4 kuartal. Yang penting harus memenuhi kendala bahwa setiap kuartal tidak boleh terjadi kekurangan produk, yang dapat dicek dengan menggunakan kurva kumulatif produksi dan kumulatif demand.. Jika digunakan alternatif rata-rata permintaan  tingkat produksi per kuartal : 100.000 unit

30. Kumulatif produksi di atas kumulatif demand (atau garis kumulatif demand dan produksi tidal berpotongan)  tidak terjadi kekurangan stok

31. Aplikasi Linear Programming • Variabel keputusan: • Jumlah Tenaga kerja  Jumlah Produksi  Jumlah yg direkrut / PHK • Jumlah Inventory • Tujuan Minimasi Total Biaya = Biaya Tenaga kerja + Biaya Inventory. Minimasi Z = 100 (H1+H2+H3+H4) + 500(F1+F2+F3+F4) + 0,50 (I1+I2+I3+I4) dengan kendala

32. Kendala permintaan: It = It-1 + Pt – Dt t=1  P1 – I1 + Io = 80000. t=2  P2 – I2 + I1 = 50000. t=3  P3 – I3 + I2 = 120000 t=4  P4 – I4 + I3 = 150000 • Kendala Produksi  Pt = 1000 Wt • Kendala Tenaga Kerja: Wt =Wt-1 + Ht - Ft t=1  W1 + F1– H1 - Wo = 0. t=2  W2 + F2 – H2 - W1 = 0. t=3  W3 + F3 – H3 – W2= 0 t=4  W4 + F4 – H4 – W4= 0

33. Solusi Optimal • P1 = 80  W1=80F1=20 & H1=0I1=0 • P2 = 80  W2=80F2=0 & H2=0  I2=30 • P3 = 90  W3=90F3=0 & H3=10 I3=0 • P4 = 150 W4=150F4=0&H4=60 I4=0 • Total Biaya $32.000,-

34. Compact Line Aggregate Planning Example A small manufacturing company with 200 employees produces umbrellas. The company produces the following three product lines: 1) the Executive Line, 2) the Durable Line and 3) the Compact line, as shown in the below Executive Line Durable Line

35. Aggregate Planning Example: Demand for Executive Umbrellas Number of working days: Jan: 22 Feb: 19 Mar: 21 Apr: 21 May: 22 Jun: 20

36. Aggregate Planning Example: Cost Information for Executive Umbrellas

37. Aggregate Planning Example: Determining Straight Labor Costs and Output for Executive Umbrellas January 159.5 = 22 [days/month] * 7.25 [productive hrs/worker] 1063.33 = 159.5 [hrs/worker/month] / .15 [hrs/unit] $1,408 = 8 [$/hr] * 8 [paid hrs/day] * 22 [days/month]

38. Aggregate Planning Example: Determining Straight Labor Costs and Output for Executive Umbrellas

39. Aggregate Planning ExampleChase Strategy for Executive Umbrellas • Objective: Adjust workforce level so as to eliminate the need to carry inventory from period to period • 4,500 units is the demand in January (any combination of firm orders and forecast • 250 is the starting inventory position • 4,250 = 4,500 – 250 • 3.997 = 4,250 / 1,063.33 • 7 = workforce level at the beginning of January • 3 = 7 – 4 = workers fired • 4 = workforce level at end of January • 0 = ending inventory level

40. Aggregate Planning ExampleChase Strategy for Executive Umbrellas

41. Aggregate Planning ExampleChase Strategy for Executive Umbrellas January costs: $21,250.00 = 4,250 [units] * $5 [$/unit]$ 5,627.59 = 3.997 [workers] * 1,408 [$/worker]$ 750.00 = 3 [workers fired] * 250 [$/worker fired]

42. Aggregate Planning ExampleLevel Strategy for Executive Umbrellas • Objective: Mengatur jumlah inventory sehingga menghilangkan perubahan jumlah tenaga kerja (tidak perlu hire dan fire dari periode ke periode) • Assume that January is started with 6 employees • 6,380 = 6 [employees] * • 1,063.33 [units/worker] • 2,130 = 6,380 – 4,250 (surplus)

43. Aggregate Planning ExampleLevel Strategy for Executive Umbrellas

44. Aggregate Planning ExampleLevel Strategy for Executive Umbrellas January costs: $8,448 = 6 [workers] * $1,408 [$/worker]$ 31,900 = 6,380 [units] * $5 [$/unit]$ 2,130 = 2,130 [surplus units] * $1 [$/unit held/month]

45. Aggregate Planning ExampleWhich Plan is Cheaper? Kesimpulan: rencana dengan kapasitas tetap (level capacity) lebih rendah biayanya dibandingkan kapasitas produksi bervariasi dari waktu ke waktu, selama periode perencanaan. Catatan: penggunaan chase strategy dapat mengakibatkan permasalahan yang bersifat intangibles, seperti loyalitas dan komitmen karyawan, yang berdampak negatif terhadap perusahaan.

46. Hasil prakiraan permintaan produk suatu industri selama bulan Januari s/d April 2009 serta jumlah hari kerja efektif per bulan disajikan pada Tabel berikut: • Jam kerja reguler per hari adalah 8 jam kerja, dan apabila diperlukan perusahaan menerapkan jam lembur . Pada bulan Desember 2008 jumlah tenaga kerja yang ada adalah sebanyak 50 orang. Berdasarkan hasil pengukuran kerja, waktu standar untuk menghasilkan 1 unit produk adalah 5 jam kerja-orang. Pada akhir bulan Desember 2008 diprediksi bahwa stok produk yang ada adalah sebesar 300 unit. Diketahui bahwa upah tenaga kerja pada Jam reguler adalah Rp. 8000/jam/orang, dan jika bekerja lembur maka upah nya adalah Rp. 12000/jam./orang. Perusahaan mengambil kebijakan: • Tidak melakukan penambahan atau pengurangan tenaga kerja, serta boleh terjadi kelebihan stok tetapi tidak boleh terjadi kekurangan stok produk. Apabila produksi melebihi permintaan, maka biaya penyimpanan produk adalah sebesar Rp. 4000/unit/bulan. Untuk perencanaan produksi 4 bulan mendatang manajemen menetapkan skenario, yaitu: • Melakukan produksi untuk memenuhi permintaan pada jam reguler dan jika terjadi kekurangan, kekurangannya dipenuhi dengan berproduksi pada jam lembur dengan ketentuan maksimal 3 jam per orang per hari. • Berapa kali dalam periode perencanaan perusahaan mengalami kelebihan stok produk. • Berapa total biaya produksi dengan skenario yang diambil oleh manajemen.

47. Aggregate Planning ExampleComputer Application

48. Aggregate Planning ExampleComputer Application

49. Aggregate Planning Example

50. Master Production Scheduling (MPS) (Jadwal Induk Produksi)