Perencanaan Produksi High-Mix Low-Volume: 7 Tips Praktis
Disclosure: M365.FM host Mirko Peters works at iFAKT GmbH. This page describes the company factually; paid partnerships and links are labelled as advertising.
By Mirko Peters ·
Perencanaan produksi high mix low volume membutuhkan kapasitas yang nyata, changeover yang singkat, dan famili part. Tujuh tips praktis untuk manajer produksi, dengan contoh.
Automatically translated with AI from the original post. Read the English original
Manufaktur high mix low volume berarti membuat banyak produk berbeda dalam jumlah yang relatif kecil, dan hal ini merusak rencana yang berhasil dalam produksi massal. Artikel ini ditujukan bagi manajer produksi di pabrikan dengan job shop atau area perakitan, di mana setiap shift terlihat berbeda, yang merupakan contoh khas manufaktur volume rendah. Anda akan mempelajari apa yang membuat perencanaan sulit, tujuh tips praktis dengan sumber, contoh perhitungan dampak changeover, dan cara memulai dengan satu kelompok mesin.
Poin Penting
- Dalam produksi high-mix low-volume (HMLV), changeover, bottleneck yang berpindah, dan perubahan pesanan membuat rencana spreadsheet statis usang dalam hitungan jam.
- Changeover yang singkat adalah tuas pertama: satu contoh yang dipublikasikan memangkas changeover dari 60 menjadi 10 menit dan menghasilkan tambahan kapasitas 50 menit setiap kali pergantian.
- Sebuah rencana hanya sebaik angka kapasitasnya; kapasitas yang dilebih-lebihkan akan menumpuk dan berubah menjadi pemadaman kebakaran yang permanen.
- Mengelompokkan part ke dalam famili dan memeriksa ketersediaan material sebelum rilis menghilangkan dua penyebab umum pekerjaan yang terhenti.
- Mulailah dengan satu kelompok mesin: hitung changeover sebagai beban, perbaiki angka kapasitas, dan tinjau rencana setiap hari.
Apa yang membuat perencanaan high mix low volume begitu sulit?
Fabrico, vendor perangkat lunak produksi, menggambarkan manufaktur high-mix low-volume (HMLV) sebagai model ketika pabrik membuat banyak produk berbeda dalam jumlah kecil. Contohnya adalah sebuah job shop yang dapat memproduksi 50 produk berbeda dalam satu shift. Artikel ini mencantumkan masalah-masalah yang umum terjadi. Lihat panduan Fabrico tentang manufaktur HMLV.
- Changeover lebih mahal. Changeover 4 jam dapat diterima dalam produksi massal jika produksinya berlangsung berminggu-minggu. Namun, hal itu menjadi mahal jika produksinya hanya berlangsung beberapa jam.
- Bottleneck berpindah. Kendala berpindah antarmesin dari hari ke hari, sehingga sebagian orang menunggu sementara pekerjaan menumpuk di tempat lain.
- Jadwal tidak stabil. Pelanggan sering mengubah pesanan, dan kerusakan mesin, bahan yang tidak tersedia, serta pesanan mendesak mengganggu rencana.
- Kekurangan material. Pekerjaan bisa dimulai tanpa bahan baku, yang menyebabkan downtime, keterlambatan, dan pengiriman yang terlewat.
Dalam produksi volume tinggi, misalnya di industri otomotif, part yang sama dibuat berulang kali. HMLV adalah kebalikannya, dan lazim ditemui di industri kedirgantaraan, tooling, serta electronics manufacturing services, di mana OEM memesan berbagai produk dalam jumlah kecil. Banyak perusahaan EMS menangani new product introduction (NPI) dan tekanan time-to-market dengan peralatan yang sangat khusus. Lini produk dan variasinya terus bertambah, setiap jenis part memiliki proses manufakturnya sendiri, dan variabilitas permintaan serta lead time yang panjang untuk sebagian part membuat sistem manufaktur sulit disetel. Tantangan unik ini juga membuat perencanaan supply chain menjadi lebih sulit bagi setiap pemasok dan setiap perencana.
Sebuah tesis MIT tentang penjadwalan di job shop dengan bauran tinggi dan volume rendah menggambarkan keseimbangan yang sama: kebutuhan produksi yang beragam melawan penggunaan sumber daya yang efisien dan waktu tunggu yang lebih singkat. Lihat catatan tesis MIT.
Dari tujuh tips berikut, mana yang paling membantu?
Tips 1: Pangkas waktu pergantian terlebih dahulu
SMED memisahkan pekerjaan persiapan yang memerlukan mesin berhenti dari pekerjaan yang dapat dilakukan saat mesin berjalan, lalu menyederhanakan keduanya. Fabrico memberi contoh pemangkasan waktu pergantian dari 60 menit menjadi 10 menit, yang menghasilkan tambahan kapasitas 50 menit setiap kali pergantian. Fabrico juga menyarankan daftar periksa digital untuk setiap persiapan. Dengan batch kecil dan proses produksi yang singkat, ini sering kali menjadi cara termurah untuk menemukan kapasitas.
Tips 2: Kelompokkan suku cadang ke dalam keluarga
Suku cadang dengan nomor yang berbeda sering kali memiliki banyak proses yang sama. Fabrico menyebut bahwa kemiripannya bisa mencapai sekitar 90 persen. Kelompokkan suku cadang tersebut ke dalam keluarga, sebuah gagasan yang berasal dari lean manufacturing, dan jalankan satu keluarga secara berurutan atau dalam sel. Mesin dengan demikian memerlukan lebih sedikit persiapan penuh, dan operator menjadi lebih memahami keluarga tersebut. Persiapan yang sering juga meningkatkan risiko cacat pada produk pertama, jadi pastikan pemeriksaan produk pertama tetap menjadi bagian dari rutinitas.
Tips 3: Rencanakan berdasarkan kapasitas nyata
Sebuah artikel industri tentang penjadwalan di operasi HMLV membuat poin sederhana tentang waktu tunggu: rilis pesanan sedemikian rupa sehingga selesai saat pelanggan atau operasi berikutnya membutuhkannya, dan periksa kapasitas setiap operasi per periode waktu. Jika sebuah mesin penuh, geser pekerjaan ke periode berikutnya dan sesuaikan tanggal yang dijanjikan. Artikel yang sama menyatakan bahwa data kapasitas yang keliru lebih merugikan dibandingkan satu kesalahan penjadwalan, karena kapasitas yang dilebih-lebihkan akan menumpuk dan berubah menjadi kondisi pemadaman kebakaran yang permanen. Lihat artikel Fabricator tentang penjadwalan operasi HMLV. Finite capacity scheduling menerapkan hal ini dalam praktik: ia merencanakan pekerjaan pada kalender sumber daya yang nyata dan memperlakukan setiap mesin, orang, atau stasiun sebagai sesuatu yang terbatas.
Tips 4: Periksa material sebelum rilis
Jangan memulai pekerjaan tanpa bahan baku dan alatnya. Tahan pekerjaan tersebut dalam rencana hingga material sudah tercatat masuk, dan tampilkan material yang kurang sejak dini. Keterlambatan pengiriman dari pemasok bisa menjadi penyebabnya, jadi mintalah tanggal yang pasti dan jadikan rantai pasok bagian dari tinjauan harian.
Tips 5: Anggap pemadaman kebakaran sebagai gejala
Artikel Fabricator berpendapat bahwa keluhan tentang penjadwalan yang buruk dan perubahan prioritas yang terus-menerus sering kali merupakan gejala dari proses yang tidak dapat diprediksi, bukan akar masalahnya. Rilis dini, penyangga waktu, persediaan tambahan, dan lembur mungkin diperlukan dalam jangka pendek, tetapi artikel tersebut menyebutnya sebagai plester mahal, sehingga semakin sedikit semakin baik. Artikel itu juga menyatakan bahwa percepatan (expedite) sebaiknya paling banyak dilakukan seminggu sekali, dan percepatan harian menunjukkan adanya masalah lain.
Tips 6: Lakukan cross-training dan kelola matriks keterampilan
Fabrico merekomendasikan tim dengan banyak keterampilan (poly-skilled), dengan keterampilan yang dilacak dalam matriks dan instruksi kerja digital, sehingga orang dapat berpindah antarstasiun ketika kendala bergeser.
Tips 7: Rencanakan ulang dalam siklus pendek
Spreadsheet statis akan usang setelah perubahan pertama. Gunakan papan visual atau perangkat lunak perencanaan, tinjau rencana setiap hari, dan perlakukan setiap versi sebagai iterasi yang diperbarui ketika pesanan, material, atau mesin berubah. Fabrico juga menyarankan untuk mengelompokkan pekerjaan yang serupa, misalnya berdasarkan material, dan memanfaatkan celah singkat mesin untuk perawatan preventif yang cepat.
Bagaimana Anda merencanakan ketika hambatan berpindah dan pesanan mendesak datang?
Mulailah dengan menerima bahwa bottleneck tidak tetap. Itu adalah sumber daya atau langkah yang membatasi alur pada waktu tertentu, dan setelah gangguan, ia dapat berpindah ke mesin lain, langkah inspeksi, alat, atau orang.
Rutinitas praktis terdiri dari empat bagian:
- Rencanakan beberapa hari ke depan secara rinci dan minggu-minggu berikutnya dalam blok kasar.
- Sisakan cadangan kecil berupa kapasitas kosong pada mesin yang paling sering membatasi alur. Mesin yang sudah terisi penuh tidak dapat menerima permintaan mendesak.
- Tentukan aturan permintaan mendesak sebelumnya. Siapa yang boleh menyetujui percepatan, apa yang akan tergeser, dan apa yang disampaikan kepada pelanggan.
- Bandingkan rencana dan realisasi di akhir setiap shift, dan catat alasan untuk setiap penyimpangan.
Pesanan mendesak adalah bagian dari toko yang berproduksi berdasarkan pesanan. Tetapkan aturan untuk pesanan tersebut.
Alat dan otomasi apa yang cocok untuk job shop?
Perencanaan biasanya dijalankan dengan sistem ERP dan MES, ditambah perangkat lunak perencanaan atau manajemen, yang terhubung dengan data di lantai produksi. Sistem ERP menyimpan pesanan dan routing, MES mencatat apa yang terjadi di lantai produksi, dan perangkat lunak perencanaan mengolah keduanya menjadi rencana yang dapat dijalankan. Otomasi membantu di tempat ia menghilangkan waktu tunggu, misalnya pemuatan program mesin secara otomatis. Namun, lini yang sepenuhnya otomatis sulit diterapkan ketika rentang produknya lebar dan jumlah produksinya pendek. Beberapa toko menggunakan pencetakan 3D, salah satu bentuk manufaktur aditif, untuk jig dan fixture sederhana.
Apa pun pilihan Anda, targetkan agility: kemampuan alur kerja untuk beradaptasi terhadap perubahan. Ketika permintaan meningkat dan variasi produk semakin beragam, mengelola banyak varian di seluruh sistem produksi membutuhkan konektivitas antara bagian engineering, tempat perubahan desain dimulai, dan lantai produksi. Tren manufaktur modern seperti mass customization menuntut toko untuk menyesuaikan produk dengan biaya rendah, jadi sesuaikan rencana dengan bauran produk Anda. Perlakukan ini sebagai peningkatan proses dengan ROI yang jelas, dan pantau kualitas produk serta tingkat kegagalan agar kecepatan tidak mengorbankan ketelitian.
Contoh: beban 53 persen yang sebenarnya 147 persen
Contoh ini menggunakan angka asumsi.
Sebuah kelompok mesin memiliki 450 menit per shift. Rencana berisi 12 lot per shift, masing-masing dengan waktu proses 20 menit. Setup penuh di antara lot memakan waktu 35 menit.
Direncanakan hanya dari waktu proses. 12 × 20 = 240 menit, yaitu 240 ÷ 450 = beban 53 persen. Rencana tampak longgar.
Dengan setup. 12 × 35 = 420 menit setup. Totalnya 240 + 420 = 660 menit, yaitu 660 ÷ 450 = beban 147 persen. Shift tidak mampu menyelesaikan rencana, dan lantai produksi kembali mengandalkan prioritasnya sendiri.
Dengan famili yang diurutkan. Misalkan 12 lot tersebut termasuk dalam 4 famili. Setiap famili membutuhkan satu setup penuh, dan 8 setup lainnya di dalam famili memakan waktu 5 menit. Waktu setup adalah 4 × 35 + 8 × 5 = 140 + 40 = 180 menit. Totalnya 240 + 180 = 420 menit, atau beban 93 persen.
Dengan changeover yang lebih singkat juga. Jika SMED memangkas setup penuh menjadi 15 menit, waktu setup adalah 4 × 15 + 8 × 5 = 60 + 40 = 100 menit. Totalnya 340 menit, atau beban 76 persen. Dengan demikian tersisa 110 menit cadangan untuk permintaan mendesak.
Angka-angka ini fiktif, tetapi pelajarannya bersifat umum. Setup harus dihitung dalam beban, dan urutan serta waktu setup menentukan apakah rencana tersebut mungkin dijalankan.
Bagaimana cara memulai dengan satu kelompok mesin?
- Pilih satu kelompok mesin yang sering melakukan setup, misalnya constraint saat ini.
- Ukur waktu sebenarnya. Catat waktu proses, waktu setup, dan waktu henti selama empat minggu.
- Koreksi angka kapasitas dalam data perencanaan, termasuk setup dan istirahat.
- Tentukan famili part dan aturan urutan di dalam setiap famili.
- Tambahkan pemeriksaan material sebelum rilis.
- Tinjau rencana setiap hari, dan catat alasan setiap lot dipindahkan.
- Kerjakan setup terbesar terlebih dahulu, bersama tim.
Kesalahan umum
- Merencanakan hanya dengan waktu proses. Setup dan waktu tunggu adalah bagian dari beban.
- Percaya pada routing tanpa memeriksanya. Waktu teoretis adalah sumber umum rencana yang gagal.
- Menganggap setiap pesanan sebagai mendesak. Jika semuanya mendesak, tidak ada yang benar-benar mendesak.
- Mengabaikan keterampilan. Sebuah mesin mungkin kosong, tetapi tidak ada yang berkualifikasi untuk menjalankan pekerjaan tersebut.
- Menambahkan cadangan di mana-mana. Stok dan waktu tambahan justru menyembunyikan penyebabnya. Gunakan cadangan hanya di tempat alur kerja terbatas, dan jangan di tempat lain.
Bagaimana perangkat lunak dapat membantu
Spreadsheet mencapai batasnya di pabrik dengan ratusan lot. Polaris Optimizer dari iFAKT adalah modul iFAKT Polaris yang secara otomatis menghasilkan rencana produksi yang dioptimalkan dengan batasan seperti sumber daya, shift, zona, kualifikasi, dan kapasitas. Ketika Anda membandingkan sistem, tanyakan bagaimana sistem tersebut memperlakukan waktu setup, bagaimana sistem menghormati kualifikasi, dan seberapa cepat sistem menyusun ulang rencana setelah ada perubahan.
Langkah berikutnya
Ambil satu kelompok mesin dan hitung ulang bebannya untuk minggu lalu, dengan waktu setup diperhitungkan. Jika angkanya di atas kapasitas Anda, Anda sudah menemukan alasan mengapa perencanaan high mix low volume terasa seperti memadamkan kebakaran. Lalu pilih setup terbesar dan rencanakan pengurangannya.