Safety stock dalam manufaktur: hitung persediaan pengaman yang Anda butuhkan

Beranda » Sumber Daya » Safety stock dalam manufaktur: hitung persediaan pengaman yang Anda butuhkan

Perkiraan waktu baca: 11 menit

Kekurangan komponen bisa menghentikan lini perakitan, meskipun harga komponen tersebut sangat murah. Menyimpan lebih banyak komponen itu tampaknya masuk akal. Namun, menambah stok setiap komponen akan segera mengikat modal pada persediaan yang belum tentu dibutuhkan.

Safety stock memberi tujuan yang lebih jelas pada keputusan tersebut: menyimpan persediaan tambahan untuk menghadapi ketidakpastian, bukan sekadar karena pengisian stok sulit dikoordinasikan. Hitung persediaan pengaman berdasarkan perkiraan permintaan dan waktu pengisian stok yang realistis, lalu periksa apakah batch berikutnya bisa tersedia saat dibutuhkan dalam rencana.

Untuk pengisian stok melalui produksi, SkyPlanner membantu Anda melakukan pemeriksaan kedua tersebut. Arcturus menjadwalkan batch bersama pekerjaan produksi lainnya, sementara tampilan Gantt menunjukkan rencana waktu penyelesaiannya. Anda menghabiskan lebih sedikit waktu untuk mengoordinasikan antrean mesin dan bisa merespons risiko kekurangan stok lebih awal.

Apa itu safety stock dalam manufaktur?

Safety stock, atau persediaan pengaman, adalah persediaan tambahan yang disimpan untuk mengurangi risiko kekurangan akibat permintaan tak terduga atau keterlambatan pengisian stok. Produsen dapat menyimpannya dalam bentuk material yang dibeli, komponen yang digunakan pada berbagai produk, atau produk jadi, sesuai dengan titik yang membutuhkan kepastian ketersediaan.

Persediaan ini merupakan tambahan di luar stok untuk memenuhi perkiraan permintaan selama menunggu pengisian stok. Jika diperkirakan 320 braket akan digunakan sebelum batch berikutnya tersedia, maka 320 braket tersebut memenuhi permintaan normal. Jumlah tambahan untuk mengantisipasi permintaan yang melampaui perkiraan itulah safety stock.

Kenaikan musiman yang sudah diketahui harus dimasukkan ke dalam rencana permintaan. Lead time pemasok yang menjadi lebih panjang secara permanen harus diperhitungkan dalam asumsi pengisian stok. Keduanya tidak boleh disamarkan sebagai persediaan pengaman yang dasar perhitungannya tidak jelas.

Safety stock juga memang disediakan untuk digunakan. Persediaan ini tidak harus berupa cadangan yang disimpan terpisah dan tidak boleh disentuh siapa pun. Terpakainya sebagian safety stock tidak dengan sendirinya berarti perencanaan gagal. Namun, jika stok ini berulang kali habis, penyebabnya perlu ditelusuri.

Tentukan apa yang perlu dilindungi oleh persediaan pengaman

Mulailah dari item yang akan menimbulkan dampak berarti jika stoknya kurang. Komponen pengikat murah yang digunakan pada banyak rakitan mungkin perlu mendapat perhatian lebih besar daripada komponen mahal yang mudah diganti dengan alternatif lain.

Pertimbangkan apa yang terjadi jika item itu tidak tersedia: apakah sumber daya yang menjadi bottleneck akan berhenti, apakah pengiriman ke pelanggan harus tertunda, atau apakah produksi bisa beralih ke job lain? Bandingkan dampak tersebut dengan modal yang tertahan serta biaya penyimpanan, penurunan mutu, dan keusangan akibat menyimpan jumlah tambahan.

Selanjutnya, tentukan pada titik mana stok akan disimpan. Komponen yang digunakan bersama dapat mendukung beberapa produk jadi, sedangkan stok barang jadi menjaga kesiapan pengiriman segera untuk produk tertentu. Jangan serta-merta menambahkan persediaan pengaman tersendiri pada setiap tingkat bill of materials untuk mengantisipasi gangguan yang sama. Tetapkan risiko apa yang ditanggung oleh masing-masing persediaan pengaman.

Untuk komponen, gunakan data permintaan pada titik penyimpanan tersebut. Data pengiriman ke pelanggan tidak selalu dapat mewakili kebutuhan komponen: batch produksi bisa menghasilkan pola pengambilan stok yang berbeda. Kebutuhan yang sudah diketahui harus menjadi dasar rencana kebutuhan material, sedangkan persediaan pengaman menanggung ketidakpastian yang masih tersisa.

Cara menghitung safety stock

Untuk item dengan permintaan yang bervariasi dan waktu pengisian stok yang tetap serta dapat diandalkan, rumus yang umum digunakan adalah:

Safety stock = z × σd × √L

Keterangan:

• z adalah faktor untuk tingkat layanan siklus yang dipilih.
• σd adalah simpangan baku permintaan harian, yang mengukur seberapa jauh jumlah permintaan harian menyimpang dari rata-ratanya.
• L adalah lead time pengisian stok dalam satuan hari yang sama dengan yang digunakan untuk mengukur permintaan harian.

Model ini mengasumsikan bahwa permintaan dari hari ke hari saling independen dan cukup stabil, serta pendekatan distribusi normal sesuai untuk permintaan selama periode pengisian stok. Model ini berguna sebagai titik awal untuk konsumsi yang teratur, bukan rumus universal bagi setiap item manufaktur.

Contoh perhitungan dalam manufaktur

Bayangkan sebuah pabrik memproduksi braket pemasangan yang digunakan bersama oleh lini-lini perakitannya. Batch yang selesai masuk ke gudang komponen. Angka-angka berikut hanya sebagai ilustrasi:

Parameter	Nilai
Rata-rata permintaan per hari kerja	80 braket
Simpangan baku permintaan harian	20 braket
Waktu pengisian stok yang tetap hingga stok siap digunakan	4 hari kerja
Target tingkat layanan siklus	95%
Faktor z yang sesuai, dibulatkan	1,65

Pabrik memantau kebutuhan pengisian stok secara terus-menerus, tanpa tambahan waktu tunggu akibat peninjauan mingguan. Seluruh unit dalam setiap batch pengisian stok siap digunakan secara bersamaan setelah empat hari kerja.

Perhitungannya adalah:

Safety stock = 1,65 × 20 × √4 = 66 braket

Sebanyak 66 braket tersebut merupakan persediaan tambahan untuk menghadapi ketidakpastian. Perkiraan permintaan selama menunggu pengisian stok dihitung terpisah:

80 × 4 = 320 braket

Jika dijumlahkan, perkiraan permintaan dan safety stock menghasilkan 386 braket. Dalam contoh ini, jumlah tersebut menjadi pemicu pengisian stok, bukan ukuran batch berikutnya.

Gunakan data yang tepat untuk perhitungan

Hitung variasi permintaan harian dari rangkaian data jumlah permintaan harian yang representatif, termasuk hari kerja yang memang tidak memiliki permintaan. Gunakan simpangan baku dari pengamatan harian tersebut, bukan simpangan baku bulanan yang dibagi dengan jumlah hari. Periksa apakah ada transaksi yang tidak tercatat dan permintaan yang tidak terpenuhi: jumlah pengambilan stok bisa terlihat lebih rendah dari kebutuhan sebenarnya saat kekurangan stok menghalangi produksi menggunakan komponen tersebut.

Masukkan perubahan yang dapat diprediksi ke dalam rencana permintaan. Jika konsumsi terus meningkat atau bersifat musiman, variasi data historis mentah bisa membuat pola yang sudah diketahui dianggap sebagai ketidakpastian. Gunakan metode yang didasarkan pada kesalahan peramalan yang masih tersisa, alih-alih menganggap setiap penyimpangan dari rata-rata lama sebagai variasi acak.

Ukur waktu pengisian stok hingga item siap digunakan. Untuk material yang dibeli, waktu ini dapat mencakup penerimaan dan inspeksi. Untuk braket yang diproduksi sendiri, waktu ini mencakup waktu tunggu, pemrosesan melalui seluruh routing produksi, dan pemindahan ke gudang komponen. Waktu mesin beroperasi saja bukanlah waktu pengisian stok.

Dasar kalendernya juga harus sama. Jika variasi harian diukur berdasarkan hari kerja, lead time harus menggunakan dasar hari kerja yang sama, bukan campuran hari kalender dan hari produksi tanpa penyesuaian.

Bagaimana jika lead time juga bervariasi?

Model empat hari tersebut tidak mencakup proses pengisian stok yang terkadang memerlukan empat hari dan terkadang delapan hari. Memasukkan rata-ratanya ke dalam L tidak memperhitungkan ketidakpastian tambahan itu.

Gunakan model yang mencakup variasi lead time, atau analisis permintaan selama periode pengisian stok aktual untuk memperkirakan persediaan pengaman yang dibutuhkan. Periksa apakah masa sibuk meningkatkan konsumsi sekaligus antrean produksi. Kedua dampak ini mungkin saling berkaitan, sehingga rumus yang mengasumsikan permintaan dan lead time saling independen bisa memberikan gambaran risiko yang tidak tepat.

Untuk permintaan yang muncul tidak teratur, pengambilan stok dalam jumlah sangat besar sekaligus, atau data historis layak pakai yang terbatas, uji metode lain terhadap pola aktual item tersebut. Persediaan pengaman sementara berdasarkan item pembanding dan pertimbangan operasional bisa menjadi pilihan praktis, asalkan dasar penetapannya dicatat dan ditinjau kembali seiring bertambahnya data.

Tentukan tingkat layanan, bukan sekadar faktor pengali

Dalam perhitungan ini, tingkat layanan siklus sebesar 95% berarti peluang sekitar 95% untuk menyelesaikan satu siklus pengisian stok tanpa kehabisan stok, sesuai asumsi model. Ini bukan berarti 95% unit langsung tersedia untuk memenuhi permintaan, atau 95% pesanan pelanggan tiba tepat waktu.

Proporsi unit permintaan yang dipenuhi langsung dari stok disebut fill rate. Kekurangan dalam jumlah kecil maupun besar masing-masing bisa dihitung sebagai satu siklus yang mengalami kehabisan stok, meskipun dampaknya terhadap fill rate dan produksi sangat berbeda.

Pilih target berdasarkan dampak kekurangan stok dan biaya menyimpan persediaan pengaman. Jangan menetapkan target rendah untuk semua item murah hanya karena nilai persediaannya kecil.

Untuk braket yang sama, jika target tingkat layanan siklus dinaikkan menjadi 99%, faktor z yang digunakan adalah 2,33 setelah pembulatan:

2,33 × 20 × √4 = 93,2 braket, dibulatkan ke atas menjadi 94

Artinya, Anda memilih antara menyimpan 66 atau 94 braket tambahan untuk tingkat perlindungan yang berbeda. Ini bukan anjuran agar setiap item memiliki tingkat layanan 99%. Nilailah apakah perlindungan tambahan tersebut sepadan dengan modal yang harus ditanamkan dalam persediaan.

Safety stock, titik pemesanan ulang, dan ukuran lot perlu ditentukan secara terpisah

Masing-masing jumlah ini menjawab pertanyaan yang berbeda:

Keputusan	Hal yang ditentukan	Contoh braket
Safety stock	Jumlah tambahan untuk menghadapi ketidakpastian	66 braket
Titik pemesanan ulang	Kapan pengisian stok dimulai	Posisi persediaan sebesar 386 braket
Ukuran lot	Berapa banyak stok yang diisi ulang	Contoh batch berisi 400 braket

Untuk kebijakan peninjauan berkelanjutan yang digunakan di sini:

Titik pemesanan ulang = perkiraan permintaan selama lead time pengisian ulang + safety stock

Titik pemesanan ulang = 320 + 66 = 386 braket

Gunakan posisi persediaan sebagai pemicu: stok tersedia yang dapat digunakan ditambah pasokan pengisian ulang yang belum diterima, dikurangi permintaan yang masih harus dipenuhi atau sudah dialokasikan sesuai aturan pencatatan stok Anda. Hindari menghitung komitmen yang sama dua kali. Jika hanya melihat saldo stok di rak, Anda bisa memicu batch tambahan padahal pasokan yang sudah dipesan mencukupi.

Pasokan yang belum diterima tetap belum bisa digunakan untuk perakitan. Jumlahnya mungkin cukup untuk mencegah pemesanan ganda, tetapi jadwal penerimaannya bisa terlalu lambat untuk mencegah kekurangan stok. Karena itu, periksa jumlah sekaligus ketersediaannya pada waktu yang dibutuhkan.

Penetapan batch berisi 400 braket merupakan keputusan produksi tersendiri yang dipengaruhi oleh setup, penanganan, dan kapasitas. Jumlah produksi minimum adalah batas bawah ukuran batch, bukan target safety stock. Memperbesar batch dapat meningkatkan rata-rata persediaan tanpa memperbaiki besaran cadangan untuk menghadapi ketidakpastian.

Jika kebutuhan pengisian ulang hanya ditinjau secara berkala, cadangan juga harus mencakup waktu tunggu hingga peninjauan berikutnya. Jangan langsung memakai perhitungan empat hari untuk peninjauan berkelanjutan tanpa penyesuaian pada kebijakan peninjauan mingguan. Pengambilan dalam jumlah besar yang membuat posisi persediaan langsung jatuh melewati titik pemicu juga perlu diperhatikan; jangan berasumsi bahwa pengisian ulang selalu dimulai tepat pada angka 386.

Sebelum menambah cadangan, cari tahu penyebabnya habis

Misalkan batch braket sudah dijadwalkan selesai dua hari kerja lebih lambat daripada asumsi dalam kebijakan pengisian ulang. Dengan konsumsi rata-rata, tambahan dua hari tersebut membutuhkan 80 × 2 = 160 braket lagi. Cadangan permintaan sebanyak 66 braket tidak dihitung untuk menutup keterlambatan yang sudah diketahui itu.

Kekurangan stok yang mendesak mungkin tetap memerlukan pasokan darurat atau cadangan sementara. Namun, sekadar menaikkan safety stock permanen tidak menyelesaikan penyebabnya dalam penjadwalan.

Kondisi yang Anda amati	Hal yang perlu diperiksa atau diubah
Permintaan tak terduga berulang kali melampaui rentang yang direncanakan	Tinjau kembali variasi permintaan, asumsi permintaan, dan target tingkat layanan.
Pengisian ulang dalam kondisi normal kini memerlukan waktu lebih lama	Perbarui perkiraan permintaan selama lead time dan hitung ulang cadangan untuk periode perlindungan yang telah berubah.
Batch yang sudah ada terlihat terlambat dalam antrean mesin	Selesaikan kendala kapasitas, material, atau benturan prioritasnya, lalu tinjau dampaknya pada pekerjaan lain.
Stok tercatat tersedia, tetapi tidak dapat ditemukan atau digunakan	Perbaiki saldo stok, alokasi, atau status kualitas sebelum mengubah target.
Susut hasil produksi membuat konsumsi material melebihi rencana	Koreksi tambahan kebutuhan material yang diperhitungkan dalam rencana dan selidiki prosesnya; bedakan kehilangan yang sudah diperkirakan dari ketidakpastian.

Beberapa penyebab dapat terjadi bersamaan. Penjadwalan yang lebih baik tidak menghilangkan ketidakpastian nyata dari pemasok, dan cadangan yang lebih besar tidak menambah kapasitas produksi yang kurang. Pertanyaan yang perlu dijawab adalah tindakan mana yang tepat untuk mengatasi kekurangan yang benar-benar Anda hadapi.

Buat tanggal pengisian ulang lebih dapat diandalkan dengan SkyPlanner

Setelah Anda menetapkan jumlah pengisian ulang, SkyPlanner APS membantu menjadwalkan pekerjaan produksinya bersama pesanan pelanggan. Alih-alih mengelola antrean pengisian stok secara terpisah lalu menyelaraskannya secara manual, jadwalkan batch dalam rencana yang sama dengan pekerjaan lain yang menggunakan mesin Anda.

Arcturus menghitung jadwal berdasarkan stasiun kerja, shift, durasi operasi, ketergantungan, dan prioritas yang telah dikonfigurasi. Tampilan Gantt menunjukkan routing batch dan waktu penyelesaian yang direncanakan. Anda dapat melihat apakah pengisian ulang braket selesai sebelum dibutuhkan untuk perakitan, bukan menganggap perintah produksi yang belum selesai sebagai stok yang sudah tersedia.

Jika pesanan pelanggan yang mendesak menggeser jadwal batch, Andalah yang menentukan prioritasnya. Arcturus menghitung ulang urutannya, lalu Anda meninjau jadwal seluruh job yang terdampak. Jika penjadwalan yang mempertimbangkan material diaktifkan, ketersediaan material juga memengaruhi kapan pekerjaan dapat dimulai. Autopilot dapat memperbarui rencana saat terjadi peristiwa yang telah dikonfigurasi atau pada waktu yang ditentukan, dengan tetap mematuhi aturan dan penguncian yang Anda tetapkan.

Inilah alasan praktis untuk memilih SkyPlanner: mengurangi koordinasi manual antar-antrean yang berebut kapasitas dan mengetahui keterlambatan pengisian ulang lebih awal, saat masih ada waktu untuk mengubah rencana.

Pisahkan kebijakan cadangan dari tugas penjadwalan. Peringatan stok rendah di SkyPlanner dapat mengingatkan Anda untuk membuat pesanan pengisian ulang; peringatan ini tidak otomatis membuat pesanan berdasarkan tingkat stok. Perhitungan di atas menentukan besaran persediaan pengaman. Arcturus menangani penjadwalan pekerjaan yang Anda buat atau masukkan melalui integrasi.

Perubahan di Piristeel berkat koordinasi yang lebih baik

Piristeel, produsen produk keselamatan atap dan sistem air hujan, sebelumnya mengandalkan batch produksi besar dan stok cadangan, dengan visibilitas antardepartemen yang terbatas. Dalam kisah pengalamannya menggunakan SkyPlanner, perusahaan ini menjelaskan penggunaan tampilan Gantt bersama di seluruh bagian produksi serta koordinasi produksi batch kecil yang lebih baik. Stok cadangan besar tidak lagi menjadi prasyarat kelancaran operasional.

Pengalaman tersebut menunjukkan manfaat rencana yang dapat dilihat bersama dan terkoordinasi. Peluangnya bukan sekadar memangkas semua cadangan, melainkan menghindari penumpukan stok tambahan hanya karena jadwal produksi sulit dikelola.

Tinjau cadangan dan rencana pengisian ulang secara bersamaan

Untuk item pertama yang Anda evaluasi, catat dasar perhitungan permintaan, waktu pengisian ulang hingga stok siap digunakan, target tingkat layanan, hasil perhitungan cadangan, kebijakan pemesanan ulang, dan ukuran batch. Bandingkan kebijakan tersebut dengan kejadian kekurangan stok berikutnya serta kinerja pengisian ulang yang sebenarnya. Tinjau kembali saat permintaan, keandalan pasokan, lead time, atau dampak kekurangan stok berubah; satu siklus tanpa masalah belum cukup membuktikan bahwa cadangan terlalu besar.

Pertahankan cadangan yang memiliki dasar perhitungan untuk menghadapi ketidakpastian nyata. Gunakan SkyPlanner agar tanggal pengisian ulang yang direncanakan terlihat jelas dan pekerjaan produksi yang berebut kapasitas tetap terkoordinasi. SkyPlanner dapat terintegrasi dengan ERP atau MES apa pun melalui REST API terbukanya, sehingga penjadwalan yang lebih baik dapat berjalan berdampingan dengan sistem Anda saat ini.

Jadwalkan demo SkyPlanner dengan membawa contoh satu item yang diisi ulang dan satu pesanan mendesak yang baru-baru ini menunda produksi batch item tersebut. Lihat bagaimana jadwal bersama mengubah tanggal penyelesaian dan keputusan apa saja yang dapat diambil oleh perencana produksi Anda. Jika ingin menjelajahinya terlebih dahulu, coba SkyPlanner dengan data demo.