ERP Notes

Routing and Work Center Architecture

7 min read

Routing and Work Center Architecture

Definition

Routing and Work Center Architecture adalah kerangka kerja data induk dalam ERP yang mendefinisikan aspek prosedural dan kapasitas fisik dari proses manufaktur:

  • Work Center (Pusat Kerja / Stasiun Kerja): Sumber daya fisik tempat pekerjaan produksi dilakukan—dapat berupa mesin tunggal, kelompok mesin sejenis (Work Center Group), lini perakitan, atau regu operator manusia dengan keahlian khusus.
  • Routing (Perutean / Lembar Rute Operasi): Urutan langkah-langkah kerja berurutan (operations) yang harus dilalui oleh suatu produk untuk mengubah komponen material menjadi produk jadi, lengkap dengan penetapan stasiun kerja, instruksi teknik, serta estimasi standar waktu kerja.

Jika Bill of Materials (BOM) menjawab pertanyaan “Material apa yang dibutuhkan?”, maka Routing menjawab pertanyaan “Operasi apa yang harus dilakukan, di mana harus dikerjakan, dan berapa lama waktu yang dibutuhkan?“.

Hubungan Rantai Desain Manufaktur

Struktur produk dan struktur aktivitas saling berpasangan untuk mendefinisikan proses produksi yang utuh:

flowchart TD
    Prod["Product Master: Laptop Pro"]
    
    subgraph Material["Struktur Material (Apa yang Dibutuhkan)"]
        BOM["Bill of Materials (BOM)<br/>Chipset Prosesor<br/>Modul RAM<br/>Casing Logam"]
    end
    
    subgraph Process["Struktur Proses / Aktivitas (Bagaimana Dikerjakan)"]
        RT["Routing: Rute Perakitan Laptop"]
        --> Op10["Operasi 10: Surface Mount Technology (SMT)"]
        --> Op20["Operasi 20: Manual Component Assembly"]
        --> Op30["Operasi 30: Wave Soldering & Cleaning"]
        --> Op40["Operasi 40: Burn-in Testing & QC"]
        --> Op50["Operasi 50: Final Packaging"]
    end
    
    subgraph Facilities["Struktur Fasilitas Fisik (Di Mana Dikerjakan)"]
        WC1["Work Center 1: Mesin SMT Otomatis (Zona SMT)"]
        WC2["Work Center 2: Meja Kerja Manual (Lini Rakit 1)"]
        WC3["Work Center 3: Mesin Solder Solder-Wave"]
        WC4["Work Center 4: Ruang Uji Suhu & Diagnostik QC"]
        WC5["Work Center 5: Stasiun Pengepakan Akhir"]
    end
    
    Prod --> BOM
    Prod --> RT
    
    Op10 -.->|"Dikerjakan di"| WC1
    Op20 -.->|"Dikerjakan di"| WC2
    Op30 -.->|"Dikerjakan di"| WC3
    Op40 -.->|"Dikerjakan di"| WC4
    Op50 -.->|"Dikerjakan di"| WC5

Anatomi Waktu Operasi Manufaktur (Manufacturing Lead Time Elements)

Salah satu fungsi terpenting dari Routing adalah menyediakan parameter waktu untuk penghitungan kapasitas pabrik dan jadwal induk produksi:

flowchart LR
        direction LR
        Queue["(1) Queue Time<br/>(Waktu Antre Sebelum Dikerjakan)"]
        --> Setup["(2) Setup Time<br/>(Waktu Penyetelan Mesin)"]
        --> Run["(3) Run Time<br/>(Waktu Proses Per Unit x Qty)"]
        --> Wait["(4) Wait Time<br/>(Waktu Pendinginan / Pengeringan)"]
        --> Move["(5) Move Time<br/>(Waktu Angkut ke Stasiun Kerja Berikutnya)"]

Definisi Elemen Waktu:

Elemen WaktuSifat Ketergantungan KuantitasKarakteristik OperasionalContoh Kasus Perakitan Laptop
Setup Time (Waktu Persiapan)Konstan (Batch-Independent): Terjadi sekali per pesanan produksi, berapa pun kuantitas yang dibuat.Pemasangan cetakan (die/mold), pemanasan oven, penggantian rol komponen, atau kalibrasi software robot.Operator memasang rol komponen chip ke mesin SMT (membutuhkan 30 menit).
Run Time (Waktu Proses)Variabel (Quantity-Dependent): Berbanding lurus dengan jumlah unit yang diproduksi.Waktu siklus (cycle time) mesin atau operator untuk memproses tepat satu unit barang.Mesin SMT memasang seluruh chip pada satu board (membutuhkan 45 detik per unit).
Queue Time (Waktu Antrean)Non-operasionalWaktu tunggu suatu pesanan di depan stasiun kerja karena mesin masih sibuk memproses pesanan lain.Palet board menunggu mesin solder yang sedang dipakai pesanan lain (2 jam).
Wait Time (Waktu Tunggu Pasca-Proses)Non-operasionalWaktu jeda teknis setelah pemrosesan selesai sebelum barang dapat disentuh atau dipindahkan.Papan sirkuit harus didinginkan selama 15 menit setelah melewati oven pemanas.
Move Time (Waktu Pemindahan)Logistik internalWaktu angkut fisik dari Work Center saat ini ke Work Center tujuan operasi berikutnya.Pemindahan palet menggunakan forklift ke ruang pengujian QC (10 menit).

Parameter dan Kapasitas Work Center

Work Center mendefinisikan kemampuan daya tampung produksi pabrik melalui beberapa dimensi utama:

  1. Production Calendar (Kalender Kerja Pabrik): Mendefinisikan hari kerja aktif dan jam operasional reguler (misal: Shift 1: 08.00–16.00, Shift 2: 16.00–24.00, hari Sabtu/Minggu libur).
  2. Kapasitas Teoretis vs Efisiensi Nyata:
    • Contoh: Stasiun kerja memiliki 2 mesin yang bekerja 8 jam sehari (16 jam mesin bruto). Jika efisiensi historis 90% dan utilisasi 85%, maka kapasitas harian efektif yang dapat dijadwalkan adalah: .
  3. Tarif Pembebanan Biaya (Cost Rates): Setiap Work Center memiliki tarif penyerapan biaya per jam (hourly absorption rates):
    • Tarif Tenaga Kerja Langsung (Direct Labor Rate): Upah operator per jam kerja.
    • Tarif Jam Mesin (Machine Rate): Biaya depresiasi mesin pabrik per jam pakai.
    • Tarif Overhead Pabrik (Overhead Rate): Alokasi biaya listrik, pelumas, pendingin ruangan, dan supervisi per jam operasi.

Variasi Urutan Operasi: Serial, Paralel, dan Alternatif

Alur perutean dalam ERP tidak selalu berbentuk garis lurus linear (serial):

flowchart TD
        Op10["Operasi 10: Pemotongan Sasis Bawah (Mesin CNC-1)"]
        Op15["Operasi 15: Pemotongan Penutup Layar (Mesin CNC-2)"]
        Join["Titik Temu (Join Point)"]
        Op20["Operasi 20: Penggabungan Sasis & Layar (Meja Rakit)"]
        
        Op10 --> Join
        Op15 --> Join
        Join --> Op20
  • Operasi Paralel (Parallel Operations): Dua tahapan kerja dieksekusi secara bersamaan pada stasiun kerja yang berbeda untuk memperpendek total lead time produk.
  • Rute Alternatif (Alternative Routing): Jalur operasi cadangan yang digunakan saat mesin utama mengalami kerusakan (breakdown) atau kemacetan (bottleneck). Rute alternatif biasanya menggunakan mesin yang lebih tua atau proses semi-manual dengan biaya per jam yang lebih tinggi.

ERP Implementation Comparison

AspekOdoo EnterpriseERPNextMicrosoft Dynamics 365 SCM
Model EntitasMenggunakan dokumen mrp.workcenter dan mrp.routing.workcenter (tahapan operasi terintegrasi langsung di dalam formulir BOM).Memiliki entitas mandiri Workstation dan Routing (dokumen master rute operasi yang ditautkan ke BOM).Pemisahan formal tingkat enterprise: Resources / Resource Groups (stasiun kerja) dan Route Templates / Route Versions.
Perhitungan Waktu OperasiMendukung perhitungan otomatis berbasis durasi historis (Compute based on real time) atau manual (Set duration manually).Kolom Operation Time (Minutes) pada tabel baris Routing per Workstation.Sangat komprehensif: Mendukung formula Queue before, Setup, Run, Process, Overlap, Queue after, dan Transport days.
Pembebanan Biaya per JamField Cost per hour pada Work Center; sistem mengalikan durasi kerja dengan tarif untuk menghasilkan biaya manufaktur.Kolom Hour Rate pada Workstation (dibagi menjadi Operating Cost, Electricity, Consumable, Rent).Menggunakan Costing Sheets dan Cost Categories yang ditautkan ke jam kerja dan jam mesin per operasi.

Untuk perancangan modul Routing dan Work Center pada sistem ERP enterprise seperti Naventra:

  1. Skema Database Relasional Work Center dan Routing: 
    CREATE TABLE work_centers (
    id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
    code VARCHAR(20) NOT NULL UNIQUE,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    work_center_type VARCHAR(30) NOT NULL, -- 'MACHINE', 'LABOR_LINE', 'OUTSOURCED'
    capacity_per_day_hours NUMERIC(6, 2) NOT NULL DEFAULT 8.00,
    efficiency_percentage NUMERIC(5, 2) NOT NULL DEFAULT 100.00,
    cost_per_hour_labor NUMERIC(18, 4) NOT NULL DEFAULT 0,
    cost_per_hour_machine NUMERIC(18, 4) NOT NULL DEFAULT 0,
    cost_per_hour_overhead NUMERIC(18, 4) NOT NULL DEFAULT 0,
    calendar_id UUID NOT NULL REFERENCES production_calendars(id),
    is_active BOOLEAN NOT NULL DEFAULT TRUE
);
 
CREATE TABLE routings (
    id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
    routing_code VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    product_id UUID NOT NULL REFERENCES items(id),
    is_active BOOLEAN NOT NULL DEFAULT TRUE,
    created_at TIMESTAMP WITH TIME ZONE DEFAULT NOW()
);
 
CREATE TABLE routing_operations (
    id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
    routing_id UUID NOT NULL REFERENCES routings(id) ON DELETE CASCADE,
    sequence_number INT NOT NULL, -- 10, 20, 30...
    operation_name VARCHAR(100) NOT NULL,
    work_center_id UUID NOT NULL REFERENCES work_centers(id),
    setup_time_minutes NUMERIC(8, 2) NOT NULL DEFAULT 0,
    run_time_minutes_per_unit NUMERIC(8, 2) NOT NULL DEFAULT 0,
    wait_time_minutes NUMERIC(8, 2) NOT NULL DEFAULT 0,
    move_time_minutes NUMERIC(8, 2) NOT NULL DEFAULT 0,
    work_instructions_text TEXT,
    UNIQUE (routing_id, sequence_number)
);
  2. Kalkulasi Total Lead Time Terotomasi: Sediakan fungsi backend yang menghitung proyeksi tanggal selesai (Projected Completion Date) berdasarkan ukuran pesanan produksi dan kalender kerja stasiun kerja (mengabaikan hari libur dan jam non-operasional).
  3. Pemberlakuan Kaitan Komponen BOM ke Nomor Operasi: Saat mengeksekusi Shop Floor Control, operator hanya disajikan daftar komponen yang memiliki operation_sequence_no yang cocok dengan tahapan kerja yang sedang aktif di stasiun kerjanya.

References

  • ASCM / APICS. APICS Dictionary: Routing, Work Center Capacity, Setup Time, Run Time, and Lead Time Elements.
  • Groover, M. P. Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems. Wiley.
  • Microsoft Learn. Routes and Operations Architecture in Dynamics 365 Supply Chain Management.
  • Frappe ERPNext Documentation. Workstations and Routing Operations Setup.
  • Odoo 17 Documentation. Work Centers and Routing Operations Configurations.

Graph View

Backlinks