Modul 4
Perancangan Sistem Produksi Perakitan
PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2015
Modul 4 || Perancangan Sistem Produksi Perakitan
DAFTAR ISI
Tujuan Praktikum .................................................................................................................................... 3
Tujuan Umum ..................................................................................................................................... 3
Tujuan Khusus ..................................................................................................................................... 3
Output Praktikum.................................................................................................................................... 3
Input Praktikum....................................................................................................................................... 3
A. Pendahuluan ....................................................................................................................................... 4
B. 1 Proses Perakitan .............................................................................................................................. 4
B. 2 Permasalahan Keseimbangan Lintas Perakitan (Assembly Line Balancing) .................................... 5
B. 3 Flow Time, Station Time, dan Cycle Time ......................................................................................... 6
B. 4 Algoritma Penyeimbangan Lintasan Perakitan ................................................................................ 6
B. 5 Pembatasan dalam Penyelesaian Lintas Perakitan .......................................................................... 8
B. 6 Performansi Lintasan Perakitan ....................................................................................................... 9
C. Prosedur Praktikum .......................................................................................................................... 10
Referensi ............................................................................................................................................... 10
Struktur Laporan ................................................................................................................................... 11
Format Laporan..................................................................................................................................... 12
2
Modul 4 || Perancangan Sistem Produksi Perakitan
Tujuan Praktikum
Tujuan Umum
1. Memahami dan mampu merancang lintas perakitan.
2. Memahami konsep bottleneck dalam lintas perakitan.
3. Mampu menganalisis performansi suatu lintas perakitan.
Tujuan Khusus
1. Memahami dan mengetahui kegunaan precedence diagram, waktu elemen kerja dalam
perancangan lintas perakitan, dan hasil forecasting demand.
2. Mampu menentukan cycle time dan jumlah stasiun kerja minimum.
3. Mampu memahami dan menggunakan algoritma heuristik dalam menyelesaikan masalah lintas
perakitan.
4. Mengetahui parameter yang digunakan dalam menganalisis performansi suatu lintas perakitan.
5. Mampu
Output Praktikum
Output dari praktikum modul ini adalah rancangan lintasan perakitan.
Input Praktikum
Output dari praktikum modul ini, antara lain :
Data demand hasil forecasting
Precedence diagram
Waktu baku setiap elemen kerja
3
Modul 4 || Perancangan Sistem Produksi Perakitan
A. Pendahuluan
Posisi Modul ini pada siklus manufaktur terletak pada proses pembuatan. Proses ini merupakan
lanjutan dari perencanaan proses, perancangan metode kerja, waktu standar, dan perbaikan
produktivitas, dan perencanaan produksi seperti yang ditunjukkan pada gambar siklus manufaktur di
bawah ini.
B. 1 Proses Perakitan
Proses manufaktur dapat dibagi dalam 2 tipe dasar, yaitu :
Proses permesinan
Proses pengubahan material dari status awal ke status berikutnya hingga menjadi produk
akhir yang diinginkan. Nilai tambah dihasilkan melalui perubahan geometri, bentuk, ataupun
sifat dari material awal (Groover, 2002).
Proses perakitan
Proses penggabungan dua atau lebih komponen menjadi entitas baru (subassembly atau
assembly) baik bersifat permanen (welding, soldering, dll) maupun semi permanen
(menggunakan screw, bolt, nut, dll)
Dalam proses perakitan manual, konsep lintas perakitan (assembly line) banyak diimplementasikan
untuk meningkatkan produktivitas departemen perakitan. Total suatu aktivitas merakit suatu produk
dibagi menjadi elemen-elemen kerja terkecil, kemudian elemen-elemen tersebut dikelompokkan ke
dalam beberapa stasiun kerja dengan beban kerja yang sama. Penentuan jumlah stasiun kerja harus
mempertimbangkan laju permintaan. Implementasi spesialisasi kerja melalui pembagian aktivitas
lebih menguntungkan dibandingkan bila setiap pekerja harus melakukan semua aktivitas merakit
produk.
Proses perakitan mendapat perhatian besar karena operasi perakitan menimbulkan biaya yang
tinggi, terutama biaya tenaga kerja. Salah satu cara menurunkan biaya perakitan adalah dengan
menerapkan Design for Assembly (DFA) yang bertujuan mengurangi lead time perakitan dengan cara
meminimasi jumlah komponen yang dirakit serta membuat desain komponen yang mudah dirakit.
4
Modul 4 || Perancangan Sistem Produksi Perakitan
B. 2 Permasalahan Keseimbangan Lintas Perakitan (Assembly Line
Balancing)
Terdapat dua masalah utama dalam lintas perakitan yaitu menyeimbangkan stasiun kerja dan
menjaga agar lintas perakitan berproduksi secara kontinu. Lintas perakitan yang sempurna terjadi
ketika setiap stasiun kerja memiliki waktu stasiun (station time) yang sama dengan cycle time (cycle
time). Lintas perakitan yang tidak seimbang akan menyebabkan penumpukkan Work in Process (WIP)
pada stasiun kerja bottleneck, sedangkan pada saat yang sama stasiun kerja yang lain menganggur.
Hal ini dapat menimbulkan dampak psikologis bagi pekerja yang menganggur, lingkungan kerja dapat
menjadi tidak kondusif, dan dapat menyebabkan ongkos manufaktur menjadi lebih tinggi.
Bottleneck adalah suatu fenomena dimana kapasitas sistem terbatas oleh jumlah komponen atau
sumber sehingga terjadi penumpukan WIP dalam proses perakitan.
Tujuan perancangan lintas perakitan adalah bagaimana merancang suatu lintas perakitan yang
sempurna dari suatu produk yang memiliki aktivitas perakitan N buah elemen kerja.
Indikasi :
N adalah total jumlah elemen yang dibutuhkan dalam satu siklus perakitan
i adalah index elemen {1..N}
Workstation adalah suatu lokasi yang berada di dalam lintas perakitan dimana satu atau
lebih elemen kerja dilakukan.
Pera a ga li tas perakita
e perhatika hal‐hal erikut i i :
Hubungan ketergantungan (precedence relationship).
≤ Ju lah “tasiu Kerja ≤ N.
Waktu Ele e Ti ≤ Waktu “tasiu “Ti ≤ Cy le ti e CT .
Simple Assembly Line Balancing (SALB) dapat dibedakan menjadi 2 tipe yaitu :
SALB‐I
Menentukan jumlah stasiun kerja minimal untuk mencapai laju produksi yang diinginkan
dengan memperhatikan precedence constraint.
SALB‐II
Membagi pekerjaan ke stasiun kerja yang telah ditetapkan untuk memaksimalkan laju
produksi dengan memperhatikan precedence constraint.
Permasalahan keseimbangan lintasan akan semakin kompleks jika produk yang melalui lintas
perakitan variasinya tinggi dan waktu setiap elemen kerja tidak deterministik.
5
Modul 4 || Perancangan Sistem Produksi Perakitan
B. 3 Flow Time, Station Time, dan Cycle Time
Flow time adalah waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan seluruh aktivitas di seluruh stasiun.
Station time adalah waktu yang dibutuhkan operator untuk menyelesaikan elemen kerja didalam
setiap stasiun kerja.
Cycle time adalah waktu aktual yang diperlukan untuk menghasilkan satu unit produk dalam lintas
perakitan.
Pada pembahasan lean manufacturing terdapat istilah takt time. Pengertian takt time sama dengan
cycle time pada modul ini. Penggunaan istilah takt time biasanya menggantikan istilah cycle time di
perusahaan-perusahaan Jepang.
Dengan mengetahui cycle time dari suatu lintasan produksi, maka dapat dihitung jumlah stasiun
kerja minimum yang dibutuhkan dengan menggunakan perhitungan sebagai berikut.
B. 4 Algoritma Penyeimbangan Lintasan Perakitan
Secara umum, terdapat 2 metode dasar yang dapat digunakan untuk menyeimbangkan lintas
perakitan, yaitu :
Metode Analitik
Metode yang dapat menghasilkan solusi optimal. Contoh : branch & bound, linear
programming
Metode Heuristik
Metode yang dapat menghasilkan solusi sub-optimal. Solusi yang dihasilkan hanya
mendekati optimal.
Berikut ini adalah beberapa metode heuristik yang umum digunakan beserta langkah
pengerjaannya:
Metode Helgeson‐Birnie atau Ranked Positional Weight
1. Gambarkan precedence diagram.
2. Hitung bobot posisi setiap elemen kerja.
3. Bobot posisi suatu elemen adalah jumlah waktu elemen-elemen pada rantai terpanjang yang
dimulai oleh elemen tersebut sampai elemen terakhir. Urutkan elemen-elemen kerja
menurut bobot posisi dari besar ke kecil.
4. Tempatkan elemen kerja dengan bobot terbesar pada stasiun kerja, selama tidak melanggar
precedence constraint dan waktu stasiun tidak melebihi cycle time. Elemen kerja yang telah
ditempatkan tidak diperhatikan kembali pada iterasi selanjutnya
5. Ulangi Langkah 3 sampai seluruh elemen ditempatkan.
6
Modul 4 || Perancangan Sistem Produksi Perakitan
Berikut adalah contoh perhitungan bobot posisi :
Bobot posisi untuk tiap elemen adalah :
Ele e kerja : ’ + ’ + ’ + ’ = ’
Ele e kerja : ’ + ’ + ’ = ’
Ele e kerja : ’ + ’ = ’
Ele e kerja : ’ + ’ = ’
Ele e kerja : ’ = ’
Metode Region Approach
1. Gambarkan precedence diagram
2. Bagi elemen-elemen kerja dalam diagram tersebut ke dalam kolom-kolom. Kolom I adalah
elemen-elemen kerja yang tidak memiliki elemen kerja pendahulu (predecessor). Kolom II
adalah elemen-elemen kerja pendahulu di kolom I. Kolom III adalah elemen-elemen kerja
dengan elemen kerja pendahulu di kolom II, dan seterusnya.
3. Tempatkan elemen-elemen kerja ke stasiun kerja sedemikian sehingga total waktu elemen
kerja tidak melebihi cycle time. Hapus elemen kerja yang sudah ditempatkan dari daftar
elemen kerja
4. Bila penempatan suatu elemen kerja mengakibatkan total waktu elemen kerja melebihi
cycle time, maka elemen kerja tersebut ditempatkan di stasiun kerja berikutnya.
5. Ulangi langkah 2 dan 3 sampai seluruh elemen kerja ditempatkan.
Berikut adalah contoh pembagian elemen kerja ke dalam region-region :
7
Modul 4 || Perancangan Sistem Produksi Perakitan
Metode Largest Candidate Rule
1. Gambarkan precedence diagram
2. Identifikasi elemen kerja pendahulu (predecessor) dari masing-masing elemen kerja.
3. Urutkan elemen-elemen kerja tersebut mulai dari elemen kerja dengan predecessor yang
paling sedikit hingga elemen kerja dengan predecessor paling banyak.
4. Jika terdapat elemen-elemen kerja dengan jumlah predecessor yang sama, urutkan elemenelemen kerja mulai waktu kerja yang terbesar hingga yang terkecil.
5. Memilih elemen-elemen kerja untuk ditempatkan pada stasiun-stasiun kerja mulai dari
waktu proses terbesar dengan memperhatikan precedence constraint dan cycle time.
6. Lakukan langkah 4 hingga seluruh elemen kerja telah ditempatkan pada stasiun kerja
Berikut contoh perhitungan predecessor :
Jumlah predecessor untuk masing-masing elemen kerja adalah:
Elemen kerja 1 : 0 predecessor
Elemen kerja 2 : 1 predecessor
Elemen kerja 3 : 2 predecessor
Elemen kerja 4 : 2 predecessor
Elemen kerja 5 : 4 predecessor
B. 5 Pembatasan dalam Penyelesaian Lintas Perakitan
Selain precedence constraints, pembatas lain yang perlu diperhatikan ketika menyeimbangkan suatu
lintas perakitan adalah :
Pembatas Fasilitas (facility restriction)
Pembatas ini adalah akibat adanya fasilitas/mesin yang tidak dapat dipindahkan (fixed).
Pembatas Posisi (positional restriction)
Pengelompokkan ele e ‐ele e kerja di atasi oleh orie tasi ya terhadap operator
tertentu.
Zoning Constraint
Positive Zoning Constraints erarti ahwa ele e ‐ele e terte tu harus dite patka
dalam stasiun kerja yang sama. Negative Zoning Constraint erarti ahwa ele e ‐elemen
tertentu tidak boleh ditempatkan dalam stasiun kerja yang sama karena sifatnya saling
mengganggu. Sebagai contoh, suatu pekerjaan yang membutuhkan konsentrasi tinggi jangan
ditempatkan berdekatan dengan stasiun kerja yang menimbulkan kegaduhan dan getaran.
8
Modul 4 || Perancangan Sistem Produksi Perakitan
B. 6 Performansi Lintasan Perakitan
Kriteria untuk mengukur performansi suatu lintas perakitan adalah :
Minimum Waktu Menganggur
Minimum Keseimbangan Waktu Senggang
Maksimum Efisiensi
Smoothness Index (SI)
Dimana :
n = Jumlah stasiun kerja
Ws =Waktu stasiun kerja terbesar (waktu siklus)
Wi = Waktu sebenarnya pada setiap stasiun kerja
I = , , , …,
9
Modul 4 || Perancangan Sistem Produksi Perakitan
C. Prosedur Praktikum
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah :
1.
2.
3.
4.
Precedence Diagram (diperoleh dari modul 1).
Data peramalan permintaan produk dongkrak.
Waktu baku setiap elemen kerja (diperoleh dari modul 4).
Stop watch.
La gkah‐la gkah pe golaha data ya g dilakukan pada praktikum ini, antara lain :
1. Siapkan data demand hasil agregat forecasting, precedence diagram, dan waktu baku setiap
elemen kerja perakitan dongkrak .
2. Dengan menggunakan data forecasting demand, hitung waktu siklus jika direncanakan
perusahaan akan memperkerjakan karyawan dalam 2 shift per hari dimana setiap shift
selama 8 jam dan dalam 1 bulan diasumsikan terdapat 25 hari kerja. Waktu siklus dihitung
dalam satuan detik.
3. Dengan hasil pada langkah 1 dan 2, rancang sebuah lintas perakitan dengan menggunakan
algoritma :
a. Ranked Positional Weight.
b. Region Approach
c. Largest Candidate Rule
4. Buat analisis performansi lintas perakitan pada hasil dari masing-masing algoritma.
5. Pilih satu rancangan terbaik dari ketiga algoritma dan berikan alasannya.
6. Lakukan iterasi perbaikan, minimal 5 kali, pada hasil rancangan terbaik.
7. Pilih satu rancangan terbaik dari semua alternatif yang dihasilkan iterasi dan berikan
alasannya.
Referensi
[1] Groover, Mikell P. 2001. Automation, Production System, and Computer•]Integrated
Manufacturing 2nd ed. P.514•]556. New Jersey : Prentice•]Hall.
[2] Bedworth, David D. & Bailey, James A. 1987. Integrated Production Control System. P.360•]379.
Canada : John Wiley & Sons.
[3] Elsayed, Boucher, Thomas O. 1994. Analysis & Control of Production System 2nd ed.
P.344•]370.New Jersey : Prentice Hall.
[4] Handout Kuliah Perencanaan dan Pengendalian Produksi.
10
Modul 4 || Perancangan Sistem Produksi Perakitan
Struktur Laporan
Lembar Pengesahan
Lembar Asistensi
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Bab 1 Pendahuluan
Bab 2 Pengolahan Data
Bab 3 Analisis
Bab 4 Kesimpulan & Saran
4.1 Kesimpulan
4.2 Saran
4.2.1. Saran untuk Praktikum
4.2.2. Saran untuk Asisten
Daftar Pustaka
Lampiran
11
Modul 4 || Perancangan Sistem Produksi Perakitan
Format Laporan
Kertas A4
Print Bolak-balik
Ukuran Margin KIRI – ATAS – KANAN – BAWAH : 3 cm – 2 cm – 2 cm – 2 cm
Halaman 1 dimulai dari BAB 1, halaman sebelumnya menggunakan angka romawi.
Setiap Awal Bab berada di sebalah kanan halaman
Font:
1. Isi laporan Calibri 10
2. Judul dan sub judul Cambria 11
3. Spasi multiple 1.3
Header kiri
: Modul xx : Judul Modul
Header kanan : Nama Asisten/NIM
Footer kiri
: Nim Anggota kelompok (nimnya saja)
Footer kanan : Nomor halaman
12
