APLIKASI BINARY INTEGER PROGRAMMING UNTUK PENINGKATAN EFISIENSI LINTASAN SEBAGAI FUNGSI OUTPUT PRODUKSI DI PT INDOJAYA PRIMA SEMESTA-PASURUAN

Transkripsi

1 APLIKASI BINARY INTEGER PROGRAMMING UNTUK PENINGKATAN EFISIENSI LINTASAN SEBAGAI FUNGSI OUTPUT PRODUKSI DI PT INDOJAYA PRIMA SEMESTA-PASURUAN Husin 1) dan Abdullah Shahab 2) 1) Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Cokroaminoto 12A Surabaya Indonesia 2) Jurusan Teknik Mesin Institut Teknologi Sepuluh Nopember ABSTRAK PT. Indojaya Prima Semesta merupakan perusahaan yang bergerak dibidang pembuatan furnitur. Pada perusahaan tersebut setiap kegiatan kerja tidak memiliki waktu operasi yang sama dan tidak terdapat standar waktu untuk setiap proses operasinya. Akibatnya sering terjadi keterlambatan pengiriman yang disebabkan oleh beban kerja yang tidak seimbang pada setiap stasiun kerja. Hal ini apabila berlangsung terus-menerus dapat menyebabkan lintasan produksi yang tidak efisien. Penentuan output produksi yang tidak direncanakan dengan baik dan hanya berdasarkan coba-coba turut juga menentukan rendahnya efisiensi lintasan. Suatu programa matematis binary integer programming akan dimanfaatkan untuk menentukan penempatan kegiatan-kegiatan pada masing-masing stasiun kerja dan untuk menentukan output produksi optimal yang mampu meningkatkan efisiensi lintasan. Teknik ini akan diaplikasikan dengan mengambil sebuah contoh produk dari perusahaan yang diteliti. Dengan penempatan kegiatan-kegiatan kerja yang tepat pada masing-masing stasiun kerja dan penentuan output optimal menggunakan metode binary integer programming bisa diperoleh suatu pengaturan proses produksi yang mampu meningkatkan efisiensi lintasan. Dari hasil penelitian diperoleh efisiensi lintasan terbesar adalah 7958% yaitu pada jumlah produksi 130 unit/minggu dengan waktu siklus detik/unit dan jumlah workstation sebanyak 21 buah. Sedangkan efisiensi lintasan terendah adalah 7069% yaitu pada jumlah produksi 110 unit/minggu dengan waktu siklus detik/unit dan jumlah workstation sebanyak 20 buah. Kata kunci: Keseimbangan Lintasan Efisiensi Lintasan Proses Produksi Waktu Baku Binary Integer Programming PENDAHULUAN PT. Indojaya Prima Semesta merupakan perusahaan yang bergerak di bidang industri furniture yang berorientasi ekspor. Perusahaan menerima pesanan dalam bentuk job order dimana waktu pengiriman dan jumlah produk sudah ditentukan. Hal ini membuat perusahaan harus menetapkan perkiraan waktu selesai produk. Salah satu faktor yang mempengaruhi kelancaran proses produksi adalah masalah keseimbangan lintasan. Proses produksi yang memiliki keseimbangan lintasan yang baik akan menghasilkan produk secara efektif dan efisien. Penyeimbangan lintasan ini akan menyangkut dua masalah pokok yaitu: penentuan jumlah operator atau workstation yang paling sedikit untuk suatu siklus waktu tertentu dan penentuan siklus waktu terkecil untuk jumlah workstation tertentu. Adanya keseimbangan penugasan terhadap operator atau grup operator pada tempat kerja tertentu akan meminimalkan waktu yang tidak produktif. A-3-1

2 Beban kerja yang tidak seimbang pada tiap stasiun kerja dapat menyebabkan lintasan produksi yang tidak seimbang. Suatu stasiun yang mempunyai waktu operasi yang lama dapat mengganggu kerja stasiun yang lainnya karena harus menunggu sampai proses pada stasiun kerja yang mempunyai waktu operasi lama itu selesai. Bila hal ini dibiarkan akan terjadi penghamburan sumber daya sehingga efisiensi lintasan produksi menjadi rendah. Pada penelitian ini pendekatan yang digunakan untuk menganalisa keseimbangan lintasan produk adalah dengan menggunakan metode binary integer programming. Binary integer programming adalah sebuah model penyelesaian matematis yang memungkinkan hasil penyelesaian kasus yang berupa bilangan pecahan diubah menjadi bilangan biner (0 dan 1) sehingga didapatkan solusi yang optimal. Penggunaan metode binary integer programming ini dilakukan karena variabel keputusan pada persoalan ini tidak dapat dinilai dalam bentuk pecahan. Salah satu produk dari perusahaan ini yang akan dijadikan sebagai contoh dalam permodelan nanti adalah produk jenis retro book shelf cabinet. Tujuan yang hendak dicapai dari penelitian ini Untuk menentukan waktu baku proses untuk pembuatan produk jenis retro book shelf cabinet menentukan jumlah workstation optimal yang diperlukan untuk pembuatan produk jenis retro book shelf cabinet dan menentukan jumlah produk yang memaksimalkan efisiensi lintasan. METODE Gambar 1. Retro Book Shelf Cabinet Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahap yaitu penelitian pendahuluan pengumpulan data yang dibutuhkan pengolahan data dan analisa data pembuatan model binary integer programming proses line balancing serta menghitung efisiensi lintasan dan membandingkan nilai efisiensi lintasan berdasarkan banyaknya produk yang akan di produksi. Tahap Pengumpulan Data Dalam penelitian ini data yang digunakan adalah: Data kegiatan proses produksi untuk furniture jenis retro book shelf cabinet. Data aliran proses produksi. Data waktu proses untuk masing-masing kegiatan proses produksi. Data permintaan dari masing-masing jenis furnitur yang menjadi obyek penelitian. Data waktu jam kerja pada perusahaan. A-3-2

3 Tahap Pengolahan Data 1. Uji keseragaman data Uji keseragaman data untuk kegiatan 1 adalah sebagai berikut: Mencari waktu rata-rata Menghitung standar deviasi = ( ) = = =. = (.. ) + (.. ) + + (.. ) Menentukan BKA dan BKB = + =. + (. ) =. = =. (. ) =. Dari perhitungan uji keseragaman data diperoleh data masih berada diantara BKA dan BKB maka data dianggap telah memenuhi syarat keseragaman data. 2. Uji kecukupan data Uji kecukupan data untuk kegiatan 1 adalah sebagai berikut: N = Z / S d X Dimana: = = 10.8 Z / = tingkat keyakinan (100-α%) dengan α = 5% (maka Z / bernilai 196) d = tingkat ketelitian 5 % =. Dari perhitungan di atas diperoleh N <N (10.8<20) maka data sudah memenuhi kecukupan data. 3. Penentuan waktu baku Menghitung waktu normal Wn = waktu observasi rata-rata x performance rating = 83 x 114 = 94 detik Waktu baku Wb = ( ) = = 105 detik ( ) Dengan demikian diketahui waktu baku untuk kegiatan 1 (Potong MDF veneer panel atas p = 800 mm) adalah sebesar 105 detik. Tabel 1. Data Kegiatan dan Waktu Proses Produksi Retro Book Shelf Cabinet No Kode Kegiatan Kegiatan yang mendahului Waktu baku (detik) 1 1 Potong MDF panel atas p = 800 mm Potong MDF panel atas l = 300 mm Edging panel atas Potong MDF veneer panel bawah p = 800 mm Potong MDF veneer panel bawah l = 300 mm A-3-3

4 No Kode Kegiatan Kegiatan yang mendahului Waktu baku (detik) 6 6 Edging panel bawah Alur laci panel bawah Grooving tepi panel bawah Potong MDF veneer panel samping p = 1560 mm Potong MDF veneer panel samping l = Edging panel samping Grooving tepi panel samping Bor Ø10 dalam 12 mm panel samping Router tepi bevel 15 mm panel samping Potong MDF veneer sekat p = 378 mm Potong MDF veneer sekat l = 300 mm Edging sekat Router tepi bevel 15 mm sekat Grooving sekat dengan mesin table saw Potong MDF veneer shelf atas p = 770 mm Potong MDF veneer shelf atas l = 300 mm Edging shelf atas Router tepi bevel 15 mm shelf atas Potong MDF veneer shelf atas-bawah p = 770 mm Potong MDF veneer shelf atas-bawah l = 300 mm Edging shelf atas-bawah Alur laci shelf atas-bawah Grooving tepi shelf atas-bawah Router tepi bevel 15 mm shelf atas-bawah Potong MDF veneer panel belakang p = 770 mm Potong MDF veneer panel belakang l = Edging panel belakang Router tepi bevel 15 mm panel belakang Potong MDF veneer panel belakang bawah Potong MDF veneer panel belakang bawah Potong MDF veneer list belakang atas/bawah Potong MDF veneer list belakang atas/bawah Potong MDF veneer list belakang samping Potong MDF veneer list belakang samping Potong MDF veneer shelf bawah p = 766 mm Potong MDF veneer shelf bawah l = 250 mm Edging shelf bawah Potong MDF veneer daun pintu p = 390 mm Potong MDF veneer daun pintu l = 372 mm Edging daun pintu Router handle daun pintu A-3-4

5 No Kode Kegiatan Kegiatan yang mendahului Waktu baku (detik) Bor Ø35 dalam 10 mm daun pintu Meratakan kayu mahoni klam bawah l = 372 mm Potong kayu mahoni klam bawah p = 390 mm Bor Ø10 dalam 35 mm Klam Bawah Grooving klam bawah Meratakan kayu mahoni support bawah l = 40 mm Potong kayu mahoni support bawah p = 100 mm Bor Ø10 dalam 18 mm support bawah Meratakan kayu mahoni kaki tengah Laminating kayu mahoni kaki tengah Meratakan kayu mahoni kaki tengah l = 40 mm Potong kayu mahoni kaki tengah p = Bubut kaki tengah sesuai ukuran Bor Ø4 dalam 25 mm kaki tengah Meratakan kayu mahoni kaki Laminating kayu mahoni kaki Meratakan kayu mahoni kaki l = 52 mm Potong kayu mahoni kaki p = 145 mm Bubut kaki sesuai ukuran Bor Ø10 dlm 22 mm kaki Meratakan kayu mahoni rail atas l = 70 mm Potong kayu mahoni rail atas p = 270 mm Bentuk rail atas sesuai bentuk dan ukuran Bor Ø10 dalam 15 mm rail atas Assembling panel atas bawah dan samping Assembling shelf sekat dan panel belakang Assembling panel belakang bawah dengan bodi Assembling pintu dan shelf bawah dengan bodi Assembling klam bawah dengan bodi Assembling kaki tengah Assembling kaki Assembling kaki dan kaki tengah dengan bodi Pengecekan hasil assembling Dempul sambungan Haluskan permukaan dan rapihkan sambungan Pengecekan hasil revisi Warna bodi Sanding sealer Gosok dengan amplas Sanding sealer Gosok dengan amplas A-3-5

6 No Kode Kegiatan Kegiatan yang mendahului Waktu baku (detik) Setting warna Top coat Pengecekan hasil pengecatan Packing Sumber: PT. Indojaya Prima Semesta Gambar 2. Precedence Diagram Retro Book Shelf Cabinet A-3-6

7 Analisa line balancing 1. Waktu siklus (cycle time) Diketahui dari pengambilan data bahwa jumlah jam kerja yang tersedia dalam satu minggu adalah sebesar 40 jam = menit serta jumlah permintaan produk retro book shelf cabinet berkisar antara 110 hingga 160 buah per minggu. maka waktu siklus nya sebagai berikut: a) Jumlah produksi 160 unit/minggu waktu siklus = menit / 160 unit = 15 menit/unit = 900 detik/unit. b) Jumlah produksi 150 unit/minggu waktu siklus = menit / 150 unit = 16 menit/unit = 960 detik/unit. c) Jumlah produksi 140 unit/minggu waktu siklus= menit/140unit = 1714 menit/unit = detik/unit. d) Jumlah produksi 130 unit/minggu waktu siklus= menit/130unit = 1846 menit/unit = detik/unit. e) Jumlah produksi 120 unit/minggu waktu siklus = menit / 120 unit = 20 menit/unit = detik/unit. f) Jumlah produksi 110 unit/minggu waktu siklus= menit/110unit = 2182 menit/unit = detik/unit. 2. Analisa waktu kegiatan terhadap waktu siklus Kegiatan-kegiatan produksi retro book shelf cabinet di PT. Indojaya Prima Semesta Pasuruan adalah sebagai berikut: Kegiatan 56 ( detik) Laminating kayu mahoni kaki tengah Kegiatan 62 ( detik) Laminating kayu mahoni kaki Kegiatan 81 ( detik) Haluskan permukaan dan rapihkan sambungan Kegiatan 88 ( detik) Setting warna Tabel 2. Pemecahan kegiatan agar waktu kegiatan tidak melebihi waktu siklus 900 detik/unit dan 960 detik/unit No 1 Kegiatan Laminating kayu mahoni kaki tengah Nomer kegiatan Waktu baku gabungan Laminating kayu mahoni kaki Haluskan permukaan dan rapihkan sambungan Setting warna Nomer kegiatan pecahan Waktu baku baru A-3-7

8 No 1 Tabel 3. Pemecahan kegiatan agar waktu kegiatan tidak melebihi waktu siklus detik/unit detik/unit detik/unit dan detik/unit. Kegiatan Laminating kayu mahoni kaki tengah Nomer kegiatan Waktu baku gabungan Laminating kayu mahoni kaki Haluskan permukaan dan rapihkan sambungan Setting warna Nomer kegiatan pecahan Waktu baku baru Jumlah workstation minimum Diketahui jumlah waktu total proses produksi retro book shelf cabinet yaitu: Waktu total = Waktu kegiatan 1 + Waktu kegiatan 2 + Waktu kegiatan Waktu kegiatan 89 + Waktu kegiatan 90 + Waktu kegiatan 91 = = detik Berikut perhitungan jumlah workstation minum dari masing-masing waktu siklus: a) Jumlah workstation dengan waktu siklus 900 detik/unit. Minimal Jumlah WS = = = 2057 y 21 workstation b) Jumlah workstation dengan waktu siklus 960 detik/unit. Minimal Jumlah WS = = = 1928 y 20 workstation c) Jumlah workstation dengan waktu siklus detik/unit. Minimal Jumlah WS = = d) Jumlah workstation dengan waktu siklus detik/unit. Minimal Jumlah WS = = e) Jumlah workstation dengan waktu siklus detik/unit. = 18 y 18 workstation = 1671 y 17 workstation Minimal Jumlah WS = = = 1542 y 16 workstation f) Jumlah workstation dengan waktu siklus detik/unit. Minimal Jumlah WS = = = 1439 y 15 workstation Tahap pembuatan model binary integer programming proses line balancing 1. Fungsi tujuan Persamaan matematisnya adalah sebagai berikut: Min = p X (1) Dimana: k = kegiatan terakhir. j = indeks workstation (123...m). A-3-8

9 Xkj pj = bilangan biner yang memiliki nilai 1 apabila kegiatan k ditempatkan pada workstation j dan bernilai 0 apabila kegiatan k tidak ditempatkan pada workstation j. = Penalti yang diberikan pada setiap workstation j yang besarnya melebihi jumlah workstation teoritis dan memiliki nilai yang semakin lama semakin besar. Contoh bentuk persamaan fungsi tujuan dari proses produksi retro book shelf cabinet untuk jumlah produk 160 unit/minggu adalah sebagai berikut: Min = 5*X *X *X *X *X *X9126; 2. Fungsi pembatas waktu siklus Persamaan matematisnya sebagai berikut: α X Ws j = 123 m (2) Dimana: i = indeks kegiatan (123...n). Xij = bilangan biner yang memiliki nilai 1 apabila kegiatan i ditempatkan pada workstation j dan bernilai 0 apabila kegiatan i tidak ditempatkan pada workstation j. i = waktu baku pada kegiatan i. = waktu siklus. Contoh persamaan matematis untuk menempatkan kegiatan-kegiatan dengan pembatas waktu siklus pada proses produksi retro book shelf cabinet di PT. Indojaya Prima Semesta Pasuruan dengan waktu siklus 900 detik/unit adalah sebagai berikut: 10.5*X *X *X *X *X *X Fungsi pembatas setiap kegiatan harus berada pada salah satu workstation Persamaan matematisnya sebagai berikut: X = 1 i = 123 n (3) Contoh persamaan pembatas ketergabungan pada workstation untuk jumlah produk 160 unit/minggu adalah sebagai berikut: X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X0126 = 1; : X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X9126 = 1; 4. Fungsi pembatas hubungan antar kegiatan Persamaan matematisnya sebagai berikut: X X i = 123 n ; j = 123 m (4) A-3-9

10 Dimana: a = indeks kegiatan yang mendahului kegiatan i yang ditentukan dari diagram (123...n). t = indeks workstation (123...m) Xat = bilangan biner yang memiliki nilai 1 jika kegiatan a ditempatkan pada workstation t dan bernilai 0 apabila kegiatan a tidak ditempatkan pada workstation t. Contoh persamaan fungsi pembatas keterkaitan antar kegiatan untuk kegiatan 1 dengan 2 adalah sebagai berikut: X0201 X0101; X0202 X X0102; : X0226 X X0102+ X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X0126; 5. Fungsi pembatas biner Fungsi ini membatasi bahwa setiap kegiatan (X ij) hanya dapat bernilai 0 atau 1. Apabila kegiatan (X ij) tersebut memiliki nilai 1 maka kegiatan i ditempatkan pada workstation j dan apabila kegiatan (X ij) tersebut memiliki nilai 0 maka kegiatan i tidak ditempatkan pada workstation j. HASIL DAN PEMBAHASAN Proses perhitungan dengan menggunakan software komputer diperoleh hasil sebagai berikut: a) Jumlah produksi 160 unit/minggu Dari hasil analisis penghitungan software komputer diperoleh jumlah workstation sebanyak 20 buah dan ditambah dengan 7 buah workstation duplikat ( Tabel 2) sehingga jumlah workstation menjadi 27 buah. Total waktu produktif Efisiensi Lintasan = x100% = waktu siklus x jumlah work station 900 x 27 x 100% = % b) Jumlah produksi 150 unit/minggu Diperoleh jumlah workstation sebanyak 19 buah dan ditambah dengan 7 buah workstation duplikat (Tabel 2) sehingga jumlah workstation menjadi 26 buah. Efisiensi Lintasan = x 26 x 100% = % c) Jumlah produksi 140 unit/minggu Diperoleh jumlah workstation sebanyak 17 buah dan ditambah dengan 6 buah workstation duplikat (Tabel 3) sehingga jumlah workstation menjadi 23 buah. Efisiensi Lintasan = = x 23 x 100% = % d) Jumlah produksi 130 unit/minggu Diperoleh jumlah workstation sebanyak 15 buah dan ditambah dengan 6 buah workstation duplikat (Tabel 3) sehingga jumlah workstation menjadi 21 buah. Efisiensi Lintasan = x 21 x 100% = % A-3-10

11 e) Jumlah produksi 120 unit/minggu Diperoleh jumlah workstation sebanyak 15 buah dan ditambah dengan 6 buah workstation duplikat (Tabel 3) sehingga jumlah workstation menjadi 21 buah. Efisiensi Lintasan = x 21 x 100% = % f) Jumlah produksi 110 unit/minggu Diperoleh jumlah workstation sebanyak 14 buah dan ditambah dengan 6 buah workstation duplikat (Tabel 3) sehingga jumlah workstation menjadi 20 buah. Efisiensi Lintasan = x 20 x 100% = % Perbandingan efisiensi lintasan terhadap jumlah produksi Persentase Efisiensi Lintasan Grafik Perbandingan Efisiensi Lintasan terhadap Jumlah Produksi Jumlah Produksi (unit/minggu) Gambar 3. Grafik Perbandingan Efisiensi Lintasan Terhadap Jumlah Produksi Persentase efisiensi lintasan tertinggi sebesar 7958% dengan jumlah produksi sebesar 130 unit/minggu. Sehingga agar proses produksi lebih efisien maka disarankan kepada perusahaan untuk memproduksi dengan jumlah 130 unit/minggu. KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil pengolahan dan analisa data yang dilakukan pada proses produksi retro book shelf cabinet di PT. Indojaya Prima Semesta Pasuruan dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Jumlah kegiatan yang ada dalam proses produksi retro book shelf cabinet ini adalah sejumlah 91 kegiatan yang saling berhubungan sehingga membentuk suatu precedence diagram. 2. Jumlah workstation yang terbentuk bervariasi berdasarkan jumlah produk yang akan dibuat. Hal ini terjadi karena jumlah produk yang akan diproduksi berpengaruh terhadap waktu siklus dan jumlah workstation. 3. Dari variasi jumlah produk antara 110 unit/minggu sampai 160 unit/minggu diketahui persentase efisiensi lintasan yang paling besar adalah 7958% dengan jumlah produksi sebesar 130 unit/minggu. A-3-11

12 Dari hasil penelitian yang telah dilakukan terdapat beberapa saran sebagai berikut: 1. Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan kepada perusahaan untuk melakukan efisiensi lintasan sehingga dapat meningkatkan produktifitas dan mendapatkan keuntungan yang lebih besar dari sebelumnya. 2. Sebaiknya dilakukan lebih banyak lagi variasi jumlah produksi yang ditelilti. Sehingga didapatkan jumlah produk yang paling efisien untuk diproduksi. 3. Hendaknya dalam melakukan pengukuran waktu kerja ( time study) setiap kegiatan dilakukan sesuai dengan langkah-langkah yang benar sehingga didapatkan hasil yang akurat. DAFTAR PUSTAKA Barnes Ralph M. (1980) Motion and Time Study Design and Measrement of Work Penerbit: Quinn-Woodbine Canada. Buffa Elfwood S. dan Rakesh K. Sarin (1999) Manajemen Operasi dan Produksi Modern edisi kedelapan Penerbit Binarupa Aksara Jakarta. Heizer Jay dan Barry Render (2006) Operations Management Buku 2 edisi ketujuh Penerbit Salemba Empat Jakarta. Lieberman J. Gerald and Hillier S. Frederick (1990) Introduction to Operation Research fifth edition Mc Graw-Hill International Edition. Purwaningsih Ratna dan Hazairin Prima ( 2006) Lini Perakitan Produk Torch Light (Studi Kasus PT. Arisamandiri Pratama) J@TI UndipVol.2 No.1 Hal Santoso Haryo (2006) Peningkatan Efisiensi Stasiun Kerja dengan Pendekatan Region Line Balancing (studi kasus di PT. Triangle Motorindo) RotasiVol.8 No.1 Hal Sutalaksana Iftikar Z dan Ruhana Anggawisastra (1979) Teknik Tata Cara Kerja Laboratorium Tata Cara dan Ergonomi Departemen Industri ITB Bandung. Taylor Bernard W. (1999) Introduction to Management Science Prentice Hall International USA. Wignjosoebroto Sritomo (2003) Teknik Tata Cara dan Pengukuran Kerja Penerbit Guna Widya. Jakarta. Zulian Yamit (2003) Manajemen Produksi dan Operasi edisi kedua Penerbit Ekonisia Yogyakarta. A-3-12