D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N

Transkripsi

1 ANALISIS KESEIMBANGAN LINTASAN PRODUKSI DENGAN MENGGUNAKAN THEORY OF CONSTRAINTS (TOC) DAN ALGORITMA TABU SEARCH DI PT. CIPTA BAJA RAYA TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh DESSY ANGELINA NIM : D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N

2

3

4

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas Rahmat dan Karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan baik. Penulisan Tugas Sarjana ini adalah bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat akademis yang harus dipenuhi oleh mahasiswa dalam menyelesaikan studi di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,. Dalam hal ini, penulis meneliti di lantai produksi pada PT. Cipta Baja Raya yang bergerak di bidang foundry. Tugas Sarjana ini berjudul Analisis Keseimbangan Lintasan Produksi dengan Menggunakan Theory of Constraints (TOC) dan Algoritma Tabu Search di PT. Cipta Baja Raya Penulis menyadari bahwa tugas sarjana ini belum sepenuhnya sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca untuk kesempurnaan Tugas Sarjana ini. Akhir kata, penulis berharap agar Tugas Sarjana ini bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkannya. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN PENULIS. Agustus 2016

6 UCAPAN TERIMA KASIH Segala puji dan syukur penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk dapat mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta telah memberikan nikmat kesehatan dan ilmu kepada penulis selama masa kuliah dan penulisan laporan tugas sarjana ini. Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Kedua orang tua ayah saya, Ir. I.M. Christopher Tarigan dan ibu saya Elisabeth Duha serta kedua saudara saya Margaretha Connie Meylisa Tarigan, S.Pd dan Liedya Jessica Augustine Tarigan yang telah memberikan segala jenis dukungan dalam mengerjakan laporan ini. 2. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri. 3. Ibu Ir. Dini Wahyuni, MT selaku Dosen Pembimbing I dan Ibu Rahmi M. Sari, ST, MM(T) selaku Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 4. Bapak Sawalul Amru Siregar selaku Pembimbing Lapangan serta karyawan di PT. Cipta Baja Raya yang telah memberikan bantuan selama penelitian.

7 5. Seluruh dosen Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran selama perkuliahan yang menjadi bekal dalam penulisan tugas sarjana ini. 6. Teristimewa buat Maestoso Colia, ST sebagai orang terkasih yang telah memberikan doa, dukungan, semangat serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 7. Untuk teman-teman terkasih: Merylin Ginting, Imelda Nababan, Blandina Panggabean, dan Sudikse Inggrid buat saran, semangat dan bantuannya selama ini. 8. Seluruh teman-teman angkatan 2012 (DUA BELATI) serta abang kakak senior dan junior di Departemen Teknik Industri USU yang telah memberikan banyak masukan kepada penulis. 9. Untuk teman seperjuangan kak Indri Marpaung dan kakak-kakak ekstensi 2013 yang telah membantu, memberi saran, semangat, dan doa dari awal sampai selesai tugas akhir ini. Kepada seluruh pihak yang telah banyak memberi bantuan kepada penulis dalam penyelesaian tugas sarjana ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu, penulis mengucapkan terimakasih. Semoga laporan tugas sarjana ini dapat bermanfaat bagi kita semua Medan, Agustus 2016 Penulis

8 ABSTRAK PT. Cipta Baja Raya adalah sebuah perusahaan manufaktur yang bergerak dalam bidang foundry. Perusahaan menerapkan sistem make to order pada proses produksinya. Jenis produk yang dihasilkan adalah grey cast irons (contoh: gears dan coupling), ductile irons (contoh: pulley dan mangle stands), low alloy steels (contoh: obollard dan bucket), dan carbon steels (contoh: roda lorry dan press cage). Jumlah permintaan roda lorry adalah yang tertinggi setiap bulannya. Masalah yang dihadapi perusahaan adalah penumpukan work in process (WIP) dan ketidakseimbangan lintasan produksi. Keseimbangan lintasan pada setiap proses produksi akan mempengaruhi jumlah produk yang dihasilkan. Apabila terjadi hambatan atau ketidakefisienan dalam suatu departemen akan mengakibatkan tidak lancarnya aliran material ke departemen berikutnya, sehingga terjadi waktu menunggu (delay time) dan penumpukan material work in process di lantai produksi. Hal ini terjadi disebabkan oleh perbedaan waktu siklus yang cukup besar sehingga menyebabkan perbedaan kapasitas produksi untuk setiap elemen kegiatan produksi. Metode stopwatch time study digunakan untuk mendapatkan waktu standar tiap elemen kegiatan. Penerapan theory of constraints digunakan untuk mengidentifikasi kendala yang ada, algoritma tabu search digunakan untuk mendapatkan jumlah work center yang optimum. Pada lintasan aktual terdapat 7 work center dengan 14 orang tenaga kerja, memiliki efesiensi lintasan 39,01%, balance delay 60,99%, dan smoothing index 8395,94. Hasil penyeimbangan lintasan produksi dengan menggunakan metode algoritma tabu search diperoleh 5 work center dengan 11 orang tenaga kerja, dan memiliki efisiensi lintasan 86,18%, balance delay 13,82%, dan smoothing index 1251,65. Kata Kunci: Bottleneck, Line Balancing, Theory Of Constraints, Tabu Search.

9 DAFTAR ISI BAB HALAMAN LEMBAR JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA... iii KATA PENGANTAR... iv UCAPAN TERIMA KASIH... v ABSTRAK... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xvi I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang... I Perumusan Masalah... I Tujuan Penelitian... I Manfaat Penelitian... I Batasan dan Asumsi Penelitian... I Sistematika Penulisan Laporan... I-7 II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN 2.1. Sejarah Perusahaan... II Ruang Lingkup Bidang Usaha... II Lokasi Perusahaan... II Daerah Pemasaran... II Organisasi dan Manajemen... II Uraian Tugas dan Tanggung Jawab... II Proses Produksi... II Standar Mutu Bahan/Produk... II-5

10 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB HALAMAN Bahan yang digunakan... II Bahan Baku... II Bahan Penolong... II Bahan Tambahan... II Uraian Proses... II-8 III LANDASAN TEORI 3.1. Line Balancing... III Precedence Constraint... III Zoning Constraint... III Masukan untuk Penyeimbangan Lintasan... III Permasalahan Keseimbangan Lintasan (Line Balancing)... III Beberapa Teknik Line Balancing... III Ranked Positional Weight... III Pengukuran Waktu... III Langkah-langkah Sebelum Melakukan Pengukuran Waktu... III Pengukuran Waktu Kerja dengan Stopwatch Time Study... III Pengujian Keseragaman Data... III Pengujian Kecukupan Data... III Rating Factor dan Allowance... III Penetapan Waktu Baku... III Definisi dan Konsep Dasar Penjadwalan... III Metode-Metode Penjadwalan... III Theory of Constraint (TOC)... III Langkah-langkah Theory of Constraint (TOC)... III Tools Thinking Process Theory of Constraint... III-27

11 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB HALAMAN 3.8. Tabu Search... III Langkah-langkah Tabu Search... III Uji Kenormalan Data dengan Kolmogorov-Smirnov... III Distribusi Normal... III-32 IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1. Tempat dan Waktu Penelitian... IV Jenis Penelitian... IV Objek Penelitian... IV Variabel Penelitian... IV Kerangka Konseptual Penelitian... IV Metode Pengumpulan Data... IV Metode Pengolahan Data... IV Analisis Pemecahan Masalah... IV-7 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 5.1. Pengumpulan Data... V Data Ketersediaan Jam Kerja dari April 2015 Maret V Data Elemen Kerja pada Proses Produksi Roda Lorry... V Waktu Siklus Proses Produksi Roda Lorry... V Precedence Diagram Proses Produksi Roda Lorry... V Job Qualification... V Data Waktu Perpindahan... V Data Waktu Delay, Waktu Menunggu, dan Waktu Set-up... V Data Rating Factor dan Allowance... V Data Kapasitas Harian dan Target Produksi... V-15

12 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB HALAMAN 5.2. Pengolahan Data... V Uji Keseragaman Data... V Uji Kecukupan Data... V Perhitungan Waktu Normal dan Waktu Standar... V Penerapan Theory of Contraints... V Identifikasi Kendala Sebuah Sistem... V Eksploitasi Kendala yang Ada... V Menentukan Perbaikan yang dilakukan Berdasarkan Kondisi Aktual... V Melakukan Perbaikan dengan Solusi Line Balancing untuk Mengurangi Kendala... V Kembali ke Langkah Kedua dan Hindari Inersia... V-56 VI ANALISIS DAN PEMBAHASAN 6.1. Analisis Keseimbangan Lintasan pada Kondisi Aktual... VI Analisis Penyeimbangan Lintasan Produksi dengan Tabu Search... VI Analisis Parameter Performansi Penyeimbangan Lintasan Produksi... VI-2 VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1. Kesimpulan... VII Saran... VII-1 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

13 DAFTAR TABEL TABEL HALAMAN 1.1. Data Permintaan April 2015-Maret I Data Waktu Siklus Setiap Elemen Kegiatan Produksi... I Data Perusahaan Produk WIP Harian... I Tabel Bantu Standar Deviasi Normalitas (D)... III Ketersediaan jam Kerja untuk April 2015 Maret V Data Elemen Kerja pada Proses Produksi Roda Lorry... V Waktu Siklus Proses Produksi Roda Lorry... V Precedence Constraint... V Data Waktu Perpindahan... V Waktu Delay, Waktu Menunggu, dan Waktu Set-up... V Nilai Rating Factor dan Allowance... V Kapasitas Harian dan Target Produksi... V Rekapitulasi Uji Keseragaman Data Waktu Siklus Proses Produksi Roda Lorry... V Rekapitulasi Perhitungan Uji Kecukupan Data... V Rata-rata Waktu Siklus Proses Produksi Roda Lorry... V Waktu Normal Proses Produksi Roda Lorry... V Waktu Standar Proses Produksi Roda Lorry... V Perhitungan Total Waktu Proses... V Waktu yang Dibutuhkan... V Elemen Kegiatan Bottleneck... V Penjadwalan Backward... V Penjadwalan Bottleneck... V Penjadwalan Foreward... V Hasil Penjadwalan Backward, Bottleneck, Foreward, dan Waktu Standar... V Penentuan Tugas Tiap Stasiun Kerja Sesuai Kondisi Aktual... V Penentuan Bobot Tiap Stasiun... V-35

14 DAFTAR TABEL (LANJUTAN) TABEL HALAMAN Pengurutan Ranking Stasiun... V Penentuan Tugas Tiap Stasiun Kerja... V Iterasi 0... V Iterasi 1... V Iterasi 2... V Alternatif I... V Alternatif II... V Alternatif III... V Hasil Perbandingan Tiga Solusi... V Data yang Telah diurutkan... V Hasil Perhitungan Nilai-Nilai Uji Kolmogorov- Smirnov... V Rekapitulasi Alternatif Terbaik... V Hasil Penyeimbangan Lintasan... V Perbandingan Parameter Performansi... VI-3

15 DAFTAR GAMBAR GAMBAR HALAMAN 1.1. Roda Lorry... I Lintasan Produksi Pembuatan Roda Lorry... I Lokasi PT. Cipta Baja Raya... II Struktur Organisasi PT. Cipta Baja Raya... II Blok Diagram Proses Produksi Roda Lorry... II Elemen Simbol... III Hubungan Antar Simbol... III Diagram Precedence untuk Menerangkan Metode RPW... III Current Reality Tree... III Conflict Resolution Diagram... III Kurva Normal... III Kerangka Konseptual Penelitian... IV Blok Diagram Prosedur Penelitian... IV Precedence Diagram Proses Produksi Roda Lorry... V Uji Keseragaman Data Pembuatan Drag Atas... V Current Reality Tree (CRT)... V Conflict Resolution Diagram... V Hasil Penyeimbangan Lintasan Sesuai Kondisi Aktual... V Lintasan Menggunakan Metode Rank Positonal Weight (RPW) V Iterasi 0... V Iterai I... V Iterasi II... V Alternatif I... V Alternatif II... V Alternatif III... V Kondisi Steady State... V Grafik Distribusi Normal... V Lintasan Menggunakan Algoritma Tabu Search... V-56

16 DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN) GAMBAR HALAMAN 6.1. Keseimbangan Lintasan pada Kondisi Aktual... VI Lintasan Menggunakan Metode Tabu Search... VI-2

17 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab... L-1 2. Keterampilan dan Skill... L-2 3. Usaha atau Effort... L-3 4. Rating Factor Operator untuk Setiap Elemen Kegiatan... L-4 5. Allowance Operator untuk Setiap Elemen Kegiatan... L-5 6. Surat Permohonan Tugas Sarjana Halaman 1... L-6 7. Surat Permohonan Tugas Sarjana Halaman 2... L-7 8. Surat Permohonan Riset Tugas Sarjana di PT. Cipta Baja Raya... L-8 9. Surat Balasan Penerimaan Riset Tugas Sarjana di PT. Cipta Baja Raya... L Surat Keputusan Tugas Sarjana Mahasiswa... L Form Asistensi Dosen Pembimbing I... L Form Asistensi Dosen Pembimbing II... L-12