ANALISA SISTEM PRODUKSI UNTUK MENINGKATKAN OUTPUT PRODUKSI DI PT. XYZ MINING MELALUI PENAMBAHAN FASILITAS PRODUKSI DENGAN MENGGUNAKAN METODE SIMULASI Sitti Wetenriajeng Sidehabi, Suparno Program Studi Magister Manajemen Teknologi ITS Jl. Cokroaminoto 12A, Surabaya e-mail: mmtits@rad.net.id ABSTRACT Semakin meningkatnya permintaan mengharuskan perusahaan untuk meningkatkan produksi dengan penggunaan sumberdaya yang seoptimal mungkin. Tentu saja kendala-kendala yang menghambat peningkatan produksi, terutama bottleneck yang mungkin terjadi pada sistem perlu diidentifikasi. Untuk mengetahui kinerja dari sistem produksi berjalan sangat diperlukan metode yang dapat digunakan untuk menganalisa sistem tersebut secara keseluruhan. Salah satu metode yaitu dengan menggunakan metode simulasi. Penggunan simulasi dapat digunakan untuk memodelkan suatu sistem produksi yang kompleks. Dalam penelitian ini metode simulasi digunakan untuk pemodelan sistem produksi pada PT. XYZ Mining dengan tujuan untuk meningkatkan output produksi dari yang ditargetkan dan mengurangi terjadinya bottleneck melalui penambahan fasilitas produksi. Hasilnya menunjukkan perlunya penambahan pada 1 mesin untuk stasiun kerja lima (filling unit) dan 1 mesin untuk stasiun kerja enam (poles), dilihat dengan dicapainya output produksi 288.878 m 2 dalam pertahun melebihi dari target yang diharapkan oleh perusahaan yaitu sebesar 150.000 m 2. Kata kunci: bottleneck, simulasi, output produksi PENDAHULUAN Latar Belakang Permasalahan PT. XYZ Mining yang merupakan salah satu anak perusahaan yang bernaung dibawah Panji XYZ GROUP, yang bergerak dibidang produksi marmer. PT. XYZ Mining ini mulai berproduksi pada tahun 1995 dengan total kapasitas awal produksi yaitu 60.000 m 2 pertahun dalam bentuk lembaran. Seiring waktu, permintaan marmer saat ini makin bertambah, baik untuk kebutuhan dalam negeri maupun luar negeri dimana PT. XYZ Mining ini menargetkan untuk memproduksi marmer total sebesar 150.000 m 2 pertahun dalam bentuk lembaran. Proses produksi dimulai dari pemotongan bongkahan marmer, pemotongan ujung-ujung lapisan marmer, pembelahan, pemerataan ketebalan marmer, pendempulan, pemolesan, inspeksi, proses pemotongan marmer sesuai dengan ukuran yang diinginkan, proses pengepakan dan selanjtnya proses penyimpanan. Kendala yang sering terjadi pada sistem produksi ini adalah menumpuknya lapisan marmer dari proses Splitting (pembelahan marmer), proses pemerataan ketebalan marmer dan proses pendempulan ( filling unit). Hal ini disebabkan karena lamanya waktu yang dibutuhkan pada ketiga tahapan tersebut. Jadi waktu produksi akan menjadi lama dan mengurangi hasil produksi dari yang ditargetkan.
Perbaikan terhadap proses produksi ini tentu saja harus melibatkan kondisi nyata. Hal ini berguna untuk mengetahui bagian mana dari proses produksi tersebut yang tidak dapat bekerja secara optimal. Analisa yang dilakukan hendaknya tidak menganggu kegiatan produksi, dan dengan resiko yang sekecil mungkin. Selain itu faktor biaya dan waktu tentu saja juga perlu dipertimbangkan dalam hal ini. Untuk itu pada penelitian ini diusulkan metode simulasi karena mampu memenuhi semua faktor tersebut di atas. Selain itu kelebihan simulasi adalah dimungkinkannya penggunaan model yang sama untuk beberapa skenario yang berbeda. Perumusan Masalah Dalam penelitian ini permasalahan yang dibahas utamanya adalah menganalisa lantai produksi untuk meningkatkan performansi dari sistem produksi PT. XYZ Mining. Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mengembangkan model simulasi dari PT. XYZ Mining. 2. Membuat model usulan perbaikan pada PT. XYZ Mining. METODE Gambaran Umum Sistem Produksi Pembuatan Marmer Sistem produksi dalam produksi marmer di PT. XYZ Mining terdiri dari beberapa tahap dimana antara tahap yang satu dengan yang lainnya saling berkaitan. Proses dalam pembuatan marmer yang dipoles ini dimulai dari pemotongan bongkahan marmer di Blow Cutting I, II, III, IV, dan V. Biasanya bongkahan dari tambang ini berbentuk bar dengan tebal 5 m dan bentuk strip 2,5 m. Bongkahan ini diangkut dari Stock File Block dengan Loader. Kemudian Bongkahan ini dipotong lapis demi lapis. Setelah potongan lapisan marmer ini terkumpul, forklift akan mengangkut lapisan potongan marmer ini ke Mesin Potong Unit (MPU). Pada Mesin Potong Unit, ujung - ujung dari lapisan potong marmer di potong kemudian potongan yang sudah rapi ini masuk ke Mesin Splitting. Mesin Splitting ini berfungsi untuk membelah lapisan potongan marmer yang tebal tadi menjadi dua bagian sehingga lapisan potongan marmer tersebut menjadi lebih tipis. Selanjutnya potongan marmer yang telah terbagi dua bagian ini diratakan kembali ketebalannya sekitar 0,1 0,2 mm di Mesin Pemerataan ketebalan marmer supaya setiap marmer mempunyai ketebalan yang sama. Marmer yang telah diratakan ini, diperiksa apakah berongga atau tidak. Setiap rongga dari marmer ini akan diberi dempul. Proses ini dilakukan di Filling Unit. Setelah bagian permukaan berongga dari marmer didempul semua. Maka selanjutnya marmer masuk ke Mesin Poles. Pada pemolesan ini, marmer dibuat mengkilat, bila pemolesan ini tidak terjadi secara merata pada seluruh permukaan marmer, maka marmer tersebut harus dipoles kembali. Marmer yang permukaan yang telah terpoles secara merata akan dipotong sesuai dengan permintaan pelangggan di Mesin Potong Pas I (MPP1). Mesin Potong Pas I ini memotong ujung-ujung dari marmer tersebut. Sedangkan Mesin Potong Pas 2 memotong bagian ujung-ujung lain. Proses akhir dari proses produksi marmer adalah Poles Weak. Pada poles weak ini, marmer diinspeksi ukuran dan permukaannya apakah sudah memenuhi standar yang diinginkan. Setelah itu marmer yang dari poles weak ini akan dibawa ke gudang. Jumlah mesin dan transporter untuk setiap stasiun kerja dapat dilihat pada Tabel 1 A-10-2
Tabel 1. Jumlah mesin dan transporter No. Jenis Peralatan Jumlah 1 Mesin Blow Cutting 5 2 Mesin Potong Ujung 1 3 Mesin Potong Ujung 1 4 Mesin Splitting 1 5 Mesin Pemerataan 1 Ketebalan Marmer 6 Filling Unit 1 7 Mesin Poles 1 8 Mesin Potong Pas 1 1 9 Mesin Potong Pas 2 1 10 Poles Weak 1 11 Forklift 1 12 Jib Crane 1 13 Loader 1 Selanjutnya metodologi penelitian terdiri atas 4 tahap yang dapat dilihat pada Gambar 1 sebagai berikut: Gambar 1. Tahap Metodologi Penelitian A-10-3
HASIL DAN DISKUSI Model simulasi yang dilakukan seperti pada Gambar 2 di bawah ini: Gambar 2 Model simulasi kondisi awal Gambaran awal dari sistem berdasarkan tabel-tabel 2 dan 3 adalah sebagai berikut: Kapasitas dari stasiun kerja 5 masih belum mampu melayani permintaan yang masuk pada stasiun kerja yang bersangkutan. Hal ini dapat diidentifikasikan dengan besarnya antrian yang terjadi sekitar 2.506,54 m 2 dan tingginya prosentase mesin busy sebesar 99,349%. Sehingga mengakibatkan juga lamanya waktu antrian komponen yang akan diproses yaitu 9.813,88 menit. A-10-4
Pengukuran Performansi Prosentase Mesin busy Rata-rata jumlah antrian (m 2 ) Tabel 2 Nilai Performansi dari Hasil Simulasi pada Kondisi Sistem Awal STASIUN KERJA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8,113 6,99 92,146 93,575 99,349 70,393 6,042 3,086 40,341 0,661 5,248 2.348,96 1.719,58 2.506,54 10,747 1,371 0,421 3,032 Waktu antrian 7,911 17,489 7.780,4 4.678,66 9.813,88 73,195 10,662 3,278 19,775 (menit) Rata-rata output: 12.602,2 m 2 Flow Time: 16.057,8 menit Rata-rata total waktu antrian: 2.489,472 menit Tabel 3 Prosentase Transporter busy pada sistem awal TRANSPORTER PROSENTASE BUSY 1. Loader 2,505 2. Forklift 18,01 3. Jib Crane 4,001 Prosentase mesin busy yang kedua adalah dari stasiun kerja 4 dan stasiun kerja 3. Untuk stasiun kerja 4 prosentase mesin busynya yaitu 93,575%, rata-rata jumlah antriannya sebesar 1.719,58 m 2 dan waktu antriannya adalah 4.678,66 menit. Pada stasiun kerja 3 ini prosentase mesin busynya adalah sebesar 92,146%, rata-rata jumlah antriannya sebesar 2.348,96 marmer dan waktu antriannya adalah 7.780,4 menit. Flow time dari kondisi awal yaitu sebesar 16.057 menit dan rata-rata total waktu antriannya adalah 2.489,472 menit. Output yang dihasilkan pada kondisi awal yaitu sebesar 12.602,2 m 2 dan total output produksi dalam pertahun adalah 151.411 m 2. Transporter merupakan salah satu faktor yang berpengaruh terhadap kelancaran aliran material dalam komponen. Berdasarkan tabel diatas, utilitas dari transporter tidak terlalu tinggi. USULAN PERBAIKAN SISTEM PRODUKSI Dari analisa output simulasi yang telah dijalankan, maka dapat diketahui kelemahan dari sistem yang ada saat ini. Hal inilah yang pertama kali akan dieksperimentasikan, yaitu memperbaiki kelemahan dari sistem. Sedangkan tujuan utama dari eksperimentasi yang dilakukan yaitu perbaikan apa saja yang perlu dilakukan agar output yang dihasilkan mengalami peningkatan dari kondisi pada saat ini. Usulan perbaikan yang dilakukan pada sistem produksi, yaitu: 1. Skenario 1, Melakukan penambahan mesin yang sama pada stasiun kerja lima (filling unit). 2. Skenario 2, Melakukan penambahan mesin yang sama pada stasiun kerja splitting dan stasiun kerja lima (filling unit). 3. Skenario 3, Melakukan penambahan mesin yang sama pada stasiun kerja lima (filling unit) dan stasiun kerja enam (poles). 1. Skenario 1, Penambahan Mesin Pada Stasiun Kerja 5 Dalam skenario kali ini akan dicoba melakukan penambahan mesin pada stasiun A-10-5
kerja lima yaitu stasiun kerja filling unit bertujuan untuk mengurangi penumpukan material pada stasiun kerja tersebut dan memperlancar aliran pada proses pendempulan marmer ini. Berdasarkan data pada tabel 4 maka dapat dilakukan analisa sebagai berikut: Berdasarkan penambahan 1 resource pada stasiun kerja 5 mengakibatkan jumlah antrian rata-rata pada stasiun kerja filling unit ini turun menjadi sebesar 95,632 m 2 dari kondisi awal sebesar 2.506,54 m 2 dan waktu antrian juga mengalami penurunan sebesar 172,457 menit dari kondisi awal sebesar 9.813,88 menit dan prosentase mesin busynya menjadi 77,49% dari kondisi awal 99,349%. Untuk stasiun kerja 1 terjadi peningkatan utilitas pada mesinnya menjadi 8,3% (kondisi awal 8,113%); sedangkan pada stasiun kerja 2 dan 3 juga mengalami peningkatan, untuk stasiun kerja 2 sekitar 7,274 % dari kondisi awal 6,99% dan untuk stasiun kerja 3 sekitar 92,296% dari kondisi awal 92,146%. Pada stasiun kerja 4 meningkat menjadi 93,675% (kondisi awal 93,575%). Pengukuran Performansi Prosentase Mesin busy Rata-rata jumlah antrian (m 2 ) Tabel 4 Nilai performansi dari hasil simulasi skenario 1 yaitu penambahan mesin pada stasiun kerja 5 ( filling unit) STASIUN KERJA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8,3 7,274 92,296 93,675 77,49 88,438 7,59 3,882 55,76 0,567 5,892 2.349,54 1.703,74 95,632 1.624,5 1,847 1,154 9,215 Waktu antrian 6,646 19,681 7.800,4 4.630,62 172,457 6.309,26 11,384 7,11 23,679 (menit) Rata-rata output: 17.451,4 m 2 Flow Time: 14.021,2 menit Rata-rata total waktu antrian: 2.106,804 menit Peningkatan utilitas juga terjadi pada stasiun-stasiun kerja setelah stasiun kerja 5 dengan perincian sebagai berikut: - Pada stasiun kerja 6 utilitas menjadi 88,438% (kondisi awal 70,393%). - Pada stasiun kerja 7 utilitas menjadi 7,59% (kondisi awal 6,042 %). - Pada stasiun kerja 8 utilitas menjadi 3,882% (kondisi awal 3,086%). - Pada stasiun kerja 9 utilitas menjadi 55,786% (kondisi awal 40,341%). Sedangkan rata-rata total waktu antrian mengalami penurunan sebesar 399,335 menit (kondisi awal 2.489,472 menit dan hasil skenario sebesar 2.106,804 menit). Hal lain yang perlu diperhatikan adalah penurunan flow time menjadi sebesar 14.021,2 menit dari kondisi awal sebesar 16.057,8 menit. Turunnya waktu tunggu pada stasiun filling unit juga meningkatkan rata-rata output menjadi 17.451,4 m 2. Jadi total output produksi dalam pertahun yaitu 191.683 m 2. 2. Skenario 2, Penambahan Mesin Pada Stasiun Kerja 3 dan 5 Setelah diketahui bahwa penambahan 1 resource pada masing-masing stasiun kerja 3, 4 dan 5 berpengaruh secara signifikan terhadap rata-rata waktu tunggu dan flow time, maka pada skenario berikutnya yang dilakukan adalah dengan mencoba melakukan penambahan 2 resource pada stasiun kerja 3 dengan 1 mesin dan stasiun kerja 5 dengan 1 mesin. A-10-6
Tabel 5 Nilai performansi dari hasil simulasi skenario 4, yaitu penambahan mesin pada stasiun kerja 3 (splitting) dan 5 (filling unit) Pengukuran STASIUN KERJA Performansi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Prosentase Mesin busy 8,155 6,992 61,118 93,576 77,786 87,511 7,528 5,844 54,929 Rata-rata jumlah 0,543 5,641 27,715 6150,08 63,683 1700,94 2,384 1,024 10,088 antrian (m 2 ) Waktu antrian (menit) 6,515 18,804 91,952 10750,4 112,468 6601,7 14,941 4,639 26,417 Rata-rata output: 17.180,6 m 2 Flow Time: 14.231,6 menit Rata-rata total waktu antrian: 1.958,648 menit Berdasarkan data pada tabel 5 maka dapat dilakukan analisa sebagai berikut: Dengan dilakukan penambahan 2 resources pada stasiun kerja 3 dan 5 dengan masing-masing 1 mesin mengakibatkan jumlah antrian rata-rata pada stasiun kerja 3 mengalami penurunan menjadisebesar 27,715 m 2 dari kondisi awal sebesar 2.348,96 m 2 dan waktu antrian juga mengalami penurunan menjadi sebesar 91,952 menit dari kondisi awal sebesar 7.780,4 menit begitu pula dengan prosentase mesin busynya mengalami menjadi sebesar 61,118% dari kondisi awal sebesar 92,146%. Pada stasiun kerja 5, prosentase utilitasnya mengalami penurunan menjadi sebesar 77,786% dari kondisi awal sebesar 99,349%, rata-rata jumlah antrian menurun menjadi sebesar 63,683 m 2 dari kondisi awal sebesar2.506,54 m 2 dan waktu antriannya juga mengalami penurunan sebesar 112,468 menit dari kondisi awal 9.813,88 menit. Rata-rata total waktu antrian mengalami penurunan menjadi sebesar 1958,648 menit dari kondisi awal sebesar 2.489,472 menit. Turunnya waktu antrian pada stasiun kerja ini berpengaruh terhadap terhadap flow time yang turun sebesar 14.231,6 menit dari kondisi awal sebesar 16.057,472 menit. Dengan lancarnya aliran komponen dalam sistem, maka output yang dihasilkan naik menjadi 17.180,6 m 2 dimana kondisi awal output yaitu 12.602,2 m 2. Jadi total output produksi dalam pertahun yaitu 207.981 m 2. 3. Skenario 3, Penambahan Mesin Pada Stasiun Kerja 5 dan 6 Setelah diketahui bahwa penambahan 1 resource pada masing-masing stasiun kerja 3, 4 dan 5 berpengaruh secara signifikan terhadap rata-rata waktu tunggu dan flow time, maka pada skenario berikutnya yang dilakukan adalah dengan mencoba melakukan penambahan 2 resources pada stasiun kerja 5 dengan 1 mesin dan stasiun kerja 6 dengan 1 mesin. A-10-7
Tabel 6 Nilai performansi dari hasil simulasi skenario 6, yaitu penambahan mesin pada stasiun kerja 5 (filling unit) dan 6 (poles) Pengukuran STASIUN KERJA Performansi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Prosentase Mesin busy 8,116 7,008 91,71 93,575 77,361 61,641 10,872 7,372 77,129 Rata-rata jumlah 0,493 5,535 2.373,08 1.666,9 65,744 9,378 5,06 1,531 70,033 antrian (m 2 ) Waktu antrian (menit) 5,901 18,414 7.821,38 4.548,96 112,403 63,269 22,028 6,783 130,053 Rata-rata output: 24.119,8 m 2 Flow Time: 10.965,4 menit Rata-rata total waktu antrian: 1.416,576 menit Berdasarkan data pada tabel 6 maka dapat dilakukan analisa sebagai berikut: Dengan dilakukan penambahan 2 resource pada stasiun kerja 5 dan 6 dengan masing-masing 1 mesin mengakibatkan jumlah antrian rata-rata pada stasiun kerja 5 turun menjadi 65,744 m 2 dari kondisi awal 2.506,54 m 2 dan waktu antrian juga mengalami penurunan menjadi 112,403 menit dari kondisi awal 9.813,88 menit begitu pula dengan prosentase mesin busynya menjadi 77,361% dari kondisi awal 99,349%. Pada stasiun kerja 6, prosentase utilitasnya menurun sebesar 70,393% dari kondisi awal sebesar 61,641%, rata-rata jumlah antrian menurun menjadi sebesar 9,378 m 2 dari kondisi awal sebesar 10,747 m 2 dan waktu antriannya juga mengalami penurunan sebesar 63,269 menit dari kondisi awal sebesar 73,195 menit. Rata-rata total waktu antrian mengalami penurunan menjadi sebesar 1.416,576 menit dari kondisi awal sebesar 2.489,472 menit. Turunnya waktu antrian pada stasiun kerja ini berpengaruh terhadap terhadap flow time yang turun sebesar 10.965,4 menit dari kondisi awal sebesar 16.057,472 menit. Dengan lancarnya aliran komponen dalam sistem, maka output yang dihasilkan naik menjadi 24.119,8 m 2 dimana kondisi awal output yaitu 12.602,2 m 2. Jadi total output produksi dalam pertahun yaitu 288.878 m 2. Dari ketiga skenario maka disimpulkan bahwa skenario yang terbaik adalah skenario tiga dengan melakukan penambahan pada 1 mesin untuk stasiun kerja lima (filling unit) dan 1 mesin untuk stasiun kerja enam (poles), dilihat dengan dicapainya output produksi 288.878 m 2 dalam pertahun melebihi dari target yang diharapkan oleh perusahan yaitu sebesar 150.000 m 2. KESIMPULAN Setelah dilakukan analisa dari hasil penelitian yang didapatkan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Dari analisa dapat disimpulkan bahwa output pada sistem produksi berkaitan erat dengan waktu antrian dan flowtime, sehingga dapat dikatakan berkurang waktu antrian berkurang juga flowtime dan meningkatkan output. 2. Dari running simulasi yang dijalankan untuk kondisi awal, dapat diidentifikasi terjadinya penumpukan (antrian) komponen yang menunggu untuk diproses pada stasiun kerja 3, 4 dan 5 sebagai akibat terbatasnya sumberdaya yang tersedia dan hal A-10-8
tersebut mempengaruhi tingginya utilitas dari stasiun kerja tersebut. Oleh karenanya perlu dilakukan perbaikan terhadap sistem yang ada dengan mempertimbangkan berbagai faktor, termasuk penambahan mesin pada stasiun kerja itu. 3. Berdasarkan tingkat tingginya utilitas stasiun kerja dalam sistem produksi pembuatan marmer maka perlunya dilakukan usulan perbaikan dengan melakukan penambahan pada 1 mesin untuk stasiun kerja lima (filling unit) dan 1 mesin untuk stasiun kerja enam (poles), dilihat dengan dicapainya output produksi 288.878 m 2 dalam pertahun melebihi dari target yang diharapkan oleh perusaan yaitu sebesar 150.000 m 2. DAFTAR PUSTAKA Carrie, Alan (1992), Simulation of Manufacturing Systems, John Wiley & Sons Ltd., England. Kakiay, Thomas J. (2004), Pengantar Sistem Simulasi, Andi Offset, Yogyakarta Kelton, W. D.,. Sadowski, R. P dan Sadowski, D. P. (2003), Simulation with Arena, Third Edition, McGraw-Hill, Inc., USA. Khoshnevis, B. (1994), Discrete System Simulation, Mc Graw-Hill Book Company. Law, Averill M. dan Kelton, David W. (2000) Simulation Modeling And Analysis, Third Edition, McGraw Hill Book Company, Inc., USA. Law, Averill M. dan McComas, Michael G. (1999) Simulation of Manufacturing Systems, Proceedings of the 1999 Winter Simulation Conference, pp. 56-59. Pidd, Michael (1998), Computer Simulation in Management Science, Fourth Edition, John Wiley & Sons Ltd., England. Purnomo, Hari (2003), Pengantar Teknik Industri, Cetakan Pertama, Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta. A-10-9