PEMBENTUKAN SEL-SEL MESIN UNTUK MENDAPATKAN PENGURANGAN JARAK DAN BIAYA MATERIAL HANDLING DENGAN METODE HEURISTIK DI PT. BENGKEL COKRO BERSAUDARA Babang Purwanggono, Andre Sugiyono Progra Studi Teknik Industri UNDIP Eail : purwanggono@yahoo.co Abstrak Tata letak pabrik dapat didefinisikan sebagai tata cara pengaturan fasilitas-fasilitas pabrik dengan eanfaatkan luas seoptial ungkin guna enunjang kelancaran proses produksi. Tata letak fasilitas pada PT. Cokro Bersaudara diatur berdasarkan process layout diana segala jenis esin / fasilitas produksi lainnya yang eiliki tipe atau jenis yang saa ditepatkan dala satu tepat. Dengan layout seperti itu perusahaan eperoleh keuntungan berupa fleksibilitas dala eproduksi produk yang eiliki tingkat variasi yang tinggi, naun sebagai akibatnya perusahaan enghadapi perasalahan berupa tingginya kebutuhan aterial handling. Cellular Manufacturing Syste adalah aplikasi dari Group Technology yang erupakan etode pengaturan fasilitas-fasilitas produksi yang dibutuhkan untuk eproses suatu part faily tertentu kedala sel anufaktur. Dengan enerapkan Cellular Manufacturing Syste dapat diketahui pengurangan jarak antar esin dan biaya aterial handling. Berdasarkan pengolahan data enggunakan algorita heuristik yaitu Bond Energy Algorith (BEA), Rank Order Clustering (ROC), dan Rank Order Clustering (ROC ) disipulkan bahwa etode terpilih adalah etode BEA, dengan engelopokkan esin (M) dan koponen (P) kedala sel anufaktur, diana sel (M4, M, M, M, P, P, P, P) dan sel (M4, M, M, M3, M, P3, P4). Dengan perubahan layout ini didapatkan pengurangan total jarak aterial handling sebesar 48,0 eter dan pengurangan biaya aterial handling sebesar Rp...3,08 / bulan Kata Kunci : Cellular Manufacturing Syste, Algorita Heuristik, Gorup Technology. PENDAHULUAN. Latar Belakang Meningkatkan daya saing terhadap industri dari negara lain erupakan kesiapan yang sangat diperlukan oleh industri lokal dala enghadapi penerapan pasar bebas saat ini. Untuk dapat bertahan dala persaingan, suatu perusahaan juga harus epunyai fleksibilitas yang tinggi. Salah satu cara untuk dapat encapai hal tersebut adalah dengan enerapkan suatu tipe tata letak pabrik yang berorientasi pada peningkatan produktivitas dan fleksibilitas. Perusahaan Cokro Bersaudara sebagai tepat penelitian telah enerapkan process layout sebagai dasar tata letak pabrik dan job shop sebagai jenis siste anufakturnya. Dengan deikian tingginya tingkat variasi part dapat ditangani dengan baik, naun jika ditinjau berdasarkan jarak dan biaya aterial handling akan terjadi peningkatan karena terjadinya aliran proses yang panjang. Atas dasar inilah, dilakukan pendekatan Group Technology yang engusahakan suatu flow line yang dapat enghasilkan tingkat efisiensi yang tinggi disertai tingkat fleksibilitas yang tinggi pula untuk engerjakan berbagai koponen sesuai dengan perintaan konsuen, dengan cara engelopokkan esin-esin dan part-part ke dala sel anufaktur. Cellular Manufacturing (CM) erupakan penerapan langsung filosofi Group Technology dala proses anufaktur. J@TI Undip, Vol, No I, Mei 00 43
. Peruusan Masalah Dari latar belakang diatas, dapat diruuskan bahwa perasalahan yang dihadapi dala penelitian ini adalah :. Bagaiana erancang ulang susunan tata letak esin yang digunakan saat ini dengan susunan tata letak esin yang baru?. Apakah dengan enerapkan cellular anufacturing syste apu enciptakan suatu layout fasilitas perusahaan dengan jarak dan biaya aterial handling yang lebih pendek? 3. Berapa besar pengurangan jarak aterial handling yang terjadi sebelu dan sesudah relayout? 4. Berapa besar pengurangan biaya aterial handling yang terjadi sebelu dan sesudah relayout?.3 Pebatasan Masalah Agar persoalan yang dibahas dala penelitian ini tidak terlalu eluas (lebih terarah) dan tanpa engurangi tujuan yang dicapai, aka perlu diadakan pebatasan ruang lingkup persoalan, yaitu dengan batasan-batasan sebagai berikut :. Tata letak fasilitas yang ada saat ini dipakai sebagai referensi untuk elakukan pengelopokan esin kedala sel.. Koponen yang diteliti adalah koponen tetap yang diproduksi pada bulan Agustus. 3. Julah esin yang digunakan dianggap telah sesuai dengan kebutuhan, sehingga tidak dilakukan analisis esin. 4. Urutan proses yang digunakan adalah urutan proses yang dipakai oleh perusahaan saat ini.. Tidak dilakukan pebahasan yang berkaitan dengan waktu.. Tidak dilakukan pebahasan engenai titik balik dari biaya yang tibul akibat perbaikan yang diusulkan. 7. Data biaya yang digunakan untuk perhitungan biaya aterial handling hanya upah tenaga kerja per bulan dan harga alat angkut. 8. Metode pebentukan sel anufaktur yang diterapkan antara lain etode Bond Energy Algorit (BEA), Rank Order Clustering (ROC) dan Rank Order Clustering (ROC )..4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian dala tugas akhir ini adalah :. Meberikan usulan alternatif tata letak fasilitas produksi yang efektif dan efisien dengan enerapkan konsep Cellular Manufacturing Syste.. Mengetahui total pengurangan jarak aterial handling sebelu dan sesudah adanya relayout. 3. Mengetahui total pengurangan biaya aterial handling sebelu dan sesudah adanya relayout.. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian dala tugas akhir ini adalah :. Meberikan bantuan subangan peikiran pada perusahaan dala hal usulan tata letak efisien berdasarkan jarak dan biaya untuk eningkatkan keuntungan perusahaan.. Meningkatkan efektifitas dan efisiensi perusahaan yang eliputi inialisasi jarak dan biaya aterial handling serta eperkecil kerugian yang diakibatkan oleh pengaturan tata letak fasilitas yang kurang baik. 3. Meperluas dan eperdala pengetahuan dan wawasan peikiran engenai peecahan perasalahan perencanaan dan perancangan fasilitas produksi khususnya cellular anufacturing syste. Sebuah bentuk aplikasi teori yang diajarkan dala kuliah pada perusahaan (siste nyata). LANDASAN TEORI. Definisi Uu Tata Letak Pabrik Tata letak pabrik dapat didefinisikan sebagai tata cara pengaturan fasilitasfasilitas pabrik dengan eanfaatkan J@TI Undip, Vol, No I, Mei 00 44
luas area seoptial ungkin guna enunjang kelancaran proses produksi (Wignjosoebroto: 99, hal 7).. Tipe-Tipe Tata Letak Dala Siste Manufaktur Terdapat epat tipe dasar tata letak yang digunakan dala siste anufaktur (Singh & Rajaani: 99, hal 8) yaitu :. Fixed Layout. Product Layout 3. Process Layout 4. Group / Cell Layout.3 Konsep Dasar Group Technology Group Technology erupakan sebuah filosofi yang dapat ebantu eningkatkan efisiensi dengan engklasifikasikan produk yang irip ke dala faily. GT layout dapat diklasifikasikan enjadi tiga kategori :. GT flow line layout. GT cell layout 3. GT center layout.4 Pebentukan Sel Manufaktur.4. Pebentukan Production Flow Analysis (PFA)/ Incident Matriks. PFA atau biasa disebut juga incident atrix erupakan suatu prosedur sisteatis yang enganalisa inforasi dari rute proses pebuatan suatu part (Singh dan Rajaani: 99, hal 34). PFA ini terdiri atas asukan 0 dan, diana sebuah asukan enunjukkan bahwa esin digunakan sedangkan asukan 0 enunjukkan bahwa esin tidak digunakan untuk eproses part yang bersangkutan..4. Metode Pebentukan Sel Manufaktur. Bond Energy Algorith (BEA) Bond Energy Algorith (BEA) diperkenalkan pertaa kali oleh Mc Corick, Schweitzer dan White (97) untuk engidentifikasi dan ebentuk pengelopokan atau pengklasteran variable-variabel data yang eiliki urutan kopleks (Singh dan Rajaani: 99, hal 38). Algorita untuk enentukan nilai ME dapat dilakukan dengan tahapan sebagai berikut: a. Perhitungan Kolo i M ( kolo ) a xa p p p ME, b. Perhitungan Baris ME i p ( kolo ) a xa p p, p. Rank Order Clustering (ROC) Algorita ini diperkenalkan oleh King (980) untuk pengelopokkan part esin. Metode ini eberikan teknik perhitungan ateatis yang sipel, efektif dan efisien (Singh dan Rajaani: 99, hal 4). Algoritanya adalah sebagai berikut: a. Perhitungan Baris p P p C. ap p c. Perhitungan Kolo M M r p. ap 3. Rank Order Clustering (ROC ) ROC diperkenalkan pertaa kali oleh King dan Nakorchai (98), algorita diulai dengan engidentifikasikan kolo pada sisi sebelah kanan pada seua baris untuk seua naa part atau esin yang eiliki nilai pada incident atrik (Singh dan Rajaani: 99, hal 4).. Perforance Measure Untuk elakukan peilihan alternatif dari pebentukan sel anufaktur yang terbaik, aka dibutuhkan suatu perbandingan kualitas solusi / penyelesaian. Oleh karena itu, diperlukan suatu pengukuran yang disebut dengan perforance easure. Disini terdapat tiga perforance easure, yaitu (Singh dan Rajaani: 99, hal 8): J@TI Undip, Vol, No I, Mei 00 4
a. Grouping Efficiency (η) w w b. Grouping Efficacy (τ) o e o v c. Grouping Measure (η g ), g u. Material Handling g Material handling dapat dinyatakan sebagai seni dan ilu yang eliputi penanganan / handling, peindahan / oving, pebungkusan / pengepakan / packaging, penyipanan / storing sekaligus pengendalian / pengawasan / controlling dari bahan atau aterial (Wignjosoebroto: 99, hal ). 3. METODOLOGI PENELITIAN Diagra alir etodologi penelitian ditunjukkan pada gabar 3. berikut ini. Mulai Identifikasi & Peruusan Masalah, Batasan & Tujuan Penelitian Studi Pendahuluan: Studi Literatur Studi Lapangan Penyusunan Kelopok Sel Koponen- Metode BEA, ROC & ROC Perhitungan Perforance Measure guna Peilihan Metode Terbaik. Rancangan Pengupulan Data: Layout Pabrik, Koponen Tetap yg Diproduksi, Routing Produksi, yg Digunakan, Jarak Antar, Biaya yg berkaitan dg Material Handling, Alat Angkut yg Digunakan Pengupulan Data Pebentukan Sel Manufaktur Dengan Metode BEA, ROC & ROC Pebagian Julah Untuk Tiap- Tiap Sel Pebahasan: Perhitungan jarak & Biaya Material Handling Sebelu Relayout Perhitungan Jarak & Biaya Material Handling Setelah relayout Perbandingan Layout Awal & Layout Akhir Kesipulan & Saran selesai J@TI Undip, Vol, No I, Mei 00 4
4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Dari penelitian ini didapatkan hasil dan pebahasan sebagai berikut: 4. Pengupulan Data Data yang diabil dala penelitian ini eliputi antara lain seperti yang terdapat dala lapiran. 4. Pengolahan Data Pengolahan data dilakukan dengan enggunakan beberapa etode antara lain : 4.. Production Flow Analysis (PFA) Tabel 4. Matrik Awal Koponen- Koponen 3 4 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 4.. Bond Energy Algorith (BEA) Perhitungan ukuran efektifitas (ME) koponen/kolo Tabel 4.7 Hasil Peilihan Perutasi Urutan Kolo Setiap Tahap Perhitungan ME Tahap Urutan kolo Nilai ME yang dipilih 3 4 - -- --- ----3 ----3-4 4 8 4 8 Perhitungan ukuran efektifitas (ME) esin/baris Tabel 4.8 Hasil Peilihan Perutasi Urutan Baris Setiap Tahap Perhitungan ME Tahap Urutan kolo Nilai ME yang dipilih 3 4 - -- 4--- 4----3 4----3-0 4 7 Dari hasil perhitungan aka diperoleh atrik akhir koponen-esin adalah sebagai berikut : J@TI Undip, Vol, No I, Mei 00 47
Tabel 4.9 Matrik Akhir Pengelopokkan Koponen- dengan BEA Koponen 3 4 4 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4.. Rank Order Clustering (ROC) Tabel 4.0 Tabel perhitungan Desial equivalen Untuk Baris yang Pertaa Koponen 3 4 P-p 0 0 4 3 0 0 0 3 4 0 0 0 0 0 0 0 M- 4 3 0 Bobot biner Penyusunan baris Dilakukan perhitungan baris, diana hasil perhitungannya disebut desial equivalen dan nilai tersebut diranking, keudian diurutkan dari yang terbesar ke terkecil. Nilai desial equivalen didapatkan dari perhitungan sebagai berikut: P P p C. p a p Penyusunan Kolo Perhitungan kolo saa seperti perhitungan yang dilakukan untuk penyusunan baris. Naun, ruus yang digunakan untuk endapatkan nilai desial equivalen adalah sebagai berikut: M M r p. a p J@TI Undip, Vol, No I, Mei 00 48
Dari hasil perhitungan aka diperoleh atrik akhir adalah sebagai berikut : Tabel 4. Matrik Akhir pengelopokkan Koponen- Dengan ROC Koponen 4 3 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 4..3 Rank Order Clustering (ROC ) Penyusunan baris untuk engurutkan esin Tabel 4. Menyusun Urutan 3 4 Koponen 3 4 4 3 4 4 3 3 4 3 3 4 4 3 M 3 4 Penyusunan kolo untuk engurutkan koponen Tabel 4.3 Menyusun Urutan Koponen Koponen 3 4 3 4 4 3 4 3 4 3 4 3 4 3 4 3 M 4 3 J@TI Undip, Vol, No I, Mei 00 49
Sehingga didapatkan hasil akhir atrik koponen-esin etode ROC adalah sebagai berikut: Tabel 4.4 Matrik Akhir Pengelopokkan Koponen- Dengan ROC 4 3 Koponen 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 0 4..4 Penyusunan Kelopok Sel Koponen- Penyusunan kelopok sel koponenesin dari ketiga etode dilakukan oleh penulis sedeikian rupa sehingga diperoleh Grouping Efficiency (η), Grouping Efficacy (τ) dan Grouping Measure (η g ) seaksial ungkin. Susunan kelopok koponen esin tersebut dapat dilihat pada lapiran. 4.. Perhitungan Perforance Measure Perhitungan perforance easure digunakan untuk eilih alternatif pengelopokkan sel anufaktur terbaik dari ketiga etode. Metode BEA Susunan Diketahui : M = P = o = w = 0, e = v = d = 4 a. Grouping Efficiency (η) o e o e v 0,98 ( M )( P) o v ( M )( P) o v e ()() ()() 0,833 jadi w ( w) ( 0,)(0,98) ( 0,)0,833 η = 0,89 b. Grouping Efficacy (τ) o e o v 0,88 c. Grouping Measure (η g ), g u diana: d u, 0 u d v 3 u 0,98 3 d, 0 o 3 0,08 aka : η g = 0,98 0,04 = 0,878 Hasil perhitungan perforance easure susunan selanjutnya dapat dilihat pada lapiran 3. Dari hasil perhitungan susunan ke-3 etode BEA eiliki nilai perforance easure yang lebih tinggi. Oleh karena itu, kita enggunakan hasil pengelopokkan tersebut untuk perhitungan dan analisa berikutnya. Diana pengelopokkan tersebut terbagi kedala sel anufaktur. g J@TI Undip, Vol, No I, Mei 00 0
Sel : Part faily = Machine group = 4 Sel : Part faily = 3 4 Machine group = 4 3 4.. Pebagian Julah Untuk Tiap-Tiap Sel Pebagian julah esin asingasing sel dilakukan dengan enggunakan hasil perkalian waktu proses dengan julah koponen tiap bulan. Adapun tabel perhitungannya terdapat dala lapiran 4. 4.3 Pebahasan 4.3. Perhitungan Jarak dan Biaya Material Handling Sebelu Relayout Berdasarkan jarak antar esin dan frekuensi aterial handling, dapat ditentukan total jarak yang ditepuh selaa kegiatan proses produksi. Tabel hasil perhitungan total jarak adalah sebagai berikut: Tabel 4.4 Total Jarak Material Handling Pada Layout Awal No Naa Koponen Frekuen si Jarak () Total jarak () 3 4 Roda gigi lurus Roda gigi gear box Balance site Balance disck Gear esin tabang Pinion gear otor 0 8, 4,4 3, 4,88 4,4 4,4 78, 4,4 9, 7,8 8, 3, Julah jarak total 8,3 Sedangkan biaya aterial handling per eter adalah sebagai berikut: a. Penentuan depresiasi atau penyusutan alat angkut. = jl alat angkut x harga alat angkutuur ekonois x bln x Rp. 0.000 = 0 x = Rp..083,33 / bulan b. Total biaya operasional per bulan = Biaya depresiasi + Biaya Operator = Rp..083,33 + ( x Rp. 40.000) = Rp...083,33 / bulan c. Biaya aterial handling per eter Biaya Operasional = Total Jarak Rp...083,33 = 8,3 = Rp. 4.93,9 / eter J@TI Undip, Vol, No I, Mei 00
4.3. Perhitungan Jarak dan Biaya Material Handling Setelah Relayout Tabel 4. Total Jarak Material Handling Setelah Relayout No Naa Koponen Frekuen si Jarak () Total jarak () 3 4 Roda gigi lurus Roda gigi gear box Balance site Balance disck Gear esin tabang Pinion gear otor 0 8 37,04 34, 3,4 47,03 34, 34,, 34, 8, 8,8 73, 77, Julah jarak total 83, Berdasarkan kedua tabel diatas terdapat pengurangan jarak aterial handling sebesar 8,3 83, = 48,0 eter / bulan. Setelah didapatkan pengurangan jarak, aka dapat dihitung biaya aterial handling setelah relayout per bulan. Biaya aterial handling sebelu relayout = Rp. 4.93,9 x 8,3 eter = Rp...08, / bulan Biaya aterial handling setelah relayout = Rp. 4.93,9 x 83, eter = Rp. 9.40.7,443 / bulan Pengurangan biaya aterial handling =Rp...08, Rp. 9.40.7,443 = Rp...3,08/bulan 4.3.3 Perbandingan Layout Awal dan Layout Akhir (Usulan) Pada bagian awal sudah dikenalkan bahwa perusahaan Cokro Bersaudara enggunakan jenis process layout yang enepatkan segala jenis esin/fasilitas produksi lainnya yang eiliki tipe/jenis yang saa kedala satu tepat. Group Technology epunyai 3 aca tipe layout yang dapat digunakan untuk enentukan layout esin yaitu GT flow line, GT cell dan GT center. GT flow line digunakan bila seua koponen elalui urutan esin yang saa dan pengaturan esinnya engikuti aturan achine after achine. Penerapannya ebutuhkan area yang luas untuk enepatkan esin yang ada. GT cell eungkinkan koponen untuk bergerak bebas dari esin satu ke esin yang lain dala sel yang terbentuk. Sel akan bersifat independent karena setiap sel epunyai alokasi esin yang banyak sesuai dengan proses produksi koponen yang terkelopok dala sel tersebut. GT center erupakan tipe layout yang didasarkan pada penyusunan esinnya. Diana letak setiap jenis esinnya terdapat peisahan yang jelas sehingga sangat ungkin apabila jenis esin lebih dari satu. Dari ketiga tipe layout diatas yang sesuai dengan kondisi perusahaan dan dipilih untuk usulan layout adalah GT center diana pada layout ini esin-esin diatur dengan posisi yang berdekatan. Gabar perbandingan layout awal dan layout akhir terdapat dala lapiran.. KESIMPULAN DAN SARAN. Kesipulan Dari penelitian yang telah dilakukan pada PT. Cokro Bersaudara Searang diperoleh kesipulan sebagai berikut : J@TI Undip, Vol, No I, Mei 00
. Dengan enerapkan konsep Cellular Manufacturing Syste ternyata apu eberikan usulan alternatif tata letak fasilitas produksi yang efektif dan efisien yaitu layout berdasarkan GT Center.. Berdasarkan perhitungan perforansi dari ketiga etode yang digunakan ternyata etode BEA dipilih sebagai etode terbaik karena eiliki nilai perforance easure tertinggi. Dengan nilai grouping efficiency ( ) sebesar 0,9, grouping efficacy ( ) sebesar 0,889, dan grouping easure ( g ) sebesar 0,883. 3. Metode BEA ebentuk sel anufaktur dengan engelopokkan jenis esin dan jenis koponen kedala sel anufaktur sebagai berikut : Sel Koponen Sel 4,,,,,, Sel 4,,, 3, 3, 4 4. Dengan enerapkan sel anufaktur yang terbentuk, aka total jarak aterial handling engalai pengurangan sebesar 48,0 eter / bulan.. Dengan enerapkan sel anufaktur yang terbentuk, aka biaya aterial handling engalai pengurangan sebesar Rp...3,08 / bulan.. Saran Saran yang dikeukakan sebagai bahan pertibangan bagi perusahaan dan juga sebagai lanjutan dari penelitian ini adalah :. Layout yang diusulkan perlu dicoba untuk diterapkan tanpa engabaikan kondisi awal perusahaan dan keterbatasan lain yang diiliki oleh perusahaan.. Pebentukan sel anufaktur akan berpengaruh terhadap perencanaan produksi, sehingga dapat diarahkan pada perasalahan perencanaan produksi. 3. Perubahan layout yang terjadi akan sangat baik jika pendekatan yang dilakukan untuk engetahui karakteristik siste dilakukan dengan engaplikasikannya elalui siulasi siste. Daftar Pustaka. Assauri, Sofyan, Manajeen Produksi, Lebaga Penerbit FE UI, Jakarta, 980.. Apple, Jaes M., Tata Letak Pabrik dan Peindahan Bahan, ITB, Bandung, 990. 3. Ekawati, Yuni, Penerapan Metode Heuristik Dala Pebentukan Cellular Manufacturing Layout, Progra Studi Teknik Industri UNDIP, Searang, 003. 4. Hendarto, Dani, Penerapan Cellular Manufacturing Syste Untuk Meiniasi Waktu Siklus Dengan Menggunakan Algorita Heuristik Siilarity Coeficient, UII, Jogjakarta, 00.. Heragu, Sunderesh, Facilities Design, PWS Publishing Copany, Boston, 997.. Kusiak, Andrew, Intelligent Manufacturing Syste, Prentice Hall, New Jersey, 990. 7. Purnoo, Hari, Diktat Kuliah I Tata Letak Pabrik, Jogjakarta, 998. 8. Purnoo, Hari, Diktat Kuliah II Tata Letak Pabrik, Jogjakarta, 998. 9. Singh, Nanua dan Divakar Rajaani, Cellular Manufacturing Syste, Desaign, Planning and Control, Chapan & Hall, London, 99. 0. Wignjosoebroto, Sritoo, Tata Letak Pabrik dan Peindahan Bahan, Penerbit Guna Widya, Jakarta, 99. J@TI Undip, Vol, No I, Mei 00 3