BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Landasan Teori Perancangan tata letak pabrik merupakan kegiatan yang berhubungan dengan perancangan unsur fisik suatu kegiatan, yang biasanya berhubungan dengan industri manufaktur. Tata letak yang baik melibatkan tata cara pemindahan bahan di pabrik, karena tujuan pokok dari kegiatan ini adalah untuk mengatur aktivitas dan fasilitas yang ada guna memberikan pemindahan bahan/material agar dapat dilakukan secara efisien selama proses produksi. Dalam perancangan tata letak pabrik perlu dilakukan analisa lokasi di mana sebaiknya pabrik didirikan dan menetapkan aliran material, kebutuhan luas area, pengaturan layout fasilitas produksi, dll. Perancangan tata letak pabrik merupakan bagian dari perancangan fasilitas. Kegunaan utamanya antara lain adalah : o o o Memudahkan proses manufaktur. Meminimumkan pemindahan barang atau material handling. Menjaga keluwesan. Beberapa perubahan terjadi mungkin akan dapat ditanggulangi dengan mudah jika sudah diantisipasi dalam perencanaan awal. o Memelihara perputaran barang setengah-jadi yang tinggi.
21 o Menurunkan penanaman modal dalam peralatan, susunan mesin dan departemen yang tepat dapat membantu menurunkan jumlah peralatan yang dibutuhkan. o Menghemat pemakaian tenaga kerja. Sejumlah besar tenaga kerja produktif dapat terbuang karena keadaan tata letak yang buruk. o Memberikan kemudahan, keselamatan, dan kenyamanan kepada pegawai. (sumber :Tata Letak Pabrik dan Pemindahan Bahan. James Apple. Hal 5) Adapun faktor-faktor yang menjadi pertimbangan dalam menentukan lokasi pabrik : 1. Lokasi pasar (market location). Pasar adalah lokasi dimana pembeli berdomisili. Adalah salah satu faktor yang harus diperhatikan didalam proses penentuan lokasi pabrik tergantung pada macam produk yang dihasilkan, pasar ini bisa secara luas tersebar atau terpusatkan, sebagai contoh apabila suatu pasar ditetapkan untuk terpusatkan pada lokasi tertentu, maka pabrik yang akan didirikan haruslah ditempatkan berdekatan dengan lokasi pasar tersebut, sedangkan apabila pasar yang kita suplai ternyata tersebar dilokasi tertentu maka kita dapat menempatkan pasar pada titik beratnya. Metode transportasi dari program linier dan Center Of Gravity (COG) merupakan analisa kuantitatif untuk mencari lokasi pabrik yang optimal.
22 2. Lokasi sumber bahan baku (raw material location). Beberapa industri karena sifat dan keadaan dari proses manufakturnya memaksa untuk menempatkan pabriknya berdekatan dengan sumber bahan bakunya. Pada dasarnya ada tiga kelas bahan baku yang umumnya dijumpai dalam suatu proses industri, yaitu sebagai berikut : o Pure materials. Material yang termasuk sebagai bahan baku dalam proses manufaktur yang secara nyata tidak akan kehilangan prosentase berat / volume pada akhir proses berlangsung. o Weight-losing materials. Material yang sebagian dari berat / volume nya akan tetap tinggal pada saat akhir produksi berlangsung. o Ubiquities. Material yang dapat secara mudah ditemukan pada setiap tempat. 3. Alat angkut (transportasi). Terdapat beberapa pertimbangan dalam pemilihan media transportsi: o Jenis fasilitas transportasi yang ada pada daerah asal dan tujuan (kereta api, truk, kapal laut, dan lain-lain) o Relatif biaya dari masig-masing media transportasi tersebut o Derajat kepentingan dari pengiriman barang tersebut o Kondisi-kondisi khusus yang diharapkan dalam proses pengiriman barang yang ada (pendinginan, keamanan, dan lain-lain). Berdasarkan tiga macam material tersebut diatas, maka lokasi pabrik dapat ditentukan :
23 o Bila suatu single raw material dipakai tanpa banyak kehilangan berat / volume dalam akhir proses produksinya, maka sebaiknya pabrik ditempatkan sedekat mungkin dengan lokasi pasar dimana produk akan didistribusikan. o Bila bahan baku akan kehilangan berat / volume secara nyata pada akhir proses produksi maka seharusnya lokasi pabrik ditempatkan sedekat mungkin dengan lokasi sumber bahan baku diperoleh. o Bila suatu jenis bahan baku dapat secara mudah diperoleh di setiap tempat, maka lokasi pabrik dapat ditempatkan sedekat mungkin dengan area pemasaran Pada hakekatnya biaya transportasi akan bervariasi dengan macam route yang akan ditempuh dan macam media transportasi yang digunakan. 4. Sumber energi (power). Hampir dapat dipastikan bahwa semua industri memerlukan tenaga listrik untuk berbagai keperluan dalam proses produksinya. Secara umum sebagian perusahaan akan lebih sering untuk memberi energi (dari perusahaan listrik) daripada harus menyediakannya sendiri dengan energi pada tingkat biaya yang lebih rendah / murah. 5. Iklim (climate). Hal ini banyak mempengaruhi efektivitas, efisiensi, dan tingkah laku pekerja pabrik dalam melaksanakan kegiatan sehari-hari. Manusia akan dapat
24 bekerja dengan nyaman dalam ruangan yang temperaturnya dapat dijaga kurang lebih 20 0 celcius. 6. Buruh dan tingkat upahnya (labor and wage salary). Pendirian pabrik pada suatu lokasi tertentu akan mempertimbangkan pula tersedianya tenaga kerja yang cukup yang tidak saja harus dilihat dari jumlahnya akan tetapi juga harus diitinjau dari segi kemampuan dan keterampilan yang diperlukan. 7. Undang-undang dan sistem perpajakan (laws and taxation). Aturan ataupun undang-undang yang dikeluarkan oleh pemerintah, baik itu tingkat pusat maupun tingkat daerah akan pula mempengaruhi pemilihan lokasi pabrik. Beberapa aspek dari operasi suatu pabrik yang umum diatur oleh undang-undang adalah berapa jam kerja maksimal, usia kerja minimal, dan lain-lain. Disamping itu besar kecilnya pajak yang harus disetorkan oleh suatu industri akan pula berbeda, tergantung di lokasi mana industri tersebut akan didirikan. 8. Sikap masyarakat setempat (community attitude). Social cultural, adat istiadat, tradisi, dan tingkat pendidikan rata-rata dari anggota masyarakat merupakan aspek penting dalam penyelesaian masalah-masalah perburuhan, perselisihan, dan lain-lain yang menyangkut masalah industrial relations. 9. Air dan limbah industri (water and waste).
25 Memilih lokasi industri dengan suplai air yang cukup, sangat penting bagi industri baja, industri kertas, dan lain-lain. Air untuk kebutuhan industri secara umum tersedia dari 3 macam sumber utama yaitu : o Surface water, yaitu air yang berasal dari sumber-sumber air, seperti sungai, danau, dan lain sebagainya o Ground water, yaitu air yang berasal dari sumber air didalam tanah o Air yang berasal dari penampung hujan (rain water) (sumber : Tata Letak Pabrik dan Pemindahan Bahan, Sritomo, hal 17) 2.1.1 Tipe-tipe Dalam Perancangan Tata Letak Pabrik : Sebagian besar pabrik-pabrik belakangan ini mengatur tata letaknya berdasarkan kombinasi-kombinasi dari keempat macam tipe layout tersebut dibawah ini : 1) Tata Letak Fasilitas Berdasarkan Aliran Produksi (Production Line Product atau Product Lay-out). Jika suatu pabrik akan secara khusus memproduksi suatu macam produk atau kelompok dalam jumlah / volume yang besar dan waktu produksi yang lama, maka segala fasilitas-fasilitas produksi dari pabrik tersebut haruslah diatur sedemikian rupa sehingga proses produksi dapat berlangsung efisien mungkin. Tata letak tipe ini dapat ditunjukkan dalam contoh berikut:
26 (Sumber : Perancangan Tata Letak Pabrik, Sritomo) Gambar 2.1 Production Line Product atau Product Lay-out Dengan tata letak menurut tipe ini, suatu produk akan dapat dikerjakan sampai selesai didalam departemen tersebut tanpa perlu dipindahkan dari satu operasi ke operasi berikutnya. 2) Tata Letak Fasilitas Berdasarkan Lokasi Material Tetap (Fixed Material Location Product Lay-out atau Fixed Position Lay-out). Dalam hal ini, material yang selamanya akan tingga tetap dilokasinya sedangkan fasilitas produksi, seperti tools, mesin, manusia, dan lain-lain serta komponen kecil lain akan bergerak menuju lokasi material.
27 (Sumber : Perancangan Tata Letak Pabrik, Sritomo) Gambar 2.2 Fixed Material Location Product Lay-out atau Fixed Position Lay-out 3) Tata Letak Fasilitas Berdasarkan Kelompok Produk (Product Family Product Lay-out atau Group Technology Lay-out). Disini pengelompokkan tidak didasarkan kepada kesamaan jenis produk akhir, melainkan berdasarkan langkah-langkah pemprosesan, bentuk, mesin, atau peralatan yang dipakai, dan sebagainya. Karena disini setiap kelompok produk akan memiliki urutan proses yang sama, maka akan menghasilkan tingkat efisiensi yang tinggi dalam proses manufakturnya.
28 (Sumber : Perancangan Tata Letak Pabrik, Sritomo) Gambar 2.3 Product Family Product Lay-out atau Group Technology Lay-out 4) Tata Letak Fasilitas Berdasarkan Fungsi atau Macam Proses (Functional / Process Lay-out). Adalah metode pengaturan atau penempatan dari segala mesin serta peralatan produksi yang memiliki tipe yang sama ke dalam satu departemen. Dalam tata letak menurut macam proses ini jelas sekali bahwa semua mesin dan peralatan yang mempunyai ciri-ciri operasi yang sama akan dikelompokkan bersama sesuai dengan proses atau fungsi kerjanya.
29 (Sumber : Perancangan Tata Letak Pabrik, Sritomo) Gambar 2.4 Functional / Process Lay-out Tata letak berdasarkan proses ini umumnya dipergunakan untuk industri manufaktur yang bekerja dengan jumlah dan volume produksi yang relatif kecil dan terutama untuk jenis produk yang tidak standar. Tata letak seperti ini terasa lebih fleksibel dibandingkan dengan tata letak berdasarkan aliran produk. (sumber : Tata Letak Pabrik dan Pemindahan Bahan, Sritomo, hal 109) Aturan aturan yang dapat memberikan manfaat dalam perencanaan layout, diantaranya : a) Perencanaan menyeluruh. Suatu survei yang menyeluruh terhadap kegiatan operasional dalam hal ini perlu dibuat. Pengetahuan yang luas mengenai segala persyaratan dan karakteristik operasional dari setiap proses yang ada
30 akan membantu mengatasi problem yang mungkin terjadi. Pemahaman kegiatan operasional secara menyeluruh juga akan menghindarkan kita dari problem-problem bottleneck karena ketidakseimbangan waktu kerja diantara masing-masing proses yang ada. b) Merencanakan route perpindahan selurus mungkin. Konsep dasar dari Plant Layout yang baik adalah mengusahakan aliran material untuk pindah secara smooth dan efektif. Minimalisasi jumlah perpindahan dan jarak tempuhnya akan merupakan faktor pokok yang ingin dicapai. Disini juga sedapat mungkin dihindari terjadinya gerakan perpindahan balik, gerakan saling potong, dan lain-lain gerakan perpindahan yang tidak perlu. c) Kombinasi kegiatan handling dengan processing bilamana dalam prakteknya memungkinkan. Bilamana dalam prakteknya bisa dilakukan maka pada saat perpindahan material terjadi, saat itu pula suatu proses dilakukan. Disini tentu saja harus disediakan service yang selalu siap sewaktu-waktu aliran material harus dihentikan. d) Pertimbangkan faktor-faktor berikut pada saat mendesain layout untuk area shipping dan receiving. Disini area yang cukup, lokasi yang tepat, pemilihan material handling equipment yang cocok akan merupakan faktor pokok yang harus dipertimbangkan pada saat kita akan dievaluasi.
31 e) Pertimbangkan faktor-faktor berikut pada saat mendesain layout untuk storage. Faktor-faktor tersebut antara lain seperti bentuk/batasan bangunan yang ada, lokasi gudang relatif terhadap area shipping-receiving production area, pengaturan didalam warehouse, rate of stock turn over, kapasitas maksimum-minimum, FIFO atau LIFO Plan, identifikasi dan standarisasi material yang disimpan, standarisasi container, perubahan-perubahan jadwal produksi, fluktuasi kerja, dan lain-lain. f) Pertimbangkan faktor-faktor berikut pada saat mendesain layout untuk area produksi. Faktor-faktor tersebut meliputi jumlah/frekuensi handling sekecil mungkin, aliran material terbaik yang dimungkinkan, mengurangi work-in-process, kecukupan jalan lintas untuk pelaksanaan material handling, ketepatan pemilihan metode dan penggunaan peralatan material handling, standarisasi containers yang dipakai, dll. 2.1.2 Metode Kuantitatif Guna Menganalisa Aliran Bahan Material handling Planning Sheet (MHPS) Material Handling Planning Sheet merupakan sebuah table yang digunakan untuk menghitung biaya dari tiap-tiap pnanganan atau
32 pemindahan bahan/material berdasarkan peralatan Material Handling yang digunakan. Beberapa hal yang harus diketahui dalam membuat MHPS : 1. Dalam penanganan perpindahan material digunakan beberapa Material Handling yang disesuaikan dengan bobot materila yang diangkut, yaitu : o Material berbobot 12 kg menggunakan cara manual. o Material berbobot 13 kg-250 kg menggunakan trolley. o Material berbobot 251 kg-1200 kg menggunakan hand pallet. o Material berbobot 1200 kg-2000 kg menggunakan forklift. 2. Terdapat beberapa asumsi yang digunakan dalam melakukan perhitungan atas biaya, antara lain : o Upah minimum provinsi (UMP) sebesar Rp.30.000,-/hari kerja. o Harga bahan bakar solar sebesar Rp. 5.000 / liter o Pengunaan forklif memerlukan 1 liter bahan bakar solar untuk perpindahan sejauh 4000 meter. o Perpindahan sejauh 100 meter ekivalen dengan waktu selama 10 detik. o Penggunaan hand pallet akan memerlukan 8 detik untuk setiap perpindahan sejauh 1 meter. o Penggunaan trolley akan memerlukan 5 detik untuk setiap perpindahan sejauh 1 meter.
33 o Penggunaan cara manual akan memerlukan 5 detik untuk setiap perpindahan sejauh 1 meter. From To Chart From to chart atau yang biasa disebut juga dengan trip frequency chart adalah salah satu teknik konvensional yang umum digunakan untuk perencanaan tata letak pabrik dan pemindahan bahan dalam suatu proses produksi. Teknik ini sangat berguna untuk kondisi-kondisi dimana banyak items yang mengalir melalui suatu area seperti job shop, bengkel permesinan, kantor, dan lain-lain. Pada dasarnya from to chart adalah merupakan adaptasi dari Mileage Chart yang umum dijumpai pada suatu peta perjalanan (road map), angka-angka yang terdapat dalam suatu from to chart akan menunjukkan beberapa ukuran yang perlu diketahui untuk analisa aliran bahan, antara lain seperti jumlah total dari berat beban yang harus dipindahkan, jarak memindahkan beban, volume, dan sebagainya. Metode Graph-Based Construction Pengakuan terhadap keguaan metode graph sebagai matematika didalam mencari solusi masalah perencanaan fasilitas yang kembali pada tahun 1960, Krejcirik dan awal tahun 1970, Seppanen dan yang lain
34 mengunakan teori metode graph yang sudah sangat mirip dengan metode Sytematic Layout Planning (SLP) yang di buat oleh Muther. Prosedur penggunaan nya dengan mengunakan hubungan antar fasilitas atau juga dengan melihat dari From to chart frequenc sangat berguna apabila barang mengalir pada suatu wilayah berjumlah banyak maka dihasilkan angka-angka yang dibentuk dikarenakan hubungan antar fasilitas tersebut untuk membentuk suatu hubungan yang baik, dengan metode ini memungkinkan hubungan antar fasilitas akan menjadi terstruktur. Adapun langkah-langkah dalam pengerjaan metode graph, yaitu : o Dari hubungan antar fasilitas atau dari From to chart frequenc dimana dengan syarat tidak ada keterbalikan antar fasilitas yang memungkinkan tidak terlaksananya metode ini apabila terjadi hal tersebut. Angka pada hubungan fasilitas akan menentukan hubungan yang benar, dengan begitu angka 0 boleh saja untuk tidak dihubungkan antar fasilitas karena tidak ada hubunganya dengan fasilitas tersebut. o Lalu dari hubungan antar fasilitas atau dari From to chart frequenc langkah pertama akan ditentukan fasilitas mana yang paling besar contoh ada 5 fasilitas yaitu fasillitas 1,2,3,4,5 dengan hubungan fasilitas sebagai berikut :
35 Sumber : Facilities Planning, ompkins Gambar 2.5 Gambar ARC Setelah diketahui angkanya maka pilihlah fasilitas angka yang paling besar karena penjelasan berdasarkan dari contoh maka yang akan di pilih fasilitas 3 dan 4. o Langkah kedua fasilitas 3 dan 4 terpilih maka selanjutnya menentukan satu fasilitas lagi yang lebih besar yang untuk membuat diagram graph tersebut dengan iterasi, Sumber : Facilities Planning, Tompkins Gambar 2.6 Iterasi dan Gambar Setelah melakukan iterasi yang terpilih adalah angka 2 yang paling besar dari total keseluruhan yaitu 25, dibuat diagram seperti gambar 2.6 untuk menentukan lokasi fasilitas yang baik.
36 o Selanjutnya masuk ke langkah yang ke tiga karena fasilitas ke-2 telah terpilih, maka sisa fasilitas 1 dan 5 lalu dipilih lagi seperti langkah kedua dengan begitu dihasilkan fasilitas nomor 1 yang paling besar seperti yang dapat di lihat gambar 2.7. Sumber : Facilities Planning, Tompkins Gambar 2.7 Iterasi dan Gambar Setelah melakukan iterasi yang terpilih adalah angka 1 yang paling besar dari total keseluruhan, dibuat diagram seperti gambar 2.7 untuk menentukan lokasi fasilitas yang baik. o Selanjutnya masuk ke langkah yang keempat karena fasilitas ke-1 telah terpilih, maka sisa fasilitas 5 yang paling akhir selanjutnya tanpa melakukan iterasi lagi, maka langsung dibuat diagram untuk menentukan posisi fasilitas nomor 5, seperti yang dapat dilihat pada gambar 2.8.
37 Sumber : Facilities Planning, Tompkins Gambar 2.8 Iterasi dan Diagram Bedanyanya dengan langkah yang lain yaitu penentuan penempatan fasilitas nomor 5 yang dimana fasilitas tersebut dapat ditaruh diantara 1-2-3, 1-2-4, 1-3-4, 2-3-4, lalu dibuat iterasi untuk menentukan fasilitas 5 yang ternyata di taruh di posisi 1-2-4 karena total dari keseluruhan paling besar meskipun nilainya sama dengan 2-3-4, dipilih 1-2-4 karena pilihan 1-2-4 lebih dahulu keluar maka 2-3-4 tidak dipilih meskipun nilai nya sama dikarenakan hal penempatan pertama yang keluar terlebih dahulu akan dipilih terlebih dahulu. o Langkah yang paling akhir setelah dilakukan iterasi paling akhir dan optimal, maka hasil yang dibuat dengan metode graph dapat dilihat pada gambar 2.9.
38 Sumber : Facilities Planning, Tompkins Gambar 2.9 Hasil Metode Graph Hasil yang didapat dari metode graph dan diterapkan pada tata letak adalah hasil yang paling optimal didapatkan.