BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Line Balancing Line Balancing adalah serangkaian stasiun kerja (mesin dan peralatan) yang dipergunakan untuk pembuatan produk. Line Balancing (Lintasan Perakitan) biasanya terdiri dari sejumlah area kerja yang dinamakan stasiun kerja yang ditangani oleh seorang atau lebih operator dan ada kemungkinan ditangani dengan menggunakan bermacam-macam alat. Adapun tujuan utama dalam menyusun Line Balancing adalah untuk membentuk dan menyeimbangkan beban kerja yang dialokasikan pada tiap-tiap stasiun kerja. Jika tidak dilakukan keseimbangan seperti ini maka akan mengakibatkan ketidakefisienan kerja di beberapa stasiun kerja, dimana antara stasiun kerja yang satu dengan stasiun kerja yang lain memiliki beban kerja yang tidak seimbang. Dengan demikian, masalah keseimbangan lintasan perakitan adalah bagaimana agar suatu pekerjaan dapat diselesaikan dengan beban kerja yang sama pada setiap stasiun kerja, sehingga menghasilkan keluaran yang sama persatuan waktu. 2.1.1 Tujuan Penyeimbangan Lintasan Tujuan dasar daripada penyeimbang lintasan perakitan adalah menugaskan elemen-elemen kerja pada stasiun kerja dalam berbagai cara dimana batasan precedence tidak dilanggar dan waktu menganggur minimal. Umumnya merencanakan keseimbangan dalam sebuah lintasan meliputi usaha yang bertujuan untuk mencapai suatu kapasitas yang optimal, dimana tidak terjadi penghamburan fasilitas (waktu, tenaga dan material). Tujuan ini tercapai bila: 1. Lintasan bersifat seimbang, setiap stasiun kerja mendapatkan beban kerja yang sama nilainya diukur dengan waktu. 2. Jumlah waktu menganggur minimum di setiap stasiun kerja sepanjang lintasan perakitan. 3. Stasiun kerja berjumlah minimum.
5 2.1.2 Masukan Keseimbangan Lintasan Masukan yang diperlukan untuk merencanakan keseimbangan lintasan perakitan adalah: 1. Suatu jaringan kerja (terdiri atas rangkaian simpul dan anak panah) yang menggambarkan urutan perakitan. 2. Data waktu baku pekerjaan tiap operasi, yang diturunkan dari perhitungan waktu baku pekerjaan operasi perakitan. 3. Kecepatan lintasan yang diinginkan (waktu siklus / CT). 2.1.3 Metode Penyeimbangan Lintasan Perakitan Dalam menyeimbangkan lintasan terdapat beberapa metode atau cara pendekatan yang berbeda-beda, akan tetapi mempunyai tujuan yang pada dasarnya sama yaitu mengoptimumkan lintasan agar didapat penggunaan tenaga kerja dan fasilitas yang sebaik mungkin. Secara umum terdapat 3 metode dasar keseimbangan lintas perakitan: 1. Metode Matematis Merupakan metode yang dapat menghasilkan suatu solusi optimal. 2. Metode Probabilistik Simulasi solusi yang dihasilkan adalah solusi - solusi yang feasible. 3. Metode Heuristik Metode heuristik pertama kali digunakan oleh Simon dan Newll untuk menggambarkan pendekatan tertentu untuk memecahkan masalah dan membuat keputusan. Beberapa metode heuristik yang umum dikenal adalah: a. Metode Helgesson Birnie Disebut juga metode rangked positional weight (metode peringkat bobot posisi). b. Metode Region Approach Dasarnya adalah opc yang ditransformasikan menjadi precedence diagram c. Metode Largest Candidate Rules Prinsip dasarnya adalah menghubungkan proses-proses atas dasar pengurutan operasi dari waktu proses terbesar.
6 2.1.3.1 Metode Waktu Operasi Terpanjang ( Largest Candidate Rules ) Nama yang lain dari metode ini adalah teknik/metode waktu operasi terpanjang, metode ini merupakan metode yang paling sederhana. Dalam metode ini melakukan pendekatan penyeimbangan lini produksi berdasarkan waktu operasi terpanjang akan diprioritaskan penempatannya dalam stasiun kerja. Prinsip dasarnya adalah menggabungkan proses-proses atas dasar pengurutan operasi dari waktu proses terbesar. Sebelum dilakukan penggabungan, harus ditentukan dahulu, berapa waktu siklus yang akan dipakai. Waktu siklus ini akan dijadikan pembatas dalam penggabungan operasi dalam satu stasiun kerja. Langkah yang harus dilakukan sebagai berikut: a. Urutkan semua elemen kerja yang paling besar waktunya hingga yang paling kecil. b. Elemen kerja pada stasiun kerja pertama diambil dari urutan yang paling atas. Elemen kerja pindah ke stasiun kerja berikutnya, apabila jumlah elemen kerja telah menlebihi waktu siklus. c. Lanjutkan proses langkah-b, hingga semua elemen kerja telah berada dalam stasiun kerja dan memenuhi waktu siklus. Secara matematis keseimbangan lintasan perakitan dapat dirumuskan sebagai berikut: 1. Efisiensi Stasiun Kerja 2. Efisiensi Lintasan 3. Waktu Menganggur 4. Total Waktu Menganggur
7 2.2 Pengukuran Kerja Mengacu pada pendapat Sritomo Wingjosoebroto (1995), pengukuran yang dimaksudkan disini adalah pengukuran kerja (time study) adalah suatu aktivitas untuk menentukan waktu yang dibutuhkan oleh seorang operator (yang memiliki ketrampilan rata rata dan terlatih baik ) dalam melaksanakan sebuah kegiatan kerja dalam kondisi dan tempo kerja yang normal. 2.2.1 Pengukuran kerja dan Manfaatnya Untuk mengetahui apakah suatu sistem kerja yang diterapkan sudah baik, maka diperlukan prinsip-prinsip pengukuran kerja yang meliputi teknik-teknik pengukuran mengenai waktu yang dibutuhkan, tenaga yang dikeluarkan, pengaruh psikologis dan fisiologis. Salah satu pengukuran kerja adalah pengukuran waktu kerja (time study). Pengukuran waktu kerja bertujuan untuk mendapatkan waktu standar penyelesaian pekerjaan secara wajar, tidak terlalu cepat dan juga tidak terlalu lambat, oleh pekerja normal untuk menyelesaikan pekerjaannya dalam suatu sistem kerja yang telah berjalan dengan baik Manfaat dari waktu standar adalah: 1. Untuk menetukan jadwal dan perencanaan kerja. 2. Untuk menetukan standar biaya dalam mempersiapkan anggaran. 3. Untuk memperkirakan biaya sebuah produk sebelum diproduksi, agar dapat mempersiapkan penawaran dan menentukan harga jual. 4. Untuk menentukan pemanfaatan mesin, jumlah mesin yang dapat dioperasikan seorang operator dan membantu dalam menyeimbangkan lintasan produksi. 5. Untuk menentukan standar waktu sebagai dasar pengendalian biaya tenaga kerja.
8 2.2.2 Pengukuran Waktu Teknik-teknik pengukuran waktu dapat dibagi menjadi dua bagian : 1. Pengukuran waktu secara langsung Pengukuran waktu ini dilakukan secara langsung ditempat kerja. Cara ini terbagi lagi menjadi 2 metode, yaitu: a. Metode jam henti (stop watch method) b. Metode sampling pekerjaan (work sampling method) 2. Pengukuran waktu secara tidak langsung Pengukuran waktu ini dilakukan tanpa harus berada ditempat kerja, tetapi cukup dengan membaca data dari tabel - tabel atau literatur yang tersedia. Cara ini terbagi juga menjadi 2 metode, yaitu: a. Data waktu standar b. Data waktu gerakan Dalam hal ini, pembahasan akan dilakukan dengan teknik pengukuran waktu secara langsung dengan menggunakan metode jam henti (stop watch method). 2.2.3 Pengukuran Waktu Metode Jam Henti Pengukuran waktu dengan metode jam henti (stop watch time study) menggunakan stop watch sebagai alat pengukur waktu yang ditunjukkan dalam penyelesaian suatu aktivitas yang diamati (actual time). Waktu yang berhenti diukur dan dicatat kemudian dimodifikasikan dengan mempertimbangkan tempo kerja operator dan menambahkannya dengan kelonggaran waktu (allowances time). Langkah-langkah yang harus dilakukan sebelum melakukan pengukuran waktu dengan jam henti adalah sebagai berikut: 1. Penetapan tujuan pengukuran Sebelum dimulai kegiatan pengukuran, maka perlu ditetapkan tujuan dari hasil pengukuran. Tujuan ini akan mempengaruhi besarnya tingkat ketelitian dan tingkat kepercayaan yang digunakan. 2. Melakukan penelitian pendahuluan Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mempelajari sistem dan kondisi kerja saat ini sehingga jika diperlukan dapat melakukan perbaikan sistem kerja yang baik.
9 3. Memilih operator Operator yang akan diukur dalam melakukan pekerjaannya hendaknya seorang yang berkemampuan normal. Jadi, operator yang dipilih adalah operator yang bekerja secara wajar dan berkemampuan rata-rata 4. Menguraikan pekerjaan berdasarkan elemen pekerjaan Pekerjaan yang hendak diukur waktunya dibagi bagi menjadi elemen elemen kerja dengan batas yang jelas. Penguraian ini dilakukan jika diperlukan dan tergantung dari tujuan yang diinginkan sehingga waktu siklus pekerjaan adalah penjumlahan dari waktu siklus elemen elemen kerjanya. 5. Menyiapkan alat alat pengukuran Alat alat yang dipakai dalam pengukuran waktu ini adalah: a. Jam kerja ( stop watch ) b. Lembar pengamatan c. Alat alat tulis Kegiatan pengukuran waktu merupakan kegiatan mengamati seorang operator dalam melakukan pekerjaannya dan mencatat waktu kerja yang dibutuhkan dengan alat pengukur waktu yang sesuai dalam suatu siklus operasi kerja. 2.2.4 Uji Keseragaman Data Menurut Wignjosoebroto (2003) uji keseragaman data perlu dilakukan terlebih dahulu sebelum data yang ada digunakan untuk menentukan banyaknya pengukuran yang seharusnya dilakukan. Uji keseragaman data dapat dilakukan secara visual maupun dengan mengaplikasikan peta kontrol. Uji keseragaman data secara visual dilakukan dengan melihat data yang ekstrim untuk kemudian dibuang dan tidak disertakan dalam perhitungan uji kecukupan data. Data ekstrim adalah data yang terlalu besar atau terlalu kecil dan menyimpang dari tren rata-ratanya. Lebih lanjut Wignjosoebroto (2003) menjelaskan peta kontrol adalah suatu alat yang tepat untuk menguji keseragaman data hasil pengukuran kerja. Pengujian keseragaman ini dilakukan dengan menentukan batas kendali atas (BKA) dan batas kendali bawah (BKB) dari data. BKA dan BKB dari grup data dapat dicari dengan formulasi sebagai berikut: BKA = X + 3SD dan BKB = X 3SD Keterangan: X adalah rata-rata dari grup pengamatan SD dapat diperoleh dengan menghitung standar deviasi data
10 2.2.5 Uji Kecukupan Data Dalam proses pengukuran waktu kerja, diperlukan kegiatan pengujian terhadap data yang dikumpulkan. Kegiatan pengujian tersebut dimulai dari analisis atas jumlah data yang seharusnya dikumpulkan sampai dengan analisis atas konsistensi kerja operator. Pengujian data yang pertama adalah uji kecukupan data. Namun pengukuran dalam jumlah yang tak terhingga sulit dilakukan mengingat keterbatasan-keterbatasan yang ada, baik segi tenaga, biaya, waktu, dan sebagainya. Sebaliknya pengumpulan data dalam jumlah yang sekadarnyanjuga kurang baik karena tidak dapat mewakili keadaan yang sebenarnya. Sutalaksana dkk (1979) menjelaskan bahwa di dalam aktifitas pengukuran kerja biasanya akan diambil tingkat ketelitian 5% dan tingkat keyakinan 95%. Artinya adalah bahwa pengukur membolehkan rata-rata hasil pengukurannya menyimpang sejauh 5% dari rata-rata sebenarnya dan kemungkinan berhasil mendapatkan adalah 95%. Jika jumlah pengukuran yang seharusnya dilakukan lebih besar dari jumlah pengukuran yang telah dilakukan (N >N), maka dilakukan pengukuran ulang dengan N lebih besar. Jika N>N berarti bahwa jumlah pengamatan yang telah dilakukan memenuhi syarat tingkat ketelitian dan tingkat keyakinan. Formula untuk uji kecukupan data dengan tingkat ketelitian 5% dan tingkat keyakinan 95% adalah sebagai berikut: Keterangan: Σx = jumlah besar data N = jumalah pengamatan yang harus dilakukan N = jumlah pengamatan yang telah dilakukan Langkah langkah dalam pengukuran waktu adalah: 1. Pengukuran pendahuluan Dalam kegiatan pengukuran yang pertama dilakukan adalah melakukan pengukuran pendahuluan dimana bertujuan untuk mengetahui
11 berapa kali pengukuran harus dilakukan untuk tingkat ketelitian dan keyakinan yang diinginkan. 2. Uji keseragaman data dan Uji kecukupan data Setelah pengukuran pendahuluan dilakukan maka dilanjutkan dengan melakukan pengujian keseragaman data dan bila waktu yang didapat telah seragam dan cukup maka tidak diperlukan pengukuran tahap berikutnya. Langkah langkah dalam uji keseragaman data adalah sebagai berikut: a. Mengelompokkan data kedalam subgrup subgrup b. Menghitung harga rata rata subgrup c. Menghitung harga rata rata dari harga rata rata subgrup d. Menghitung standar deviasi sebenarnya e. Menghitung standar deviasi dari harga rata rata subgrup
12 f. Menghitung batas kontrol atas dan batas kontrol bawah g. Menghitung uji kecukupan data dengan tingkat ketelitian 10% dan keyakinan 95% 2.2.6 Tingkat Ketelitian dan Tingkat Keyakinan Tingkat ketelitian menunjukkan penyimpangan maksimum hasil pengukuran dari waktu penyelesaian sebenarnya. Sedangkan tingkat keyakinan menunjukkan besarnya keyakinan pengukuran bahwa hasil yang diperoleh memenuhi syarat penelitian tadi. Tingkat keyakinan dan ketelitian biasanya dinyatakan dengan persen. Jadi tingkat ketelitian 10% dan keyakinan 95% memberi arti bahwa pengukuran membolehkan rata rata hasil pengukurannya menyimpang sejauh 10% dari rata rata sebenarnya dari kemungkinan mendapatkan hasil ini adalah 95%. 2.3 Penyesuaian dan Kelonggaran 2.3.1 Penyesuaian Dalam pengukuran langsung, pengukur harus mengamati kewajaran kerja yang ditunjukkan oleh seorang operator. Ketidak wajaran bisa terjadi disebabkan oleh banyak hal, misalnya bekerja tanpa kesungguhan, sangat cepat seolah olah diburu waktu atau menjumpai kesulitan kesulitan seperti kondisi ruangan yang buruk. Ketidakwajaran harus diketahui oleh pengukuran dan juga pengukuran harus mampu menilai seberapa jauh hal ini terjadi. Penilaian perlu diadakan karena berdasarkan inilah penyesuaian dilakukan. Biasanya penyelesaian dilakukan dengan mengalikan waktu siklus rata rata atau waktu elemen rata rata dengan suatu harga p yang disebut dengan faktor penyesuaian.
13 Bila pengukur berpendapat bahwa operator bekerja diatas normal (terlalu cepat), maka harga p akan lebih besar dari 1 ( p > 1 ), tetapi bila operator dipandang bekerja normal maka harga p sama dengan 1 ( p = 1 ). Ada beberapa cara menentukan faktor penyesuaian, antara lain adalah: 1. Presentase Cara presentase ini merupakan cara paling awal digunakan dalam melakukan penyesuain. Disini faktor penyesuaian sepenuhnya ditentukan oleh pengukur melalui pengamatannya selama melakukan pengukuran. Jadi sesuai dengan pengukuran, pengukur tadi menentukan harga p yang menurut pendapatnya akan menghasilkan waktu normal. Cara ini merupakan cara yang paling mudah dan paling sederhana dalam menentukan faktor penyesuaian namun segera terlihat adanya ketidak telitian akibat dari kasarnya penelitian. 2. Shumard Pada cara Shumard penyesuaian ditentukan dengan memberikan patokanpatokan penilaian melalui kelas performa kerja dimana setiap kelas mempunyai nilai sendiri-sendiri. Disini pengukur diberi patokan untuk menilai performa kerja operator menurut kelas-kelas seperti superfast-, fast+, fast, fast-, excellent dan seterusnya 3. Westinghouse Pada penelitian ini digunakan cara Westinghouse karena pada cara ini faktor penyesuaian lebih diarahkan pada empat faktor yang dianggap menentukan kewajaran atau ketidak wajaran dalam bekerja. Keempat faktor ini adalah keterampilan, usaha, kondisi kerja dan konsistensi. Untuk penyesuaian maka dibagi dalam enam kelas yaitu super skill, excellent skill, good skill, average skill, fair skill dan poor skill.
14 Angka angka yang diberikan bagi setiap kelas dari faktor faktor diatas diperhatikan pada tabel 2.1: Tabel 2.1 Penyesuaian menurut Westinghouse 4. Objektif (Bedaux dan Sintesis ) Cara Bedaux dan cara sintesa dikembangkan guna lebih mengobyektifkan penyesuaian. Pada dasarnya cara Bedaux tidak berbeda dengan cara Shumard, hanya saja nilai nilai pada cara Bedaux dinyatakan dalam B ( huruf pertama Bedaux, penemunya) seperti misalnya 60B atau 70B. Pada cara sintesis agak berbeda dengan cara cara lain, dimana dalam cara ini waktu penyelesaian setiap elemen gerakan dibandingkan dengan harga harga yang diperoleh dari tabel tabel data waktu gerakan untuk kemudian dihitung harga rata ratanya
15 2.3.2 Kelonggaran Kelonggaran waktu (allowances time) merupakan sejumlah waktu yang harus ditambahkan dalam waktu normal (normal time) untuk mengantisipasi terhadap kebutuhan kebutuhan waktu guna melepaskan lelah (fatique ), kebutuhankebutuhan yang bersifat pribadi (personal needs) dan kondisi kondisi menunggu/menganggur baik yang bisa dihindarkan ataupun tidak bisa dihindarkan (avoidable or unavoidable delay). Kelonggaran diberikan untuk tiga hal yaitu untuk kebutuhan pribadi, menghilangkan rasa lelah dan hambatan-hambatan yang tidak dapat dihindarkan. Ketiganya ini merupakan hal-hal yang secara nyata dibutuhkan oleh pekerja dan yang selama pengukuran tidak diamati, diukur, dicatat ataupun dihitung. Karenanya setelah pengukuran dan setelah mendapatkan waktu normal, kelonggaran perlu ditambahkan. Tabel 2.2 Besarnya Kelonggaran Berdasarkan Faktor-faktor yang Berpengaruh
16 2.4 Menghitung Waktu Standar Waktu standar secara definitif dinyatakan sebagai waktu yang dibutuhkan oleh seorang pekerja yang memiliki tingkat kemampuan rata rata untuk menyelesaikan suatu pekerjaan. Waktu standar tersebut sudah mencakup faktor kelonggaran waktu (allowances time) yang diberikan dengan memperhatikan situasi dan kondisi pekerjaan yang harus diselesaikan. Untuk mendapatkan waktu standar maka terdapat beberapa langkah yang harus diikuti: 1. Menghitung waktu siklus rata rata (Ws): 2. Menghitung faktor penyesuaian (P): Faktor penyesuaian (P) = 1 + p 3. Menghitung waktu normal (Wn): Waktu normal = Waktu siklus rata-rata x Faktor penyesuaian Wn = Ws P 4. Menghitung faktor kelonggaran: Faktor kelonggaran = k 5. Menghitung waktu standar (Wb): Waktu standar = Waktu normal x ( 1 + kelonggaran) Wb = Wn (1 + k )
17 2.5 Efisiensi Efisiensi merupakan perbandingan yang terbaik antara masukan dan keluaran atau antara daya usaha dan hasil atau antara masukan dan keluaran atau antara pengeluaran dan pendapatan. Pengertian efisiensi sangat relatif, efisien dapat diartikan sebagai penggunaan input yang sekecil-kecilnya untuk mendapatkan produk yang sebesar-besarnya (Soekarno,1991). 2.6 Yamazumi Chart Sebuah grafik Yamazumi adalah bar chart ditumpuk yang menunjukkan keseimbangan beban kerja waktu siklus antara sejumlah operator biasanya di jalur perakitan atau sel kerja. Grafik Yamazumi dapat baik untuk satu produk atau lini produk multi-perakitan. Yamazumi adalah kata Jepang yang secara harfiah berarti menumpuk. Toyota menggunakan grafik keseimbangan Yamazumi bekerja untuk visual menyajikan isi karya serangkaian tugas dan memfasilitasi menyeimbangkan pekerjaan dan isolasi dan penghapusan nilai tambah non isi pekerjaan. 2.7 Standarisasi kerja Standarisasi kerja adalah sebuah metode kerja paling efisien (minimum MUDA) dalam menghasilkan unit berkualitas tinggi dan aman. 2.7.1 Tujuan Standarisasi Kerja 1. Mengklarisikasi dalam membuat dan mengelola barang, dengan mempertimbangkan aspek safety, kualitas, volume, dan cost sebagai dasar dari management produksi 2. Alat untuk Kaizen - There is no kaizen without standard Bila tidak ada standard, tidak mungkin dapat menilai (judge) antara kondisi normal dan abnormal. - Untuk menghindari MURI (overburden), dan MUDA (Non Value Added), MURA (unevenness) 2.7.2 Tiga Elemen dari Standarisasi Kerja 1. Tack Time Adalah waktu yang disediakan untuk menyelesaikan 1 (satu) produk.
18 Tack Time = Jam Kerja murni Reguler/shift Volume produksi yang di butuhkan/shift Artinya bahwa Tack Time adalah ukuran kecepatan laku terjualnya barang ke pelanggan tolok ukur untuk memberikan beban kerja ke operator 2. Urutan Kerja Adalah urutan yang paling efisien bagi operator dalam memproduksi unit berkualitas. 3. Standard In Process stock Adalah barang dengan jumlah minimum yang harus disiapkan di dalam proses agar pekerjaan dapat dilakukan berulang (continuous) dengan urutan dan gerakan yang sama. 2.8 Tabel Standarisasi Kerja Kombinasi Yang disebut Tabel Standarisasi Kerja Kombinasi adalah instruksi kerja yang menggambarkan gabungan antara gerakan manusia dengan mesin di dalam satu cycle time (kurun waktu), yang menggambarkan seberapa area kerjanya, dan bagaimana urutan kerja tersebut dilakukan. Dengan melihat tabel ini, urutan kerja dan berapa waktu kerja tersebut berlangsung akan mudah dimengerti, dipergunakan juga untuk menemukan point-point yang diperlukan untuk melakukan kaizen pekerjaan. 2.9 Istilah-Istilah Dalam Line Balancing: 1. Waktu Menganggur (Idle Time) Idle time adalah selisih atau perbedaan antara Cycle Time (CT) dan Stasiun Time (ST), atau CT dikurangi ST. (Baroto, 2002). Keterangan: n = Jumlah stasiun kerja Ws = Waktu stasiun kerja terbesar Wi =Waktu sebenarnya pada stasiun kerja i = 1,2,3,,
19 2. Efisiensi Stasiun Kerja Efisiensi stasiun kerja merupakan rasio antara waktu operasi tiap stasiun kerja (Wi) dan waktu operasi stasiun kerja terbesar (Ws). Efisiensi stasiun kerja dapat dirumuskan sebagai berikut (Nasution, 1999): 3. Efisiensi Lintasan Produksi (Line Efficiency) Line Efficiency merupakan rasio dari total waktu stasiun kerja dibagi dengan siklus dikalikan jumlah stasiun kerja (Baroto, 2002) atau jumlah efisiensi stasiun kerja dibagi jumlah stasiun kerja (Nasution, 1999). Line Efficiency dapat dirumuskan sebagai berikut: Keterangan: STi = Waktu stasiun kerja dari ke-i K = Jumlah stasiun kerja CT = Waktu siklus 4. Work Station Work Station merupakan tempat pada lini perakitan di mana proses perakitan dilakukan. Setelah menentukan interval waktu siklus, maka jumlah stasiun kerja yang efisien dapat ditetapkan dengan rumus (Baroto, 2002): Keterangan: ti =Waktu operasi (elemen) C = Waktu siklus stasiun kerja Kmin = Jumlah stasiun kerja minimal.