BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengukuran Kerja Pengukuran kerja yang dimaksudkan adalah pengukuran waktu kerja (time study) yaitu suatu aktivitas untuk menentukan waktu yang dibutuhkan oleh seorang operator (yang memiliki skill rata-rata dan terlatih baik) dalan melaksanakan sebuah kegiatan kerja dalam kondisi dan tempo kerja yang normal. Tujuan dari aktivitas ini dengan sendirinya akan berkaitan erat dengan usaha menetapkan waktu baku (standard time). Secara historis dijumpai dua macam pendekatan didalam menentukan waktu baku ini, yaitu pendekatan dari bawah ke atas (bottomup) dan pendekatan dari atas ke bawah (top-down). Untuk menjelaskan prosedur penentuan waktu baku terlebih dahulu perlu dipahami beberapa definisi seperti berikut (Wignjosoebroto, 2006, pp. 130-131): 1. Waktu normal. Waktu yang diperlukan untuk seorang operator yang terlatih dan memiliki ketrampilan rata-rata untuk melaksanakan suatu aktivitas dibawah kondisi dan tempo kerja normal. Waktu normal tidak termasuk waktu longgar yang diperlukan untuk melepas lelah (fatigue), personal needs ataupun delay yang diperlukan bilamana kegiatan kerja tersebut harus dilaksanakan dalam waktu sehari penuh (8 jam/hari). 2. Tempo kerja normal (normal pace). Merupakan tempo kerja atau performansi kerja yang ditunjukkan oleh seorang operator yang memiliki ketrampilan rata-rata, terlatih baik dan dengan kesadaran tinggi mau bekerja secara normal. 3. Waktu pengamatan (actual time). Waktu pengamatan adalah waktu yang diperoleh dari hasil pengamatan dan pengukuran waktu yang diperlukan seorang operator untuk menyelesaikan sebuah aktivitas atau elemen kerja. 4. Kelonggaran waktu (allowance time). Merupakan sejumlah waktu yang harus ditambahkan dalam waktu normal (normal time) untuk mengantisipasi terhadap kebutuhan-kebutuhan waktu guna melepaskan lelah (fatigue), kebutuhan-kebutuhan yang bersifat pribadi dan kondisi-kondisi menunggu/menganggur baik yang bisa dihindarkan ataupun tidak bisa dihindarkan. Pengukuran waktu kerja akan menghasilkan waktu atau output standard yang mana hal tersebut kemudian bermanfaat untuk (Wignjosoebroto, 2006, p. 131): 1. Man power planning. 2. Estimasi biaya-biaya untuk upah karyawan. 3. Penjadwalan produksi dan penganggaran. 4. Perencanaan sistem pemberian bonus dan insentif bagi karyawan atau pekerja yang berprestasi. 5. Indikasi keluaran (output) yang mampu dihasilkan oleh seorang pekerja. Ada berbagai macam cara untuk mengukur dan menetapkan waktu standard. Dalam beberapa kasus sering kali industri hanya sekedar membuat estimasi waktu dengan berdasarkan pengalaman histories. Umumnya penetapan waktu standard 5
6 dilaksanakan dengan cara pengukuran kerja seperti (Wignjosoebroto, 2006, pp. 131-132): 1. Stopwatch time study. 2. Sampling kerja. Stopwatch time study dan sampling kerja adalah cara pengukuran kerja secara langsung. Keduanta umum diaplikasikan guna menetapkan waktu standard ataupun mengukur kondisi kerja yang tidak produktif. 2.2 Uji Kecukupan Data dan Uji Keseragaman Data 2.2.1 Uji Kecukupan Data Uji kecukupan data digunakan untuk menentukan bahwa jumlah sampel data yang diambil telah cukup untuk proses inverensi ataupun pengolahan data pada proses selanjutnya. Dalam uji ini digunakan rumus sebagai berikut: < N, maka data cukup Dimana: : jumlah pengamatan yang seharusnya dilakukan k : tingkat kepercayaan dalam pengamatan s : derajat ketelitian dalam pengamatan N : Jumlah pengamatan yang sudah dilakukan Xn: data pengamatan (Wignjosoebroto, 2006, p. 193) 2.2.2 Uji Keseragaman Data Selain kecukupan data harus dipenuhi dalam pelaksanaan time study maka yang tidak kalah pentingnya adalah bahwa data yang diperoleh haruslah juga seragam. Tes keseragaman data perlu kita lakukan terlebih dahulu sebelum kita menggunakan data yang diperoleh guna menetapkan waktu standar. Tes keseragaman data bisa dilakukan dengan cara visual dan/ atau mengaplikasikan peta control (control chart). Tes keseragaman data secara visual dilakukan secara sederhana mudah dan cepat. Peta control (control chart) adalah suatu alat yang tepat guna dalam menguji keseragaman data yang diperoleh dari hasil pengamatan. Rata-rata data pengamatan, X untuk setiap sub-group data (Wignjosoebroto, 2006, p. 194). Batas control atas (BKA) atau upper control limit (UCL) serta batas kontrol bawah (BKB) atau lower control limit (LCL) untuk grup data tersebut bisa dihitung dengan rumus sebgai berikut: dan
7 Dimana: : rata-rata dari : rata-rata dari sub-group k : jumlah sub-group : standar deviasi (Wignjosoebroto, 2006, pp. 195) 2.3 Keseimbangan Lini 2.3.1 Definisi Keseimbangan Lini Keseimbangan lini merupakan kumpulan dari stasiun kerja yang berurutan, khusus untuk sistem material handling yang berhubungan secara berkelanjutan. Bentuk komponen-komponen dari perakitan produk menunjukkan beberapa operasi yang saling berhubungan dalam menghasilkan produk jadi. Line assembly merupakan orientasi dari aliran sistem produksi, menjalankan produksi yang produktif, yaitu sebagai stasiun yang berhubungan secara sama (Wankhede & Kamble, 2014, p. 7). Line balancing merupakan suatu sistem yang diterapkan pada aliran proses produksi yang memiliki waktu proses. Sistem tersebut bertujuan untuk mendistribusikan elemen kerja pada operasi produksi yang diatur secara berurutan dan material bergerak secara seimbang agar mencapai keseimbangan lini pada stasiun kerja untuk mendapatkan efisiensi kerja yang besar dan mengurangi waktu menunggu (delay time) dan waktu menganggur (idle time) juga penumpukan pada proses produksi yang sedang berjalan dan meminimalisir biaya produksi. Penyeimbangan lini betujuan untuk mengoptimalkan kinerja dari stasiun kerja yang memanfaatkan peralatan maupun operator agar waktu menganggur dapat dikurangi seminimal mungkin demi mencapai efisiensi dan produktivitas yang tinggi (Heizer & Render, 2006, p. 355). 2.3.2 Langkah-langkah Pemecahan Masalah Pada Keseimbangn Lini Menurut Gaspersz (2012), ada beberapa langkah dalam pemecahan masalah keseimbangan lini. Berikut ini merupakan langkah-langkah pemecahan masalah yaitu sebagai berikut: 1. Mengidentifikasi aktivitas individual yang akan dilakukan. 2. Menentukan waktu yang diperlukan dalam mengerjakan tugas tersebut. 3. Menetapkan precedence constraint, jika ada yang saling berkaitan. 4. Menentukan output dari assembly line yang dibutuhkan. 5. Menentukan waktu total yang tersedia dalam menghasilkan output. 6. Menghitung cycle time yang diperlukan, seperti: waktu antara penyelesaian produk yang diperlukan untuk menyelesaikan output yang telah ditetapkan masih dalam batas toleransi waktu. 7. Memberikan tugas kepada operator atau mesin. 8. Menetapkan jumlah minimum dari stasiun kerja untuk menyelesaikan output yang diingikan. 9. Menilai efektivitas dan efisiensi dari solusi. 10. Mencari usulan untuk memperbaiki proses terus menerus.
8 Keseimbangan lini dilakukan untuk meminimalkan ketidakseimbangan pada mesin maupun operator untuk menghasilkan output yang diinginkan dari lini assembly tersebut. Dalam menyelesaikan masalah keseimbangan lini, manajemen industri harus mengetahui metode kerja, operator, mesin, dan peralatan yang digunakan dalam proses kerja. Selanjutnya diperlukan data waktu yang digunakan dalam precedence diagram antara aktivitas-aktivitas yang menyusun berbagai tugas yang perlu dilakukan (Gaspersz, 2012, p. 311). 2.3.3 Istilah-istilah dalam Keseimbangan Lini (Line Balancing) Berdasarkan (Heizer & Render, 2006) ada beberapa istilah penting di dalam keseimbangan lini (line balancing), yaitu: 1. Precendence Diagram Precedence diagram merupakan gambaran secara grafis dari urutan operasi kerja, serta hubungan antara operasi kerja lainnya yang bertujuan untuk memudahkan pengontrolan dan perencanaan kegiatan yang ada di dalamnya. (Gozali, Widodo, & Bernhard, 2012, p. 121). 2. Work Element (Elemen Kerja) Work element atau elemen kerja merupakan bagian dari pekerjaan yang dilakukan dalam proses perakitan produk (Groover, 2008, p. 429). 3. Work Station (Stasiun Kerja) Work station atau stasiun kerja merupakan tempat berlangsungnya suatu pekerjaan pada lini assembly. Memiliki perhitungan mengenai efisiensi lini dan idle time untuk setiap stasiun kerja, yaitu: (Gozali, Widodo, & Bernhard, 2012, p. 120) 4. Cycle Time (Waktu Siklus) Cycle time atau waktu siklus merupakan rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan suatu produk pada lini assembly dalam stasiun kerja. Waktu siklus (CT) adalah waktu maksimal yang tidak boleh dilewati oleh salah satu proses assembly, jika CT yang dihasilkan lebih kecil dari waktu baku (Wb), maka CT sama dengan Wb. Perhitungan CT sebagai berikut: (Groover, 2008, p. 432) 5. Line Efficiency (Efisiensi Lini) Line efficiency (LE) merupakan rasio pada total waktu di stasiun kerja dibagi dengan waktu siklus dan dikalikan dengan jumlah stasiun kerja. Berikut rumus LE:
9 Keterangan: : Jumlah waktu stasiun dari stasiun ke -1 n : Jumlah stasiun kerja CT : Waktu siklus terbesar dalam stasiun kerja (Gozali, Widodo, & Bernhard, 2012, p. 121) 6. Balance Delay Balance delay merupakan ukuran untuk ketidakefisienan lintasan yang dihasilkan dari waktu menganggur sebenarnta yang disebabkan oleh pembagian yang tidak maksimal di antar stasiun-stasiun kerja. atau Keterangan: K : Jumlah stasiun kerja CT : Waktu siklus terbesar dalam stasiun kerja : Jumlah waktu stasiun dari stasiun ke -1 D : Balance Delay (%) (Groover, 2008, p. 432) 7. Smoothness Index Smoothness index (SI) merupakan indeks yang menampilkan kelancaran relatif dari line balancing pada suatu line assembly. Keterangan: STi max : Maksimum waktu di stasiun STi : Waktu stasiun di stasiun kerja ke-i (Groover, 2008, p. 432) 2.3.4 Metode Keseimbangan Lini (Line Balancing) Berikut ini meruakan metode-metode keseimbangan lini, yaitu: 1. Metode Largest Candidate Rule (LCR) Elemen-elemen kerja yang dipilih untuk ditempatkan pada stasiun kerja berdasarkan dengan waktu elemen kerja tersebut (Groover, 2008, p. 433). 2. Metode Killing-Western Heuristic (KW) Metode ini merupakan metode pembebanan berurut dengan penugasan kerja pada stasiun kerja berbeda dengan prioritas pembebanan kerja. Dalam metode ini sering ditemukan banyak elemen kerja seri yang disatukan dalam satu stasiun kerja (Groover, 2008, p.435).
10 3. Metode Ranked Positional Weights (RPW) Metode RPW yang dikenal juga sebagai metode Hegelson-Birnie merupakan metode paling awal dikembangkan menggunakan bobot posisi. Metode ini sangat mengutamakan waktu elemen kerja terpanjang, untuk elemen yang memiliki waktu terlama akan didahulukan kemudian diikuti dengan elemen kerja yang memiliki waktu lebih rendah (Groover, 2008, p. 437). 4. Metode J-Wagon Metode ini mengutamakan jumlah elemen kerja yang terbanyak, pada elemen kerja tersebut akan diutamakan terlebih dahulu untuk ditempatkan dalam stasiun kerja dan diikuti oleh elemen kerja lain yang memiliki jumlah elemen kerja yang lebih sedikit (Meudita, 2007). 2.4 Simulasi Simulasi (simulation) merupakan sebuah usaha untuk menyalin fitus, tampilan, dan karakteristik sebuah sistem nyata. Gagasan dibalik simulasi adalah (Heizer & Render, 2006, p. 714): 1. Untuk meniru sebuah situasi dalam dunia nyata secara matematis. 2. Untuk mempelajari karakteristik operasi tersebut. 3. Untuk menarik kesimpulan dan mengambil keputusan tindakan berdasarkan kepada hasil simulasi. Adapun langkah-langkah yang diperlukan dalam menggunakan simulasi (Heizer & Render, 2006, p. 715): 1. Mendefinisikan masalah. 2. Memperkenalkan variabel penting yang berkaitan dengan masalah. 3. Mengembangkan sebuah model kuantitatif. 4. Menyiapkan kejadian yang mungkin terjadi dalam pengujian. 5. Menjalankan percobaan. 6. Mempertimbangkan hasil (mungkin memodifikasi model atau mengubah input). 7. Memutuskan tindakan apa yang akan diambil. 2.4.1 Kelebihan dan Kelemahan Simulasi Simulasi merupakan sebuah alat yang telah diterima secara luas karena beberapa alasan. Kelebihan simulasi yang utama adalah sebagai berikut (Heizer & Render, 2006, p. 716): 1. Simulasi secara relative sederhana dan fleksibel. 2. Simulasi dapat digunakan untuk menganalisis situasi dunia nyata yang besar dan kompleks. 3. Simulasi dapat menggunakan distribusi probabilitas manapunyang diinginkan. 4. Simulasi memungkinkan untuk melakukan percobaan beberapa keputusan kebijakan. 5. Simulasi dapat meneliti efek interaksi antara komponen individu atau variabel untuk menentukan komponen atau variabel yang penting. Kelemahan utama simulasi adalah sebagai berikut ((Heizer & Render, 2006, p. 716): 1. Model simulasi yang baik bias jadi sangat mahal. 2. Simulasi dapat menghasilkan solusi berbeda jika diulangi. 3. Model simulasi tidak menghasilkan jawaban tanpa adanya input yang cukup dan realistis.
4. Solusi sebuah model dan kesimpulannya pada umumnya tidak dapat diterapkan pada persoalan lain. 2.4.2 Jenis-jenis Simulasi Ada beberapa jenis klasifikasi model simulasi, tapi ada 3 dimensi yang membedakan, yaitu (Kelton, Sadowski, & Zupick, 2015, p. 7): 11 1. Statis dan Dinamis Waktu tidak akan mempengaruhi role dalam model statis, tetapi akn mempengaruhi bagi model dimanis. Kebanyakan model operasi termasuk dalam kategori model dinamis. 2. Kontinyu dan Diskrit Dalam model kontinyu, sistem yang sedang berjalan dapat berubah setiap saat. Seperti contoh, ketinggian aliran air waduk yang masuk maupun yang keluar, baik dari penguapan yang terjadi maupun curah hujan. Pada model diskrit perubahan akan terjadi pada bagian-bagian waktu yang terpisah saja, seperti sistem manufaktur pada sebuah proses barang datang dan barang keluar dalam waktu tertentu, mesin bergerak naik atau turun dalam waktu tertentu dan waktu istirahat bagi para pekerja. 3. Deterministik dan Stokastik Model yang memiliki input tidak acak merupakan model deterministik, input yang masuk merupakan data yang berurutan. Contohnya, buku agenda yang memiliki kepastian atau sudah ditentukan kontennya. Model stokastik mengoperasikan data yang acak atau tidak berurutan. Contoh, bank melayani nasabah yang berasal dari asal yang acak dan tidak ditentukan. 2.5 Arena Arena merupakan aplikasi dari Microsoft, tampilan yang sudah tidak asing lagi dan fitur-fitur yang ada seperti biasanya. Arena sangat cocok untuk software Windows lainnya, seperti word processor, spreadsheet, dan CAD packages. Aplikasi ini memiliki fungsi untuk mendokumentasikan sistem, mamberikan cara-cara berbeda dalam menjalankan simulasi, dan mengilustrasikan simulasi dengan memggunakan tampilan grafis (Kelton, Sadowski, & Zupick, 2015, p. 53). Berikut merupakan bagian mendasar dalam penggunaan Arena, yaitu (Kelton, Sadowski, & Zupick, 2015, p. 53): 1. Disks, files, folders, dan paths. 2. Menggunakan mouse dan keyboard, termasuk klik, dobel klik, dan klik kanan. 3. Pengoperasian pada windows, seperti moving, resizing, maximizing, minimizing, dan closing. 4. Mengaksesdari menu. Dengan menggunakan notasi seperti M > C > S > T yang berarti membuka M menu,kemudian pilih C, pilih S dari submenu menu, lalu pilih tab berlabel T, dll. 5. Gunakan Control, Alt, dan Shift pada keyboard. Dengan kombinasi Ctr +whatever, yang berarti untuk menekan dan menahan tab Ctrl dan pilih whatever (dapat juga diaplikasikan untuk Alt+whatever dan Shift+whatever). Jika whatever merupakan tombol pada keyboard maka tidak harus menggunakan huruf. whatever bisa juga digunakan
12 dengan mouse click, seperti Ctrl+Click untuk menambah pilihan dan menambah item yang dibutuhkan. 6. Cut (pada menu komen Edit > Cut atau pada shortcut dengan mobinasi Ctrl+X), Copy (Edit > Copy atau Ctrl+C), dan Paste (Edit > Paste atau Ctrl+V) pada teks yang kita inginkan. 7. Isi kotak dialog dengan pilih dan edit text entries, tekan tombol, pilih lalu editing text entries, kemudian pilih kotak check, klik sekali untuk memilih list yang ada, dan pilih dari atas kebawah pada list boxes. Apabila pengguna menjalankan program Arena Training/ Evaluation atau Student Version, akan keluar kotak dialog yang berisi pesan yang harus dibaca oleh pengguna lalu klik OK.