BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Gudang Gudang adalah sebuah fasilitas yang berfungsi untuk mendukung produk dalam proses manufaktur, mengurangi biaya transportasi, membantu mempersingkat waktu dalam merespon dan memberikan layanan terhadap konsumen (Ramaa.A, 2012, p. 14). 2.1.1 Fungsi Gudang Ada beberapa alasan untuk membangun dan mengoperasikan gudang. Dalam banyak kasus, kebutuhan untuk memberikan layanan yang lebih baik kepada pelanggan dan responsif terhadap kebutuhan mereka tampaknya menjadi alasan utama. Meskipun tampaknya satu-satunya adalah sebagai pergudangan, yaitu penyimpanan sementara barang, banyak fungsi lain yang dilakukan (Heragu, 2008, p. 369). Tiga fungsi dasar gudang sebagai berikut (Matthew P. Stephens, Fred E. Mayers, 2010, p. 239): 1. Untuk menjaga produk jadi dengan baik. 2. Untuk mempertahankan beberapa stok dari setiap produk yang dijual oleh perusahaan. 3. Untuk mempersiapkan pesanan pelanggan untuk pengiriman. Pola umum operasi dalam gudang dapat dijelaskan pada gambar dibawah ini, yaitu (Ramaa. A, 2012, p. 14): Sumber: (Ramaa. A, 2012, p. 14) Gambar 2.1 Fungsi pada Gudang Sebuah gudang terdiri dari dua elemen utama, yaitu (Heragu, 2008, p. 371): 1. Media penyimpanan 2. Sistem material handling Disediakan sebuah bangunan sebagai media penyimpanan, barang jadi, dan sistem penyimpanan atau pengambilan (storage/retrievel). Karena tujuan utamanya adalah untuk melindung isinya dari unsur-unsur pencurian dan cuaca, dan mempertahankan elemen bahan dari barang jadi. Gudang terdiri dari berbagai bentuk berbeda, ukuran, dan tinggi tergantung pada faktorfaktor seperti jenis barang yang disimpan dan jenis sistem penyimpanan dan pengambilan (storage/retrievel) yang digunakan (Heragu, 2008, p. 371). 5
6 2.2 Perencanaan Tata Letak Fasilitas Perbaikan tata letak fasilitas dapat menjadi salah satu cara dalam merespon peningkatan produktivitas industri, dan hal ini juga berpengaruh terhadap efisiensi kerja dari proses produksi itu sendiri. Oleh karena itu, perlu dilakukan perencanaan yang tepat dalam membuat tata letak fasilitas yang efektif (R. D. Vaidya, 2013, p. 500). Terdapat beberapa manfaat dalam melakukan perancangan tata letak fasilitas secara tepat, yaitu (R. D. Vaidya, 2013, p. 500): 1. Pengurangan waktu menunggu. 2. Pengurangan jumlah kemacetan atau waktu material handling. 3. Peningkatan output produksi. 4. Menghilangkan hambatan dalam aliran material dan dengan demikian dapat diperoleh produktivitas yang maksimum. 2.3 Sistem Penyimpanan dan Pengeluaran Dua jenis sistem penyimpanan dan pengeluaran (storage/retrievel) yang biasa digunakan dalam prakteknya, yaitu (Heragu, 2008, p. 376): 1. Person-to-item sistem dimana rak penyimpanan tetap dan operator atau mesin pergi ke lokasi penyimpanan item untuk mengambil barang jadi. 2. Item-to-person sistem dimana barang-barang datang ke ujung lorong (dari lokasi penyimpanan mereka) dimana sebuah operator atau mekanisme tranportasi mengirimkan barang ke titik penggunaan. 2.3.1 Kebijakan Penyimpanan Salah satu kebijakan penyimpanan yang dapat diterapkan dalam sistem pergudangan adalah Shared Storage. Aplikasi dari kebijakan tersebut berada diantara kebijakan dari penyimpanan acak dan penyimpanan khusus. Dalam kebijakan Shared Storage, ruang penyimpanan dapat menyimpan item yang berbeda dari waktu ke waktu. Namun, alokasi item untuk ruang penyimpanan tidak secara acak, melainkan lebih dapat dikendalikan peletakan penyimpanannya. Barang pertama yang masuk dan pergerakannya lebih sering diletakkan dekat dengan titik I/O, sedangkan barang yang pergerakan barangnya lebih lambat disimpan lebih jauh dari titik I/O (Heragu, 2008, p. 410). Dalam kebijakan Shared Storage, digunakan perhitungan Rectilinear Distance untuk mengukur dan menentukan jarak terdekat area penyimpanan serta titik I/O. Rectilinear Distance lebih sering digunakan dalam perhitungan pengukuran jarak karena mudah dihitung sehingga mudah dimengerti, serta sesuai untuk berbagai masalah yang praktis. Rectilinear Distance diwakili oleh garis horisontal dan vertikal antara dan (Heragu, 2008, p. 48). Metode Shared Storage membantu dalam mengurangi kebutuhan ruang penyimpanan dalam gudang karena produk yang berbeda dapat disimpan di lokasi penyimpanan yang sama (Francis, Richard L., McGinnis, Leon F., Jr., White, John A., 1992, pp. 286-287)
Perhitungan Rectilinear Distance yang digunakan adalah (Heragu, 2008, p. 48): 7 Keterangan: dij = Jarak penyimpanan ij ke pintu keluar xi = Koordinat x pada pusat fasilitas i xj = Koordinat x pada pusat fasilitas j yi = Koordinat y pada pusat fasilitas i yj = Koordinat y pada pusat fasilitas j 2.4 Material Handling Material handling merupakan sistem yang melibatkan gerakan jarak pendek yang terjadi dalam sistem bangunan seperti pabrik atau gudang dan antara bangunan dan sistem transportasi, yang menghasilkan waktu dan utilitas melalui penanganan, penyimpanan, dan pengendalian material dari manufaktur. Waktu dan utilitas tempat yang dihasilkan dapat menambah nilai nyata dari suatu produk. Sebuah pendekatan umum untuk desain sistem material handling adalah untuk mempertimbangkan material handling sebagai biaya yang harus diminimalkan (Kay, 2012, p. 65). Pada dasarnya terdapat 2 fungsi utama dalam penanganan material yaitu (A. P. Bahale, 2014, p. 10180): 1. Membantu dalam penentuan machinery production dan membantu perancangan layout yang dapat mengeliminasi sebaik mungkin kebutuhan dalam sistem material handling. 2. Membantu penentuan peralatan material handling yang dapat memberikan keamanan dan dapat memenuhi kebutuhan yang dibutuhkan juga dapat menghasilkan biaya yang paling minimum. Terdapat beberapa tanda dari tidak efisiennya material handling diantaranya adalah gang yang tidak beraturan, terlalu banyak material handling yang dilakukan, terlalu banyak material handling secara manual, memperkerjakan operator yang kurang terampil, tidak terdapat standarisasi yang jelas, besarnya terjadi frekuensi terjadi kerusakan dan kehilangan material, penyimpanan produk yang membingungkan, dan lain sebagainya (A. P. Bahale, 2014, p. 10181). 2.4.1 Prinsip Material Handling Material handling merupakan fungsi penting dalam sistem manufaktur atau distribusi. Digunakan sebagai penghubung utama antara proses dalam suatu sistem. Penanganan efisiensi bahan memungkinkan manufaktur atau layanan sistem untuk beroperasi pada tingkat produktivitas yang tinggi. Dijelaskan terdapat 10 prinsip yang terdapat pada material handling, adalah sebagai berikut (Heragu, 2008, p. 308) : 1. Perencanaan Rencana material handling adalah program yang didefinisikan sebagai pelaksanaan, menentukan material, perpindahan, dan metode penanganan. 2. Standarisasi Standarisasi adalah cara untuk mencapai keseragaman dalam metode material handling, peralatan, kontrol, dan perangkat lunak tanpa diperlukannya fleksibilitas, modularitas, dan throughput.
8 3. Pekerjaan Ukuran kerjanya adalah aliran material handling (volume, berat, atau menghitung per unit waktu) dikalikan dengan jarak pindah. 4. Ergonomi Ergonomi adalah ilmu yang berusaha untuk mengadaptasi aktivitas dan kondisi kerja yang sesuai dengan kemampuan kerja. 5. Unit Beban Sebuah unit beban adalah salah satu yang dapat disimpan atau dipindahkan sebagai satu kesatuan pada satu waktu, terlepas dari jumlah item individu yang membentuk beban. 6. Pemanfaatan Ruang Penggunaan ruang yang efektif dan efisien harus dilakukan dari semua ruang yang tersedia. 7. Sistem Suatu sistem adalah kumpulan entitas yang saling berinteraksi dan membentuk kesatuan yang utuh. 8. Otomatisasi Otomatisasi adalah teknologi untuk operasi dan mengendalikan kegiatan produksi dan jasa melalui perangkat elektromekanis, elektronik, dan sistem berbasis komputer dengan hasil menghubungkan beberapa operasi dan menciptakan sebuah sistem yang dapat dikontrol oleh intruksi terprogram. 9. Lingkungan Prinsip lingkungan dalam material handling mengacu pada konservasi sumber daya alam dan meminimalkan dampak dari kegiatan material handling terhadap lingkungan. 10. Biaya Siklus Hidup Biaya siklus hidup mencakup aliran yang terjadi antara biaya pertama dihabiskan pada bahan material handling atau metode dan dilakukan pembuangan atau penggantian. 2.4.2 Jenis Peralatan Material Handling Dalam prosesnya, sistem material handling ditunjang dengan alat angkut yang digunakan, yaitu (Kay, 2012, p. 40): 1. Hand pallet Hand pallet merupakan alat angkut material handling yang terdiri dari roda depan yang dipasang dengan garpu pada ujungnya dengan fungsi memperluas gerakan ke lantai saat pallet diangkat. Gerakan hand pallet bersifat manual terhadap pengangkutan pallet, dan pallet dapat ditumpuk. Peletakkan dengan penggunaan hand pallet hanya dapat dilakukan pada susunan bawah saja. Sumber: (Kay, 2012, p. 41) Gambar 2.2 Penggunaan Hand Pallet
2. Forklift Forklift atau biasa disebut sebagai truck fork merupakan kendaraan yang menggunakan operator sebagai pengemudi dengan memiliki roda depan yang bertindak sebagai titik tumpu atau poros titik. Alat angkut ini bersifat lebih fleksibel baik didalam maupun diluar ruangan dengan permukaan yang berbeda, karena memiliki garpu panjang pada bagian depan yang berfungsi sebagai mengangkut beban. 9 Sumber: (Kay, 2012, p. 42) Gambar 2.3 Forklift 2.4.3 Penentuan Total Biaya Material Handling Dalam menghitung besarnya biaya material handling akan memperhatikan dari besarnya frekuensi perpindahan, besarnya biaya material handling/meter dan besar jarak perpindahan material. Sehingga biaya pemindahan bahan baku dapat dihitung dengan persamaan berikut (Joko Susetyo, 2010, p. 82): Keterangan: R = Jarak perpindahan (m) F = Frekuensi perpindahan 2.4.4 Aspek Biaya pada Material Handling Terdapat 3 klasifikasi pada biaya umum dalam material handling, yaitu (Wignjosoebroto S., 2009, p. 232): 1. Biaya yang berkaitan dengan transportasi raw material dari sumber asalnya menuju pabrik dan pengiriman produk jadi kepada pelanggan. 2. Biaya gerakan pergerakan material dari satu proses ke proses selanjutnya, pergudangan serta pengiriman produk lainnya. 3. Biaya material handling yang dilakukan operator terhadap sebuah mesin dan proses perakitan. Dalam melakukan analisis terhadap biaya material handling akan terdapat beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan, diantaranya (Wignjosoebroto S., 2009, pp. 232-233): 1. Harga pembelian peralatan. 2. Biaya perawatan dan oli. 3. Biaya bahan bakar. 4. Biaya untuk peralatan pembantu. 5. Biaya gaji dan upah dari karyawan. 6. Biaya Depresiasi.
10 2.4.5 Biaya Depresiasi Depresiasi pada dasarnya merupakan penurunan nilai suatu properti ataupun aset karena waktu dan pemakaian. Depresiasi pada suatu properti atau aset biasanya disebabkan karena faktor-faktor diantaranya kerusakan fisik akibat pemakaian, penurunan kebutuhan akan produksi atau jasa, penemuan fasilitas penghasil produk yang lebih baik, dan lain-lain. Digunakan metode depresiasi garis lurus (straight line) dengan asumsi bahwa berkurangnya nilai suatu aset secara linear terhadap waktu atau umur dari aset tersebut. Besarnya depresiasi tiap tahun dengan metode ini dihitung berdasarkan (Pujawan, 2004, p.196): Keterangan: = besarnya depresiasi pada tahun ke-t P = biaya awal dari aset yang bersangkutan S = nilai sisa dari aset tersebut N = masa pakai (umur) dari aset tersebut dinyatakan dalam tahun 2.5 Peralatan Penyimpanan Peralatan penyimpanan (storage equipment) digunakan untuk memegang atau penyangga dari produk jadi selama periode waktu tertentu. Beberapa peralatan penyimpanan mungkin termasuk pengangkutan bahan (alat storage/retrievel). Jika bahan yang ditumpuk blok langsung di lantai, maka tidak ada peralatan penyimpanan yang digunakan. Rak penyimpanan dapat digunakan untuk memberikan dukungan kepada produk jadi yang disimpan atau mempermudah akses penyimpanan dan pengambilannya (Kay, 2012, p. 55). Peralatan penyimpanan yang dapat digunakan diantaranya adalah Single-Deep Selective Rack. Rak ini merupakan konstruksi sederhana dari logam yang memberikan akses langsung pada tiap beban yang disimpan. Pada rak ini, beban tidak perlu bersifat stackable dan dapat disesuaikan tinggi dan lebar rak nya sesuai produk yang disimpan. Kedalaman beban dalam perancangan rak ini dapat bervariasi, disesuaikan dengan beban yang digunakan pada rak. Penggunaan rak ini dapat digunakan untuk lebih dari satu pallet. (Tompkins, 2010, p. 254). 2.5.1 Kelonggaran Rak dan Dimensi Rak Dalam perancangan dari sebuah rak, perlu untuk diperhitungkan kelonggaran yang berfungsi untuk meminimalkan kerusakan dari produk serta bangunan atau peralatan, meminimalkan cidera dari karyawan dan memberikan produktivitas yang baik dari penyimpanan pallet (David E. Mulcahy, John Dieltz, 2004, p. 484). Beberapa kelonggaran dari perancangan dari sebuah rak yang digunakan, yaitu (David E. Mulcahy, John Dieltz, 2004, p. 487): 1. Kelonggaran antara dua pallet dan rak pendukung. Dalam hal ini yang penting untuk dipertimbangkan adalah lebar rak, rak membutuhkan ruang terbuka horizontal antara pallet dan tiang rak. Ruang terbuka atau jarak antara dua pallet atau antara tiang rak dengan pallet adalah 3 sampai 6 inci. Kelonggaran ini bervariasi sesuai dengan peralatan material handling yang digunakan.
2. Kelonggaran forklift. Dalam operasi penyimpanan pallet menggunakan forklift, jarak antara pallet dan tiang rak dasar setidaknya 5 sampai 6 inci. Kelonggaran ini diberikan untuk memungkinkan sebuah forklift melakukan operasi penyimpanan dan pengambilan produk dengan optimal, sehingga meminimalkan kerusakan peralatan maupun produk, serta produktivitas karyawan meningkat. Terdapat dimensi penting dalam perancangan rak, paramater yang dipertimbangkan yaitu kedalaman rak, tinggi rak, dan panjang rak. Hal penting dalam menentukan kedalam rak adalah disesuaikan dengan dimensi ataupun beban dari pallet yang digunakan. Pada tinggi rak, standar dari perancangan rak adalah sekitar 2 sampai 6 inci jarak dari bagian atas beban atau pallet terhadap bingkai rak. Sedangkan panjang rak disesuai dengan rancangan rak terhadap pallet yang digunakan (David E. Mulcahy, John Dieltz, 2004, p. 526). 2.5.2 Kebutuhan Alokasi Ruang Area Penyimpanan dan Pengeluaran Salah satu alokasi ruang dalam kebutuhan daerah fasilitas dalam area penyimpanan dan pengeluaran produk yaitu adalah merupakan alokasi ruang dari peralatan material handling dalam melakukan maneuvering. Alokasi ruang ini disediakan antara bagian belakang dockboard dan awal dari area rak penyangga atau staging areas. Maneuvering yang dilakukan serta alokasi ruangnya tergantung pada jenis peralatan material handling yang digunakan. Kelonggaran dari alokasi ruang maneuvering ditunjukan pada tabel dibawah ini, yaitu (Heragu, 2008, p. 406): Tabel 2.1 Minimal Kelonggaran Maneuvering untuk Area Penyimpanan dan Pengeluaran Material Handling Equipment Utilized Minimum Maneuvering Allowance (feet) Tractor 14 Platform truck 12 Forklift 12 Narrow-aisle truck 10 Handlift (jack) 8 Four-wheel hand truck 8 Two-wheel hand truck 6 Manual 5 Sumber: (Heragu, 2008, p. 406) 2.6 Pertimbangan Keselamatan dan Kesehatan Kerja Dalam perancangan sebuah solusi penanganan terhadap material atau fasilitas yang baik, perlu didukung dengan pengaturan dari proses kerja yang sesuai disertai dengan alat pelindung diri yang didesain dengan baik. Banyak sekali pemasok peralatan material handling yang memiliki peralatan yang dapat dikatakan aman, namun tidak menjamin keamanan bagi lingkungan kerja. Kunci dari fasilitas yang aman adalah konsentrasi antara tenaga kerja dengan peralatan yang digunakan (Heragu, 2008, p. 210). 2.6.1 Rekomendasi Jalan Lintasan (Aisle) 11
12 Untuk memberikan pertimbangan keamanan pada sebuah sistem material handling, dilakukan efisiensi pada alokasi ruang dalam perancangan dengan menyediakan lebar lorong yang cukup sesuai dengan jenis peratalan material handling yang digunakan (Heragu, 2008, p. 210). Fungsi jalan lintasan (aisle) berperan dalam banyak hal diantaranya (Wignjosoebroto S., 2009, p. 221): 1. Penanganan material 2. Gerakan perpindahan personil 3. Penanganan produk jadi 4. Pembuangan sekrap dan limbah 5. Pemindahan peralatan produksi 6. Berperan dalam kondisi-kondisi darurat seperti kebakaran dan lain-lain Dalam perancangan jalan lintasan perlu diperhatikan dari segi ekonomi dan pemanfaatannya. Jalan lintasan yang terlalu besar dengan melihat luas gudang yang ada akan menghasilkan jalan lintasan yang tidak efisien dan mahal. Sebaliknya, jalan lintasan yang terlalu sedikit dibanding frekuensi penggunaannya akan menimbulkan masalah seperti kemacetan dalam proses material handling (Wignjosoebroto S., 2009, p. 221). Pada dasarnya terdapat dua macam jalan lintasan diantaranya jalan lintasan utama (main aisle) yang mempunyai lebar sekitar 3 sampai 7 meter dan jalan lintasan departemen internal (departmental aisle) yang mempunyai lebar yang disesuaikan terhadap apa yang melewatinya (Wignjosoebroto S., 2009, pp. 222-223). Terdapat rekomendasi lebar lorong yang dapat dipertimbangkan dalam perancangan jalan lintasan yang baik, yaitu (Tompkins, 2010, p. 210): Tabel 2.2 Rekomendasi Lebar Jalan Lintasan (Aisle) Equipment Type Pick Aisle Cross Aisle (feet) (feet) Three-wheel counterbalance 9-10 10 Four-wheel counterbalance 10-12 12 Reach truck 8-6 10 Double-deep reach 8-6 10 Order picker truck 5 10 Turret truck 5 12 Swing-mast truck 5-6 12 Side loader 6 15-20 Fixed-mast truck 5 20 Counterbalance w/ attachment 12 14-20 Manual pallet jack 6 8-10 Powered pallet jack 7-8 8-10 Sumber: (Tompkins, 2010, p. 210) Seperti diketahui, dengan mempertimbangkan lebar lorong seperti rekomendasi diatas untuk keselamatan dan keamanan dari lingkungan kerja, dapat meminimalkan produk dan peralatan yang rusak, serta menekan terjadinya tenaga kerja yang terluka (Tompkins, 2010, p. 210). 2.6.2 Mendorong dan Menarik dalam Material Handling Terdapat banyak peralatan material handling yang masih dikerjakan secara manual. Dimana hal tersebut akan memberikan risiko terhadap tangan,
bahu dan punggung. Dalam menentukan beban yang harus didorong atau ditarik, perlu diperhatikan besarnya tenaga yang dibutuhkan. Dalam praktiknya, material handling yang dilakukan dengan peralatan manual material handling yang memiliki beban sampai 700 kg (termasuk beban produk) tidak tepat dilakukan dengan manual material handling (Dul & Weerdmeester, 2008, p. 37). 2.6.3 Manual Material Handling terhadap Keselamatan dan Kesehatan Kerja Manual material handling merupakan aspek penting dalam industri karena berkaitan terhadap kesehatan dan keselamatan dalam sebuah industri. Manual material handling terdiri dari beberapa aktivitas seperti mengangkat, menurunkan, mendorong, menarik dan membawa. Aktivitas material handling akan erat hubungannya terhadap kelainan musculoskeletal yang akan berbahaya bagi operator yang menjalankannya. Aktivitas material handling yang melakukan aktivitas gerakan yang berulang akan berakibat menimbulkan biaya berupa sakit punggung bagi operator yang melakukannya. Untuk mencegah risiko cidera punggung terhadap operator, maka diperlukan adanya penilaian dan melakukan desain ulang tehadap jenis pekerjaan dan peralatan material handling yang digunakan (Ali Dormohammadi, 2012, pp. 109-110). 13
14