PERANCANGAN TATA LETAK FASILITAS PRODUKSI DENGAN MENGGUNAKAN METODE GRAPH BASED CONSTRUCTION DAN ALGORITMA CRAFT DI PT. ASIA RAYA FOUNDRY TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh Syahreza Aulia Hsb NIM :100403122 D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2015
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas Rahmat dan Karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan baik. Penulisan Tugas Sarjana ini adalah bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat akademis yang harus dipenuhi oleh mahasiswa dalam menyelesaikan studi di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Dalam hal ini, penulis meneliti di lantai produksi pada PT. Asia Raya Foundry yang bergerak di bidang produksi sparepart mesin dan peralatan yang digunakan di pabrik-pabrik pengolahan karet, kelapa sawit, gula dan sebagainya. Tugas Sarjana ini berjudul Perancangan Tata Letak Fasilitas Produksi dengan Menggunakan Metode Graph Based Construction dan Algoritma CRAFT Di PT. Asia Raya Foundry Penulis menyadari bahwa tugas sarjana ini belum sepenuhnya sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca untuk kesempurnaan Tugas Sarjana ini. Akhir kata, penulis berharap agar Tugas Sarjana ini bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkannya. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN PENULIS. Mei 2015
UCAPAN TERIMA KASIH Segala puji dan syukur penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada Allah SWT yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk dapat mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta telah memberikan nikmat kesehatan dan ilmu kepada penulis selama masa kuliah dan penulisan laporan tugas sarjana ini. Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku Dosen Pembimbing I dan Sekretaris Departemen Teknik Industri USU atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 3. Ibu Rahmi M. Sari, ST, MM(T) selaku Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 4. Bapak Wahyudi ST, selaku Manajer Produksi di PT. Asia Raya Foundry yang telah memberikan bimbingan selama penelitian di PTPN III dan Seluruh staf pegawai yang telah memberikan bantuan selama penulis melakukan penelitian.
5. Kedua orangtua tercinta, Idris Hasibuan SH dan Erlina Ritonga SH yang tiada hentinya mendukung penulis baik secara moril, doa, maupun materil sehingga tugas sarjana ini dapat diselesaikan. 6. Seluruh dosen Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran selama perkuliahan yang menjadi bekal dalam penulisan tugas sarjana ini. 7. Staff pegawai Teknik Industri, Bang Ridho, Bang Mijo, Kak Dina, Bang Nurmansyah, Kak Rahma, dan Ibu Ani, terimakasih atas bantuannya dalam keperluan administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini. 8. Kedua saudara Omar Feri Alexander Hsb dan Royhan Achwan Hsb yang selalu memberikan dukungan dan motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana. 9. Teman-teman seperjuangan penelitian tugas sarjana: Wahyu Listyo Jati, Liyana Fadillah, Rini Paskah Barus dan Ahmad Sofyan. 10. Sahabat-sahabat terdekat penulis selama mengikuti perkuliahan di Departemen Teknik Industri USU Dony Rudi, Vita, Rahmadan, Nadia, Zul, Fuad, Reza, Marco, Gavri, Rahel, Yoko, Danu, Syally, Gema, Zain, Ahyan, Chandra, Fauzi, Adel, Rezky, Azis, Dedek, Fina, Cici, Wina, dan semuanya. 11. Seluruh teman-teman angkatan 2010 (TITEN) serta abang kakak senior dan junior di Departemen Teknik Industri USU yang telah memberikan banyak masukan kepada penulis.
Kepada seluruh pihak yang telah banyak memberi bantuan kepada penulis dalam penyelesaian tugas sarjana ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu, penulis mengucapkan terimakasih. Semoga laporan tugas sarjana ini dapat bermanfaat bagi kita semua Medan, Mei 2015 Penulis
DAFTAR ISI BAB LEMBAR JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMA KASIH... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... ABSTRAK... i ii iii iv v viii xv xx xxii xxiii I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang... I-1 1.2. Perumusan Masalah... I-4 1.3. Tujuan dan Manfaat... I-4 1.4. Batasan dan Asumsi Penelitian... I-6 1.5. Sistematika Penulisan Laporan... I-7
DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN 2.1. Sejarah Perusahaan... II-1 2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha... II-2 2.3. Sistem Pemasaran... II-4 2.4. Organisasi dan Manajemen... II-5 2.4.1. Struktur Organisai Perusahaan... II-5 2.4.2. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab... II-7 2.4.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja... II-20 2.4.3.1. Tenaga Kerja... II-20 2.4.3.2. Jam Kerja... II-21 2.4.4. Sistem Pengupahan dan Kesejahteraan Karyawan... II-22 2.5. Proses Produksi... II-23 2.5.1. Standar Mutu Produk... II-24 2.5.2. Bahan yang digunakan... II-25 2.5.3. Uraian Proses... II-28 2.6. Pengendalian Kualitas... II-37 2.7. Mesin, Peralatan dan Utilitas... II-39 2.7.1. Mesin Produksi... II-39 2.7.2. Peralatan Produksi... II-40 2.7.3. Sarana Pendukung Proses Produksi... II-41
DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 2.7.4. Utilitas... II-41 2.7.5. Safety dan Fire Protection... II-42 2.8. Waste Treatment... II-43 2.9. Perbaikan / Maintenance... II-43 III LANDASAN TEORI 3.1. Pengertian Tata letak Pabrik... III-1 3.2. Tujuan Tata letak Pabrik... III-2 3.3. Prinsip Dasar Tata letak Pabrik... III-4 3.4. Jenis Persoalan Tata letak Pabrik... III-6 3.5. Kriteria Tata letak yang Baik... III-9 3.6. Tipe Tata letak dan Dasar - Dasar Pemilihannya... III-10 3.6.1. Pengertian Umum Pemindahan Bahan... III-13 3.6.2. Tujuan Utama Kegiatan Pemindahan Bahan... III-14 3.6.3. Minimisasi Material Handling... III-16 3.7. Teknik-teknik Analisis Aliran Bahan... III-17 3.7.1. Teknik Analisis Kuantitatif... III-18 3.7.2. Teknik Analisis Kualitatif... III-20 3.8. Computer Aided Layout... III-22 3.8.1. Metode Pembentukan... III-24
DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 3.8.2. Metode Perbaikan... III-26 3.8.3. Metode Hibrid... III-28 3.8.3. Metode Graph Theoritic... III-29 3.9. Algoritma CRAFT... III-30 3.10. Metode Graph-Based Construction... III-35 3.10. Ukuran Jarak... III-41 IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1. Tempat dan Waktu Penelitian... IV-1 4.2. Jenis Penelitian... IV-1 4.3. Objek Penelitian... IV-1 4.4. Variabel Penelitian... IV-2 4.5. Kerangka Berpikir Penelitian... IV-3 4.6. Rancangan Penelitian... IV-3 4.7. Instrumen Penelitian... IV-5 4.8. Pengolahan Data... IV-7 4.8.1. Pengolahan Data Terhadap Tata Letak Lantai Produksi Aktual... IV-7 4.8.2. Rancangan Tataletak dengan Metode Graph-based Construction... IV-8
DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 4.8.3. Rancangan Tataletak dengan Pendekatan Algoritma CRAFT... IV-9 4.9. Analisis Pemecahan Masalah... IV-10 4.10. Kesimpulan dan Saran... IV-11 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 5.1. Pengumpulan Data... V-1 5.1.1. Ukuran Stasiun Kerja Produksi... V-1 5.1.2. Struktur Produk... V-2 5.1.3. Urutan Proses Produksi... V-3 5.1.4. Volume Produksi Produk... V-5 5.1.5. Kapasitas Alat Angkut Pemindahan Bahan... V-6 5.2. Pengolahan Data... V-7 5.2.1. Block Layout Lantai Produksi Aktual... V-7 5.2.2. Perhitungan Jarak Antar Stasiun Kerja Tata Letak Lantai Produksi Aktual... V-9 5.2.3. Perhitungan Frekuensi Perpindahan Bahan Antar Stasiun kerja Lantai Produksi Aktual... V-12 5.2.4. Perhitungan Total Momen Perpindahan Pada Tata letak Aktual... V-15
DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 5.2.5. Pengolahan Data dengan Menggunakan Graph Based Construction... V-17 5.2.5.1. Pembentukan Multi Product Process Chart... V-17 5.2.5.2. Pembentukan From to Chart... V-28 5.2.6. Pengolahan Data dengan Menggunakan Metode CRAFT V-45 5.2.6.1. Algoritma CRAFT dengan Quant System 3.0... V-45 5.2.6.2. Penentuan Spesifikasi Masalah dengan QS... V-45 5.2.6.3. Tata letak Lantai Produksi Aktual... V-47 5.2.6.4. Frekuensi Aliran Perpindahan Bahan... V-47 5.2.6.5. Iterasi dengan Algoritma CRAFT... V-49 5.2.6.5.1. Iterasi 1... V-50 5.2.6.5.2. Iterasi 2... V-51 5.2.6.5.3. Iterasi 3... V-52 5.2.6.5.4. Iterasi 4... V-52 5.2.6.5.5. Iterasi 5... V-53 5.2.6.5.6. Iterasi 6... V-54 5.2.6.5.7. Iterasi 7... V-55 5.2.6.5.8. Iterasi 8... V-56 5.2.6.5.9. Iterasi 9... V-57 5.2.6.5.10. Iterasi 10... V-58
DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 5.2.6.5.11. Iterasi 11... V-59 5.2.6.5.12. Iterasi 12... V-60 5.2.6.5.13. Iterasi 13... V-61 5.2.6.5.14. Iterasi 14... V-62 5.2.6.5.15 Iterasi 15... V-64 5.2.6.5.16. Iterasi 16... V-64 VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH 6.1. Analisis... VI-1 6.1.1. Analisis Hasil Rancangan dengan Metode Graph- Based Construction... VI-1 6.1.2. Analisis Hasil Rancangan dengan Metode CRAFT... VI-2 6.2. Pemilihan Usulan Tataletak Terbaik... VI-3 VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1. Kesimpulan... VII-1 7.2. Saran... VII-2 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR GAMBAR 1.1. Lantai Produksi PT. Asia Raya Foundry... I-3 1.2. Struktur Organisasi PT. Asia Raya Foundry... II-7 2.2. Blok Diagram Uraian Produksi Pembuatan Produk... II-29 3.1. Product Layout... III-11 3.2. Process Layout... III-12 3.3. Fix Position Layout... III-13 3.4. Group Technology Layout... III-13 3.5. From To Chart... III-20 3.6. Contoh ARC... III-22 3.7. Tampilan Awal Quant System... III-32 3.8. Input Data Problem Specification... III-32 3.9. Input Data Nama Departemen... III-33 3.10. Input Data Susunan Tataletak awal... III-33 3.11. Input Data Frekuensi Perpindahan Bahan... III-34 3.12. Solusi Final Layout dengan software QS... III-34 3.13. Travel Chart (From-To Chart)... III-33 3.14. Grafik Kedekatan Departemen 1 dan 3... III-36 3.15. Departemen 4 Masuk dalam Grafik... III-37 3.16. Departemen 2 Masuk dalam Grafik... III-38
DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN) GAMBAR 3.17. Grafik Kedekatan Terakhir... III-39 3.18. Block Layout dengan Grafik Kedekatan... III-39 4.1. Kerangka Berpikir Penelitian... IV-3 4.2. Langkah-langkah Proses Penelitian... IV-4 5.1. Struktur Produk Lorry (cap. 2,5 ton)... V-3 5.2. Blok Diagram Urutan Proses Produksi Lorry (cap. 2,5 ton)... V-4 5.3. Block Layout Lantai Produksi Aktual... V-8 5.4. Koordinat (x,y) Tiap Lokasi Stasiun Kerja... V-10 5.5. Multi Product Process Chart PT. Asia Raya Foundry... V-18 5.6. From to Chart Momen Perpindahan... V-19 5.7. Grafik Kedekatan Stasiun Kerja D dan E... V-20 5.8. Bidang Segitiga Stasiun kerja D-E- F... V-20 5.9. Stasiun Kerja G dalam Segitiga Stasiun Kerja D-E-F... V-21 5.10 Stasiun Kerja I dalam Segitiga Stasiun kerja D-E-G... V-23 5.11. Stasiun kerja C dalam Segitiga Stasiun kerja D-E-G... V-24 5.12. Stasiun kerja B dalam Segitiga Stasiun kerja D-G-C... V-25 5.13. Stasiun kerja A dalam Segitiga Stasiun kerja C-B-G... V-27 5.14. Stasiun Kerja H Masuk Ke Bidang D-E-F... V-29 5.15. Stasiun Kerja K Masuk Ke Bidang D-I-E... V-31 5.16. Stasiun Kerja J Masuk Ke Bidang D-K-E... V-32
DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN) GAMBAR 5.17 Block Layout Alternatif I Graph-Based Construction... V-33 5.18. Block Layout Alternatif II Graph-Based Construction... V-37 5.19. Block Layout Alternatif III Graph-Based Construction... V-41 5.20. Penentuan Spesifikasi Masalah... V-46 5.21. Penentuan Departemen... V-46 5.22. Tata letak Aktual dengan Software QS... V-47 5.23. Input Data Frekuensi Aliran Bahan... V-48 5.24. Pemilihan Pertukaran antar 2 Departemen.... V-49 5.25. Pemilihan Metode Jarak Pengukuran antar Departemen... V-49 5.26. Tata letak Hasil Iterasi 1... V-50 5.27 Tata letak Hasil Iterasi 2... V-51 5.28. Tata letak Hasil Iterasi 3... V-52 5.29. Tata letak Hasil Iterasi 4... V-53 5.30. Tata letak Hasil Iterasi 5... V-54 5.31. Tata letak Hasil Iterasi 6... V-55 5.32. Tata letak Hasil Iterasi 7... V-56 5.33. Tata letak Hasil Iterasi 8... V-57 5.34. Tata letak Hasil Iterasi 9... V-58 5.35. Tata letak Hasil Iterasi 10... V-59 5.36. Tata letak Hasil Iterasi 11... V-60
DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN) GAMBAR 5.37 Tata letak Hasil Iterasi 12... V-61 5.38. Tata letak Hasil Iterasi 13... V-62 5.39. Tata letak Hasil Iterasi 14... V-63 5.40. Tata letak Hasil Iterasi 15... V-64 5.41. Tata letak Hasil Iterasi 16... V-65 5.42. Block Layout Metode CRAFT... V-66 6.1. Grafik Perbandingan Perhitungan Total Momen Perpindahan Bahan... VI-4 6.2. Grafik Perbandingan Jarak Perpindahan Bahan... VI-4 6.3. Blok Layout Aktual... VI-6 6.4. Blok Layout Usulan... VI-7
DAFTAR TABEL TABEL 2.1. Jumlah Tenaga Kerja PT. Asia Raya Foundry... II-20 2.1 Jumlah Tenaga Kerja PT. Asia Raya Foundry (Lanjutan)... II-21 2.2. Jenis-jenis Material Standar PT. Asia Raya Foundry... II-25 2.3. Jenis-Jenis Bahan Tambahan... II-26 2.4. Jenis-Jenis Bahan Penolong... II-27 2.4. Jenis-Jenis Bahan Penolong (Lanjutan)... II-28 2.5. Jenis-jenis Mesin Produksi PT. Asia Raya Foundry... II-39 2.5 Jenis-jenis Mesin Produksi PT. Asia Raya Foundry (Lanjutan). II-40 2.6. Jenis jenis Peralatan Produksi PT. Asia Raya Foundry... II-40 2.7. Jenis-jenis Sarana Pendukung PT. Asia Raya Foundry... II-41 3.1. Pembobotan untuk Memilih Departemen ke Tiga... III-17 3.2. Pembobotan untuk Memilih Departemen ke Empat... III-18 3.3. Pembobotan untuk Memilih Departemen ke Lima... III-18 5.1. Data Luas Stasiun Kerja dan Ukurannya... V-1 5.1. Data Luas Stasiun Kerja dan Ukurannya (Lanjutan)... V-2 5.2. Urutan Proses Komponen Produk... V-4 5.2. Urutan Proses Komponen Produk (Lanjutan)... V-5 5.3. Volume Produksi Lorry (cap. 2,5 ton) selama 1 Tahun (2014).. V-5 5.4. Jumlah Komponen Lorry (cap. 2,5 ton)... V-6 5.5. Kapasitas Alat Angkut Pemindahan Bahan... V-6
DAFTAR TABEL (LANJUTAN) TABEL 5.5. Kapasitas Alat Angkut Pemindahan Bahan (Lanjutan)... V-7 5.6. Titik Koordinat Tiap Stasiun kerja Lantai Produksi Aktual... V-11 5.7. Jarak Antar Stasiun Kerja Lantai Produksi Aktual (dij) (meter) V-12 5.8. Jumlah Produksi Setiap Komponen Lorry (cap. 2,5 ton)... V-13 5.9. Frekuensi Perpindahan Komponen Lorry (cap. 2,5 ton)... V-14 5.10. Perhitungan Total Momen Perpindahan Aktual... V-16 5.11. Pembobotan untuk Memilih Stasiun kerja ke Tiga... V-20 5.12. Pembobotan untuk Memilih Stasiun kerja ke Empat... V-21 5.13. Pembobotan untuk Memilih Stasiun kerja ke Lima... V-22 5.14. Pembobotan untuk Memilih Stasiun kerja ke Enam... V-23 5.15. Pembobotan untuk Memilih Stasiun kerja ke Tujuh... V-25 5.16. Pembobotan untuk Memilih Stasiun kerja ke Delapan... V-26 5.17. Pembobotan untuk Memilih Stasiun kerja ke Sembilan... V-28 5.18. Pembobotan untuk Memilih Stasiun kerja ke Sepuluh... V-30 5.19. Nilai Koordinat Stasiun kerja untuk Rancangan Alternatif I... V-34 5.20. Jarak Antar Stasiun kerja untuk Rancangan Alternatif I (meter) V-35 5.21. Perhitungan Momen Perpindahan Tataletak Alternatif I... V-36 5.22. Nilai Koordinat Stasiun kerja untuk Rancangan Alternatif II... V-38 5.23. Jarak Antar Stasiun kerja untuk Rancangan Alternatif II (meter) V-39 5.24. Perhitungan Momen Perpindahan Tataletak Alternatif II... V-40
DAFTAR TABEL (LANJUTAN) TABEL 5.25. Nilai Koordinat Stasiun kerja untuk Rancangan Alternatif III... V-42 5.26. Jarak Antar Stasiun kerja untuk Rancangan Alternatif III (meter)... V-43 5.27. Perhitungan Momen Perpindahan Tata letak Alternatif III... V-44 5.28. Nilai Koordinat Stasiun kerja untuk Rancangan CRAFT... V-67 5.29. Jarak Antar Stasiun Kerja untuk Rancangan CRAFT... V-68 5.30. Perhitungan Momen Perpindahan Tataletak Metode CRAFT... V-69 6.1. Perbandingan Momen Perpindahan Material Setiap Alternatif.. VI-3
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN L.1. Layout Aktual PT. Asia Raya Foundry... L-1 L.2. Layout Usulan PT. Asia Raya Foundry... L-2 L.3 Gambar Teknik Lorry (caps. 2,5 Ton)... L-3 1. Form Tugas Akhir... L-4 2. Surat Penjajakan... L-5 3. Surat Balasan Perusahaan... L-6 4. Surat Keputusan Tugas Akhir... L-7 5. Lembar Asistensi... L-8