Download - MODUL 7 PSIT 1

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA FM-UII-AA-FKU-01/R0

Halaman | 1

Fakultas : Teknologi Industri Pertemuan ke : 7

Program Studi : Teknik Industri Modul ke : 7

Kode Mata Praktikum : Jumlah Halaman :

Nama Mata Praktikum : PSIT Mulai Berlaku : 01 Maret 2012

MODUL 7 PENYEIMBANGAN LINI PERAKITAN

A. Deskripsi

Penyeimbangan lini perakitan (assembly line balancing) merupakan metode yang

digunakan untuk menentukan jumlah stasiun kerja dan elemen kerja pada stasiun

terkait dalam suatu lintasan perakitan. Sehingga desain lini perakitan yang dihasilkan

memiliki beban kerja yang seimbang. Hal tersebut akan memberikan kontribusi

kepada perusahaan berupa peningkatan efisiensi kerja di setiap stasiun kerja.

B. Tujuan

1. Mampu menyeimbangkan lini perakitan untuk meningkatkan performa lini

perakitan.

2. Memahami proses penyeimbangan lini perakitan.

C. Input dan Output

Input:

1. Data assembly chart

2. Data precendence constraints

3. Data waktu operasi

4. Data rencana produksi dan kapasitas per hari

5. SOP perakitan produk

Output:

1. Hasil desain lini perakitan yang seimbang, meliputi: jumlah stasiun kerja beserta

elemen kerjanya.

2. Grafik beban kerja setiap stasiun kerja.


Halaman | 2





D. Referensi

Riggs., J.L., 1987, Production Systems: Planning, Analysis, and Control, 4th

Edition,

John Willey & Sons, Canada.

Sule, D.R., 2007, Production Planning and Industrial Scheduling, 2nd

Edition, CRC

Press Taylor & Francais Group, United States of America.

Bedwoth, D., 1982, Integrated Production Control System, John Willey and Sons Inc.,

New York.

E. Landasan Teori

Definisi penyeimbangan lini perakitan (assembly line balancing). Penyeimbangan lini

perakitan merupakan sebuah proses perancangan suatu lini perakitan yang seimbang

dengan cara mengelompokkan sejumlah pekerjaan atau mesin untuk melakukan

beberapa tugas (elemen kerja) yang sifatnya sekuensial dalam merakit suatu produk

seperti yang terlihat pada Gambar 1. Dengan demikian, arus produksi pada lini

perakitan terkait menjadi lancar dan memiliki utilitas fasilitas, tenaga kerja dan

peralatan yang tinggi.

Gambar 1. Tipe Lini Perakitan

Terdapat dua masalah pokok dalam lini produksi, yaitu penyeimbangan

stasiun kerja dan penyeimbangan lini perakitan agar dapat beroperasi secara kontinyu.

Secara teknis, usaha untuk memecahkan dua masalah pokok di atas adalah dengan

mendistribusikan elemen kerja ke setiap stasiun kerja dengan acuan waktu siklus /

Cycle Time (CT). Apabila hal ini tercapai secara sempurna, maka lini perakitan akan

menjadi seimbang untuk setiap beban stasiun kerjanya (yaitu selama CT) dan

beroperasi secara kontinyu dengan laju sebesar CT.


Halaman | 3





Permasalahan penyeimbangan lini perakitan dapat diselesaikan dengan metode

heuristik. Metode ini menyelesaikan permasalahan berdasarkan pengalaman, intuisi

atau aturan-aturan empiris untuk memperoleh solusi yang lebih baik dari pada solusi

yang telah dicapai sebelumnya. Salah satu metode heuristik yang digunakan yaitu,

Kilbridge-Weston Heuristic. Penyeimbangan lini perakitan dapat dilakukan dengan

beberapa langkah sebagai berikut:

1. Mendefinisikan tujuan

Misalnya, perancangan lini perakitan produk X untuk periode Januari-Desember

2015.

2. Mengumpulkan data

Mengumpulkan data yang terkait, seperti: jumlah produksi per hari, kapasitas

produksi per hari, data waktu operasi.

3. Mengidentifikasi elemen kerja

Elemen kerja merupakan bagian dari seluruh proses perakitan yang diperlukan

untuk membuat sebuah produk akhir.

4. Menentukan waktu operasi (Ti)

Menentukan waktu standar yang dibutuhkan untuk melaksanakan setiap elemen

kerja.

5. Menetapkan precedence constraints

Precedence constraints merupakan batasan urutan proses perakitan.

6. Membuat precedence diagram

Precedence diagram merupakan gambaran urutan elemen kerja dan hubungan

antar elemen kerja untuk memudahkan perencanaan dan pengendalian kegiatan

yang terkait di dalam sebuah lini perakitan seperti terlihat pada Gambar 2.


Halaman | 4





Gambar 2. Precedence Diagram Lini Perakitan

Diagram ini dibuat dengan menggunakan beberapa simbol, yaitu:

- Simbol lingkaran dengan huruf atau nomor di dalamnya untuk mempermudah

identifikasi dari suatu elemen kerja.

- Tanda panah menunjukkan ketergantungan dan urutan elemen kerja. Dalam

hal ini, elemen kerja yang berada pada pangkal panah (predecessor) berarti

mendahului elemen kerja yang ada pada ujung anak panah (successor).

- Angka di atas simbol lingkaran adalah waktu standar yang diperlukan untuk

menyelesaikan setiap operasi.

7. Menentukan waktu total yang tersedia untuk memproduksi output

8. Menghitung cycle time (waktu siklus)

Merupakan waktu kedatangan antara dua produk yang telah selesai dirakit.

Apabila waktu produksi dan target produksi telah ditentukan, maka waktu siklus

dapat diketahui dari hasil bagi waktu produksi dan target produksi. Dalam

mendesain keseimbangan lintasan produksi untuk sejumlah produki tertentu,

waktu siklus harus sama atau lebih besar dari waktu operasi terbesar yang

merupakan penyebab terjadinya bottle neck (kemacetan) dan waktu siklus juga

harus sama atau lebih kecil dari jam kerja efektif per hari dibagi dari jumlah

produksi per hari, yang secara matematis dinyatakan sebagai berikut


Halaman | 5





(1.1.)

Dimana:

Ti max : waktu elemen kerja terbesar pada lintasan

CT : waktu siklus

T : jam kerja efektif per hari

D : jumlah produksi per hari

9. Menentukan jumlah stasiun kerja (K)

Menetapkan minimum banyaknya stasiun kerja (work stations) yang dibutuhkan

untuk memproduksi output yang direncanakan dengan menggunakan rumus

berikut:

(1.2.)

Dimana:

K : jumlah stasiun kerja

Ti : waktu elemen kerja

CT : waktu siklus

10. Mengelompokkan elemen kerja

Menetapkan satu atau lebih elemen kerja pada sebuah stasiun kerja dengan total

waktu stasiun kerja (STi) yang mendekati atau sama dengan CT dan tidak

melebihi CT. Jika STi telah melebihi CT, maka elemen kerja terkait ditugaskan ke

stasiun berikutnya. Kemudian langkah ini diteruskan sampai semua elemen kerja

sudah ditempatkan pada suatu stasiun kerja.

11. Menilai performansi perakitan

Penilaian performansi lini perakitan dapat dilakukan dengan beberapa indikator

berikut:


Halaman | 6





- Efisiensi Lintasan Perakitan

Yaitu rasio antara waktu yang digunakan dengan waktu yang tersedia.

Keseimbangan lintasan yang baik adalah jika efisiensi setelah diseimbangkan

lebih besar dari efisiensi sebelum diseimbangkan.

(1.3.)

Dimana:

Sti : waktu staisun kerja ke-1


CT : waktu siklus

- Smoothness Index (SI)

SI digunakan untuk mengukur tingkat waktu tunggu relatif dari suatu lini

perakitan. Semakin mendekati nol nilai SI suatu lini perakitan, hal tersebut

mengindikasikan lini perakitan tersebut semakin seimbang, karena pembagian

beban kerja semakin merata.

(1.4.)

Dimana:

Timax : waktu stasiun kerja maksimum

Ti : waktu stasiun kerja ke-i

K : jumlah total stasiun kerja

- Balance Delay (BD)

BD merupakan rasio antar waktu idle dalam lini perakitan dengan waktu yang

tersedia. Penurunan BD suatu lini perakitan mengindikasikan bahwa lini

perakitan yang terbentuk memiliki keseimbangan yang lebih baik.

(1.5.)


Halaman | 7





Dimana:


CT : waktu siklus

Ti : waktu elemen kerja

BD : balance delay (%)

- Idle Time (IT)

IT adalah waktu menganggur yang terjadi dikarenakan pembagian beban kerja

yang tidak seimbang.

IT = (K × CT) - ∑Ti (1.6.)

Istilah dalam penyeimbangan lini perakitan

1. Produk Rakitan (Assembled Product): produk akhir pada stasiun kerja yang

terakhir setelah melewati beberapa urutan dalam stasiun kerja.

2. Elemen Kerja (Work Element): bagian dari seluruh kegiatan kerja dalam suatu

proses perakitan. n sebagai jumlah elemen kerja yang diinginkan untuk

melengkapi suatu perakitan, dan i adalah jumlah elemen kerja i dalam suatu

proses. Catatan bahwa 1 ≤ i ≤ n.

3. Stasiun Kerja (Workstation [WS]): tempat dalam suatu lini perakitan dimana

elemen-elemen kerja dikerjakan menjadi suatu produk.

4. Waktu Siklus (Cycle Time [CT]): waktu maksimum yang digunakan untuk

menyelesaikan semua pekerjaan pada masing-masing work station.

5. Station Time (ST): jumlah waktu performansi yang diperlukan oleh elemen kerja

pada stasiun kerja.

6. Delay time of a station: selisih yang menggambarkan urutan dan keterkaitan antar

elemen kerja perakitan sebuah produk. Pendistribusian elemen kerja yang

dilakukan untuk setiap stasiun kerja harus memperhatikan precedence diagram.

7. Predecessor: elemen kerja yang dilakukan sebelum mengerjakan elemen kerja

setelahnya.

8. Successor: elemen kerja yang dilakukan setelah melakukan elemen kerja

sebelumnya.


Halaman | 8





F. Contoh Kasus

Diketahui precedence diagram perakitan produk X seperti terlihat pada Gambar 3.

Pada kasus ini, akan dilakukan penyeimbangan lini perakitannya.

Gambar 3. Precedence Diagram

Penyelesaian:

Langkah pertama adalah mengatur urutan elemen kerja sebagai berikut:

Tabel 1. Elemen dan kolom Precedence Diagram

Elemen Kolom

Elemen 1 I

Elemen 2 dan 4 II

Elemen 3 dan 5 III

Elemen 6 IV

Elemen 7, 9, dan 10 V

Elemen 8 dan 11 VI

Elemen 12 VII


Halaman | 9





Pada kasus ini diatas jumlah waktu elemen kerja dihitung dengan menggunakan

rumus:

Tabel 2. Elemen Kerja

Elemen Kerja (i) Ti (menit)

1 5

2 3

3 4

4 3

5 6

6 5

7 2

8 6

9 1

10 4

11 4

12 7( ti max)

N

Ti = 50

i 1

Pada kasus ini jam kerja efektif per hari adalah 8 jam (480 menit) dan terdapat

20 produk yang harus diproduksi per hari. Sehingga pembatas untuk waktu siklus

yaitu antara Ti max ≤ CT ≤ 𝑇

𝐷 , yaitu 7 ≤ CT ≤ 24.

Selanjutnya pilih CT dalam range yang diijinkan. Dalam kasus ini dipilih CT

= 10. Pada tabel 2 dihitung jumlah predecessor untuk tiap-tiap elemen kerja. Jumlah

stasiun kerja minimal adalah:


Halaman | 10





𝐾 = ∑ 𝑇𝑖𝑛

𝑖=1

𝐶𝑇=

50

10= 5

Tabel 3. Jumlah Predecessor Pada Tiap-Tiap Elemen

Elemen

kerja i

Jumlah

Predecessor

Ti

(menit)

1 0 5

2 1 3

3 2 4

4 1 3

5 2 6

6 5 5

7 6 2

8 7 6

9 6 1

10 6 4

11 7 4

12 11 7

Langkah selanjutnya adalah mengurutkan elemen kerja berdasarkan

precedence diagram dengan hasil seperti terlihat pada Tabel 4.


Halaman | 11





Tabel 4. Penugasan Elemen Kerja ke Stasiun Kerja

Kolom Elemen i Ti Kolom

Jumlah

Hasil

Kumulatif

I 1 5 5 5

II 2 3

6 11 4 3

III 3 4

10 21 5 6

IV 6 5 5 26

V

7 2

7 33 9 1

10 4

VI 8 6

10 43 11 4

VII 12 7 7 50

Setelah mempelajari tabel 4 secara seksama langkah berikutnya adalah

memindahkan elemen-elemen antar stasiun kerja untuk mendapatkan keseimbangan

yang lebih baik pada stasiun-stasiun kerja. Kemungkinan perpindahan terlihat pada

tabel 5 berikut:


Halaman | 12





Tabel 5. Penugasan Elemen Kerja ke Stasiun Kerja (CT = 10)

Kolom Elemen i Ti ST CT - ST

I 1 5

8 2 2 3

II 4 3

9 1 5 6

III 3 4

9 1 6 5

IV

7 2

7 3 9 1

10 4

V 8 6

10 0 11 4

VI 12 7 7 3

Efisiensi lini (LE) = 50

6 𝑥 0 𝑥 100% = 83%

Smoothness index (SI) = √4 + 1 + 1 + 9 + 0 + 9 = √24 = 4.89

Dengan maksimum station time (Smax) = 9, selanjutnya dilakukan penugasan

elemen kerja kembali dengan CT baru yang masih dalam range 7 ≤ CT ≤ 24 sampai

didapatkan nilai performansi yang lebih baik.


Halaman | 13





Gambar 4. Grafik Beban Kerja

G. Alat dan Bahan

1. Data assembly chart

2. Data precedence diagram

3. Data waktu operasi

4. Microsoft Excel

H. Prosedur Pelaksanaan Praktikum

1. Mendefinisikan tujuan

2. Mengumpulkan data

3. Mengidentifikasi elemen kerja

4. Menentukan waktu operasi (Ti)

5. Menetapkan precedence constraints

6. Membuat precedence diagram

7. Menentukan waktu total yang tersedia untuk memproduksi output

8. Menghitung cycle time (waktu siklus)

9. Menentukan jumlah stasiun kerja (K)

10. Mengelompokkan elemen kerja

11. Menilai performansi lini perakitan


Halaman | 14





I. Tugas Praktikum

Membuat analisis penyeimbangan lini perakitan dari studi kasus yang telah

ditentukan.

J. Lampiran