BAB II STUDI LITERATUR
2.1.
Definisi Perencanaan Tata letak Fasilitas Menurut Wignjosoebroto (2003) tata letak pabrik (plant layout) atau tata
letak fasilitas (facilities layout) dapat didefinisikan sebagai tata cara pengaturan fasilitas-fasilitas pabrik guna menunjang kelancaran proses produksi. Pengaturan tersebut akan mencoba memanfaatkan luas area (space) untuk penempatan mesin atau fasilitas penunjang produksi lainnya, kelancaran gerakan perpindahan material, penyimpanan material (storage) baik yang bersifat temporer maupun permanen, personel kerja dan sebagainya. Pada dasarnya, studi pengaturan tata letak pabrik sangat berkaitan dengan meminimalisir total biaya yang menyangkut elemen-elemen biaya seperti biaya untuk konstruksi dan instalasi baik untuk mesin maupun fasilitas produksi lainnya, biaya pemindahan bahan, biaya produksi, maintenance, safety, dan biaya penyimpanan produk setengah jadi. Oleh karena itu, tata letak pabrik perlu direncanakan dengan baik karena hal ini akan ikut menentukan efisiensi dan juga menjaga kelangsungan hidup suatu industri dan memberikan kemudahan di dalam proses supervisi serta menghadapi rencana perluasan pabrik di kemudian hari. Secara skematis perencanaan fasilitas pabrik dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2.1 Sistematika Perencanaan Fasilitas Pabrik
5
2.2.
Arti Penting Perencanaan Fasilitas Menurut Purnomo (2004), perencanaan fasilitas mempunyai pengaruh yang
sangat besar di dalam proses operasi perusahaan. Pengaruh yang paling besar adalah pada sistem dan peralatan pemindahan bahan. Pada proses produksi industri manufaktur, untuk mengubah bahan baku menjadi barang jadi, akan memerlukan aktivitas perpindahan dari suatu tempat ke tempat lainnya, dari satu proses ke proses lainnya. Aktivitas perpindahan meliputi perpindahan bahan, personal/pekerja ataupun peralatan/mesin produksi, dalam hal ini perpindahan bahan yang paling sering dilakukan. Biaya proses pemindahan bahan ini pada beberapa kasus bisa mencapai 70% dari total biaya produksi. Diperkirakan 15% sampai 70% dari total biaya operasi dalam proses produksi digunakan untuk pemindahan bahan. Untuk mengurangi biaya pemindahan bahan perencanaan fasilitas sangat besar artinya. Perencanaan fasilitas sangat berarti pula dalam manajemen fasilitas. Jika suatu organisasi secara kontinu memperbaiki operasi produksinya ke arah yang lebih efektif dan efisien, maka harus selalu mengadakan relayout dan menyusun kegiatan yang sedang berjalan. Karena fakta menunjukkan bahwa perubahan yang sangat cepat di bidang teknologi produksi dan peralatan, memaksa manajemen untuk selalu mengadakan reevaluasi dan pengenalan terhadap sistem, personal dan peralatan yang ada. Mesin-mesin baru yang lebih menjamin peningkatan produktivitas dan proses penangannya, mau tidak mau membuat mesin dan metode yang sudah ada menjadi usang. Untuk itu diperlukan perencanaan ulang fasilitas dengan melakukan pengurangan atau mengeliminir kegiatan-kegiatan dan peralatan-peralatan yang tidak perlu yang sudah tidak efektif lagi. Menurut Hari Purnomo dan Sri Kusumadewi (2008) bahwa, pengaturan fasilitas pabrik memegang peranan penting dalam kelancaran proses produksi, sehingga akan tercapai suatu aliran kerja yang teratur, aman, dan nyaman. Keberhasilan perusahaan secara profit salah satunya merupakan refleksi langsung dari kelancaran proses produksi dan pemindahan bahan yang ditangani secara bijaksana sehingga akan menghasilkan output yang optimal.
6
2.3.
Tujuan Perencanaan dan Pengaturan Tata Letak Fasilitas Menurut Wignjosoebroto (2003), secara garis besar tujuan utama dari tata
letak pabrik ialah mengatur area kerja dan segala fasilitas produksi yang paling ekonomis untuk operasi produksi, aman, dan nyaman sehingga akan dapat digunakan untuk menaikkan moral kerja dan performansi kerja dari operator. Lebih spesifik lagi suatu tata letak yang baik akan memberikan beberapa keuntungan-keuntungan dalam sistem produksi, yaitu antara lain sebagai berikut : 1.
Menaikkan Output Produksi. Biasanya tata letak yang baik akan memberikan keluaran (output) yang lebih besar dengan ongkos yang sama atau lebih sedikit, man hour yang lebih kecil, dan mengurangi jam kerja mesin.
2.
Mengurangi Waktu Tunggu (Delay). Mengatur keseimbangan antara waktu untuk operasi produksi dan beban dari masing-masing departemen atau mesin sehingga akan mengurangi delay yang berlebihan.
3.
Mengurangi Proses Pemindahan Bahan (Material Handling). Tata letak yang baik akan lebih menekankan untuk meminimalkan aktivitasaktivitas pemindahan bahan pada saat proses produksi berlangsung. Hal ini akan
mendapatkan
penghematan
akan
biaya
perpindahan
bahan,
pendayagunaan yang lebih baik akan pemakaian mesin, tenaga kerja atau fasilitas produksi, mengurangi work in process, mempersingkat proses manufaktur, mengurangi kemacetan dan lainnya. 4.
Penghematan penggunaan area untuk produksi, gudang dan servis. Jalan
lintas
material
yang
menumpuk,
jarak
antara
mesin-mesin
yang berlebihan, dan lain-lain, semuanya akan menambah area yang dibutuhkan untuk pabrik. 5.
Pendayagunaan yang lebih besar dari pemakaian mesin, tenaga kerja dan fasilitas produksi lainnya. Faktor-faktor pemanfaatan mesin, tenaga kerja dan lain-lain erat kaitannya dengan biaya produksi.
7
6.
Mengurangi inventory in proces. Sistem produksi pada dasarnya menghendaki sedapat mungkin bahan baku untuk berpindah dari suatu operasi ke operasi berikutnya dengan secepat mungkin dan berusaha mengurangi tumpukan bahan setengah jadi.
7.
Proses manufakturing yang lebih singkat. Dengan
memperpendek
jarak
antara
operasi
satu
dengan
operasi
berikutnya dan mengurangi bahan yang menunggu serta gudang yang tidak diperlukan berpindah dari suatu tempat ke tempat yang lainnya dalam pabrik akan juga bisa diperpendek sehingga secara total waktu produksi akan dapat pula diperpendek. 8.
Mengurangi resiko bagi K3 dari operator. Perencanaan tata letak pabrik ditunjukan untuk membuat suasana kerja yang nyaman dan aman bagi operatornya.
9.
Memperbaiki moral dan kepuasan kerja. Pada dasarnya orang menginginkan untuk bekerja dalam suatu pabrik yang segala sesuatunya diatur secara tertib, rapi dan baik.
10. Mempermudah aktivitas supervisi. Tata
letak
pabrik
yang
terencana
baik
akan
dapat
mempermudah
aktivitas supervisi. 11. Mengurangi kemacetan dan kesimpang siuran. Material
yang
serta banykanya
menunggu,
gerakan
perpotongan
dari
pemindahan
yang
tidak
perlu,
lintasan
yang
ada
akan
menyebabkan kesimpang-siuran yang akhirnya akan membawa kearah kemacetan. 12. Mengurangi faktor yang bisa merugikan dan mempengaruhi kualitas dari bahan baku ataupun barang jadi. Tata letak yang direncanakan secara baik akan dapat mengurangi kerusakankerusakan yang bisa terjadipada bahan baku ataupun produk jadi. 2.4.
Jenis-jenis Persoalan Tata Letak Menurut James M. Apple (1990,) seringkali masalah yang dihadapi dalam
tata letak melibatkan penata letakkkan ulang dari suatu proses yang telah ada atau
8
perubahan beberapa bagian dari susunan peralatan tertentu. Masalah dalam tata letak ada beberapa macam, seperti: 1.
Perubahan Rancangan Seringkali perubahan rancangan produk menuntut perubahan proses atau operasi yang diperlukan. Perubahan ini mungkin hanya memerlukan penggantian sebagian kecil tata letak yang telah ada, atau bentuk perancangan ulang tata letak, tergantung pada perubahan-perubahan yang terjadi.
2.
Perluasan Departemen Dengan adanya penambahan produksi, mungkin saja diperlukan perubahan tata letak. Hal ini mungkin hanya merupakan penambahan sejumlah mesin yang dengan mudah dapat diatasi dengan membuat suatu ruangan, atau mungkin diperlukan perubahan seluruh tata letak jika pertambahan produksi menuntut perubahan proses.
3.
Pengurangan Departemen Masalah ini terjadi jika jumlah produksi berkurang secara drastis dan menetap, perlu ditimbangkan pemakaian proses yang berbeda dari proses sebelumnya yang digunakan untuk produksi tinggi. Perubahan seperti ini mungkin menuntut
disingkirkannya
peralatan
yang
telah
ada
sekarang
dan
merencanakan pemasangan jenis peralatan lain. 4.
Penambahan Produk Baru Jika produk baru serupa dengan produk yang sedang dikerjakan selama ini ditambahkan pada lintasan produksi, masalah utamanya adalah perluasan departemen. Tetapi jika produk ini berbeda dengan yang sudah diproduksi, dengan sendirinya muncul produk baru. Peralatan yang ada dapat digunakan dengan menambah beberapa mesin baru dalam tata letak yang telah ada dengan penyusunan ulang minimum atau mungkin memerlukan departemen baru atau pabrik baru.
5.
Pemindahan Suatu Departemen Pemindahan departemen dapat menimbulkan masalah tata letak yang besar. Jika tata letak yang ada sekarang masih memenuhi, hanya diperlukan pemindahan ke lokasi lain. Tetapi jika tata letak yang ada sekarang tidak memenuhi lagi, diperlukan penataletakan kembali.
9
6.
Penambahan Departemen Baru Masalah ini timbul dari pemikiran untuk memusatkan jenis pekerjaan atau menambah suatu departemen untuk suatu pekerjaan yang baru.
7.
Peremajaan Peralatan yang Rusak Persoalan ini mungkin menuntut pemindahan peralatan yang berdekatan untuk mendapatkan pemindahan ruang.
8.
Perubahan metode Produksi Setiap perubahan kecil dalam suatu tempat kerja seringkali mempunyai pengaruh terhadap tempat kerja yang berdampingan atau wilayah yang berdampingan. Hal ini akan menuntut peninjauan kembali atas wilayah yang terlibat.
9.
Penurunan Biaya Hal ini tentunya merupakan akibat dari setiap keadaan diatas.
10. Perencanaan Fasilitas Baru Disini rekasayawan umumnya tidak dibatasi oleh kendala fasilitas yang ada dan bebas merencanakan tata letak yang paling efisien yang akan dipakai. Disamping adanya alasan umum bagi persoalan tata letak atau proyek tata letak ada pula situasi tidak biasa atau kesulitan-kesulitan yang dapat menunjukan perlunya pengkajian atas tata letak yang ada. 2.5.
Tipe Tata letak dan Dasar - Dasar Pemilihannya Menurut Wignjosoebroto (1996) susunan mesin dan peralatan pada suatu
perusahaan akan sangat mempengaruhi kegiatan produksi, terutama pada efektivitas waktu proses produksi dan kelelahan yang dialami oleh operator di lantai produksi. Tata letak pabrik yang baik dapat diartikan sebagai penyusunan yang teratur dan efisien dari semua fasilitas-fasilitas pabrik dan tenaga kerja yang ada di pabrik. Fasilitas pabrik disini tidak hanya mesin-mesin tetapi juga service area, termasuk tempat penerimaan dan pengiriman barang, maintenance, gudang dan sebagainya. Di samping itu juga, sangat penting diperhatikan keamanan dan kenyamanan pekerja dalam melaksanakan pekerjaannya. Oleh karena itu, tata letak pabrik yang baik adalah tata letak yang memiliki daerah kerja yang memiliki interrelasi, sehingga bahan-bahan dapat diproduksi secara ekonomis.
10
Tata letak pabrik sangat berkaitan erat dengan efesiensi dan efektivitas pekerjaan. Hal ini dapat diuraikan sebagai berikut : - Kegiatan produksi akan lebih ekonomis bila aliran suatu bahan dirancang dengan baik. - Pola aliran bahan menjadi dasar terhadap suatu susunan peralatan yang efektif. - Alat pemindahan bahan (material handling) akan mengubah pola aliran bahan yang stasis menjadi dinamis dengan melengkapinya dengan alat angkut yang sesuai. - Susunan fasilitas-fasilitas yang efektif disekitar pola aliran bahan akan memberikan operasi yang efektif dari berbagai proses produksi yang saling berhubungan. - Operasi yang efisien akan meminimumkan biaya produksi. - Biaya produksi yang minimum akan memberikan profit yang lebih tinggi. Ada empat tipe tata letak pabrik yang utama, yaitu: 1. Layout by Product (Tata letak produk) Susunan mesin dan peralatan berdasarkan produk, sangat baik digunakan apabila jumlah volume produksi besar dan produk yang dihasilkan memiliki karateristik yang sama. Dengan cara ini mesin dan peralatan disusun sedemikian rupa sehingga didapatkan aliran bahan yang terus-menerus (continuous flow), membentuk garis lurus. Mesin dan peralatan disusun sesuai dengan urutan proses dari pembuatan produk.
Gambar 2.2 Product Layout
2. Layout by Process (Tataletak proses)
Tata letak proses adalah penyusunan tata letak dimana alat yang sejenis atau yang mempunyai fungsi yang sama ditempatkan dalam bagian yang sama. Misalnya, mesin potong ditempatkan pada bagian pemotongan. Jadi, hanya 11
terdapat satu jenis proses di setiap bagian atau departemen. Tipe ini cocok untuk proses produksi yang tidak baku yaitu perusahaan membuat berbagai macam produk yang berbeda atau suatu produk dasar yang diproduksi dalam berbagai macam variasi.
Gambar 2.3 Process Layout
3. Fixed Position Layout Merupakan susunan dimana mesin-mesin dan perlatan ditempatkan pada tempat yang tetap karena posisi benda yang dikerjakannya tidak dapat dipindahkan. Pada umumnya digunakan untuk produk akhir yang dimensinya besar, salah satu contohnya adalah pembuatan galangan kapal.
Gambar 2.4 Fix Position Layout
4. Group Technology Layout Merupakan susunan dimana mesin-mesin dan perlatan dikelompokkan berdasarkan bentuk komponen yang dikerjakannya, bukan berdasarkan produk akhir. Sehingga untuk pengerjaan part/bagian yang prosesnya hampir sama dikerjakan di satu departemen.
12
Gambar 2.5 Group Technology Layout
2.6.
Pola Aliran Pada umumnya orang akan berfikir bahwa produktivitas yang tinggi akan
dapat diperoleh dengan cara mengatur aliran proses produksi secara efektif dan efisien. Aliran proses produksi diartikan sebagai aliran yang diperlukan untuk memindahkan elemen-elemen produksi mulai dari awal proses dilaksanakan sampai dengan akhir proses menurut lintasan yang dianggap paling efisien. (Wignjosoebroto, 2003). 1.
Garis lurus (Straight Line) Dapat digunakan jika proses produksi pendek, relatif sederhana, dan umumnya terdiri dari beberapa komponen atau beberapa macam peralatan produksi. Pola aliran bahan berdasarkan garis lurus ini akan memberikan jarak terpendek antara dua titik, aktivitas produksi berlangsung sepanjang garis lurus.
Gambar 2.6 Pola Aliran Bahan Straight Line
2.
Bentuk zig-zag (S-Shaped) Dapat diterapkan jika lintasan lebih panjang dari ruangan yang dapat digunakan untuk ditempatinya, dan karena berbelok-belok dengan sendirinya untuk memberikan lintasan aliran yang lebih panjang dalam bangunan dengan luas, bentuk, dan ukuran yang lebih ekonomis.
Gambar 2.7 Pola Aliran Bahan S-Shaped
13
3.
Bentuk U (U-Shaped) Pola aliran bentuk U dapat diterapkan jika diharapkan produk jadinya mengakhiri proses pada tempat yang relatif sama dengan awal proses, karena keadaan transportasi luar pabrik, pemakaian mesin bersama, dan sebagainya. (juga karena alesan yang sama seperti bentuk zig-zag).
Gambar 2.8 Pola Aliran Bahan U-Shaped
4.
Bentuk melingkar (Circular) Aliran dengan bentuk melingkar dapat diterapkan jika diharapkan barang atau produk kembali ketempat yang tepat pada saat awal proses, seperti pada bak cetakan penuangan, penerimaan dan pengiriman terletak pada satu tempat yang sama, digunakan mesin dengan rangkaian yang sama untuk kedua kalinya.
Gambar 2.9 Pola Aliran Bahan Melingkar
5.
Bersudut ganjil (Odd angle) Bentuk sudut ganjil merupakan pola aliran tidak tentu akan tetapi sangat sering ditemui pada saat jika tujuan utamanya untuk memperpendek lintasan aliran antar kelompok dari wilayah yang berdekatan, jika pemindahannya mekanis, jika keterbatasan ruangan tidak memberi kemungkinan pola lain, jika lokasi permanen dari fasilitas yang ada menuntut pola seperti itu.
14
Gambar 2.10 Pola Aliran Bahan Odd-angle
2.7.
Computer Aided Layout Perkembangan teknologi komputer yang demikian pesat terutama sejak tahun
1970-an telah dimanfaatkan secara efektif dalam berbagai bidang termasuk di bidang perencanaan layout. Sejumlah program komputer yang dikembangkan sebagai alat bantu dalam análisis layout telah dikembangkan dan tersedia untuk dimanfaatkan. Masing-masing program komputer tersebut memiliki kekhususan sesuai dengan karakteristik layout yang dirancang. Metode-metode yang digunakan untuk menyelesaikan problema tata letak pabrik ini dapat digolongkan ke dalam 2 bagian (Tomkins, 1996), yaitu: 1. Metode Optimisasi Metode optimisasi adalah metode yang memberikan solusi optimal, tetapi akan membutuhkan waktu yang lama, sementara waktu komputasi akan meningkat drastis dengan bertambahnya jumlah departemen atau bagian yang akan disusun. Hal ini menyebabkan metode seperti ini sangat sulit untuk diterapkan untuk bagian atau departemen yang sudah mencapai lebih dari 15 buah. Salah satu metode optimisasi yang dikembangkan adalah MIP (Mixed Integer Programming) yang hanya dapat digunakan bila departemen yang hendak disusun berbentuk segi empat. Algoritma ini memperlakukan dimensi departemendepartemen sebagai decision variables. Fungsi tujuannya adalah meminimumkan biaya material handling (transportasi). Namun, penggunaan MIP ini sampai sekarang hanya dapat memperoleh pemecahan optimal untuk departemen berjumlah 7 atau 8.
15
2. Metode Heuristik Metode ini adalah metode yang mencoba mencari solusi yang mendekati optimal, dengan waktu komputasi yang relatif singkat dibandingkan dengan metode optimasi. Metode ini sangat bermanfaat untuk departemen dengan jumlah yang besar. Beberapa karakteristik yang perlu diperhatikan dalam metode ini adalah: 1. Eksekusi algoritma bisa dilakukan dalam waktu komputasi yang wajar. 2. Solusi yang dihasilkan rata-rata mendekati nilai optimal (global optimal). 3. Kemungkinan untuk memperoleh hasil yang jauh dari optimal sangat kecil. 4. Baik disain, maupun kebutuhan komputasi cukup sederhana. Dalam Intelligent Manufacturing System, Kusiak membagi metode heuristik ini ke dalam empat bagian besar, yaitu: 1. Metode Pembentukan (konstruksi) 2. Metode Perbaikan 3. Metode Hibrid 4. Metode Graph Theoritic Tetapi secara umum, metode heuristik ini hanya dibagi ke dalam 2 bagian, yakni Metode Pembentukan dan Metode Perbaikan. 2.7.1. Metode Pembentukan. Menurut Purnomo (2004) beberapa metode yang termasuk kepada metode pembentukan (konstruksi) adalah: 1. ALDEP (Automated Layout Desing Program)
ALDEP dikembangkan oleh Seehof dan Evans. Fasilitas yang masuk ke dalam tata letak dipilih secara acak, kemudian fasilitas selanjutnya dipilih berdasarkan tingkat hubungannya. 2. PLANET (Plan Layout Analysis and Evaluation Technique) PLANET dikembangkan oleh Deisenroth dan Apple. Dalam pembentukan tata letak, metode ini memiliki kelebihan karena dapat mengolah 3 bagian data, yang akan menjadi pertimbangan dalam penyusunan tata letak, yakni: a. Extended Part List, yang terdiri dari rangkaian departemen yang dilalui oleh proses produksi, frekuensi perpindahan, dan ongkos perpindahan.
16
b. From To Chart, yang kemudian dengan menambahkan volume aliran 2 arah akan membentuk Flow Between Cost Chart (FBC). c. Penalty Chart, yang akan menunjukkan tingkat kedekatan antara suatu departemen dengan departemen yang lain. Makin tinggi nilai penalty antar dua departemen, makin penting pula kedua departemen tersebut saling berdekatan. 3. MAT (Modular Allocation Technique) MAT dikembangkan oleh Edwards, dengan merangking pasangan-pasangan fasilitas menurut nilai-nilai aliran kerjanya (Work Flow), dari besar ke kecil dan merangking pasangan-pasangan lokasi menurut jaraknya dari kecil ke besar. 4. CORELAP (Computerized Relationship Layout Planning)
Program komputer ini menggunakan simbol-simbol A-E-I-O-U-X untuk menyatakan derajat kedekatan antar kegiatan, kebutuhan ruangan dan rasio panjang lebar bangunan maksimum dalam menggambar layout. Penggunaan simbol-simbol tersebut adalah untuk menjawab pertanyaan sehubungan dengan perlu tidaknya satu kegiatan atau departemen berdekatan dengan kegiatan atau departemen lain sehingga derajat kedekatan antar departemen seluruhnya telah terdeteksi. 2.7.2. Metode Perbaikan Metode perbaikan merupakan pendekatan yang sangat sederhana, mudah dipahami dan mudah diimplementasikan. Metode demikian memperbaiki solusi awal tata letak yang telah dianggap layak. Metode secara sistematis memodifikasi solusi awal serta mengevaluasi solusi yang telah dimodifikasi. Beberapa metode yang tergolong kepada metode perbaikan adalah: 1. CRAFT (Computerized Relative Allocation of Facilities Technique) CRAFT merupakan program komputer pertama dalam tata letak pabrik, yang dikembangkan oleh Armou, Buffa dan Vollman. CRAFT menggunakan kriteria minimisasi ongkos perpindahan material, yang merupakan hasil kali besarnya aliran (frekuensi), jarak yang ditempuh, dengan ongkos perpindahan tiap satuan jarak perpindahan. Perbaikan tata letak dilakukan dengan melakukan pertukaranpertukaran departemen, dan menghitung pengurangan biaya perpindahan 17
material dari setiap pertukaran. Pertukaran yang memberikan pengurangan ongkos terbesar yang akan masuk ke dalam tata letak, demikian seterusnya. 2. COFAD (Computerized Facilities Design) COFAD merupakan modifikasi CRAFT yang dikembangkan oleh Tompkins dan Reed, dengan memadukan masalah pemilihan sistem penanganan material dengan tata letak. COFAD mencakup ongkos-ongkos pemindahan dari semua alternatif sistem penanganan material (material handling system). COFAD menggunakan CRAFT dalam memperbaiki tata letak awal, kemudian untuk menentukan ongkos pemindahan material diantara pasangan fasilitas digunakan alternatif sistem penanganan material. Ongkos-ongkos pemindahan ini digunakan untuk memilih ongkos sistem pemindahan material yang minimum. Hal ini dilakukan hingga akhirnya tercapai suatu kondisi steady state. 3. MICRO CRAFT Dalam mengembangkan algoritma CRAFT, Hosni, Whitehouse dan Atkins telah membuat metode perbaikan yang baru yang disebut MICRO CRAFT, yang dapat menukarkan departemen yang tidak sama ukurannya walaupun tidak berbatasan langsung (hal ini tidak dibenarkan dalam metode CRAFT). Konsekuensinya akan terjadi pergeseran pada departemen-departemen lainnya yang tidak dipertukarkan, dan bahkan dapat menggeser departemen yang letaknya fixed (sudah tetap). 4. MULTIPLE (Multi Floor Plant Layout Evaluation) MULTIPLE dikembangkan oleh Bozer, Meller, dan Erlebacher, yang pada dasarnya juga pengembangan dari algoritma CRAFT. Hanya saja dalam MULTIPLE, dapat dipertukarkan departemen yang berbeda ukurannya walau tanpa berbatasan langsung, dengan menggunakan algoritma penempatan yang disebut Spacefilling Curves, dan dapat mengindentifikasi departemen yang fixed sehingga tidak turut digeser. Dalam penggunaannya, MULTIPLE tidak terbatas pada satu lantai, tetapi dapat juga lebih. Hal ini berbeda dengan metode lainnya, yang hanya dapat menganalisa satu lantai saja.
18
2.7.3. Metode Hibrid Menurut Heragu (2006), metode ini menggabungkan metode pembentukan dengan metode perbaikan. Dalam penggunaannya, tata letak awal dibuat dengan menggunakan metode pembentukan, dan untuk perbaikannya menggunakan metode perbaikan. Salah satu contoh algortima yang termasuk ke dalam metode ini adalah Algoritma Simulated Annealing (SA). Algoritma ini beranalogi dengan proses annealing (pendinginan) yang diterapkan dalam pembuatan material yang terdiri dari butir kristal. Dari sisi ilmu fisika, tujuan sistem ini adalah untuk meminimasi energi potensial. Fluktuasi kinematika acak menghalangi sistem untuk mencapai energi potensial yang minimum global, sehingga sistem dapat terperangkap dalam sebuah minimum lokal. Dengan menurunkan temperatur sistem, diharapkan energi dapat dikurangi ke suatu level yang relative rendah. Semakin lambat laju pendinginan ini, semakin rendah pula energi yang dapat dicapai oleh sistem pada akhirnya. Dalam konteks optimisasi pada algoritma SA, temperatur adalah variabel kontrol yang berkurang nilainya selama proses optimisasi. Level energi sistem diwakili oleh nilai fungsi objektif. Skenario pendinginan dianalogikan dengan proses search yang menggantikan satu state dengan state lainnya untuk memperbaiki nilai fungsi objektif. Analogi ini cocok untuk masalah optimisasi kombinatorial.
2.7.4. Metode Graph Theoritic Menurut Purnomo (2004) perancangan tata letak dengan menggunakan metode grafik pada dasarnya hampir sama dengan metode SLP. Sebagai dasar pembuatan rancangan tata letak ini seperti halnya SLP menggunakan peta keterkaitan aktivitas atau peta dari-ke (from-to chart). Dalam metode grafik ini ada beberapa lambang atau simbol yang digunakan antara lain, untuk departemen atau aktivitas dilambangkan oleh sebuah node, untuk menghubungkan antara departemen yang satu dengan departemen lainnya digunakan suatu busur. Metode grafik merupakan metode perancangan tata letak yang menggunakan grafik kedekatan (adjacency graph) sebagai penghubung antara departemendepartemen atau fasilitas-fasilitas yang ada, dengan tujuan memperoleh bobot terbesar. Prosedur metode grafik yang sering digunakan dalam membangun metode grafik adalah dengan membuat grafik kedekatan yang dilakukan secara tahap demi
19
tahap dengan mendahulukan pasangan departemen yang mempunyai bobot kedekatan terbesar. 2.8.
Ukuran Jarak Menurut Purnomo (2004) material dapat dipindahkan secara manual (oleh
tangan) maupun dengan menggunakan metode otomatis, material dapat dipindahkan satu kali ataupun beribu kali, material dapat dialokasikan pada lokasi yang tetap maupun secara acak, atau material dapat ditempatkan pada lantai maupun di atas. Apabila terdapat dua buah stasiun kerja/departemen i dan j yang koordinatnya ditunjukkan sebagai (xi,yi) dan (xj,yj), maka untuk menghitung jarak antar dua titik tengah dapat dilakukan beberapa metode, yaitu: 1.
Jarak Rectiniliear Matriks Rectilinear ini disebut juga Manhattan, right-angle atau matriks rectangular. Cara ini umumnya banyak digunakan karena mudah untuk dihitung, mudah untuk dimengerti, dan sesuai untuk diterapkan dalam banyak masalah nyata. Cara perhitungan jarak Rectilinear ini memiliki rumus berikut: =│
│+│
│
Keterangan: dij = jarak antar titik pusat fasilitas i dan j xi = koordinat x pada departemen i xj = koordinat x pada departemen j yi = koordinat y pada departemen i yj = koordinat y pada departemen j 2.
Jarak Ecludean Matriks Euclidean mengukur jarak garis lurus antar titik tengah dari fasilitas. Matriks ini dipakai untuk model conveyor yang tertentu, transportasi, dan jaringan distribusi. Menggunakan matriks Euclidean untuk jarak antar fasilitas mungkin lebih mendekati benar. =
+
,
20
3.
Square Euclidean Matriks ini merupakan kuadrat dari Euclidean. Penguadratan memberikan bobot yang lebih besar pada sepasang jarak fasilitas. Hal tersebut bersifat relatif pada beberapa pendekatan untuk kuadrat matriks jarak Euclidean. Pendekatan ini berguna untuk memberikan masukan untuk masalah, terutama untuk beberapa masalah lokasi. =
4.
+
Aisle Aisle distance akan mengukur jarak sepanjang lintasan yang dilalui alat pengangkut pemindahan bahan.
5.
Adjacency Merupakan ukuran kedekatan antara fasilitas-fasilitas atau departemendepartemen yang terdapat dalam suatu perusahaan. Kelemahan ukurannya adalah tidak dapat memberi perbedaan secara riil jika terdapat dua pasang fasilitas dimana satu dengan lainnya tidak berdekatan.
2.9.
Activity Relationship Chart (ARC) Menurut Purnomo (2004) Activity Relationship Chart yang dikembangkan
oleh Muther merupakan teknik yang sederhana dalam merencanakan tata letak fasilitas. Metode ini menghubungkan aktivitas-aktivitas secara berpasangan sehingga semua aktivitas akan diketahui tingkat hubungannya. Hubungan keterkaitan bisa diekspresikan secara kualitatif meskipun ada beberapa pihak yang memberi nilai keterkaitan secara kuantitatif. Pada ARC terdapat perubah atau variabel untuk mengganti angka-angka yang bersifat kuantitatif. Variabel tersebut berupa suatu simbol-simbol yang melambangkan derajat keterdekatan (closeness) antara departemen satu dengan departemen lainnya. Simbol-simbol yang digunakan untuk menunjukan derajat keterkaitan antar aktivitas adalah sebagai berikut:
21
Tabel 2.1 Simbol Pada Activity Relationship Chart
Nilai
Warna
Hubungan Kedekatan
A
Merah
Mutlak Perlu didekatkan
E
Kuning
Sangat penting untuk didekatkan
I
Hijau
Penting untuk didekatkan
O
Biru
Cukup / biasa
U
Putih
Tidak Penting
X
Coklat
Tidak dikehendaki berdekatan
Secara umum alasan keterkaitan dibagi dalam tiga macam yaitu keterkaitan untuk produksi, keterkaitan untuk pegawai dan keterkaitan untuk aliran informasi. a. Keterkaitan produksi 1. Urutan aliran kerja 2. Mempergunakan peralatan yang sama 3. Menggunakan catatan yang sama 4. Menggunakan ruangan yang sama 5. Bising, debu, bau dan lain-lain b. Keterkaitan pegawai 1. Menggunakan pegawai yang sama 2. Pentingnya berhubungan 3. Derajat hubungan kepegawaian 4. Jalur perjalanan normal 5. Kemudahan pengawasan c. Aliran informasi 1. Menggunakan catatan yang sama 2. Derajat hubungan kertas kerja 3. Menggunakan alat komuikasi yang sama Contoh dari ARC dapat dilihat pada gambar 2.11.
22
Gambar 2.11 Activity Relationship Chart
2.10.
From To Chart (FTC) Menurut Wignjosoebroto (2003), from to chart atau trip frequency chart atau
travel chart merupakan salah satu teknik konvensional yang umum digunakan untuk perencanaan tata letak pabrik dan pemindahan bahan dalam suatu proses produksi. Pada dasarnya from to chart merupakan adaptasi dari ”mileage chart” yang umum dijumpai pada suatu peta perjalanan (road map), angka - angka yang terdapat dalam suatu from to chart akan menunjukkan total dari berat beban yang harus dipindahkan, jarak perpindahan, volume atau kombinasi dari faktor - faktor ini. 2.10.1. From To Chart (FTC) Biaya From to chart biaya biasanya diisi dengan biaya total dari Material Handling Planning Sheet untuk tiap-tiap perpindahan yang terjadi. 2.10.2. From To Chart (FTC) Inflow dan Outflow From to chart inflow dan outflow dibuat didasarkan hasil perhitungan from to chart biaya dimana digunakan rumus perhitungan sebagai berikut :
23
1.
Perhitungan from to chart inflow FTC inflow =
2.
! "
""
#$ #
Perhitungan from to chart outflow FTC Outflow =
! "
""
#$
$ $
Tabel 2.2 Contoh from to chart
KE DARI A B C D JUMLAH 2.11.
A
B
C
D
XXX 20 20
10 XXX 20 30
20 XXX 20
30 40 10 XXX 80
JUMLA H 60 40 10 20 150
Metode Graph-Based Construction Konsep dasar dalam metode pembobotan berbasis graph adalah membangun
grafik kedekatan yang diwakili simpul sebagai departemen yang dihubungkan busur antara kedua simpul. Busur menunjukan bahwa departemen berbagi busur yang sama. Ada dua pendekatan yang dapat dikembangkan, yaitu maximally weighted planar dan adjacency graph. Pendekatan pertama diawali dengan diagram ketertarikan. Kemudian, pemilihan dilakukan dengan memotong busur penghubung antar simpul yang meyakinkan bahwa grafik terakhir adalah planar. Pendekatan kedua adalah konstruksi iterasi dari grafik kedekatan melalui algoritma pemasukan sebuah simpul (Hadiguna, 2008) Dalam metode grafik ini ada beberapa lambang atau simbol yang digunakan antara lain, untuk departemen atau aktivitas dilambangkan oleh sebuah node, untuk menghubungkan antara departemen yang satu dengan departemen lainnya digunakan suatu busur, sedangkan untuk tingkat kedekatan (closeness) digunakan angka-angka. Prosedur metode grafik yang sering digunakan dalam membangun metode grafik adalah dengan membuat grafik kedekatan yang dilakukan secara tahap demi tahap dengan mendahulukan pasangan departemen yang mempunyai bobot kedekatan terbesar. Kelebihan dari metode ini adalah pengalokasian dari departemen yang memiliki frekuensi perpindahan yang lebih besar lebih diutamakan berdekatan.
24
1.
Pembuatan peta from-to chart. From to Chart digunakan untuk memperlihatkan data momen perpindahan dari masing-masing produk untuk setiap perpindahan antar stasiun produksi. Tabel 2.3 Travel Chart (From-To Chart)
Departemen 1
1
2
3
4
5
10
9
12
0
14
12
9
20
0
2 3 4
3
5 2.
Pasangkan dua departemen dengan memilih nilai momen perpindahan yang terbesar. Bobot terbesar adalah departemen 3 dan 4, yaitu sebesar 20. Buat garis penghubung antara node 3 dan node 4.
Gambar 2.12 Grafik Kedekatan Departemen 1 dan 3
3.
Selanjutnya, pilihlah fasilitas ketiga, dengan cara menjumlahkan bobot masingmasing departemen yang belum terpilih dengan departemen 3 dan 4, kemudian pilih pasangan departemen yang mempunyai bobot terbesar. Tabel 2.4 Pembobotan untuk Memilih Departemen ke-3
Dept. 1 2 3
3 9 14 0
4 12 12 3
Total 21 26 3
Keterangan dipilih
Nilai terbesar adalah pasangan departemen 2 dengan 3 dan 4 yaitu sebesar 26, maka departemen 2 dipilih untuk masuk kedalam grafik. Dari Gambar 2.12. tarik garis untuk dihubungkan dengan node 2 sehingga berbentuk grafik berupa bidang segitiga.
25
Gambar 2.13 Departemen 4 Masuk dalam Grafik
4.
Dari langkah kedua diatas terbentuk suatu bidang segitiga yang dibatasi oleh busur-busur pembatas 2-3, 3-4, 2-4. Bidang segitiga tersebut dinamakan bidang 2-3-4. Langkah selanjutnya adalah memilih departemen yang akan dimasukkan dalam bidang grafik tersebut dengan menambahkan bobot departemen yang belum terpilih, yaitu departemen 1 dan 5. Tabel 2.5 Pembobotan untuk Memilih Departemen ke-4
Dept. 1 5
2 10 9
3 9 0
4 12 3
Total 31 12
Keterangan Dipilih
Departemen 1 terpilih untuk masuk kedalam bidang 2-3-4 karena mempunyai nilai lebih besar yaitu 31. Penempatan departemen 1 pada bidang segitiga ditempatkan di tengah bidang segitiga untuk menghindari perpotongan busur.
Gambar 2.14 Departemen 2 Masuk dalam Grafik
5.
Karena tinggal 1 departemen yang tersisa (departemen 5) yang belum masuk dalam grafik, maka tugas selanjutnya adalah menentukan bidang yang akan dijadikan tempat untuk memasukkan departemen 5 tersebut. Terdapat 4 bidang segitiga yang terbentuk yaitu bidang 1-2-3, 1-2-4, 1-3-4, 2-3-4. Alternatif-
26
alternatif yang dapat dipertimbangkan sebagai tempat bagi departemen 5 adalah : Tabel 2.6 Pembobotan untuk Memilih Departemen ke-5
Bidang 1-2-3 1-2-4 1-3-4 2-3-4
Total 0+9+0=9 0 + 9 + 3 = 12 0+0+3=3 9 + 0 + 3 = 12
Keterangan dipilih dipilih
Terdapat dua bidang dengan nilai yang sama yaitu bidang 1-2-4 dan bidang 23-4. Bidang 1-2-4 dipilih karena memiliki derajat hubungan yang lebih dekat. Maka gambar grafik terakhir adalah sebagai berikut:
Gambar 2.15 Grafik Kedekatan Terakhir
6.
Langkah terakhir adalah menyusun ulang block layout yang sesuai. Suatu rancangan block layout yang didasarkan pada grafik kedekatan dapat ditunjukkan pada Gambar 2.16.
Gambar 2.16 Block Layout dengan Grafik Kedekatan
2.12.
Algoritma CORELAP CORELAP dikembangkan oleh Lee dan More, dengan menggunakan Total
Closeness Rating (TCR) dari tiap-tiap fasilitas dalam menemukan tata letak. TCR
27
adalah jumlah dari nilai hubungan kedekatan antara satu bagian dengan bagian yang lainnya (Purnomo, 2004). Data masukan dalam algoritma ini yaitu: a. Peta hubungan (relationship chart) b. Area tiap departemen c. Jumlah departemen d. Nilai kedekatan hubungan (closeness rating) Adapun langkah-langkah dalam algoritma CORELAP yaitu: a. Penentuan Urutan Pengalokasian 1) Pilih salah satu departemen dengan TCR maksimum. Jika terdapat departemen yang memiliki nilai TCR tertinggi yang sama maka pilih salah satu yang memiliki lebih banyak nilai A (tingkat hubungan pada ARC). Departemen N merupakan fasilitas yang memiliki nilai TCR terbesar dan dipilih departemen N karena untuk dialokasikan pertama. Departemen N ini ditempatkan pada pusat layout. 2) Departemen yang dialokasikan kedua, pilih departemen yang mempunyai hubungan A dengan departemen yang telah terpilih. Jika terdapat beberapa maka pilih yang mempunyai TCR terbesar. Jika tidak ada yang mempunyai hubungan A, pilih departemen yang mempunyai hubungan E dengan departemen yang terpilih. Maka departemen yang memiliki hubungan A dengan departemen terpilih adalah Departemen E, dan O. Diantara kedua departemen tersebut dipilih departemen E untuk dialokasikan kedua karena memiliki nilai TCR terbesar. 3) Departemen yang dialokasikan ketiga, pilih departemen yang mempunyai hubungan A dengan departemen terpilih pertama. Dipilih departemen O karena memiliki TCR terbesar kedua. b. Untuk departemen selanjutnya dipilih yang memiliki hubungan A, E, I, O, U dengan departemen terpilih kedua, atau ketiga dan yang terakhir ditempatkan jika terdapat hubungan X dengan departemen terpilih pertama. Jika terdapat beberapa pilihan yang mempunyai hubungan yang sama lihat dari nilai TCR yang paling besar, jika masih sama lihat ukuran luas departemen terbesar.
28
c. Adapun cara pengalokasian stasiun kerja adalah dengan menggunakan metode sisi barat (western-edge). Departemen yang terpilih pertama kali (urutan pertama) dialokasikan di pusat dari diagram kotak pada Gambar 2.17. 8
7
6
1
N
5
2
3
4
Gambar 2.17 Diagram Penempatan Stasiun Kerja
Nomor 2 dalam kotak merupakan lokasi yang disediakan. Nomor 1 : selalu untuk lokasi (kotak) pada sisi terbarat dari departemen – departemen yang telah dialokasikan. Kotak tepat bersebelahan dengan departemen yang telah dialokasikan dalam arah vertikal/horisontal mempunyai bobot 1. Kotak yang tepat bersebelahan dengan departemen yang telah dialokasikan dalam arah diagonal mempunyai bobot 0,5. Bobot x Nilai hubungan dari departemen yang telah dialokasikan terhadap departemen yang akan dialokasikan. Contoh dapat dilihat pada Tabel 2.7. Tabel 2.7 Perhitungan TCR
Stasiun Kerja
I
II
III
IV
TCR
I
-
A
E
E
13
II
A
-
U
E
10
III
E
U
-
E
9
IV
E
E
E
-
12
Berdasarkan TCR, yang dialokasikan pertama kali adalah stasiun kerja I - Stasiun kerja I mempunyai hubungan A dengan stasiun kerja II - Stasiun kerja II dialokasikan kedua. - Stasiun kerja I mempunyai hubungan E dengan stasiun kerja III dan IV - Stasiun kerja II mempunyai hubungan E dengan stasiun kerja IV Pilih stasiun kerja IV TCR lebih besar dari stasiun kerja III Stasiun kerja III dialokasikan terakhir sehingga urutannya sebagai berikut : I – II – IV - III, kemudian masing ditempatkan dalam kotak/cell seperti pada gambar 2.18.
29
8
7
6
1
I
5
2
3
4
Gambar 2.18 Diagram Penempatan Stasiun Kerja I
Jika stasiun kerja II di : lokasi 1, bernilai = 1 x 5 = 5 lokasi 2, bernilai = 0,5 x 5 = 2,5 Lokasi 1 adalah lokasi terbaik untuk stasiun kerja II karena mempunyai nilai penempatan terbesar (jika dibandingkan lokasi 2, 4, 6, 8) dan nomor lokasi terkecil diantara nilai-nilai penempatan yang sama (jika dibandingkan dengan lokasi 3,5,7 ).
10
9
8
7
1
II
I
6
2
3
4
5
Gambar 2.19 Diagram Penempatan Stasiun Kerja II
Jika stasiun kerja IV di : lokasi 1, bernilai = ( 1x4 ) + ( 0 x 4 ) = 4 lokasi 2, bernilai = ( 0,5 x 4 ) + ( 0 x 4 ) = 2 lokasi 3, bernilai = ( 1 x 4 ) + ( 0,5 x 4 ) = 6 lokasi 4, bernilai = ( 0,5 x 4 ) + ( 1 x 4 ) = 6 dan seterusnya Lokasi terbaik untuk stasiun kerja IV - lokasi 3 12
11
10
9
1
II
I
8
2
IV
6
7
3
4
5
Gambar 2.20 Diagram Penempatan Stasiun Kerja IV
Jika stasiun kerja III di : lokasi 1, bernilai = ( 0 x 4 ) + ( 1 x 1 ) + ( 0,5 x 4 ) = 3 lokasi 2, bernilai = ( 0 x 4 ) + ( 0,5 x 1 ) + ( 1 x 4 ) = 4,5 lokasi 6, bernilai = ( 0 x 4 ) + ( 0,5 x 1 ) + ( 1 x 4 ) = 4,5 dan seterusnya. Lokasi terbaik untuk stasiun kerja III adalah lokasi 6. 30
FINAL LAYOUT
II
I
IV
III
Gambar 2.21 Diagram Penempatan Stasiun Kerja III
Penempatan disesuaikan dengan luasan dan bentuk masing-masing stasiun kerja dimana akan dialokasikan.
31
