TATA LETAK PABRIK
KULIAH 8: PEMILIHAN MESIN, JUMLAH/KAPASITAS, DAN PERANCANGAN STASIUN KERJA By: Rini Halila Nasution, ST, MT
PENETAPAN KAPASITAS DAN JUMLAH MESIN YANG DIBUTUHKAN
Pemilihan jenis dan spesifikasi mesin fasilitas produksi lainnya merupakan langkah penting dan sangat menentukan langkah perancangan layout selanjutnya. Berdasarkan analisis produk dan proses, maka pemilihan spesifikasi mesin yang sesuai bisa dilaksanakan dengan memanfaatkan dokumentasi/katalog mengenai mesin atau fasilitas produksi lainnya yang bisa diperoleh dari para pemasok (supplier) khusus.
Keputusan kapasitas produksi ditentukan juga oleh kemampuan mesin/fasilitas produksi yang terpasang. Kapasitas produksi diukur dalam bentuk unit-unit phisik berdasarkan output maksimum yang dihasilkan oleh proses produksi atau berdasarkan jumlah masukan yang tersedia pada setiap periode operasi.
Langkah-langkah Penetapan Kapasitas Produksi
Penetapan Kapasitas Produksi yang Diperlukan Informasi data berdasarkan hasila peramalan kebutuhan Existing process bottlenecks
Formulasi Alternatif-alternatif untuk Memenuhi Kapasitas yang dibutuhkan mendatang Pemilihan dan penetapan tipe teknologi yang diaplikasikan Penetapan kebijakan sentralisasi atau desentralisasi pabrik Kemungkinan melakukan sub-kontrak
Analisis dan Evaluasi Alternatif Keputusan diambil berdasarkan pada faktor-faktor ekonomi seperti biaya, revenues, dan resiko-resiko Dampak yang bersifat strategis seperti : kompetisi, fleksibilitas, kualitas dan penyesuaian organisasi/manajemen
Pilihan yang optimal dan implementasikan rencana pengembangan kapasitas yang telah dirumuskan
Dalam pembuatan produk, proses produksi bisa dilakukan melalui satu tahapan proses (one-stage) atau melalui beberapa tahapan (multiple-stage). Bilamana proses produksi terdiri hanya satu tahapan saja maka penetapan kapasitas produksi dari mesin atau fasilitas lainnya ditentukan secara langsung berdasarkan output rate dari sistem produksi tersebut seperti pada Gambar berikut. Produk Akhir
Bahan Baku Proses Produksi INPUT Proses Transformasi
OUTPUT
Secara sederhana di sini sistem operasi/produksi dipertimbangkan sebagai “black-box” yang merupakan “sebuah” proses yang bulat. Dalam prakteknya, untuk pembuatan sebuah produk yang umum dijumpai harus melalui berbagai tahapan proses dimana antara satu proses dengan proses lainnya memiliki kapasitas produksi yang berbeda-beda sehingga tampak terjadi ketidaklancaran aliran material akibat kapasitas meisn yang berbeda-beda tersebut, seperti pada Gambar berikut.
kapasitas (exces capacity)
Bahan Baku
Produk Akhir
Tahap 2 (bottleneck) Tahap 1
Tahap 3
INFORMASI YANG DIPERLUKAN DALAM PENENTUAN JUMLAH MESIN:
Volume produksi yang dicapai Estimasi skrap pada setiap proses operasi Waktu kerja standar untuk proses operasi yang berlangsung
RUMUS MENENTUKAN JUMLAH MESIN:
Selanjutnya untuk menentukan jumlah mesin, dalam hal ini bisa pula untuk menentukan jumlah operator yang diperlukan untuk aktivitas operasi, maka rumus umum berikut ini dipakai yaitu:
T P N 60 D.E
KETERANGAN:
P = jumlah produk yang harus dibuat oleh masing-masing mesin per periode waktu kerja (unit produk/tahun)
T = total waktu pengerjaan yang dibutuhkan untuk proses operasi produksi yang diperoleh dari hasil time study atau perhitungan secara teoritis (mnt/unit produk)
D = jam operasi kerja mesin yang tersedia, dimana untuk 1 shift kerja D = 8 jam/hari, 2 shift kerja D = 16 jam/hari, dan 3 shift kerja D = 24 jam/hari
E = faktor efisiensi kerja mesin yang disebabkan oleh adanya set up, break down, repair atau hal-hal lain yang menyebabkan terjadinya idle (harga umumnya : 0.8 - 0.9)
N = jumlah mesin ataupun operator yang dibutuhkan untuk operasi produksi
CONTOH:
Suatu produk A akan dibuat dengan volume produksi sebesar lebih kurang 80.000 unit produk per tahun. Apabila jam standard operasi ditetapkan 40 jam per minggu atau 2000 jam per tahun, maka kita akan dapat menghitung demand rate dari produksi A tersebut yaitu:
P 80000 D.E 2000.E
Jika diperkirakan efisiensi kerja adalah sebesar 80%, maka demand rate menjadi sebesar 50 unit produk/jam.
Realita umum yang dijumpai adalah bahwa produksi dengan 100% berkualitas baik semua tidaklah mungkin tercapai, untuk itu suatu kelonggaran (allowance) harus dibuat dengan memperhatikan adanya beberapa unit produk yang akan rusak pada saat aktivitas produksi berlangsung untuk setiap tahapan prosesnya. Dengan demikian, demand menjadi: P = Pg + Pd P = jumlah produk yang dikehendaki(demand rate) Pg = jumlah produk yang berkualitas baik (good parts) Pd = jumlah produk yang rusak (defective parts)
Jumlah produk rusak dapat dinyatakan juga dalam bentuk prosentase kerusakan (p) dari jumlah produk yang berkualitas baik, sehingga rumus demand menjadi: P
Pg (1 p )
P = jumlah produk yang dikehendaki(demand rate) p = prosentase kerusakan(% defect)/skrap
Kembali pada contoh sebelumnya, apabila dikehendaki bahwa jumlah produk A dengan kualitas baik adalah sebesar 50 unit/hari dan prosentase kerusakan 5% demand rate output dari stasiun kerja dapat dihitung sebagai berikut: Pg
50 P 53 unit / jam (1 p) (1 0.05)
Perlu dicatat bahwa P adalah jumlah produk (demand rate) yang merupakan hasil keluaran dari akhir tahapan proses untuk membuat produk tersebut. Apabila suatu proses didalam pembuatannya memerlukan bermacam-macam tahapan proses, maka terjadinya kerusakan harus pula dianalisa untuk setiap tahapan/tingkatan proses yang ada, dapat dilihat pada buku Tata Letak Pabrik dan Pemindahan Bahan, Sritomo Wignjosoebroto halaman 126-129.
EFISIENSI H DT ST E 1 D D E = efisiensi H = running time yang diharapkan per periode (jam) D = lama waktu kerja per periode (8 jam/hari untuk 1 shift kerja) DT = down time (jam) ST = set-up time untuk proses pengerjaan per periode (jam)
Efisiensi masing-masing tahapan proses tergantung pada faktor-faktor:
Macam/tipe mesin atau produksi yang dipakai Bagaimana caranya mesin atau produksi tersebut diopeasikan (kecepatan potong, dll) Kebijaksanaan yang diambil untuk aktivitas perawatan
PERHITUNGAN JUMLAH MESIN & BAHAN PADA PRODUCT LAYOUT & PROCESS LAYOUT
PRODUCT LAYOUT
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam perhitungan jumlah Mesin dan bahan yaitu: Scrap Factor (%): Persentase banyaknya bahan yang terbuang per unit produk/proses Effisiensi (%): Perbandingan antara banyaknya produk yang dihasilkan dengan banyaknya bahan yang dimasukkan dalam proses per satuan waktu
Efisiensi
output x100% input
Effisiensi Plant: Perbandingan antara jumlah produk yang dihasilkan pabrik dengan jumlah bahan yang dimasukkan ke pabrik tersebut.
Jumlah produksi (output) Effisiensi 100 Scrap Jumlah bahan yang dimasukkan 100 100
Jumlah Bahan yang dibutuhkan 100 100 Effisiensi 100 Scrap
Produksi yang dihasilkan
Jumlah mesin yang dibutuhkan Jumlah
bahan yang dibutuhkan Kapasitas Input
x (1 unit)
atau Jumlah
produk yang dihasilkan Kapasitas output
x (1 unit)
CONTOH:
Suatu proses manufaktur membutuhkan urutan proses seperti pada Tabel berikut: URUTAN OPERASI
NOMER OPERASI
1 2 3 4 5 6 7
NAMA MESIN
KAPASITAS PRODUKSI
SCRAP
Potong
60
4
Bubut-1
28,3
5
83,4
2
Bor
238,0
3
Ketam
65,4
2
Inspect
55,5
0
Packing
143
0
Bubut-2
Diketahui: Jumlah produk A = 67 unit/jam Effisiensi Plant = 90% Ditanya: 1. Jumlah bahan yang dibutuhkan 2. Jumlah mesin-mesin teoritis dan praktis
JIKA DIKETAHUI JUMLAH PRODUK DAN EFISIENSI PLANT NO
NAMA MESIN
JUMLAH PRODUK
SCRAP (%)
KAPASITAS PRODUKSI
BAHAN YANG DIBUTUHKAN
BAHAN SEBENARNYA DIBUTUHKAN
7
PACKING
67
0
143
100 67 67 100 0
67 x
6
INSPECT
67
0
55,5
100 67 67 100 0
67x
5
KETAM
67
2
65,4
100 67 68,5 100 2
4
BOR
68,5
3
238,0
3
BUBUT-2
70,5
2
83,4
2
BUBUT-1
72
5
28,3
1
POTONG
75,8
4
60
100 74,5 90
100 74,5 90
JUMLAH MESIN DIBUTUHKAN
TEORITIS
74,5 0,52 143
PRAKTIS 1
1,34
2
100 76 90
1,18
2
100 100 78,3 68,5 70,5 70,5x 90 100 3
0,33
1
0,96
1
3,54
4
1,46
2
100 70,5 72 100 2 100 72 75,8 100 5 100 75,8 78,9 100 4
68,6x
72x
100 80 90
75,8x
100 84,2 90
100 8,9x 87,7 90
Jumlah bahan yang dibutuhkan untuk menghasilkan produk = 87,7 ≈ 88 unit/jam
JIKA DIKETAHUI JUMLAH BAHAN DAN EFISIENSI MESIN,JUMLAH BAHAN YANG TERSEDIA = 120KG/JAM JUMLAH MESIN NO
NAMA MESIN
SCRAP (%)
EFFISIENSI MESIN (%)
KAPASITAS PRODUKSI
JUMLAH BAHAN YANG
DIBUTUHKAN
JUMLAH PRODUKSI
DIBUTUHKAN
100 4 90 (120) 103,7 100 100
PRAKTIS
120 2,0 60
2
1
MESIN 1
4
90
60
2
MESIN 2
5
95
28,3
103,7
103,7 100 5 95 3,66 (103,7) 93,6 28,3 100 100
4
3
MESIN 3
2
91
83,4
93,6
93,6 100 2 91 1,22 (93,6) 83,5 83,4 100 100
2
4
MESIN 4
3
98
238,0
83,5
100 3 98 (83,5) 79,4 100 100
0,35
1
5
MESIN 5
2
99
65,4
79,4
100 2 99 (79,4) 77,0 100 100
1,21
2
6
MESIN 6
0
100
55,5
77,0
1,39
2
7
MESIN 7
0
100
0,54
1
143
Jumlah produksi yang dihasilkan = 77 kg/jam
120
TEORITIS
77,0
100 0 100 (77,0) 77,0 100 100
100 0 100 (77,0) 77,0 100 100
PROCESS LAYOUT
CONTOH: Apabila diketahui mesin “X” untuk produk lebih dari 1 jenis produk (Produk A, B, C), data-data yang tersedia untuk mesin “X” dapat dilihat pada Tabel No
Uraian
1
Waktu Penyiapan (Set-up time)
2
Satuan
Produk A
B
C
Menit
30
50
10
Waktu standard
Mesin/buah
1
0,6
0,2
3
Jumlah Penyiapan
Kali/minggu
1
4
6
4
Kebutuhan
Buah/minggu
1000
5000
2500
Maka, jam mesin tersedia = 48 jam/minggu Scrap Factor = 10%
PERHITUNGAN YANG AKAN DILAKUKAN ANTARA LAIN: Kecepatan produksi: Kebutuhan / minggu Kecepatan Produksi = 100% % Scrap 1000 100 % 10 %
= 1111 buah / minggu
5000 % 10 %
= 5556 buah / minggu
2500 C = 100 % 10 %
= 2777 buah / minggu
Produk A =
Produk B = 100 Produk
Waktu Penyiapan: Jumlah Waktu Penyiapan = Waktu penyiapan x Jumlah Penyiapan Produk A = 30 x 1 menit/minggu Produk B = 50 x 4 menit/minggu Produk C = 10 x 6 menit/minggu Jumlah Total Waktu Penyiapan
= = = =
0,50 3,34 1,00 4,84
jam/minggu jam/minggu jam/minggu jam/minggu
Waktu Produksi: Waktu Produksi = Waktu standard x Kecepatan produksi Produk A = 1 x 1111 menit/minggu Produk B = 0,6 x 5556 menit/minggu Produk C = 0,2 x 2777 menit/minggu Jumlah waktu produksi
= 18,5 jam/minggu = 55,6 jam/minggu = 9,3 jam/minggu = 83,4 jam/minggu
Jumlah Mesin: Jumlah Mesin = Jumlah mesin =
Jumlah waktu penyiapan jumlah waktu produksi Jam me sin yang tersedia
4,84 83,4 jam 1 unit mesin 48 jam
= 1,8832 mesin “X”
PERENCANAAN STASIUN KERJA DAN PENETAPAN LUAS AREA YANG DIBUTUHKAN
Kebutuhan untuk luas area ini harus dipertimbangkan untuk seluruh aktivitas yang ada di dalam pabrik dan untuk paling tidak ada tiga macam area yang harus diberikan, yaitu:
Area yang diperlukan untuk operasi dari mesin/peralatan produksi yang ada Area yang diperlukan untuk penyimpanan bahan baku atau benda jadi yang telah selesai dikerjakan Area yang diperlukan untuk fasilitas-fasilitas service
LEMBAR KEBUTUHAN LUAS AREA PRODUKSI (PSRS)
