MINIMALISASI BOTTLENECK PROSES PRODUKSI DENGAN METODE LINE BALANCING PADA PT. XYZ SUSAN Program Studi Teknik Industri,Fakultas Teknik,Universitas Tanjungpura
[email protected] Abstract- PT. XYZ is a company engaged in the rubber industry.. The event that occured nowadays is in PT. XYZ is the bottleneck in the process of wet crumb on on the conveyor between creeper I headed cutter. Bottleneck occurs because of an imbalance of the amount of material entering and the number of workers on each engine. The purpose of this research is to balancing the production line of wet crumb that occurred nowadays at PT. XYZ and determine the allocation of labor in each division at the wet crumb production by using line balancing method. Line balancing method is used in this research with the calculation Ranked Positional Weights (RPW), Region Approach (RA), and Large Candidate Rule (LCR), which put the number of work stations required, simulate the flow of material, making comparisons output and comparing the initial conditions with the improvement design. Based on the research, the method gives the best value of line efficiency, balance delay, and the smoothness index is Region Approach (RA) and Large Candidate Rule (LCR). The result of these methods is line efficiency increases to 82.20%, 17.80% for balanced delay and 2:08 minutes for smoothness index. In the RA and LCR method, material flow running smoothly and only a slight buildup on the cutter headed to creeper II about 3-5 kg. Proposed improvements made include: regulating the amount of labor and raw materials, adding high-conveyors, and assigning labor as a buffer. Keywords: Bottleneck, Line Balancing Method 1.
Pendahuluan
PT. XYZ merupakan perusahaan yang memproduksi crumb rubber. Ada 2 jenis produksi pada PT. XYZ yaitu produksi crumb basah dan crumb kering. Produksi crumb basah mulai dari rubber breaker, hammer mill, creeper I, cutter, dan berakhir di creeper II. Produksi crumb kering mulai dari proses pengeringan alami setelah proses crumb
basah, creeper, shreeder, dan berakhir di bagian dryer. Kondisi saat ini di PT. XYZ adalah terjadi bottleneck pada proses crumb basah di bagian konveyor antara creeper I menuju cutter. Bottleneck terjadi karena ketidakseimbangan jumlah tenaga kerja dan jumlah material yang masuk. Keseimbangan aliran di proses crumb basah sangat penting karena bahan baku crumb kering berasal dari proses crumb basah. Untuk memenuhi target produksi crumb kering maka bahan dari crumb basah harus mencukupi. Berdasarkan permasalahan tersebut, peneliti ingin melakukan penelitian untuk menyeimbangkan lini produksi crumb basah, mengalokasikan tenaga kerja sesuai dengan fungsinya dan memaksimalkan output produksi. Hal ini bertujuan agar bottleneck pada proses produksi dapat diatasi dan proses produksi dapat berjalan lancar. Sehingga dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memecahkan permasalahan yang terjadi dan dapat memberikan masukan perbaikan bagi PT. XYZ. 2.
Tinjauan Pustaka
Proses produksi dapat didefinisikan sebagai suatu kegiatan dengan melibatkan tenaga manusia, bahan serta peralatan untuk menghasilkan produk yang berguna (Yamit, 2003) Semakin besar fleksibilitas dalam mengkombinasikan beberapa tugas, maka semakin tinggi pula tingkat keseimbangan yang dapat dicapai. Hal ini akan membuat aliran yang mulus dengan utilitas tenaga kerja dan perakitan yang tinggi (Nasution, 2003). Line balancing merupakan sekelompok orang atau mesin yang melakukan tugas-tugas sekuensial dalam merakit suatu produk yang diberikan kepada masing-masing sumber daya secara seimbang dalam setiap lintasan produksi, sehingga dicapai efisiensi kerja yang tinggi di setiap stasiun kerja (Purnomo, 2004). Ada beberapa istilah yang lazim digunakan dalam line balancing. Berikut adalah istilah-istilah dalam line balancing (Baroto, 2002):
24
a.
b.
Idle Time Dimana operator atau pekerja menunggu untuk melakukan proses kerja ataupun kegiatan operasi yang selanjutnya akan dikerjakan. Selisih atau perbedaan antara Cycle time (CT) dan Stasiun Time (ST), atau CT dikurangi Stasiun Time (ST) (Baroto, 2002). Idle Time = . −∑ Dimana: n = Jumlah stasiun kerja. Ws = Waktu stasiun kerja terbesar. Wi = Waktu sebenarnya pada stasiun kerja. i = 1,2,3,…,n.
e.
Time/Waktu
Siklus
(CT)
merupakan waktu maksimal pelaksanaan tugas
f.
produk dan target produksi telah ditentukan, maka waktu siklus dapat diketahui dari hasil bagi waktu produksi dan target produksi secara 2002): g.
Keterangan: Timaks = waktu operasi terbesar pada lintasan CT = waktu siklus
=
d.
.
∑
( . )
x100%
Keterangan: D = Balance delay (%). C = Waktu siklus. N = Jumlah stasiun kerja. Σti = Jumlah semua waktu operasi. ti = Waktu operasi. Efisiensi stasiun kerja merupakan rasio antara waktu operasi tiap stasiun kerja (Wi) dan waktu
Smoothness index (SI) adalah suatu indeks yang menunjukkan kelancaran relatif dari penyeimbangan lini perakitan tertentu (Baroto, 2002). ∑
(
−
)
Keterangan: maks ST = Maksimum waktu di stasiun Sti = Waktu stasiun di stasiun kerja ke-i.
Q = jumlah produksi per hari Keseimbangan Waktu Senggang (Balance Delay) Balance delay merupakan ukuran dari ketidakefisienan lintasan yang dihasilkan dari waktu mengganggur sebenarnya yang disebabkan karena pengalokasian yang kurang sempurna diantara stasiun-stasiun kerja. Balance delay dapat dirumuskan sebagai berikut (Baroto, 2002):
Work Station merupakan tempat pada lini perakitan dimana proses perakitan dilakukan. Setelah menentukan interval waktu siklus, maka jumlah stasiun kerja yang efisien dapat ditetapkan dengan rumus (Baroto, 2002): Kmin = ∑
=
P = jam kerja efektif per hari
c.
)
Keterangan: ti = Waktu operasi (elemen). C = Waktu siklus stasiun kerja Kmin = Jumlah stasiun kerja minimal.
matematis dinyatakan sebagai berikut (Baroto, ≤
( )(
Keterangan: STi = Waktu stasiun kerja dari ke-i. K = Jumlah stasiun kerja. CT = Waktu siklus.
produksi pada staiun kerja. Apabila waktu
≤
∑
Line efficiency =
Cycle Time/Waktu Siklus (CT) Cycle
operasi stasiun kerja terbesar (Ws). Efisiensi stasiun kerja dapat dirumuskan sebagai berikut (Baroto, 2002): Efisiensi Stasiun Kerja = 100% Line efficiency merupakan rasio dari total waktu stasiun kerja dibagi dengan siklus dikalikan jumlah stasiun kerja atau jumlah efisiensi stasiun kerja dibagi jumlah stasiun kerja. Line efficiency dapat dirumuskan sebagai berikut (Baroto, 2002):
3.
Hasil Penelitian
Pengumpulan data dalam penelitian ini diperoleh dari hasil observasi dan wawancara. Data yang dikumpulkan terdiri dari data proses produksi, jumlah tenaga kerja dan waktu siklus proses produksi crumb. Berdasarkan hasil observasi dan wawancara diperoleh data waktu baku seperti ditunjukkan pada tabel berikut:
25
Tabel 1 waktu baku proses produksi
Proses Produksi 1 (Rubber Breaker) 2 (Hammer Mill) 3 (Creeper) 4 (Cutter) 5 (Creeper) 6 (Pengeringan Alami) 7 (Creeper) 8 (Shredder) 9 (Dryer) 10 (Pengepakan, Pengemasan, Penyimpanan)
Waktu Baku (menit) 5.31 1.15 2.34 1.23 3.05 40320 2.30 2.40 270.00 34.73
Langkah awal dalam penyelesaian dengan menggunakan metode line balancing, yaitu dengan menghitung total waktu proses dan menentukan waktu siklus. Total waktu proses produksi adalah 13.09 menit dibulatkan menjadi 13 menit. Waktu siklus didapatkan dari waktu yang terbesar dari seluruh operasi adalah 5.31 menit dibulatkan menjadi 5 menit. Minimal stasiun kerja yang dibutuhkan didapatkan dengan cara: Work station minimum = = = 2.6 = 3 stasiun kerja. Pembagian tiap proses ke dalam stasiun kerja disesuaikan dengan waktu siklus. Waktu kumulatif kerja tiap stasiun besarnya tidak melewati waktu siklus. Pada tabel efisiensi kerja, idle tiap stasiun didapatkan dengan cara: Idle time = . −∑ = 1 5.31 − 5.31 = 0.00 Efisiensi stasiun kerja tiap stasiun didapatkan dengan cara: Efisiensi Stasiun Kerja = x100% = .
x100% = 100% . Efisiensi stasiun kerja tiap stasiun didapatkan dari hasil pembagian waktu kerja tiap elemen kerja dan waktu stasiun kerja terbesar. Efisiensi kerja dapat dilihat pada tabel 2 berikut ini:
Tabel 2 Efisiensi Stasiun Kerja Crumb Basah Region Approach WS
Pembeban an kerja
Waktu kerja (menit)
Waktu kumulatif kerja (menit)
Idle (Menit)
Efisensi stasiun kerja
I
1 2 3 4 5
5.31 1.15 2.34 1.23
5.31
0.00
100%
3.49
1.81
65.84%
4.29
1.02
II III
3.05
80.75%
Efisiensi lini pada metode line balancing sebagai berikut: Efisiensi lini =
∑
( )(
)
.
=
( .
= 82.20%
)
Balance delay pada metode line balancing sebagai berikut: Balance delay = . .
.
.
=
∑
( . )
x100%
= = 17.80% . Smoothness index dapat dilihat pada tabel 3 berikut ini: Tabel 3 Contoh Smoothness Index Stasiun Kerja
CT-Si
(CT-Si)2
I
0.00
0.00000
II
1.81
3.28697
III
1.02
1.04380
Σ
4.33077
√
2.08
Smoothness =
∑
(
index −
)
= √4.33077 = 2.89
Berikut tabel perhitungan dan penempatan tenaga kerja: Tabel 4 Perhitungan dan Penempatan Tenaga Kerja Waktu Elemen Baku Kerja (hari/ton) 1 5.31 2 1.15 3 2.34 4 1.23 5 3.05
Konversi Jam Kebutuhan Kuantitas Ton/Bulan/ Pembulatan Waktu dalam Ton/Demand Kuantitas Pekerja Ket Pekerja ke Atas Baku Sebulan Pekerja/Bulan Awal 0.09 392 20000 25000 1.25 1 3 2 0.02 392 18000 25000 1.39 1 2 1 0.04 392 10000 25000 2.50 3 2 -1 0.02 392 20000 25000 1.25 1 2 1 0.05 392 7000 25000 3.57 4 2 -2
26
Setelah menghitung penempatan tenaga kerja maka dibuat simulasi aliran bahan menggunakan microsoft excel. Berdasarkan simulasi yang ada, didapatkan gambar dan bentuk grafik aliran bahan sebagai berikut: Tabel 5 Contoh Simulasi Aliran Bahan Tanggal Bahan Jam Mentah Produksi Rubber Breaker Hammer Mill (Kg) (1 menit) (1 menit) 1 2 77044 7 194.70 183.65 3 80655 7 203.83 192.26 4 75525 6.5 205.54 193.88 5 76827 6.5 209.09 197.22 6 70102 6.75 183.72 173.29 7 51551 5 182.39 172.03 8 9 141558 13.25 188.99 178.26 10 147064 13.5 192.71 181.77 11 71795 6.75 188.16 177.47 12 67081 6 197.78 186.55 13 71145 6.5 193.62 182.63 14 54068 5 191.29 180.43 15 16 68986 6.25 195.26 184.17 17 69931 6.75 183.27 172.87 18 64605 6.25 182.86 172.48 19 20 21 22 23 65869 6.25 186.44 175.85 24 73319 7 185.29 174.77 25 69083 6.5 188.01 177.34 26 63180 6 186.28 175.70 27 65738 6.5 178.91 168.75 28 51554 5 182.40 172.04
Input (Kg) Creeper I (1 Cutter (1 menit) Creeper II (1 menit) menit) 183.65 192.26 193.88 197.22 173.29 172.03
183.24 191.83 193.44 196.78 172.90 171.65
183.24 191.83 193.44 196.78 172.90 171.65
178.26 181.77 177.47 186.55 182.63 180.43
177.87 181.36 177.08 186.13 182.22 180.03
177.87 181.36 177.08 186.13 182.22 180.03
184.17 172.87 172.48
183.76 172.48 172.09
183.76 172.48 172.09
175.85 174.77 177.34 175.70 168.75 172.04
175.46 174.38 176.94 175.31 168.38 171.66
175.46 174.38 176.94 175.31 168.38 171.66
Perbandingan Aliran Bahan Minggu ke-1 Februari 2015
1500,00 1000,00
1179,27 1112,26 1110,68 1112,32 1110,42 1112,32 1110,11 1109,84 1110,11 1109,84 743,28
500,00
740,70
556,43
Kondisi Awal Metode RPW
0,00 Rubber Hammer Creeper I Cutter (1 Creeper Breaker Mill (1 (1 menit) menit) (1 menit) menit)
II (1 menit)
Metode RA Metode LCR
Grafik 1 Contoh Perbandingan Aliran Bahan Minggu ke-1 Februari 2015
Berdasarkan simulasi kondisi awal, RPW, RA dan LCR serta grafik perbandingan aliran bahan dapat dilihat aliran bahan tiap grafik pada setiap minggunya, pada kondisi awal aliran bahan mengalami penumpukan pada aliran bahan dari stasiun kerja creeper I menuju cutter dengan rata-rata 200-300 kg dan aliran bahan dari cutter menuju creeper II dengan rata-rata 400-500 kg per batch (proses dari rubber breaker menuju hammer mill tidak terjadi penumpukan karena bahan yang keluar dari rubber breaker dicacah dan dipecah pada proses hammer mill menjadi remahan-remahan kecil sehingga pasir, tanah dan bahan-bahan yang bukan serat crumb terbuang dan menghasilkan output yang lebih kecil dari rubber breaker). Setelah membuat simulasi aliran bahan dan grafik aliran bahan, selanjutnya memnuat perbandingan output produksi kondisi awal dan usulan perbaikan. Perbandingan output kondisi awal dan usulan perbaikan akan menunjukkan perbdaan jumlah output produksi yang dapat diproduksi oleh perusahaan. Perbandingan output kondisi awal dan usulan perbaikan dapat dilihat pada tabel berikut ini: Tabel 6 Contoh Perbandingan Output Februari 2015 Kriteria Jumlah Stasiun Kerja Balanced Delay Efisiensi Lintasan Smoothness Index (Menit) Output Produksi (Ton)
Kondisi Awal Perusahaan
Metode RPW
Metode RA
Metode LCR
5
3
3
3
50.67%
17.80%
17.80%
17.80%
49.33%
82.20%
82.20%
82.20%
6.77
2.33
2.08
2.08
967.25
1653.48
1653.48
1653.48
Dilihat pada tabel Februari-Mei 2015 kondisi awal perusahaan jumlah stasiun kerja sebanyak 5 stasiun kerja, sedangkan pada metode RPW, RA dan LCR jumlah stasiun kerja yang dibutuhkan sebanyak 3 stasiun kerja. Pada kondisi awal perusahaan balance delay mengalami tingkat yang cukup besar yaitu 50.67%, sedangkan pada metode RPW, RA, dan LCR balance delay yang diperoleh lebih kecil yaitu 17.80%. Pada kondisi awal perusahaan efisiensi lintasan lebih kecil daripada metode RPW, RA ataupun LCR. Jika diperhatikan dari nilai smoothness index kondisi awal perusahaan lebih tinggi sehingga menghambat jalannya produksi. Output produksi yang dihasilkan pada kondisi awal perusahaan juga
27
lebih rendah dibandingkan dengan metode RPW, RA ataupun LCR. 4.
Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil adalah sebagai berikut : a.
b.
Ada 2 proses produksi pada PT. XYZ yaitu proses produksi crumb basah dan proses produksi crumb kering. Proses crumb basah mengalami bottleneck pada aliran bahan dari creeper I menuju cutter sehingga menghambat proses crumb kering yang membutuhkan bahan dari hasil proses produksi crumb basah. Kondisi awal perusahaan menggunakan 5 stasiun kerja dan 11 orang tenaga kerja pada proses crumb basah. Pada awal kondisi perusahaan nilai efesiensi lini produksi crumb basah sebesar 49.30%, balanced delay sebesar 50.67%, dan smoothness index sebesar 6.77 menit. Setelah dilakukan perhitungan line balancing metode RPW, RA dan LCR menghasilkan nilai efesiensi lini produksi crumb basah sebesar 82.20%, balance delay sebesar 17.80% sedangkan smoothest index RPW sebesar 2.33 menit dan smoothness index RA dan LCR sebesar 2.08 menit. Hasil simulasi aliran bahan dengan 3 metode yaitu pada kondisi awal aliran bahan mengalami penumpukan pada aliran bahan stasiun kerja creeper I menuju cutter dengan rata-rata 200-300 kg dan aliran bahan dari cutter menuju creeper II dengan rata-rata 400-500 kg per batch. Pada simulasi metode RPW, aliran bahan dari hammer mill menuju cutter mengalami kelancaran namun mengalami penumpukan pada aliran cutter menuju creeper II dengan rata-rata 5-10 kg per batch.. Pada simulasi metode RA dan LCR, aliran bahan berjalan dengan lancar dan tidak terjadi penumpukan. Berdasarkan perbandingan nilai efisiensi, balance delay, smoothest index dan hasil simulasi aliran bahan, metode terpilih untuk menyeimbangkan lini produksi pada PT. Sumber Alam yaitu metode RA (Region Approach) dan LCR (Large Candidate Rule). Kondisi awal PT. XYZ menggunakan 11 orang pekerja dalam lini crumb basah yaitu pada bagian rubber breaker sebanyak 3 orang, hammer mill sebanyak 2 orang, creeper I sebanyak 2 orang, cutter sebanyak 2 orang dan creeper II sebanyak 2 orang.
c.
Pengalokasian tenaga kerja berdasarkan perhitungan dari kedua metode line balancing terpilih adalah sebanyak 10 orang yaitu pada bagian rubber breaker sebanyak 1 orang, hammer mill sebanyak 1 orang, creeper I sebanyak 3 orang, cutter sebanyak 1 orang dan creeper II sebanyak 4 orang. Output produksi yang dihasilkan pada kondisi awal perusahaan lebih rendah dibandingkan dengan metode RPW, RA ataupun LCR. Pada bulan Februari 2015 perusahaan memproduksi sebanyak 967.25 ton crumb, sedangkan jika menggunakan metode RPW, RA dan LCR perusahaan dapat memproduksi sebanyak 1653.48 ton crumb. Pada bulan Maret 2015 perusahaan memproduksi sebanyak 1326.39 ton crumb, sedangkan jika menggunakan metode RPW, RA dan LCR perusahaan dapat memproduksi sebanyak 2323.35 ton crumb. Pada bulan April 2015 perusahaan memproduksi sebanyak 1552.76 ton crumb, sedangkan jika menggunakan metode RPW, RA dan LCR perusahaan dapat memproduksi sebanyak 2560.77 ton crumb. Pada bulan Mei 2015 perusahaan memproduksi sebanyak 1759.82 ton crumb, sedangkan jika menggunakan metode RPW, RA dan LCR perusahaan dapat memproduksi sebanyak 2891.46 ton crumb. Output pada kondisi awal sebesar 900-1700 ton per bulan, sedangkan output pada metode RPW, RA, dan LCR mengalami kenaikan sebesar 1600-2800 ton per bulan.
Referensi [1]
[2] [3] [4]
Baroto, Teguh. 2002. Perencanaan dan Pengendalian Produksi. Jakarta: Ghalia Indonesia. Nasution, A.H. 2003. Manajemen Industri. CV. Andi Offset. Yogyakarta. Purnomo, Hari. Pengantar Teknik Industri. Yogyakarta: Graha Ilmu. 2004. Yamit Zulian. 2003. Manajemen Produksi dan Operasi edisi kedua. Yogyakarta: Penerbit Ekonisia.
Biografi Susan, Lahir di Pontianak, pada tanggal 11 Juli 1993, anak pertama dari 3 bersaudara dari pasangan Ibu Tini dan Bapak Tan Hok Ciang. Penulis memulai pendidikan di SDN 09, Wajok Hulu dan lulus pada
28
tahun 2005, kemudian melanjutkan ke SMPS Santo Fransiskus Asisi, Pontianak dan lulus pada tahun 2008, melanjutkan lagi di SMAS Santo Fransiskus Asisi, Pontianak dan lulus pada tahun 2011. Penulis melanjutkan perguruan tinggi pada tahun 2011 dan diterima sebagai mahasiswa Program Studi Teknik Industri, Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura, Pontianak.
29
