1.25Seminar Nasional IDEC 2014 Surakarta,20 Mei 2014
ISBN: 978-602-70259-2-9
PENERAPAN KONSEP POKA YOKE DI LABORATORIUM APK UNTUK MEMPERBAIKI KINERJA PRAKTIKAN DALAM PRAKTIKUM PROSES PRODUKSI 1,2
Sri Rahayu1, Pram Eliyah Yuliana2 Jurusan Teknik Industri, Sekolah Tinggi Teknik Surabaya Jl. Ngagel Jaya Tengah 73 – 77 Surabaya Email:1
[email protected],
[email protected]
ABSTRAKS Praktikum proses produksi merupakan praktikum pendukung mata kuliah proses produksi yang wajib diikuti oleh mahasiswa jurusan teknik industri. Tujuan utamanya adalah agar mahasiswa memahami kegiatan apa saja yang diperlukan untuk mengolah bahan baku (input) hingga menjadi bahan jadi (output) dengan menggunakan mesin-mesin produksi. Pada jurusan Teknik Industri STTS, praktikum ini dilakukan di Laboratorium Analisis dan Perancangan Kerja (APK) dan produk yang akan dibuat oleh praktikan telah ditentukan oleh para asisten. Hal tersebut dilakukan agar praktikum bisa berjalan dengan efektif dan efisien selain itu juga untuk mempermudah asisten dalam menilai kinerja para praktikan.Produk yang akan dibuat terdiri dari lima macam proses yaitu desain, potong, peeling, masking dan perakitan. Untuk mengurangi kesalahan dan meningkatkan kinerja praktikan, maka dilakukan pendekatan konsep Poka-Yoke. Pendekatan yang dilakukan adalah warning system yaitu alat potong diberi alarm sebagai warning apabila praktikan melakukan kesalahan pada saat proses pemotongan bahan baku dan juga control system yaitu dengan cara membuat prosedur kerja yang harus ditaati oleh praktikan pada saat membuat produk. Dengan konsep Poka-Yoke ini, kinerja praktikan menjadi lebih baik yaitu cacat produk berkurang pada proses pemotongan hingga 79,16% dan berkurang 25% pada proses peeling. Selain itu, waktu standart pembuatan produk menjadi lebih baik yaitu berkurang 24,65 menit. Kata Kunci: Control System , Masking, Peeling, Poka-Yoke, Proses Produksi, Warning System. PENDAHULAN Proses produksi merupakan salah satu mata kuliah yang wajib diambil oleh mahasiswa jurusan teknik industri. Tujuan utama dari mata kuliah ini adalah agar mahasiswa memahami aktivitas yang dilakukan perusahaan dalam membuat produk. Aktivitas pembuatan produk ini sangat kompleks oleh karena itu diperlukan praktikum proses produksi sebagai penunjang agar mahasiswa lebih memahaminya. Pada praktikum proses produksi ini, praktikan diminta untuk membuat sebuah produk dengan bahan baku dari kayu lapis (triplek). Praktikan harus menentukan terlebih dahulu produk yang akan mereka buat dari bahan baku tersebut. Produk yang dihasilkan harus melalui proses pemotongan, penghalusan, pengecatan dan perakitan. Hal ini menuntut praktikan untuk bisa mengoperasikan alat produksi dalam waktu yang optimal dengan hasil produk yang berkualitas (tidak ada cacat dan sesuai dengan spesifikasi produk yang dijanjikan diawal). Selama ini, kesalahan yang sering dilakukan oleh praktikan adalah kesalahan pada saat proses pemotongan (kebanyakan tidak presisi), kesalahan pada proses masking (penghalusan yang berlebih) dan keslahan pada proses peeling (yaitu pengecatan yang tidak merata). Penyebab utama kesalahan-kesalahan tersebut adalah praktikan belum bisa mengoperasikan peralatan produksi dengan baik dan belum ada prosedur standard pembuatan produk. Dengan menerapkan konsep Poka-Yoke, diharapkan agar kinerja praktikan menjadi lebih baik (kesalahan-kesalahan yang terjadi dapat diminimalisir dan waktu pengerjaan menjadi lebih optimal. Sehingga tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Merancang prosedur kerja yang terstruktur dan jelas pada setiap elemen kerja dalam pembuatan produk. 2. Merancang stasiun kerja yang efektif dan efisien bagi proses pembuatan produk. 3. Menentukan waktu kerja standar untuk pembuatan komponen pada setiap elemen.
475
1.25Seminar Nasional IDEC 2014 Surakarta,20 Mei 2014
ISBN: 978-602-70259-2-9
KONSEP POKA-YOKE Konsep Poka-Yoke diperkenalkan pertama kali oleh Shigeo Shingo. Pada awalnya, konsep ini didasarkan pada ide sebagai pencegah kebodohan “foolproofing” (dalam bahasa jepang Baka-Yoke) yaitu sebuah pendekatan yang dirancang terutama untuk menjaga keselamatan operasi. Tujuan dari penggunaan Poka Yoke adalah mendeteksi kecacatan, menghentikan sistem produksi dan memberikan umpan balik secepatnya, sehingga mendapatkan faktor penyebab dari permasalahan dan melakukan perbaikan guna mencegah kecacatan agar tidak terjadi lagi. Didalam penerapan Poka-Yoke, terdapat 2 (dua) aspek yang difokuskan, yaitu sebagai berikut: 1. Prediksi, atau mengetahui bahwa suatu cacat akan terjadi dan memberikan peringatan. 2. Deteksi, atau mengetahui bahwa cacat telah terjadi dan menghentikan proses tersebut. 1.
POKA-YOKE SYSTEM Poka-Yoke Systems terbagi menjadi 2 (dua) kategori, yaitu kategori fungsi regulasi (Regulatory Function Categories) dan kategori fungsi pengaturan (Setting Function Categories). 1. Fungsi Regulasi Fungsi Regulasi merupakan tujuan penggunaan Poka Yoke yang akan diterapkan. Terdapat 2 (dua) fungsi regulasi yang terdapat Poka Yoke System, yaitu : a. Control Method Metode control ini mendeteksi kesalahan atau kecacatan dengan mematikan mesin atau mengunci mesin untuk menghentikan operasi secara sementara, sehingga kesalahan dapat ditangani atau diperbaiki secepatnya sebelum proses kembali dilanjutkan, hal ini guna menghindari kecacatan yang berulang-ulang(series defect). Metode ini merupakan metode yang paling kuat dalam fungsi regulasi dan efisen yang maksimal dalam mencapai nol cacat (Zero Defect). b. Warning Method Terkadang, penggunaan Control Method yang mematikan mesin atau menghentikan proses tidak selalu menjadi pilihan. Pada warning method, penggunaan alarm sistem seperti cahaya lampu yang berkelip-kelip atau suara, dapat digunakan untuk mendapatkan perhatian pekerja pada kesalahan atau kecacatan yang dideteksi. Metode ini dapat efektif apabila pekerja merespon langsung apabila sinyal kesalahan atau kecacatan terjadi. 2.
Fungsi Pengaturan Fungsi pengaturan merupakan teknik yang akan dipakai pada penerapan Poka Yoke. Terdapat 3 (tiga) fungsi pengaturan yang dilakukan oleh Poka Yoke System, yaitu : a. Contact Method Metode yang mendeteksi adanya kelainan pada bentuk atau pada dimensi produk. Pada metode ini teknik deteksi yang diaplikasikan dengan menggunakan alat aktif seperti limit switch, touch switch, proximity switch, photoelectric switch dan sebagainya. b. Fixed Value Method Metode yang menghitung jumlah bagian atau komponen yang ditentukan, sehingga terhindar dari kecacatan yang diakibatkan komponen yang belum lengkap. Apabila operator menemukan bagian komponen yang tersisa atau kurang dari yang ditetapkan, maka pekerja akan tahu bahwa sesuatu telah dihilangkan dari proses. Biasanya pekerjaan ini dilakukan oleh pekerja yang melakukan operasi yang berulang-ulang sampai pada jumlah unit atau part yang ditentukan. c. Motion Step Method Metode poka-yokemotion step merupakan metode untuk mendeteksi apakah terdapat gerakan atau langkah telah dilewati dari prosedur yang ditetapkan. Sebagai contoh, apabila terdapat langkah yang terlewati, maka sensor akan memberikan sinyal timer atau alat lain untuk menghentikan mesin dan sinyal operator. Sehingga proses tidak dapat meneruskan ke proses berikutnya. Contoh, terkadang pekerja lupa menempelkan label, disini diberikan penerapan Poka Yoke dengan pemeriksaan label yang menggunakan photoelectric tube.
476
1.25Seminar Nasional IDEC 2014 Surakarta,20 Mei 2014
ISBN: 978-602-70259-2-9
METODE PENELITIAN Start Identifikasi masalah
Poka Yoke, Fishbone Diagram, Stop Watch Time Study
Data Primer Data hasil pengamatan, pengukuran dan wawancara secara langsung, seperti alur proses, luas laboratorium, waktu proses dan sebagainya.
Data Sekunder Data desain komponen produk, Data jenis dan jumlah komponen-kompenen produk
Perancangan stasiun kerja baru Pengujian hasil perancangan stasiun kerja baru
Apakah Perancangan stasiun kerja sudah efektif dan efisien? Tidak Kesimpulan
Finish
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA Laboratorium Analisis Perancangan Kerja di Sekolah Tinggi Teknik Surabaya merupakan Laboratorium yang digunakan untuk kegiatan praktikum. Praktikum-praktikum yang dilakukan di laboratorium tersebut, seperti Analisa Perancangan Kerja, Proses Produksi dan Ergonomi. Di Laboratorium APK terdapat mesin yang berguna untuk menunjang kegiatan praktikum, seperti Mesin bubut, mesin bor duduk, gerinda, las, Antropometer dan lain-lain. 1.
Produk Miniatur Mobil Formula-1 Produk yang dibuat dalam penelitian ini adalah miniatur mobil Formula-1 yang terbuat dari bahan baku triplek dengan ketebalan sebesar 3 mm. Proses pembuatannya dapat dibuat secara manual sehingga dapat memanfaatkan fasilitas yang ada di laboratorium APK.
Gambar 1. Miniatur Mobil Formula-1
477
1.25Seminar Nasional IDEC 2014 Surakarta,20 Mei 2014
ISBN: 978-602-70259-2-9
Komponen-Komponen Miniatur Mobil Formula-1 Komponen-komponen miniatur mobil Formula-1 memiliki nama komponen yang panjang. Sehingga, diberi kode agar memudahkan dalam penamaan, urutan jenis dan jumlah komponen, sebagai contoh CM0101 merupakan CM = nama jenis komponen Chassis Mayor, 01 (digit pertama dan kedua) = nomor urut jenis komponen, 01 (digit ketiga dan keempat) = jumlah komponen yang terdapat pada komponen bersangkutan. Pada tabel 4.3 akan ditunjukan keseluruhan desain komponen beserta kode dan jumlah komponennya. Tabel 1. Tabel Jumlah dan Jenis Komponen Miniatur Jumlah komponen
72 unit
Jumlah Jenis komponen
24 jenis komponen
Jumlah jenis komponen luar
3 unit
jumlah komponen yang diproses sendiri
66 unit
Jumlah komponen yang diproses dari luar
6 unit
Desain komponen miniature tersebut akan dibagi menjadi 3 layout agar memudahkan pada saat proses pemotongan. Adapun layout dari tiap-tiap komponen miniatur mobil Formula-1 dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Layout Komponen Miniatur Mobil Formula-1
Proses Produksi Pembuatan Miniatur Mobil Formula-1 Proses pembuatan miniatur Formula-1 dapat dijelaskan secara terperinci dengan menggunakan Peta Proses Operasi (OPC).
Gambar 3. OPC Proses Pembuatan Miniatur Mobil Formula-1
478
1.25Seminar Nasional IDEC 2014 Surakarta,20 Mei 2014
ISBN: 978-602-70259-2-9
2.
Jenis kecacatan pada komponen-komponen miniatur yang dihasilkan Pada proses pembuatan miniatur mobil Formula-1 dari awal hingga akhir yang dilakukan oleh responden, terdapat kecacatan yang dihasilkan dari beberapa elemen proses. Kecacatan yang ditemukan pada tiap elemen proses, akan dilakukan pengerjaan ulang (rework). Pencatatan kecacatan hasil proses dilakukan pada hasil proses yang pertama kali dilakukan. Data yang didapat, akan dianalisa lebih lanjut untuk diperbaiki.
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Tabel 3. Tabel Kecacatan Yang Dihasilkan Pada Tiap Elemen Proses Nama Proses Jenis Kecacatan Proses Pemotongan Sticker Tidak ada Proses Peeling Tidak ada Proses Masking sticker Tidak ada Proses Penempelan Sticker Tidak ada Proses Pelubangan Lubang tidak tepat sasaran Proses Pemotongan Komponen 1. Tidak rata 2. Patah Proses Penghalusan Bentuk lonjong pada komponen yang berbentuk lingkaran Proses peling Tidak ada Proses Pengecatan Hasil pengecatan tidak merata Proses Pengeringan Tidak ada Proses Perakitan Merakit tidak sesuai urutan
a.
Data-data Kesalahan yang Terjadi Pada Tiap Elemen Proses Data potensi dan kesalahan yang terjadi didapat pada saat responden melakukan proses pembuatan miniatur Formula-1 mulai dari tahap awal hingga akhir. Responden yang melakukan proses yaitu sebanyak 1 (satu) orang. Sebelum responden melakukan proses produksi, responden dilatih terlebih dahulu tentang proses pembuatan miniatur Formula-1 mulai dari awal sampai akhir proses. Setelah itu, pengamat mulai menganalisa proses pembuatan miniatur yang dilakukan oleh responden, kemudian mencatat kesalahan-kesalan yang berpotensi timbulnya kecacatan pada hasil proses. No. 1 2 3 4 5
6
7
Tabel 4.Tabel Data Kesalahan yang Terjadi Pada Tiap Elemen Proses Nama Proses Potensi dan Kesalahan yang Terjadi Proses Pemotongan Sticker Tidak ada Proses Peeling Tidak ada Proses Masking sticker Tidak ada Proses Penempelan Sticker Tidak ada Proses Pelubangan 1. Tidak adanya penempatan yang tepat agar proses pelubangan tepat sasaran. 2. Faktor penanda dimensi mata bor perlu diperhatikan agar tidak salah dimensi yang menyebabkan kecacatan. Proses Pemotongan Komponen 1. Metode pemotongan yang tidak efektif karena tidak adanya petunjuk arah pemotongan. Hal ini berbahaya bagi komponen kecil. 2. Faktor kecepatan pada saat memotong perlu diperhatikan. Bila terlalu cepat, hasil pemotongan akan kurang bagus karena serat triplek yang terkelupas. 3. Terhalangnya garis sticker karena serat triplek 4. Pengaturan mal ketebalan triplek pada mesin Scroll Saw perlu diperhatikan. Hal ini berbahaya bagi komponen kecil, karena apabila mal nya terlalu tinggi, maka komponen kecil akan melompatlompat pada saat dipotong dan hasil akan cacat. Proses Penghalusan 1. lamanya penghalusan karena ketidak tahuan batas sampai mana penghalusan sudah tepat, karena pembatasannya hanya terpusat pada satu sisi yaitu pada sisi yang terdapat stickernya.
479
1.25Seminar Nasional IDEC 2014 Surakarta,20 Mei 2014 No. 7
8
Nama Proses Proses Penghalusan
Proses peling Proses Pengecatan
9 10 11
Proses Pengeringan Proses Perakitan
ISBN: 978-602-70259-2-9
Potensi dan Kesalahan yang Terjadi 1. Kesalahan arah penghalusan komponen. Hal ini berbahaya bagi komponen yang berbentuk lingkaran karena apabila salah arah dapat membuat komponen ban menjadi lonjong. Tidak ada 1. Pengecatan tidak dilakukan ke segala arah 2. Tidak melakukan inspeksi terhadap hasil proses pengecatan Tidak ada Lupa urutan dalam merakit komponen-komponen miniatur.
b.
Pengolahan Data Data-data yang diambil pada penelitian iniberupa data desain komponen-komponen produk yang akan dibuat pada saat praktikum, jumlah komponen produk, jenis komponen, alur proses produksi, peralatan dan mesin-mesin yang digunakan, tata letak fasilitas mesin (layout) laboratorium APK, luas laboratorium, aliran bahan, posisi pekerja dalam mengoperasikan peralatan atau mesin pada tiap elemen proses, dimensi fasilitas kerja, data ketidaknyamanan saat bekerja, karakteristik mesin dan peralatan, data-data kesalahan pada tiap-tiap proses, jenis kecacatan pada komponen-komponen miniatur yang dihasilkan, waktu penyelesaian kerja pada tiap-tiap pembuatan jenis komponen miniatur per elemen proses. Tabel 5. Tabel Waktu Penyelesaian Pada Tiap Elemen Proses No
Nama Proses
Waktu Penyelesaian (detik)
1
Proses pemotongan sticker
1124
2
Proses peeling
400
3
Proses masking sticker
638
4
Proses penempelan sticker
674
5
Proses pelubangan
767
6
Proses pemotongan komponen
11116
7
Proses penghalusan
10260
8
Proses peeling
652
9
Proses pengecatan
827
10
Proses pengeringan
717
11
Proses perakitan
872
Total waktu proses (detik)
28011 detik
Setelah data-data yang dibutuhkan telah didapat. Maka data berupa waktu proses pembuatan miniatur akan dihitung waktu standar. Total waktu proses pembuatan miniatur = 28.011 detik Rating factor = 95% Sehingga : Waktu Normal = 28.011 detik x
95 % 100% = 26.610,45 detik/unit = 443,5 menit/unit atau 444 menit/unit = 7.39 jam/unit
480
1.25Seminar Nasional IDEC 2014 Surakarta,20 Mei 2014
ISBN: 978-602-70259-2-9
Setelah waktu kelonggaran ditetapkan, maka langkah selanjutnya adalah menghitung waktu standar. Waktu Standar = 26.610,45 detik x
100% ( 100% - 27 %) = 26.610,45 detik x 1.37% = 36.456,3 detik/unit = 607,6 menit/unit = 10.12 jam/unit atau 10 jam/unit
ANALISA DATA Faktor-faktor penyebab kelalaian operator dalam mengendalikan mesin scroll saw disebabkan oleh 3 hal, yaitu menurunnya konsentrasi operator, kurangnya pengalaman dan penglihatan operator yang kabur. Pada pembahasan point ini, penyebab-penyebab yang perlu diutamakan untuk diperbaiki yaitu menurunnya konsentrasi operator yang disebabkan oleh urusan atau masalah pribadi yang terpikirkan oleh operator pada saat mengoperasikan mesin. Menurunnya konsentrasi menyebabkan operator kehilangan kendali saat menjaga potongan tetap dijalur yang tepat. Sehingga dibutuhkan alat yang dapat menjaga konsentrasi operator agar tetap terjaga, sehingga kesalahan dapat terhindarkan. Konsep Poka–Yoke digunakan dalam menyelesaikan permasalahan ini, agar potongan tetap terjaga dan berada jalur pemotongan yang tepat. Tabel 5.Tabel Karakteristik Poka Yoke di Mesin Scroll Saw Metode Inspeksi Source Inspection
Fungsi Pengaturan Contact Method
Informative Inspection (self) Constant Value Method Informative Inspection (Succesive) Motion – Step Method Tema : Mencegah Pemotongan yang hendak menyimpang dari jalur pemotongan
Fungsi Regulasi Control Method Warning Method
Sebelum Perbaikan Pemotongan berada diluar desain komponen dengan jarak dari desain yaitu 1 mm, apabila operator lalai, jalur pemotongan dapat memotong tubuh komponen dan kecacatan tidak terhindarkan.
Sesudah Perbaikan Perancangan sensor Photoelectric pada mesin scroll saw serta desain sticker berupa garis dengan ketebalan 3 mm sebagai jalur pemotongan. Apabila sensor menetapkan sticker sebagai objek yang ditetapkan, maka pemotongan harus berada ditengah jalur hitam. Apabila pemotongan terjadi penyimpangan atau mendekati objek triplek, maka sensor menyatakan sebagai peringatan akan terjadinya kecacatan.
Hasil : Tubuh Komponen tidak akan terpotong
Biaya Rp. 560,000.00-
Pada penggunaan alat Poka Yoke ini, teknik fungsi regulasi yang digunakan adalah Control method. Pada prinsipnya, metode tersebut akan mendeteksi kesalahan atau kecacatan dengan mematikan mesin atau mengunci mesin untuk menghentikan operasi secara sementara, sehingga kesalahan dapat ditangani atau diperbaiki secepatnya sebelum proses kembali dilanjutkan, hal ini guna menghindari
481
1.25Seminar Nasional IDEC 2014 Surakarta,20 Mei 2014
ISBN: 978-602-70259-2-9
kecacatan yang berulang-ulang(series defect). Pada proses pengecatan, dilakukan pengecekan berupa pengisian checklist pada akhir proses pengecatan, apabila kecacatan terdeteksi, maka akan dilakukan perbaikan dan kemudian melanjutkan proses pengecatan selanjutnya. Salah satu fungsi regulasi dari Poka Yoke Systems yang digunakan untuk mendeteksi kecacatan pada proses pengecatan yaitu dengan menggunakan Contact Method untuk mendeteksi adanya kelainan pada bentuk atau pada dimensi produk. Pada Poka-Yoke checklist, isi dari checklist tersebut adalah daftar pengecekan hasil pengecatan pada bagian-bagian komponen yang terdiri dari bagian atas, bawah, kiri, kanan, depan dan belakang komponen. Seshingga sistem kerjanya adalah melakukan pengecekan apakah komponen telah dicat dengan sempurna atau memiliki kecacatan. Metode inspeksi yang digunakan dari alat ini adalah Self-Check yaitu Teknik inspeksi yang memeriksa produk yang dilakukan oleh operator yang melakukan proses produk itu sendiri. Sistem ini merupakan sistem yang paling efisien. Pada metode inspeksi ini, kecacatan yang terdeteksi oleh operator akan dengan segera dilakukan tindak perbaikan yaitu dengan mengecat ulang bagian yang belum dicat, sehingga kecacatan tidak masuk ke proses selanjutnya. setelah itu dilakukan perhitungan waktu normal dan waktu standard pengerjaan produk sebagai berikut. Total waktu proses pembuatan miniatur = 29.568 detik Rating factor = 95% Sehingga : Waktu Normal = 29.568 detik x
95 % 100% = 28.089,6 detik/unit = 468,2 menit/unit atau 444 menit/unit = 7,8 jam/unit
Setelah waktu kelonggaran ditetapkan, maka langkah selanjutnya adalah menghitung waktu standar. Waktu Standar = 28.089,6 detik x100% ( 100% - 30 %) = 28.089,6 detik x 1.43% = 40.168,1 detik/unit = 669,5 menit/unit = 11,16 jam/unit atau 11 jam/unit KESIMPULAN Penerapan Poka Yoke pada proses pembuatan miniatur agar proses lebih efektif yaitu terdapat pada proses pemotongan komponen berupa sensor photoelectric yang terdapat pada mesin scroll saw, pengecatan berupa Poka yoke checklist dan perakitan berupa Poka Yoke visual system. Waktu standar yang ditetapkan yaitu sesuai dengan hasil dari waktu yang dilakukan pada pengujian dengan menggunakan Poka Yoke system dengan durasi 40.168,1 detik/unit miniature atau 11.16 jam/unit miniature.Selisih waktu standar pada pengujian awal dan akhir yaitu 1479,15 detik atau 24,65 menit. DAFTAR PUSTAKA Kogyo, Nikkan Shimbun (1988), Poka-yoke: Improving Product Quality by Preventing Defects. Metode Poka Yoke untuk mengurangi angka defect industri manufactur,http://naidra19.blogspot.com/2012/10/metode-poka-yoke-untuk mengurangiangka.html. Poka Yoke, http://ergonomi-fit.blogspot.com/2011/06/poka-yoke.html. Shingo, Shigeo, (1986), Zero Quality Control:Source Inspection and the Poka-yoke System. Stamford: Productivity Press.
482
