B-21-1
PENJADWALAN PEMBUATAN BOX ALUMININUM UNTUK MEMINIMUMKAN MAKESPAN (Studi Kasus di Perusahaan Karoseri ASN) Fitriya Gemala Dewi, Bobby O.P. Soepangkat, Nurhadi Siswanto Program Pasca Sarjana Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember ABSTRAK Dalam usaha untuk memenuhi pesanan konsumen tepat pada waktunya pihak perusahaan harus merencanakan penjadwalan produksi terlebih dahulu. Salah satu kegiatan yang berkaitan dengan perencanaan produksi adalah membuat suatu sistem penjadwalan produksi. Kriteria metode penjadwlan yang digunakan adalah penjadwalan n job m mesin. PT ASN sering mendapatkan pesanan dari banyak konsumen dalam jumlah yang sangat besar dengan jenis produk yang bervariasi. Tetapi di dalam menjadwalkan jobjob tersebut pihak pelaksana produksi masih kurang efektif, sehingga sering terjadi keterlambatan di dalam penyelesaian job, yang menyebabkan penyerahan produk kepada pemesan mengalami keterlambatan. Untuk menyelesaikan masalah ini digunakan beberapa metode penjadwalan yaitu, metode penjadwalan CDS, Dannenbring, dan Palmer. Dari ketiga metode penjadwalan yang digunakan, akan dilakukan perbandingan dengan memilih metode penjadwalan yang memiliki nilai makespan yang paling minimum. Berdasarkan ketiga metode penjadwalan yang dilakukan, makespan yang paling minimum diperoleh dari hasil metode penjadwalan CDS dengan waktu makespan nya adalah 1261.13 menit. PENDAHULUAN Dalam era globalisasi sekarang ini semakin tinggi tuntutan untuk bekerja secara cepat, tepat dan efisien, terlebih lagi dalam bidang industri. Hasil yang optimal dapat dicapai apabila dalam suatu perusahaan terdapat adanya perencanaan produksi yang baik. Salah satu cara untuk mencapai suatu perencanaan produksi yang baik adalah dengan menerapkan metode penjadwalan kerja. P.T ASN adalah perusahaan karoseri yang memproduksi banyak variasi produk dengan volume yang cukup besar, salah satunya adalah box aluminium. Di bagian produksi inilah semua job yang masuk dijadwalkan sesuai prioritas yang ditentukan oleh pihak produksi. Tetapi di dalam menjadwalkan job tersebut pihak pelaksana produksi masih kurang efektif, sehingga sering terjadi keterlambatan di dalam penyelesaian job yang berdampak keterlambatan dalam penyerahan produk kepada pemesan. Perumusan Masalah Permasalahan yang ingin diselesaikan dalam penelitian ini adalah bagaimana menjadwalkan pekerjaan pembuatan komponen-komponen box aluminium pada fasilitas produksi agar diperoleh makespan yang minimal.
____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember
B-21-2
Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menjadwalkan pekerjaan pada fasilitasfasilitas produksi untuk pembuatan komponen-komponen box aluminium yang dapat meminimumkan makespan. Batasan Permasalahan Agar penjadwalan dapat terfokus, maka perlu adanya batasan-batasan seperti: 1. Masalah yang dibahas adalah masalah penjadwalan yang ada di perusahaan dan kriteria penjadwalan adalah meminimumkan makespan. 2. Penjadwalan hanya dilakukan pada pembuatan komponen-komponen box aluminium jenis Mitsubishi FE 304, Mitsubishi FE 334, dan Isuzu Panther. 3. Biaya produksi tidak dibahas. 4. Penjadwalan job ini berdasarkan data pesanan dalam batas waktu yang telah ditentukan. 5. Perhitungan metode penjadwalan job pada mesin yang digunakan adalah dengan menggunakan metode-metode CDS, Dannenbring, dan Palmer. Asumsi Asumsi-asumsi yang digunakan antara lain adalah: 1. Proses berlangsung dalam kondisi normal, dalam arti tidak ada gangguan selama pengamatan berlangsung. 2. Jenis produk yang menjadi fokus penelitian terdiri dari beberapa komponen yang disebut sebagai job. 3. Material selalu tersedia dan siap untuk diproduksi. 4. Kemampuan dari operator, mesin-mesin dan alat bantu lainnya dianggap dalam keadaan normal. 5. Prioritas pengerjaan didasarkan pada pesanan yang datang lebih awal. 6. Selama proses berlangsung tidak ada perubahan pesanan dari kustomer. METODE Penjadwalan n job pada m mesin ini digunakan untuk meminimumkan makespan. Metode-metode yang bertujuan untuk meminimunkan makespan yang menggunakan n job pada m mesin adalah: 1. Metode Palmer. 2. Metode Campbell, Dudek and Smith (CDS). 3. Metode Dannenbring. Metode Campbell Dudek Smith Langkah-langkah CDS adalah sebagai berikut: 1. Menentukan jumlah urutan (p) untuk n job pada dua mesin, dimana p m – 1. 2. Memulai penjadwalan dengan tahap pertama (k = 1). t t dan t t i ,1 i ,1 i, 2 i, m Rumus di atas merupakan waktu proses pada mesin pertama (M1) dan mesin terakhir (M2). ____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember
B-21-3
3.
Pada tahap ke dua (k = 2). t t t dan t t t i ,1 i ,1 i,2 i, 2 i, m i, m 1 Dengan bantuan algoritma Johnson untuk n job pada dua mesin, maka dapat ditentukan urutan job. Maka, aturan Johnson diaplikasikan pada jumlah dua mesin yang pertama dan dua mesin terakhir yang mengikuti waktu proses operasi ke i.
t
* i ,1
t i , 2
k
t k 1 k
k 1
i,k
t i ,m k 1
Dimana: t = Waktu proses pada job ke i, dengan menggunakan mesin pertama. i,1 t = Waktu proses pada job ke i, dengan menggunakan mesin terakhir. i, 2 m = Jumlah mesin. K = Tahapan ( K = 1,2,…..,m -1). 1. Menghitung total waktu pengerjaan untuk tiap urutan. 2. Memilih urutan yang memiliki total waktu pengerjaan (makespan) yang terkecil. Metode Dannenbring Langkah-langkah penjadwalan metode Dannenbring ini adalah sebagai berikut: 1. Menulis matrik waktu pengerjaan job pada mesin. 2. Menghitung nilai ai dan bi: ai = mti1 + (m – 1) ti2 + ……… + 1tim bi = ti1 + 2ti2 + ……… + mtim Dimana: ai = waktu proses dari ji di M1 bi = waktu proses dari ji di M2 m = mesin ti = waktu proses 3. Dengan bantuan algoritma Johnson untuk n job pada dua mesin, maka dapat ditentukan urutan job nya. 4. Menghitung total waktu penyelesaian job. Metode Palmer Langkah-langkah penjadwalan dengan metode Palmer adalah sebagai berikut: 1. Menghitung slope index untuk tiap job. Si = - (m – 1) ti1 – (m – 3) ti2 – …….. + (m – 3) ti(m-1) + (m – 1) tij 2. Menentukan urutan berdasarkan nilai slope index yang terbesar. 3. Menghitung total waktu penyelesaian job.
____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember
B-21-4
Peta Penjadwalan Gantt chart adalah tampilan visual yang sangat berguna dalam melihat pembebanan mesin dan penjadwalan operasi produksi. Secara umum Gantt chart ini ditunjukkan pada gambar 2.1 berikut ini: Mesin
M4
J1
M3
J1
M2 M1
J1
J1
J2
J2
J2
J2
J3
J3
J4
J3
J3
J4
J4
J4 Waktu
5
10
15
20
25
30
35 37
Gambar 3.1 Gantt Chart Uji Keseragaman Data Uji keseragaman data perlu dilakukan sebelum menghitung waktu standart. Batas Kontrol Atas (BKA) Batas Kontrol Bawah (BKB) dapat dicari dengan formulasi sebagai berikut (Montgomery, 1996): BKA (Batas Kontrol Atas) = X + k. SD BKB (Batas Kontrol Bawah) = X - k. SD Data pengamatan dapat dikatakan seragam apabila semua data berada antara batas kontrol atas dan batas kontrol bawah. Uji Kecukupan Data Untuk menetapkan berapa jumlah pengamatan yang harus dilakukan (N1), maka ditentukan terlebih dahulu tingkat kepercayaan (confidence level) dan derajat ketelitian (degree of accuracy) untuk pengukuran kerja. Pada pengukuran tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut (Wignjosoebroto, 1992): k /s N’ =
N ( Xi 2 ) ( Xi ) 2 ( Xi )
2
Dimana: N’ = Jumlah pengamatan k = Tingkat Kepercayaan (Confidence Level) s = Tingkat ketelitian N = Jumlah pengamatan yang dilakukan X = Jumlah data pengamatan 2 X = Jumlah kuadrat dari data pengamatan Penetapan Waktu Normal Perumusan dari waktu normal adalah sebagai berikut (Wignjosoebroto, 1992): Wn = x x R Dimana: x = Waktu pengamatan rata-rata , R = Rating factor Penetapan Waktu Baku (Standart Time) Dengan demikian waktu standart tersebut dapat diperoleh mengaplikasikan rumus sebagai berikut (Wignjosoebroto, 1992):
dengan
____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember
B-21-5
Standard Time = normal time x
100% 100% %allowance
Dari perhitungan waktu standart, selanjutnya dapat ditentukan waktu proses tiap job pada setiap mesin yang diformulasikan sebagai berikut (Wignjosoebroto, 1992): D Wp = Ws m Dimana: Wp : Waktu proses tiap job menurut jumlah permintaan Ws : Waktu standart D : Permintaan m : Jumlah mesin sejenis HASIL DAN DISKUSI Dari hasil perhitungan, waktu standart untuk masing-masing job pada setiap mesin dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut ini: Tabel 4.1 Waktu standart Job 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Waktu Standart (menit)
pi 1
pi 2
pi 3
pi 4
26.56 1.96 7.27 6.32 23.59 10.58 1.9 10.59 12.88 1.96 6.58 6.29 13.09 10.66 1.91 5.22 10.31 1.98 6.58 6.3 13.5 10.58 1.91 5.3
3.99 0.8 0.78 0.77 3.53 1.54 0.81 1.62 1.96 0.8 0.79 0.75 1.95 1.59 0.79 0.83 1.94 0.78 0.76 0.74 1.95 1.61 0.75 0.75
12.85 3.9 3.94 17.72 7.7 7.48 4.26 3.92 3.9 9.39 7.73 3.74 5.15 3.92 3.93 9.86 7.77 2.54
2.19 2.89 1.31 1.38 1.11 1.6 1.36 0.66 0.85 1.6 1.32 0.68
Dari hasil waktu standart yang telah diperoleh, maka untuk selanjutnya dapat ditentukan waktu penyelesaian tiap job menurut data permintaan dan jumlah mesin sejenis seperti ditunjukkan pada tabel 4.2 dan tabel 4.3 berikut ini: Tabel 4.2 Data permintaan box aluminium Type Mitsubishi FE 304 Mitsubishi FE 334 Isuzu Panther
Permintaan 20 20 20
____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember
B-21-6
Tabel 4.3 Jumlah Mesin sejenis Proses Marking Potong Tekuk/press Drilling
Jumlah 4 3 2 4
Waktu penyelesaian job pada setiap mesin adalah sebagai berikut: D Wp = Ws m Selanjutnya waktu penyelesaian job pada setiap mesin/proses dapat dilihat pada tabel 4.4 berikut ini: Tabel 4.4 Data waktu penyelesaian job Job 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
pi1 132.8 9.8 36.35 31.6 117.95 52.9 9.5 52.95 64.4 9.8 32.9 31.45 65.45 53.3 9.55 26.1 51.55 9.9 32.9 31.5 67.5 52.9 9.55 26.5
Waktu pengerjaan (menit) pi2 pi3 26.73 128.5 5.36 5.23 39 5.16 39.4 23.65 177.2 10.32 77 5.43 10.85 74.8 13.13 62.6 5.36 5.29 39.2 5.03 39 13.06 93.9 10.65 77.3 5.29 5.56 37.4 13 51.5 12 5.1 39.2 4.96 39.3 13.06 98.6 10.8 77.7 5.03 5.03 38
pi4 10.95 14.45 6.55 6.9 5.55 8 6.8 3.3 4.25 8 6.6 3.4
Penjadwalan dengan metode CDS Pada penjadwalan dengan metode CDS ini dihasilkan 3 tahapan yang dihasilkan dari jumlah mesin dikurangi satu (K = m-1).
____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember
B-21-7
Tabel 4.5 Hasil penjadwalan dengan metode CDS untuk K = 1 Job 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Kelompok K = 1 (menit) ai(1) = pi1 bi(1) = pi4 132.8 10.95 9.8 36.35 31.6 117.95 14.45 52.9 6.55 9.5 52.95 6.9 64.4 5.55 9.8 32.9 31.45 65.45 8 53.3 6.8 9.55 26.1 3.3 51.55 4.25 9.9 32.9 31.5 67.5 8 52.9 6.6 9.55 26.5 3.4
Tabel 4.6 Hasil penjadwalan dengan metode CDS untuk K = 2 Job 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Kelompok K = 2 (menit) ai(2) = pi1+ pi2 bi(2) = pi3+ pi4 159.53 139,45 15.16 41.58 39 36.76 39.42 141.61 191.65 63.22 83.55 14.93 63.82 81.70 77.53 68.15 15.16 38.19 39.2 36.48 39 78.51 101.9 63.95 84.1 14.84 31.66 40.7 64.55 55.75 21.9 38 39.2 36.46 39.3 80.56 106.6 63.7 84.3 14.58 31.53 41.4
____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember
B-21-8
Tabel 4.7 Hasil penjadwalan dengan metode CDS untuk K = 3 Job 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Kelompok K = 3 (menit) ai(3) = pi1+ pi2+ pi3 bi(3) = pi4+ pi3+ pi2 288.03 166.18 15.16 5.36 80.58 44.23 76.16 44.56 318.80 215.3 140.22 93.87 14.93 5.43 138.6 92.55 140.13 81.28 15.16 5.36 77.39 44.49 75.48 44.03 172.41 114.96 141.25 94.75 14.84 5.29 69.06 46.26 116.05 68.75 21.9 12 77.2 44.3 75.76 44.26 179.16 119.66 141.4 95.1 14.58 5.03 69.53 46.43
Penjadwalan Dengan Metode Dannenbring Hasil dari penjadwalan dengan menggunakan metode Dannenbring dapat dilihat pada tabel 4.8 berikut ini: Tabel 4.8 Hasil penjadwalan dengan metode Dannenbring Job 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Waktu pengerjaan (menit) ai = 4pi1+3pi2+ 2pi3+ pi4 bi = pi1+2pi2+ 3pi3+4pi4 876.14 615,56 55.28 20.56 239.09 163.81 220.68 160.12 911.6 754.65 403.11 330.74 54.29 20.36 400.85 326.65 427.74 300.66 55.28 20.52 225.87 160.37 218.89 158.51 496.78 405.27 406.55 333.7 54.07 20.13 199.18 162.62 352.45 249.05 75.6 33.9 225.3 166.7 219.48 159.32 514.38 421.42 406 334 53.29 19.61 200.49 163.62
____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember
B-21-9
Penjadwalan Dengan Metode Palmer Penjadwalan dengan menggunakan metode Palmer dapat dilihat pada tabel 3.9 berikut ini: Tabel 4.9 Hasil penjadwalan dengan metode Palmer Job S 3 p1 1 p 2 1 p3 3 p 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
-263.78 -34.76 -75.28 -60.56 -156.95 -72.37 -33.93 -74.2 -127.08 -34.76 -64.79 -60.38 -91.51 -72.85 -33.94 -36.56 -103.4 -41.7 -64.6 -60.16 -92.96 -72 -33.68 -36.33
Dari perhitungan yang telah dilakukan dengan menggunakan 3 metode yang berbeda, diperoleh hasil sebagai berikut: Penjadwalan dengan metode Campbell Dudeck Smith: Untuk K = 1 Job Sequence : 5-1-21-13-8-14-22-6-9-17-24-16-3-19-11-4-20-12-18-10-2-23-15-7 Cmax : 1372.1 menit Untuk K = 2 Job Sequence : 24-16-20-12-4-19-11-6-22-8-14-13-21-5-1-9-17-3-2-7-10-15-18-23 Cmax : 1261.13 menit Untuk K = 3 Job Sequence : 5-1-21-13-22-14-6-8-9-17-24-16-4-11-19-20-3-12-18-7-2-10-15-23 Cmax : 1371.2 menit Penjadwalan dengan metode Dannenbring Job Sequence : 5-1-21-13-22-14-6-8-9-17-3-24-16-19-11-4-20-12-18-2-10-7-15-23 Cmax : 1320.28 menit Penjadwalan dengan metode Palmer Job Sequence : 23-7-15-2-10-24-16-18-20-12-4-19-11-22-6-14-8-3-13-21-17-9-5-1 Cmax : 1371.2 menit ____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember
B-21-10
KESIMPULAN Dari hasil penjadwalan yang dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Metode penjadwalan Campbell Dudeck Smith dengan K = 2 menghasilkan makespan yang paling minimal yaitu 1261.13 menit. 2. Dengan dilakukannya suatu penjadwalan kerja, terjadi penghematan waktu yang sangat besar, dari makespan perusahaan sebesar 1456.40 menit menjadi 1261.13 menit. DAFTAR PUSTAKA Baker, K. R. (1974). Introduction to Sequencing and Scheduling, John Wiley and Sons, New York. Chase, Richard B, Nicholas J. Aquilano, and F. Robert Jacobs. (1998). Production Operation Management: Manufacturing and Service, Irwin McGraw-Hill. French, Simon. (1982). Sequencing and Scheduling: An Introduction to the Mathematics of the Job Shop, John Wiley & Sons, New York. Montgomery, Douglas C. (1990). Pengendalian Kualitas Statistik, Gajah Mada University Press, Yogyakarta. Sipper, D., and Bulfin, R. L. (1997). Production Planning, Control and Integration, McGraw-Hill Companies Inc., New York. Wignjosoebroto, Sritomo. (1992). Teknik Tata Cara dan Pengukuran Kerja, P.T Guna Widya.
____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember