PERBAIKAN TATA LETAK FASILITAS PRODUKSI SEPATU PDH M25 PADA PT VENAMON MENGGUNAKAN ALGORITMA CRAFT PRODUCTION FACILITY LAYOUT IMPROVEMENT PDH M25 SHOES IN VENAMON COMPANY USING CRAFT ALGORITHM Rizaldi Ihsan Darmawan1, Muhammad Iqbal2, Devi Pratami3 Prodi S1 Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Telkom 1
[email protected],
[email protected],
[email protected] 1,2,3
Abstrak PT Venamon adalah perusahaan yang memproduksi produk sepatu sebagai produk utama dalam kegiatan produksinya. Sejak awal berdirinya, perusahaan ini telah bekerja sama dengan pihak pemerintah dalam rangka memenuhi kebutuhan sepatu dinas lapangan dan sepatu dinas harian. Secara rutin PT Venamon menyuplai sepatu kepada TNI dan POLRI juga departemen-departemen pemerintah lainnya. Dalam proses produksinya, sepatu PDH M25 melalui beberapa proses yaitu proses cutting, skiving, sewing, assembly, dan finishing. Permasalahan yang dialami pada proses produksi PT Venamon adalah terjadinya backtracking pada perpindahan dari departemen skiving menuju departemen sewing, hal ini berdampak pada bertambahnya jarak perpindahan proses produksi dan biaya material handling. Penelitian yang dilakukan akan diproses menggunakan Algoritma CRAFT untuk melakukan perbaikan pada departemen produksi PT Venamon. Algoritma CRAFT bekerja dengan memindahkan departemen dengan parameter jarak material handling minimum untuk mendapatkan solusi terbaik. Pada penelitian ini pemilihan layout didasarkan alasan perbandingan total momen perpindahan dan Benefitcost ratio antara existing layout, alternatif layout 1, alternatif layout 2. Total momen perpindahan yang dihasilkan final layout yang diambil dari alternatif layout 1 adalah 1459,6 meter per hari dan menghasilkan efisiensi sebesar 17% dari existing layout. Dapat disimpulkan bahwa algoritma CRAFT dapat digunakan untuk meminimasi total momen perpindahan yang menjadi tujuan PT Venamon. Kata kunci : Tata Letak, Fasilitas, Algoritma CRAFT, Momen Perpindahan, Biaya Simulasi Abstract PT Venamon is a company that manufactures footwear products as the main products in its production activities. Since its inception, the company has cooperated with the government in order to meet the needs of field service boots and shoes daily service. Routinely PT Venamon supplying shoes to the military and police are also other government departments. In the production process, footwear PDH M25 in PT Venamon through several processes, namely the processes of cutting, skiving, sewing, assembly, and finishing. Problems experienced in the production process PT Venamon is backtracking on the displacement of the department skiving head sewing department, this affects the displacement distance increases production processes and material handling costs. Research carried out will be processed using CRAFT algorithm to make improvements in the production department of PT Venamon. CRAFT algorithm works by moving the department to the parameters minimum distance of material handling to get the best solution. Then some of the proposed layout compared to the cost of removal. In this study, the layout selection is based on a comparison reasons the total moment of displacement and Benefitcost ratio between existing layout, layout alternative 1, alternative layouts 2. The total moment of transfer of the resulting final layout taken from alternative layout 1 is 1459.6 meters per day and generating efficiency of 17% of the existing layout. It can be concluded that the CRAFT algorithm can be used to minimize the total moment of displacement is the goal PT Venamon. Keywords: Layout, Facilities, CRAFT algorithm, Movement Moment, Simulation Cost 1. Pendahuluan PT Venamon adalah perusahaan yang memproduksi produk sepatu sebagai produk utama dalam kegiatan produksinya. Berdasarkan produk yang dihasilkan dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu produk militer dan komersil. Produk militer terdiri atas sepatu dinas lapangan dan sepatu dinas harian. Salah satu produk militer PT Venamon adalah sepatu
PDH M25 yang diproduksi untuk kalangan militer. Dalam proses produksi, sepatu PDH M25 yang ada di PT Venamon melalui beberapa proses yaitu proses cutting, skiving, sewing, assembly, dan finishing. Permasalahan yang dialami pada proses produksi PT Venamon adalah terjadinya backtracking berdasarkan layout existing. Backtracking yang terjadi adalah pada perpindahan dari departemen skiving menuju departemen sewing, hal ini berdampak pada bertambahnya jarak perpindahan proses produksi dan biaya material handling. Perbaikan tata letak PT Venamon menjadi suatu rencana strategis perusahaan karena adanya beberapa alasan seperti backtracking pada departemen skiving ke sewing dan departemen yang menunjang proses produksi akan dipindahkan ke lantai bawah untuk memudahkan handling dari material, untuk meningkatkan keamanan operator yang membawa beban 25 kg. (Freivalds & Niebel, 2013) menyatakan bahwa beban maksimum manusia untuk membawa benda adalah 23 kg. Selain itu untuk adanya rencana penambahan fasilitas karena terdapat departemen yang hasilnya tidak mencukupi demand. Tabel I.1 menunjukkan alasan penambahan mesin.
Tabel 1.1 Alasan Penambahan Fasilitas Nama Departemen
Jumlah yang dihasilkan per hari
Jumlah yang diminta per hari
Assembly
834 pasang
917 pasang
Sewing
Lantai 2
D
MC
M MjC B
ME ME ME ME
MF MF MF
Penempatan Accessories
B
Skiving
M-B
MD MD MD MD
Mj-C
` M-A2
M-A3
Mj-A
M-A1
M-A4
Mj-A
Mj-A
M-A1
M-A1
Gudang bahan baku
A
C
Mj-K
Mj-L
Pck
M-Q
M-R
M-S
Mj-I
Mj-J
M-J
M-I
M-H
Mj-D Mj-G
M-N
M-N M-N
F
conveyor
Mj-G MM
Assembly
M-O
M-P
Kode
E
conveyor Mj-H
M-L
M-K
Mj-F
M-G
Mj-E
Mj-D Gudang produk jadi
: Aliran backtracking
Departemen
A Gudang Bahan Baku B C
Sewing Cutting
D
Skiving
E
Assembly
F Gudang Produk Jadi
: Aliran lancar
Gambar 1.1 Existing Layout PT Venamon Berdasarkan data yang ada, dalam penelitian ini metode yang digunakan adalah algoritma CRAFT. Algoritma CRAFT menghitung hasil kali aliran (frekuensi), biaya perpindahan, dan jarak antar pusat kegiatan. Kemudian mempertimbangkan pertukaran lokasi dan menguji perubahan dua arah atau tiga arah. Pertukaran yang dilakukan adalah pertukaran yang menyebabkan pengurangan ongkos atau momen perpindahan yang paling besar, dan menghitung ongkos atau momen total yang baru. Proses ini berulang sehingga tidak ada lagi pengurangan ongkos atau momen yang berarti. 2. Dasar Teori 2.1 Algoritma CRAFT Algoritma CRAFT (Computerized Relative Allocation Facility Technique) merupakan salah satu algoritma tata letak untuk metode perbaikan yang dikembangkan oleh Armour, Buffa, dan Vollman (1963). Algoritma ini menggunakan from to chart sebagai data masukan untuk aliran perpindahannya (Tompkins, 2003). Dibandingkan dengan algoritma yang lain, CRAFT dapat menghasilkan solusi yang cukup baik dan membutuhkan waktu komputasi yang relatif singkat. Solusi yang dihasilkan bersifat solusi sub-optimal. CRAFT menghitung hasil kali aliran (frekuensi), biaya perpindahan, dan jarak antar pusat kegiatan. Kemudian mempertimbangkan pertukaran lokasi dan menguji perubahan dua arah atau tiga arah. Pertukaran yang dilakukan adalah pertukaran yang menyebabkan pengurangan ongkos atau momen perpindahan yang paling besar, dan menghitung ongkos atau momen total yang baru. Proses ini berulang sehingga tidak ada lagi pengurangan ongkos atau momen yang berarti. CRAFT mencetak tata letak dalam bentuk dasar persegi. Gambaran yang dihasilkan CRAFT
adalah persegi, bangun yang dihasilkan harus disesuaikan kedalam bentuk praktis. Biaya atau momen total dihitung dan perbedaan antar biaya atau momen total setelah penyesuaian dengan sebelumnya menunjukkan penghematan. (Apple, 1990) Perbaikan dengan menggunakan algoritma CRAFT memerlukan data tata letak fasilitas awal dan peta keterkaitan departemen. Jarak yang digunakan pada perhitungan algoritma ini yaitu menggunakan jarak rectilinear umumnya, tetapi untuk kasus multiple-floor menggunakan penyesuaian dalam menghitung jaraknya. Algoritma heuristik dapat memecahkan masalah tata letak dengan waktu komputasi singkat tetapi solusi yang dihasilkan adalah solusi sub-optimal. Salah satu metode heuristik adalah metode perbaikan. Metode perbaikan memerlukan data tata letak awal (existing layout) dan data keterkaikan antar fasilitas sebagai data input. Metode ini akan memperbaiki fasilitas yang ada sehingga menghasilkan tata letak baru dengan momen perpindahan material dan biaya perpindahan yang lebih kecil. 2.2 Momen Momen adalah kecenderungan dalam sebuah gaya untuk bergerak dari suatu titik. Besar dari momen adalah gaya dikali dengan jarak terdekat antara titik tersebut dengan garis gaya (Dishongh, 2003). Jarak ini disebut lengan momen, dan tegak lurus terhadap garis gaya. Momen pada titik setimbang bernilai nol, artinya benda tidak bergerak pada titik acuan manapun jika berada pada keadaan setimbang. Momen terkait dengan gaya atau usaha, pada penelitian ini momen yang dimaksud adalah usaha yang dilakukan untuk memindahkan barang atau material terkait alat yang digunakan dan tenaga yang dikeluarkan terhadap jarak antar fasilitas. 3. Metodologi Penelitian
Layout existing
Aliran proses
Fas ilitas
Initial layout
DATA
Initial layout + ARC
- Kebutuhan mesin - Kebutuhan luas lantai produksi - ARC - FT C
- UFD
Algoritma CRAFT
Alternatif Layout
Perhitungan Biaya Pemindahan
Pengambilan Keputusan
Tata Letak Akhir
Gambar 3.1 Model Konseptual
Momen perpindahan dan minimum
Seperti pemaparan model konseptual, bahwa penelitian ini membutuhkan data masukan seperti layout existing, aliran proses produksi, dan fasilitas yang digunakan. Setelah data tersebut didapatkan, maka dapat dibuat initial layout, kemudian initial layout berdasar ARC akan dibuat berdasarkan tingkat keterkaitan departemen, dan setelah itu dapat melakukan perhitungan iterasi optimasi layout dengan algoritma CRAFT menggunakan parameter jarak perpindahan material. Setelah itu dilakukan simulasi untuk menganalisis feasibility layout dan perhitungan biaya simulasi pemindahan dari usulan yang dihasilkan algoritma.
3.1. Sistematika Pemecahan Masalah 3.1.1 Tahap Pendahuluan 3.1.1.1 Studi Lapangan Studi lapangan dilakukan dengan cara meninjau kondisi yang ada pada lantai produksi. Kemudian melakukan pengamatan terhadap existing layout, proses produksi, pengukuran terhadap jarak aliran material dan pengukuran terhadap luas area dan dimensi masing-masing mesin. Selain itu juga melakukan wawancara dengan pihak divisi Research and development untuk mengetahui dengan lebih jelas mengenai kondisi pabrik saat ini. 3.1.2 Tahap Pengumpulan dan Pengolahan Data 3.1.2.1 Pengumpulan Data Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data, yaitu: 1. Data layout existing Data yang digunakan dari ekdisting layout meliputi luas dimensi setiap mesin dan luas lantai produksi. Datadata ini diperoleh dengan cara pengukuran langsung di lapangan. 2. Data aliran perpindahan material Data yang digunakan untuk perpindahan material yaitu semua aliran perpindahan material untuk kategori sepatu PDH M25, waktu proses dari masing-masing pengerjaan part dan jarak perpindahan material. 3.1.2.2 Pengolahan Data 1. Pembuatan routing sheet Tujuan dari pembuatan routing sheet ini digunakan untuk mengetahui kebutuhan mesin dan kapasitas produksi. Data yang digunakan sebagai inputan meliputi aliran material, waktu proses dan mesin yang digunakan untuk pengerjaan proses produksi. 2. Perhitungan luas lantai produksi yang dibutuhkan Tujuan dari perencanaan ulang tata letak fasilitas pada lantai produksi dikarenakan ada beberapa mesin yang terjadi bottleneck lainnya dan aliran backtrack pada departemen persiapan ke sewing maka perlu dilakukan perhitungan luas lantai produksi. 3. Pembuatan initial layout awal Tujuan dari pembuatan initial layout awal yaitu untuk mengetahui bagaimana konsi existing layout yang diterapkan pada pengolahan data nantinya. Dengan layout existing dapat diketahui kondisi awal pabrik yang nantinya dibandingkan dengan usulan. 4. Pembuatan FTC dan ARC Tujuan dari pembuatan FTC (from to chart) yaitu digunakan untuk menghitung total aliran perpindahan material dari satu mesin ke mesin yang lain. Sedangkan ARC (Activity Relationship Chart) digunakan untuk menunjukkan hubungan keterkaitan antar mesin satu dengan mesin yang lain yang berupa data kualitatif. 5. Perencanaan initial layout ARC Setelah diketahui berapa luas lantai produksi yang diperlukan, aliran material dan hubungan antar departemen maka tahap selanjutnya adalah pembuatan initial layout. Initial layout ini adalah initial layout keseluruhan yang dibuat berdasarkan ARC. 6. Perhitungan iterasi Perhitungan iterasi bertujuan untuk mengetahui alternatif-alternatif layout yang dihasilkan oleh algoritma CRAFT, yang mana akan dipilih satu layout yang terbaik. 7. Pemilihan alternatif layout Setelah dilakukan iterasi tahap selanjutnya dilakukan pemilihan dengan layout yang terbentuk menggunakan algoritma CRAFT dengan tujuan untuk mendapatkan alternatif layout yang terbaik. Pemilihan alternatif layout terbaik dipilih berdasarkan total momen perpindahan yang terkecil. 8. Penyesuaian tata letak Setelah alternatif layout terpilih tahap selanjutnya adalah penyusuaian dengan kondisi lantai produksi. Dengan tujuan agar layout usulan dapat diimplementasikan pada lantai produksi. 3.2.3 Tahap Analisis Pada tahap ini akan dilakukan analisis terhadap perbandingan existing layout dengan layout usulan. Tujuan dari perbandingan ini apakah layout usulan dapat memberikan efisiensi terhadap total momen perpindahan dari existing
layout atau tidak. Selain itu, analisis untuk mengetahui apakah layout dapat diterapkan berdasarkan dimensi bangunan yang tersedia. 3.2.4 Tahap Kesimpulan dan Saran Pada tahap akan diberikan kesimpulan dari penelitian yang sudah dilakukan dan Saran untuk divisi Research and development PT Venamon khusunya untuk produksi PDH M25 dan untuk penelitian selanjutnya.
4. Hasil Perancangan Pada penelitian ini, tujuan yang akan dicapai adalah untuk melakukan perbaikan tata letak produksi guna meminimasi momen perpindahan. Berkurangnya momen perpindahan dapat berdampak pada keteraturan aliran dan pengurangan biaya perpindahan. Terdapat tiga layout yang akan dibandingkan berdasarkan pada pengolahan data yaitu existing layout dan alternatif layout. Pebandingan layout ini didasarkan pada perhitungan momen perpindahan dan Benefitcost ratio Tabel 4.1 Perbandingan Momen Perpindahan Layout
Total Momen
Pengurangan
Perpindahan
Presentase Pengurangan
Layout existing
1766
0
0%
Initial layout
1459,6
306,4
17%
Alternatif layout
1282,64
483,36
27%
Tabel 4.2 Perbandingan Benefit-cost ratio Layout
Benefit-Cost
Benefit-Cost
Ratio
Ratio
(1 tahun)
(5 tahun)
Existing layout
279,07
300
Alternatif layout 1
201,38
337,43
Alternatif layout 2
156,83
306,66
Berdasarkan pada tabel 4.1, dua pemindahan menyebabkan pengurangan momen perpindahan total terhadap layout existing. Dapat disimpulkan bahwa tujuan permasalahan telah tercapai berdasarkan tabel 4.1. Dari segi Benefit-cost ratio yang dapat dilihat pada Tabel 4.2, Benefit-cost ratio, pada jangka waktu 1 tahun didapatkan bahwa existing layout lebih baik dari alternatif layout 1 dan alternatif layout 2. Hal ini dilihat dari besar ratio existing layout sebesar 279,07 sedangkan alternatif layout 1 dan 2 adalah 201,38 dan 156,83. Untuk jangka waktu 5 tahun alternatif layout 1 adalah yang terbaik karena memiliki ratio paling besar, hal itu disebabkan oleh beban biaya material handling yang lebih kecil sehingga dampak jangka panjang pada cost saving biaya material handling yang lebih besar. Benefit-cost ratio pada kasus ini didasarkan pada biaya investasi yang terdiri dari biaya pemindahan layout dan biaya material handling per tahun. Untuk benefit didapatkan dari laba perusahaan per tahun dan tingkat suku bunga indonesia per tahun yaitu 7,5%. Keuntungan perusahaan jika menerapkan pemindahan layout alternatif 1 adalah 337,4 kali dari biaya investasi selama 5 tahun. Dari kedua pertimbangan diatas, masing-masing pertimbangan memiliki layout terbaik dari hasil perhitungannya. Tetapi dalam penelitian ini diperlukan layout terbaik dari segi perencanaannya. Perencanaan fasilitas yang baik memiliki karakteristik sebagai berikut (Tompkins, 2003): 1. Flexibility: Fasilitas harus fleksibel yang berarti dapat menangani bermacam-macam requirement tanpa harus diubah. 2. Modularity: Fasilitas dapat bekerja dengan sistem secara efisien dalam biaya operasional. 3. Upgradability: Fasilitas yang diperbaharui antara sistem peralatan dan teknologi. 4. Adaptability: Perencanaan fasilitas harus mempertimbangkan dampak jangka panjang dari siklus dan perubahan permintaan. 5. Selective operability: Perencanaan fasilitas harus mengetahui segmen-segmen operasi masing-masing fasilitas dan mempertimbangkan kemungkinan yang dapat terjadi pada perencanaan selanjutnya.
Sesuai dengan karakteristik perencanaan fasilitas yang baik, maka alternatif layout 1 dipilih menjadi final layout yang akan diimplementasikan. Hal ini karena pertimbangan mengacu pada karakteristik adaptability, alternatif layout 1 dipilih karena mengacu pada Benefit-cost ratio yang memiliki ratio terbesar dalam jangka waktu 5 tahun. Dalam karakteristik yang lain, alternatif layout 2 juga memenuhi karakteristik modularity, yaitu penurunan biaya perpindahan material handling karena momen perpindahan total berkurang. Dalam perbandingan momen perpindahan alternatif layout 2 menghasilkan efisiensi 27% dari existing layout, sedangkan alternatif layout 1 menghasilkan efisiensi sebesar 17%. Sehingga layout yang dipilih berdasarkan karakteristik perencanaan fasilitas mengacu pada kedua pertimbangan. Alternatif layout 1 telah memenuhi tujuan perbaikan yaitu meminimasi momen perpindahan.
Tempat accesories Lantai 2
MD MD MD MD
Mj-C
MC
Skiving
Mj-C
ME ME ME ME
M MjC B M-B
MF MF MF
D
B
Sewing
Cutting
M-A2
M-A3
Gudang bahan baku
M-A4
Mj-A
Mj-A
Mj-A
M-A1
M-A1
M-A1
A
C M-O
M-O
M-O
M-O
M-P
M-R
M-S
Mj-K
Mj-L
Pck
E
Kode
conveyor M-P
M-Q
M-R
M-S
Mj-I
Mj-D Mj-G M-N M-N
M-N M-N
F
conveyor
Mj-G MM
M-L
M-K
Mj-F Mj-F
M-J
M-I
M-H
Departemen
A Gudang Bahan Baku
Mj-J
Assembly
Mj-H
M-G M-G
Mj-E Mj-E
Mj-D
B C
Sewing Cutting
D
Skiving
E
Assembly
Gudang produk jadi
F Gudang Produk Jadi
: Aliran lancar : Aliran backtracking
Gambar 4.3 Final Layout 5. Kesimpulan 1. Berdasarkan tahapan penelitian yang dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa tujuan dari penelitian dalam menghasilkan tata letak perbaikan yang meminimasi momen perpindahan pada departemen produksi PT Venamon telah tercapai. Hasil dari kesimpulan dapat dilihat pada Gambar V.5 yang menunjukkan layout usulan dengan aliran backtracking yang sudah diminimasi. 2. Pemilihan layout tersebut berdasarkan alasan perbandingan total momen perpindahan dan Benefit-cost ratio antara existing layout, alternatif layout 1, alternatif layout 2. Total momen perpindahan yang dihasilkan final layout yang diambil dari alternatif layout 1 adalah 1459,6 meter per hari dan menghasilkan efisiensi sebesar 17% dari existing layout. 3. Dari analisis Benefit-cost ratio didapatkan alternatif layout terbaik yaitu alternatif layout 1 dengan ratio sebesar 337,4. Daftar Pustaka [1] Apple, J. M. (1990). Tata Letak Pabrik dan Pemindahan Bahan Edisi ke-3. Bandung: ITB. [2] Dishongh, B. E. (2003). Pokok-pokok Teknologi Struktur untuk Konstruksi Dan Arsitektur. Jakarta: Erlangga. [3] Freivalds, A., & Niebel, B. (2013). Niebel's Methods, Standards, and Work Design 13th. McGraw-Hill Higher Education. [4] Goncalves, J. F., & Resende, M. G. (2015). A biased random-key genetic algorithm for the unequal area facility layout problem. European Journal of Operational Research. [5] Heragu, S. S. (2008). Facilities Design Third Edition. CRC Press. [6] Jiang, S., Ong, S. K., & Nee, A. Y. (2014). An AR-based hybrid approach for facility layout planning and evaluation for existing shop floors. International Journal of Advanced Manufacturing Technology 72. [7] Newnan, D. G. (2004). Engineering Economic Analysis Ninth Edition. New York: Oxford University Press, Inc. [8] Prasad, H., Rajyalakshmi, & Reddy, S. (2014). A Typical Manufacturing Plant Layout Design Using CRAFT Algorithm. 12th GLOBAL CONGRESS ON MANUFACTURING AND MANAGEMENT, GCMM 2014. [9] Purnomo, H. (2004). Perencanaan dan Perancangan Fasilitas. Yogyakarta: Graha Ilmu. [10] Tompkins, J. A. (2003). Facilities Planning Third Edition. John Wiley & Sons, Inc. [11] Ulutas, B., & Islier, A. A. (2015). Dynamc facility layout problem in footwear industry. Journal of manufacturing system. [12] Wignjosoebroto, S. (2000). Tata Letak Pabrik dan Pemindahan Bahan Edisi ke-3. Surabaya: Guna Widya. [13] Y Ojaghia, A. K., Renania, N. G., & Hassana, S. A. (2015). Production Layout Optimization for Small and Medium Scale Food Industry. 12th Global Conference on Sustainable Manufacturing.
