SISTEM MANUFAKTUR BERDASARKAN SIMULASI PADA PT. DENKO WAHANA INDUSTRIES Mulia Denavi Perum Jatinegara Baru Blok FA no 29. +62 856 7580 611.
[email protected]
Prof. Bahtiar S. Abbas, Ph.D. Pembimbing Teknik Industri. Universitas Bina Nusantara.
J. Sudirwan, SE., MM Pembimbing Sistem Informasi. Universitas Bina Nusantara.
ABSTRAK
Bertujuan untuk mengurangi ketidaktepatan pengiriman pada PT. Denko Wahana Industries, dirancanglah sebuah sistem manufaktur. Sistem tersebut akan dapat mendukung proses bisnis, dalam lingkup pembuatan kontrak, penerimaan pemesanan, penjadwalan produksi, dan terakhir pengendalian proses produksi. Pertama, sistem akan menghitung batas produksi, yang digunakan untuk mendukung proses pembuatan kontrak. Kedua, sistem menghitung proses produksi, yang digunakan untuk mendukung proses penerimaan pemesanan. Selanjutnya, proses penjadwalan, akan didukung oleh perhitungan waktu mulai paling cepat yang dilakukan pada proses penerimaan pemesanan, dan perhitungan waktu mulai paling lambat. Terakhir, hasil dari penjadwalan dihitung kemudian dijadikan dispatch list, yang digunakan sebagai alat pengendali produksi. Untuk meningkatkan efisiensi waktu ketika melakukan setiap perhitungan, sistem tersebut akan diubah menjadi sebuah sistem informasi object oriented. Sistem tersebut dapat melakukan simulasi what-if untuk mendukung proses bisnis yang disebutkan sebelumnya, sehingga diharapkan, ketidaktepatan dapat berkurang. (MD) Kata kunci: Sistem manufaktur, simulasi, sistem informasi object oriented.
ABSTRACT Aiming at reduction of delivery inaccuracy in PT. Denko Wahana Industries, a manufacturing system is created. The system will be able to support business process, ranging from making contract, accepting order, production scheduling, and last but not least, able to control the production at shop floor. First, the system calculating production limit, which used to support the contract making process. Second, the system calculating finish time, which used to support the order accepting process. After that, scheduling process was supported by earliest start time calculation which done in order acceptance
process, and latest start time calculation. Last, the result of scheduling is calculated then turned into a dispatch list, which used as a production control tool. In order to increase time efficiency for doing each calculation, the system will be transformed into object oriented information system. The system will be able to give a what-if simulation to support the business process mentioned before, so hopefully, the inaccuracy will get less and less. (MD) Keywords: Manufacturing system, object oriented information system, simulation.
Pendahuluan PT. Denko Wahana Industries, perusahaan yang bergerak di bidang pengolahan metal menjadi produk pendukung, pemesanan yang diterima tidak terpenuhi sesuai dengan waktu yang dijanjikan. Hal tersebut mengakibatkan kerugian baik bagi perusahaan dan pelanggan. Masalah ini terjadi karena kurang tepatnya penjadwalan yang dilakukan dan tidak adanya fasilitas yang mampu memberikan informasi tentang kapasitas produksi perusahaan. Penjadwalan dan perhitungan kapasitas adalah masalah umum yang dihadapi oleh perusahaan manufaktur. Untuk masalah kapasitas jurnal “Understanding and using the capabilities of finite scheduling” karya Dumond, E.J. (2005) dirasa sesuai untuk dijadikan solusi pada permasalahan ini. Pada jurnal tersebut Dumond membahas tentang kegunaan finite scheduling yang mampu bukan hanya sebagai alat untuk menjadwalkan, namun mampu dijadikan alat pendukung pengambilan keputusan bagian bagian manajemen, sehingga seluruh pemesanan yang masuk dapat dipertanggung jawabkan sesuai dengan kapasitas yang dimiliki perusahaan. Untuk masalah penjadwalan, jurnal “Tri-Directional Scheduling Scheme” karya Yoosefzadeh, H.R, Tareghian, H.R. dan Farahi, M.H. (2010), merupakan dasar pengembangan solusi permsalahan penjadwalan. Pada jurnal tersebut, dijelaskan tentang kelebihan dari tri-directional scheduling, namun, dijelaskan juga beberapa jenis penjadwalan lain seperti bi-directional scheduling, forward scheduling, dan backward scheduling. Pada jurnal tersebut juga diberikan simpulan bahwa tri-directional dapat optimal pada kasus-kasus tertentu saja, sehingga untuk solusi penjadwalan pada penelitian ini, bidirectional scheduling yang akan digunakan. Pengambilan bi-directional dikarenakan penjadwalan ini memiliki hasil yang paling optimal diluar dari tri-directional, selain itu bi-directional lebih mudah diaplikasikan. Secara garis besar, tujuan penelitian ini adalah mencari solusi yang dapat menyelesaikan dan mencegah masalah ketidaktepatan pengiriman yang terjadi dan menghasilkan sistem yang mampu membantu menyelesaikan dan mencegah masalah ketidaktepatan pengiriman.
Metode Penelitian Penelitian dimulai dengan melakukan survei pada lantai produksi perusahaan dan interview dengan direktur dan manajer-manajer bagian produksi. Kemudian, hasil survei dan interview tersebut dipelajari untuk mengidentifikasikan masalah yang terjadi pada perusahaan. Dengan mengetahui permsalahan yang terjadi, dilakukan tinjauan pustaka guna menentukan solusi yang kiranya dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah yang terjadi. Masalah kemudian dirumuskan menjadi poin-poin penting guna memudahkan pencarian solusi. Pengumpulan data dilakukan dengan cara survei, observasi lapangan, dan interview dengan beberapa pekerja. Kemudian data dipelajari dan kemudian ditentukan proses-proses bisnis yang mungkin menyebabkan terjadinya permasalahan ketidaktepatan. Setelah proses bisnis yang mengakibarkan masalah ketidaktepatan terjadi ditentukan, maka diberikan suatu solusi yang mampu menyelesaikan permsalahan tersebut. Solusi permasalahan dibuat dengan mengintegrasikan kedua jurnal yang telah disebutkan dan juga beberapa sumber buku ilmiah lainnya. Adapun solusi tersebut antara lain menggunakan metode RCCP, forward scheduling, backward scheduling, dan dispatch system. Kemudian untuk mengefisienskan waktu perhitungan menggunakan metode-metode tersebut, dibuatlah sebuah sistem informasi yang mampu memberikan perhitungan-perhitungan tersebut. Sistem informasi dirancang menggunakan pendekatan berbasis object oriented.
Hasil Dan Bahasan Dari analisa data yang didapat, disimpulkan bahwa proses bisnis yang mengakibatkan ketidaktepatan pengiriman antara lain proses pembuatan kontrak, penerimaan pemesanan, penjadwalan produksi, dan pengawasan produksi.
Pembuatan Kontrak Solusi pada proses pembuatan kontrak adalah dengan memberikan informasi jumlah produksi. Adapun perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan metode RCCP. Informasi jumlah produksi yang diberikan diharapkan dapat mencegah terjadinya penerimaan kontrak yang tidak dapat dipertanggung jawabkan oleh perusahaan. Contoh perhitungan RCCP satu jenis mesin untuk solusi pada proses pembuatan kontrak adalah.
Tabel 1 Laporan RCCP mesin stamping 25T Deskripsi Bulan 1 Bulan 2
Bulan 3
(1) Jam Standar Mesin (detik) (2) Tingkat Efisiensi (Kondisi Aktual) (3) Tingkat Utilisasi (Kondisi Aktual)
5,443,200
5,443,200
5,443,200
0.95
0.95
0.95
0.70
0.70
0.70
(4) Kebutuhan Aktual (detik) (5) Kapasitas Tersedia (Rated) (1) x (2) x (3) (6) Kekurangan / Kelebihan Kapasitas = (5) - (4)
2,000,000
3,000,000
4,000,000
3,619,728
3,619,728
3,619,728
1,619,728
619,728
-380,272
Berikut ini, diberikan contoh perhitungan RCCP pada tabel yang ada diatas. Bulan 1: Hari kerja per bulan = jumlah hari kerja per minggu x jumlah minggu =6x4 = 24 hari Jam kerja per hari = jumlah shift x jam kerja =3x7 = 21 jam Jam standar mesin = hari kerja x jam kerja x jumlah mesin = 24 x 21 x 3 = 1,512 jam = 90,720 menit = 5,443,200 detik Kapasitas tersedia
= jam standar mesin x utilisasi x efisiensi = 5,443,200 x 0.70 x 0.95 = 3,619,728 detik Kekurang / kelebihan kapasitas = kapasitas tersedia – kebutuhan aktual = 3,619,728 – 2,000,000 = 1,619,728 detik Data RCCP mesin lainnya dihitung dengan menggunakan metode yang sama. Dengan menggunakan tiap data RCCP mesin, dan kemudian dengan membagi kapasitas yang tersedia dari tiap RCCP tersebut dengan total waktu produksi tiap mesin, maka akan didapatkan jumlah produksi maksimum. Berikut ini diberikan tabel hasil jumlah produksi maksimum dengan mempertimbangkan kapasitas produksi perusahaan yang tersisa.
Tipe Mesin
Tabel 2 Jumlah produksi base plate standard Batas Produksi (unit) Bulan 1
Bulan 2
Bulan 3
Mesin Stamping 110T
50,000
120,000
11,594
Mesin Stamping 63T
106,383
12,000
11,914
Mesin Stamping 25T
771,299
295,108
0
Mesin Stamping 16T
120,000
0
12,000
Mesin Tapping
79,545
14,204
19,886
Maksimum Produksi
50,000
0
0
Berikut ini, diberikan contoh perhitungan tabel batas produksi diatas. Mesin stamping 110T: Bulan 1 = sisa kapasitas mesin bulan 1 / waktu mesin = 345,000 / 6.9 = 50,000 unit Maksimum produksi: Bulan 1
= Min [batas produksi tiap mesin pada bulan 1] = Min [50,000 ; 106,383 ; 771,299 ; 120,000 ; 79,545] = 50,000 unit Pada perhitungan batas produksi, jika nilai kapasitas sudah memiliki nilai negatif, maka produksi tidak mungkin dilakukan. Sehingga menghasilkan nilai 0 unit pada jumlah batas produksi.
Penerimaan Pemesanan Solusi pada proses penerimaan pemesanan adalah dengan memberikan informasi waktu selesai suatu pemesanan. Informasi didapat dengan menggunakan metode forward scheduling yang mempertimbangkan ketersediaan mesin. Dengan mengetahui kapan waktu selesai suatu pemesanan tersebut, diharapkan seluruh pemesanan yang masuk memiliki waktu pengiriman yang dapat dipertanggung jawabkan oleh perusahaan Adapun contoh perhitungan dari penentuan waktu selesai suatu pemesanan dengan metode forward scheduling adalah.
Operasi 1
2
3
4
5
Tabel 3 Rincian proses produksi dengan metode forward scheduling Mesin Yang Nomor Tanggal Jam Tanggal Dipakai Mesin Mulai Mulai Selesai Mesin Stamping 110-A 1/20/2013 21:14 1/21/2013 110T Mesin Stamping 16-A 1/20/2013 21:14 1/21/2013 16T Mesin Stamping 25-A 1/20/2013 21:14 1/21/2013 25T Mesin Stamping 63-A 1/21/2013 03:42 1/21/2013 63T Mesin Stamping 110-A 1/21/2013 03:42 1/21/2013 110T
Jam Selesai 01:26
01:26
01:26
07:48
07:48
Mesin Tapping Mesin Tapping
6 7
T-C
1/21/2013
03:42
1/21/2013
07:54
T-A
1/21/2013
06:21
1/21/2013
09:51
Perhitungan pada rincian proses diatas hanya merupakan hasil penjumlahan waktu mulai berdasarkan ketersediaan mesin dengan waktu produksi Tetapi, ada beberapa batasan dalam melakukan penentuan waktu mulai dan waktu selesai. Batasan-batasan tersebut antara lain: 1. Waktu mulai suatu operasi harus mempertimbangkan ketersediaan mesin. 2. Waktu mulai paling cepat suatu operasi, adalah sama dengan waktu operasi sebelumnya, ditambah satu waktu baku operasi tersebut. 3. Pemilihan mesin yang digunakan, adalah mesin dengan ketersediaan paling cepat. 4. Waktu selesai suatu operasi, paling cepat sama dengan operasi sebelumnya, ditambah satu waktu baku operasi tersebut.
Penjadwalan Produksi Solusi pada proses penjadwalan adalah dengan mendukung bagian PPIC untuk melakukan penjadwalan dengan menggunakan metode bi-directional scheduling. Untuk mendukung bagian PPIC, akan diberikan informasi tentang earlieast start date dan latest start date dari tiap operasi suatu pemesanan. Dengan mengetahui kapan suatu operasi pemesanan paling cepat dilakukan dan paling lambat untuk dilakukan, diharapkan masalah kecepatan pada pengiriman dan keterlambatan pada pengiriman dapat dikurangi. Adapun contoh perhitungan untuk memberikan earliest start date sudah dilakukan pada perhitungan forward scheduling sebelumnya, dan untuk memberikan latest start date akan didapatkan dengan menggunakan perhitungan backward scheduling. Berikut ini diberikan contoh hasil perhitungan latest start date dengan menggunakan metode backward scheduling.
Tabel 4 Rincian proses produksi dengan metode backward scheduling Waktu produksi Operasi Tanggal Kirim Tanggal Mulai Jam Mulai (jam:menit:detik) 1 04:12:00 1/24/2013 1/23/2013 19:47 2
02:11:15
1/24/2013
1/23/2013
19:47
3
01:50:15
1/24/2013
1/23/2013
19:47
4
04:06:45
1/24/2013
1/23/2013
19:47
5
01:50 :15
1/24/2013
1/23/2013
19:47
6
04:12:00
1/24/2013
1/23/2013
19:47
7
03:30:00
1/24/2013
1/23/2013
20:29
Seperti forward scheduling, perhitungan backward scheduling hanya merupakan hasil pengurangan dari tanggal kirim dengan waktu produksi, namun, sama juga dengan forward scheduling, ada beberapa batasan dalam menentukan tanggal dan jam mulai. Batasan tersebut antara lain: 1. Waktu mulai operasi sebelumnya, paling lambat adalah sama dengan operasi selanjutnya, ditambah satu waktu baku operasi tersebut.
Pengendalian Produksi Solusi pada proses pengendalian produksi adalah dengan memberikan jumlah produksi yang diharapkan secara lebih rinci. Untuk memberikan jumlah produksi yang lebih rinci tersebut digunakan dispatch system. Berikut diberikan contoh hasil dispatch list yang digunakan untuk solusi proses pengendalian produksi.
Tabel 5 Dispatch list operasi 1 pada produksi base plate standard Operasi Nomor Mesin Jam Kuantitas 1
110-A
1
750
1
110-A
2
750
1
110-A
3
750
1
110-A
4
750
1
110-A
5
150
Berikut ini, diberikan contoh perhitungan untuk tabel dispatch list operasi 1 diatas. Waktu produksi = 23.59 – 19.47 = 4 jam 12 menit Waktu baku produksi = waktu produksi / (kuantitas x penyesuaian defect) = 4 jam 12 menit / (3,000 x 105%) = 15,120 detik / 3,150 = 4.8 detik Jam 1: Kuantitas = waktu tersedia / waktu baku produksi = 1 jam / 4.8 detik = 3,600 detik / 4.8 detik = 750 unit Jumlah jam pada tabel dispatch list, merupakan lama produksi yang dilakukan, dihitung dari waktu suatu operasi mulai hingga operasi selesai. Pada tabel 4, operasi 1 memiliki waktu produksi 4 jam 12 menit. Sehingga tabel dispatch list memiliki 5 jam pada pembuatannya.
Applikasi Solusi yang diberikan diatas kemudian dijadikan sistem informasi guna meningkatkan efisiensi waktu untuk perhitungan yang dilakukan. Berikut user interface dari hasil perancangan sistem informasi dari solusi yang telah dibuat.
Gambar 1 Window kontrak
Gambar 2 Window order
Gambar 3 Window jadwal produksi
Gambar 4 Window worksheet
Simpulan dan Saran Simpulan Berdasarkan solusi dan perancangan sistem yang dibuat, didapatkan beberapa kesimpulan. Kesimpulan tersebut antara lain: 1. Solusi pada proses pembuatan kontrak adalah dengan memberikan informasi jumlah produksi yang mempertimbangkan kapasitas perusahaan, sehingga penerimaan kontrak dapat dipertanggung jawabkan. Perhitungan jumlah produksi dilakukan berdasarkan kapasitas yang dihitung dengan menggunakan metode RCCP. Peningkatan efisiensi waktu yang dihasilkan dengan menggunakan sistem dibandingkan dengan menghitung manual rata-rata sekitar 6-12 menit. Dalam persentase, peningkatan efisiensi waktu yang terjadi berkisar 600% hingga 1000%. 2. Solusi pada proses penerimaan permintaan adalah dengan memberikan informasi tanggal selesai produksi yang mempertimbangkan ketersediaan mesin, sehingga janji pengiriman dapat dipertanggung jawabkan. Proses perhitungan tanggal selesai dilakukan dengan menggunakan metode forward scheduling. Selain memberikan informasi tanggal selesai, diberikan juga fasilitas untuk mengetahui informasi jumlah produksi berdasarkan tanggal selesai yang diinginkan. Peningkatan efisiensi waktu dengan menggunakan sistem dibandingkan dengan menghitung manual rata-rata sekitar 4-10 menit. Dalam persentase peningkatan terjadi berkisar 400% hingga 600%. 3. Solusi pada proses penjadwalan produksi adalah dengan memberikan informasi earliest start date dan latest start date yang dihitung menggunakan metode forward scheduling dan backward scheduling. Informasi ini diberikan untuk mendukung dibuatnya penjadwalan dengan metode bidirectional scheduling yang diharapkan mampu menjadwalkan lebih efektif dan efisien, dibandingkan proses penjadwalan pada sistem berjalan. Efisiensi waktu antara perhitungan manual untuk mencari earliest start date dan latest start date antara menggunakan sistem dibandingkan
4.
dengan menghitung manual adalah sekitar 3-7 menit. Dalam persentase, peningkatan efisiensi waktu yang terjadi berkisar 300% hingga 700%. Solusi pada proses pengendalian produsi dilakukan dengan memberikan informasi jumlah produksi yang harus dicapai, pada tiap proses operasi produksi dan tiap jam produksi. Informasi ini digunakan untuk mendukung bagian produksi dalam mengambil keputusan ketika mengendalikan produksi agar sesuai dengan jadwal. Peningkatan efisiensi waktu antara menghitung manual dengan menggunakan sistem rata-rata sekitar 2-3 menit. Dalam persentase, peningkatan efisiensi yang terjadi berkisar 200250%.
Saran Dari perancangan, dan implementasi sistem, diberikan beberapa saran untuk mengoptimalkan penggunaan sistem. Saran tersebut antara lain: 1. Untuk pengembangan dapat ditambahkan variabel bahan baku dan tenaga kerja, agar sistem dapat melakukan proses penjadwalan lebih sesuai dengan keadaan aktual. 2. Untuk pengembangan dapat dibuat suatu sistem penjadwalan, dimana tidak diperlukan aktor melakukan penjadwalan secara manual. Melainkan sistem akan memberikan hasil penjadwalan yang optimal, berdasarkan variabel-variabel yang mempengaruhi proses penjadwalan. 3. Untuk pengembangan dapat dibuat suatu sistem, yang mampu memberikan informasi biaya untuk proses pengendalian produksi. Sehingga dapat diketahui oleh bagian produksi, apakah sebaiknya dilakukan lembur untuk menjaga produksi sesuai jadwal, atau tidak. 4. Untuk pengembangan dapat dibuat suatu sistem manajemen, yang mampu memberikan suatu diagram untuk mendukung pengambilan keputusan, berdasarkan data-data yang tersimpan pada database.
Referensi Barker, R.M., Dos Santos, L.B., Holsapple, C.W., Wagner, W.P., & Wright A.L. (2001). Tools for building Information System dalam Salvendy, G.(ed.) Handbook of Industrial Engineering : Technology and Operations Management. 3rd Ed, pp65-109. New York : John Wiley & Sons, Inc. Baroto, T. (2002). Perencanaan dan Pengendalian Produksi. Bogor: Ghalia Indonesia. Cudney, E., Armendariz, L., & Mehta, M. (2009). Ask The Expert. ProQuest. 41(9). 57. Condotta, A., Knust, S., & Shakhlevich, N.V. (2010). Parallel Batch Scheduling of Equal-Lenght Job With Release And Due Dates. J Sched. 2010 (13). 463-477. Dumond, E.J. (2005). Understanding And Using The Capabilities of Finite Scheduling. Industrial Management & Data System. 105 (4). 506-526. Gaspersz, V. (2001). Production Planning and Inventory Control. (Edisi 2). Jakarta : Gramedia Pustaka Utama. Guan, L., Hansen, D.R., and Mowen M.M. (2009), Cost Management. (6th edition). Mason : SouthWestern Cengage Learning Heizer, J., & Render, B. (2006). Manajemen Operasi. (Edisi 7). Jakarta : Salemba Empat. Madura, J. (2001), Pengantar Bisnis Buku 1. (Edisi 2). Jakarta : Salemba Empat. Masahiro A., Masahiko F., & Ichiro I. (2003). An Optimatization - Oriented Simulation Based Job Shop Scheduling Method with Four Parameter Using Pattern Search. JSME International Journal. 46 (1). 81-87. Montgomery, D.C. (2009). Statistical Quality Control : A Modern Introduction, International Student Version. (6th edition). Hoboken : John Wiley & Sons, Inc. O’Brien, J.A. (2005). Pengantar Sistem Informasi. (Edisi 12). Jakarta : Salemba Empat. Pinedo, M.L. (2008), Scheduling Theory, Alghoritm, and System. (3rd edition). New Jersey : Prentice Hall. Regan, E.A., & O'Connor, B.N. (2002). End User Information Systems. (2nd edition). New Jersey : Prentice Hall. Stevenson, W.J. (2009). Operation Management. (10th edition). New York : McGraw-Hill. Sutalaksana, I., Anggawisastra, R., & Tjakraatmadja, J.H. (1979). Teknik Tata Cara Kerja. Bandung : ITB.
Tseng, M.M., & Jiao, J.X. (2001). Mass Customization dalam Salvendy, G.(ed.) Handbook of Industrial Engineering : Technology and Operations Management. 3rd Ed, pp684-709. New York : John Wiley & Sons, Inc. Turban, E., Aronson, J.E., & Liang T.P. (2005). Decision Support System and Intelligent System Jilid 1. (7th edition). Yogyakarta : Penerbit Andi. Wignjosoebroto, S. (2003). Pengantar Teknik dan Manajemen Industri. (Edisi 3). Surabaya : Widya Guna. Williamson, I.R. (2003). Optimize Your Job Shop's Capacity. Forming & Fabricating. 10 (12). 35-40. Yoosefzadeh, H.R., Tareghian, H.R., & Farahi, M.H. (2010). Tri-Directional Scheduling Scheme : Theory and Computation. J Math Model Algor. 2010 (9). 357-373.
Riwayat Penulis Mulia Denavi lahir di Jakarta pada 5 februari 1990.Penulis menamatkan pendidikan tingkat dasarnya pada SDN Rawa Bunga 01 Jakarta, pendidikan tingkat menengah pada SMP 62 Jakarta, dan pendidikan tingkat tinggi pada SMA 54 Jakarta. Penulis saat ini ada pada tahap terakhir dalam menempuh pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang sistem informasi dan teknik industri.
