Defenisi Line Balancing
Line Balancing adalah serangkaian stasiun kerja (mesin dan peralatan) yang dipergunakan untuk pembuatan produk. Line balancing biasanya terdiri dari sejumlah area yang dinamakan stasiun kerja yang ditangani oleh seorang atau lebih operator dan kemungkinan ditangani dengan menggunakan bermacam-macam alat. Adapun tujuan utama dalam menyusun line balancing adalah untuk membentuk dan menyeimbangkan beban kerja yang dialokasikan pada tiap-tiap stasiun kerja. Jika tidak dilakukan keseimbangan seperti ini maka akan mengakibatkan ketidakefisienan kerja di beberapa stasiun kerja, dimana antara stasiun kerja yang satu dengan stasiun kerja yang lain memiliki beban kerja yang tidak seimbang. Pembagian pekerjaan ini disebut production-line balancing, assembly line balancing.
Penyeimbangan mesin-mesin yang dipakai pada prosesperakitan harus dilakukan. Demikian juga di dalam membeli dan merancang mesin-mesin yang memiliki kapasitas yang diperlukan.selain itu, penyeimbangan mesin-mesin yang dipakai baik itu dalam penggunaan dua mesin untuk mendapatkan kapasitas yang dibutuhkan maupun memperlambat mesin-mesin yang bekerja terlalu cepat atau menghidupkan atau mematikan mesin secara terputus-putus, dan lain-lain perlu dilakukan.
Area kerja atau stasiun kerja yang ditangani seorang atau lebih operator dengan berbagai alat akan mengerjakan elemen kerja ketika unit produk melewati stasiun kerjanya. Jadi, dalam proses pengerjaan suatu produk, semua stasiun kerja terlibat dan item yang mengalami pengerjaan akan bertambah lengkap pada setiap stasiun yang dilaluinya.
Waktu yang dibutuhkan dalam menyelesaikan pekerjaan pada masing-masing stasiun kerja biasanya disebut service times atau station time. Dimana waktu siklus biasanya sama dengan waktu waktu stasiun kerja yang paling besar. Waktu menganggur terjadi jika dari stasiun pekerjaan yang ditugaskan padanya membutuhkan waktu yang sedikit daripada waktu siklus yang diberikan.
Lini produksi adalah penempatan area-area kerja dimana operasi-operasi diatur secara berurutan dan material bergerak secara kontinu melalui operasi yang terangkai seimbang.
Menurut karakteristik proses produksi, lini produksi terbagi atas:
1. Lini fabrikasi
Lintasan produksi yang terdiri atas sejumlah operasi perakitan yang bersifat membentuk atau merubah bentuk benda kerja.
2. Lini perakitan
Lintasan produksi yang terdiri atas sejumlah operasi perakitan yang terjadi pada beberapa stasiun kerja dan digabungkan menjadi benda assembly atau subassembly.
Beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dari perencanaan lini produksi yang baik adalah sebagai berikut:
1. Jarak perpindahan material yang minim diperoleh dengan mengatur dan tempat kerja.
2. Aliran benda kerja (material), mencaku[ gerakan dari benda kerja yang kontinu. Alirannya diukur dengan kecepatan produksi dan bukan oleh jumlah spesifik.
3. Pembagian tugas terbagi secara merata yang disesuaikan dengan keahlian masing-masing pekerja sehingga pemanfaatan tenaga kerja lebih efisien.
4. Pengerjaan operasi yang serentak yaitu setiap operasi dikerjakan pada saat yang sama di seluruh lintasan produksi.
5. Pengaturan tugas terbagi secara merata yang disesuaikan dengan keahlian masing-masing pekerja sehingga pemanfaatan tenaga kerja lebih efisien.
6. Gerakan benda kerja tetap sesuai dengan set-up dari lintasan dan bersifat tetap.
7. Proses memerlukan waktu yang minimum.
Persyaratan yang harus diperhatikan untuk menunjang kelangsungan lintasan produksi antara lain sebagai berikut :
1. Pemerataan distribusi kerja yang seimbang di setiap stasiun kerja yang terdapat di dalam suatu lintasan produksi fabrikasi atau suatu lintasan perakitan yang bersifat manual.
2. Pergerakan aliran benda kerja yang kontinu pada kecepatan yang seragam. Alirannya tergantung pada waktu operasi.
3. Arah aliran material harus tetap sehingga memperkecil daerah penyebaran dan mencegah timbulnya atau setidak-tidaknya mengurangi waktu menunggu karena keterlambatan benda kerja.
4. Produksi yang kontinu guna menghindari adanya penumpukan benda kerja di lain tempat sehingga diperlukan aliran benda kerja pada lintasan produksi secara kontinu.
Aliran Aliran proses produksi suatu departemen ke departemen yang lainnya membutuhkan waktu proses produk tersebut. Apabila terjadi hambatan atau ketidakefisieanan dalam suatu departemen akan mengakibatkan tidak lancarnya aliran material ke departemen akan mengakibatkan tidak lancarnya aliran material ke departemen berikutnya, sehingga terjadi waktu menunggu dan penumpukan material.
Dalam upaya menyeimbangkan lini produksi maka tujuan utama yang ingin dicapai adalah mendapatkan tingkat efisiensi yang tinggi bagi setiap departemen dan berusaha memenuhi rencana produksi yang telah ditetapkan, sehingga diupayakan untuk memenuhi perbedaan waktu kerja antardepartemen dan memperkecil waktu tunggu.
Konsep kesetimbangan lini produksi sangat cocok diterapkan untuk perusahaan bertipe produksi massal. Pada produksi massal, penyeimbangan lintasan ini akan sangat bermanfaat. Pada produksi massal, penurunan sedikit waktu siklus produksi akan memberikan penghematan besar dalam biaya produksi. Lini produksi yang seimbang, berarti tidak ada operasi-operasi yang menganggur, juga akan memberikan efisiensi yang bermuara pada optimalitas biaya produksi.
Pada produksi massal, lini produksi yang seimbang juga akan memudahkan penyiapan fasilitas dan bahan-bahan pembantu. Beberapa perusahaan mengimplementasikan kesetimbangan lintasan ini secara maksimal, disertai dengan pemasangan konveyer.
Keseimbangan lini atau dikenal juga dengan istilah Line Balancing merupakan suatu metode penugasan sejumlah pekerjaan kedalam stasiun-stasiun kerja yang saling berkaitan dalam suatu lintasan produksi sehingga setiap stasiun kerja memiliki waktu kerja (beban kerja ) yang tidak melebihi waktu siklus dari stasiun kerja tersebut. Keterkaitan sejumlah pekerjaan dalam suatu lintasan produksi harus dipertimbangkan dalam menentukan pembagian pekerjaan kedalam masing-masing stasiun kerja Hubungan atau saling keterkaitan antara satu pekerjaan dengan pekerjaan lainnya digambarkan dalam suatu diagram yang disebut Precedence Diagram atau diagram pendahuluan, sedangkan hubungan itu disebut Precedence Job atau Precedence Network. Dalam suatu perusahaan yang memiliki tipe produksi massa, yang melibatkan sejumlah besar komponen yang harus dirakit, perencanaa produksi memegang peranan yang penting dalam membuat penjadwalan produksi (production schedule) terutama dalam masalah pengaturan operasi-operasi atau penugasan kerja yang harus dilakukan.
Lini produksi adalah penenempatan area-area kerja dimana operasi-operasi diatur secara berurutan dan material bergerak secara kontinu melalui operasi
Sedangkan waktu yang tersedia pada masing-masing stasiun kerja disebut waktu siklus. Aliran proses produksi suatu departemen ke departemen lainnya membutuhkan waktu proses (waktu siklus) produk tersebut. Apabila terjadi hambatan atau ketidakefisienan dalam suatu departemen akan mengakibatkan tidak lancarnya aliran material ke departemen berikutnya, sehingga terjadi waktu menunggu (delay time) dan penumpukan material (material in process storage).
Konsep keseimbangan lintasan produksi sangat cocok diterapkan untuk perusahaan bertipe produksi massal. Pada produksi massal, penyeimbangan lintasan ini akan sangat bermanfaat. Pada produksi massal, penurunan sedikit waktu siklus produksi akan memberikan penghematan besar dalam biaya produksi. Lintasan produksi yang seimbang, berarti tidak ada operasi-operasi yang menganggur (idle), juga akan memberikan efisiensi yang bermuara pada optimalitas biaya produksi.
Keseimbangan lintasan, proses penyusunannya bersifat teoritis. Dalam pabrik persyaratan di atas mutlak dijadikan dasar pertimbangan. Kriteria umum keseimbangan lintasan produksi adalah memaksimumkan efisiensi atau meminimumkan balance delay. Tujuan pokok dari penggunaan metode ini adalah untuk mengurangi atau meminimumkan waktu menganggur (idle time) pada lintasan yang ditentukan oleh operasi yang paling lambat.
Tujuan perencanaan keseimbangan lintasan adalah mendistribusikan unit-unit kerja atau elemen-elemen kerja pada setiap stasiun kerja agar waktu menganggur dari stasiun kerja pada suatu lintasan produksi dapat ditekan seminimal mungkin, sehingga pemanfaatan dari peralatan maupun operator dapat digunakan semaksimal mungkin.
Pembuatan suatu produk pada umumnya dilakukan melalui beberapa tahapan proses produksi pada beberapa departemen berupa aliran proses produksi. Aliran proses produksi disini adalah yang diperlukan untuk memindahkan elemen-elemen produksi, seperti bahan atau material, part, dan lain-lain, mulai dari awal proses sampai produk yang dikehendaki bisa melalui lintasan produksi.
Lintasan perakitan (assembly line) adalah sebuah lintasan produksi yang mana material atau bahan bergerak secara kontinu dalam tingkat rata-rata seragam pada seluruh urutan stasiun kerja dimana pekerjaan perakitan dilakukan. Lintasan perakitan akan menjadi bagian utama dari manufacturing dan operasi perakitan, walaupun pekerjanya mungkin digantikan oleh robot. Pengaturan kerja sepanjang lintasan perakitan akan bervariasi sesuai ukuran produk yang akan dirakit, kebutuhan proses pendahuluan, ketersediaan ruang, elemen pengerjaan dan kondisi pengerjaan, yang akan dikenakan pada job.
Bila idle dari lintasan perakitan sangat tinggi, perlu dilakukan penyeimbangan sempurna dari lintasan perakitan dengan menggabungkan elemen-elemen kerja menjadi beberapa stasiun kerja sampai waktu pengerjaan tiap stasiun kerja relatif sama. Waktu siklus adalah jumlah waktu masing-masing elemen untuk memproduksi satu unit produk pada kondisi operator normal dalam melakukan tugas atau kerja.
Tujuan perencanaan keseimbangan lintasan adalah mendistribusikan unit-unit kerja atau elemen-elemen kerja pada setiap stasiun kerja agar waktu menganggur dari stasiun kerja pada suatu lintasan produksi dapat ditekan seminimal mungkin, sehingga pemanfaatan dari peralatan maupun operator dapat digunakan semaksimal mungkin.
Untuk dapat memilih dan menentukan metode yang tepat dalam penyeimbangan lintasan perakitan perlu dikembangkan metode analisis guna mengetahui performansi masing-masing metode yang ada terhadap karakteristik pengerjaan perakitan, sehingga akan dapat ditentukan metode penyusunan stasiun kerja yang paling efisien dan pertimbangan kelebihan dan kekurangan untuk tiap metode.
Istilah-istilah Dalam Line Balancing
Sebelum membahas mengenai oprasional dari metode-metode dalam line balancing, perlu dipahami terlebih dahulu beberapa istilah yang lazim digunakan dalam line balancing.
1. Precedence diagram.
Precedence diagram merupakan gamabaran secara grafis dari urutan operasi kerja, serta ketergantungan pada operasi kerja lainnya yang tujuannya untuk memudahkan pengontrolan dan perencanaan kegiatan yang terkait di dalamnya.
2. Assemble product
Assemble productadalah yang melewati urutan work stasiun kerja di mana setiap work stasiun (WS) memberikan proses tertentu hingga selesai menjadi produk akhir pada perakitan akhir.
3. Work elemen (elemen kerja/operasi)
Merupakan bagian dari seluruh proses perakitan yang dilakukan.
4. Waktu operasi (Ti)
Waktu operasi (Ti) adalah waktu standar untuk menyelesaikan suatu operasi.
5. Work stasiun (WS)
Work stasiun (WS) adalah tempat pada lintasan perakitan dimana proses perakitan dilakukan. Setelah menentukan interval waktu siklus.
6. Cycle time (CT)
Waktu Siklus merupakan waktu yang diperlukan untuk membuat satu unit produk per satu stasiun. Apabila waktu produksi dan target produksi telah ditentukan, maka waktu siklus dapat diketahui dari hasil bagi wktu produksi dan target produksi. Dalam menrancangan keseimbangan lintasan produksi untuk sejumlah produksi tertentu, waktu siklus harus sama atau lebih kecil dari waktu operasi terbesar yang merupakan penyebab terjadinya bottle neck (kemacetan) dan waktu siklus juga harus sama atau lebih kecil dari jam kerja efektif per hari dibagi dari jumlah produksi per hari.
7. Station time (ST)
Station time (ST) jumlah waktu dari elemen kerja yang dilakukan pada suatu stasiun kerja yang sama.
8. Idle time (I)
Idle time (I) merupakan selisih (perbedaan) antara cycle time (CT) dan stasiun time (ST) atau CT dikurangi ST.
9. Balance delay (D)
Sering disebut balancing loss, adalah ukuran dari ukuran ketidakefisienan lintasan yang dihasilakn dari waktu menganggur sebenarnya yang disebabkan karena pengalokasian yang kurang sempurna di antara stasiun-stasiun kerja. Balance delay ini dinyatakan dalam prosentase.
10. Line eficiency (LE)
Line eficiency (LE) adalah rasio dari total waktu di stasiun kerja dibagi dengan waktu siklus dikalikan jumlah stasiun kerja.
11. Smoothies index (SI)
Smoothies index (SI) adalah suatu indeks yang menunjukkan kelancaran relatif dari penyeimbangan lintasan perakitan tertentu.
12. Output product (Q)
Output product (Q) adalah jumlah waktu efektif yang tersedia dalam suatu periode dibagi dengan cycle time.
Pengalokasian elemen-elemen pada stasiun-stasiun kerja dibatasi oleh dua kendala utama, yaitu:
1. Precedence Constraint
Dalam proses assembling ada dua kondisi yang biasanya muncul. Pertama, tidak ada ketergantungan dari komponen- komponen dalam proses pengerjaannya. Jadi setiap komponen mempunyai kesempatan untuk dilaksanakan pertama kali. Dengan kata lain tidak ada precedence untuk setiap item. Batasan praktisnya adalah bahwa hanya ada satu dari komponen-komponen ini yang dikerjakan pertama kali dan di sini dibutuhkan prosedur penyeleksian untuk menentukan prioritas. Kedua, apabila satu komponen telah dipilih untuk diassembling, urutan untuk mengassembling komponen lain telah dimulai. Di sini dinyatakan batasan precedence untuk pengerjaan komponen- komponen. Ada beberapa cara untuk menggambarkan kondisi precedence di atas. Alat atau cara paling efektif untuk menggambarkan kondisi ini adalah dengan menggunakan diagram precedence. Maksud dari diagram ini adalah untuk menggambarkan situasi lintasan kerja yang nyata dalam bentuk diagram.
2. Zoning Constraint
Selain Precedence Constraint, pengalokasian elemen-elemen kerja pada stasiun-stasiun kerja juga dibatasi oleh Zoning constraint yang menghalangi atau mengharuskan pengelompokan elemen kerja tertentu pada stasiun tertentu. Zoning constraint yang negatif menghalangi pengelompokan elemen kerja pada stasiun yang sama, sebagai contoh pengelompokan pada satu stasiun kerja yang sulit. Sebaliknya Zoning constraint yang positif menghendaki pengelompokan elemen-elemen pada satu stasiun sebagai alasan untuk penggunaan peralatan yang mahal.
Pendefenisian Masalah Line Balancing
Dalam lintas perakitan produksi sebuah produk biasanya ada sejumlah k elemen kerja. Untuk masing-masing elemen kerja dibutuhkan waktu proses selama t ( k = 1,2,…..., k) dan total waktu yang dibutuhkan untuk merakit
Beberapa Teknik Line Balancing
Untuk menyeimbangkan lintasan perakitan, ada beberapa teori yang dikemukakan oleh para ahli yang meneliti bidang ini. Metode ini secara garis besar dibagi dalam 2 bagian yaitu:
1. Pendekatan analitis
2. Pendekatan heuristik
Pada awalnya teori-teori line balancing dikembangkan dengan pendekatan matematis yang akan memberikan solusi optimal, tapi lambat laun akhirnya para ahli yang meneliti bidang ini mulai menyadari bahwa pendekatan secara sistematis tidak ekonomis. Memang semua problem dapat dipecahkan secara metematis akan tetapi usaha yang dilakukan untuk perhitungan terlalu besar. Sudah banyak usaha yang dilakukan para ahli matematik untuk memberikan alternatif baru tetapi tidak ada yang dapat mengurangi jumlah perhitungan pada tingkat yang dapat diterima. Hal tersebut membuat para ahli mengembangkan teori heuristik. Metode ini didasarkan atas pendekatan matematis dan akal sehat.
Batasan heuristik menyatakan pendekatan trial dan error dan teknik ini memberikan hasil yang secara matematis belum optimal, tetapi cukup mudah untuk memakainya. Usaha yang dikeluarkan untuk perhitungan agar mendapatkan solusi yang optimal seringkali sangat besar dan sangat riskan apabila data yang dimasukkan tidak akurat. Pendekatan heuristik merupakan suatu cara yang praktis, mudah dimengerti dan mudah diterapkan. Untuk mendapatkan gambaran yang lebih lengkap berikut ini diberikan beberapa model analitis dan model heuristik untuk penyeimbangan lintasan perakitan.
1. Pendekatan Analitis
Penyeimbangan lintasan perakitan dengan pendekatan analitis terbagi atas:
a. Metode 0-1 (zero-one)
Kita dapat melihat model 0-1 yang dikemukakan oleh Patterson dan Albracht untuk memberikan bentuk matematis yang tepat bagi problem penyeimbangan line balancing, maka kita dapat meggunakan notasi :
C : waktu siklus
tk : waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan elemen k, k= 1,2,3,…,k
Sk(Pk) : subset dari semua elemen kerja yang harus didahului
Wi : subset dari demua elemen kerja yang ditugasi pada stasiun kerja I
M : batas-batas dari jumlah stasiun kerja
Xki : 1, jika elemen ditugaskan pada stasiun 1
b. Metode Helgeson dan Birnie
Nama yang populer ini adalah metode bobot posisi (Potitional-Weight Technique). Metode ini sesuai dengan namanya dikemukakan oleh Helgeson dan Birnie. Langkah-langkah dalam metode ini adalah sebagai berikut:
1. Buat precedence diagram untuk setiap proses.
2. Tentukan bobot posisi untuk masing-masing elemen kerja yang berkaitan dengan waktu operasi untuk waktu pengerjaan yang terpanjang mulai dari operasi permulaan hingga sisa operasi sesudahnya.
3. Membuat rangking tiap elemen pengerjaan berdasarkan bobot posisi langkah kedua. Pengerjaan yang mempunyai bobot terbesar diletakkan pada rangking pertama.
4. Tentukan waktu siklus (CT).
5. Pilih elemen operasi dengan bobot tertinggi, alokasikan ke suatu stasiun kerja. Jika masih layak (waktu stasiun < CT ), alokasikan operasi dengan bobot tertinggi berikutnya, namun alokasi ini tidak boleh membuat waktu siklus > CT.
6. Bila alokasi suatu elemen operasi membuat waktu stasiun > CT, maka sisa waktu ini ( CT - ST ) dipenuhi dengan alokasi elemen operasi dengan bobot paling besar dan penambahannya tidak membuat ST > CT.
7. Jika elemen operasi yang jika dialokasikan untuk membuat ST < CT suda tidak ada, kembli ke langkah 5. (Perencanaan dan Pengendalian Produksi oleh Teguh Baroto)
2. Pendekatan Heuristik
a. Metode Region Approach
Metode ini dikenal juga dengan nama metode Region Approach. Metode ini dikembangkan untuk mengatasi kekurangan metode bobot posisi. Metode ini tetap tidak akan menghasilkan solusi optimal, tetapi solusi yang dihasilkannya sudah cukup baik dan mendekati optimal. Pada prinsipnya, metode ini berusaha membebankan terlebih dahulu pada operasi yang memiliki tanggung jawab keterdahuluan yang besar. Bedworth menyebutkan bahwa kegagalan metode bobot posisi adalah mendahulukan operasi dengan waktu operasi terbesar daripada operasi dengan waktu operasi yang tidak terlalu besar.
Dalam metode ini diagram precedence dengan elemen-elemennya dikelompokkan dalam sejumlah kolom. Semua elemen yang bergabung dalam sebuah kolom independen karenanya bisa dipermutasikan di antara mereka dalam berbagai cara tanpa melanggar kaidah precedence. Elemen-elemen juga bisa ditransfer dari satu kolom ke kolom lain di kanannya tanpa mengubah precedence dengan menjaga permutabilitas dalam kolom yang baru.
Adapun langkah-langkah yang dilakukan untuk menyelesaikan persoalan adalah sebagai berikut:
1. Buat diagaram precedence dari persoalan yang dihadapi.
2. Kelompokkan daerah precedence dari kiri ke kanan dalam bentuk kolom-kolom.
3. Gabungkan elemen-elemen dalam daerah precedence yang paling kiri dalam berbagai cara dan ambil hasil gabungan terbaik yang hasilnya sama atau hampir sama dengan waktu siklus.
4. Apabila ada elemen-elemen yang belum tergabung dan jumlahnya kecil dari C lanjutkan menggabungkan dengan elemen di daerah precedence di kanannya dengan memperhatikan batasan precedence .
b. Metode Integer
Perakitan terdiri dari rangkaian stasiun kerja kumpulan dari tugas yang dinyatakan berdasarkan rangkaian tugas-tugas. Masalah dalam pemilihan dan pengelompokan subjek pada rangkaian ini terdiri atas rangkaian stasiun kerja yang diberikan berdasarkan langkah-langkah produksi atau pemaksimalan rata-rata produksi diberikan berdasarkan jumlah stasiun kerja yang biasanya dalam lintasan perakitan.
Keterkaitan dan kompleksitas berdasarkan masalah line balancing diselesaikan dengan metode reset operasi. Ketika perancangan dirancang pada garis lurus, umumnya berhubungan dengan Traditional Line Balancing Problem (TLBP). Jika waktu proses untuk tiap tugas diasumsikan tetap, kita akan memperoleh deterministik dari permasalahan tersebut yang berhubungan pada Deterministik Traditional Line Balancing Problem (DTLBP)
Konsesus umum terlihat dari sudut praktis, versi dari masalah ini telah terselesaikan jika waktu proses dari masing-masing tugas diketahui dalam bentuk variabel. Versi dari masalah Line Balancing sangat kompleks, prosedur pemecahan dikembangkan untuk masalah ini bergantung kepada probabilitas distribusi normal yang digunakan mewakili waktu proses acak algoritma.
Line Balancing adalah serangkaian stasiun kerja (mesin dan peralatan) yang dipergunakan untuk pembuatan produk. Line balancing biasanya terdiri dari sejumlah area yang dinamakan stasiun kerja yang ditangani oleh seorang atau lebih operator dan kemungkinan ditangani dengan menggunakan bermacam-macam alat. Adapun tujuan utama dalam menyusun line balancing adalah untuk membentuk dan menyeimbangkan beban kerja yang dialokasikan pada tiap-tiap stasiun kerja. Jika tidak dilakukan keseimbangan seperti ini maka akan mengakibatkan ketidakefisienan kerja di beberapa stasiun kerja, dimana antara stasiun kerja yang satu dengan stasiun kerja yang lain memiliki beban kerja yang tidak seimbang. Pembagian pekerjaan ini disebut production-line balancing, assembly line balancing.
Penyeimbangan mesin-mesin yang dipakai pada prosesperakitan harus dilakukan. Demikian juga di dalam membeli dan merancang mesin-mesin yang memiliki kapasitas yang diperlukan.selain itu, penyeimbangan mesin-mesin yang dipakai baik itu dalam penggunaan dua mesin untuk mendapatkan kapasitas yang dibutuhkan maupun memperlambat mesin-mesin yang bekerja terlalu cepat atau menghidupkan atau mematikan mesin secara terputus-putus, dan lain-lain perlu dilakukan.
Area kerja atau stasiun kerja yang ditangani seorang atau lebih operator dengan berbagai alat akan mengerjakan elemen kerja ketika unit produk melewati stasiun kerjanya. Jadi, dalam proses pengerjaan suatu produk, semua stasiun kerja terlibat dan item yang mengalami pengerjaan akan bertambah lengkap pada setiap stasiun yang dilaluinya.
Waktu yang dibutuhkan dalam menyelesaikan pekerjaan pada masing-masing stasiun kerja biasanya disebut service times atau station time. Dimana waktu siklus biasanya sama dengan waktu waktu stasiun kerja yang paling besar. Waktu menganggur terjadi jika dari stasiun pekerjaan yang ditugaskan padanya membutuhkan waktu yang sedikit daripada waktu siklus yang diberikan.
Lini produksi adalah penempatan area-area kerja dimana operasi-operasi diatur secara berurutan dan material bergerak secara kontinu melalui operasi yang terangkai seimbang.
Menurut karakteristik proses produksi, lini produksi terbagi atas:
1. Lini fabrikasi
Lintasan produksi yang terdiri atas sejumlah operasi perakitan yang bersifat membentuk atau merubah bentuk benda kerja.
2. Lini perakitan
Lintasan produksi yang terdiri atas sejumlah operasi perakitan yang terjadi pada beberapa stasiun kerja dan digabungkan menjadi benda assembly atau subassembly.
Beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dari perencanaan lini produksi yang baik adalah sebagai berikut:
1. Jarak perpindahan material yang minim diperoleh dengan mengatur dan tempat kerja.
2. Aliran benda kerja (material), mencaku[ gerakan dari benda kerja yang kontinu. Alirannya diukur dengan kecepatan produksi dan bukan oleh jumlah spesifik.
3. Pembagian tugas terbagi secara merata yang disesuaikan dengan keahlian masing-masing pekerja sehingga pemanfaatan tenaga kerja lebih efisien.
4. Pengerjaan operasi yang serentak yaitu setiap operasi dikerjakan pada saat yang sama di seluruh lintasan produksi.
5. Pengaturan tugas terbagi secara merata yang disesuaikan dengan keahlian masing-masing pekerja sehingga pemanfaatan tenaga kerja lebih efisien.
6. Gerakan benda kerja tetap sesuai dengan set-up dari lintasan dan bersifat tetap.
7. Proses memerlukan waktu yang minimum.
Persyaratan yang harus diperhatikan untuk menunjang kelangsungan lintasan produksi antara lain sebagai berikut :
1. Pemerataan distribusi kerja yang seimbang di setiap stasiun kerja yang terdapat di dalam suatu lintasan produksi fabrikasi atau suatu lintasan perakitan yang bersifat manual.
2. Pergerakan aliran benda kerja yang kontinu pada kecepatan yang seragam. Alirannya tergantung pada waktu operasi.
3. Arah aliran material harus tetap sehingga memperkecil daerah penyebaran dan mencegah timbulnya atau setidak-tidaknya mengurangi waktu menunggu karena keterlambatan benda kerja.
4. Produksi yang kontinu guna menghindari adanya penumpukan benda kerja di lain tempat sehingga diperlukan aliran benda kerja pada lintasan produksi secara kontinu.
Aliran Aliran proses produksi suatu departemen ke departemen yang lainnya membutuhkan waktu proses produk tersebut. Apabila terjadi hambatan atau ketidakefisieanan dalam suatu departemen akan mengakibatkan tidak lancarnya aliran material ke departemen akan mengakibatkan tidak lancarnya aliran material ke departemen berikutnya, sehingga terjadi waktu menunggu dan penumpukan material.
Dalam upaya menyeimbangkan lini produksi maka tujuan utama yang ingin dicapai adalah mendapatkan tingkat efisiensi yang tinggi bagi setiap departemen dan berusaha memenuhi rencana produksi yang telah ditetapkan, sehingga diupayakan untuk memenuhi perbedaan waktu kerja antardepartemen dan memperkecil waktu tunggu.
Konsep kesetimbangan lini produksi sangat cocok diterapkan untuk perusahaan bertipe produksi massal. Pada produksi massal, penyeimbangan lintasan ini akan sangat bermanfaat. Pada produksi massal, penurunan sedikit waktu siklus produksi akan memberikan penghematan besar dalam biaya produksi. Lini produksi yang seimbang, berarti tidak ada operasi-operasi yang menganggur, juga akan memberikan efisiensi yang bermuara pada optimalitas biaya produksi.
Pada produksi massal, lini produksi yang seimbang juga akan memudahkan penyiapan fasilitas dan bahan-bahan pembantu. Beberapa perusahaan mengimplementasikan kesetimbangan lintasan ini secara maksimal, disertai dengan pemasangan konveyer.
Keseimbangan lini atau dikenal juga dengan istilah Line Balancing merupakan suatu metode penugasan sejumlah pekerjaan kedalam stasiun-stasiun kerja yang saling berkaitan dalam suatu lintasan produksi sehingga setiap stasiun kerja memiliki waktu kerja (beban kerja ) yang tidak melebihi waktu siklus dari stasiun kerja tersebut. Keterkaitan sejumlah pekerjaan dalam suatu lintasan produksi harus dipertimbangkan dalam menentukan pembagian pekerjaan kedalam masing-masing stasiun kerja Hubungan atau saling keterkaitan antara satu pekerjaan dengan pekerjaan lainnya digambarkan dalam suatu diagram yang disebut Precedence Diagram atau diagram pendahuluan, sedangkan hubungan itu disebut Precedence Job atau Precedence Network. Dalam suatu perusahaan yang memiliki tipe produksi massa, yang melibatkan sejumlah besar komponen yang harus dirakit, perencanaa produksi memegang peranan yang penting dalam membuat penjadwalan produksi (production schedule) terutama dalam masalah pengaturan operasi-operasi atau penugasan kerja yang harus dilakukan.
Lini produksi adalah penenempatan area-area kerja dimana operasi-operasi diatur secara berurutan dan material bergerak secara kontinu melalui operasi
Sedangkan waktu yang tersedia pada masing-masing stasiun kerja disebut waktu siklus. Aliran proses produksi suatu departemen ke departemen lainnya membutuhkan waktu proses (waktu siklus) produk tersebut. Apabila terjadi hambatan atau ketidakefisienan dalam suatu departemen akan mengakibatkan tidak lancarnya aliran material ke departemen berikutnya, sehingga terjadi waktu menunggu (delay time) dan penumpukan material (material in process storage).
Konsep keseimbangan lintasan produksi sangat cocok diterapkan untuk perusahaan bertipe produksi massal. Pada produksi massal, penyeimbangan lintasan ini akan sangat bermanfaat. Pada produksi massal, penurunan sedikit waktu siklus produksi akan memberikan penghematan besar dalam biaya produksi. Lintasan produksi yang seimbang, berarti tidak ada operasi-operasi yang menganggur (idle), juga akan memberikan efisiensi yang bermuara pada optimalitas biaya produksi.
Keseimbangan lintasan, proses penyusunannya bersifat teoritis. Dalam pabrik persyaratan di atas mutlak dijadikan dasar pertimbangan. Kriteria umum keseimbangan lintasan produksi adalah memaksimumkan efisiensi atau meminimumkan balance delay. Tujuan pokok dari penggunaan metode ini adalah untuk mengurangi atau meminimumkan waktu menganggur (idle time) pada lintasan yang ditentukan oleh operasi yang paling lambat.
Tujuan perencanaan keseimbangan lintasan adalah mendistribusikan unit-unit kerja atau elemen-elemen kerja pada setiap stasiun kerja agar waktu menganggur dari stasiun kerja pada suatu lintasan produksi dapat ditekan seminimal mungkin, sehingga pemanfaatan dari peralatan maupun operator dapat digunakan semaksimal mungkin.
Pembuatan suatu produk pada umumnya dilakukan melalui beberapa tahapan proses produksi pada beberapa departemen berupa aliran proses produksi. Aliran proses produksi disini adalah yang diperlukan untuk memindahkan elemen-elemen produksi, seperti bahan atau material, part, dan lain-lain, mulai dari awal proses sampai produk yang dikehendaki bisa melalui lintasan produksi.
Lintasan perakitan (assembly line) adalah sebuah lintasan produksi yang mana material atau bahan bergerak secara kontinu dalam tingkat rata-rata seragam pada seluruh urutan stasiun kerja dimana pekerjaan perakitan dilakukan. Lintasan perakitan akan menjadi bagian utama dari manufacturing dan operasi perakitan, walaupun pekerjanya mungkin digantikan oleh robot. Pengaturan kerja sepanjang lintasan perakitan akan bervariasi sesuai ukuran produk yang akan dirakit, kebutuhan proses pendahuluan, ketersediaan ruang, elemen pengerjaan dan kondisi pengerjaan, yang akan dikenakan pada job.
Bila idle dari lintasan perakitan sangat tinggi, perlu dilakukan penyeimbangan sempurna dari lintasan perakitan dengan menggabungkan elemen-elemen kerja menjadi beberapa stasiun kerja sampai waktu pengerjaan tiap stasiun kerja relatif sama. Waktu siklus adalah jumlah waktu masing-masing elemen untuk memproduksi satu unit produk pada kondisi operator normal dalam melakukan tugas atau kerja.
Tujuan perencanaan keseimbangan lintasan adalah mendistribusikan unit-unit kerja atau elemen-elemen kerja pada setiap stasiun kerja agar waktu menganggur dari stasiun kerja pada suatu lintasan produksi dapat ditekan seminimal mungkin, sehingga pemanfaatan dari peralatan maupun operator dapat digunakan semaksimal mungkin.
Untuk dapat memilih dan menentukan metode yang tepat dalam penyeimbangan lintasan perakitan perlu dikembangkan metode analisis guna mengetahui performansi masing-masing metode yang ada terhadap karakteristik pengerjaan perakitan, sehingga akan dapat ditentukan metode penyusunan stasiun kerja yang paling efisien dan pertimbangan kelebihan dan kekurangan untuk tiap metode.
Istilah-istilah Dalam Line Balancing
Sebelum membahas mengenai oprasional dari metode-metode dalam line balancing, perlu dipahami terlebih dahulu beberapa istilah yang lazim digunakan dalam line balancing.
1. Precedence diagram.
Precedence diagram merupakan gamabaran secara grafis dari urutan operasi kerja, serta ketergantungan pada operasi kerja lainnya yang tujuannya untuk memudahkan pengontrolan dan perencanaan kegiatan yang terkait di dalamnya.
2. Assemble product
Assemble productadalah yang melewati urutan work stasiun kerja di mana setiap work stasiun (WS) memberikan proses tertentu hingga selesai menjadi produk akhir pada perakitan akhir.
3. Work elemen (elemen kerja/operasi)
Merupakan bagian dari seluruh proses perakitan yang dilakukan.
4. Waktu operasi (Ti)
Waktu operasi (Ti) adalah waktu standar untuk menyelesaikan suatu operasi.
5. Work stasiun (WS)
Work stasiun (WS) adalah tempat pada lintasan perakitan dimana proses perakitan dilakukan. Setelah menentukan interval waktu siklus.
6. Cycle time (CT)
Waktu Siklus merupakan waktu yang diperlukan untuk membuat satu unit produk per satu stasiun. Apabila waktu produksi dan target produksi telah ditentukan, maka waktu siklus dapat diketahui dari hasil bagi wktu produksi dan target produksi. Dalam menrancangan keseimbangan lintasan produksi untuk sejumlah produksi tertentu, waktu siklus harus sama atau lebih kecil dari waktu operasi terbesar yang merupakan penyebab terjadinya bottle neck (kemacetan) dan waktu siklus juga harus sama atau lebih kecil dari jam kerja efektif per hari dibagi dari jumlah produksi per hari.
7. Station time (ST)
Station time (ST) jumlah waktu dari elemen kerja yang dilakukan pada suatu stasiun kerja yang sama.
8. Idle time (I)
Idle time (I) merupakan selisih (perbedaan) antara cycle time (CT) dan stasiun time (ST) atau CT dikurangi ST.
9. Balance delay (D)
Sering disebut balancing loss, adalah ukuran dari ukuran ketidakefisienan lintasan yang dihasilakn dari waktu menganggur sebenarnya yang disebabkan karena pengalokasian yang kurang sempurna di antara stasiun-stasiun kerja. Balance delay ini dinyatakan dalam prosentase.
10. Line eficiency (LE)
Line eficiency (LE) adalah rasio dari total waktu di stasiun kerja dibagi dengan waktu siklus dikalikan jumlah stasiun kerja.
11. Smoothies index (SI)
Smoothies index (SI) adalah suatu indeks yang menunjukkan kelancaran relatif dari penyeimbangan lintasan perakitan tertentu.
12. Output product (Q)
Output product (Q) adalah jumlah waktu efektif yang tersedia dalam suatu periode dibagi dengan cycle time.
Pengalokasian elemen-elemen pada stasiun-stasiun kerja dibatasi oleh dua kendala utama, yaitu:
1. Precedence Constraint
Dalam proses assembling ada dua kondisi yang biasanya muncul. Pertama, tidak ada ketergantungan dari komponen- komponen dalam proses pengerjaannya. Jadi setiap komponen mempunyai kesempatan untuk dilaksanakan pertama kali. Dengan kata lain tidak ada precedence untuk setiap item. Batasan praktisnya adalah bahwa hanya ada satu dari komponen-komponen ini yang dikerjakan pertama kali dan di sini dibutuhkan prosedur penyeleksian untuk menentukan prioritas. Kedua, apabila satu komponen telah dipilih untuk diassembling, urutan untuk mengassembling komponen lain telah dimulai. Di sini dinyatakan batasan precedence untuk pengerjaan komponen- komponen. Ada beberapa cara untuk menggambarkan kondisi precedence di atas. Alat atau cara paling efektif untuk menggambarkan kondisi ini adalah dengan menggunakan diagram precedence. Maksud dari diagram ini adalah untuk menggambarkan situasi lintasan kerja yang nyata dalam bentuk diagram.
2. Zoning Constraint
Selain Precedence Constraint, pengalokasian elemen-elemen kerja pada stasiun-stasiun kerja juga dibatasi oleh Zoning constraint yang menghalangi atau mengharuskan pengelompokan elemen kerja tertentu pada stasiun tertentu. Zoning constraint yang negatif menghalangi pengelompokan elemen kerja pada stasiun yang sama, sebagai contoh pengelompokan pada satu stasiun kerja yang sulit. Sebaliknya Zoning constraint yang positif menghendaki pengelompokan elemen-elemen pada satu stasiun sebagai alasan untuk penggunaan peralatan yang mahal.
Pendefenisian Masalah Line Balancing
Dalam lintas perakitan produksi sebuah produk biasanya ada sejumlah k elemen kerja. Untuk masing-masing elemen kerja dibutuhkan waktu proses selama t ( k = 1,2,…..., k) dan total waktu yang dibutuhkan untuk merakit
Beberapa Teknik Line Balancing
Untuk menyeimbangkan lintasan perakitan, ada beberapa teori yang dikemukakan oleh para ahli yang meneliti bidang ini. Metode ini secara garis besar dibagi dalam 2 bagian yaitu:
1. Pendekatan analitis
2. Pendekatan heuristik
Pada awalnya teori-teori line balancing dikembangkan dengan pendekatan matematis yang akan memberikan solusi optimal, tapi lambat laun akhirnya para ahli yang meneliti bidang ini mulai menyadari bahwa pendekatan secara sistematis tidak ekonomis. Memang semua problem dapat dipecahkan secara metematis akan tetapi usaha yang dilakukan untuk perhitungan terlalu besar. Sudah banyak usaha yang dilakukan para ahli matematik untuk memberikan alternatif baru tetapi tidak ada yang dapat mengurangi jumlah perhitungan pada tingkat yang dapat diterima. Hal tersebut membuat para ahli mengembangkan teori heuristik. Metode ini didasarkan atas pendekatan matematis dan akal sehat.
Batasan heuristik menyatakan pendekatan trial dan error dan teknik ini memberikan hasil yang secara matematis belum optimal, tetapi cukup mudah untuk memakainya. Usaha yang dikeluarkan untuk perhitungan agar mendapatkan solusi yang optimal seringkali sangat besar dan sangat riskan apabila data yang dimasukkan tidak akurat. Pendekatan heuristik merupakan suatu cara yang praktis, mudah dimengerti dan mudah diterapkan. Untuk mendapatkan gambaran yang lebih lengkap berikut ini diberikan beberapa model analitis dan model heuristik untuk penyeimbangan lintasan perakitan.
1. Pendekatan Analitis
Penyeimbangan lintasan perakitan dengan pendekatan analitis terbagi atas:
a. Metode 0-1 (zero-one)
Kita dapat melihat model 0-1 yang dikemukakan oleh Patterson dan Albracht untuk memberikan bentuk matematis yang tepat bagi problem penyeimbangan line balancing, maka kita dapat meggunakan notasi :
C : waktu siklus
tk : waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan elemen k, k= 1,2,3,…,k
Sk(Pk) : subset dari semua elemen kerja yang harus didahului
Wi : subset dari demua elemen kerja yang ditugasi pada stasiun kerja I
M : batas-batas dari jumlah stasiun kerja
Xki : 1, jika elemen ditugaskan pada stasiun 1
b. Metode Helgeson dan Birnie
Nama yang populer ini adalah metode bobot posisi (Potitional-Weight Technique). Metode ini sesuai dengan namanya dikemukakan oleh Helgeson dan Birnie. Langkah-langkah dalam metode ini adalah sebagai berikut:
1. Buat precedence diagram untuk setiap proses.
2. Tentukan bobot posisi untuk masing-masing elemen kerja yang berkaitan dengan waktu operasi untuk waktu pengerjaan yang terpanjang mulai dari operasi permulaan hingga sisa operasi sesudahnya.
3. Membuat rangking tiap elemen pengerjaan berdasarkan bobot posisi langkah kedua. Pengerjaan yang mempunyai bobot terbesar diletakkan pada rangking pertama.
4. Tentukan waktu siklus (CT).
5. Pilih elemen operasi dengan bobot tertinggi, alokasikan ke suatu stasiun kerja. Jika masih layak (waktu stasiun < CT ), alokasikan operasi dengan bobot tertinggi berikutnya, namun alokasi ini tidak boleh membuat waktu siklus > CT.
6. Bila alokasi suatu elemen operasi membuat waktu stasiun > CT, maka sisa waktu ini ( CT - ST ) dipenuhi dengan alokasi elemen operasi dengan bobot paling besar dan penambahannya tidak membuat ST > CT.
7. Jika elemen operasi yang jika dialokasikan untuk membuat ST < CT suda tidak ada, kembli ke langkah 5. (Perencanaan dan Pengendalian Produksi oleh Teguh Baroto)
2. Pendekatan Heuristik
a. Metode Region Approach
Metode ini dikenal juga dengan nama metode Region Approach. Metode ini dikembangkan untuk mengatasi kekurangan metode bobot posisi. Metode ini tetap tidak akan menghasilkan solusi optimal, tetapi solusi yang dihasilkannya sudah cukup baik dan mendekati optimal. Pada prinsipnya, metode ini berusaha membebankan terlebih dahulu pada operasi yang memiliki tanggung jawab keterdahuluan yang besar. Bedworth menyebutkan bahwa kegagalan metode bobot posisi adalah mendahulukan operasi dengan waktu operasi terbesar daripada operasi dengan waktu operasi yang tidak terlalu besar.
Dalam metode ini diagram precedence dengan elemen-elemennya dikelompokkan dalam sejumlah kolom. Semua elemen yang bergabung dalam sebuah kolom independen karenanya bisa dipermutasikan di antara mereka dalam berbagai cara tanpa melanggar kaidah precedence. Elemen-elemen juga bisa ditransfer dari satu kolom ke kolom lain di kanannya tanpa mengubah precedence dengan menjaga permutabilitas dalam kolom yang baru.
Adapun langkah-langkah yang dilakukan untuk menyelesaikan persoalan adalah sebagai berikut:
1. Buat diagaram precedence dari persoalan yang dihadapi.
2. Kelompokkan daerah precedence dari kiri ke kanan dalam bentuk kolom-kolom.
3. Gabungkan elemen-elemen dalam daerah precedence yang paling kiri dalam berbagai cara dan ambil hasil gabungan terbaik yang hasilnya sama atau hampir sama dengan waktu siklus.
4. Apabila ada elemen-elemen yang belum tergabung dan jumlahnya kecil dari C lanjutkan menggabungkan dengan elemen di daerah precedence di kanannya dengan memperhatikan batasan precedence .
b. Metode Integer
Perakitan terdiri dari rangkaian stasiun kerja kumpulan dari tugas yang dinyatakan berdasarkan rangkaian tugas-tugas. Masalah dalam pemilihan dan pengelompokan subjek pada rangkaian ini terdiri atas rangkaian stasiun kerja yang diberikan berdasarkan langkah-langkah produksi atau pemaksimalan rata-rata produksi diberikan berdasarkan jumlah stasiun kerja yang biasanya dalam lintasan perakitan.
Keterkaitan dan kompleksitas berdasarkan masalah line balancing diselesaikan dengan metode reset operasi. Ketika perancangan dirancang pada garis lurus, umumnya berhubungan dengan Traditional Line Balancing Problem (TLBP). Jika waktu proses untuk tiap tugas diasumsikan tetap, kita akan memperoleh deterministik dari permasalahan tersebut yang berhubungan pada Deterministik Traditional Line Balancing Problem (DTLBP)
Konsesus umum terlihat dari sudut praktis, versi dari masalah ini telah terselesaikan jika waktu proses dari masing-masing tugas diketahui dalam bentuk variabel. Versi dari masalah Line Balancing sangat kompleks, prosedur pemecahan dikembangkan untuk masalah ini bergantung kepada probabilitas distribusi normal yang digunakan mewakili waktu proses acak algoritma.
1 komentar:
mbak winny tau caranya bagaimana menentukan biaya pemakaian mesin dan biaya pegawai langsung dari penerapan metode line balancing. saya menggunakan metode RPW.
tolong bagi infonya ya mbak...
Posting Komentar