2.1. Pengukuran Waktu Baku
Waktu baku adalah waktu yang dibutuhkan secara wajar oleh seorang pekerja normal untuk menyelesaikan pekerjaannya dengan sistem kerja terbaik.
Adapun kegunaan waktu baku adalah sebagai berikut:
• Perencanaan kebutuhan tenaga kerja.
• Perkiraan biaya-biaya upah pekerja.
• Penjadwalan produksi.
• Perencanaan sistem pemberian bonus dan intensif.
• Menunjukkan output yang mampu dihasilkan pekerja.
Ada dua teknik yang digunakan dalam pengukuran kerja, antara lain:
a. Langsung
Yaitu pengukuran kerja dimana, pengamat berada di tempat pekerjaan yang diukur. Ada dua metode yang digunakan pada teknik langsung, yaitu:
• Metode Jam Henti.
• Metode Sampling Kerja.
b. Tak Langsung
Yaitu pengukuran kerja dimana pengamat tidak berada di tempat pekerjaan yang diukur. Ada dua metode yang digunakan pada teknik ini, yaitu:
• Metode Data Waktu Baku.
• Metode Data Waktu Gerakan.
2.1.1. Pengukuran Waktu Dengan Metode Jam Henti
Salah satu metode yang digunakan di dalam pengumpulan data adalah pengukuran dengan jam henti (Stopwatch Time Study). Pengukuran dengan jam henti dilakukan dengan menggunakan stopwatch, sehingga disebut juga Stopwatch Time Study. Metode ini baik digunakan untuk pengukuran pada situasi yaitu:
a. Dimana terdapat siklus kerja berulang-ulang dengan durasi waktu yang pendek hingga panjang.
b. Dimana operasi yang baru dapat dilakukan tanpa standar hingga pengukuran dilakukan.
c. Dimana banyak variasi dari kerja yang berbeda-beda.
d. Dimana elemen-elemen pengendali proses menyusun satu bagian siklus.
Hal utama yang harus dilakukan sebelum melakukan pengukuran dengan jam henti adalah membagi operasi kerja ke dalam elemen-elemen kerja secara detail, tetapi masih dalam batas-batas kemudahan untuk dilakukan pengukuran waktu. Alasan proses kerja dibagi menjadi elemen-elemen adalah penting untuk dilakukan karena:
• Dengan adanya pembagian elemen kerja maka dapat dianalisa waktu-waktu yang berlebihan untuk tiap-tiap elemen kerja, dimana hal ini tidak akan terlihat apabila pengukuran dilakukan secara keseluruhan dalam satu proses kerja.
• Elemen kerja baku dapat dengan mudah diketahui. Elemen-elemen yang tidak baku adalah elemen-elemen yang tidak dilakukan pada setiap siklus secara berkala, misalnya elemen memeriksa ukuran.
Setelah pembagian elemen, langkah selanjutnya adalah pendefinisian elemen-elemen awal dan akhir secara jelas, untuk memudahkan pelaksanaan pengukuran, terutama apabila pengukuran dilakukan oleh beberapa orang. Hal ini penting dilakukan untuk mencegah adanya perbedaan persepsi diantara para pengukur mengenai awal dan akhir pengukuran untuk suatu elemen.
Pengukuran dengan jam henti dilakukan dengan metode pengukuran waktu secara berulang-ulang (repetitive timing) atau biasa disebut juga dengan metode snap-back. Pada metode stopwatch akan selalu dikembalikan lagi ke posisi nol pada setiap akhir pengukuran sebuah elemen. Dengan menggunakan cara ini, data waktu untuk setiap elemen kerja yang diukur akan dapat dicatat secara langsung.
Adapun langkah-langkah pelaksanaan pengukuran dan pengolahan data dengan metode jam henti secara lengkap adalah sebagai berikut:
1. Pembagian proses kerja menjadi aktivitas-aktivitas kerja.
2. Pendefinisian aktivitas-aktivitas kerja.
4. Melakukan pengujian kenormalan data.
5. Melakukan pengujian keseragaman data.
6. Melakukan pengujian kecukupan data.
7. Melakukan perhitungan waktu siklus.
8. Melakukan perhitungan waktu normal.
9. Melakukan perhitungan waktu baku.
10. Melakukan penghitungan kapasitas produksi.
2.1.2. Pengujian Kenormalan Data
Data sebelum diolah, terlebih dahulu diuji apakah data berdistribusi normal atau tidak. Sehingga bila ada data yang tidak berdistribusi normal maka data tersebut tidak diikutsertakan dalam perhitungan.
Uji kenormalan dapat dilakukan dengan menggunakan software MINITAB (Stat Æ Basic Statistics Æ Normality Test).
Dengan:
H0: Data berdistribusi normal H1: Data tidak berdistribusi normal
Apabila p-value yang diperoleh lebih besar dari α maka gagal tolak H0, tapi bila p-value nilainya lebih kecil dari α maka tolak H0 dan terima H1.
2.1.3. Pengujian Keseragaman Data
Data sebelum diolah, terlebih dahulu diuji apakah data seragam atau tidak.
Sehingga bila ada data yang berada di luar batas UCL ( Upper Control Limit ) dan LCL ( Lower Control Limit), data-data tersebut tidak diikutsertakan dalam perhitungan selanjutnya. Uji keseragaman dapat dilakukan dengan menggunakan software MINITAB (Stat Æ Control Charts Æ Xbar).
2.1.4. Pengujian Kecukupan Data
Untuk menguji kecukupan data, digunakan rumus:
Untuk N ≤ 30 Æ
2
.
' . ⎟
⎠
⎜ ⎞
⎝
=⎛ x k
t
N s (2.1)
Untuk N > 30 Æ
( )
2 2 2
2
'
⎥⎥
⎥⎥
⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢
⎢⎢
⎢⎢
⎣
⎡ ⎟⎟ −
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
=
∑
∑
∑
Xi
Xi Xi
N Z
N
α
α
(2.2)
Jika N ≥ N' berarti data yang diambil sudah cukup.
yang mana:
N = data yang diambil
N’ = jumlah data yang diperlukan s = standar deviasi
t = distribusi t pada α/2, dengan v = N-1 k = prosentase penerimaan X bar = α
x = rata-rata
Z = distribusi normal pada α/2 , dimana nilai Z nya = 0.987 Xi = data waktu ke i
α = 0.05
2.1.5. Perhitungan Waktu Siklus
Untuk menghitung waktu siklus (Ws), digunakan rumus:
Waktu siklus (Ws) = 1
n
i
X i n
∑
=(2.3) yang mana:
Xi = data waktu ke i n = banyaknya data
Waktu siklus merupakan waktu rata-rata dari operasi, yang diperoleh dengan cara membagi hasil penjumlahan waktu dengan banyaknya data. Waktu siklus (Ws) juga dapat diperoleh dari hasil pengolahan software MINITAB, yaitu sama dengan nilai mean.
2.1.6. Perhitungan Waktu Normal
Untuk menghitung waktu normal, digunakan rumus:
Waktu normal (Wn) = Ws x p (2.4)
Hasil perkalian antara waktu siklus dan performance rating merupakan waktu normal. Performance Rating = 1, karena yang di ukur adalah mesin yang bekerja dengan kondisi stabil.
2.1.7. Perhitungan Waktu Baku
Untuk menghitung waktu baku digunakan rumus:
Waktu baku (Wb) = Wn x
Allowance
%
% 100
% 100
− (2.5)
2.1.8. Penentuan Allowance
Selain menentukan performance rating (p), untuk mencari waktu baku juga dibutuhkan allowance (kelonggaran). Pada umumnya kelonggaran meliputi tiga hal :
1. Istirahat untuk kebutuhan perorangan (personal needs):
Kelonggaran waktu ini ditujukan untuk kebutuhan yang bersifat pribadi, seperti untuk makan, minum, dan lain-lain. Nilai kelonggaran ini berkisar anatara 0 – 2,5% untuk pria dan 2 – 5% untuk wanita.
2. Kelelahan (fatique):
Kelonggaran ini diberikan karena kelelahan fisik ataupun mental setelah bekerja beberapa waktu. Berikut ini beberapa faktor yang mengakibatkan kelelahan ini adalah :
• Kondisi kerja.
• Sifat dari pekerjaan.
• Kesehatan pekerja secara fisik dan mental.
3. Keterlambatan yang tak terhindarkan (unavoidable delay):
Kelonggaran ini diberikan untuk elemen-elemen pekerjaan yang berhenti karena hal yang tidak dapat dihindarkan, seperti interupsi oleh supervisor, analisis, ketersediaan material, gangguan mesin, mengasah peralatan, dan lain-lain.
Cara pengukuran allowance (kelonggaran) ada tiga:
• Pengamatan secara langsung dan langsung dicatat waktu menganggurnya.
• Metode sampling.
• Tabel allowance.
Dalam pengukuran % allowance ini, penulis menggunakan tabel
“besarnya kelonggaran berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh”.
2.2. Penjadwalan Produksi 2.2.1. Definisi dan Konsep
Berbicara mengenai penjadwalan tidak lepas dari kegiatan perencanaan (planning). Penjadwalan produksi adalah tahapan terakhir dalam planning sebelum proses produksi terjadi. Aktivitas penjadwalan terjadi pada waktu labor, equipment, dan facility dibutuhkan untuk memproduksi suatu produk dan menyediakan jasa.
Dalam jangka panjang suatu preusahaan manufaktur membutuhkan perencanaan mengenai kapasitas produksi. Perencanaan ini berhubungan dengan usaha perusahaan dalam mencapai sasaran yang telah dirumuskan pada level strategis. Kapasistas produksi dapat ditambahkan dengan cara memperbesar ukuran fasilitas atau pembelian peralatan produksi. Faktor penyebab kebutuhan penambahan kapasitas produksi adalah performansi produksi yang tidak bagus.
Hal ini dapat dihubungkan dengan beban kerja resource yang tinggi dalam melayani order produksi. Akibat yang terjadi adalah keterlambatan penyelesaian order yang menurukan preformansi produksi. Jika kondisi tersebut terjadi, kita perlu memperhitungkan penambahan kapasistas produksi.
Selanjutnya sebagai realisasi dari perumusan perencanaan kapasitas dilakukan perencanaan aggregate. Tahapan ini lebih banyak menentukan strategi pemenuhan kapasitas produksi. Misalnya dengan mengoptimalkan utilisasi fasilitas produksi, merumuskan kebutuhan orang dalam bentuk perhitungan man- hour, dan melakukan sub kontrak untuk suatu job jika terjadi kekurangan kapasitas.
Tahapan terakhir dari perencanaan adalah penjadwalan. Aktivitas penjadwalan menentukan pembebanan kerja untuk masing-masing work center.
Dalam penjadwalan juga ditetapkan urutan pengerjaan job dalam satu work center.
2.2.2. Kapasitas
Pengukuran kapasistas produksi sulit dilakukan secara akurat. Hal ini dipengaruhi beberapa faktor berikut:
• Variasi produk. Misalkan perhitungan kapasitas produksi suatu mesin adalah 50 unit per jam. Angka tersebut diasumsikan sebagai rata-rata jumlah unit yang dihasilkan dalam 1 jam. Walaupun unit yang diproses berbeda, dan mempunyai waktu proses yang berbeda pula.
• Efficiency resource. Asumsi yang dipakai adalah tingkatan keahlian dan teknologi. Misalkan untuk menjalankan suatu mesin dibutuhkan seorang operator. Kita dapat membandingkan hasil kerja antara operator training dengan operator ahli. Maka dapat dilihat dengan jelas bahwa hasilnya tentu saja akan berbeda.
• Utilisasi resource. Ketika satu mesin sedang menangani satu pekerjaan, maka kapasitas mesin akan berkurang, karena sebagian kapasitas mesin dipakai untuk bekerja.
2.2.3. Kebutuhan Data untuk Penjadwalan Produksi
Untuk menghasilkan satu jadwal produksi yang andal, dibutuhkan beberapa jenis data berikut:
• Routing master. Routing adalah rangkaian operasi yang digunakan untuk membuat satu item produk. Dalma pelaksanaannya untuk melakukan satu operasi produksi dibutuhkan resource. Resource adalah sumber daya produksi yang dapat berupa mesin, manusia, peralatan, atau fasilitas pabrik yang lain.
Selain mendefinisikan kebutuhan resource, dalam routing master juga disimpan informasi mengenai durasi pengerjaan tiap operasi.
• Kalender produksi. Kalender produksi menetapkan tanggal-tanggal di mana lantai produksi beroperasi atau tidak beroperasi. Jadwal produksi dibuat mengacu pada kalender produksi tersebut. Jika terdapat tanggal di mana lantai
produksi tidak beroperasi, maka pada tanggal tersebut tidak dijadwalkan kegiatan produksi. Pada kalender produksi juga memuat informasi mengenai jam kerja lantai produksi per hari, sehingga jadwal produksi dalam mengalokasikan job mempertimbangkan jam kerja lantai produksi. Pada jam- jam yang ditetapkan di mana lantai produksi tidak beroperasi, maka tidak dialokasikan pekerjaan.
• Job. Untuk dapat melakukan kegiatan produksi, maka harus ada permintaan yang bersumber dari job. Informasi yang di pakai dari job order untuk penjadwalan antara lain: nama pelanggan, item produk berserta kuantitasnya, dan due dates job yang diminta.
2.2.4. Tujuan Penjadwalan Produksi
Tujuan dilakukan penjadwalan produksi adalah:
• Memenuhi due dates yang telah ditentukan customer.
• Meminimalkan keterlambatan job.
• Meminimalkan response time.
• Meminimalkan completion time.
• Meminimalkan time in system.
• Meminimalkan over time.
• Memaksimalkan resource utility.
• Meminimalkan idle time.
• Meminimalkan work in proses inventory.
2.2.5. Aktivitas Dalam Penjadwalan dan Pengendalian Produksi
Dalam melakukan penjadwalan, beberapa aktivitas yang dilakukan yaitu:
• Mengalokasikan order, peralatan dan tenaga kerja pada work center dengan memperhatikan kapasitas produksi.
• Menghitung dan menentukan sequencing (rangkaian) dan prioritas proses order.
• Menentukan kemampuan kerja (dispatching of order)
• Pengendalian pada produksi dengan melakukan review status dan progress tiap order untuk mengambil solusi yang tepat dalam mengatasi keterlambatan dan titik kritis dari order.
2.2.6. Lingkungan Mesin
Dalam penjadwalan di kenal beberapa lingkungan mesin. Ini semua tergantunga pada kebutuhan mesin, proses dari setiap job dan tujuan yang ingin dicapai dari penjadwalan tersebut. Beberapa lingkungan mesin yang sering muncul dalam penjadwalan antara lain:
• Single machine
Pada single machineI ini hanya terdapat satu mesin, artinya job yang dibuat tersebut hanya melalui satu mesin saja.
• Identical machine in pararell (Pm)
Pada kondisi ini terdapat m mesin yang identik dalam susunan pararel. Ini hampir sama dengan single machine, namun mesin yang dibutuhkan lebih dari 1 dan disusun secara pararel. Jadi setiap job boleh melalui mesin mana saja.
• Unrelated Machine in pararell (rm)
Pada kondisi ini terdapat m mesin yang berbeda disusun secara pararel dimana mesin i dapat memproses job j pada kecepatan vij.
• Flowshop (Fm)
Pada kondisi ini terdapat m mesin yang disusun secara seri, jadi setiap job harus melalui mesin ke-1 dahulu, baru ke mesin ke-2 dan seterusnya.
• Flexible Flowshop (Ffs)
Kondisi ini merupakan perpaduan antara kondisi flowshop dan kondisi machine in pararell, dimana terdapat m mesin yang disusun secara seri sebanyak s tahap dan terdapat n mesin yang disusun secara pararel pada setiap tahapnya. Ini berarti bahwa setiap job memerlukan mesin yang berbeda dan proses yang berbeda pula, sehingga setiap job harus melewati m mesin yang di susun secara pararel.
• Openshop (Om)
Pada kondisi ini terdapat m mesin, dimana setiap job harus diproses ulang pada setiap satu dari m mesin dan tidak ada batasan pada rute masing-masing job yang melalui lingkungan mesin.
• Jobshop (Jm)
Pada kondisi ini setiap job memiliki rute masing-masing, dimana setiap job dapat melalui setiap mesin satu kali ataupun lebih.
2.2.7. Karakteristik Proses
Beberapa karakteristik proses yang terdapat dalam penjadwalan:
• Release Date (rj)
Job j tidak akan memulai prosesnya sebelum release date-nya.
• Sequence depent set up times (sjk)
Menyatakan ketergantungan waktu set up pada urutan job j dan k.
• Preemptions (Prmp)
Menyatakan bahwa tidak perlu menempatkan job pada mesin hingga selesai.
• Breakdown (Brdwn)
Mesin tidak tersedia terus menerus. Periode mesin tidak tersedia diasumsikan tetap.
• Machine eligibility restrictions (Mj)
Jika lingkungan mesin dalam susunan pararel dan terdapat Mj mesin, maka tidak semua mesin dapat memproses job j.
• No-wait
Job tidak boleh berhenti diantara dua mesin ang berurutan, khususnya pada lingkungan flowshop.
2.2.8. Istilah-isltilah Dalam Penjadwalan
Beberapa istilah yang sering digunakan dalam penjadwalan antara lain:
• Due date (dj)
Batas penyelesaian suatu job.
• Keterlambatan (lateness)
Bernilai positif jika mengalami keterlambatan, dan negatif juga penyelesaian lebih cepat dari yang dijadwalkan.
Lj = Cj - dj (2.6)
• Makespan (Cmax)
Didefinisikan sebagai max (C1, C2, ... , Cn), ekuivalen dengan waktu penyelesaian job terakhir.
• Maximum lateness (Lmax)
Didefinisikan sebagai max (L1, L2, ... , Ln), mengukur sampai sejauh mana keterlambatan maksimum yang terjadi.
• Total weighted completion time (Σ WiCj)
Memberikan indikasi biaya penyimpanan total yang timbul pada jadwal.
• Mean flow time
Rata-rata waktu proses job yang ada didalam sistem.
• Mean tardiness
Rata-rata keterlambatan dari job.
• Maximum flow time (Fmax)
Waktu terlama proses suatu job di dalam suatu sistem.
• Maximum tardiness (Tmax)
Keterlambatan terlama di dalam sistem.
• Number of tardi job (NT) Jumlah job yang terlambat.
2.2.9. Aturan Sequencing
Sequencing bertujuan untuk menentukan prioritas pengerjaan order dan menentukan jalur mana yang akan dipilih untuk memproses order tersebut. Ada banyak metode sequencing, antara lain:
• Shortest Processing Time
Urutan pengerjaan didasarkan padap waktu proses job. Job yang memiliki waktu proses lebih kecil akan dikerjakan terlebih dahulu. Aturan ini menunda job-job lain yang mempunyai waktu proses panjang, sehingga
direkomendasikan untuk digunakan sementara waktu saja, dan bukan merupakan aturan yang tetap dalam melakukan prioritas.
• Earliest Sue Date (EDD)
Aturan ini memberikan prioritas pada job yang memiliki due date yang lebih kecil untuk dikerjakan terlebih dahulu. Aturan ini bekerja dengan baik jika dihubungkan dengan kriteria keterlambatan. Jadi apabila suatu perusahaan industri manufaktur lebih berprioritas pada meminimukan keterlambatan penyerahan produk ke customer, maka sebaiknya memilih metode EDD dalam pemilihan sequencing.
• Critical Ratio
Aturan ini banyak dipakai untuk menghitung indeks prioritas. Aturan ini dihitung melalui pembagian waktu yang tersisa (banyaknya jam atau hari kerja diantara sekarang dan due date) dengan kerja (manufacturing time) yang tersisa (total set up, run, wait, move, dan queque delay).
(DDTD) C/R =
(LTR) (2.7) yang mana:
C/R = Critical Ratio
DDTD = Due Date Today’s Date, selisih due date dengan today’s date atau Ready time.
LTR = Lead Time Remaining, sisa waktu untuk menyelesaikan job atau Procesing time.
Ada tiga kemungkinan nilai C/R:
C/R > 1, penyelesaian job lebih cepat dari yang dijadwalkan.
C/R = 1, penyelesaian job sesuai dengan yang di jadwalkan.
C/R < 1, penyelesaian job lebih lambat dari yang dijadwalkan.
Penggunaan C/R dapat membantu penggunaan dalam hal:
• Menetapkan status dari job tertentu.
• Membuat suatu prioritas dari beberapa job.
• Menyelesaikan prioritas dan merevisi jadwal secara otomatis karena adanya perubahan order dan job progress.
• First Come First Served
Aturan ini mendahulukan job yang datang terlebih dahulu. Metode ini akan cocok dipakai untuk flow processes karena memiliki work remaining time yang serupa.
• Longest Processing Time
Aturan ini memberikan prioritas pada job yang memiliki waktu proses paling lama untuk dikerjakan terlebih dahulu.
• Slack Time
Slack time didefinisikan sebagai berikut:
Slack = DDTD – LTR (2.8)
Aturan ini memberikan prioritas untuk mengerjakan job yang slack time-nya paling kecil.
• Queue Ratio
Aturan ini memberikan prioritas pada job yang memiliki QR terkecil.
Untuk dapat menggunakan aturan ini, maka masing-masing job harus diberikan bobot (weight) dengan skala tertentu.
Ti
QR = W
i
(2.9) yang mana:
QR = Queue Ratio Ti = Processing Time Wi = Weighted Value
