Analisis Penerapan Line Balancing dengan
Pendekatan Simulasi dan Metode Ranked Position
Weight (RPW)
Prima Denny Sentia(1), Andriansyah(2), Abdul Hanan(3)
(1), (2), (3)
Prodi Teknik Industri Universitas Syiah Kuala
Jalan Tengku Abdur Rauf No. 7, Darussalam, Banda Aceh 23111(1)
[email protected] ABSTRAK
Metode line balancing diperlukan untuk merencanakan dan mengendalikan suatu aliran produksi sehingga dapat meningkatkan output produksi. Perusahaan mengevaluasi dan memperbaiki lintasan produksi dengan tujuan untuk memaksimalkan efisiensi kerja, dan meminimalkan ketidakseimbangan dari lintasan produksi. Masalah yang dibahas dalam penelitian ini adalah ketidakseimbangan lintasan pada proses produksi pembuatan kain sarung khas Aceh sehingga menyebabkan terjadinya bottleneck.
Ranked Position Weigtht (RPW) merupakan proses menentukan bobot-bobot dari proses produksi yang kemudian akan disusun dalam work station yang efektif guna meningkatkan efisiensi kerja pada lintasan produksi. Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data waktu proses produksi, jumlah jam kerja dan target produksi. Untuk mengetahui efisiensi proses produksi saat ini maka dibuat model simulasi dengan menggunakan software Arena.
Pembuatan usulan perbaikan dibuat menggunakan metode RPW dan pendekatan simulasi untuk mendapatkan jumlah stasiun kerja yang optimal. Hasil dari penerapan metode RPW didapatkan bahwa terjadi peningkatan efisiensi lintasan produksi yang lebih baik yaitu dari 65,1% menjadi 88,3% dengan 3 work station.
Kata kunci— Line Balancing, Proses Produksi, Ranked Position Weights (RPW), Simulasi Arena.
I. PENDAHULUAN
Seiring dengan terus meningkatnya permintaan konsumen terhadap produk yang berkualitas, maka semua industri terus meningkatkan performa semua lini untuk mengatasi fenomena ini, terutama lini produksi. Hal ini dikarenakan lini produksi yang berperan langsung terhadap produk yang dihasilkan. Kelancaran aliran produksi menjadi fokus utama dalam sistem produksi dimana terjadi kegiatan transformasi dari input menjadi output didalamnya. Saat satu proses membutuhkan waktu yang cukup lama agar dapat melanjutkan proses lainnya maka saat itulah dikatakan sebagai bottleneck (Langley dkk, 2009).
Salah satu penyebab terjadinya bottleneck adalah ketidakseimbangan waktu proses di lantai produksi dimana tedapat proses yang membutuhkan waktu yang sangat lama. Penyebab lamanya waktu proses tersebut karena ketidakefisienan dalam mengelola sumberdaya yang ada. Heizer dan Render (2006) menyatakan beberapa cara dalam menghadapi sejumlah bottleneck yaitu meningkatkan kapasitas bottleneck, mengubah rute pekerjaan, mengubah ukuran lot, mengubah urutan pekerjaan, atau membolehkan adanya waktu luang pada stasiun-stasiun lain.
Pada umumnya merencanakan suatu keseimbangan didalam sebuah lintasan perakitan meliputi usaha yang bertujuan untuk mencapai suatu kapasitas yang optimal, dimana tidak terjadi penghamburan fasilitas. Tujuan tersebut dapat tercapai apabila lintasan perakitan bersifat seimbang, dimana setiap stasiun kerja mendapatkan tugas yang sama nilainya diukur dengan waktu (Hartini dan Suryadi, 2011). Penerapan konsep line balancing pada suatu industri diharapkan dapat meningkatkan efisiensi produksi dari industri tersebut. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk menerapkan konsep line balancing adalah metode ranked position weight (RPW). Konsep dari metode ini adalah menentukan jumlah work Station minimal dan melakukan pembagian task kedalam work Station dengan cara memberikan bobot posisi kepada setiap task sehingga semua task telah ditempatkan pada sebuah work Station.
Namun demikian, sebelum konsep line balancing ini diterapkan secara langsung, ada baiknya dilakukan simulasi terlebih dahulu guna memprediksi lini produksi yang akan terjadi. Menurut Berchet dan Habchi (2003) simulasi adalah metode pengukuran yang terdiri dari penggantian fenomena atau sistem yang akan dipelajari oleh model pengolahan data yang lebih sederhana namun memiliki perilaku serupa. Simulasi dapat dilakukan untuk mempersingkat waktu eksperimen yang dilakukan, serta dapat dilakukan secara berulang tanpa menggunakan biaya (Law, 2014). Simulasi juga merupakan suatu cara untuk merancang sebuah model yang mempresentasikan kondisi yang sebenarnya untuk mengidentifikasi bottlenecks dan meningkatkan performa dari sistem (Saeheaw dkk, 2006).
CV. Ija Kroeng adalah sebuah perusahaan industri garment yang bergerak dibidang produksi pembuatan kain sarung khas Aceh (Ija Kroeng). Produk kain sarung yang diproduksi Ija Kroeng yaitu sarung budaya dan sarung original. Dalam menjalankan aktivitas produksinya, masih terdapat beberapa work station yang bottleneck sehingga menyebabkan terjadinya idle time pada proses selanjutnya. Hal ini dikarenakan ketidakefisienan lini produksi dalam proses produksi.
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan, maka dilakukan perbaikan pada lini produksi yang mampu meningkatkan efisiensi lintasan produksi Ija Kroeng dengan pendekatan model simulasi dan metode RPW. Simulasi dilakukan dengan menggunakan Software Rockwell
Arena Simulation, dimana software ini dirancang khusus untuk menyelesaikan masalah-masalah
sistem terintegrasi, khususnya dalam hal antrian (queuing) dengan memanfaatkan diagram alir (flowchart) yang telah terpaket dengan berpedoman pada aktivitas yang terjadi terhadap waktu (Kelton dkk, 2003).
II. METODOLOGI
Pengumpulan data diperoleh dengan cara melakukan pengamatan langsung ke lokasi penelitian. Data yang diambil yaitu data primer berupa waktu siklus setiap proses produksi Ija Kroeng yang dilakukan menggunakan metode jam henti dengan alat bantu stopwatch serta data sekunder yang berupa data jam kerja, jumlah operasi, jumlah produksi dan jumlah pekerja. Pengukuran waktu siklus dilakukan pada setiap work station produksi ija kroeng, dimana terdapat 8 aktivitas operasi. Pengukuran dilakukan sebanyak 5 kali dalam 5 hari penelitian. Jam kerja yang di terapkan pada CV.ija kroeng, yaitu 7 jam/hari selama 15 hari/bulan.
Untuk mengetahui bagaimana pola data yang telah dikumpulkan, maka dilakukan penentuan bentuk distribusi dari data waktu siklus dalam sistem. Penentuan bentuk distribusi ini menggunakan bantuan program paket Arena Simulation, yaitu dengan menggunakan input
analyzer. Ini merupakan salah satu kelebihan dari software Arena, yaitu dapat memprediksi
kejadian yang hampir sesuai dengan kejadian nyata sesuai dengan program paket yang tersedia di dalam software.
A. Pemodelan Simulasi Aktual
Pembuatan model simulasi awal dilakukan dengan dengan menggunakan software Arena dilakukan dengan memasukkan data yang diperoleh dari hasil pengamatan sistem nyata yang telah ada ke dalam sistem simulasi. Model simulasi ini akan berjalan (running) sesuai dengan jam kerja yang diterapkan. Verifikasi model dilakukan dengan memanfaatkan pilihan debugging model
checker pada software Arena untuk melihat apakah model logika yang telah dibuat benar dan
memungkinkan untuk dilakukan simulasi. Jika model tidak sesuai maka diperlukan perubahan model yang dirancang. Gambar 1 berikut prencendence diagram dan waktu siklus pada sistem produksi ija kroeng.
Gambar 1 Precedence diagram dan waktu siklus produksi aktual
Gambar 2 merupakan hasil verifikasi model yang dilakukan dengan perintah ―check‖ pada menu ―run‖ software Arena, dimana dari gambar 2 tersebut dapat diketahui bahwa tidak terdapat
error dan peringatan dalam model yang telah dirancang sehingga model tersebut sudah dapat
dijalankan simulasinya. Perhitungan jumlah replikasi yang harus dilakukan adalah sebanyak 8 kali, sedangkan
replikasi yang telah dilakukan dalam simulasi adalah sebanyak 10 kali. Hal ini
menunjukkan bahwa replikasi yang dilakukan dalam simulasi dikatakan cukup.
Gambar 2 Verifikasi Model Aktual Dengan Menggunakan Arena
B. Pemodelan Simulasi Work Station Menggunakan Line Balancing
Langkah awal yang dilakukan sebelum dilakukan pemodelan simulasi RPW adalah menentukan work station metode RPW secara berurutan dengan memerhatikan aturan metode RPW. Setelah memperoleh nilai efisiensi lintasan work station berdasarkan perhitungan metode RPW, langkah selanjutnya adalah pembuatan model simulasi work station dengan menggunakan
software Arena dengan memasukkan data yang diperoleh berdasarkan perhitungan RPW.
Verifikasi model work station metode RPW dilakukan dengan memanfaatkan pilihan
debugging model checker pada software Arena untuk melihat apakah model logika yang
diusulkan benar dan memungkinkan untuk dilakukan simulasi. Jika model tidak sesuai maka diperlukan perubahan model yang dirancang.
Setelah diperoleh hasil dari model simulasi work station aktual dan model simulasi mengunakan metode RPW kemudian akan dilakukan perbandingan skenario pebaikan (comparing
system) agar dapat dianalisis perbedaan antara model simulasi work station aktual dan model
simulasi usulan menggunakan metode RPW.
III.
HASIL DAN PEBAHASAN
Modul utama yang digunakan untuk membuat simulasi adalah modul proses, entitas,
resources, tingkat kedatangan material dan penjadwalan. Flowchart proses pada software Arena
dibuat berdasarkan precendence diagram dan estimasi distribusi pada masing-masing proses produksi. Precedence diagram merupakan suatu diagram yang menunjukkan urutan urutan proses produksi dari awal hingga akhir. Gambar 3 menunjukkan precedence diagram pada proses pembuatan Ija Kroeng dengan penerapan Line Balancing secara aktual yang tidak melanggar
Precedence Diagram dan cycle time. Cycle time yang digunakan adalah waktu operasi terbesar.
Berdasarkan data waktu siklus yang telah dikumpulkan, maka dilakukan penentuan bentuk distribusi probabilitas dari pola data proses produksi masing-masing aktivitas. Tabel 1 menunjukkan rekapitulasi distribusi probabilitas waktu operasi masing-masing work station yang telah diolah menggunakan input analyzer dan Efisiensi Lini Produksinya.
Tabel 1 Rekapitulasi Distribusi Probabilitas dan Line Efisiensi Work Station Aktual
Work
Station Aktivitas Operasi (No. Operasi) Waktu Operasi (menit) Expression Efisiensi Work Station 1 Pemotongan (1), Jahit (2),
Quality Control (3) 25 22.5 + LOGN(2.5, 3.42) 89,92%
2 Sablon (5) 27,8 24.5 + 6 * BETA(0.917, 0.765) 100% 3 Packing Sarung Original (4) 4,8 3.5 + 3 * BETA(1.54, 1.96) 17,26 % 4 Heat Press (6), Jahit Les (7),
Packing Sarung Budaya (8) 16,6 POIS(16.6) 59,71%
Efisiensi Lini Produksi 65,10%
Verifikasi model dilakukan dengan menggunakan pilihan check model atau dengan menekan tombo F4 pada software arena simulation setelah model simulasi dirancang untuk melihat bahwa model yang dirancang sudah sesuai dan dapat dijalankan simulasinya. Gambar 4 menunjukkan
flowchart proses (model) yang telah diverifikasi oleh software Arena. Hasilnya memperlihatkan
bahwa tidak terdapat error dan peringatan dalam model yang telah dirancang sehingga model tersebut sudah dapat dijalankan simulasinya. Pencabangan dilakukan dengan bobot yang sama sebesar 50%, hal ini dikarenakan pencabangan hanya berbeda pada operasi packing saja.
Gambar 4 Verifikasi Model Workstation Aktual dengan Menggunakan Arena
Setelah model simulasi terverifikasi, dilakukan running model simulasi sehingga didapatkan hasil simulasi berupa karakteristik dari proses yang terjadi. Tabel 2 menunjukkan hasil perhitungan utilitas setiap work station yang diperoleh dari hasil simulasi menggunakan software Arena.
Tabel 2 Persentase Utilitas Sistem Work Station Aktual
Work Station Utilitas
1 1,000 2 0,095 3 0,511 4 0,292
Berdasarkan perhitungan MAPE, nilai E1= 4,147 % dan E2= 3,591 %, hal ini menunjukkan bahwa model yang dibuat valid, karena nilai E1 < 5 % dan nilai E2 < 30 %. Perhitungan uji replikasi didapatkan 8, sedangkan replikasi yang dilakukan sebanyak 10, maka Hal ini menunjukkan bahwa replikasi yang dilakukan dalam simulasi dikatakan cukup (Wahid dan Suryani, 2012).
Nilai efisiensi line balancing produksi pada kondisi awal masih belum optimal, sehingga dilakukan efisiensi menggunakan metode RPW. Perancangan line balancing produksi dengan
menggunakan metode RPW untuk mengalokasian jumlah work station yang optimal pada sistem produksi dan menganalisis nilai efisiensi line balancing produksi pada jumlah work station yang optimal. Pengalokasian proses pada work station dilakukan dengan mengalokasikan proses dengan bobot tertinggi sampai terendah. Dalam pengalokasian sebuah work station, tidak boleh melebihi
cycle time dalam sistem. Dari hasil perhitungan matematis yang dilakukan menggunakan aturan
RPW didapatkan 3 Workstation. Gambar 5 menunjukkan precedence diagram yang berdasarkan perhitungan metode RPW.
Gambar 5 Precedence Diagram Metode RPW
Tabel 3 menunjukkan rekapitulasi distribusi probabilitas waktu operasi masing-masing work
station yang telah diolah menggunakan input analyzer dan Efisiensi Lini Produksi menggunakan
metode RPW. Gambar 4 menunjukkan flowchart proses (model) metode RPW yang telah diverifikasi oleh software Arena. Hasilnya memperlihatkan bahwa tidak terdapat error dan peringatan dalam model yang telah dirancang sehingga model tersebut sudah dapat dijalankan simulasinya.
Tabel 3 Rekapitulasi Distribusi Probabilitas dan Line Efisiensi Work Station Metode RPW
Work
Station Aktivitas Operasi (No. Operasi)
Waktu Operasi
(menit)
Expression Efisiensi Work Station
1 Pemotongan (1), Jahit (2),
Quality Control (3) 25 22.5 + LOGN(2.5, 3.42) 89,92 %
2 Sablon (5) 27,8 24.5 + 6 * BETA(0.917,
0.765) 100% 3
Heat Press (6), Jahit Les (7), Packing Sarung Original (4), Packing Sarung Budaya (8)
21.4 17.5 + 9 * BETA(0.24,
0.314) 76,97%
Efisiensi Lini Produksi 88,33 %
Gambar 6 Verifikasi Model Metode RPW dengan Menggunakan Arena
Simulasi pada skenario usulan menggunakan metode RPW dibuat berdasarkan waktu proses dan jumlah proses pada sistem awal. Berdasarkan hasil output simulasi didapat persentase utilitas pada masing-masing produksi yang terdapat pada Tabel 4.
Tabel 4 Persentase Utilitas Sistem Work Station Metode RPW
Work Station Utilitas
1 1,000 2 0,942 3 0,679
Setelah didapatkan nilai utilitas work station aktual dan nilai utilitas dengan metode RPW maka selanjutnya dilakukan perbandingan nilai utilitas pada keduanya. Gambar 7 menunjukkan bahwa terjadi peningkatan utilitas sistem work station bila perusahaan menerapkan metode RPW.
Gambar 7 Grafik Perbandingan Utilitas
IV. PENUTUP
Berdasarkan analisis data Line Balancing pada sistem produksi Work station aktual diperoleh efisiensi lini produksi CV.ija Kroeng sebesar 65,1% dengan jumlah work station aktual sebanyak 4 work station. Hasil simulasi menggunakan software Arena untuk sistem work station aktual diperoleh utilitas work station 1 senilai 1,000, work station 2 senilai 0,095, work station 3 senilai 0,511 dan work station 4 senilai 0,292.
Perbaikan menggunakan metode RPW menghasilkan 3 work station dengan nilai efisiensi
line balancing produksi CV.Ija Kroeng meningkat menjadi 88,33%. Peningkatan utilitas
dilakukan dengan metode RPW menggunakan software Arena yang menghasilkan 3 work station dengan utilitas work station 1 senilai 1, work station 2 senilai 0,942 dan work station 3 senilai 0,679. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi peningkatan efisiensi lini produksi sebesar 23,2% dan setiap work station tidak memiliki waktu menganggur yang sangat lama dalam menjalankan aktivitas produksinya.
Hasil dari comparing system berdasarkan data utilitas didapatkan bahwa terjadi peningkatan nilai rata-rata utilitas sistem produksi work station aktual sebesar 0,47 menjadi 0,87 pada sistem produksi metode RPW. Sehingga dapat diputuskan bahwa usulan perbaikan menggunakan metode RPW telah memberikan peningkatan nilai utilitas sebesar 0,4. Dengan meningkatnya nilai utilitas berarti telah terjadi peningkatan nilai produktivitas operator pada setiap work station.
DAFTAR PUSTAKA
Habchi, G.; & Berchet, C. 2003. ―A Model for Manufacturing Systems Simulation with a Control Dimension‖. Simulation Modelling Practice and Theory, Vol. 11, hlm: 21–44.
Hartini, S., & Suryadi, K., 2011, Teknik Mencapai Produksi Optimal. Bandung: Lubuk Agung.
Heizer, J. & Barry, R., 2006, Operations Management Buku 2 Edisi ke Tujuh. Jakarta: Penerbit Salemba Empat.
Kelton, W. D., Sadowski, R. P. & Zupick, N.B., 2003. Simulation with Arena, 3nd Edition. Singapore: Mc Graw Hill. .000 .200 .400 .600 .800 1.000
utilitas
Perbandingan utilitas
Aktual Metode RPWLangley, G. J., Moen, R., Nolan, K. M., & Nolan, T. W., 2009. The Improvement Guide: A Practical
Approach to Enhancing Organizational Performance. San Francisco: Jossey-Bass
Law, A.M., 2014. Simulation Modeling and Analysis (5th ed). New York: McGraw Hill.
Saeheaw, T.; Charoenchai, N.; & Chattinnawat, W. 2009. ‖Line Balancing in The Harddisk Drive Process Using Simulation Techniques‖. World Academy of Science, Engineering and Technology. Vol. 36,
hlm: 61-65.
Wahid, A.; & Suryani, E. 2012. ―Penerapan Model Sistem Dinamis untuk Analisa Program Pelatihan Ditinjau dari Knowledge Management pada Perusahaan ABC (Studi Kasus: PT Pertamina (Persero) Unit Pemasaran VI Kalimantan, Balikpapan)‖. Jurnal Teknik Pomits, Vol. 1 No. 1, hlm: 1-5.
