BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Kemajuan teknologi menuntut perusahaan untuk dapat menghasilkan produk, sebab kecanggihan teknologi akan meningkatkan tuntutan konsumen akan manfaat produk yang dihasilkan (Lena dan Lina, 2008). Seperti halnya yang sekarang sedang dilakukan oleh beberapa perusahaan manufaktur dengan memanfaatkan kecanggihan teknologi mutakhir demi menghasilkan produk yang diminati masyarakat tanpa harus meningkatkan operating cost. Pada tiga dekade terakhir, perusahaan-perusahaan manufaktur (Skinner, 1974) telah berubah konsep menjadi perusahaan yang fleksibel (Upton, 1995; Skinner, 1996) sehingga dapat memenuhi permintaan dari luar. Agar dapat meraih keunggulan yang kompetitif perusahaan perlu menerapkan strategi yang fleksibel terhadap perkembangan dan perubahan yang terjadi. Sehingga perusahaan diharuskan untuk mempunyai keunggulan kompetitif dengan sumber daya yang terbatas.
Perusahaan yang telah siap menghadapi persaingan industri global yang semakin ketat akibat perubahan-perubahan lingkungan bisnis memaksa pelaku-pelaku industri, baik sektor industri manufaktur maupun industri jasa, untuk memikirkan cara-cara atau trik baru dalam memenangkan persaingan. Kalangan akademisi dan praktisi sepakat bahwa tekanan kompetisi global akan semakin berkembang di abad 21 ini. Pengecualian beberapa perbedaan dalam terminologi, terdapat kesepakatan bersama bahwa persaingan utama akan terjadi pada aspek biaya (cost), kualitas (quality), dan responsive (responsiveness), dimana responsive yang dimaksud mengacu pada fleksibilitas dan kecepatan (Olhager, 1993). Untuk perusahaan harus mempunyai kemampuan merespon berbagai perubahan secara efisien. Kemampuan respon perusahaan tersebut diantaranya adalah kemampuan memproduksi banyak produk yang berbeda, memperpendek life cycle produk, dan melakukan produksi secara efektif. Kemampuan respon perusahaan ini akan dapat dicapai oleh perusahaan dengan menerapkan fleksibilitas manufaktur.
Fleksibilitas manufaktur merupakan kemampuan perusahaan untuk merespon secara efektif perubahan yang terjadi, baik yang terjadi di internal (operasi) perusahaan maupun di eksternal lingkungan perusahaan (Gerwin, 1987; Slack, 1988; Parthasarthy and Sethi, 1993). Ada empat area umum perubahan yang mempengaruhi fleksibilitas manufaktur yaitu: strategi, faktor lingkungan, teknologi, dan atribut organisasi (Gerwin, 1987). Dari keempat faktor tersebut mempunyai dimensi permasalahan sendiri, ulasan
lebih lanjut pada penenelitian ini adalah berkisar pada faktor teknologi yang dikaitkan dengan aspek biaya (cost) yang telah disebutkan di atas sebagai aspek yang harus benar- benar diperhatikan dalam menghadapi persaingan global.
FMS (Flexible Manufacturing Systems) adalah suatu sistem manufaktur otomatis dengan volume dan variasi produk level menengah yang dikontrol oleh komputer. FMS meliputi spektrum lebar dari aktivitas manufaktur seperti mesin-mesin produksi, metal working, pabrikasi, dan assembly . Pada sebuah FMS, suatu kelompok part-part dari produk-produk dengan karakteristik serupa diproses. Komponen penting dari suatu FMS adalah mesin Numerical Control (NC) yang mampu saling bertukar tools secara otomatis.
Sistem material handling otomatis akan memindahkan part-part diantara mesin-mesin dan station fixturing berupa Automation Guided Vehicle (AGV) dan robot. Semua komponen di atas dikontrol oleh komputer. Dan yang terakhir adalah perangkat-perangkat lain seperti mesin pengukur koordinat dan mesin pencuci part-part yang diproses (Singh, 1996). Berikut beberapa penelitian yang berhubungan dengan FMS.
Tabel 1.1 Penelitian yang membahas mengenai Flexible Manufacturing Systems
Penelitian Tujuan Kriteria Fungsi
Tujuan Variabel Keputusan
Basnet dan Mize (1993)
Penjadwalan dan pengontrolan FMS
: hal kritis yang perlu diperhatikan
kembali
Mengatasi permasalahan operasi
pada FMS (perencanaan, penjadwalan, dan
pengontrolan) dengan memperhatikan kembali literatur yang digunakan .
Pengambilan keputusan dalam
mengatasi permasalahan operasi
pada FMS
Literatur yang sesuai sebagai patokan
pengambilan keputusan.
Dadone (1997)
Fuzzy Control pada FMS
Mendefinisikan strategi pengontrolan
berdasar sistem umpan balik pada
perusahaan yang menggunakan sistem
fleksibilitas
Hasil perbaikan dari teknik fuzzy pada penjadwalan yang lebih mudah dan
aplikatif
Teknik fuzzy dapat membantu merespon
fleksibilitas
Tatakuwa (1997)
Penggunaan simulasi berdasarkan biaya
Dengan menggunakan dasar
biaya pada sistem simulasi diharapkan
Efisiensi dan ekonomis pada penerapan sistem
Analisis biaya dan akuntasi biaya sebelum penerapan
pada FMS dapat lebih efisien dan ekonomis dalam
penerapan sistem
sesungguhnya system
Subakti (2003)
Simulasi dan fleksibilitas pengurutan pada
FMS
Penggunaan Flexisistem dapat
digunakan untuk simulasi FMS dan
berguna untuk mengoptimalkan
interaksi dengan pemakai sehingga
mudah dalam mempelajari dan menggunakan sistem
tersebut
Dapat memungkinkan untuk melakukan
simulasi sedekat mungkin dengan
realita.
Sistem simulasi yang fleksibel untuk berbagai kondisi
FMS
Untuk bersaing dalam industri manufaktur, setiap perusahaan harus mempunyai trik atau cara untuk memperbaiki kualitas barang yang dihasilkannya sambil tetap menjaga biaya produksi yang rendah. Pada umumnya biaya merupakan semua pengorbanan yang perlu dilakukan untuk suatu proses produksi yang dinyatakan dengan satuan uang menurut harga pasar yang berlaku, baik yang sudah terjadi maupun yang akan terjadi (www.wikipedia.org/wiki/biaya). Lebih jauh lagi biaya yang diasosiasikan dengan produk dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori (Lewis, 1993), yaitu biaya langsung dan biaya tak langsung. Biaya langsung merupakan biaya yang berhubungan langsung dengan produk itu sendiri, seperti tenaga kerja langsung, dan material langsung.
Sedang untuk biaya tak langsung merupakan biaya yang tidak berhubungan langsung dengan produk tersebut, seperti biaya utilisasi mesin, biaya pemindahan material, tooling cost, dll. Seperti banyak fakta yang diketahui bahwa biaya merupakan unsur penting dalam sebuah produk dan jasa. Sehingga setiap perusahaan menginginkan adanya keuntungan dari produk yang dijualnya, oleh sebab itu biaya merupakan salah satu aspek yang harus diperhatikan.
Proses manufaktur yang fleksibel tidak lepas dari permasalahan mengenai pemilihan mesin yang sangat penting dalam perkembangan dunia manufaktur saat ini.
Hal tersebut melibatkan adanya proses seleksi mesin yang akan digunakan untuk memproduksi berdasar kriteria teknis dan ekonomis (Rogers, 1999). Kriteria teknis merupakan tahap pemilihan alat, melibatkan pemilihan tipe-tipe dan jumlah mesin yang dibutuhkan. Sedang kriteria ekonomis digunakan sebagai evaluasi dari proses seleksi mesin. Sehingga tujuan dari tahap ini adalah untuk menentukan daftar mesin yang akan
digunakan agar dapat meminimasi total cost (depresiasi alat, biaya instalasi, biaya set up, dan operating cost). Seperti yang terlihat pada Gambar 1.1 mengenai prosedur pemilihan mesin, bahwa pemilihan mesin dilakukan untuk memaksimasi keuntungan bagi perusahaan dari alternatif biaya terendah pada mesin produksi, menggunakan perhitungan model matematis untuk equipment selection (ES). Pada penelitian ini akan memfokuskan pada pendekatan pencarian Algoritma Genetika (AG) terhadap masalah pemilihan mesin untuk sistem manufaktur yang fleksibel atau biasa dikenal dengan flexible manufacturing systems (FMS).
Seleksi dari mesin yang ada
Dengan membeli mesin baru Tanpa membeli mesin baru
Seleksi dari seluruh mesin yang sudah dimiliki perusahaan
Seleksi dari mesin yang sudah dimiliki perusahaan & mesin baru
Analisis NPV untuk mesin baru
NPV≥ 0
Model matematis ES 1 Analisa faktor kualitatif
Subkontrak Model matematis ES 1
Max. keuntungan dari alternatif biaya terendah mesin
Max. keuntungan dari alternatif biaya terendah mesin
YA TIDAK
Terima
Gambar 1.1 Seleksi mesin untuk FMS (Rogers, K.J., 1999)
Pemilihan peralatan atau mesin adalah problem esensial pada FMS. Secara tipikal hal ini melibatkan suatu set peralatan atau mesin yang digunakan dalam produksi berdasar atas kriteria-kriteria teknis dan ekonomis. Guna membantu para pelaku produksi dalam memilih set peralatan atau mesin yang cocok dari yang tersedia, dengan pertimbangan pada minimalisasi biaya operasi, diusulkan menggunakan pendekatan Algoritma Genetika dalam pemilihan mesin. Berikut ini penelitian yang berhubungan dengan pemilihan mesin.
Tabel 1.2 Penelitian yang membahas mengenai pemilihan mesin
Algoritma Genetika adalah algoritma yang memanfaatkan proses seleksi alamiah yang dikenal dengan proses evolusi (slide kuliah Politeknik ElektronikaNegeriSurabaya, PENS –ITS Surabaya 2003). Algoritma genetika sangat tepat digunakan untuk penyelesaian masalah optimasi yang kompleks dan sukar diselesaikan dengan menggunakan metode konvensional. Algoritma Genetika banyak dipakai pada aplikasi bisnis, teknik maupun pada bidang keilmuan. Algoritma ini dapat dipakai untuk mendapatkan solusi yang tepat untuk masalah optimal dari satu variabel atau multi variabel. Berikut ini penelitian yang berhubungan dengan Algoritma Genetika.
Tabel 1.3 Penelitian yang membahas mengenai Algoritma Genetika
Penelitian Tujuan Kriteria Fungsi
Tujuan Variabel Keputusan
Kusumaputro dan Irwanto (2002)
Penggunaan Algoritma Genetika untuk
Optimasi Jaringan Neural
Buatan-Fuzzy dan Aplikasinya
pada Sistem Penciuman
Elektronik
Optimasi struktur jaringan dengan memperkecil
jumlah bobot dalam jaringan
Optimasi struktur jaringan dengan
mengurangi jumlah bobot keterhubungan antar
neuron
Peningkatan derajad pengenalan sistem pada struktur jaringan
tidak dioptimasi dengan struktur jaringan yang telah
dioptimasi
Rusdiansyah, Ahmad, et al.
(2007)
Penelitian dan Penyelesaian Permasalahan
Penjadwalan Pilot dengan
Menyusun jadwal penugasan pilot maskapai penerbangan PT X Airlines
untuk pesawat B737-200 degan metode eksak
Minimasi pada biaya pengeluaran untuk penugasan kru (pilot
dan awak kabin)
Perencanaan penjadwalan yang
optimal
Penelitian Tujuan Kriteria Fungsi
Tujuan Variabel Keputusan
Nanthavanij dan Yenradee (1998)
Analisis pemilihan mesin dan penentuan part dengan batasan anggaran tahunan
Pemilihan mesin yang akan dibayar serta penentuan
part pada tiap mesin
Capital budgeting yang merupakan
batas anggaran tahunan
Rekomendasi optimal hasil pengukuran dari
biaya yang dikeluarkan untuk
mesin, penentuan part, dan waktu pembayaran sehingga
net present value (NPV) dari net
savings yang maksimal
Metode Eksak Dekomposisi
dekomposisi
Widyastuti, novandry, et al. (2008)
Optimasi Penjadwalan
Kegiatan Belajar Mengajar
Dengan Algoritma
Genetik
Memperoleh optimasi penjadwalan dengan menggunakan algoritma genetik sehingga diperoleh
kombinasi terbaik untuk pasangan mata kuliah dan
dosen pengajar secara keseluruhan
Optimasi yang dapat diterapkan untuk
mengerjakan penjadwalan mata
kuliah
Solusi penjadwalan pada waktu yang dapat
digunakan baik oleh dosen, kelas maupun ruangan yang terlibat dalam suatu mata
kuliah.
Pada usianya yang ke 25 tahun PT Dirgantara Indonesia harus disiapkan untuk menjadikan teknologi sebagai ujung tombak persaingan. Proses alih teknologi selama duapuluh tahun yang padat modal terkesan hanya untuk kepentingan penguasaan teknologi, tanpa orientasi pasar, harus dikonsolidasikan menjadi teknologi tinggi yang mampu digunakan untuk menciptakan efisiensi dan produktivitas tenaga kerja yang tinggi, di tengah perkembangan bangsanya. Berdasarkan data historis order yang diterima PT. DI dalam beberapa tahun terakhir, tampak bahwa terdapat potensi peningkatan perolehan PT. DI akan order-order baru yang potensial, seperti yang tampak pada gambar 1.2. Menjawab potensi ini, PT. DI harus meningkatkan kinerja internal perusahaan, salah satu upaya dalam peningkatan kinerja tersebut adalah dalam hal penentuan mesin terpilih yang akan digunakan dalam meproduksi part-part untuk memenuhi order-order yang sedang ditangani. Unit bisnis yang berkepentingan dalam menghasilkan komponen pesawat dan sub asembli, termasuk perkakas pesawat yang terbuat dari logam, komposit, dan ikatan metal adalah unit bisnis Aerostucture (AE). Tugas utama unit bisnis AE adalah memproduksi komponen pesawat, oleh sebab itu unit bisnis AE akan menganalisa kebutuhan mesin untuk setiap part yang datang sebagai order.
Gambar 1.2 Proyeksi Penjualan 2002-2010 PT Dirgantara Indonesia (sumber: PT Dirgantara Indonesia)
Dalam usianya yang ke 25, PT Dirgantara Indonesia harus disiapkan untuk menggunakan teknologi yang dikuasainya dalam menghasilkan produk, proses dan sistem rekayasa rancang bangun yang kompetitif, baik dari segi harga, kualitas, maupun waktu delivery untuk memenangkan persaingan di pasar bebas tanpa proteksi, atau competitive based technology. Oleh karena itu PT Dirgantara Indonesia harus berjuang keras untuk menurunkan biaya produksi, sesuai dengan sasaran ketiga perusahaan yaitu penurunan biaya produksi yang salah satunya dapat dicapai dengan pemilihan mesin yang lebih efisien. Kebanyakan mesin yang digunakan oleh PT Dirgantara Indonesia didatangkan dari negara asalnya pada tahun 1983, sehingga kurang lebih berumur 25 tahun. Sedang untuk mesin FMS baru ada pada tahun 1993, jadi sampai dengan sekarang mesin FMS telah berusia 15 tahun. Biaya perawatan yang ditimbulkan untuk pemeliharan mesin pun juga naik seiring dengan pertambahan umur mesin. Gambar 1.3 memperlihatkan biaya yang harus dikeluarkan perusahaan untuk pemeliharaan mesin FMS merk Yamazaki Mazak dalam lima tahun terakhir. Biaya perawatan mesin Yamazaki Mazak dapat mengidentifikasikan penggunaan dari mesin tersebut. Sebab dalam biaya perawatan mengandung biaya penggunaan listrik, biaya installasi yang telah disesuaikan dengan tahun depresiasi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa dengan biaya perawatan yang rendah berarti penggunaan mesin tersebut juga rendah, menjadikan mesin-mesin pengganti Yamazaki Mazak dapat beroperasi secara optimal. Apabila seluruh order
dikerjakan di mesin Yamazaki Mazak maka mesin-mesin yang lain akan mempunyai biaya tetapi tingkat produktivitasnya rendah.
Gambar 1.3 Grafik biaya perawatan mesin Yamazaki Mazak
Permasalahan alternatif pemilihan mesin FMS merupakan permasalahan yang akan dibahas pada penelitian ini. PT Dirgantara Indonesia belum menggunakan metode khusus dalam penentuan alternatif pemilihan mesinnya. Selama ini perusahaaan masih menggunakan parameter-parameter tertentu sebagai pertimbangan dalam mengambil keputusan untuk menentukan mesin produksi terpilih. Patokan-patokan tersebut diantaranya: tingkat prioritas order, mesin yang akan dipilih sedang repair atau tidak, rate mesin, kualitas hasil dari tiap mesin, serta capability tiap mesin. Dari beberapa parameter di atas, perusahaan belum dapat menyimpulkan berapa total biaya operasi yang akan dikeluarkan untuk memproduksi part. Sehingga untuk selanjutnya dalam penelitian ini akan memfokuskan pada total biaya operasi yang sudah dikeluarkan perusahaan untuk memproduksi part.
Pada penelitian sebelumnya belum dapat melakukan pemilihan mesin pada FMS dengan melandaskan pada biaya operasi yang dikeluarkan akibat berlangsungnya aktivitas produksi dengan pendekatan metode Algoritma Genetika. FMS merupakan sistem yang seharusnya sudah diadopsi oleh PT Dirgantara Indonesia saat ini guna menghadapi persaingan global dengan tingkat variansi produk yang diinginkan oleh konsumen yang sangat tinggi, sedangkan Algoritma Genetika dapat membantu menyelesaikan masalah optimasi diskrit dengan cepat dalam menemukan solusi optimal.
Oleh karena itu metode Algoritma Genetika sangat cocok digunakan sebagai pendekatan untuk mempertimbangkan perusahaan dalam alternatif pemilihan mesin perusahaan.
1.2 Rumusan Masalah
a) Bagaimana menentukan atau memilih mesin pada PT Dirgantara Indonesia dengan menggunakan pendekatan Algoritma Genetika untuk meminimasi total biaya operasi?
b) Berapa total biaya operasi yang dihabiskan PT Dirgantara Indonesia jika menerapkan pendekatan Algoritma Genetika dalam alternatif pemilihan mesin?
I.3 Tujuan Penelitian
a) Memberikan alternatif pemilihan mesin yang akan digunakan untuk memproduksi di PT Dirgantara Indonesia.
b) Minimasi total biaya operasi jika perusahaan menerapkan pendekatan Algoritma Genetika pada pemilihan mesin di PT Dirgantara Indonesia.
I.4 Batasan Masalah
a) Data yang digunakan meliputi operasi yang dibutuhkan untuk memproduksi tiap tipe part, available time and machining time, fixed cost and operating cost, set up and tooling time and cost.
b) Mesin yang digunakan merupakan mesin pengganti FMS yang berjunlah 14 mesin.
c) Tidak memperhitungkan load mesin dari mesin terpilih.
d) Aplikasi yang digunakan belum sampai tahap implementasi.
e) Program yang digunakan adalah Matlab 2008a.
I.5 Manfaat Penelitian
a) Perusahaan dapat meminimasi total biaya operasi yang dikeluarkan karena memproduksi produk yang bervariasi pada mesin yang dipilih.
b) Perusahaan dapat menentukan dalam pemilihan mesin yang harus dipilih dengan menggunakan pendekatan Algoritma Genetika.
