PERBAIKAN LAYOUT PABRIK DENGAN ALGORITMA CORELAP,
MST, CRAFT DAN PERTIMBANGAN MATERIAL HANDLING (STUDI
KASUS DI PT. XYZ)
Deddy Christyono1) dan Moses Laksono Singgih2) 1) Program Studi Magister Manajemen Teknologi
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Cokroaminoto 12A, Surabaya 60264
e-mail: [email protected]1) dan [email protected]2)
ABSTRAK
Proses produksi merupakan proses inti dari berbagai perusahaan manufaktur. Hal ini dikarenakan proses ini merupakan proses yang mampu memberi nilai tambah dari sebuah bahan menjadi barang yang mampu memenuhi keinginan masyarakat. Adanya proses produksi tentu sejalan dengan adanya biaya untuk melakukan proses tersebut. Salah satu faktor yang menentukan besarnya biaya produksi adalah penataan letak pabrik.
Adanya tata letak pabrik yang tidak beraturan akan menyebabkan banyak masalah seperti
backtracking transportasi dalam proses produksi, tingginya resiko kecelakaan kerja, dan
lain-lain. Hal ini tentu saja berkorelasi langsung dengan biaya produksi sebuah perusahaan. Semakin minim masalah dalam lini produksi, semakin sedikit biaya tambahan yang ditanggung oleh perusahaan.
PT. X adalah perusahaan manufaktur yang bergerak di bidang pembuatan pipa baja dengan standar lokal maupun internasional. Perusahaan ini memiki sebuah plant yang memiliki berbagai mesin dengan penataan layout yang tidak teratur. Akibatnya, ditemukan adanya
backtracking produk, penataan mesin yang tidak beraturan dikarenakan menggunakan tempat
yang seadanya, dan lain-lain. Perusahaan berkeinginan untuk melakukan desain relayout pabrik tersebut.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mendesain layout antar mesin sehingga didapatkan layout yang memperhatikan material handling dari produksi dan memiliki luas area yang cukup untuk menampung mesin tersebut.
Untuk memulai penelitian dilakukan studi ke perusahaan untuk mengetahui proses produksi dari perusahaan tersebut. Desain layout akan dimulai dengan menganalisa kebutuhan luas area yang dibutuhkan oleh setiap mesin dalam pabrik. Selanjutnya dengan algoritma relayout, akan dilakukan penataan yang tepat dan memperhatikan material handling.
Hasil dari penelitian ini adalah hasil layout perusahaan yang baru dengan total momen sebesar 34.290,58 dibandingkan dengan total momen layout awal yaitu 49.554,08. Layout perbaikan ini mereduksi total momen sampai dengan 30%
Kata kunci: Layout Design, Material Handling, Algoritma Layout.
PENDAHULUAN Latar Belakang
Masyarakat memiliki banyak keinginan yang ingin dipenuhi. Keinginan ini dipenuhi berbagai pihak dalam bentuk barang dan jasa. Khususnya barang, ada sebuah proses yang dinamakan produksi. Menurut Aquilano (2006), produksi adalah suatu kegiatan yang mengubah input menjadi output yang memiliki nilai tambah. proses ini menyebabkan dua hal
yang bertolak belakang, masyarakat menginginkan harga semurah mungkin dengan produsen yang menginginkan margin setinggi mungkin. Pada sisi Produsen, hal ini diatasi dengan cara efisiensi biaya produksi. Salah satu bentuk efisiensi adala pembenahan tata letak perusahaan supaya aliran produksi lebih lancar.
PT. XYZ adalah pabrik yang bergerak di bidang manufaktur pipa baja. Jenis produk ini sangat banyak digunakan dan berbagai macam jenis. PT. XYZ memenuhi berbagai permintaan pelanggan mereka dengan fasilitas 4 pabrik di berbagai wilayah Jawa Timur. Pokok bahasan adalah pada pabrik A yang memproduksi pipa jenis ERW. Pabrik ini sudah berdiri selama 20 tahun dan memiliki layout yang memiliki beberapa dampak negatif seperti
back-tracking aliran proses, lokasi sesak, menimbulkan ketidaknyamanan bagi pekerja, dan
alat-alat yang berserakan. Adanya penataan layout dapat meminimalkan jarak antar mesin dan memaksimalkan output perusahaan
Pada penelitian ini akan dilakukan studi untuk merancang perbaikan tata letak pabrik A. Tata letak pabrik tersebut akan mempertimbangkan aspek material handling yang digunakan juga luas area kerja operator.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah merancang luas tiap mesin pabrik dengan pertimbangan material handling dan merancang perbaikan tata letak pabrik yang baru.
Batasan dan Asumsi Penelitian
Batasan dan asumsi dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Obyek penelitian adalah Pabrik manufakturing pipa baja 2. Perbaikan dilakukan pada fasilitas Produksi dari Pabrik A 3. Data penelitian diambil pada tahun 2014
4. Kegiatan penelitian mengacu pada keadaan saat ini METODE
Tahap-tahap yang dilakukan selama penelitian berlangsung adalah : Pengumpulan data, pengolahan data, penghitungan luas area tiap mesin, analisa layout tiap departemen dengan MST Algorithm, Analisa layout pabrik dengan metode CORELAP, Analisa layout dengan metode CRAFT, kesimpulan, dan saran.
Tipe-Tipe Layout
Pemahaman akan tipe layout penting dalam membantu untuk menentukan tata letak fasilitas yang akan digunakan. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan metode yang dapat diimplementasikan dari setiap model layout. Berikut ini adalah tipe-tipe layout tersebut menurut (Aquilano, 2006) :
• Process layout : Merupakan penataan layout dengan mengumpulkan mesin-mesin yang memiliki kesamaan fungsi ke dalam satu area.
• Product layout : Merupakan penataan layout dengan mengumpulkan mesin-mesin yang tergabung dalam rangkaian proses yang sama.
• Cellular Layout : Merupakan penataan layout dengan mengumpulkan mesin-mesin yang identik fungsinya kedalam kelompok yang sama.
• Fixed-position layout : Merupakaan penataan layout dengan menetapkan lokasi-lokasi produk dengan mesin yang bergerak dalam melakukan proses.
Beberapa data yang diperlukan dalam perbaikan layout ini adalah jenis produk, dimensi bagian mesin, jumlah pekerja di setiap mesin, material handling yang digunakan di setiap departemen, ukuran kandang pipa untuk local storage.
HASIL DAN PEMBAHASAN Luas Area Pekerja yang Diperlukan
Ada 3 posisi kerja yang ada di pabrik A. Posisi tersebut adalah berdiri, duduk, dan jongkok. Penentuan luas kerja minimum menggunakan standar yang diberikan oleh Sanders, 1992. Berikut ini adalah standar tersebut:
Gambar 1. Standart Posisi Kerja
Dari standar yang diberikan diatas, didapat bahwa pekerjaan dengan posisi berdiri harus memperhatikan dua faktor, yaitu chest depth dan elbow-to-elbow breadth. Desain luas area minimum pekerja dipilih untuk ukuran 95 persentil untuk mengakomodir hampir seluruh pekerja. Luas area minimum pekerjaan dengan posisi berdiri adalah 0,276 meter x 0,506 meter.
Pekerjaan dengan posisi duduk harus memperhatikan dua faktor, yaitu buttock knee
length dan elbow-to-elbow breadth. Desain luas area minimum pekerja dipilih untuk ukuran
95 persentil untuk mengakomodir hampir seluruh pekerja. Luas area minimum pekerjaan dengan posisi duduk adalah 0,642 meter x 0,506 meter.
Pekerjaan dengan posisi jongkok memperhatikan faktor elbow-to-elbow breadth. Faktor ini juga ditambahkan clearance pada pekerjaan dengan posisi jongkok yang direkomendasikan oleh Sanders, 1992. Gambar 2 adalah clearance tersebut.
Hasil diagram diatas menunjukkan ukuran dalam inchi pada tabel sebelah kiri dan centimeter dalam tabel sebelah kanan. Berturut turut dari atas ke bawah adalah 5 persentil, 50 persentil, dan 95 persentil. Luas area minimum untuk pekerjaan dengan posisi jongkok adalah 1,12 meter x 0,506 meter.
Gambar 2. Clearance Pada Pekerjaan Dengan Posisi Jongkok Luas Area Material Handling di Setiap Mesin
Penggunaan material handling di pabrik A menggunakan 2 macam. Pertama adalah
Hanging crane. Alokasi luas area yang digunakan untuk material handling ini dimasukkan
dalam luas jalan antar mesin, yaitu 1.5 meter. Alat kedua yang digunakan adalah forklift CAT tipe EP20NT. Menurut rekomendasi dari CAT, terdapat working aisle width sebagai panjang minimum area kerja. CAT merekomendasikan luas area tersebut adalah 3.176 meter x 3.176 meter.
Penentuan Area Mesin
Penentuan area mesin akan mempertimbangkan luas pekerja yang beroperasi pada mesin tersebut dan juga material handling yang digunakan di mesin tersebut. Hasil pengeplotan akan dijadikan luas dari setia mesin untuk kemudian dilakukan penentuan area setiap departemen.
Penentuan Area Departemen
Ada dua departemen yang dilakukan analisa dengan menggunakan MST Algorithm. Departemen pertama adalah Departemen Mill yang memiliki tiga kriteria yang dijadikan pertimbangan analisa. Kriteria tersebut adalah kesamaan jenis pipa yang diproduksi antar mesin, kesamaan ukuran diameter pipa yang diproduksi, dan kesamaan mesin pendukung dari mesin tersebut. Ketiga kriteria ini dikombinasikan dengan jarak antar mesin yang diberikan lebar jalan sebesar 1.5 meter. Kriteria diatas akan dilakukan penghitungan adjacency weight
matrix untuk analisa MST Algorithm. Hasil dari analisa ini adalah urutan mesin yaitu Mill
102, Mill 104, Mill 106, Mill 105, Mill 101, Mill 103.
Departemen kedua yang dilakukan analisa menggunakan MST Algorithm adalah Departemen Threading. Kriteria yang dijadikan pertimbangan adalah kesamaan ukuran diameter pipa yang diproduksi. Kriteria tersebut dikombinasikan dengan jarak antar mesin yang diberikan lebar jalan sebesar 1.5 meter. Kriteria diatas akan dilakukan penghitungan
adjacency weight matrix untuk analisa MST Algorithm. Hasil dari analisa ini adalah urutan
mesin yaitu THR 105, THR 104, THR 103, THR 107, THR 101, THR 102, THR 106, dan THR 108.
Departemen yang dilakukan mengikuti pengaturan sebelumnya adalah departemen
slitting dan straightening. Hasil dari Departemen Slitting merupakan input dari departemen mill. Oleh karena itu, pengaturan mesin departemen slitting mengikuti letak mesin dari
departemen mill. Hal yang sama juga berlaku pada departemen straightening dengan mengacu pada departemen threading.
Penentuan Layout Pabrik
Analisa layout dari pabrik menggunakan algoritma CORELAP untuk menemukan susunan antar departemen. Ada beberapa area yang akan ditambahkan. Area tersebut adalah
Dept. Galva, Dept. Potong Pelat, Dept. Marking & packing, kantor, workshop, PBS, GBB, GBJ, Power Plant, dan WWT. Masing-masing area atau departemen akan diukur tingkat kedekatan antar area. Berikut ini adalah diagram kedekatan antar area
Mill Potong Pelat Slitting straightening threading Galva Marking n P
Mill 4 32 2 16 32 8 Potong Pelat 4 16 2 2 2 8 Slitting 32 16 2 2 2 2 straightening 2 2 2 32 16 4 threading 16 2 2 32 4 8 Galva 32 2 2 16 4 2 Marking n P 8 8 2 4 8 2 Kantor 8 4 8 4 4 -32 8 Workshop 8 8 4 4 4 2 2 PBS 8 8 4 2 2 4 4 GBB 4 16 16 2 2 4 4 GBJ 16 16 2 8 8 2 16 Power Plant 4 4 4 2 2 16 2 WWT 2 2 2 2 2 16 2
Kantor Workshop PBS GBB GBJ Power Plant WWT
Mill 8 8 8 4 16 4 2 Potong Pelat 4 8 8 16 16 4 2 Slitting 8 4 4 16 2 4 2 straightening 4 4 2 2 8 2 2 threading 4 4 2 2 8 2 2 Galva -32 2 4 4 2 16 16 Marking n P 8 2 4 4 16 2 2 Kantor 8 2 16 4 -32 -32 Workshop 8 4 2 2 2 2 PBS 2 4 4 2 2 2 GBB 16 2 4 2 2 2 GBJ 4 2 2 2 2 2 Power Plant -32 2 2 2 2 4 WWT -32 2 2 2 2 4
Diagram relasi diatas akan dijumlah untuk setiap departemen dan akan didapatkan departemen yang memiliki total closeness rating paling tinggi, yaitu Departemen Mill. Departemen yang lain akan mengikuti pengeplotan sesuai algoritma CORELAP. Berikut ini adalah hasil pengeplotan denah pabrik menurut algoritma CORELAP:
GBB Potong Pelat Kantor
WWT PBS Slitting Workshop
Power Plant Galva Mill GBJ
Straightening Threading Marking
Analisa Layout menggunakan CRAFT.
Departemen usulan dari Algoritma CORELAP akan dilakukan pengeplotan sesuai dengan luas area setiap departemen. Hasil pengeplotan tersebut akan dilakukan analisa menggunakan algoritma CRAFT. Hasil analisa Algoritma CRAFT menunjukkan adanya 2 usulan layout yaitu layout dengan pertukaran Dept. PBS dan Potong Pelat dan layout dengan pertukaran Dept. PBS dan Potong Pelat dilanjutkan dengan pertukaran PBS dan Slitter.
Salah satu indikator penentu baik tidaknya sebuah layout adalah dengan membandingkan total momen pada layout tersebut. Total momen merupakan kombinasi antara jarak antar departemen dengan hubungan kedekatan antar departemen. Berikut ini adalah hasil perhitungan total momen dari masing-masing kemungkinan layout yang ada:
Nama Layout Keterangan Total Momen
Layout Awal Pabrik Layout Awal kondisi pabrik 49554.08
Layout Analisa CORELAP Layout analisa CORELAP 34290.58
Layout Analisa CRAFT 1 Pertukaran Dept PBS dan Potong
Pelat 37111.94
Layout Analisa CRAFT 2
Pertukaran Dept PBS dan Potong Pelat, dilanjutkan dengan pertukaran
Dept. PBS dan Slitter 36267.18
Dari hasil perhitungan Total Momen diatas, layout yang terbaik adalah layout analisa dari CORELAP. Layout analisa dari CORELAP ini mampu mengurangi total momen dari kondisi awal pabrik sebanyak 30 persen dari layout awal.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Kesimpulan yang didapat dari penelitian ini adalahs ebagai berikut:
1. Alokasi luas area minimum untuk operator adalah 0.276 m x 0.506 mm untuk pekerja dengan posisi berdiri, 0.642 m x 0.506 m untuk pekerja dengan posisi duduk, dan 1.12 m x 0.506 m untuk pekerja dengan posisi jongkok.
2. Alokasi area penggunaan hanging crane dapat diakomodir oleh pemberian jalan antar mesin sebesar 1.5 m. Penggunaan forklift menggunakan working aisle width yang direkomendasikan oleh supplier forklift dengan luas 3.176 m x 3.176 m dengan asumsi tipe forklift CAT EP20NT kapasitas angkut 2 ton
3. Penambahan area pada mesin memperlebar jarak antar mesin, namun memberikan area yang cukup untuk operator bekerja dengan lebih baik dan material handling yang beroperasi memberikan performa yang lebih baik. Akibatnya, performa produksi pabrik juga lebih baik.
4. Layout analisa CORELAP memberikan total momen yang terkecil yaitu 34.290,58 dibandingkan dengan total momen layout awal pabrik yang sejumlah 49.554,08. Analisa ini telah mereduksi total momen dari layout awal sebesar 30%.
5. Adanya reduksi total momen sebesar 30% dapat mereduksi waktu transportasi antar mesin. Reduksi pada waktu transportasi ini berbanding lurus dengan biaya transportasi yang semakin berkurang. Kinerja produksi juga semakin meningkat dalam hal produktivitas
Saran
Beberapa saran yang dapat dilakukan untuk mengembangkan penelitian ini dan dapat dilakukan pada penelitian selanjutnya adalah sebagai berikut:
1. Perlu dipikirkan bagaimana mekanisme dari relayout
2. Perlu dilakukan analisa kelayakan terhadap relayout tersebut
3. Dapat dikembangkan dengan memperhatikan kecepatan mesin produksi, pengaturan
work in process, dan lain-lain
DAFTAR PUSTAKA
Aquilano, Nicholas J., Jacobs, F. Robert, Chase, Richard B., (2007), Operations.Management
for Competitive Advantage, 7th edition, Mc Graw Hill, New. York.
Budijono, A.P., (2006), “Penyusunan Tata Letak Stasiun Kerja Restoran “X” Menggunakan Metode Algoritma Corelap”, Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi IV
MMT-ITS, Vol. IV
Heragu, Sunderesh Sesharanga. (1997). Facilities Design (2nd ed). Amerika: International Thomson Publishing
Jiang, S., Nee, A.Y.C. (2013) “A Novel Facility Layout Planning and Optimization Methodology”, CIRP Annals – Manufacturing Technology, 62.
Karta, Nengah., 2010, Perubahan Penempatan Backing Plate Untuk Menurunkan jarak
Perpindahan Proses Put Away dan Picking (Studi Kasus: di PT. MK Prima Indonesia), Program Magister Manajemen Teknologi, Bidang Keahlian Manajemen
Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Meyers, F.E, Stephens, M.P. (2000), Manufacturing Facilities Design and Material Handling,
second edition, Prentice Hall, New Jersey.
Mulugeta, A., Beshah, B., Kitaw, D. (2013), “Computerized Facilities Layout Design”,
Journal of EEA, Vol. 30.
Sanders, M.S., McCormick, E.J. (1992), Human Factors in Engineering and Design, seventh
edition, McGraw-Hill, New York
Santoso, D.S., (2010), Desain Tempat Kerja, Lecture handout : Kerja dan Ergonomi, Universitas Kristen Petra, Surabaya
Smutkupt, U. dan Wimonkasame, S. (2009), “Plant Layout Design with Simulation”,
Proceedings of the International Multi Conference of Engineers and Computer Scientists, Vol. II.
Sutalaksana, Anggawisastra Tjakraatmadja. (1979). Teknik Tata Cara kerja. Bandung: Institut Teknologi Bandung .
Vaidya, R. D., Shende, P. N., Ansari N. A., Sorte, S. M. (2013). “Analysis Plant Layout for Effective Production”, International Journal of Engineering and Advanced
Technology (IJEAT), Vol. 2, hal. 500-504.
Widjaja, A. (2010), Audit dan Implementasi Ergonomi pada PT Schneider Electric Indonesia, Skripsi S.T., Universitas Kristen Petra, Surabaya
Wignjosoebroto, Sritomo, 2009, Tata Letak Pabrik dan Pemindahan Bahan, 3rd edition, Guna Widya, Surabaya.
