Material handling
TATA LETAK FASILITAS (TIN 4124)Material Handling atau Perpindahan Bahan merupakan aktivitas memindahkan bahan/material dari suatu titik ke titik lainnya
(dengan jarak tertentu)
Perpindahan merupakan gerakan yang tidak
produktif, tidak ada value added pada produk
kecuali hanya perpindahan
UKURAN JARAK
Surface Grinder Horizontal Band Saw A B CKegiatan perpindahan bahan mencapai 50% - 70% dari total waktu produksi
(sumber : Apple,1977)
MATERIAL HANDLING = WASTE
REDUKSI
SUPPLIER / VENDOR / PEMASOK
KONSUMEN/CUSTOMER/USER
: MATERIAL HANDLING
PROSES PRODUKSI
STORAGE
Beberapa contoh Material Handling
•Pengemasan dan pengepakan di pabrik pemasok/supplier
•Loading dari gudang ke alat pengangkut
•Transportasi ke customer
•Unloading di pabrik customer
•Proses penerimaan barang di customer
•Pengangkutan bahan ke gudang
•Pengiriman barang untuk proses produksi (transfer barang)
•Work in process
•Transportasi dalam proses produksi
•Perpindahan dalam/antar departemen
•Packaging
•Pengangkutan ke gudang barang jadi
1 TYPE Shape Bulk Liquid Gas 2 CHARACTERISTCS Dimension Temperature Perishability Weight/unit How received others 3 QUANTITY Annual Maximum Inventory Per delivery Per move WHY ? UNNECESSARY UNNECESSARY WHAT ? MATERIAL Next slide MATERIAL HANDLING EQUATION (1) 4 Source & Destination Scope - point to point - area * workplace * departement * building * beyond building * measure - activities involved * vendor (thru..to) * cutomer Route - Place - Profile - Path - Level 5 Logistics External - Carrier * Type * Characteristics - Other building - Distant Location - Other Internal - Same department - Other department - Next workplace - Other floor Load/unload level Load/unload method 6 Characteristics Distance Frequency (Moves/time unit) Rate Environment Traffic Motion Speed % transportation % Handling Sequence 7 Type Transporting Conveying Maneuvering Elevating Positioning Transferring WHERE ? + WHEN ? MOVE Next slide MATERIAL HANDLING EQUATION (2) 8 Handling Unit 9 Equipment 10 Man power 11 Physical Restrictions Local Support Method - Support - Suspend - Squeeze - Spear - Other Container - none - type - construction - size - tare - cost - disposal Items/ handling unit Handling unit/ total quantity Weight Number Time/Move Hours/Year Hourly cost Annual cost Function - Handling - Storage - Auxiliary Type Indicated - None - Manual - Mechanical - Automated Desired Characteristics Amount - required capacity - time/load - number of loads - hours/year - number of pieces of equipment Cost - Equipment cost/ hour - Annual cost Area Column spacing Clear Height Aisle Location Aisle Width Door size(s) Floor load capacity Running surface characteristic Overhead load capacity Ramp grades Elevators capacity Power availability Congestion Storage area requirements WHERE ? + WHEN ?
METHOD MATERIAL HANDLING
EQUATION (3)
PRINSIP – PRINSIP MATERIAL HANDLING
(1)
•Orientation
Bertujuan untuk menyelesaikan permasalahan dan identifikasi besarnya permasalahan, pembatas dan tujuan.
•Planning
Membangun rencana yang fleksibel dan relevan untuk masa mendatang
•System
Mengintegrasikan seluruh aktivitas mulai dari receiving sampai delivery.
•Unit Load
Unit load dirancang sebesar mungkin.
•Space Utilization
Memakai volume ruangan seefektif mungkin.
•Standardization
Jika memungkinkan, lakukan standarisasi peralatan dan metode
PRINSIP – PRINSIP MATERIAL HANDLING
(2)
•Ergonomic
Merancang peralatan dan metode dengan memperhitungkan interaksi manusia dan mesin
•Energy
Perhitungkan kebutuhan energi dan biayanya
•Ecology
Usahakan menggunakan peralatan dan metode yang dapat mengurangi efek pada lingkungan
•Mechanization
Jika memungkinkan, metode mekanik akan lebih efisien •Flexibility
Gunakan peralatan dan metode yang memiliki flesibilitas tinggi
PRINSIP – PRINSIP MATERIAL HANDLING
(3)
•Simplification
Sederhanakan, gabungkan atau jika mungkin hilangkan perpindahan atau peralatan yang tidak perlu
•Gravity
Gunakan gaya gravitasi sebenyak-banyaknya dalam perpindahan bahan
•Safety
Gunakan peralatan pemindahan yang aman
•Computerization
Gunakan sistem terkomputerisasi dalam proses perpindahan maupun dalam pengontrolan perpindahan.
•System Flow
PRINSIP – PRINSIP MATERIAL HANDLING
(4)
•Layout
Evaluasi setiap alternatif layout dan pilih yang paling efisien dan efektif
•Cost
Evaluasi setiap alternatif penyelesaian dan pilih berdasarkan biaya per unit pengangkutan.
•Maintenance
Lakukanlah preventive maintenance
•Obsoloscence
lakukan pergantian peralatan sesuai dengan life cycle
Items or bulk material arranged so that they can be picked up and delivered as one load
UNIT LOAD
The larger the unit load, the lower the cost
per unit handled.
We need to determine the device and type
of pallets or containers that will be used for
handling the unit load
Unit Load Procedure
1.
Determine whether the unit load concept is
applicable
2.
Select the unit load type
3.
Identify the most remote source of a potential
unit load
4.
Determine the farthest practicable destination
for the unit load
5.
Established the unit load size
6.
Determine the unit load configuration
7.
Determine how to build the unit load
Ukuran standard Pallet
(source : A.N.S.I)
60 x 80 cm
80 x 100 cm
90 x 105 cm
80 x 120 cm
100 x 120 cm
120 x 150 cm
120 x 180 cm
220 x 270 cm
90 x 90 cm
105 x 105 cm
120 x 120 cm
Space utilization principle
•In work areas, cluttered, unorganized spaces and blocked aisles should be eliminated
•In storage areas, the objective of maximizing storage density must be balanced againts accessibility and selectivity •When transporting loads within a facility, always consider
using overhead space
Mhd fits in the overall system
•Does it permit flexibelity? •Is it inexpensive and easy to maintain? •Can it be integrated with the existing systems? •Does it significantly increase manufacturing efficiency?
8 Basic types of MHD
1.
Conveyor
fixed-path MHDs
2.
Palletizers
3.
Pallet Lifting Devices
4.
Trucks
5.
Robots
6.
Automated Guided Vehicles (AGVs)
7.
Jibs, Cranes and hoists
8.
Warehouse material handling systems
(WMHSs)
CONVEYORS
•Accumulation conveyors •Belt conveyors •Buckets conveyors •Can conveyors •Chain conveyors •Gravity conveyors •Pneumatic/Vacuum conveyors•Power and free conveyors
•Roller conveyors
•Screw conveyors
•Skid conveyors
•Slat conveyors
•Tow line conveyors
•Trolley conveyors
TRUCK
•Hand truck •Fork lift truck •Pallet truck •Platform truck •Counterbalanced truck •Tractor-trailer truck•Automated Guided Vehicles (AGVs)
F
O
RK
L
IFT
ROBOT
•Point to point robots •Contouring or continuous robots •Walkthrough or teach robots •Leadthrough or teach pendant robots •Hydraulic robots•Servo-controlled robots
Automated GUIDED
VEHICLES
Model untuk MHS Design
•Pemilihan MHD/MHS dapat dilakukan setelah atau sebelum
atau bersamaan dengan perancangan layout mesin-mesin, tergantung mana yang lebih menguntungkan
Contoh: penggunaan layout U-line atau circular layout, akan mendikte untuk menggunakan robot atau conveyor. Jika layout straight-line maka menggunakan AGV.
•Model untuk MHS Design dapat menggunakan pendekatan:
1. Rule of thumb approach
Berdasarkan pengalaman, Groos & Associates mengembangkan online cost calculator
(http://www.grossassociates.com/resources/online-rules-of-thumb/) untuk membuat estimasi biaya modal equipment untuk MHD sehingga dapat membantu untuk mencari alternatif pilihan MHD
Model untuk MHS Design
1.
Pendekatan Deterministik menggunakan
model Mixed Integer Linear Programming
2.
Pendekatan Probabilistik Queuing Model atau
Simulation
3.
Pendekatan Statik dan Probabilistik model
transportasi (statik) untuk menentukan jumlah
AGV yang minimum, model probabilistik untuk
mengestimasi rata-rata jumlah kendaraan yang
diperlukan untuk pemindahan material antara
workstation.
Model Assignment dan Pemilihan MHD
•Minimizes operating and annualized investment costs of MHD •Variables and parameters
•i part type index, i=1,2,...,p •j machine type index, j=1,2,...,m •l MHD type index, l=1,2,...,n •Li set of MHDs that can transport part i •H length of planning period
•Di number of units of part type i to be produced
•Kij set of machines to which part type i can be sent from machine j for next process
•Mijset of machines from which part type i can be sent to machine j for next process
Model Assignment dan Pemilihan MHD
•Ai set of machine types required for the first operation on part type i •Bi set of machine types required for last operation on part type i •Vl purchase cost of MHD Hl
•Tijkl time required to move one unit of part type i from machine type j to k using MHD l
•Cijkl unit transportation cost to move part type i from machine j to k using MHD l
•Xijkl number of units of part type i to be transported from machine j to k using MHD l
•Yl number of units of MHD type l selected
Model Assignment dan Pemilihan MHD
Minimize
p i m j kKlL ijkl ijkl n l l l ij i X C Y V 1 1 1 ,...,n , l Y ,...,n , l ,...,n , k ,...,m , j ,...,p , i X ,...,n , l HY T X ,...,p , i D X B A j j p i X X p i D X l ijkl l p i m j kK ijkl ijkl i B j kMlL ikjl i i K k lL ijkl K k lL ikjl A j kK i L l ijkl ij i ij i ij i ij i i ij i 2 1 integer dan 0 2 1 2 1 2 1 2 1 0 2 1 2 1 : ,..., 2 , 1 0 ,..., 2 , 1 1 1
Subject toContoh Assignment dan Pemilihan MHD (1)
•Small manufacturing system
•Processes two high volume parts P1 and P2- 50 and 60 units,
respectively
•Part P1 processed first on machine M1, and on machines M2 or
M4 for second step and to machine M3 for final step
•Of the 60 units of part P2, 30 are processed first on machine
M1 and then on machine M2.
•The remaining 30 units of part P2 are processed first on
machine M3 and then sent to machine M2 for final processing
•Two candidate MHDs - H1 and H2 with purchase costs of
$100,000 and $140,000 available
Contoh Assignment dan Pemilihan MHD (2)
•Unit cost for transporting P1 and P2 on each of the MHDs as
well as transportation times given
•Assume there are 7150 seconds in the planning period •Each handling device is expected to make empty trips 30% of
the time
•Determine the required MHDs and assign departmental moves to them M2 M1 M4 M3 P1 M1 M3 M2 P2
Contoh Assignment dan Pemilihan MHD (3)
From To M1 M2 M3 M4 P1 M1 H1 - 7 (10) - 8 (5) H2 - 5 (8) - 2 (20 M2 H1 - - 8 (6) - H2 - - 4 (5) - M4 H1 - - 8 (8) H2 - - 4 (5) - P2 M1 H1 - 2 (4) - - H2 - 1 (2) - - M3 H1 - 20 (6) - - H2 - 12 (2) - - Solusi: Y1=1, X1121=50, X1231=50, X2121=30, X2321=1; OFV=101.410
Issue Operasional MHS
•Jika sudah diputuskan MHD yang dibeli maka harus dijamin bahwa tidak ada permasalahan performance atau operasional seperti underutilized, part tidak terlalu lama menunggu untuk dipindahkan, dan lain-lain
•Model yang digunakan dalam operasional MHS:
1. Pendekatan deterministik Model untuk Analisis Performance Conveyor
2. Pendekatan probabilistik/stokhastik Queuing and Queuing Network Models for MHS Performance Analysis, Discrete Event Simulation
References
•Heragu, S. (2008). Facilities Design (3rd Ed.). CRC Press. •Wignjosoebroto, S. (1996). Tata Letak Pabrik dan Pemindahan
Bahan. Surabaya: Guna Widya.
Warehouse
design & layout
TATA LETAK FASILITAS (TIN 4214)
Jaringan Distribusi dan Warehouse
• PERSEDIAAN (penyeimbang dan penyangga akibat adanya perbedaan antara perencanaan produksi dengan permintaan aktual)
• KONSOLIDASI BARANG (penggabungan barang-barang dari beberapa pabrik atau gudang kecil sebelum dikirimkan)
• DEPO (Gudang penyangga yang mendekati pasar, untuk mempercepat respon supply)
Fungsi-fungsi umum Warehouse
•Provide temporary storage of goods•Put together customer orders •Serve as a customer service facility •Protect goods
•Segregate hazardous or contaminated materials •Perform value-added services
Storage Medium
•Stacking Frames •Cantilever Racks •Selective Rack •Flow Rack
•Racks for Automated Storage and Retrieval System (AS/RS)
Stacking Frames
Cantilever Racks
Selective Rack
AS/RS
Storage and Retrieval Systems
•Person-to-item
Rak penyimpanan statis (diam) dan orang/mesin yang mendatangi lokasi barang dan mengambilnya.
•Item-to-person
Barang yang berjalan dengan menggunakan material handling device (seperti conveyor) menuju lokasi penerimaan yang telah ditentukan. Flow rack merupakan salah satu media yang dirancang menggunakan sistem ini.
Lokasi Gudang
•Penentuan lokasi gudang didirikan merupakan permasalahan awal dan kritis dalam perancangan gudang.
•Permasalahan berikutnya adalah berapa unit gudang yang harus dibangun serta luas dari tiap unit gudang tersebut. •Faktor yang harus dipertimbangkan dalam pembangunan
gudang antara lain: Lokasi Pelanggan/Pengguna, Tingkat layanan yang diharapkan kepada pelanggan, harga tanah, biaya sewa, pajak, biaya konnstruksi, dan asuransi.
Layout Gudang secara umum
•Layout gudang tergantung beberapa hal, yaitu: •Barang yang disimpan
•Luas lahan yang tersedia •Tinggi bangunan
•Storage media yang digunakan •S/R methods
•Jalan/lintasan pada rak penyimpanan
Layout of Warehouse store
Lokasi dan Layout Galangan
•Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan galangan:
•Waktu pengiriman dan penerimaan barang •Jumlah dan rata-rata truk yang dilayani per hari •Jumlah dan rata-rata barang yang dilayani per hari •Trend atau pola naik turunnya jumlah layanan •Tipe barang yang dilayani (ukuran, bentuk, dan packaging) •Perlu tidaknya barang dilindungi dari perubahan cuaca.
Storage Layout Planning
•Prinsip yang diperhitungkan dalam perencanaan gudang: •Popularity (Frekuensi perpindahan barang, masuk dan keluar)
•Similarity (item yang diterima dan dikirim bersamaan, seharusnya disimpan bersama)
•Size (pengelompokan berdasakan ukuran fisik barang)
•Characteristics (Jenis dan sifat barang yang disimpan)
•Utilisasi ruang (termasuk kemudahan akses)
Storage Policies
•Random storage policy •Dedicated policy
•Cube-per-order index (COI) policy •Class-based storage policy •Shared storage policy
Penyimpanan barang berdasarkan
popularitas barang yang disimpan
•Dirancangan berdasarkanhukum Pareto: “80% the turnover will be as the result of 20% of material stored”. •Sehingga 20% material yang
menentukan tersebut dipertimbangkan untuk disimpan dan diambil dalam jarak yang paling pendek. •Barang yang masuk dalam
kategori fast moving diletakkan mendekati pintu masuk atau/dan keluar.
F A S T M O V IN G IT E M S M E D IU M M O V IN G IT E M S S LOW M O V IN G IT E M S E n tr a n ce /E xi t
“Optimum” Dedicated Storage
Layout
190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Dock 80% 15% 5%Rencana Penyimpanan
berdasarkan karekteristik barang
•Barang mudah busuk/tidak tahan lama, seperti ikan, sayur, buah, dll.
Media penyimpanan dirancang dengan temperatur yang khusus.
•Barang yang berdimensi khusus/tidak standar. Barang yang dimensinya
tidak umum baik panjang ataupun luasannya. Sehingga memerlukan rak/media simpan yang fleksible dari dimensi dan ketinggiannya.
•Barang berbahaya/beracun, seperti cat, pernis, bahan kimia yang mudah
meledak, dll. Penanganan khusus terhadap barang ini diatur dalam regulasi safety dan harus menempati lokasi yang aman dan terisolir.
•Barang berharga/kecil. Penanganan barang yang mudah dicuri dan
bernilai tinggi harus mempertimbangkan penjagaan dan lokasi penempatan yang aman.
•Barang yang bersesuaian. Barang yang akan rusak jika ditempatkan
berdekatan dengan barang yang mempengaruhinya secara kimia ataupun secara fisik. Seperti margarin, jika disimpan diruang pendingin bersamaan dengan ikan, maka bau ikan akan mempengaruhi/merusak aroma margarin.
REFERENCES
•Heragu, S. (2008). Facilities Design (3rd Ed.). CRC Press. •Tompkins, White, Bozer and Tanchoco. (2010). Facilities
