Perencanaan dan Pengendalian Produksi
Keseimbangan Lintasan Perakitan
2
Hasil Pembelajaran
•
Umum
Mahasiswa mampu menerapkan model matematik, heuristik dan teknik statistik untuk menganalisis dan merancang suatu sistem perencanaan dan pengendalian produksi
•
Khusus
Memahami konsep keseimbangan lintasan
Various Objects
•
Part: is composed of a single material and is an individual part of the product•
Component: ranges from a part to a combination of parts which are included in the product•
Building block: a composite part of the product which because of assembly requirements represents a sub-assembly•
Base component: a (larger) component onto which others are assembled•
Formless material: e.g. viscose components such as glue, paint, liquids•
Sub-assembly: one component is assembled with another component, a base component or building block•
Final assembly: describes the construction of a building block or the finished product5
Assembly Example
6
The assembly of a joint
9
An integrated approach
10
Fabrication/Assembly Line
Contoh Lintasan Perakitan
Fabrication/Assembly Line
•
A production/fabrication line builds components on a series of machines•
An assembly line puts the fabricated parts together at a series of workstations•
Both are repetitive processes and in both cases, the line must be balanced•
Fabrication lines tend to be machine-paced and require mechanical and engineering changes to facilitate balancing•
Assembly lines tend to be paced by work tasks assigned toindividuals or workstations
13
Assembly Line Balancing
•
Assembly line is a production line in which material moves continuously at a uniform average rate through a sequence of workstations where assembly work is performed•
Assembly accounts for between 40-60% of the total production time•
Down time of an assembly line costs a major car manufacturer $98,000 per minute•
Line balancing is usually done to minimize imbalance between individual/machine/workstation while meeting a required output from the line•
Problems in assembly lines: balancing the workstations and keeping the assembly line in continuous production14
Keseimbangan Lintasan Perakitan
45 detik
60 detik
30 detik
Tidak seimbang: kesibukan di satu stasiun dan
menganggur di stasiun yang lain, tidak efisien,
dan WIP tinggi
Simple Assembly Line Balancing (1)
Waktu Siklus C Dtentukan
•Produksi masal dari satu jenis produk
•Lintasan paceddengan waktu siklus yang pasti
•Waktu operasi deterministik
•Tata letak lintasan serial dengan sejumlah stasiun (satu sisi)
•Semua stasiun dilengkapi oleh peralatan dan pekerja yang sebanding
•Bertujuan memaksimalkan efisiensi operasi lintasan
Karakteristik SALBP:
Simple Assembly Line Balancing (2)
•
SALBP-1 meminimasi jumlah stasiun dengan waktu siklus
tertentu
•
SALBP-2 meminimasi waktu siklus dengan jumlah stasiun
ditentukan
•
SALBP-F adalah masalah kelayakan apakah terdapat
keseimbangan lintasan untuk sejumlah stasiun dan waktu
siklus yang telah ditentukan
•
SALBP-E adalah masalah yang paling umum dimana efisiensi
operasi lintasan dimaksimalkan dengan secara simultan
meminimasi jumlah stasiun dan waktu siklus
17
Definitions(1)
•
Assembled product: the product that passes through a sequence of workstations where tasks are performed on the product until it is completed at the final workstation. The throughput of the assembly line is measured by the number of assembled products per unit time•
Work element: a part of the total work content in an assembly process.•
N: The total number of work elements required to complete the assembly•
i: the work element number in the process (1 i N)•
Workstation (WS): a location on the assembly line where a work element or elements are performed on the product.•
K denotes the minimum number of workstations, K 118
Definitions(2)
•
Cycle time (CT): the time between the completion of
2 successive assemblies, assumed constant for all
assemblies for a given conveyor speed. Conveyors are
the key material movers in most assembly lines: belt,
chain, overhead, pneumatic, and screw conveyors
T= production time available per day d= demand per day or production per day
•
Station time (ST): the sum of the times of work
elements that are performed at the same workstation.
ST CT
•
Delay/idle time of a workstation: the difference
between the cycle time (CT) and the station time (ST).
D=CT-ST
d T CT
Definitions(3)
•
The number of work stations
•
Precedence diagram: a diagram that describes the
ordering in which work elements should be performed.
It shows that some jobs cannot be performed unless
their predecessors are completed. The layout of
workstations along the assembly line depends on the
precedence diagram
1 m= the number of elements
ti= the time for element i
Precedence Diagram
21
Definitions(4)
•
Perfect balance means to combine the elements of work to be done in such a manner that at each station the sum of the elemental times just equals the cycle time (D=CT-ST=0)•
Line efficiency (LE): the ratio of total station time to the cycle time multiplied by the number of workstationsSTi =the time for station i
•
Smoothness index (SI): an index to indicate the relative smoothness of a given assembly line balance. A smoothness index of zero indicates a perfect balance%
•
SI is expressed as
•
Restrictions in designing an assembly line:
Precedence relationship The number of workstations cannot be greater than the number of work elements (operations). The minimum number of workstations is 1. (1 i N)
The cycle time is greater than or equal to the maximum time of any station time and of the time of any work element ti. The station time should not be exceed the cycle time. ti STi CT
•
Diketahui precedence diagram berikut:
1
1.
Gambarkan precedence diagram. Bagi
elemen-elemen kerja dalam diagram tersebut ke dalam
kolom-kolom. Kolom I adalah elemen-elemen kerja
yang tidak memiliki elemen kerja pendahulu
25
2.
Tentukan waktu siklus (CT) dari bilangan prima waktu total elemen kerja , dan tentukan jumlah stasiun kerja= 50
Bilangan prima untuk 50 adalah 2 x 5 x 5, sehingga alternatif waktu siklus adalah: 2, 5, 10, 25 dan 50.
Alternatif waktu siklus mana yang tidak mungkin? m
CT=2 dan CT=5
Karena syarat: 7 CT 50
Kenapa?
Bila dipilih CT=10, maka jumlah stasiun kerja
minimum adalah 50/10 = 5
Kilbridge-Weston Heuristic(4)
3.
Tempatkan elemen-elemen kerja ke stasiun kerja
sedemikian sehingga total waktu elemen kerja tidak
melebihi waktu siklus. Hapus elemen kerja yang
sudah ditempatkan dari daftar elemen kerja
4.
Bila penempatan suatu elemen kerja mengakibatkan
total waktu elemen kerja melebihi waktu siklus maka
elemen kerja tersebut ditempatkan di stasiun kerja
berikutnya
5.
Ulangi Langkah 3 dan 4 sampai seluruh elemen kerja
ditempatkan
Kilbridge-Weston Heuristic(5)
Salah satu solusi
feasible
untuk Contoh 1 adalah:
Work Station Elemen Waktu stasiun (ST)
29 Kilbridge-Weston Heuristic(6)
Untuk menjalankan Langkah 3 pada Metoda Kilbridge-Weston, hitung jumlah elemen kerja pendahulu untuk setiap elemen. Elemen dengan jumlah pendahulu terkecil ditempatkan terlebih dahulu.
Elemen Jumlah Elemen Jumlah
1 0 7 6
Tempatkan Elemen 1 di Stasiun
1, kemudian Elemen 2 atau 4.
Bila dipilih Elemen 2 maka
jumlah total waktu elemen
adalah 8. Elemen 4 tidak bisa
ditempatkan ke Stasiun 1 karena
akan menyebabkan total waktu
elemen 11, yang melebihi CT
30 Kilbridge-Weston Heuristic(7)
Elemen 4 kemudian ditempatkan di Stasiun 2. Lanjutkan langkah ini untuk elemen dengan jumlah pendahulu terkecil berikutnya sampai seluruh elemen ditempatkan.
Stasiun Elemen ST CT-ST
I 1 dan 2 8 2
Dengan coba-coba dapat diperoleh alternatif berikut:
Stasiun Elemen ST CT-ST
I 1 dan 2 8 1
•
Metoda ini disebut juga Teknik Bobot Posisi.
•
Gambarkan precedence diagram.
1. Hitung bobot posisi setiap elemen kerja. Bobot posisi suatu elemen adalah jumlah waktu elemen-elemen pada rantai terpanjang mulai elemen tersebut sampai elemen terakhir 2. Urut elemen-elemen menurut bobot posisi dari besar ke kecil 3. Tempatkan elemen kerja dengan bobot terbesar pada stasiun
kerja sepanjang tidak melanggar hubungan precedence dan waktu stasiun tidak melebihi waktu siklus
33
Metoda Helgeson-Birnie(2)
•
Contoh: perhitungan bobot Elemen 6 adalah:
Max{(5+2+6+7), (5+1+7), (5+4+4+7)}= 20
Elemen Jumlah Elemen Jumlah
1
34
7
15
2
27
8
13
3
24
9 8
4
29
10
15
5
25
11
11
6
20
12
7
34
Metoda Helgeson-Birnie(3)
•
Hasil pengurutan menurut bobot posisi dari besar ke
kecil
Elemen Jumlah
Elemen Jumlah
1
34
7
15
4
29
10
15
2
27
8
13
5
25
11
11
3
24
9
8
6
20
12
7
Metoda Helgeson-Birnie(4)
Solusi dari metoda ini
Stasiun Elemen ST CT-ST
I 1 dan 4 8 2
II 2 dan 5 9 1
III 3 dan 6 9 1
IV 7 dan 10 6 4
V 8 dan 11 10 0
VI 9 dan 12 8 2
LE= 50/(6x10) = 83,3% SI = =5,09
26
37
Model Matematika (2)
Minimasi
41
Mathematical model(4)
42
Mathematical model(5)
45
Mathematical model(8)
46
