BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Sistem Produksi
Sistem dapat diartikan sebagai gabungan dari beberapa unit atau elemen atau subsistem yang saling menunjang untuk mencapai tujuan tertentu (Ayari, 2002). Adapun pengertian produksi sebagaimana telah diungkapkan sebelumnya,
yaitu merupakan penciptaan atau penambahan manfaat. Baik manfaat itu berupa bentuk, waktu, tempat, maupun gabungan dari manfaat-manfaat tersebut.
Dari pengertian sistem dan produksi diatas dapat ditarik definisi sistem produksi yaitu gabungan dari beberapa unit atau elemen yang saling berhubungan dan saling menunjang untuk melaksanakan proses produksi dalam suatu perusahaan tertentu. Beberapa elemen yang termasuk dalam sistem produksi ini adalah produk perusahaan, lokasi pabrik, letak dan fasilitas produksi yang dipergunkan dalam perusahaan, lingkungan kerja karyawan, serta standar produksi yang berlaku dalam perusahaan tersebut. Elemen atau subsistem dari sistem produksi tersebut akan membentuk konfigurasi sistem produksi.
2.1.1 Sistem Produksi Menurut Tujuan Operasi
Dilihat dari tujuan melakukan operasinya dalam hubungannya dengan penentuan kebutuhan konsumen, maka sistem produksi dibedakan menjadi empat jenis, yaitu (Bedworth dan Bailey, 1987) :
a. Engineering to Order (ETO)
b. Assembly to Order (ATO)
yaitu bila produsen membuat desain standar, modul-modul operasional standar sebelumnya dan merakit suatu kombinasi tertentu dari modul standar tersebut bisa dirakit untuk berbagai tipe produk. Contohnya adalah pabrik mobil, dimana mereka menyediakan pilihan transmisi secara manual atau otomatis, AC, Audio, opsi-opsi interior, dan opsi-opsi khusus. Sebagaimana juga warna bodi yang khusus. Komponen-komponen tersebut telah disiapkan terlebih dahulu dan akan mulai diproduksi begitu pesanan dari agen datang.
c. Make to Order (MTO)
yaitu bila produsen melaksanakan item akhirnya jika dan hanya jika telah menerima pesanan konsumen untuk item tersebut. Bila item tersebut bersifat dan mempunyai desain yang dibuat menurut pesanan, maka konsumen mungkin bersedia menunggu hingga produsen dapat menyelesaikannya.
d. Make to Stock (MTS)
yaitu bila produsen membuat item-item yang diselesaikan dan ditempatkan sebagai persediaan sebelum pesanan konsumen diterima. Item terakhir tersebut baru akan dikirim dari sistem persediaan setelah pesanan konsumen diterima. 2.1.2 Sistem Produksi Menurut Aliran Operasi dan Variasi Produk
operasi ini berkembang menjadi aliran operasi modifikasi dan ketiganya, yaitu batch dan continuous. Adapun karakteristik dari masing-masing aliran operasi tersebut adalah sebagai berikut :
a. Flow Shop, yaitu proses konversi dimana unit-unit output secara berturut-turut melalui urutan operasi yang sama pada mesin-mesin khusus, biasanya ditempatkan sepanjang suatu lintasan produksi. Proses jenis ini biasanya digunkan untuk produk yang mempunyai desain dasar yang luas, diperlukan penyusunan bentuk proses produksi flow shop yang biasanya bersifat MTS (Make to Stock). Bentuk umum proses flow shop kontinyu dan flow shop terputus. Pada flow shop kontinyu, proses bekerja untuk memproduksi jenis output yang sama. Pada flow shop terputus, kerja proses secara periodik diinterupsi untuk melakukan set up bagi pembuatan produk dengan spesifikasi yang berbeda.
b. Continuous, proses ini merupakan bentuk sistem dari flow shop dimana terjadi aliran material yang konstan. Contoh dari proses continuous adalah industri penyulingan minyak, pemrosesan kimia, dan industri-industri lain dimana kita tidak dapat mengidentifikasikan unit-unit output prosesnya secara tepat. Biasanya satu lintasan produksi pada proses kontinyu hanya dialokasikan untuk satu jenis produk saja.
Job shop ini bertujuan memenuhi kebutuhan khusus konsumen, jadi biasanya bersifat MTO (Make to Order).
d. Batch, yaitu merupakan bentuk satu langkah kedepan dibandingkan job shop dalam hal ini standarisasi produk, tetapi tidak terlalu standarisasi seperti pada flow shop. Sistem batch memproduksi banyak variasi produk dan volume, lama produsi untuk tiap produk agak pendek, dan satu lintasan produksi dapat digunkan untuk beberapa tipe produk. Pada sistem ini, pembuatan produk dengan tipe yang berbeda akan mengakibatkan pergantian peralatan produksi, sehingga sistem tersebut harus “general purpose” dan fleksibel untuk produk dengan volume rendah tetapi variasinya tinggi. Tetapi, volume batch yang lebih banyak dapat diproses secara berbeda, misalnya memproduksi beberapa batch lebih untuk tujuan MTS dari pada MTO.
e. Proyek, yaitu merupakan penciptaan suatu jenis produk yang akan rumit dengan suatu pendefinisian urutan tugas-tugas yang teratur akan kebutuhan sumber daya dan dibatasi oleh waktu penyelesaiannya. Pada jenis proyek ini, beberapa fungsi mempengaruhi produksi seperti perencanaan, desain, pembelian, pemasaran, penambahan personal atau mesin (yang biasanya dilakukan secara terpisah pada sistem job shop dan flow shop) harus diintegrasi sesuai dengan urutan-urutan waktu penyelesaian, sehingga dicapai penyelesaian ekonomis.
Ruang lingkup Sistem Produksi Dalam dunia industri manufaktur apapun akan memiliki fungsi yang sama. Fungsi atau aktifitas-aktifitas yang ditangani oleh departemen produksi secara umum adalah sebagai berikut :
1. Mengelolah pesanan (order) dari pelanggan. Para pelanggan memasukkan pesanan-pesanan untuk berbagai produk. Pesanan-pesanan ini dimasukkan dalam jadwal produksi utama, ini bila jenis produksinya made to order.
2. Meramalkan permintaan. Perusahaan biasanya berusaha memproduksi secara lebih independent terhadap fluktuasi permintaan. Permintaan ini perlu diramalkan agar skenario produksi dapat mengantisipasi fluktuasi permintaan tersebut. Permintaan ini harus dilakukan bila tipe produksinya adalah made to stock.
3. Mengelolah persediaan. Tindakan pengelolahan persediaan berupa melakukan transaksi persediaan, membuat kebijakan persediaan pengamatan, kebijakan kuantitas pesanan/ produksi, kebijakan frekuensi dan periode pemesanan, dan mengukur performansi keuangan kebijakan yanmg dibuat.
4. Menyusun rencana agregat (penyesuaian permintaan dengan kapasitas). Pesanan pelanggan dan atau ramalan permintaan harus dikompromikan dengan sumber daya perusahaan (fasilitas, mesin, tenaga kerja, keuangan dan lain-lain). Rencana agregat bertujuan untuk membuat skenario pembebanan kerja untuk mesin dan tenaga kerja (reguler, lembur, dan subkontrak) secara optimal untuk keseluruhan produk dan sumber daya secara terpadu (tidak per produk).
(disagregat) ke dalam rencana produksi (apa, kapan, dan berapa) yang akan direalisasikan. JIP ini akan diperiksa tiap periodik atau bila ada kasus. JIP ini dapat berubah bila ada hal yang harus diakomodasikan.
6. Merencanakan Kebutuhan. JIP yang telah berisi apa dan berapa yang harus dibuat selanjutnya harus diterjemahkan ke dalam kebutuhan komponen, sub assembly, dan bahan penunjang untuk menyelesaikan produk. Perencanaan kebutuhan material bertujuan untuk menentukan apa, berapa, dan kapan komponen, sub assembly dan bahan penunjang harus dipersiapkan. Untuk membuat perencanaan kebutuhan diperlukan informasi lain berupa struktur produk (bill of material) dan catatan persediaan. Bila hal ini belum ada, maka tugas departemen PPC untuk membuatnya.
7. Melakukan penjadwalan pada mesin atau fasilitas produksi. Penjadwalan ini meliputi urutan pengerjaan, waktu penyelesaian pesanan, kebutuhan waktu penyelesaian, prioritas pengerjaan dan lain-lainnya.
8. Monitoring dan pelaporan pembebanan kerja dibanding kapasitas produksi. Kemajuan tahap demi tahap simonitor untuk dianalisis. Apakah pelaksanaan sesuai dengan rencanan yang dibuat.
9. Evaluasi skenario pembebanan dan kapasitas. Bila realisasi tidak sesuai rencana agregat, JIP, dan Penjadwalan maka dapat diubah/ disesuaikan kebutuhan. Untuk jangka panjang, evaluasi ini dapat digunakan untuk mengubah (menambah) kapasitas produksi.
perencanaan dan pengendalian produksi (sistem produksi) yang digunakan perusahaan (Purnomo; 2004).
2.1.4 Macam-Macam Proses Produksi
Untuk membuat barang-barang tertentu sering kali diperlukan kerja sama antara beberapa bidang produksi atau lapangan usaha. Hal ini tampak dengan jelas apabila kita mengikuti langkah-langkah proses produksi suatu produk. Suatu proses produksi dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu :
1. Proses Produksi terus-menerus atau proses produksi kontinu, yaitu suatu proses produksi dimana bahan-bahan yang diolah mengalir secara berurutan melalui beberapa tingkat pekerjaan hingga bahan yang diolah itu berubah menjadi barang jadi
2. Proses produksi berselingan atau proses produksi intermitten, yaitu suatu proses produksi dimana bahan-bahan yang diolah atau diproses tidak mengalir secara terus-menerus, tetapi setiap kali terputus atau berhenti untuk kemudian digabungkan menjadi suatu barang jadi.
2.1.5 Tingkat-Tingkat Produksi
Penggolongan atau tingkat dalam produksi ini dapat menunjukan tingkat atau taraf perkembangan kegiatan ekonomi suatu Negara. Misalnya, masyarakat yang belum maju, kegiatan ekonominya terbatas pada produk primer. Semakin berkembang suatu Negara, maka semakin penting produk sekunder dan tersier bagi masyarakat. Berikut ini tingkatan-tingkatan usaha produksi, yaitu :
Tingkat produksi primer meliputi usaha ekstraktif terutama menyediakan bahan-bahan dasar atau kegunaan dasar, antara lain pertambangan, pertanian, perikanan dan kehutanan
2. Tingkat Produksi Sekunder
Tingkat produksi ini meliputi industri, kerajinan tangan dan konstruksi atau membuat bangunan
3. Tingkat Produksi Tersier
Tingkat produksi tersier tidak menghasilkan barang, melainkan usaha jasa yang membantu, memperlancar, menyalurkan, menghubungkan, dan menyelenggarakan kegunaan tempat, waktu dan pelayanan, baik untuk produsen maupun konsumen. Misalnya perdagangan, pengangkutan (Transport), penyimpanan/penggudangan, asuransi dan perbankan.
2.2 Proses Perancangan Sistem Produksi
Kemajuan teknologi berdampak pada desain-desain produk yang secara terus menerus mengalami perkembangan pesat. Sebagaian besar perusahaan secara kontinyu melakukan perubahan, perbaikan, dan pengembangan terhadap produk-produk lama yang telah usang dan ketinggalan zaman yang tentu saja mempunyai kualitas lebih baik. Dalam hal ini dibutuhkan perancang produk yang mempunyai kepekaan ide-ide baru yang dapat terus dikembangkan. Peranan fungsi penelitian memberikan dasar bagi pengembangan aplikasi-aplikasi inovatif dan menemukan cara-cara baru dalam berproduksi yang mengacu pada efesiensi dan efektifitas. Untuk menggali dan memanfaatkan sumber ide, banyak perusahaan mencoba menghidupkan lingkungan yang kreatif bagi karyawan. Para karyawan diberi kesempatan untuk melakukan kegiatan kreatif dan mengembangkan pemikiran dan kemampuan teknik pada usaha-usaha organisasi dalam pengembangan produk. Adakalanya suatu produk dikembangkan atas dasar ide dari seorang yang tidak mempunyai kaitan sama sekali dengan perusahaan.
ketat dalam bidang perdagangan, industri dan pendidikan harus diantisipasi dengan mempersiapkan sumber daya manusia yang unggul dan melakukan onovasi metode rekayasa melalui integrasi dan penggunaan sejumlah elemen teknologi. Diantara elemen teknologi tersebut adalah digital pendukung proses rekayasa dan pengembangan produk seperti Computer Aided Desigh (CAD), Computer Aided Manufacturing (CAM), Computer Aided Enginering (CAE), dan sebagainya. Perkembangan aplikasi teknologi CAD/ CAM di Industri semakin pesat sejalan dengan tuntutan dunia industri pada hardware dan software untuk menghasilkan suatu produk dengan waktu siklus rancangan (desigh cycle time) yang semakin pendek.
Dengan Menggunakan komputer yang berkemampuan grafis akan membantu bagian perancangan produk untuk memvisualisasikan dan mampu melakukan uji dengan cara yang fleksibel. Proses perancangan yang dibantu komputer memungkinkan perusahaan mempercepat desain produk dan membuatnya dapat diproduksi lebih awal. Dalam CAD objek dimodelkan dalam bentuk matematis sehingga rancangan objek dapat disimpan, ditampilkan, dan dimanipulasi oleh komputer sebagai elektronik. Teknologi ini memberikan proses produksi yang fleksibel sehingga modifikasi dapat dengan mudah dibuat. Terdapat tiga hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan produk sehubungan dengan pengembangan teknologi yaitu variasi produk, rancangan produk tiruan, dan standarisasi. (Baroto; 2002)
Plastik merupakan senyawa polimer tinggi yang dicetak dalam lembaran lembaran yang mempunyai ketebalan yang berbeda-beda. Bahan utama pembuat plastik adalah resin, baik alami (dammar, oleoresin, terpentin) maupun sintetik (polietilena, polipropilena, poli vinil chlorida). Untuk memperbaiki sifat plastik dapat ditambah bahan lain seperti filler, plasticizer, lubricant, anti oksidan, zat warna, dan sebagainya.
Plastik mudah didapat dan sangat fleksibel penggunaannya. Selain untuk mengemas langsung bahan makanan, seringkali digunakan sebagai pelapis kertas. Plastik sering digunakan dalam industri pengemasan karena memeliki kelebihan-kelebihan, antara lain :
• Melindungi isi dengan baik, unsur proteksi merupakan fungsi pengemasan..
• Ringan (biaya transportasi lebih murah).
• Tidak mudah pecah sehingga mengurangi faktor resiko dan kerugian selama penyimpanan dan transportasi.
• Bisa diberikan warna untuk memenuhi selera. • Bisa dibuat berbagai macam bentuk.
• Bisa diprinting.
• Memiliki daya tahan terhadap karatan, keadaan cuaca dan berbagai jenis bahan kimia.
Plastik secara umum mempunyai sifat ;
• Sifat tembus pandang (clarity) yang baik.
• Mar resisteance Ketahanan terhadap segala bentuk benturan, gesekan, dll. • Warpage : dapat dilengkungkan/dibengkokan, berhubungan dengan sifat mengerut dalam cetakan.
• Impact Strength : berhubungan dengan ketahanan terhadap benturan. • Tear Strength : berhubungan dengan ketahanan terhadap sobekan.
2.4 Jenis-jenis Plastik dan Kegunaannya
Mengenal jenis-jenis plastik yang beredar di pasaran, merupakan hal yang sangat penting untuk kita lakukan terutama ketika kita harus membuat keputusan dalam memilih produk yang akan kita gunakan untuk keluarga dan rumah tangga kita. Seperti kita ketahui, beragam jenis plastik dapat dengan mudah kita temukan di pasaran. Mulai dari plastik yang ditawarkan dengan harga yang murah hingga yang berkualitas tinggi dan ditawarkan dengan harga yang relatif mahal. Masyarakat awam banyak yang kurang paham mengenai jenis-jenis plastik serta dampaknya bagi kesehatan mereka jika tidak digunakan secara tepat.
Pada dasarnya, secara garis besar plastik dapat dibedakan menjadi 2 yaitu: 1. Termoset (Thermoset) atau Thermosetting Plastic
Plastik jenis ini tidak mempertahankan sifat aslinya. Jika dipanaskan dan dibiarkan menjadi dingin hingga mengeras kembali, jenis ini akan mempertahankan bentuknya tetapi tidak dapat ke bentuk aslinya. Plastik thermoset merupakan plastik yang kuat, keras dan tahan lama. Jenis ini umum digunakan pada industri otomotif, pesawat serta pabrik ban.
– Polyurethane (PU)
Merupakan jenis plastik yang ringan, tahan panas dan tahan gesekan. Digunakan pada produk alas kaki, papan selancar, bagian bawah karpet, lem dan perekat dengan daya rekat tinggi dan lain-lain
– Epoxide Resins (EP)
Karena sifatnya yang dapat dibentuk menjadi berbagai produk dengan komposisi bahan yang unik, janis plastik ini banyak digunakan berbagai industri seperti industri, otomotif, makanan dan minuman, perikanan, otomotif bahkan industri pembuatan pesawat terbangpun banyak menggunakan jenis ini.
– Unsaturated polyester resins (UP)
Memiliki sifat ringan, kuat, kaku serta tahan terhadap bahan kimia. Digunakan untuk genteng serta memoles permukaan dapur dan kamar mandi.
– Polytetrafluoroethylene (PTFE)
Digunakan sebagai pelapis panci dan alat masak lain yang sifatnya anti lengket selain digunakan sebagai pelumas yang mampu mengurangi gesekan pada mesin, mengurangi pemakaian bahan bakar serta membuat mesin tahan lama karena tidak cepat aus.
2. Thermoplastic
Merupakan jenis plastik yang lebih lentur dari plastik thermoset. Jenis ini dapat menjadi lentur dan lembut jika dipanaskan dan akan kembali ke bentuk asalnya. Thermoplastic mudah dibentuk dan dibentuk menjadi serat, lempengan tipis (film) serta dijadikan kemasan produk.
Merupakan jenis plastik yang kuat dan tahan lama bahkan ketika berada pada suhu yang sangat rendah. Jenis ini memiliki daya tahan yang baik terhadap panas dan bahan-bahan kimia
– Polyethylene terephthalate (PET/PETE)
Jenis plastik yang sangat mudah untuk dibentuk baik dengan cara ‘blow moulding’ ataupun ‘injection’ menjadi berbagai jenis produk dan kemasan. Contoh produk yang mudah kita jumpai yang terbuat dari jenis plastik ini antara lain botol minuman, kertas timah pembungkus biskuit, permen, kacang dan lain sebagainya.
– Polycarbonate (PC)
Jenis plastik ini memiliki keunggulan antara lain sangat bening, sangat kuat dan sangat tahan terhadap panas selain mudah untuk dibentuk. PC banyak digunakan di industri otomotif contohnya kaca spion, lampu kabut, lampu sen dan lain-lain. Selain itu industri elektronik juga banyak menggunakan jenis plastik ini misalnya untuk pada produk pengering rambut, mixer maupun kulkas.
– Polystyrene (PS)
Jenis plastik yang satu ini memiliki sifat ringan, merupakan penghantar panas yang baik serta kedap air. Jika digunakan pada kemasan makanan atau minuman, produk yang terbuat dari jenis plastik tidak akan bocor.
– Expanded polystyrene (EPS)
Merupakan jenis plastik yang ringan, kuat serta dapat menahan panas dengan baik. Banyak digunakan sebagai kemasan makanan serta dalam industri konstruksi bangunan.
Merupakan jenis plastik yang awet, ringan, kuat, tahan api, serta memiliki sifat isolasi yang sangat baik. Contoh produk yang terbuat dari PVC antara lain kantong darah, sarung tangan untuk operasi, selang infus, kabel, kursi lipat, dan masih banyak lagi.
– Poly methyl methacrylate (PMMA)
Lebih dikenal dengan nama akrilik. Tersedia dalam berbagai macam warna baik yang bersifat buram maupun jernih atau bening. Jenis plastik ini sangat tahan lama serta tahan terhadap sinar matahari. Karena tingkat kejernihannya bisa sejernih gelas, akrilik sering digunakan pada kamera juga akuarium. Akrilik dengan kualitas super digunakan sebagai jendela pesawat.
2.5 Moulding
Molding atau pencetakan adalah sebuah proses produksi dengan membentuk bahan mentah menggunakan sebuah rangka kaku atau model yang disebut sebuah mold. Sebuah mold adalah sebuah cetakan yang memiliki rongga di dalamnya yang akan diisi dengan material cair seperti plastik, gelas, atau logam. Cairan tersebut akan mengeras sesuai bentuk rongga di dalam mol
2.5.1 Tipe mould
Mould memiliki beberapa tipe yaitu : A. Plastik
Injection molding
Compression molding
Transfer molding
Blow molding
Rotational molding
Thermoforming
Reaction Injection Molding
Laminating
Expandable bead molding
Foam molding
Rotomolding
Vacuum plug assist molding
Pressure plug assist molding
Matched mold
2.6 Injection Mould
gigi, helm, televisi, sisir, roda furnitur, telepon seluler, dan masih banyak lagi yang lain.
Mesin injection molding tercatat telah dipatenkan pertama kali pada tahun 1872 di Amerika Serikat untuk memproses celluloid. Berikutnya pada tahun 1920-an di Jerm1920-an mulai dikemb1920-angk1920-an mesin injection molding namun masih dioperasikan secara manual dimana pencekaman mold masih menggunakan tuas. Tahun 1930-an ketika berbagai macam resin tersedia dikembangkan mesin injection molding yang dioperasikan secara hidraulik. Pada era ini kebanyakan mesin injection moldingnya masih bertipe single stage plunger. Pada tahun 1946 James Hendry membuat mesin injection molding tipe single-stage reciprocating screw yang pertama. Mulai tahun 1950-an relay dan timer mulai digunakan untuk pengontrolan proses injeksi nya.
2.6.1 Proses
2.6.2 Jendela Proses
Jendela proses atau juga disebut Molding Area Diagram adalah sebuah indikator seberapa jauh kita bisa memvariasikan proses dan masih bisa membuat produk yang memenuhi syarat. Idealnya jendela proses cukup lebar sehingga bisa mengakomodasi variasi alami yang terjadi selama proses injeksi. Jika jendela proses terlalu sempit maka ada risiko menghasilkan produk yang cacat akibat variasi proses injeksi berada di luar jendela. Jendela proses berbeda-beda untuk tiap resin karena masing-masing resin memiliki titik leleh (temperatur transisi gelas, Tg) yang berbeda-beda.
Gambar 2.1 Moulding Area Diagram
2.6.3 Mesin Injection Molding
A. Komponen utama
Unit injeksi - bagian dari mesin injection molding yang berfungsi untuk melelehkan material plastik, terdiri dari hopper, barrel dan screw.
Mold - bagian dari mesin injection molding dimana plastik leleh dicetak dan didinginkan
Unit pencekam - bagian dari mesin injection yang berfungsi untuk mencekam mold pada saat penginjeksian material ke dalam cetakan sekaligus menyediakan mekanisme pengeluaran produk dari mold
B. Jenis-jenis mesin injection molding 1. Berdasarkan metode pencekaman cetakan
pencekam toggle
pencekam hidraulik
2. Berdasarkan proses pelelehan bijih plastik
single-stage plunger
two-stage screw-plunger
single-stage reciprocating-screw
2.8 Blow Moulding
Blow molding adalah proses manufaktur plastik untuk membuat produk produk berongga (botol) dimana parison yang dihasilkan dari proses ekstrusi dikembangkan dalam cetakan oleh tekanan gas. Pada dasarnya blow molding adalah pengembangan dari proses ekstrusi pipa dengan penambahan mekanisme cetakan dan peniupan.
2.8.1 Proses
Proses yang dilakukan pada blow moulding sebagai berrikut :
Parison diekstrusi dari atas ke bawah di antara rongga cetakan (mold)
Cetakan menutup sehingga parison terjepit oleh cetakan
Parison dikembangkan oleh gas bertekanan tinggi sehingga terdorong ke dinding cetakan dan terbentuk sesuai dengan bentuk rongga cetakan
