ANALISIS KESEIMBANGAN LINTASAN PRODUKSI
DENGAN MENGGUNAKAN THEORY OF CONSTRAINTS
(TOC) DAN ALGORITMA TABU SEARCH
DI PT. CIPTA BAJA RAYA
TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh
DESSY ANGELINA
NIM :120403135
D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I
F A K U L T A S T E K N I K
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena
atas Rahmat dan Karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini
dengan baik.
Penulisan Tugas Sarjana ini adalah bertujuan untuk memenuhi salah satu
syarat akademis yang harus dipenuhi oleh mahasiswa dalam menyelesaikan studi
di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Dalam hal ini, penulis meneliti di lantai produksi pada PT. Cipta Baja Raya yang
bergerak di bidang foundry. Tugas Sarjana ini berjudul “Analisis Keseimbangan
Lintasan Produksi dengan Menggunakan Theory of Constraints (TOC) dan
Algoritma Tabu Search di PT. Cipta Baja Raya ”
Penulis menyadari bahwa tugas sarjana ini belum sepenuhnya sempurna.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
pembaca untuk kesempurnaan Tugas Sarjana ini. Akhir kata, penulis berharap
agar Tugas Sarjana ini bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkannya.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN PENULIS.
UCAPAN TERIMA KASIH
Segala puji dan syukur penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada
Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk
dapat mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta telah
memberikan nikmat kesehatan dan ilmu kepada penulis selama masa kuliah dan
penulisan laporan tugas sarjana ini.
Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan
dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun
administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Kedua orang tua ayah saya, Ir. I.M. Christopher Tarigan dan ibu saya Elisabeth
Duha serta kedua saudara saya Margaretha Connie Meylisa Tarigan, S.Pd dan
Liedya Jessica Augustine Tarigan yang telah memberikan segala jenis
dukungan dalam mengerjakan laporan ini.
2. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri
Universitas Sumatera Utara.
3. Ibu Ir. Dini Wahyuni, MT selaku Dosen Pembimbing I dan Ibu Rahmi M. Sari,
ST, MM(T) selaku Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan, pengarahan,
dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana
ini.
4. Bapak Sawalul Amru Siregar selaku Pembimbing Lapangan serta karyawan di
5. Seluruh dosen Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran selama perkuliahan yang
menjadi bekal dalam penulisan tugas sarjana ini.
6. Teristimewa buat Maestoso Colia, ST sebagai orang terkasih yang telah
memberikan doa, dukungan, semangat serta meluangkan waktu, tenaga dan
pikiran dalam membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
7. Untuk teman-teman terkasih: Merylin Ginting, Imelda Nababan, Blandina
Panggabean, dan Sudikse Inggrid buat saran, semangat dan bantuannya
selama ini.
8. Seluruh teman-teman angkatan 2012 (DUA BELATI) serta abang kakak
senior dan junior di Departemen Teknik Industri USU yang telah memberikan
banyak masukan kepada penulis.
9. Untuk teman seperjuangan kak Indri Marpaung dan kakak-kakak ekstensi
2013 yang telah membantu, memberi saran, semangat, dan doa dari awal
sampai selesai tugas akhir ini.
Kepada seluruh pihak yang telah banyak memberi bantuan kepada penulis
dalam penyelesaian tugas sarjana ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu,
penulis mengucapkan terimakasih. Semoga laporan tugas sarjana ini dapat
bermanfaat bagi kita semua
Medan, Agustus 2016
ABSTRAK
PT. Cipta Baja Raya adalah sebuah perusahaan manufaktur yang bergerak dalam bidang foundry. Perusahaan menerapkan sistem make to order pada proses produksinya. Jenis produk yang dihasilkan adalah grey cast irons (contoh: gears dan coupling), ductile irons (contoh: pulley dan mangle stands), low alloy steels (contoh: obollard dan bucket), dan carbon steels (contoh: roda lorry dan press
cage). Jumlah permintaan roda lorry adalah yang tertinggi setiap bulannya.
Masalah yang dihadapi perusahaan adalah penumpukan work in process (WIP) dan ketidakseimbangan lintasan produksi. Keseimbangan lintasan pada setiap proses produksi akan mempengaruhi jumlah produk yang dihasilkan. Apabila terjadi hambatan atau ketidakefisienan dalam suatu departemen akan mengakibatkan tidak lancarnya aliran material ke departemen berikutnya, sehingga terjadi waktu menunggu (delay time) dan penumpukan material work in
process di lantai produksi. Hal ini terjadi disebabkan oleh perbedaan waktu siklus
yang cukup besar sehingga menyebabkan perbedaan kapasitas produksi untuk setiap elemen kegiatan produksi. Metode stopwatch time study digunakan untuk mendapatkan waktu standar tiap elemen kegiatan. Penerapan theory of constraints digunakan untuk mengidentifikasi kendala yang ada, algoritma tabu search digunakan untuk mendapatkan jumlah work center yang optimum. Pada lintasan aktual terdapat 7 work center dengan 14 orang tenaga kerja, memiliki efesiensi lintasan 39,01%, balance delay 60,99%, dan smoothing index 8395,94. Hasil penyeimbangan lintasan produksi dengan menggunakan metode algoritma tabu
search diperoleh 5 work center dengan 11 orang tenaga kerja, dan memiliki
efisiensi lintasan 86,18%, balance delay 13,82%, dan smoothing index 1251,65.
DAFTAR ISI
BAB HALAMAN
LEMBAR JUDUL... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA... iii
KATA PENGANTAR ... iv
1.6. Sistematika Penulisan Laporan ... I-7
II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
2.1. Sejarah Perusahaan ... II-1
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
3.1.1. Precedence Constraint ... III-3
3.1.2. Zoning Constraint ... III-4
3.1.3. Masukan untuk Penyeimbangan Lintasan ... III-5
3.2. Permasalahan Keseimbangan Lintasan (Line Balancing)... III-5
3.3. Beberapa Teknik Line Balancing ... III-6
3.3.1. Ranked Positional Weight ... III-7
3.4. Pengukuran Waktu ... III-9
3.4.1. Langkah-langkah Sebelum Melakukan Pengukuran
Waktu... III-10
3.5. Pengukuran Waktu Kerja dengan Stopwatch Time Study ... III-12
3.5.1. Pengujian Keseragaman Data ... III-13
3.5.2. Pengujian Kecukupan Data ... III-14
3.5.3. Rating Factor dan Allowance ... III-15
3.5.4. Penetapan Waktu Baku ... III-20
3.6. Definisi dan Konsep Dasar Penjadwalan ... III-21
3.6.1. Metode-Metode Penjadwalan ... III-21
3.7. Theory of Constraint (TOC) ... III-23
3.7.1. Langkah-langkah Theory of Constraint (TOC) ... III-23
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
3.8. Tabu Search ... III-29
3.8.1. Langkah-langkah Tabu Search... III-29
3.9. Uji Kenormalan Data dengan Kolmogorov-Smirnov ... III-31
3.9.1. Distribusi Normal ... III-32
IV METODOLOGI PENELITIAN
4.1. Tempat dan Waktu Penelitian ... IV-1
4.2. Jenis Penelitian ... IV-1
4.3. Objek Penelitian... IV-1
4.4. Variabel Penelitian ... IV-2
4.5. Kerangka Konseptual Penelitian ... IV-3
4.6. Metode Pengumpulan Data... IV-4
4.7. Metode Pengolahan Data ... IV-5
4.8. Analisis Pemecahan Masalah ... IV-7
V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
5.1. Pengumpulan Data... V-1
5.1.1. Data Ketersediaan Jam Kerja dari April 2015 –
Maret 2016... V-1
5.1.2. Data Elemen Kerja pada Proses Produksi Roda Lorry .... V-2
5.1.3. Waktu Siklus Proses Produksi Roda Lorry ... V-3
5.1.4. Precedence Diagram Proses Produksi Roda Lorry ... V-10
5.1.5. Job Qualification... V-12
5.1.6. Data Waktu Perpindahan ... V-12
5.1.7. Data Waktu Delay, Waktu Menunggu, dan
Waktu Set-up ... V-13
5.1.8. Data Rating Factor dan Allowance... V-14
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
5.2. Pengolahan Data ... V-15
5.2.1. Uji Keseragaman Data ... V-15
5.2.2. Uji Kecukupan Data... V-18
5.2.3. Perhitungan Waktu Normal dan Waktu Standar ... V-21
5.2.4. Penerapan Theory of Contraints... V-22
5.2.4.1. Identifikasi Kendala Sebuah Sistem ... V-22
5.2.4.2. Eksploitasi Kendala yang Ada ... V-25
5.2.4.3. Menentukan Perbaikan yang
dilakukan Berdasarkan Kondisi Aktual ... V-29
5.2.4.4. Melakukan Perbaikan dengan Solusi
Line Balancing untuk Mengurangi Kendala ... V-33
5.2.4.5. Kembali ke Langkah Kedua dan Hindari
Inersia ... V-56
VI ANALISIS DAN PEMBAHASAN
6.1. Analisis Keseimbangan Lintasan pada Kondisi Aktual ... VI-1
6.2. Analisis Penyeimbangan Lintasan Produksi dengan
Tabu Search ... VI-2
6.3. Analisis Parameter Performansi Penyeimbangan
Lintasan Produksi ... VI-2
VII KESIMPULAN DAN SARAN
7.1. Kesimpulan ... VII-1
7.2. Saran ... VII-1
DAFTAR TABEL
TABEL HALAMAN
1.1. Data Permintaan April 2015-Maret 2016... I-2
1.2. Data Waktu Siklus Setiap Elemen Kegiatan Produksi ... I-2
1.3. Data Perusahaan Produk WIP Harian ... I-4
3.1. Tabel Bantu Standar Deviasi Normalitas (D) ... III-32
5.1. Ketersediaan jam Kerja untuk April 2015 – Maret 2016 ... V-2
5.2. Data Elemen Kerja pada Proses Produksi Roda Lorry ... V-2
5.3. Waktu Siklus Proses Produksi Roda Lorry ... V-9
5.4. Precedence Constraint ... V-10
5.5. Data Waktu Perpindahan... V-12
5.6. Waktu Delay, Waktu Menunggu, dan Waktu Set-up ... V-13
5.7. Nilai Rating Factor dan Allowance ... V-14
5.8. Kapasitas Harian dan Target Produksi ... V-15
5.9. Rekapitulasi Uji Keseragaman Data Waktu Siklus Proses
Produksi Roda Lorry ... V-18
5.10. Rekapitulasi Perhitungan Uji Kecukupan Data ... V-19
5.11. Rata-rata Waktu Siklus Proses Produksi Roda Lorry ... V-20
5.12. Waktu Normal Proses Produksi Roda Lorry ... V-22
5.13. Waktu Standar Proses Produksi Roda Lorry ... V-24
5.14. Perhitungan Total Waktu Proses ... V-25
5.15. Waktu yang Dibutuhkan ... V-27
5.16. Elemen Kegiatan Bottleneck ... V-28
5.17. Penjadwalan Backward ... V-30
5.18. Penjadwalan Bottleneck ... V-31
5.19. Penjadwalan Foreward ... V-32
5.20. Hasil Penjadwalan Backward, Bottleneck, Foreward, dan Waktu
Standar ... V-32
5.21. Penentuan Tugas Tiap Stasiun Kerja Sesuai Kondisi Aktual ... V-33
DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL HALAMAN
5.23. Pengurutan Ranking Stasiun ... V-36
5.24. Penentuan Tugas Tiap Stasiun Kerja... V-37
5.25. Iterasi 0 ... V-40
5.26. Iterasi 1 ... V-42
5.27. Iterasi 2 ... V-44
5.28. Alternatif I ... V-46
5.29. Alternatif II ... V-47
5.30. Alternatif III ... V-49
5.31. Hasil Perbandingan Tiga Solusi... V-51
5.32. Data yang Telah diurutkan ... V-51
5.33. Hasil Perhitungan Nilai-Nilai Uji Kolmogorov- Smirnov ... V-53
5.34. Rekapitulasi Alternatif Terbaik ... V-54
5.35. Hasil Penyeimbangan Lintasan... V-55
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR HALAMAN
1.1. Roda Lorry ... I-2
1.2. Lintasan Produksi Pembuatan Roda Lorry ... I-3
2.1. Lokasi PT. Cipta Baja Raya ... II-2
2.2. Struktur Organisasi PT. Cipta Baja Raya... II-4
2.3. Blok Diagram Proses Produksi Roda Lorry... II-10
3.1. Elemen Simbol... III-4
3.2. Hubungan Antar Simbol ... III-4
3.3. Diagram Precedence untuk Menerangkan Metode RPW ... III-7
3.4. Current Reality Tree ... III-28
3.5. Conflict Resolution Diagram ... III-29
3.6. Kurva Normal ... III-33
4.1. Kerangka Konseptual Penelitian ... IV-3
4.2. Blok Diagram Prosedur Penelitian ... IV-7
5.1. Precedence Diagram Proses Produksi Roda Lorry ... V-11
5.2. Uji Keseragaman Data Pembuatan Drag Atas ... V-17
5.3. Current Reality Tree (CRT) ... V-23
5.4. Conflict Resolution Diagram ... V-25
5.5. Hasil Penyeimbangan Lintasan Sesuai Kondisi Aktual ... V-35
5.6. Lintasan Menggunakan Metode Rank Positonal Weight (RPW) V-39
5.7. Iterasi 0 ... V-41
DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)
GAMBAR HALAMAN
6.1. Keseimbangan Lintasan pada Kondisi Aktual ... VI-1
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN
1. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab ... L-1
2. Keterampilan dan Skill ... L-2
3. Usaha atau Effort ... L-3
4. Rating Factor Operator untuk Setiap Elemen Kegiatan ... L-4
5. Allowance Operator untuk Setiap Elemen Kegiatan... L-5
6. Surat Permohonan Tugas Sarjana Halaman 1 ... L-6
7. Surat Permohonan Tugas Sarjana Halaman 2 ... L-7
8. Surat Permohonan Riset Tugas Sarjana di PT. Cipta Baja Raya ... L-8
9. Surat Balasan Penerimaan Riset Tugas Sarjana di PT. Cipta Baja
Raya ... L-9
10. Surat Keputusan Tugas Sarjana Mahasiswa ... L-10
11. Form Asistensi Dosen Pembimbing I ... L-11
