1. TEKNIK TATA CARA DAN PENGUKURAN KERJA
Metode pengukuran yang dilakukan adalah pengukuran keqa secara langsimg dengan menggunakan jam henti {stop watch time study) yang mempakan aktivitas yang mengawali untuk kegiatan-kegiatan pengukuran keija selanjutnya.
1.1 Pengukuran Waktu Kerja Dengan Jam Henti
Metode pengukuran waktu keija dengan jam henti {stop watch time study) ini terutama sekali baik diaplikasikan untuk pekeijaan-pekeijaan
yang berlangsung singkat dan berulang-ulang. Secara garis besar langkah- langkah pelaksanaan pengukuran waktu keija dengan jam henti ini dapat diuraikan sebagai berikut;
1. Mendefinisikan pekeqaan yang akan diteliti untuk diukur waktimya.
2. Mencatat semua informasi yang berkaitan erat dengan penyelesaian pekeijaan.
3. Membagi operasi keija dalam elemen-elemen keija sedetail-detailnya tetapi masih dalam batas-batas kemudahan untuk pengukitfan waktunya.
4. Mengamati, mengukur dan mencatat waktu yang dibutuhkan oleh operator untuk menyelesaikan elemen-elemen keija tersebut.
5. Menetapkan jumlah siklus keija yang harus diukur dan dicatat serta dilakukan pula test keseragaman data yang diperoleh.
6. Menetapkan rate o f performance dari operator saat melaksanakan aktifitas kerja yang diukur dan dicatat waktunya tersebut, untuk elemen kerja yang secara penuh dilakukan oleh mesin maka performance dianggap normal ( 100%).
7. Menyesuaikan waktu pengamatan berdasarkan performance kerja yang ditunjukkan oleh operator tersebut sehingga akhimya akan diperoleh waktu kerja nonnal.
8. Menetapkan waktu longgar {allowance time) guna memberikan fleksibilitas.
9. Menetapkan waktu baku (waktu standar) yaitu jumlah total antara waktu normal dan waktu longgar.
1.2 Uji Kenormalan Data
Uji kenormalan ini bertujuan untuk mengetahui apakah data yang diperoleh dari hasil pengamatan berdistribusi normal atau tidak. Salah satu pengujian untuk mengetahuinya adalah uji Kolmogorov-Smimov.
Hipotesa:
HO ; X ~ N (^1, a ) HI : jc N ( n , a ) a = 0.05
Terima HO jika Dn < Dn, a
Pengujian hipotesa untuk pendugaan distribusi data dapat dilakukan dengan menggunakan bantuan software minitab 11.
stopwatch maka akan didapatkan sejumlah data. Data yang diperoleh
tersebut tidak dapat digunakan secara langsimg untuk menghitung waktu baku (waktu standar), data tersebut hams diuji dulu keseragamannya untuk mengetahui apakah data yang telah diambil tersebut seragam atau tidak seragam. Test keseragaman data ini perlu dilakukan karena berpengaruh pada keakuratan data yang pada akhimya akan mempengaruhi perhitungan waktu nonnal dan waktu standar. Pada test keseragaman data ini dilakukan dengan mengaplikasikan peta kontrol {control chart), pada penelitian ini penulis menggunakan tingkat kepercayaan sebesar 95%.
Untuk itu rumusan yang dipakai adalah:
Batas Kontrol Atas (BKA) = x + 2sd
Batas Kontrol Bawah (BKB) = x - 2sd (2.1) Keterangan:
sd = standar deviasi.
X = nilai rata - rata.
Nilai 2 sd diperoleh dari tabel nonnal, dimana untuk tingkat kepercayaan 95% maka nilai k = 2.
1.4 Test Kecukupan Data
Waktu yang diperlukan untuk melaksanakan elemen-elemen kerja pada umumnya akan sedikit berbeda dari siklus ke siklus keija, sekalipun operator bekeija dengan kecepatan normal dan uniform. Variasi dari nilai
waktu ini disebabkan oleh beberapa hal. Salah satu diantaranya bisa teqadi karena perbedaan dalam menetapkan saat mulai atau berakhimya satu elemen keija yang seharasnya dibaca oleh stopwatch.
Semakin kecil variansi data yang ada, jumlah pengamatan yang hams dilakukan juga cukup kecil, sebaliknya semakin besar variabilitas dari waktu pengukuran akan menyebabkan jumlah siklus kerja yang diamati juga akan semakin besar agar bisa diperoleh ketelitian yang dikehendaki.
Untuk menetapkan berapa jumlah observasi yang seharusnya dibuat (N') maka disini hams terlebih dulu diputuskan berapa tingkat kepercayaan dan derajat ketelitian yang diinginkan untuk pengukuran keqa ini. Dalam aktivitas pengukuran keqa ini akan diambil tingkat kepercayaan 95% dan derajat ketelitiannya 5%.
Pengukuran waktu yang telah dilakukan adalah sebanyak 30 data.
Persamaan yang digunakan untuk mencari standar deviasi dan rata-rata dari data pengukuran awal adalah;
sd = E (X | -
x = ^ (2.3)
Untuk mengetahui apakah dengan jumlah data tersebut cukup imti^
dapat memperoleh hasil sesuai dengan ketelitian yang dikehendaki maka digunakan persamaan berikut:
N' = k.X (2.4)
Keterangan;
sd = Standar deviasi.
X = Harga rata-rata dari data pengukuran.
N = Banyaknya data pengukuran awal.
N' = Banyaknya data pengukuran yang diperlukan.
1 - a = Tingkat kepercayaan.
k = Tingkat ketelitian.
Apabila:
> N' < N berarti banyaknya data pengukuran pendahuluan telah dianggap
cukup.
> ]Sr > N berarti banyaknya data pengukuran pendahuluan belum cukup, sehingga perlu dilakukan lagi pengukuran data waktu untuk menambah jumlah data sehingga diperoleh kondisi < N dengan cara perhitungan yang sama.
1.5 Penetapm Performance Rating
Kecepatan, usaha, tempo, ataupun performance keija akan menunjukan kecepatan gerak operator pada saat bekeija. Aktivitas untuk menilai kecepatan keija operator ini dikenal sebagai "Performance Rating". Dengan melakukan rating ini diharapkan waktu keqa yang diukur
dapat dinormalkan kembali. Ketidaknormalan dari waktu keija ini disebabkan oieh operator/mesin yang bekeija secara kurang wajar yaitu bekeija dengan kecepatan yang tidak sebagaimana mestinya.
11
Untuk menormalkan waktu keija yang diperoleh dari pengamatan, maka dilakukan dengan mengadakan penyesuaian yaitu dengan cara mengalikan waktu pengamatan rata-rata dengan faktor penyesuaian "p".
Adapun sistem penentuan faktor penyesuaian yang dipakai oleh penulis adalah Westinghouse System’s Rating, dimana:
PR = ( l + p ) (2.5)
PR = faktor penyesuaian.
p = interaksi/jumlah keempat faktor penyesuaian cara westinghouse.
Penentuan harga rating faktor (p) ini adalah sebagai berikut:
1. Apabila operator dinyatakan terlalu cepat yaitu bekeqa di atas batas kewajaran (normal) maka rating faktor ini akan bemilai lebih besar dari pada 100% (p>100%).
2. Apabila operator bekeija terlalu lamban yaitu bekeija di bawah batas kewajaran maka rating faktor akan bemilai lebih kecil dari 100%
(p<100%).
3. Apabila operator bekeija secara normal/wajar maka rating faktor ini diambil sama dengan 100% (p=100%). Untuk kondisi keija dimana operasi secara penuh dilaksanakan oleh mesin maka rating faktomya akan bemilai 100%.
1.6 Allowance
Dalam prakteknya seorang operator tidak akan mampu bekeija secara terns menems sepanjang hari tanpa adanya intempsi sama sekali. Pada kenyataanya operator akan sering menghentikan pekeijaannya dan
membutuhkan waktu khusus untuk keperluan seperti istirahat untuk melepas lelah, kebutuhan pribadi atau waktu untuk keperluan tidak terduga lainnya. Untuk menentukan allowance ini penulis mengambil data secara random sebanyak 200 data dari tiap-tiap operasi yang dilakukan secara manual, dari data tersebut dapat diketahui % idle (p) dari operator tersebut, setelah itu dilakukan test kecukupan data dengan persamaan;
(
2
.6
) Sp = persentase idle
s = tingkat ketelitian
k = 2 (dari tingkat kepercayaan 95% maka nilai k = 2 )
Apabila N > N' maka data dapat dianggap cukup, bila N < N’ maka data belum cukup sehingga perlu dilakukan pengukuran data lagi sampai diperoleh kondisi N > N’ dengan cara perhitungan yang sama.
1.7 Perhitungan Waktu Normal
Yang dimaksud dengan waktu normal untuk suatu operasi keqa adalah semata-mata menunjukan bahwa seorang operator yang berkiKilitas baik akan menyelesaikan pekeijaannya pada kecepatan/tempo keqa yang normal.
Rumus waktu normal ( Wn ):
Wn = X X PR (2.7)
Wn = waktu normal.
PR = performance rating.
13
1.8 Perhitungan Waktu Standar
Waktu standar yang ditetapkan hams mencakup semua elemen- elemen operasi keqa dan ditambah dengan kelonggaran-kelonggaran yang diperlukan.
Rumus untuk waktu standar (Ws):
100
% Ws = Wn XV
(
2.
8)
. 100% - 7oa!lowance>
Keterangan;
Ws = waktu standar.
% Allowance = kelonggaran-kelonggaran yang dibutuhkan.
2. KESEIMBANGANLINTASAN
Suatu alur produksi hams dirancang dan diatur sedemikian mpa sehingga proses produksi dapat terlaksana dengan lancar, efektif dan efisien dalam memenuhi target yang telah ditentukan. Salah satu rancangan alur produksi yang penting yaitu keseimbangan lintasan.
2.1 Pengertian Lintasan Perakitan
Lintasan perakitan adalah suatu alur/lintasan dimana proses penggabungan antara suatu komponen dengan komponen yang lain dilakukan. Pada proses ini komponen yang akan digabungkan telah siap untuk dirakit satu sama lain sehingga produk jadi/setengah jadi dapat dibentuk dengan cepat tanpa hams menunggu komponen tersebut, sehingga proses perakitan dapat berlangsung dengan lancar.
Produk yang dihasilkan dalam suatu lintasan perakitan bisa lebih dari satu macam produk, tergantung dari perancangan sistem perakitan yang dirancang sebelumnya. Jadi lintasan perakitan merupakan faktor yang penting dari proses produksi/manufaktur secara keseluruhan karena di sinilah produk tersebut akan memperoleh nilai tambah sehingga produk dapat dijual ke masyarakat.
2.2 Keseimbangan Lintasan
Keseimbangan lintasan adalah pembagian elemen-elemen keija yang seimbang diantara para operator pada stasiun-stasiun keija yang telah ditetapkan dalam suatu lintasan perakitan. Untuk mewujudkan hal tersebut maka dilakukan penghitimgan untuk;
1. Menentukan j umlah stasiun keq a.
2. Menentukan jumlah pekeija ideal yang ditugaskan pada lintasan produksi atau perakitan.
3. Mendistribusikan elemen-elemen keija yang ada sehingga dapat terbagi secara merata dalam masing-masing stasiun keija. Dengan kata lain elemen keija dari tiap stasiun keija tidak ada yang terlalu banyak yang dapat menyebabkan operator cepat lelah ataupun terlalu sedikit sehingga operator lebih banyak menganggur.
Adapun parameter yang sering digunakan untuk menciptakan keseimbangan lintasan adalah didasarkan pada balance delay, efficiency line, dan minimasi probabilitas lintasan terhenti.
15
2.3 Precedence Diagram
Precedence diagram adalah diagram yang menggambarkan elemen-
elemen keija dan urutan keija dari elemen-elemen keija tersebut. Untuk mendapatkan semua elemen-elemen kerja, seluruh proses dibagi menjadi beberapa tugas.
Precedence diagram menunjukkan tahap yang paling awal dari proses
produksi dimana setiap elemen keija hams dikeijakan. Tahap produksi diberi nomor dan setiap elemen keija yang paling awal disusun secara vertikal/horizontal secara berurutan. Dalam precedence diagram juga terdapat anak panah yang menunjukkan elemen mana yang mendahului atau didahului oleh elemen-elemen yang lainnya.
2.4 Terminologi Dalam Keseimbangan Lintasan a. Minimum Rational Work Element
Adalah komponen pekeijaan terkecil yang dilakukan oleh operator.
Te = Waktu yang diperlukan oleh operator untuk mengeijakan komponen pekerjaan yang terkecil.
b. Total Muatan Keija {Total Work Content)
Jumlah seluruh komponen pekeijaan yang hams dilakukan sampai benda keija siap menjadi produk jadi.
"e
Twc = J ] T e j (2.9)
j=i
keterangan:
lie = Jumlah komponen pekeijaan terkecil.
Twc = Waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan seluruh komponen pekeijaan sehingga benda keija tersebut siap pakai.
c. Waktu Proses Stasiun Keqa (Work Station Process Time)
Waktu yang diperlukan oleh stasiun keqa untuk menyelesaikan satu komponen keija. Satu stasiun keija dapat mengeijakan lebih dari satu komponen pekerjaan.
X T s , = i ; T e | (2.10)
i=1 j=1
keterangan:
Ts = Waktu proses stasiun keija.
n = Jumlah stasiun keqa.
d. Waktu Siklus (Cycle Time)
Merupakan waktu siklus yang diperlukan oleh lintasan produksi untuk menghasilkan satu unit produk. Waktu siklus dapat ditentukan
dari target produksi per periode yang hendak dicapai oleh perusahaan.
Jam keija per periode
CT = --- (2.11) Target produksi per periode
keterangan;
CT = Waktu siklus.
e. Jumlah Stasixm Keija (Number o f Work Station)
Setelah menentukan interval waktu siklus, maka jumlah stasiun keija yang efisien dapat ditetapkan dengan persamaan;
Twc (2.12)
17
keterangan;
Nmin = Jumlah stasiun keija minimum.
f. Balance Delay
Mengukur ketidakefisienan proses perakitati sebagai akibat tidak tepatnya alokasi pekeijaan diantara stasiun keija. Bila alokasi tidak tepat maka balance delay akan besar, sebab ada stasiun keija yang kekurangan pekeijaan dan ada yang kelebihan pekeijaan.
Balance delay dapat dicari dengan persamaan:
n .C T -T w c n.L l keterangan;
d = Balance delay.
g. Efisiensi Lintasan {Efficiency Line)
Mengukur keefisienan lintasan produksi akibat pengelompokan elemen-elemen keija ke dalam stasiun-stasiun keija. Apabila efficiency line besar berarti lintasan produksinya efisien.
keterangan:
E = Efisiensi lintasan.
2.5 Algoritma Genetika
Algoritma genetika adalah algoritma yang mengadopsi mekanisme keija dari gen yang ada dalam biologi. Algoritma ini dikembangkan oleh
John Holland (1975) dan mahasiswanya dari the University o f Michigan.
Tujuan penelitian John Holland dengan algoritma genetikanya adalah:
a. Mengilustrasikan dan menjelaskan pengadaptasian proses sistem natural.
b. Mendesain sistem software bnatan yang tetap memelihara mekanisme penting dari sistem natural.
Sebuah algoritma genetika sederhana menggunakan dua operasi dalam mencari hasil yang paling optimal yaitu:
a. Penyilangan b. Mutasi
2.6 Algoritma Genetika Untuk Keseimbangan Lintasan Perakitan
Pada bagian ini, algoritma genetika dihadirkan untuk mendapatkan kualitas penyelesaian yang baik untuk masalah keseimbangan lintasan perakitan. Ciri umum dari algoritma genetika adalah kemampuannya untuk menjaga variabilitas dari fungsi tujuannya.
Adapun cara keija/prosedur dari algoritma genetika adalah sebagai berikut;
1. Bentuk populasi awal PI danP2 yang berisi Np penyelesaian.
2. Hitung kemampuan dari semua penyelesaian pada populasi tersebut.
3. Ulangi secara paralel pada kedua populasi.
Pilih 0.5 ( Rx, N p ) pasangan dari populasi induk tersebut.
Membuat Rx,Np keturunmi dengan penyilangan.
19
Mutasikan Rm,Rx,Np keturunan yang dipilih secara acak.
Buang Rx,Np penyelesaian dengan nilai terkecil dari populasi tersebut.
Tambahkan keturunan baru pada populasi tersebut.
Diulang sampai kriteria perubahan memuaskan.
4. Rubah anggota spesifik dari PI dan P2.
5. Jika kriteria pemberhentian tidak memuaskan ulangi langkah no. 3.
6. Pilih penyelesaian yang terbaik diantara PI dan P2 dan keseimbangan yang bersangkutan.
Rx = Hasil penyilangan dengan menunjukkan nomor dari keturunan Np = Bentuk populasi
Rm = Hasil mutasi
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa algoritma genetika dapat diaplikasikan pada berbagai permasalahan optimasi secara luas. Salah satunya diaplikasikan pada keseimbangan lintasan perakitan yang selanjutnya akan dibahas penulis dengan suatu contoh kasus pada bagian lain dari tugas akhir ini. Prosedur pengaplikasiannya adalah sebagai berikut.
1. Penyelesaian yang mewakili dan populasi awal
Stasiun diberi indeks dari 1 sampai N. Sebuah penyelesaian adalah daftar dari N Si,...,Sn masing-masing berisi satu pekerjaan atau lebih.
Elemen dari Si, dimana 1 < / < N, adalah tugas-tugas yang dialokasikan ke stasiun /. Dengan setiap penyelesaian, jumlah stasiun yang
diperlukan untuk keseimbangan akhir juga disediakan. Populasi awal dibangkitkan oleh penugasan secara acak elemen-elemen kerja ke dalam stasiun, dengan batasan prasyarat urutan keija dan waktu siklus.
2. Penyilangan
Operasi penyilangan dirancang sebagaimana keturunan mewarisi ciri pembawaan tertentu dari kedua induk mereka. Disadari setiap induk dengan N stasiun yang seimbang. Pilih bilangan integer m dimana 1 < m < N, sebagai titik potong secara acak. Dua keturunan dihasilkan dari induk ini. Keturunan yang pertama dibentuk dengan mengkombinasikan penugasan dari stasiun 1 ke m dari induk yang pertama dan penugasan dari stasiun w + 1 ke N dari induk yang kedua.
Keturunan yang kedua juga dibentuk secara sama dengan mengkombinasikan penugasan dari stasiun 1 ke m dari induk yang kedua dan penugasan dari m + 1 ke N dari induk yang pertama.
Beberapa dari penyelesaian ini mungkin infeasible karena batasan prasyarat dilanggar, penugasan yang berulang, ketidakhadiran dari elemen kerja, dan lain-lain. Skema di bawah ini diadopsi untuk membuat keturunan yang feasible-.
1. Hilangkan elemen-elemen pengulangan.
2. Hilangkan pekeijaan yang pengikutnya telah ditugaskan pada stasiun keija sebelumnya.
3. Ulangi.
Pilih sebuah pekerjaan j yang tidak seimbang
21
Jika j dapat ditugaskan pada beberapa stasiun keija w tanpa melanggar konstrain maka
Tugaskan job j pada stasiun w Yang lain
Jika pengikut dari j ada pada penugasan tersebut Buang pengikut tersebut dari penugasan Yang lain
Tugaskan j pada stasiun keqa baru Sampai semua pekerjaan ditugaskan 3. Mutasi
Operasi mutasi sangat sederhana dan berpengaruh baik pada trade atau transfer. Dengan kata lain, mutasi mungkin dibuat dengan menukar stasiun kerja pada 2 tugas yang diselesaikan atau dengan hanya mengubah stasiun keija dimana tugas dibentuk dari satu ke yang lain.
4. Fungsi kemampuan dan kebijakan pemilihan
Pada bagian ini kita memakai dua fungsi kemampuan. Fungsi kemampuan untuk perbandingan dengan Moodie and Young (1965) yaitu Smoothness Index (SI), dan perbandingan Reeve (1971) yaitu probabilitas lintasan terhenti (P).
Dua formula untuk masalah keseimbangan lintasan perakitan;
1. Moodie and Young
Bertujuan untuk mengurangi balance delay dan mendistribusikan waktu idle.
SI = t/ E (s„ - S ^ ) ' ( 2 . J 5 )
= maximum station time.
nidx
S^. = individual station time.
Individual station time diperoleh dari:
ST = S „ „ .+ c V § : ; (2.16)
a = koefisien keyakinan dari distribusi nornial.
Smean = o f thc mcans.
Svar variances.
1. Reeve
Bertujuan untuk minimasi probabilitas lintasan terhenti.
Probabilitas dari stasiun tidak melebihi waktu siklus berada di bawah daerah kurva normal (Z).
C T - S
Z = — j = ^ (2.17)
V^var
CT = waktu siklus.
^mean ^ meUm.
Svar sum o f the variances.
Probabilitas lintasan terhenti (? ) dihitung dengan:
minP =
( l - n P s )
(2.18)Ps = probabilitas waktu penugasan dari tiap-tiap stasiun tidak melebihi waktu siklus.
