ANALISA PENYEIMBANGAN LINTASAN PRODUKSI MENGGUNAKAN THEORY OF CONSTRAINTS DAN TABU
SEARCH
TUGAS SARJANA
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh Kevin Prayoga 1 1 0 4 0 3 0 0 2
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 MEDAN
2015
ABSTRAK
PT. Garuda Mas Perkasa merupakan sebuah perusahaan manufaktur yang bergerak dalam produksi sandal jepit merk swallow. Dalam proses produksinya, perusahaan menerapkan sistem make to stock. Secara umum, permasalahan yang dihadapi adalah ketidakseimbangan lintasan produksi. Keseimbangan lintasan pada setiap proses produksi akan mempengaruhi jumlah produk yang diproduksi.
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. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan elemen kegiatan menggunakan prinsip theory of constraints dan algoritma Tabu Search. Dari hasil pengolahan didapatkan jumlah work centre untuk keadaan awal yaitu 6 work centre dengan efisiensi lintasan 64,32%. Dengan menggunakan algoritma tabu search dilakukan perhitungan iterasi hingga mendapatkan jumlah work centre optimal. Hasil perhitungan didapatkan jumlah work centre optimal yaitu sebanyak 3 work centre dengan efisiensi lintasan sebesar 88,13%, balance delay sebesar 11,87%, dan smoothing index sebesar 726.
Kata Kunci: Line Balancing, Theory of Contraints, Tabu Search
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT yang senantiasa memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana ini dengan baik.
Pembuatan Laporan Tugas Sarjana ini merupakan langkah awal bagi penulis untuk mengenal lingkungan kerja serta menerapkan ilmu yang telah dipelajari selama perkuliahan dan ditujukan untuk memenuhi syarat-syarat dan ketentuan dalam mengikuti kurikulum Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara guna melanjutkan ke penelitian dan penulisan laporan Tugas Sarjana.
Laporan Tugas Sarjana ini terdiri dari struktur pengerjaan dan dasar-dasar dari penelitian yang akan dilakukan di PT. Garuda Mas Perkasa. Laporan ini memaparkan tugas sarjana penulis yaitu “Analisa Penyeimbangan Lintasan Produksi Menggunakan Theory of Constraints dan Tabu Search”.
Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Sarjana ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca sekalian demi kesempurnaan Laporan Tugas Sarjana ini. Akhir kata, penulis berharap agar Laporan ini berguna bagi kita semua.
Medan, September 2015 Penulis
UCAPAN TERIMA KASIH
Dalam melaksanakan penelitian tugas sarjana sampai dengan selesainya laporan ini, banyak pihak yang telah membantu, maka pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku Ketua Departemen Teknik Industri dan Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Ir. Nazaruddin, MT selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Erwin Sitorus, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II penulis yang bersedia meluangkan waktunya untuk membimbing, memberikan arahan, motivasi, serta kepercayaan kepada penulis untuk mengerjakan laporan tugas sarjana ini.
3. Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT dan Bapak Ir. Mangara Tambunan M.Sc. selaku koordinator Tugas Akhir.
4. Bapak Prof. Dr. Ir. Sukaria Sinulingga M. Eng. selaku koordinator bidang keilmuan Rekayasa Sistem Manufaktur.
5. Seluruh Dosen di Departemen Teknik Industri USU atas segala ilmu dan bimbingan yang diberikan kepada penulis selama perkuliahan, serta seluruh Staff Administrasi yang ada di Departemen Teknik Industri USU.
6. Ibu Meryselaku Pembimbing Lapangan penulis dan seluruh jajaran Staff di lingkungan PT. Garuda Mas Perkasa yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing dan membantu penulis dalam melaksanakan penelitian tugas sarjana.
UCAPAN TERIMA KASIH (LANJUTAN)
7. IbundaMince Rosliati, Dolly Juanito, Rionaldo, Siska Asrini, atas doa, nasihat, bimbingan dan dukungan moril serta materil, yang menjadi sumber inspirasi dan motivasi penulis untuk tetap semangat dalam perkuliahan dan penulisan laporan tugas sarjana ini.
8. Rekan-rekan seperjuangan di PT. Garuda Mas Perkasa, Randy, dan Nanda Sari Dewi.
9. Sahabat-sahabat seperjuangan di Laboratorium Pengukuran dan Statistik USU, Chaidir, Wahyu, Dian, Solihin, dan adik-adik asisten lainnya yang selalu memberikan semangat dan informasi dalam menyelesaikan laporan ini.
10. Sahabat-sahabat seperjuangan di Departemen Teknik Industri USU Stambuk 2011 (GIELAS) yang selalu memberikan semangat serta dorongan dalam menyelesaikan laporan ini.
11. Abang dan kakak senior serta adik-adik junior yang telah memberikan semangat dan informasi.
DAFTAR ISI
BAB HALAMAN
LEMBAR SAMPUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
UCAPAN TERIMA KASIH ... iv
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
I PENDAHULUAN ... I-1 1.1. Latar Belakang ... I-1 1.2. Perumusan Masalah ... I-4 1.3. Tujuan dan Manfaat ... I-4 1.4. Batasan dan Asumsi Penelitian ... I-5 1.5. Sistematika Penulisan Laporan ... I-6
II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ... II-1 2.1. Sejarah Perusahaan... II-1 2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha ... II-1
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
2.3. Lokasi Perusahaan ... II-2 2.4. Daerah Pemasaran ... II-2 2.4. Organisasi dan Manajemen ... II-5 2.5. Proses Produksi ... II-3 2.5.1. Bahan yang Digunakan ... II-3 2.5.2. Uraian Proses ... II-6 2.6. Mesin Produksi ... II-12 2.7. Waste Treatment ... II-14 2.8. Struktur Organisasi Perusahaan ... II-15 2.8.1. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab ... II-16
III LANDASAN TEORI ... III-1 3.1. Line Balancing ... III-1 3.2. Definisi Line Balancing ... III-2 3.3. Pengukuran Waktu (Time Study)... III-4
3.3.1. Langkah-langkah Sebelum Melakukan Pengukuran
Waktu ... III-6 3.4. Stopwatch Time Study ... III-8 3.4.1. Pengujian Keseragaman Data... III-10 3.4.2. Pengujian Kecukupan Data ... III-10
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
3.4.3. Rating Factor dan Allowance ... III-12 3.4.4. Perhitungan Waktu Baku ... III-14 3.5. Theory of Constraints ... III-15 3.5.1. Prinsip Theory of Constraints ... III-16 3.5.2. Langkah-langkah Theory of Constraints ... III-16 3.6. Tabu Search... III-18 3.6.1. Aplikasi Tabu Search ... III-19 3.7. Uji Kenormalan Data dengan Kolgomorov-smirnov ... III-20 3.7.1. Distribusi Normal ... III-22 3.8. Penelitian Terdahulu ... III-23
3.8.1. Sebuah Algoritma Tabu Search untuk Menyeimbangkan
Lini Pembongkaran Berdasarkan Urutan ... III-23 3.8.2. PenerapanAlgoritma GenetikauntukLini Produksi
Masa untukPeningkatan Produktivitas ... III-24
IV METODOLOGI PENELITIAN ... IV-1 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-1
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
4.5. Kerangka Konseptual Penelitian ... IV-2 4.6. Metode Pengumpulan Data ... IV-2 4.6.1. Sumber Data ... IV-2 4.6.2. Metode Pengumpulan... IV-3 4.6.3. Instrumen Penelitian... IV-3 4.7. Rancangan Penelitian ... IV-4 4.8. Pengolahan Data ... IV-6 4.9. Analisis Data ... IV-7 4.10. Kesimpulan dan Saran... IV-8
V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA... V-1 5.1. Pengumpulan Data ... V-1 5.1.1. Data Ketersediaan Jam Kerja April 2014–Maret 2015 . V-1 5.1.2. Waktu Siklus Pengerjaan Produk ... V-2 5.1.3. Data Line Balancing ... V-6 5.2. Pengolahan Data... V-8 5.2.1. Uji Keseragaman Data ... V-8 5.2.2. Uji Kecukupan Data ... V-10 5.2.3. Penentuan Rating Factor dan Allowance ... V-13 5.2.4. Perhitungan Waktu Normal dan Waktu Baku ... V-20
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
5.2.5. Line Balancing dengan Theory of Constraints ... V-22 5.2.5.1. Identifikasi Kendala Sebuah Sistem ... V-22 5.2.5.2. Eksploitasi Kendala yang Ada ... V-25 5.2.5.3. Subordinasi ... V-40 5.2.5.4. Elevasi Kendala Sistem ... V-44 5.2.5.5. Kembali ke Langkah 1 dan Hindari Inersia ... V-48
VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ... VI-1 6.1. Analisis Theory of Constraint ... VI-1 6.2. Analisis Penyeimbangan Lintasan Produksi dengan Tabu
Search ... VI-3 6.3. Analisis Parameter Perfomansi Penyeimbangan Lintasan ... VI-5
VII KESIMPULAN DAN SARAN
7.1. Kesimpulan ... VII-1 7.2. Saran ... VII-1
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
TABEL HALAMAN
1.1. Data Waktu Siklus Setiap Elemen Kegiatan Produksi ... I-1 1.2. Data WIP Harian ... I-3 5.1. Ketersediaan jam Kerja untuk April 2014 – Maret 2015 ... V-1 5.2. Waktu Siklus Proses Pembuatan Sandal Jepit ... V-6 5.3. Precedence Constraint ... V-7 5.4. Zooning Constraint ... V-8 5.5. Rekapitulasi Uji Keseragaman Data Waktu Siklus Pembuatan
Sandal ... V-10 5.6. Rekapitulasi Perhitungan Uji Kecukupan Data... V-12 5.7. Waktu Siklus Pembuatan Sendal Jepit ... V-12 5.8. Rating Factor untuk Setiap Stasiun Kerja ... V-13 5.9. Allowance untuk Setiap Stasiun Kerja ... V-16 5.10. Waktu Normal Proses Pembuatan Sandal Jepit ... V-21 5.11. Waktu Baku Proses Pembuatan Sandal ... V-22 5.12. Waktu Proses Pembuatan Sandal ... V-24 5.13. Perhitungan Total Waktu Proses ... V-26 5.14. Waktu yang Dibutuhkan ... V-27 5.15. Elemen Kegiatan Bottleneck ... V-28 5.16. Penentuan Bobot Tiap Stasiun ... V-29 5.17. Pengurutan Ranking Stasiun ... V-30
DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL HALAMAN
5.18 Penentuan Tugas Tiap Stasiun Kerja ... V-31 5.19. Iterasi 0 ... V-33 5.20. Iterasi 1 ... V-35 5.21. Iterasi 2 ... V-36 5.22. Iterasi 3 ... V-37 5.23. Iterasi 4 ... V-39 5.24. Solusi I ... V-40 5.25. Solusi II ... V-41 5.26. Solusi III ... V-42 5.27. Rekapitulasi Alternatif Terbaik ... V-44 5.28. Data yang Telah Diurutkan ... V-44 5.29. Hasil Perhitungan Nilai-Nilai Uji Kolmogorov- Smirnov .. V-46 5.30. Hasil Penyeimbangan Lintasan ... V-47 6.1. Elemen Kegiatan Bottleneck ... VI-2 6.2. Hasil Tabu Search ... VI-3 6.3. Perbandingan Parameter... VI-5
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR HALAMAN
1.1. Elemen Kegiatan yang Mengalami Masalah... I-3 2.1. Sandal Swallow ... II-2 2.2. Crumb Rubber Tipe SIR ... II-4 2.3. EVA ... II-5 2.4. Kalsium Karbonat ... II-5 2.5. Belerang ... II-6 2.6. Proses Pembuatan Sheet ... II-7 2.7. Proses Pembuatan Sponge ... II-8 2.8. Proses Perendaman Sponge dalam Bak Pendingin ... II-8 2.9. Proses Pemotongan Sandal ... II-9 2.10. Proses Pemisahan Sandal dengan Scrap ... II-9 2.11. Proses Penggerindaan... II-10 2.12. Proses Pengeboran ... II-10 2.13. Proses Pembuatan Tali Sandal ... II-11 2.14. Proses Perakitan Tapak Sandal dengan Tali ... II-11 2.15. Proses Pengemasan Sandal (Packing) ... II-12 2.16. Struktur Organisasi PT. Garuda Mas Perkasa ... II-15 3.1. Kurva Normal... III-22 4.1. Kerangka Konseptual ... IV-2 4.2. Blok Diagram Rancangan Penelitian ... IV-5
DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)
GAMBAR HALAMAN
4.3. Blok Diagram Pengolahan Data ... IV-6 5.1. Precedence Diagram ... V-7 5.2. Uji Keseragaman Data Stasiun Pencacahan Crumb Rubber . V-42 5.3. Current Reality Tree (CRT) ... V-23 5.4. Conflict Resolution Diagram ... V-25 5.5. Lintasan Menggunakan Metode Rank Posisitonal Weight
(RPW) ... V-32 5.6. Grafik Distribusi Normal ... V-46 5.7. Lintasan Menggunakan Algoritma Tabu Search ... V-48 6.1. Lintasan Menggunakan Metode Rank Posisitonal Weight
(RPW) ... VI-3 6.2. Lintasan Menggunakan Algoritma Tabu Search ... VI-4
