PERANCANGAN TEKNIK INDUSTRI 2
PROJECT 6 PERANCANGAN TATA LETAK FASILITAS
LABORATORIUM TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2013
Project 5: Perancangan Tata Letak Fasilitas
PROJECT V PERANCANGAN TATA LETAK FASILITAS
5.1 TUJUAN PRAKTIKUM Project ini bertujuan agar tiap-tiap kelompok mampu menentukan jumlah mesin, jumlah operator, kebutuhan fasilitas non-produksi, luas area produksi, agar semua pesanan dari konsumen dapat dipenuhi. Selain itu, tiap-tiap kelompok juga mampu menerapkan tahapan systematic layout planning (SLP ) yang meliputi pembuatan Flow Analysis baik secara kuantitatif ( From to Chart ) maupun kualitatif ( Activity Relationship Chart), Space Relationship Diagram (SRD) dengan menggunakan Software dan template layout . Keseluruhan tahapan SLP dilakukan selama 3 minggu dengan hasil akhir berupa template tata letak pabrik pada kertas A0. Komponen penilaian meliputi hasil dari tiap tahapan SLP, hasil akhir dari layout , kerjasama dan presentasi tugas.
5.2 PROSEDUR PELAKSANAAN PRAKTIKUM Prosedur praktikum Project 5 terdiri dari tiga bagian utama yaitu perencanaan kebutuhan fasilitas produksi, analisa aliran antar fasilitas dan rencana tata letak, dan pembuatan serta penyajian detail rancangan dalam bentuk gambar template tata letak pada kertas A0. 5.2.1 Perencanaan kebutuhan fasilitas produksi 1. Pada awal praktikum diadakan pre-test secara lisan selama 20 menit. Tiap praktikan dilakukan tanya jawab seputar materi praktikum oleh dosen/asisten. 2. Asisten menjelaskan kepada praktikan tentang dasar teori serta prosedur praktikum. 3. Asisten memberikan pemahaman tentang skrap, efisiensi, dan kelonggaran. 4. Praktikan masuk ke Lab komputer, kemudian asisten memberikan data-data MPPC dan skenario dari data yang diperlukan. 5. Praktikan menggunakan komputer menghitung total jumlah mesin yang diperlukan untuk membuat produk toy train. 6. Praktikan merencanakan kebutuhan fasilitas non-produksi, meliputi auxiliary service (gudang penerimaan, gudang pengiriman, ruang peralatan, dll) dan employee service (tempat parkir, ruang ganti, toilet, kantin, dan lain-lain). 7. Praktikan membuat sketsa penempatan semua fasilitas untuk masing-masing stasiun kerja dan sketsa fasilitas non-produksi. 8. Praktikan menghitung kebutuhan luas lantai produksi dan non-produksi. 9. Praktikan menghitung jumlah personil untuk seluruh pabrik. 5.2.2 Analisa hubungan/aliran antar fasilitas secara kuantitatif dan kualitatif 1. Praktikan membuat matriks biaya hubungan antar fasilitas di lantai produksi dalam bentuk From To Chart . 2. Dengan informasi matriks biaya dan luas tiap fasilitas fabrikasi sebagai masukan, praktikan menggunakan software WinQS untuk mendapatkan diagram blok tata letak untuk lantai fabrikasi. 3. Praktikan membuat Activity Relationship Chart ( ARC ) untuk menganalisa hubungan antar fasilitas non fabrikasi. 4. Dengan menggunakan masukan ARC dan luas area non fabrikasi mapun total fabrikasi, praktikan membuat tiga alternatif diagram blok seluruh pabrik dengan software Blockplan. 5. Dengan menggunakan hasil (3) dan (4), praktikan membuat tiga alternatif diagram blok yang feasible dan menganalisa dan mempresentasikan kelebihan dan kekurangan dari tiap diagram.
Perancangan Teknik Industri - UMS
2
Project 5: Perancangan Tata Letak Fasilitas 6. Asisten memilih salah satu diagram blok terbaik yang dilanjutkan untuk ke tahap selanjutnya. 5.2.3 Pembuatan dan penyajian detail hasil rancangan 1. Berdasarkan hasil blok diagram terpilih, praktikan melakukan rancangan detail tiap ruangan dan seluruh areal pabrik dengan skala. 2. Praktikan melakukan konsultasi dengan asisten/dosen terkait hasil detail rancangan untuk mendapatkan persetujuan untuk dicetak pada kertas A0. 3. Praktikan mencetak template layout pada kertas A0 dan mempresentasikan hasil rancangan di depan asisten dan dosen.
5.3 DASAR TEORI 5.3.1
Tujuan Perancangan Tata Letak Fasilitas
Tata letak pabrik ( plant layout ) atau tata letak fasilitas ( fasilities layout ) dapat didefinisikan sebagai tata cara pengaturan fasilitas-fasilitas pabrik guna menunjang kelancaran proses produksi. Pengaturan tersebut akan coba memanfaatkan luas area ( space) untuk penempatan mesin atau fasilitas penunjang produksi lainnya, kelancaran gerakan perpindahan material, penyimpanan material ( storage) baik yang bersifat temporer maupun permanen, personel pekerja dan sebagainya. Dalam tata letak fasilitas ada dua hal yang diatur letaknya yaitu pengaturan mesin (machine layout ) dan pengaturan departemen yang ada dari pabrik (departemen layout ). Tujuan utama didalam perancangan tata letak fasilitas pada dasarnya adalah untuk meminimalkan total biaya yang antara lain menyangkut elemen-elemen biaya sebagai berikut: 1. Biaya untuk konstruksi dan instalasi baik untuk bangunan mesin, maupun fasilitas produksi lainnya. 2. Biaya pemindahan bahan (material handling costs). 3. Biaya produksi, maintenance, safety, dan biaya-biaya penyimpanan produk setengah jadi. Suatu tata letak fasilitas yang baik, akan dapat memberikan keuntungan-keuntungan dalam sistem produksi, yaitu sebagai berikut: 1. Menaikkan output produksi. 2. Mengurangi waktu tunggu ( delay). 3. Mengurangi proses pemindahan bahan ( material handling ). 4. Penghematan penggunaan areal untuk produksi, gudang dan service. 5. Pendaya guna yang lebih besar dari pemakaian mesin, tenaga kerja, dan/atau fasilitas produksi lainnya. 6. Mengurangi inventory in-process. 7. Proses manufacturing yang lebih singkat. 8. Mengurangi resiko bagi kesehatan dan keselamatan kerja dari operator. 9. Memperbaiki moral dan kepuasan kerja. 10. Mempermudah aktivitas supervise. 11. Mengurangi kemacetan dan kesimpangsiuran. 12. Mengurangi faktor yang bisa merugikan dan mempengaruhi kualitas dari bahan baku ataupun produk jadi. 5.3.2
Langkah-Langkah Perancangan Tata Letak Fasilitas
Secara garis besar, langkah-langkah perancangan tata letak fasilitas memiliki prosedur seperti dalam gambar 1 dan dapat diuraikan sebagai berikut: Analisa Produk Adalah aktivitas untuk menganalisa macam dari jumlah produk yang harus dibuat dan didasarkan pada pertimbangan kelayakan teknis dan ekonomis. Analisa Proses Adalah langkah untuk menganalisis macam dan urutan proses pengerjaan produksi/komponen yang telah ditetapkan untuk dibuat.
Perancangan Teknik Industri - UMS
3
Project 5: Perancangan Tata Letak Fasilitas
Analisa Pasar Merupakan langkah penting untuk mengidentifikasikan macam dan jumlah produk yang dibutuhkan. Informasi volume produk digunakan untuk menetapkan kapasitas produksi, yang pada gilirannya akan memberi keputusan tentang banyaknya mesin dan fasilitas produksi lainnya yang dibutuhkan. Analisa Macam & Jumlah Mesin/ Equipment dan Luas Area Yang Dibutuhkan Dengan memperhatikan volume produk yang harus dibuat, waktu standard untuk menghasilkan satu unit produk, jam kerja dan efisiensi mesin, maka jumlah mesin, termasuk juga jumlah operator yang diperlukan dapat ditentukan. Pengembangan Alternatif Tata Letak ( Layout ) Dari mesin-mesin atau fasilitas produksi yang telah dipilih macam/jenis dan dihitung jumlah yang diperlukan maka persoalan yang dihadapi adalah bagaimana harus diatur tata letaknya di dalam pabrik. Perancangan Tata Letak Mesin dan Departemen-Departemen Dalam Pabrik Hasil dari analisis terhadap alternatif layout , selanjutnya dipakai sebagai dasar pengaturan fasilitas fisik dari pabrik. Penetapan departemen-departemen penunjang (office, storage, personel facilities, parking area, dan lain-lain) serta pengaturan tata letak departemen masing-masing akan dilaksanakan pada kebutuhan, struktur organisasi yang ada dan derajat hubungannya.
Analisis Ekonomi Analisis Produk
Analisis Proses
Analisis Produk
Analisis Proses
Analisis Macam Jumlah Mesin/ Equipment dan Area Yang Dibutuhkan
Alternatif Tata Letak (Layout)
Macam Layout Yang Sesuai
Pola Aliran Material
Space Area Yang Tersedia
Analisa Aliran Material
Struktur Organisasi
Tata Letak Mesin dan Departemen
Sistem Pemindahan Material
Tata Letak Fasilitas Perkantoran
Fasilitas Personil
Fasilitas Penunjang Lain
Tata Letak Departemen Produksi
Luas Total Pabrik (Final Space) Yang Diperlukan
Building Requirment
Building Design
Detail Konstruksi Bangunan
Gambar 1. Diagram Skematis Langkah Dasar Parancangan Tata Letak Pabrik
Perancangan Teknik Industri - UMS
4
Project 5: Perancangan Tata Letak Fasilitas 5.3.3
Jenis-Jenis Layout
1. Product layout , Tata letak jenis ini membentuk suatu garis mengikuti jenjang proses pengerjaan produksi suatu produk dari awal hingga akhir. 2. Process layout , Layout pada jenis tata letak berdasarkan proses memiliki bagian yang saling terpisah satu sama lain di mana aliran bahan baku terputus-putus dengan mesin disusun sesuai fungsi dalam suatu grup departemen. 3. Fixed-position layout , digunakan untuk proyek yang produknya tidak dapat d ipindah. 4. Group Technology, merupakan pengelompokan menjadi keluarga komponen dari barang barang yang memiliki kesamaan desain atau karakteristik pabrikasi.
(1)
(2)
(3)
(4)
Shipbuilding Gambar 2. Jenis-jenis Layout : (1) product layout; (2) process layout; (3) fixed position layout; (4) Group Technology (GT )
5.3.4
Sumber Informasi Perancangan Fasilitas Pabrik
Desain Produk Gambar kerja Assembly Charts Parts list Bills of Materials Prototype Desain Proses Route Sheet , atau Operation Process Chart (OPC) Penjadwalan ( schedule design) Banyak produk yang harus dibuat Kapan produk akan dibuat
5.3.5 Penentuan Jumlah Mesin dan Luas Lantai Produksi 5.3.5.1 Menghitung Kebutuhan Mesin dan Operator Dengan dasar Multi Product Process Chart ( MPPC), dapat dihitung kebutuhan jumlah mesin yang diperlukan untuk melaksankan masing-masing operasi. Dimulai dari
Perancangan Teknik Industri - UMS
5
Project 5: Perancangan Tata Letak Fasilitas proses paling awal, dihitung waktu set up dan waktu proses, sehingga diketahui jumlah produk yang dapat dihasilkan oleh mesin tersebut dalam 1 jam. Ada dua faktor yang dapat mempengaruhi laju produksi yang telah ditentukan. Yang pertama adalah adanya skrap yang dihasilkan dari proses produksi dan yang kedua adalah efisiensi produksi. Faktor pertama, skrap, perlu diperhatikan dalam perhitungan jumlah bahan baku yang disiapkan. Dan faktor kedua efisiensi, perlu diperhatikan dalam perhitungan jumlah mesin yang diperlukan untuk memenuhi seluruh pesanan. Pertama perlu diberi kelonggaran untuk skrap yang akan terjadi pada setiap operasi pada setiap komponen, sehingga jika mencapai rakitan, akan tersedia jumlah produk yang diinginkan. Untuk menentukannya, dimulai dari operasi paling akhir pada setiap komponen yang akan menghasilkan skrap, dan bekerja mundur ke operasi pertama. Dengan memasukkan skrap pada pada tiap operasi, jumlah produk yang dibutuhkan untuk komponen ini dapat dihitung. Mengingat bahwa setiap mesin tidak pernah bekerja dengan efisiensi 100% maka jumlah barang yang diproses, dihitung dengan memperhatikan efisiensi tiap-tiap mesin. Jumlah mesin yang dibutuhkan untuk memproduksi satu komponen dapat dihitung dari perbandingan jumlah produk yang direncanakan dibagi dengan jumlah produk yang dapat dihasilkan oleh mesin tersebut dalam satu jam. A pabila jumlah mesin ditemukan dalam angka pecahan, angka tersebut tidak perlu dibulatkan. Pembulatan jumlah mesin dilakukan untuk total kebutuhan mesin yang diperlukan untuk memporoses semua komponen. Jumlah mesin yang dibutuhkan menjadi dasar untuk menentukan jumlah operator yang diperlukan. Penentuan jumlah operator dapat dilakukan dengan melihat kondisi penanganan mesin. Dalam kondisi mesin sudah terotomasi ( computerized ), seorang operator dapat menangani beberapa mesin sekaligus. Untuk kondisi mesin manual, seorang operator biasanya menangani satu mesin. Untuk kasus tertentu, diamana mesin yang digunakan berukuran besar, atau benda kerja yang diproses mempunyai ukuran besar atau diperlukan penanganan yang harus dilakukan oleh beberapa orang, maka dalam kasus ini, satu mesin ditangani oleh beberapa operator. Kebutuhan dalam 1 tahun
Jumlah roduksi/ am
Jumlah baran
an direncanakan
Jumlah mesin/kom onen
Jumlah seluruh kebutuhan mesin
=
Jumlah kebutuhan o erator
= Asumsi sama dg jml kebutuhan mesin
Luas lantai er stasiun ke a
= Jml L mesin, peralatan & operator
Jumlah luas lantai roduksi
= ∑ Jml L lantai / stasiun
Gambar 3. Alur Penentuan Jumlah Mesin dan Luas Lantai Produksi
Perancangan Teknik Industri - UMS
6
Project 5: Perancangan Tata Letak Fasilitas 5.3.5.2 Menghitung Kebutuhan Luas Lantai Produksi Jumlah kebutuhan luas lantai produksi, dapat dihitung dengan menjumlahkan kebutuhan luas yang digunakan untuk meletakkan mesin, fasilitas penunjang maupun operator. Beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah tempat yang diperlukan untuk meletakkan benda kerja (komponen) baik sebelum diproses ataupun setelah diproses, cukup diletakkan di lantai, di rak atau meja kerja. Hal ini diperlukan mengingat seberapa luas tempat yang harus disediakan untuk menyimpan benda kerja tersebut. Setelah luas lantai yang dibutuhkan untuk masing-masing stasuiun diketahui maka dapat dijumlahkan untuk mendapatkan total luas produksi. Kelongaran akan diberikan pada masing-masing stasiun, sehingga fasilitas-fasilitas yang diperlukan dalam satu stasiun kerja, dapat diletakkan dengan baik dan masih cukup ruangan untuk operator bergerak dari mesin, fasilitas maupun dalam aktivitas bekerja. Kelonggaran masih akan diberikan untuk memberikan ruang gerak bagi material handling dan pergerakan operator. Untuk itu perlu dipikirkan jenis material handling yang akan digunakan, kereta dorong, fork lift atau manual. Hal ini akan berpengaruh dalam perencanaan penempatan stasiun kerja.
Gambar 4. Skersa penempatan fasilitas stasiun
5.3.6
Analisa Aliran Material
Analisa aliran material ( flow of materials) berkaitan dengan usaha-usaha pengukuran kuantitatif untuk setiap gerakan perpindahan material diantara departemen-departemen atau aktivitas-aktivitas. Peta yang umum digunakan untuk melakukan analisis ini yaitu:
String diagram Multi-column process charts From-to chart Process chart
From-to chart merupakan teknik yang paling sering digunakan untuk perancangan tata letak fasilitas dan pemindahan bahan dalam suatu proses produksi. Angka-angka yang ada dalam from-to chart menunjukkan total dari berat beban yang harus dipindahkan, jarak perpindahan bahan, volume atau kombinasi-kombinasi dari faktor-faktor ini.
Perancangan Teknik Industri - UMS
7
Project 5: Perancangan Tata Letak Fasilitas Tabel 1. Aliran proses 5 buah komponen
Part 1 2 3 4 5
Routing (Operation Sequence) RABDCFS RBDCAS REFBACDS RFACDS RCADS Tabel 2. Data jumlah dan berat komponen
Part 1 2 3 4 5
Jumlah/hari 2 2 2 2 2
Berat (pound) 0.5 9 0.5 15 3.75
Total Berat (pound) 1 18 1 30 7.5
Derajat kepentingan 1 18 1 30 7.5
Gambar 5. Skema From To Chart
5.3.7
Activity Relationship Analysis
Activity Relationship Chart (ARC) dipakai untuk analisa layout berdasarkan pertimbangan pertimbangan yang bersifat kualitatif. ARC menggantikan angka-angka kuantitatif seperti dalam from to chart dengan suatu penilaian mengenai derajat keterdekatan ( closeness) antara departemen satu dengan departemen lain.
Perancangan Teknik Industri - UMS
8
Project 5: Perancangan Tata Letak Fasilitas
Gambar 6. Activity Relationship Chart
5.3.8
Perancangan Layout
Space Relationship Diagram (SRD) merupakan kombinasi antara kebutuhan luasan dan Activity Relationship Diagram. Untuk mendesain alternatif layout dengan cara memperhatikan Space Relationship Diagram dan melakukan modifikasi seperlunya berdasarkan batasan-batasan dan pertimbangan-pertimbangan khusus lainnya. Desain layout secara umum dapat ditunjukkan dalam bentuk Block Plan. Block Plan merupakan diagram blok dengan skala tertentu yang mempresentasikan bangunan dan normalnya juga menunjukkan lokasi dari dinding-dinding penyekat yang memisahkan blok satu dengan blok lainnya.
5
7 6 2 10
9
3
1 4
Gambar 7. Bentuk Block Plan
Perancangan Teknik Industri - UMS
9
Project 5: Perancangan Tata Letak Fasilitas 5.3.9
Pembuatan Detail Rancangan Layout
Layout yang secara fungsional efektif adalah layout yang didalam aplikasinya juga menyebabkan aktivitas material handling nya bisa berlangsung secara efisien. Untuk mempresentasikan rancangan layout , dapat dibuat dengan memakai salah satu metode berikut ini: 1. Gambar atau sketsa 2. Two dimensional iconic models (template) 3. Three-dimensional iconic models
5.4 REFERENSI [1] Apple, L.M., 1977, Plant Layout and Material Handling , Wiley, New York. [2] Heragu, S, 1997, Facilities Design, PWS Publishing company, Boston. [3] Meyers, F.E., Plant Layout and Material Handling , Prentice-Hall Inc, New Jersey. [4] Tompkins et al, 1996, Facilities Planning , Wiley, New York. [5] Wignjosoebroto, Sritomo, 2003, Tata Letak Pabrik dan Pemindahan Bahan , Penerbit Guna Widya, Surabaya.
5.5 ALAT DAN BAHAN 1. Komputer dengan software: Micosoft Excel,WinQS, Block Plan dan Microsoft Visio 2. OPC atau MPPC 3. Skenario: a. Jumlah produk yang dihasilkan dalam satu tahun. b. Jumlah jam kerja efektif dalam satu hari, jumlah hari kerja efektif dalam satu tahun. c. Besarnya skrap untuk tiap proses operasi. d. Besarnya efisiensi tiap mesin. e. Dimensi mesin f. Besarnya kelonggaran mesin dan area produksi. g. Luas area h. Data ongkos transportasi i. Data jumlah dan berat komponen
5.6 PORTOFOLIO LAPORAN Laporan tugas perancangan Project 5 meliputi komponen sebagai berikut: 1. Kebutuhan fasilitas mesin 2. Kebutuhan fasilitas non-produksi 3. Kebutuhan luas lantai produksi dan non-produksi 4. Kebutuhan operator 5. From To Chart 6. ARC 7. SRD (QS dan Block Plan) dan tiga alternatif diagram blok 8. Template Spesifikasi akhir dari template: Berukuran A0 Menggambarkan ukuran sesungguhnya (baik untuk mesin, bangunan, jalan dll) Terdapat gambar aliran material dari setiap komponen Untuk fasilitas non produksi ukuran kursi, meja, mobil, dll juga menggambarkan ukuran sesungguhnya Jumlah mesin di template harus se suai dengan kebutuhan Layout tidak harus didasarkan pada Process Layout (bisa menggunakan Cell Layout atau model lain yang reasonable) dengan syarat jumlah mesin tidak bertambah secara signifikan
Perancangan Teknik Industri - UMS
10
