Evaluasi Keseimbangan Lintasan Kerja dengan Pendekatan Ergonomi Menggunakan Metode Work Sampling

  EVALUASI KESEIMBANGAN LINTASAN KERJA DENGAN PENDEKATAN ERGONOMI MENGGUNAKAN METODE WORK SAMPLING TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Industri Oleh POPPY WIJAYA NIM : 110403019 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 2 0 1 5 Universitas Sumatera Utara

  Universitas Sumatera Utara

  Universitas Sumatera Utara

  Universitas Sumatera Utara

  KATA PENGANTAR dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana ini dengan baik.

  Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat yang harus dilalui untuk dapat menyelesaikan program studi Reguler S-1. Penyusunan tugas sarjana merupakan tahap akhir untuk menyelesaikan tugas sarjana.

  Tugas sarjana ini berjudul Evaluasi Keseimbangan Lintasan Kerja dengan Pendekatan Ergonomi Menggunakan Metode Work Sampling. Tugas sarjana yang akan dibahas yaitu menyeimbangkan lintasan pada PT. Sabang Subur yang memproduksi tangki air, dengan menggunakan metode stopwatch time study dan work sampling, kemudian penyeimbangan lintasan dengan menggunakan metode heuristik Tabu Search

  Algorithm .

  Penulis menerima kritikan yang berhubungan dengan isi tugas sarjana ini. Untuk itu penulis mengharapkan kritik atau saran yang membangun dalam penyempurnaan tugas sarjana ini.

  MEDAN, JULI 2015

  Universitas Sumatera Utara

  

ABSTRAK

  PT. Sabang Subur adalah sebuah perusahaan dengan sistem produksi make to

  stock dan make to order. Produksi make to order meliputi produksi kitchen set seperti rice cooker , lemari steeling, dan lain sebagainya. Produksi make to stock adalah tangki air.

  Penelitian mengkaji sistem produksi make to stock karena operasi selalu berjalan setiap harinya. Tangki air yang diproduksi memiliki variasi dengan kapasitas 500L, 1000L, 1500L, 2000L, 3000L, 4000L, dan 5000L. Jumlah permintaan tangki air kapasitas 1.500 Liter adalah yang tertinggi setiap bulannya yaitu berkisar antara 500 hingga 1100 unit selama satu tahun. Untuk itu dilakukan penelitian terhadap proses produksi dari tangki air kapasitas 1.500 Liter. Perusahaan memiliki 15 stasiun kerja dimana masing-masing stasiun kerja memiliki waktu siklus yang berbeda-beda. Masalah yang dihadapi perusahaan adalah adanya penumpukan Work in Process (WIP). Bottleneck pada stasiun tersebut diakibatkan karena lintasan yang tidak seimbang yang dapat dilihat dari variasi waktu siklus tiap stasiun yang sangat beragam, yaitu terdapat stasiun dengan waktu siklus 15 detik hingga 1489 detik. Lintasan yang tidak seimbang akan berakibat delay pada stasiun berikutnya, sehingga merupakan masalah bagi perusahaan karena dapat mengakibatkan operator menganggur dan terjadi pemborosan. Untuk menyelesaikan masalah tersebut, maka diperlukan penyeimbangan lintasan akan bertujuan mendapatkan jumlah work center yang optimum. Pada penelitian ini akan dilakukan evaluasi lintasan menggunakan metode heuristik Tabu Search Algorithm, dengan membandingkan hasil pengukuran waktu standar menggunakan metode Stopwatch Time Study dan Work

  Sampling. Waktu baku yang didapatkan dari tiap stasiun kerja memiliki rentang yang

  sangat bervariatif yaitu dari 14,80 detik hingga 1713,10 detik, yang menyebabkan ketidakseimbangan stasiun kerja. Waktu kerja produktif operator cukup baik, terlihat dari persentase waktu produktif berkisar dari 84,15% hingga 97,30%. Perhitungan waktu standar dengan stopwatch time study menghasilkan work center sebanyak 4 dan efesiensi sebesar 78,56%. Perhitungan waktu standar dengan work sampling menghasilkan work

  center optimum sebanyak 7 dan Efesiensi sebesar 90,20%. Lintasan produksi dengan

  pendekatan ergonomi menggunakan metode work sampling menghasilkan efesiensi lebih tinggi yaitu 90,20% dan balance delay yang lebih sempurna yaitu 9,20% dengan jumlah

  work center sebanyak 7.

  Kata Kunci: Tabu Search, Line Balancing, Work Sampling, Stopwatch Time Study.

  Universitas Sumatera Utara

UCAPAN TERIMA KASIH

  Banyak pihak yang telah membantu, memberi dukungan dan doa kepada penulis selama penyusunan tugas sarjana ini. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1.

  Kedua orang tua, Ian dan Ratna Wijaya, serta saudara dari penulis yaitu Hugo Wijaya dan Hugeng Wijaya yang telah memberikan motivasi dan doanya selama penulis mengerjakan tugas sarjana dari awal hingga akhir.

  2. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku Ketua Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  3. Ibu Ir. Dini Wahyuni selaku Dosen Pembimbing I Tugas Sarjana yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing penulis dalam penulisan laporan.

  4. Ibu Rahmi M. Sari, ST, MM(T) selaku Dosen Pembimbing II Tugas Sarjana yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing penulis dalam penulisan laporan.

  5. Bapak Prof. Sukaria Sinulingga selaku koordinator bidang manufaktur yang meluangkan waktunya untuk menyelesaikan proposal tugas sarjana.

  6. Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT, selaku Koordinator Tugas Sarjana Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara dan dosen pembanding pada tugas sarjana peneliti.

  7. Bapak Ir. Mangara Tambunan M., MT, M. Sc, selaku Koordinator Tugas Sarjana Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  Universitas Sumatera Utara

  8. Ibu Ir. Anizar, M.Kes selaku dosen pembanding pada tugas sarjana peneliti.

  9. Bapak Prof Humala L. Napitupulu selaku dosen wali selama penulis menyelesaikan studi di Departemen Teknik Industri, Universitas Sumatera Utara.

  10. Bapak Johannes Tanujaya selaku Direktur Perusahaan PT. Sabang Subur yang telah memberi izin untuk melakukan penelitian diperusahaannya.

  11. Bapak A Kiet, dan Bapak A Tiong, selaku pembimbing lapangan yang meluangkan waktu untuk memberi penjelasan tentang keadaan lantai pabrik dan informasi lainnya.

  12. Seluruh jajaran staff dan karyawan di lingkungan PT. Sabang Subur yang telah meluangkan waktunya untuk membantu penulis dalam melaksanakan penelitian tugas sarjana.

  13. Bang Mijo, Bang Ridho, Bang Nur, Kak Dina, Kak Ani, Kak Rahma, Kak Mia, selaku staff jurusan yang membantu selama perkuliahan dan dalam urusan administrasi dan informasi mengenai tugas sarjana.

  14. Teman-teman sepabrik tugas sarjana yaitu Christin ST, Jessica Esther Napitupulu ST, dan Treesye M. Nanda ST yang telah membantu dan bersama-sama ke pabrik untuk pengumpulan data dan informasi lainnya.

  15. Sahabat Ergo, yaitu teman-teman asisten Laboratorium Ergonomi, khususnya Marina Dewi, Loli Andriani, Rama Fajar, dan Holongan Simanjuntak, yang telah mendukung pengerjaan tugas sarjana.

  16. Teman-teman GIELAS (Stambuk 2011) yang membantu dan mendukung dalam pengerjaan tugas sarjana.

  Universitas Sumatera Utara

  17. Senior-senior dan adik junior di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik USU yang telah membantu dan mendukung serta memberi semangat dalam penyelesaian laporan tugas sarjana.

  18. dan mendukung serta memberi semangat dalam penyelesaian laporan tugas sarjana.

  19. Kaban, SE, untuk dukungan maksimal secara emosional dalam menyelesaikan tugas sarjana.

  20. Teman-teman dari luar kampus, khususnya sahabat penulis sejak Sekolah Dasar, Winelli Cendana,S.I.Kom , dan teman-teman di LEO CLUB MEDAN SPIRIT khususnya Teresia S.Psi dan Verawaty, S.Psi atas dukungan dan bantuan secara emosional dalam pengerjaan tugas sarjana ini.

  21. Semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan laporan ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

  Universitas Sumatera Utara

  

DAFTAR ISI

HALAMAN LEMBAR JUDUL ................................................................................................. i SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA ................................................. iii KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv UCAPAN TERIMA KASIH ................................................................................. v ABSTRAK ........................................................................................................... viii DAFTAR ISI ........................................................................................................ ix DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiv DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xvii DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xviii

  BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ I-1

  1.1 Latar Belakang ............................................................................... I-1

  1.2 Rumusan Masalah .......................................................................... I-5

  1.3 Tujuan dan Manfaat ....................................................................... I-5

  1.4 Batasan Masalah dan Asumsi ........................................................ I-6

  1.5 Sistematika Laporan ...................................................................... I-7 BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ............................................

  II-1 2.1 Sejarah Perusahaan ........................................................................

  II-1 2.2 Ruang Lingkup Bidang Usaha .......................................................

  II-2 2.3 Lokasi Perusahaan .........................................................................

  II-2 2.4 Organisasi dan Manajemen ............................................................

  II-2 2.5 Proses Produksi..............................................................................

  II-3 2.5.1 Standar Mutu Bahan..........................................................

  II-3 2.5.2 Bahan Produksi .................................................................

  II-4 2.5.3 Uraian Proses Produksi .....................................................

  II-4

  

DAFTAR ISI (Lanjutan)

HALAMAN 3.1 Line Balancing ...............................................................................

  3.5 Peta Kerja ...................................................................................... III-16

  IV-2 4.5 Kerangka Konseptual .....................................................................

  IV-1 4.4 Variabel Penelitian.........................................................................

  IV-1 4.3 Objek Penelitian ............................................................................

  IV-1 4.2 Jenis Penelitian ..............................................................................

  IV-1 4.1 Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................

  3.7.1 Distribusi Normal.............................................................. III-25 BAB IV METODOLOGI PENELITIAN .........................................................

  3.7 Uji Kenormalan Data dengan Kolmogorov smirnov ...................... III-23

  3.6.3 Rating Factor dan Allowance ............................................ III-21

  3.6.2 Pengujian Kecukupan Data ............................................... III-19

  3.6.1 Pengujian Keseragaman Data............................................ III-18

  3.6 Stopwatch Time Study .................................................................... III-17

  3.4.5 Perhitungan Waktu Baku .................................................. III-15

  III-1 3.2 Defenisi Line Balancing ................................................................

  3.4.4 Pengukuran Akurasi Work Sampling................................. III-15

  3.4.3 Perhitungan Jumlah Pengamatan yang diperlukan ............ III-14

  3.4.2 Pengujian Keseragaman Data............................................ III-12

  3.4.1 Sampling Pendahuluan ...................................................... III-12

  3.4 Work Sampling .............................................................................. III-10

  III-8

  III-8 3.3.3 Aplikasi Tabu Search ........................................................

  III-6 3.3.2 Tabu Search ......................................................................

  III-5 3.3.1 Rank Positional Weight .....................................................

  III-5 3.3 Beberapa Teknik Line Balancing ...................................................

  III-4 3.2.2 Zoning Constraint .............................................................

  III-2 3.2.1 Precedence Constraint ......................................................

  IV-2

  

DAFTAR ISI (Lanjutan)

HALAMAN 4.7 Rancangan Penelitian .....................................................................

  IV-3 4.8 Metode Pengumpulan Data ............................................................

  IV-4 4.8.1 Pengumpulan Data dengan Stopwatch Time Study ............

  IV-4 4.8.2 Pengumpulan Data dengan Work Sampling .....................

  IV-5 4.9 Metode Pengolahan Data ...............................................................

  IV-7 4.9.1 Pengolahan Data dengan Stopwatch Time Study ...............

  IV-7 4.9.2 Pengolahan Data dengan Work Sampling .........................

  IV-9

  4.9.3 Pengolahan Data Tabu Search ........................................... IV-11

  4.10 Metode Analisis ............................................................................. IV-12

  BAB V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ............................. V-1

  5.1 Pengumpulan Data ......................................................................... V-1

  5.1.1 Data Stopwatch Time Study ............................................... V-1

  5.1.1.1 Data Waktu Siklus ............................................. V-1

  5.1.1.2 Data Allowance .................................................. V-2

  5.1.1.3 Data Rating Factor ............................................ V-2

  5.1.2 Data Work Sampling ......................................................... V-3

  5.1.2.1 Defenisi Masalah ............................................... V-3

  5.1.2.2 Tingkat Kepercayaan dan Ketelitian .................. V-3

  5.1.2.3 Jenis Pekerjaan................................................... V-4

  5.1.2.4 Penentuan Waktu Pengamatan ........................... V-7

  5.1.2.5 Kegiatan Work Sampling ................................... V-8

  5.1.3 Data Line Balancing.......................................................... V-12

  5.2 Pengolahan Data ............................................................................ V-14

  5.2.1 Stopwatch Time Study ....................................................... V-14

  5.2.1.1 Uji Keseragaman Data ....................................... V-14

  5.2.1.2 Uji Kecukupan Data ........................................... V-16

  5.2.1.3 Perhitungan Waktu Standar ............................... V-20

  

DAFTAR ISI (Lanjutan)

HALAMAN

  5.2.3 Pengolahan Work Sampling .............................................. V-37

  5.2.3.1 Perhitungan Proporsi Aktivitas .......................... V-38

  5.2.3.2 Uji Keseragaman Data ....................................... V-40

  5.2.3.3 Uji Kecukupan Data ........................................... V-42

  5.2.3.4 Perhitungan Tingkat Akurasi ............................. V-43

  5.2.3.5 Perhitungan Waktu Standar ............................... V-44

  5.2.4 Line Balancing dengan Work Sampling ............................ V-45 BAB VI ANALISIS DAN PEMBAHASAN .....................................................

  VI-1 6.1 Parameter Pengamatan Work Sampling .........................................

  VI-1 6.2 Metode Stopwatch Time Study .......................................................

  VI-2 6.3 Metode Work Sampling .................................................................

  VI-4 6.4 Perbandingan Metode Pengukuran Waktu .....................................

  VI-6

  BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ VII-1

  7.1 Kesimpulan .................................................................................... VII-1

  7.2 Saran .............................................................................................. VII-1

   DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

  

DAFTAR TABEL

TABEL

HALAMAN

  1.1. Data Permintaan Tangki Air Tahun 2014 ....................................... I-1

  1.2. Stasiun Kerja PT. Sabang Subur ..................................................... I-3

  1.3. Data WIP Harian ............................................................................ I-4 4.1. Spesifikasi Stopwtach .....................................................................

  IV-3

  5.1. Data Waktu Siklus Tiap Stasiun Kerja ............................................ V-1

  5.2. Nilai Allowance .............................................................................. V-2

  5.3. Rating Factor Tiap Operator .......................................................... V-3

  5.4. Waktu Pengamatan Work sampling ................................................ V-8

  5.5. Aktivitas Operator I Stasiun I ......................................................... V-9

  5.6. Rekapitulasi Pengamatan Work Sampling ....................................... V-11

  5.7. Jumlah Output Tiap Stasiun ........................................................... V-12

  5.8. Precedence Constraint ................................................................... V-12

  5.9. Zoning Constraint .......................................................................... V-13

  5.10. Data Waktu Siklus Stasiun I .......................................................... V-14

  5.11. Rekapitulasi Uji Keseragaman ..................................................... V-15

  5.12. Perhitungan Parameter Stasiun I .................................................... V-16

  5.13. Rekapitulasi Perhitungan Kecukupan Data..................................... V-18

  5.14. Data Waktu Siklus Stasiun II dan XIV ........................................... V-19

  5.15. Rekapitulasi Waktu Standar ........................................................... V-21

  5.16. Penentuan Bobot Tiap Stasiun ....................................................... V-21

DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL

HALAMAN

  5.29. Parameter Distribusi Normal .......................................................... V-35

  5.36. Rekapitulasi Tingkat Akurasi ......................................................... V-44

  5.35. Rekapitulasi Uji Kecukupan Data .................................................. V-42

  5.34. Rekapitulasi Uji Keseragaman Data ............................................... V-41

  5.33. Rekapitulasi Proporsi Aktivitas ...................................................... V-40

  5.32. Rekapitulasi Jumlah Idle ................................................................ V-39

  5.31. Rekapitulasi Jumlah Pengamatan ................................................... V-38

  5.30. Hasil Penyeimbangan Lintasan ...................................................... V-36

  5.17. Pengurutan Ranking Stasiun .......................................................... V-22

  5.18. Penentuan Tugas Tiap Stasiun ....................................................... V-23

  5.27. Data yang Telah diurutkan ............................................................. V-33

  5.26. Solusi Terbaik ............................................................................... V-33

  5.25. Solusi III ........................................................................................ V-32

  5.24. Solusi II ......................................................................................... V-31

  5.23. Solusi I .......................................................................................... V-30

  5.22. Tabel Iterasi 3 ................................................................................ V-28

  5.21. Tabel Iterasi 2 ................................................................................ V-27

  5.20. Tabel Iterasi 1 ................................................................................ V-26

  5.19. Tabel Iterasi 0 ................................................................................ V-25

  5.28. Hasil Perhitungan Nilai-nilai Uji Kolmogorov-Smirnov ................. V-34

DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL

HALAMAN

  5.37. Rekapitulasi Waktu standar............................................................ V-45

  5.38. Penentuan Bobot Tiap Stasiun ....................................................... V-46

  5.39. Pengurutan Ranking Stasiun .......................................................... V-47

  5.40. Penentuan Tugas Tiap Stasiun ....................................................... V-47

  5.41. Tabel Iterasi 0 ................................................................................ V-49

  5.42. Tabel Iterasi 1 ................................................................................ V-50

  5.43. Tabel Iterasi 2 ................................................................................ V-51

  5.44. Solusi I .......................................................................................... V-53

  5.45. Solusi II ......................................................................................... V-54

  5.46. Solusi III ........................................................................................ V-55

  5.47. Solusi Terbaik ............................................................................... V-56

  5.48. Data yang Telah diurutkan ............................................................. V-56

  5.49. Hasil Perhitungan Nilai-nilai Uji Kolmogorov-Smirnov ................. V-57

  5.50. Parameter Distribusi Normal .......................................................... V-58

  5.51. Hasil Penyeimbangan Lintasan ...................................................... V-59 6.1. Persentase Waktu Kerja Produktif ..................................................

  VI-1 6.2. Hasil Tabu Search ..........................................................................

  VI-3 6.3. Perubahan Allowance .....................................................................

  VI-3 6.4. Perbandingan Parameter .................................................................

  VI-4 6.5. Hasil Tabu Search ..........................................................................

  VI-5

DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL

HALAMAN 6.6. Perbandingan Parameter ................................................................

  VI-5 6.7. Perbandingan Parameter Metode ....................................................

  VI-7

DAFTAR GAMBAR GAMBAR

HALAMAN

  1.1. Stasiun yang Mengalami Masalah .................................................. I-3 2.1. Struktur Organisasi PT. Sabang Subur ............................................

  II-3 2.2. Produk Jadi ....................................................................................

  II-6 3.1. Diagram Precedence untuk Menerangkan Metode RPW ................

  III-6 3.2. Kurva Normal ................................................................................

  III-25 4.1. Kerangka Konseptual .....................................................................

  IV-2 4.2. Stopwatch ......................................................................................

  IV-3 4.3. Blok Diagram Rancangan Penelitian ..............................................

  IV-4 4.4. Pengumpulan Data Stopwatch Time Study ......................................

  IV-5 4.5. Pengumpulan Data Work Sampling ................................................

  IV-7 4.6. Blok Diagram Stopwatch Time Study .............................................

  IV-8

  4.7. Blok Diagram Work Sampling ........................................................ IV-10

  4.8. Flowchart Tabu Search .................................................................. IV-12

  5.1. Precedence Diagram ...................................................................... V-13

  5.2. Grafik Waktu Siklus Stasiun I ........................................................ V-15

  5.3. Grafik Distribusi Normal ................................................................ V-36

  5.4. Precedence Diagram ...................................................................... V-37

  5.5. Grafik Distribusi Normal ................................................................ V-59

  5.6. Precedence Diagram ...................................................................... V-60