Perancangan Tata Letak Fasilitas baru
BUKU AJAR
PERANCANGAN TATA LETAK FASILITAS
Disusun Oleh :
Devilian Asgur Tumanggor
43214220093
UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA
FAKULTAS TEKNIK
SURABAYA
2010
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
2.1.1 Pengertian Tata Letak Pabrik atau Fasilitas
Tata letak pabrik atau fasilitas produksi dan area kerja adalah
masalah yang kerap kali kita jumpai dalam teknik industri. Dalam suatu
pabrik, tata letak (layout) dari fasilitas produksi dan area kerja merupakan
elemen dasar yang sangat penting dari kelancaran proses produksi.
Pengaturan tata letak didalam pabrik merupakan aktivitas yang sangat
vital dan sering muncul berbagai macam permasalahan didalamnya.
Masalah yang paling utama adalah apakah pengaturan dari semua fasilitas
produksi tersebut telah dibuat sebaik-baiknya sehingga bisa mencapai
suatu proses produksi yang paling efisien dan bisa mendukung
kelangsungan
serta
kelancaran
proses
produksi
secara
optimal.
Sesederhana apapun itu, pada saat kita memindahkan suatu barang atau
fasilitas untuk mempermudah proses pengerjaan dapat disebut sebagai
pengaturan tata letak fasilitas. Tata letak pabrik meruipakan suatu landasan
utama dalam dunia industri. Tata letak pabrik yang terencana dengan baik
akan ikut menentukan efisiensi dan efektivitas kegiatan produksi dan
dalam beberapa hal akanjuga menjaga kelangsungan hidup
10
atau keberhasila suatu perusahaan. Peralatan produksi yang canggih dan
mahal harganya akan tidak berarti apa-apa akibat perencanaan tata letak
yang sembarangan saja. Karena aktivitas produksi suatu industri secara
normal harus berlangsung dalam jangka waktu yang panjang dengan tata
letak yang tidak berubah-rubah, maka kekeliruan yang dibuat dalam
perencanaan tata letak ini akan menyebabkan kerugian yang tidak kecil.
Tata letak pabrik atau disebut juga plant layout dapat diartikan
sebagai tata cara pengaturan fasilitas-fasilitas guna menunjang kelancaran
proses produksi. (Sritomo, hal.67).
Tata letak tidak hanya digunakan dalam dunia industri saja, tetapi
juga dalam airport, rumah sakit, sekolah, bank, dan lain-lain. Dalam
pembahasan kali ini, penelitian akan difokuskan pada dunia industri saja,
atau dalam kata lain penerapan tata letak fasilitas pada pabrik.
Perencanaan tata letak berarti meneliti bagaimana aset-aset
dalam suatu pabrik mensuport dalam pencapaian proses produksi dalam
pabrik tersebut. Komponen dari sebuah fasilitas terdiri atas sistem
fasilitas, tata letak, dan sistem perpindahan. Sistem fasilitas terdiri atas
sistem struktural, sistem lingkungan, pencahayaan, kelistrikan, K3, dan
sanitasi. Tata letak terdiri atas perlengkapan, mesin, dan perabotan yang
ada dalam gedung. Sistem perpindahan terdiri atas peralatan-peralatan
yang digunakan dalam perpindahan barang.
Pengaturan yang dilakukan adalah pemanfaatan luas area untuk
menempatkan mesin-mesin atau fasilitas yang digunakan dalam proses
produksi,
kemudian
dihitung
jarak
untuk
perpindahan
material,
penyimpanan material dan barang jadi, serta allowance gerak kerja untuk
operator atau pekerjanya.
Pada umumya, perancangan tata letak fasilitas yang baik amat
berpengaruh terhadap efektifitas dan efisiensi dari pabrik tersebut. Hal ini
dikarenakan suatu pabrik diharuskan dapat berjalan dalam jangka waktu
yang lama tanpa melakukan perubahan terhadap tata letak fasilitas mereka
karena perubahan tersebut dapat menimbulkan kerugian yang tidaklah
kecil.
Tujuan dari perancangan tata letak ini adalah meminimalkan total
biaya yang terdisi atas biaya konstruksi, perpindahan material, biaya
produksi, perawatan, dan penyimpanan barang. Dengan kata lain,
perancangan ini digunakan untuk mengoptimumkan hubungan antara
operator, aliran barang, aliran informasi, dan tata cara kerja yang
diperlukan untuk menciptakan usaha yang efektif dan efisien.
2.1.2 Pentingnya Tata Letak Dan Pemindahan Bahan
Tata letak dan pemindahan bahan berpengaruh paling besar pada
produktifitas dan keuntungan dari suatu perusahaan bila dibandingkan
dengan faktor-faktor lainnya. Selain itu, material handling sangat
berpengaruh sebagai 50% penyebab kecelakaan yang terjadi dalam
industri dan merupakan 40% dari 80% seluruh biaya operasional. Dalam
pelaksanaanya, tata letak dan material handling memiliki hubungan yang
tidak dapat dipisahkan satu sama lain.
2.1.3 Tujuan Perancangan Fasilitas
Secara garis besar, tujuan utama dari perancangan tata letak adalah
mengatur area kerja beserta seluruh fasilitas produksi di dalamnya untuk
membentuk proses produksi yang paling ekonomis, aman, nyaman, efektif, dan
efisien.
Selain itu, perancangan tata letak juga bertujuan untuk mengembangkan
material handling yang baik, penggunaan lahan yang efisien, mempermudah
perawatan, dan meningkatkan kemudahan dan kenyamanan lingkungan kerja.
Terdapat beberapa keuntungan tata letak fasilitas yang baik, yaitu:
1. Menaikkan output produksi
Pada umumnya, tat letak yang baik akan memberikan output yang
lebih besar dengan ongkos kerja yang lebih kecil atau sama,
dengan jam kerja pegawai yang lebih kecil dan jam kerja mesin
yang lebih kecil.
2. Mengurangi delay
Mengatur keseimbangan antara waktu operasi dan beban dari tiaptiap departemen atau mesin adalah bagian dari tanggung jawab
perancang tata letak fasilitas. Pengaturan yang baik akan
mengurangi waktu tunggu atau delay yang berlebihan yang dapat
disebabkan oleh adanya gerakan balik (back-tracking), gerakan
memotong (cross-movement), dan kemacetan (congestion) yang
menyebabkan proses perpindahan terhambat.
3. Mengurangi jarak perpindahan barang
Dalam proses produksi, perpindahan barang atau material pasti
terjadi. Mulai dari bahan baku memasuki proses awal, pemindahan
barang setengah jadi, sampai barang jadi yang siap untuk
dipasarkan disimpan dalam gudang. Mengingat begitu banyaknya
perpindahan barang yang terjadi dan betapa besarnya peranan
perpindahan barang, terutama dalam proses produksi, maka
perancangan tata letak yang baik akan meminimalkan biaya
perpindahan barang tersebut.
4. Penghematan pemanfaatan area
Perancangan tata letak yang baik akan mengatasi pemborosan
pemakaian ruang yang berlabihan.
5. Pemaksimalan pemakaian mesin, tenaga kerja, dan/atau fasilitas
produksi lainnya.
6. Proses manufaktur yang lebih singkat
Dengan
memperpendek
jarak
antar
proses
produksi
mengurangi bottle neck, maka waktu yang diperlukan untuk
dan
mengerjakan suatu produk akan lebih singkat sehingga total waktu
produksi pun dapat dipersingkat.
7. Mengurangi resiko kecelakaan kerja
Perancangan
tata
letak
yang
baik
juga
bertujuan
untuk
menciptakan lingkungan kerja yang aman, dan nyaman bagi para
pekerja yang terkait di dalamnya.
8. Menciptakan lingkungan kerja yang nyaman
Dengan penataan lingkungan kerja yang baik, tertata rapi, tertib,
pencahayaan yang baik, sirkulasi udara yang baik , dsb, maka
suasana kerja yang baik akan tercipta sehingga moral dan kepuasan
kerja para pekerja akan meningkat. Hal ini berpengaruh pada
kinerja
karyawan
yang
juga
akan
meningkat
sehingga
produktivitas kerja akan terjaga.
9. Mempermudah aktivitas supervisor
Tata letak yang baik akan mempermudah seorang supervisor untuk
mengamati jalannya proses produksi.
(Sumber: Sritomo. Tata Letak Pabrik dan Pemindahan Bahan)
2.1.4 Macam/Tipe Tata Letak Fasilitas
Pemilihan dan penetapan alternatif tata letak merupakan sebuah
langkah kritis dalam perancangan tata letak fasilitas, karena di sini tata
letak yang dipilih bergantung pada aktivitas produksinya.
1. Fixed Product Layout
Tata letak dengan posisi tetap ini merupakan susunan tata letak
yang disusun dekat tempat proses produksi dalam posisi yang
tetap. Layout jenis ini tidak dilatakkan dalam suatu pabrik,
melainkan di luar dan hanya digunakan untuk satu kali proses
produksi saja. Contohnya adalah pembangunan dermaga, gedung,
pengaspalan
jalan
raya,
pembangunan
jalan
layang,
dan
sebagainya. Setelah proses pengerjaan selesai, semua mesin dan
peralatan dibongkar dan dipindahkan ke tempat lain untuk proses
yang baik sama atau tidak tapi di lokasi yang lain.
Kelebihan layout ini adalah:
Perpindahan material dapat diminimasi.
Fleksibel, dapat mangakomodasi perubahan dalam desain
produk, campuran produk dan volume produksi.
Operasi dan tanggung jawab kontinu pada tim.
Kebebasan dari pusat produksi untuk memperbolehkan
penjadwalan untuk memperoleh waktu produksi total yang
minimum
Kekurangan layout ini adalah:
Meningkatkan perpindahan tenaga kerja dan peralatan.
Dapat terjadi duplikasi peralatan.
Membutuhkan tenaga kerja ahli yang lebih banyak.
Membutuhkan supervisor umum.
Material dan mesin memerlukan area dan biaya yang besar.
2. Product Layout
Layout jenis ini seringkali disebut layout garis. Merupakan
penyusunan letak fasilitas produksi yang diletakkan berdasarkan
urutan proses produksi dari bahan baku sampai barang jadi. Dalam
layout ini, manajemen perusahaan harus benar-benar mengetahui
proses produksi.
Kelebihan layout ini adalah:
Karena didasarkan atas urutan proses produksi, didapat lini
produksi yang logical dan lancar.
Waktu produksi yang singkat.
Pada umumnya tidak dibutuhkan keterampilan tinggi untuk
operator, karena itu pelatihan yang dibutuhkan lebih
sederhana dan tidak mahal.
Perencanaan produksi dan sistem kontrol yang sederhana.
Penggunaan area lebih sedikit.
Kekurangan layout ini adalah:
Kerusakan yang terjadi pada satu mesin mengakibatkan
satu lini produksi terhenti.
Sifatnya yang by product dapat menyebabkan perubahan
besar dalam layout.
Kecepatan produksi ditentukan oleh mesin yang paling
lambat.
Supervisor bersifat umum.
3. Group Layout
Group layout digunakan pada saat volume produksi untuk produk
individual tidak mencukupi untuk menentukan tata letak produk,
tapi dengan mengelompokan produk menjadi logical product
families, tata letak produk dapat ditentukan untuk famili tersebut.
Kelompok proses dianggap sebagai cells, sedangkan group layout
dianggap sebagai layout cellular.
Kelebihan layout ini adalah:
Mendukung penggunaan peralatan dengan guna yang
umum.
Jarak perpindahan lebih dekat dan lini aliran lebih lancar
daripada layout proses.
Utilisasi mesin yang menigkat.
Kompromi antara layout produk dan layout proses,
dihubungkan dengan keuntungan.
Kekurangan layout ini adalah:
Dibutuhkan supervisi umum.
Dibutuhkan pekerja dengan tingkat keterampilan yang
lebih tinggi daripada pekerja pada layout produk.
Kompromi antara layout produk dan layout proses,
dihubungkan dengan kekurangannya.
Tergantung pada keseimbangan aliran material melalui
kelompok proses. Jika tidak, dibutuhkan buffer.
4. Process Layout
Pengaturan
tata
letak
dengan
cara
menempatkan
segala
mesin/peralatan yang memiliki tipe / jenis sama kedalam satu
departemen, sebagai contoh : industri manufaktur. Tata letak jenis
ini sesuai dengan digunakan pada industri yang sifatnya menerima
job order dengan jenis produk yang dibuat bervariasi
dalam
jumlah yang tidak terlalu besar.
Kelebihan layout ini adalah:
Dapat menghasilkan utilisasi mesin yang lebih baik
sehingga mesin yang dibutuhkan lebih sedikit.
Fleksibilitas yang tinggi muncul sehubungan dengan
alokasi fasilitas atau tenaga kerja untuk pekerjaan yang
spesifik.
Perbandingan investasi yang rendah untuk mesin-mesin
yang dibutuhkan.
Memungkinkan spesialisasi supervisi.
Kekurangan layout ini adalah:
Biaya material handling yang lebih mahal karena biasanya
lini produksi panjang.
Perlu adanya perencanaan produksi dan sistem kontrol.
Pada umumnya total waktu produksi lebih besar.
Perbandingan biaya yang lebih besar dari hasil inventory
in-process.
Terdapat perbedaan pekerjaan dalam setiap departemen
sehingga dibutuhkan tingkat keterampilan yang tinggi.
(sumber : Tata Letak Pabrik dan Pemindahan Bahan, Sritomo)
2.1.5 Tipe-Tipe Pola Aliran Bahan
Dalam sebuah proses produksi, terdapat aliran material dari tiaptiap proses. Terdapat beberapa pola aliran bahan, yaitu:
1. Straight Line (Pola Aliran Garis Lurus)
Pada umumnya pola ini digunakan untuk proses produksi yang
pendek dan relatif sederhana, dan terdiri atas beberapa komponen.
Sumber: Tata Letak Pabrik danPemindahan Bahan, James Apple
Gambar 2.1 Pola Aliran Garis Lurus
2. Serpentine (Pola Aliran Zig-Zag)
Pola ini biasanya digunakan bila aliran proses produksi lebih
panjang daripada luas area.pada pola ini, arah aliran diarahkan
membelok sehinggamenambah panjang garis aliran yang ada. Pola
ini digunakkan untuuk mengatasi keterbatasan area.
Sumber: Tata Letak Pabrik danPemindahan Bahan, James Apple
Gambar 2.2 Pola Aliran Zig-Zag
3. U-Shaped (Pola Aliran Bentuk U)
Dilihat dari bentuknya, pola aliran ini digunakan bila kita
menginginkan akhir dan awal proses produksi berada di lokasi
yang sama. Keuntungannya adalah meminimasi penggunaan
fasilitas material handling dan mempermudah pengawasan.
Sumber: Tata Letak Pabrik danPemindahan Bahan, James Apple
Gambar 2.3 Pola Aliran Bentuk-U
4. Circular (Pola Aliran Melingkar)
Pola ini digunakan apabila departemen penerimaan dan pengiriman
berada di lokasi yang sama.
3
2
4
1
5
6
Sumber: Tata Letak Pabrik danPemindahan Bahan, James Apple
Gambar 2.4 Pola Aliran Melingkar
5. Odd Angle (Pola Aliran Sudut Ganjil)
Pola ini jarang dipakai karena pada umumnya pola ini digunakan
untuk perpindahan bahan secara mekanis dan keterbatasan
ruangan. Dalam keadaan tersebut, pola ini memberi linatsan
terpendek dan berguna banyak pada area yang terbatas.
Sumber: Tata Letak Pabrik danPemindahan Bahan, James Apple
Gambar 2.5 Pola Aliran Sudut Ganjil
2.1.6 Operation Process Chart
Operation process chart atau OPC adalah sebuah diagram yang
digunakan untuk menggambarkan proses operasi yang akan dialami oleh
bahan baku dari awal sampai dengan menjadi barang jadi beserta
informasi-informasi seperti waktu produksi, material yang digunakan, dan
mesin yang digunakan.
Di bawah ini adalah lambang-lambang yang digunakan dalam Operation
Process Char t:
Operasi
: Kegiatan yang terjadi yang merubah bentuk material
baik secara fisik maupun kimiawi.
Pemeriksaan: : Pemeriksaan dilakukan bila benda kerja mengalami
inspeksi baik dalam segi kualitas maunpun kuantitas.
Penyimpanan : Dilakukan bila benda kerja disimpan untuk waktu
tertentu.
Gabungan
:Terjadi bila aktifitas operasi bersamaan dengan
inspeksi.
Pada Operation Process Chart, manfaat yang dapat kita peroleh
berupa: kebutuhan mesin dan anggarannya, memperkirakan kebutuhan
bahan baku, alat untuk menentukan tata letak panrik, alat untuk perbaikan
tata cara kerja yg ada.
2.1.7 Jumlah Kebutuhan Mesin
Dalam sebuah industri manufaktur, sangat tidak mungkin sebuah
pabrik dapat beroperasi dalam efisiensi 100%. Jika diperkirakan bahwa
pabrik tersebut beroperasi pada tingkat efisiensi 90% maka ruang pabrik
dan mesin harus disiapkan untuk mengatasi kekurangan akibat ketidak
efisiensian ini. Untuk itulah dilakukan suatu perhitungan jumlah mesin
untuk mengetahui kebutuhan jumlah mesin yang efektif. (Apple, hal 92)
Dalam membuat tabel perhitungan jumlah mesin, terdapat
beberapa langkah yang harus dilakukan, yaitu:
1. Nama Operasi
Nama proses yang dilakukan
2. Nama Peralatan
Jenis mesin atau peralatan yang digunakan
3. Kapasitas alat teoritis
Kapasitas mesin yang digunakan (data dari perusahaan)
4. % scrap tiap operasi
Persentase produk yang cacat yang ditimbulkan tiap mesin. Data
dari pengamatan perusahaan.
5. Jumlah diharapkan
Jumlah yang diharapkan yang merupakan data target produksi
yang ditetapkan untuk tiap-tiap mesin.
6. Jumlah disiapkan
Jumlah yang diharapkan setelah perhitungan dengan scrap yang
mungkin timbul.
Jumlah disisipkan =
Jumlah diharapkan
1 %scrap
7. Reliability mesin
Efisiensi dari mesin. Hal ini disebabkan umur mesin yang tidak
memungkinkan mesin tersebut untuk menghasilkan 100% produk
sesuai kapasitasnya.
8. Jumlah mesin teoritis
Jumlah mesin yang seharusnya digunakan oleh perusahaan sesuai
perhitungan.
Jumlah me sin
teoritis
jumlah disiapkan
keandalan me sin X kapasitas me sin
2.1.8 Analisa Aktivitas
2.1.8.1 From To Chart
FTC atau From To Chart yang kadang disebut juga travel chart,
adalah sebuah teknik konvensional yang seacara umum digunakan
dalam perencanaan pabrik dan material handling dalam suatu
proses produksi. From To Chart berguna di saat terjadi banyak
perpindahan material dalam suatu area. Pada dasarnya, From To
Chart adalah adaptasi dari mileage chart yang umum dijupai pada
sebuah peta perjalanan. Angka-angka yang terdapat pada From To
Chart akan menunjukkan total dari berat beban yang dipindahkan,
jarak perpindahan, volume, atau kombinasi ketiganya. From To
Chart dibagi 3, yaitu: from to chart frekuensi, from to chart in
flow, from to chart outflow..
1. From To Chart Frekuensi
Sebuah tabel yang bertujuan melihat material yang mengalir antar
fasilitas. Frekuensi perpindahan material ini dlihat berdasarkan
tabel pada Material Handling Evaluation Sheet.
2. From To Chart Inflow
Pada tabel ini, matriks diisi dengan rasio:
Nilai pad
a
se matriks yan
l
g
Total
kolo
m
teris (dar FT
i
i
C
dim
ana
frekuensi)
se tersebu berada
l t
3. From To Chart Outflow
Di sini, matriks disi dengan rasio:
Nilai pada se matriks yan
l
g
Total
kolom dim
ana
teris pada kolom X
i
me
sin
(dar FT
i
C
tersebut menjadi me
sin
2.1.8.2 Activity Relationship chart
Pada activity relationship chart ini, ditentukan seberapa dekat
hubungan antara departemen-departemen yang ada di perusahaan
tersebut.di bawah ini adalah contoh kira-kira bentuk dari activity
relationship chart
frekuensi)
tujuan
Gambar 2.6 Activity Relationship Chart
Dengan keterangan sebagai berikut:
A: Memiliki hubungan yang sangat erat dan mutlak untuk
berdampingan.
E: Memiliki hubungan yang sangat erat dan diharuskan untuk
berdampingan
I: Penting untuk diletakkan berdekatan
O: Memiliki hubungan yang tidak erat dan boleh diletakkan di
mana saja
U: Tidak perlu adanya keterkaitan geografis apapun
2.1.8.3 Graph-Based Construction Method
Metode ini digunakan untuk menentukan peletakan fasilitasfasilitas sehingga proses produksi tidak terganggu. Metode ini
terdiri dari beberapa langkah, yaitu:
1. Dari ARC, pilih pasangan departemen dengan beban
hubungan tertinggi. Contoh: sesuai ARC di bawah, dipilihlah
departemen tiga dan empat.
Gambar 2.7 Activity Relationship Chart Graph Method
2. Kemudian pilih departemen ketiga berdasarkan jumlah beban
hubungan mereka. Contoh: dalam hal ini departemen dua
adalah yang terbaik. Nilai dari beban setiap hubungan
diletakkan
pada
garis
yang
menghubungkan
departemen tersebut
Tabel 2.1Tabel Hasil Iterasi Graph Method
1
2
5
3
8
12
0
4
10
13
2
Total
18
25
2
(best)
kedua
Sumber : Facilities Planning, Tompkins
Gambar 2.8 Contoh Hasil Iterasi Graph Method
Hasil tersebut digambarkan dalam gambar di atas
3. Setelah itu, untuk memilih departemen keempat, terlebih
dahulu pindahkan departemen ketiga ke bagian atas tabel,
lalu departemen keempat dapat dipilih seperti halnya
memilih departemen ketiga di atas. Face of graph adalah sisi
batasan wilayah yang dibatasi oleh kelilingnya. Face of
graph tersebut menentukan di dalam wilayah manakah
departemen selanjutnya harus diletakkan. Dalam hal ini
adalah keliling segitiga tersebut. Yaitu 2-3-4.
Tabel 2.2 Tabel Hasil Iterasi Graph Method
1
3
2
9
7
3
8
0
4
10
2
Total
27
9
(best)
Dari hasil iterasi di atas, maka diperoleh departemen satu
adalah departemen berikutnya:
2
9
1
3
2
0
4
Sumber : Facilities Planning, Tompkins
Gambar 2.9 Contoh Hasil Iterasi Graph Method
4. Sisanya adalah menentukan departemen selanjutnya dengan
cara yang sama dengan nomor dua dan tiga.
Tabel 2.3 Tabel Hasil Iterasi Graph Method
3
1
0
Faces
1,2,3
1,2,4
1,3,4
2,3,4
2
7
Total
7
9
2
9
3
0
4
2
Total
9
(best)
(best)
Dari hasil iterasi di atas, didapatkan bahwa departemen
selanjutnya adalah departemen 3 dan diletakkan di dalam
wilayah yang dibatasi oleh departemen 1, 2, dan 4. Maka
hasil iterasi tersebut digambarkan demikian:
Sumber : Facilities Planning, Tompkins
Gambar 2.10 Contoh Hasil Iterasi Graph Method
5. Langkah terakhir adalah menggambarkan tata letak yang
telah terbentuk tersebut ke dalam lahan yang tersedia.
Contoh:
1
3
Sumber : Facilities Planning, Tompkins
Gambar 2.11 Contoh Hasil Iterasi Graph Method
2.2 Kerangka Pemikiran
Dalam melakukan pembahasan ini, terdapat
beberapa langkah yang harus dilakukan agar hasil yang
diinginkan dapat tercapai. Langkah pertama yang harus
dilakukan adalah observasi lapangan. Dari situ dapat
dilihat
permasalahan
apa
yang
timbul.
Untuk
memecahkan masalah tersebut, langkah selanjutnya
adalah mengumpulkan data-data yang ada berdasarkan
studi literatur yang dilakukan. Dari data-data inilah
dilakukan analisa pemecahan masalah. Dari analisa
tersebut, ditarik kesimpulan dan digunakan dalam saran
untuk pemecahan masalah yang ada.
2.4.1
Algoritma Kontruksi
Algoritma konstruksi digunakan untuk menyusun tata letak baru, dimana
penugasan fasilitas – fasilitas dilakukan secara bertahap dengan kriteria
penempatan tertentu sampai seluruh fasilitas ditempatkan atau susunan layout telah
diperoleh. Beberapa algoritma konstruksi antara lain :
1. CORELAP (Computerized Relationship Planning)
Algoritma ini diperkenalkan oleh Robert C. Lee dan Moore pada tahun
1967 dengan landasan Systematic Layout Planning (SLP) yang dikembangkan
Muther. Prosedurnya ada tiga yaitu analisa masalah, tahap pencarian, dan tahap
seleksi.
Data masukan algoritma ini :
a. Peta hubungan (relationship chart)
b. Area tiap departemen
c. Jumlah departemen
d. Nilai kedekatan hubungan (closeness rating)
Langkah awal CORELAP adalah menghitung total closeness rating (TCR)
tiap departemen. TCR fasilitas 1 merupakan jumlah nilai-nilai numeric yang
menyatakan hubungan antara fasilitas satu dengan yang lain. Nilai-nilai ini
diperoleh dari diagram hubungan yang ditunjukkan oleh derajat kedekatan: A
(diberi nilai 40), E (diberi nilai 30), I (diberi nilai 20), O (diberi nilai 10), U (diberi
nilai 0), X ( diberi nilai – 40).
Departemen dengan TCR terbesar akan ditempatkan pada senter layout
sebagai departemen I. Bila departemen dengan TCR terbesar lebih dari satu maka
dipilih departemen dengan area terbesar. Setelah itu peta hubungan diteliti untuk
mencari departemen dengan derajat kedekatan paling tinggi terhadap departemen I,
dijadikan departemen II. Fasilitas ketiga diteliti lagi dari peta hubungan yang punya
nilai hubungan A dengan departemen I, bila tidak ada cari departemen dengan nilai
hubungan A terhadap departemen II. Bila tidak ada diteliti lagi untuk nilai
hubungan
lebih
rendah.
Proses
berlangsung
sampai
semua
departemen
ditempatkan.
Output yang dihasilkan berupa matriks layout dalam bentuk tidak beraturan
yang menggambarkan penempatan fasilitas yang ada. Karena itu diperlukan
penyesuaian lebih lanjut agar dapat dipergunakan.
2. PLANET (Plant Layout ANalysis & Evaluation Technique)
PLANET pertama kali dikembangkan oleh Deisenrith dan Apple pada tahun
1972. Metode menginput data aliran material ada tiga alternatif yaitu:
1. Input part list, yaitu frekuensi, susunan, ongkos / satuan jarak. Jika menggunakan
metode ini, langkah selanjutnya menghitung FTC frekuensi x ongkos
2. Input langsung pada FTC
3. Input tabel data yang mirip FTC tapi punya nilai yang menandakan keinginan
menempatkan suatu departemen harus dekat dengan departemen lain. Nilai
dimasukkan dalam penalty chart antara – 9 (departemen saling berjauhan) sampai
99 (harus saling berdekatan).
Prioritas penempatan digunakan untuk menentukan urutan departemen yang akan
memasuki layout. Tingkat prioritas bernilai 9 (tertinggi) sampai 1 (terendah).
Data - data diatas akan diubah menjadi Flow Between Cost Chart (FBCC).
FBCC dan prioritas penempatan merupakan dasar PLANET untuk penempatan
departemen pada layout. Seleksi penempatan ini ada tiga metode yaitu metode
seleksi A, B, dan C.
Rutin penempatan PLANET mulai dengan melakukan penempatan dua
departemen pertama yang saling berdekatan pada senter layout. Tiap penempatan
berikutnya diusahakan agar meminimasi peningkatan ongkos penanganan material.
Batas pinggir sisi-sisi departemen yang akan memasuki layout disesuaikan dengan
batas pinggir sisi-sisi departemen yang sudah dimasukkan. Tiap sisi yang dicoba
dihitung ongkosnya. Posisi yang menghasilkan ongkos terendah ditempatkan pada
layout . Prosedur ini diulang sampai seluruh departemen ditempatkan.
PLANET mencetak layout dalam bentuk tak beraturan. Program berusaha
mempertahankan
bentuk
departemen
bujursangkar,
menghindar
bentuk
memanjang.
3. ALDEP (Automated Layout Design Program)
ALDEP pertama kali dikembangkan oleh Seehof dan Evans pada tahun 1967.
Inputnya sama dengan CORELAP. Perbedaannya :
1. Prosedur penempatan CORELAP menggunakan TCR, sedangkan ALDEP memilih
secara random.
2. CORELAP berusaha memperoleh sebuah layout terbaik, sedangkan ALDEP
menghasilkan beberapa alternatif layout dan hasil evaluasinya.
ALDEP memilih secara random sebuah fasilitas yang memiliki tingkat
hubungan tinggi (A atau E) dan menempatkannya ke sudut kiri atas dari layout.
Fasilitas berikutnya yang dipilih adalah fasilitas yang mempunyai hubungan
tertinggi atau sama dengan fasilitas pertama yang dipilih secara random tersebut.
Jika terdapat lebih dari satu fasilitas maka fasilitas kedua dipilih secara acak. Jika
tidak ada yang memenuhi, maka fasilitas kedua dipilih secara acak yaitu yang
memiliki tingkat hubungan lebih rendah (I). Proses ini terus berulang sampai
seluruh fasilitas dengan tingkat hubungan I ditempatkan. Proses dilanjutkan untuk
tingkat hubungan lebih rendah sampai semua fasilitas ditempatkan
ALDEP menghasilkan layout dalam batasan daerah persegi dengan bentuk
bangun cenderung memanjang dan tak beraturan.
ALDEP mampu menangani sampai 63 departemen dan menempatkan
departemen yang tetap pada suatu lokasi, serta mempertimbangkan lokasi yang
sudah ada seperti gang, tangga.
2.4.2
Algoritma Perbaikan
Algoritma perbaikan memerlukan solusi awal dalam penggunaannya. Solusi
tersebut biasanya dilakukan secara random. Dari solusi awal tersebut dilakukan
pertukaran secara sistematis antar fasilitas, kemudian dievaluasi. Pertukaran yang
menghasilkan solusi terbaik akan dipakai dan prosedur diteruskan sampai solusi
tidak dapat diperbaiki lagi . Metode-metode algoritma perbaikan ini antara lain :
1. CRAFT (Computerized Relative Allocation of Facilities Techniques)
CRAFT pertama kali diperkenalkan oleh Amour dan Buffa pada tahun
1963. Tujuan CRAFT adalah meminimasi total biaya transportasi yang merupakan
hasil perkalian antara frekuensi aliran, jarak yang ditempuh dan biaya
pemindahan/satuan jarak.
Data masukan dari CRAFT yang diperlukan :
1. Tata letak awal : jumlah departemen, luas tiap departemen, area tersedia.
2. From To Chart (frekuensi aliran antar departemen)
3. Move Cost Chart (ongkos / unit jarak dari pengangkutan material antar
departemen)
4. Jumlah dan lokasi departemen yang tetap atau tidak ikut dipertukarkan.
CRAFT mulai dengan menentukan pusat departemen pada tata letak awal.
Lalu menghitung jarak antar pusat departemen dan ditempatkan pada peta jarak.
Total biaya transportasi untuk tata letak awal ditetapkan dengan
perkalian
menghitung
input awal data aliran, data ongkos, dan data jarak. Lalu CRAFT
mempertimbangkan pertukaran departemen yang mempunyai luas area yang sama
untuk mendapatkan pengurangan total biaya transportasi. Jenis pertukaran
departemen:
1. Pertukaran antara dua departemen
2. Pertukaran antara tiga departemen
3. Pertukaran dua departemen diikuti pertukaran tiga departemen
4. Pertukaran tiga departemen diikuti pertukaran dua departemen
Dasar algoritma CRAFT adalah menggunakan prosedur Stepest Descent.
Prosedur ini mengevaluasi semua kemungkinan pertukaran lokasi antar pasangan
fasilitas. Pertukaran lokasi yang memberikan pengurangan biaya terbesar akan
dipilih. Prosedur akan berhenti sampai tidak ditemukan lagi pertukaran yang tidak
memberikan pengurangan biaya (DTC) yang positif.
DTC adalah perbedaan biaya total penanganan material dari susunan tata
letak awal dengan setalah dilakukan pertukaran antara sepasang departemen. Jika
biaya
awal adalah TC (a), setelah ada pertukaran departemen i dan j menjadi TC’(a),
rumusnya [6,h.334] :
n
n
i1
i1
n
n
i1
i1
TC(a) Wiu d (a(i), a(u)) Wiv d (a(i), a(v)) Wuv d (a(u), a(v))
v
u
TC(a) Wiu d (a(i), a(v)) Wiv d (a(i), a(u)) Wuv d (a(v), a(u))
v
u
DTC i(a) TC(a) TC ' (a)
j
Bentuk diatas dapat diturunkan menjadi rumus baru, yaitu :
n
DTC uv (a) (Wiu Wiv )d (a(i), a(u)) d (a(i), a(v)) 2Wuv d (a(u), a(v))
i1
Dimana :
DTCuv (a)
Wij
= pengurangan biaya jika lokasi dari u dan v dipertukarkan
= frekuensi aliran antara /fasilitas i dan j atau ekspresi ongkos yang
proporsional konstan dengan jarak antara fasilitas i dan j
d( a(i),a(j) )
= jarak antara lokasi fasilitas i dan j
a
= vektor penugasan fasilitas ke lokasi
a(i)
= letak lokasi dari fasilitas i
Diagram alir prosedur Stepest Descent dapat dilihat pada Gambar 2.5.
Pertukaran yang dilakukan mempunyai syarat – syarat tertentu yang
minimal harus dipenuhi salah satunya, yaitu:
1. Departemen yang dipertukarkan harus mempunyai perbatasan yang sama
2. Departemen yang dipertukarkan harus mempunyai luas yang sama
3. Departemen yang dipertukarkan harus mempunyai kedua perbatasan yang sama
pada ketiga departemen.
2. COFAD (Computerized Facilities Design)
Metode ini pertama kali dikembangkan oleh James A. Tompkins pada tahun
1972. Pada dasarnya COFAD merupakan modifikasi dari CRAFT untuk
mendapatkan kesimpulan yang mendekati kenyataan dengan memperhatikan
semua peralatan penanganan material. Jadi COFAD menggabungkan masalah
tata letak dengan pertimbangan pemilihan sistem penanganan material.
Data masukan yang dibutuhkan COFAD :
1. Pilihan peralatan penanganan material yang sanggup melakukan gerakan
tertentu.
2. Biaya masing – masing peralatan.
3. FTC masing – masing pilihan peralatan.
4. Tata letak awal.
COFAD menggunakan data masukan tersebut untuk menyusun tata letak
dengan biaya penanganan material yang minimum. Secara garis besar, fungsi
iterasi COFAD dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Menentukan tata letak.
2. Memilih system penanganan material.
3. Membagi ongkos sistem penanganan material untuk tiap gerakan / pengangkutan.
Pengembangan algoritma COFAD dimulai dari suatu fasilitas yang disusun menurut tata letak proses dan didalamnya terdapat N
departemen. Pada N departemen terdapat E pilihan tipe peralatan penanganan material yang dapat digunakan untuk melayani aliran
material di antara departemen.
PERANCANGAN TATA LETAK FASILITAS
Disusun Oleh :
Devilian Asgur Tumanggor
43214220093
UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA
FAKULTAS TEKNIK
SURABAYA
2010
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
2.1.1 Pengertian Tata Letak Pabrik atau Fasilitas
Tata letak pabrik atau fasilitas produksi dan area kerja adalah
masalah yang kerap kali kita jumpai dalam teknik industri. Dalam suatu
pabrik, tata letak (layout) dari fasilitas produksi dan area kerja merupakan
elemen dasar yang sangat penting dari kelancaran proses produksi.
Pengaturan tata letak didalam pabrik merupakan aktivitas yang sangat
vital dan sering muncul berbagai macam permasalahan didalamnya.
Masalah yang paling utama adalah apakah pengaturan dari semua fasilitas
produksi tersebut telah dibuat sebaik-baiknya sehingga bisa mencapai
suatu proses produksi yang paling efisien dan bisa mendukung
kelangsungan
serta
kelancaran
proses
produksi
secara
optimal.
Sesederhana apapun itu, pada saat kita memindahkan suatu barang atau
fasilitas untuk mempermudah proses pengerjaan dapat disebut sebagai
pengaturan tata letak fasilitas. Tata letak pabrik meruipakan suatu landasan
utama dalam dunia industri. Tata letak pabrik yang terencana dengan baik
akan ikut menentukan efisiensi dan efektivitas kegiatan produksi dan
dalam beberapa hal akanjuga menjaga kelangsungan hidup
10
atau keberhasila suatu perusahaan. Peralatan produksi yang canggih dan
mahal harganya akan tidak berarti apa-apa akibat perencanaan tata letak
yang sembarangan saja. Karena aktivitas produksi suatu industri secara
normal harus berlangsung dalam jangka waktu yang panjang dengan tata
letak yang tidak berubah-rubah, maka kekeliruan yang dibuat dalam
perencanaan tata letak ini akan menyebabkan kerugian yang tidak kecil.
Tata letak pabrik atau disebut juga plant layout dapat diartikan
sebagai tata cara pengaturan fasilitas-fasilitas guna menunjang kelancaran
proses produksi. (Sritomo, hal.67).
Tata letak tidak hanya digunakan dalam dunia industri saja, tetapi
juga dalam airport, rumah sakit, sekolah, bank, dan lain-lain. Dalam
pembahasan kali ini, penelitian akan difokuskan pada dunia industri saja,
atau dalam kata lain penerapan tata letak fasilitas pada pabrik.
Perencanaan tata letak berarti meneliti bagaimana aset-aset
dalam suatu pabrik mensuport dalam pencapaian proses produksi dalam
pabrik tersebut. Komponen dari sebuah fasilitas terdiri atas sistem
fasilitas, tata letak, dan sistem perpindahan. Sistem fasilitas terdiri atas
sistem struktural, sistem lingkungan, pencahayaan, kelistrikan, K3, dan
sanitasi. Tata letak terdiri atas perlengkapan, mesin, dan perabotan yang
ada dalam gedung. Sistem perpindahan terdiri atas peralatan-peralatan
yang digunakan dalam perpindahan barang.
Pengaturan yang dilakukan adalah pemanfaatan luas area untuk
menempatkan mesin-mesin atau fasilitas yang digunakan dalam proses
produksi,
kemudian
dihitung
jarak
untuk
perpindahan
material,
penyimpanan material dan barang jadi, serta allowance gerak kerja untuk
operator atau pekerjanya.
Pada umumya, perancangan tata letak fasilitas yang baik amat
berpengaruh terhadap efektifitas dan efisiensi dari pabrik tersebut. Hal ini
dikarenakan suatu pabrik diharuskan dapat berjalan dalam jangka waktu
yang lama tanpa melakukan perubahan terhadap tata letak fasilitas mereka
karena perubahan tersebut dapat menimbulkan kerugian yang tidaklah
kecil.
Tujuan dari perancangan tata letak ini adalah meminimalkan total
biaya yang terdisi atas biaya konstruksi, perpindahan material, biaya
produksi, perawatan, dan penyimpanan barang. Dengan kata lain,
perancangan ini digunakan untuk mengoptimumkan hubungan antara
operator, aliran barang, aliran informasi, dan tata cara kerja yang
diperlukan untuk menciptakan usaha yang efektif dan efisien.
2.1.2 Pentingnya Tata Letak Dan Pemindahan Bahan
Tata letak dan pemindahan bahan berpengaruh paling besar pada
produktifitas dan keuntungan dari suatu perusahaan bila dibandingkan
dengan faktor-faktor lainnya. Selain itu, material handling sangat
berpengaruh sebagai 50% penyebab kecelakaan yang terjadi dalam
industri dan merupakan 40% dari 80% seluruh biaya operasional. Dalam
pelaksanaanya, tata letak dan material handling memiliki hubungan yang
tidak dapat dipisahkan satu sama lain.
2.1.3 Tujuan Perancangan Fasilitas
Secara garis besar, tujuan utama dari perancangan tata letak adalah
mengatur area kerja beserta seluruh fasilitas produksi di dalamnya untuk
membentuk proses produksi yang paling ekonomis, aman, nyaman, efektif, dan
efisien.
Selain itu, perancangan tata letak juga bertujuan untuk mengembangkan
material handling yang baik, penggunaan lahan yang efisien, mempermudah
perawatan, dan meningkatkan kemudahan dan kenyamanan lingkungan kerja.
Terdapat beberapa keuntungan tata letak fasilitas yang baik, yaitu:
1. Menaikkan output produksi
Pada umumnya, tat letak yang baik akan memberikan output yang
lebih besar dengan ongkos kerja yang lebih kecil atau sama,
dengan jam kerja pegawai yang lebih kecil dan jam kerja mesin
yang lebih kecil.
2. Mengurangi delay
Mengatur keseimbangan antara waktu operasi dan beban dari tiaptiap departemen atau mesin adalah bagian dari tanggung jawab
perancang tata letak fasilitas. Pengaturan yang baik akan
mengurangi waktu tunggu atau delay yang berlebihan yang dapat
disebabkan oleh adanya gerakan balik (back-tracking), gerakan
memotong (cross-movement), dan kemacetan (congestion) yang
menyebabkan proses perpindahan terhambat.
3. Mengurangi jarak perpindahan barang
Dalam proses produksi, perpindahan barang atau material pasti
terjadi. Mulai dari bahan baku memasuki proses awal, pemindahan
barang setengah jadi, sampai barang jadi yang siap untuk
dipasarkan disimpan dalam gudang. Mengingat begitu banyaknya
perpindahan barang yang terjadi dan betapa besarnya peranan
perpindahan barang, terutama dalam proses produksi, maka
perancangan tata letak yang baik akan meminimalkan biaya
perpindahan barang tersebut.
4. Penghematan pemanfaatan area
Perancangan tata letak yang baik akan mengatasi pemborosan
pemakaian ruang yang berlabihan.
5. Pemaksimalan pemakaian mesin, tenaga kerja, dan/atau fasilitas
produksi lainnya.
6. Proses manufaktur yang lebih singkat
Dengan
memperpendek
jarak
antar
proses
produksi
mengurangi bottle neck, maka waktu yang diperlukan untuk
dan
mengerjakan suatu produk akan lebih singkat sehingga total waktu
produksi pun dapat dipersingkat.
7. Mengurangi resiko kecelakaan kerja
Perancangan
tata
letak
yang
baik
juga
bertujuan
untuk
menciptakan lingkungan kerja yang aman, dan nyaman bagi para
pekerja yang terkait di dalamnya.
8. Menciptakan lingkungan kerja yang nyaman
Dengan penataan lingkungan kerja yang baik, tertata rapi, tertib,
pencahayaan yang baik, sirkulasi udara yang baik , dsb, maka
suasana kerja yang baik akan tercipta sehingga moral dan kepuasan
kerja para pekerja akan meningkat. Hal ini berpengaruh pada
kinerja
karyawan
yang
juga
akan
meningkat
sehingga
produktivitas kerja akan terjaga.
9. Mempermudah aktivitas supervisor
Tata letak yang baik akan mempermudah seorang supervisor untuk
mengamati jalannya proses produksi.
(Sumber: Sritomo. Tata Letak Pabrik dan Pemindahan Bahan)
2.1.4 Macam/Tipe Tata Letak Fasilitas
Pemilihan dan penetapan alternatif tata letak merupakan sebuah
langkah kritis dalam perancangan tata letak fasilitas, karena di sini tata
letak yang dipilih bergantung pada aktivitas produksinya.
1. Fixed Product Layout
Tata letak dengan posisi tetap ini merupakan susunan tata letak
yang disusun dekat tempat proses produksi dalam posisi yang
tetap. Layout jenis ini tidak dilatakkan dalam suatu pabrik,
melainkan di luar dan hanya digunakan untuk satu kali proses
produksi saja. Contohnya adalah pembangunan dermaga, gedung,
pengaspalan
jalan
raya,
pembangunan
jalan
layang,
dan
sebagainya. Setelah proses pengerjaan selesai, semua mesin dan
peralatan dibongkar dan dipindahkan ke tempat lain untuk proses
yang baik sama atau tidak tapi di lokasi yang lain.
Kelebihan layout ini adalah:
Perpindahan material dapat diminimasi.
Fleksibel, dapat mangakomodasi perubahan dalam desain
produk, campuran produk dan volume produksi.
Operasi dan tanggung jawab kontinu pada tim.
Kebebasan dari pusat produksi untuk memperbolehkan
penjadwalan untuk memperoleh waktu produksi total yang
minimum
Kekurangan layout ini adalah:
Meningkatkan perpindahan tenaga kerja dan peralatan.
Dapat terjadi duplikasi peralatan.
Membutuhkan tenaga kerja ahli yang lebih banyak.
Membutuhkan supervisor umum.
Material dan mesin memerlukan area dan biaya yang besar.
2. Product Layout
Layout jenis ini seringkali disebut layout garis. Merupakan
penyusunan letak fasilitas produksi yang diletakkan berdasarkan
urutan proses produksi dari bahan baku sampai barang jadi. Dalam
layout ini, manajemen perusahaan harus benar-benar mengetahui
proses produksi.
Kelebihan layout ini adalah:
Karena didasarkan atas urutan proses produksi, didapat lini
produksi yang logical dan lancar.
Waktu produksi yang singkat.
Pada umumnya tidak dibutuhkan keterampilan tinggi untuk
operator, karena itu pelatihan yang dibutuhkan lebih
sederhana dan tidak mahal.
Perencanaan produksi dan sistem kontrol yang sederhana.
Penggunaan area lebih sedikit.
Kekurangan layout ini adalah:
Kerusakan yang terjadi pada satu mesin mengakibatkan
satu lini produksi terhenti.
Sifatnya yang by product dapat menyebabkan perubahan
besar dalam layout.
Kecepatan produksi ditentukan oleh mesin yang paling
lambat.
Supervisor bersifat umum.
3. Group Layout
Group layout digunakan pada saat volume produksi untuk produk
individual tidak mencukupi untuk menentukan tata letak produk,
tapi dengan mengelompokan produk menjadi logical product
families, tata letak produk dapat ditentukan untuk famili tersebut.
Kelompok proses dianggap sebagai cells, sedangkan group layout
dianggap sebagai layout cellular.
Kelebihan layout ini adalah:
Mendukung penggunaan peralatan dengan guna yang
umum.
Jarak perpindahan lebih dekat dan lini aliran lebih lancar
daripada layout proses.
Utilisasi mesin yang menigkat.
Kompromi antara layout produk dan layout proses,
dihubungkan dengan keuntungan.
Kekurangan layout ini adalah:
Dibutuhkan supervisi umum.
Dibutuhkan pekerja dengan tingkat keterampilan yang
lebih tinggi daripada pekerja pada layout produk.
Kompromi antara layout produk dan layout proses,
dihubungkan dengan kekurangannya.
Tergantung pada keseimbangan aliran material melalui
kelompok proses. Jika tidak, dibutuhkan buffer.
4. Process Layout
Pengaturan
tata
letak
dengan
cara
menempatkan
segala
mesin/peralatan yang memiliki tipe / jenis sama kedalam satu
departemen, sebagai contoh : industri manufaktur. Tata letak jenis
ini sesuai dengan digunakan pada industri yang sifatnya menerima
job order dengan jenis produk yang dibuat bervariasi
dalam
jumlah yang tidak terlalu besar.
Kelebihan layout ini adalah:
Dapat menghasilkan utilisasi mesin yang lebih baik
sehingga mesin yang dibutuhkan lebih sedikit.
Fleksibilitas yang tinggi muncul sehubungan dengan
alokasi fasilitas atau tenaga kerja untuk pekerjaan yang
spesifik.
Perbandingan investasi yang rendah untuk mesin-mesin
yang dibutuhkan.
Memungkinkan spesialisasi supervisi.
Kekurangan layout ini adalah:
Biaya material handling yang lebih mahal karena biasanya
lini produksi panjang.
Perlu adanya perencanaan produksi dan sistem kontrol.
Pada umumnya total waktu produksi lebih besar.
Perbandingan biaya yang lebih besar dari hasil inventory
in-process.
Terdapat perbedaan pekerjaan dalam setiap departemen
sehingga dibutuhkan tingkat keterampilan yang tinggi.
(sumber : Tata Letak Pabrik dan Pemindahan Bahan, Sritomo)
2.1.5 Tipe-Tipe Pola Aliran Bahan
Dalam sebuah proses produksi, terdapat aliran material dari tiaptiap proses. Terdapat beberapa pola aliran bahan, yaitu:
1. Straight Line (Pola Aliran Garis Lurus)
Pada umumnya pola ini digunakan untuk proses produksi yang
pendek dan relatif sederhana, dan terdiri atas beberapa komponen.
Sumber: Tata Letak Pabrik danPemindahan Bahan, James Apple
Gambar 2.1 Pola Aliran Garis Lurus
2. Serpentine (Pola Aliran Zig-Zag)
Pola ini biasanya digunakan bila aliran proses produksi lebih
panjang daripada luas area.pada pola ini, arah aliran diarahkan
membelok sehinggamenambah panjang garis aliran yang ada. Pola
ini digunakkan untuuk mengatasi keterbatasan area.
Sumber: Tata Letak Pabrik danPemindahan Bahan, James Apple
Gambar 2.2 Pola Aliran Zig-Zag
3. U-Shaped (Pola Aliran Bentuk U)
Dilihat dari bentuknya, pola aliran ini digunakan bila kita
menginginkan akhir dan awal proses produksi berada di lokasi
yang sama. Keuntungannya adalah meminimasi penggunaan
fasilitas material handling dan mempermudah pengawasan.
Sumber: Tata Letak Pabrik danPemindahan Bahan, James Apple
Gambar 2.3 Pola Aliran Bentuk-U
4. Circular (Pola Aliran Melingkar)
Pola ini digunakan apabila departemen penerimaan dan pengiriman
berada di lokasi yang sama.
3
2
4
1
5
6
Sumber: Tata Letak Pabrik danPemindahan Bahan, James Apple
Gambar 2.4 Pola Aliran Melingkar
5. Odd Angle (Pola Aliran Sudut Ganjil)
Pola ini jarang dipakai karena pada umumnya pola ini digunakan
untuk perpindahan bahan secara mekanis dan keterbatasan
ruangan. Dalam keadaan tersebut, pola ini memberi linatsan
terpendek dan berguna banyak pada area yang terbatas.
Sumber: Tata Letak Pabrik danPemindahan Bahan, James Apple
Gambar 2.5 Pola Aliran Sudut Ganjil
2.1.6 Operation Process Chart
Operation process chart atau OPC adalah sebuah diagram yang
digunakan untuk menggambarkan proses operasi yang akan dialami oleh
bahan baku dari awal sampai dengan menjadi barang jadi beserta
informasi-informasi seperti waktu produksi, material yang digunakan, dan
mesin yang digunakan.
Di bawah ini adalah lambang-lambang yang digunakan dalam Operation
Process Char t:
Operasi
: Kegiatan yang terjadi yang merubah bentuk material
baik secara fisik maupun kimiawi.
Pemeriksaan: : Pemeriksaan dilakukan bila benda kerja mengalami
inspeksi baik dalam segi kualitas maunpun kuantitas.
Penyimpanan : Dilakukan bila benda kerja disimpan untuk waktu
tertentu.
Gabungan
:Terjadi bila aktifitas operasi bersamaan dengan
inspeksi.
Pada Operation Process Chart, manfaat yang dapat kita peroleh
berupa: kebutuhan mesin dan anggarannya, memperkirakan kebutuhan
bahan baku, alat untuk menentukan tata letak panrik, alat untuk perbaikan
tata cara kerja yg ada.
2.1.7 Jumlah Kebutuhan Mesin
Dalam sebuah industri manufaktur, sangat tidak mungkin sebuah
pabrik dapat beroperasi dalam efisiensi 100%. Jika diperkirakan bahwa
pabrik tersebut beroperasi pada tingkat efisiensi 90% maka ruang pabrik
dan mesin harus disiapkan untuk mengatasi kekurangan akibat ketidak
efisiensian ini. Untuk itulah dilakukan suatu perhitungan jumlah mesin
untuk mengetahui kebutuhan jumlah mesin yang efektif. (Apple, hal 92)
Dalam membuat tabel perhitungan jumlah mesin, terdapat
beberapa langkah yang harus dilakukan, yaitu:
1. Nama Operasi
Nama proses yang dilakukan
2. Nama Peralatan
Jenis mesin atau peralatan yang digunakan
3. Kapasitas alat teoritis
Kapasitas mesin yang digunakan (data dari perusahaan)
4. % scrap tiap operasi
Persentase produk yang cacat yang ditimbulkan tiap mesin. Data
dari pengamatan perusahaan.
5. Jumlah diharapkan
Jumlah yang diharapkan yang merupakan data target produksi
yang ditetapkan untuk tiap-tiap mesin.
6. Jumlah disiapkan
Jumlah yang diharapkan setelah perhitungan dengan scrap yang
mungkin timbul.
Jumlah disisipkan =
Jumlah diharapkan
1 %scrap
7. Reliability mesin
Efisiensi dari mesin. Hal ini disebabkan umur mesin yang tidak
memungkinkan mesin tersebut untuk menghasilkan 100% produk
sesuai kapasitasnya.
8. Jumlah mesin teoritis
Jumlah mesin yang seharusnya digunakan oleh perusahaan sesuai
perhitungan.
Jumlah me sin
teoritis
jumlah disiapkan
keandalan me sin X kapasitas me sin
2.1.8 Analisa Aktivitas
2.1.8.1 From To Chart
FTC atau From To Chart yang kadang disebut juga travel chart,
adalah sebuah teknik konvensional yang seacara umum digunakan
dalam perencanaan pabrik dan material handling dalam suatu
proses produksi. From To Chart berguna di saat terjadi banyak
perpindahan material dalam suatu area. Pada dasarnya, From To
Chart adalah adaptasi dari mileage chart yang umum dijupai pada
sebuah peta perjalanan. Angka-angka yang terdapat pada From To
Chart akan menunjukkan total dari berat beban yang dipindahkan,
jarak perpindahan, volume, atau kombinasi ketiganya. From To
Chart dibagi 3, yaitu: from to chart frekuensi, from to chart in
flow, from to chart outflow..
1. From To Chart Frekuensi
Sebuah tabel yang bertujuan melihat material yang mengalir antar
fasilitas. Frekuensi perpindahan material ini dlihat berdasarkan
tabel pada Material Handling Evaluation Sheet.
2. From To Chart Inflow
Pada tabel ini, matriks diisi dengan rasio:
Nilai pad
a
se matriks yan
l
g
Total
kolo
m
teris (dar FT
i
i
C
dim
ana
frekuensi)
se tersebu berada
l t
3. From To Chart Outflow
Di sini, matriks disi dengan rasio:
Nilai pada se matriks yan
l
g
Total
kolom dim
ana
teris pada kolom X
i
me
sin
(dar FT
i
C
tersebut menjadi me
sin
2.1.8.2 Activity Relationship chart
Pada activity relationship chart ini, ditentukan seberapa dekat
hubungan antara departemen-departemen yang ada di perusahaan
tersebut.di bawah ini adalah contoh kira-kira bentuk dari activity
relationship chart
frekuensi)
tujuan
Gambar 2.6 Activity Relationship Chart
Dengan keterangan sebagai berikut:
A: Memiliki hubungan yang sangat erat dan mutlak untuk
berdampingan.
E: Memiliki hubungan yang sangat erat dan diharuskan untuk
berdampingan
I: Penting untuk diletakkan berdekatan
O: Memiliki hubungan yang tidak erat dan boleh diletakkan di
mana saja
U: Tidak perlu adanya keterkaitan geografis apapun
2.1.8.3 Graph-Based Construction Method
Metode ini digunakan untuk menentukan peletakan fasilitasfasilitas sehingga proses produksi tidak terganggu. Metode ini
terdiri dari beberapa langkah, yaitu:
1. Dari ARC, pilih pasangan departemen dengan beban
hubungan tertinggi. Contoh: sesuai ARC di bawah, dipilihlah
departemen tiga dan empat.
Gambar 2.7 Activity Relationship Chart Graph Method
2. Kemudian pilih departemen ketiga berdasarkan jumlah beban
hubungan mereka. Contoh: dalam hal ini departemen dua
adalah yang terbaik. Nilai dari beban setiap hubungan
diletakkan
pada
garis
yang
menghubungkan
departemen tersebut
Tabel 2.1Tabel Hasil Iterasi Graph Method
1
2
5
3
8
12
0
4
10
13
2
Total
18
25
2
(best)
kedua
Sumber : Facilities Planning, Tompkins
Gambar 2.8 Contoh Hasil Iterasi Graph Method
Hasil tersebut digambarkan dalam gambar di atas
3. Setelah itu, untuk memilih departemen keempat, terlebih
dahulu pindahkan departemen ketiga ke bagian atas tabel,
lalu departemen keempat dapat dipilih seperti halnya
memilih departemen ketiga di atas. Face of graph adalah sisi
batasan wilayah yang dibatasi oleh kelilingnya. Face of
graph tersebut menentukan di dalam wilayah manakah
departemen selanjutnya harus diletakkan. Dalam hal ini
adalah keliling segitiga tersebut. Yaitu 2-3-4.
Tabel 2.2 Tabel Hasil Iterasi Graph Method
1
3
2
9
7
3
8
0
4
10
2
Total
27
9
(best)
Dari hasil iterasi di atas, maka diperoleh departemen satu
adalah departemen berikutnya:
2
9
1
3
2
0
4
Sumber : Facilities Planning, Tompkins
Gambar 2.9 Contoh Hasil Iterasi Graph Method
4. Sisanya adalah menentukan departemen selanjutnya dengan
cara yang sama dengan nomor dua dan tiga.
Tabel 2.3 Tabel Hasil Iterasi Graph Method
3
1
0
Faces
1,2,3
1,2,4
1,3,4
2,3,4
2
7
Total
7
9
2
9
3
0
4
2
Total
9
(best)
(best)
Dari hasil iterasi di atas, didapatkan bahwa departemen
selanjutnya adalah departemen 3 dan diletakkan di dalam
wilayah yang dibatasi oleh departemen 1, 2, dan 4. Maka
hasil iterasi tersebut digambarkan demikian:
Sumber : Facilities Planning, Tompkins
Gambar 2.10 Contoh Hasil Iterasi Graph Method
5. Langkah terakhir adalah menggambarkan tata letak yang
telah terbentuk tersebut ke dalam lahan yang tersedia.
Contoh:
1
3
Sumber : Facilities Planning, Tompkins
Gambar 2.11 Contoh Hasil Iterasi Graph Method
2.2 Kerangka Pemikiran
Dalam melakukan pembahasan ini, terdapat
beberapa langkah yang harus dilakukan agar hasil yang
diinginkan dapat tercapai. Langkah pertama yang harus
dilakukan adalah observasi lapangan. Dari situ dapat
dilihat
permasalahan
apa
yang
timbul.
Untuk
memecahkan masalah tersebut, langkah selanjutnya
adalah mengumpulkan data-data yang ada berdasarkan
studi literatur yang dilakukan. Dari data-data inilah
dilakukan analisa pemecahan masalah. Dari analisa
tersebut, ditarik kesimpulan dan digunakan dalam saran
untuk pemecahan masalah yang ada.
2.4.1
Algoritma Kontruksi
Algoritma konstruksi digunakan untuk menyusun tata letak baru, dimana
penugasan fasilitas – fasilitas dilakukan secara bertahap dengan kriteria
penempatan tertentu sampai seluruh fasilitas ditempatkan atau susunan layout telah
diperoleh. Beberapa algoritma konstruksi antara lain :
1. CORELAP (Computerized Relationship Planning)
Algoritma ini diperkenalkan oleh Robert C. Lee dan Moore pada tahun
1967 dengan landasan Systematic Layout Planning (SLP) yang dikembangkan
Muther. Prosedurnya ada tiga yaitu analisa masalah, tahap pencarian, dan tahap
seleksi.
Data masukan algoritma ini :
a. Peta hubungan (relationship chart)
b. Area tiap departemen
c. Jumlah departemen
d. Nilai kedekatan hubungan (closeness rating)
Langkah awal CORELAP adalah menghitung total closeness rating (TCR)
tiap departemen. TCR fasilitas 1 merupakan jumlah nilai-nilai numeric yang
menyatakan hubungan antara fasilitas satu dengan yang lain. Nilai-nilai ini
diperoleh dari diagram hubungan yang ditunjukkan oleh derajat kedekatan: A
(diberi nilai 40), E (diberi nilai 30), I (diberi nilai 20), O (diberi nilai 10), U (diberi
nilai 0), X ( diberi nilai – 40).
Departemen dengan TCR terbesar akan ditempatkan pada senter layout
sebagai departemen I. Bila departemen dengan TCR terbesar lebih dari satu maka
dipilih departemen dengan area terbesar. Setelah itu peta hubungan diteliti untuk
mencari departemen dengan derajat kedekatan paling tinggi terhadap departemen I,
dijadikan departemen II. Fasilitas ketiga diteliti lagi dari peta hubungan yang punya
nilai hubungan A dengan departemen I, bila tidak ada cari departemen dengan nilai
hubungan A terhadap departemen II. Bila tidak ada diteliti lagi untuk nilai
hubungan
lebih
rendah.
Proses
berlangsung
sampai
semua
departemen
ditempatkan.
Output yang dihasilkan berupa matriks layout dalam bentuk tidak beraturan
yang menggambarkan penempatan fasilitas yang ada. Karena itu diperlukan
penyesuaian lebih lanjut agar dapat dipergunakan.
2. PLANET (Plant Layout ANalysis & Evaluation Technique)
PLANET pertama kali dikembangkan oleh Deisenrith dan Apple pada tahun
1972. Metode menginput data aliran material ada tiga alternatif yaitu:
1. Input part list, yaitu frekuensi, susunan, ongkos / satuan jarak. Jika menggunakan
metode ini, langkah selanjutnya menghitung FTC frekuensi x ongkos
2. Input langsung pada FTC
3. Input tabel data yang mirip FTC tapi punya nilai yang menandakan keinginan
menempatkan suatu departemen harus dekat dengan departemen lain. Nilai
dimasukkan dalam penalty chart antara – 9 (departemen saling berjauhan) sampai
99 (harus saling berdekatan).
Prioritas penempatan digunakan untuk menentukan urutan departemen yang akan
memasuki layout. Tingkat prioritas bernilai 9 (tertinggi) sampai 1 (terendah).
Data - data diatas akan diubah menjadi Flow Between Cost Chart (FBCC).
FBCC dan prioritas penempatan merupakan dasar PLANET untuk penempatan
departemen pada layout. Seleksi penempatan ini ada tiga metode yaitu metode
seleksi A, B, dan C.
Rutin penempatan PLANET mulai dengan melakukan penempatan dua
departemen pertama yang saling berdekatan pada senter layout. Tiap penempatan
berikutnya diusahakan agar meminimasi peningkatan ongkos penanganan material.
Batas pinggir sisi-sisi departemen yang akan memasuki layout disesuaikan dengan
batas pinggir sisi-sisi departemen yang sudah dimasukkan. Tiap sisi yang dicoba
dihitung ongkosnya. Posisi yang menghasilkan ongkos terendah ditempatkan pada
layout . Prosedur ini diulang sampai seluruh departemen ditempatkan.
PLANET mencetak layout dalam bentuk tak beraturan. Program berusaha
mempertahankan
bentuk
departemen
bujursangkar,
menghindar
bentuk
memanjang.
3. ALDEP (Automated Layout Design Program)
ALDEP pertama kali dikembangkan oleh Seehof dan Evans pada tahun 1967.
Inputnya sama dengan CORELAP. Perbedaannya :
1. Prosedur penempatan CORELAP menggunakan TCR, sedangkan ALDEP memilih
secara random.
2. CORELAP berusaha memperoleh sebuah layout terbaik, sedangkan ALDEP
menghasilkan beberapa alternatif layout dan hasil evaluasinya.
ALDEP memilih secara random sebuah fasilitas yang memiliki tingkat
hubungan tinggi (A atau E) dan menempatkannya ke sudut kiri atas dari layout.
Fasilitas berikutnya yang dipilih adalah fasilitas yang mempunyai hubungan
tertinggi atau sama dengan fasilitas pertama yang dipilih secara random tersebut.
Jika terdapat lebih dari satu fasilitas maka fasilitas kedua dipilih secara acak. Jika
tidak ada yang memenuhi, maka fasilitas kedua dipilih secara acak yaitu yang
memiliki tingkat hubungan lebih rendah (I). Proses ini terus berulang sampai
seluruh fasilitas dengan tingkat hubungan I ditempatkan. Proses dilanjutkan untuk
tingkat hubungan lebih rendah sampai semua fasilitas ditempatkan
ALDEP menghasilkan layout dalam batasan daerah persegi dengan bentuk
bangun cenderung memanjang dan tak beraturan.
ALDEP mampu menangani sampai 63 departemen dan menempatkan
departemen yang tetap pada suatu lokasi, serta mempertimbangkan lokasi yang
sudah ada seperti gang, tangga.
2.4.2
Algoritma Perbaikan
Algoritma perbaikan memerlukan solusi awal dalam penggunaannya. Solusi
tersebut biasanya dilakukan secara random. Dari solusi awal tersebut dilakukan
pertukaran secara sistematis antar fasilitas, kemudian dievaluasi. Pertukaran yang
menghasilkan solusi terbaik akan dipakai dan prosedur diteruskan sampai solusi
tidak dapat diperbaiki lagi . Metode-metode algoritma perbaikan ini antara lain :
1. CRAFT (Computerized Relative Allocation of Facilities Techniques)
CRAFT pertama kali diperkenalkan oleh Amour dan Buffa pada tahun
1963. Tujuan CRAFT adalah meminimasi total biaya transportasi yang merupakan
hasil perkalian antara frekuensi aliran, jarak yang ditempuh dan biaya
pemindahan/satuan jarak.
Data masukan dari CRAFT yang diperlukan :
1. Tata letak awal : jumlah departemen, luas tiap departemen, area tersedia.
2. From To Chart (frekuensi aliran antar departemen)
3. Move Cost Chart (ongkos / unit jarak dari pengangkutan material antar
departemen)
4. Jumlah dan lokasi departemen yang tetap atau tidak ikut dipertukarkan.
CRAFT mulai dengan menentukan pusat departemen pada tata letak awal.
Lalu menghitung jarak antar pusat departemen dan ditempatkan pada peta jarak.
Total biaya transportasi untuk tata letak awal ditetapkan dengan
perkalian
menghitung
input awal data aliran, data ongkos, dan data jarak. Lalu CRAFT
mempertimbangkan pertukaran departemen yang mempunyai luas area yang sama
untuk mendapatkan pengurangan total biaya transportasi. Jenis pertukaran
departemen:
1. Pertukaran antara dua departemen
2. Pertukaran antara tiga departemen
3. Pertukaran dua departemen diikuti pertukaran tiga departemen
4. Pertukaran tiga departemen diikuti pertukaran dua departemen
Dasar algoritma CRAFT adalah menggunakan prosedur Stepest Descent.
Prosedur ini mengevaluasi semua kemungkinan pertukaran lokasi antar pasangan
fasilitas. Pertukaran lokasi yang memberikan pengurangan biaya terbesar akan
dipilih. Prosedur akan berhenti sampai tidak ditemukan lagi pertukaran yang tidak
memberikan pengurangan biaya (DTC) yang positif.
DTC adalah perbedaan biaya total penanganan material dari susunan tata
letak awal dengan setalah dilakukan pertukaran antara sepasang departemen. Jika
biaya
awal adalah TC (a), setelah ada pertukaran departemen i dan j menjadi TC’(a),
rumusnya [6,h.334] :
n
n
i1
i1
n
n
i1
i1
TC(a) Wiu d (a(i), a(u)) Wiv d (a(i), a(v)) Wuv d (a(u), a(v))
v
u
TC(a) Wiu d (a(i), a(v)) Wiv d (a(i), a(u)) Wuv d (a(v), a(u))
v
u
DTC i(a) TC(a) TC ' (a)
j
Bentuk diatas dapat diturunkan menjadi rumus baru, yaitu :
n
DTC uv (a) (Wiu Wiv )d (a(i), a(u)) d (a(i), a(v)) 2Wuv d (a(u), a(v))
i1
Dimana :
DTCuv (a)
Wij
= pengurangan biaya jika lokasi dari u dan v dipertukarkan
= frekuensi aliran antara /fasilitas i dan j atau ekspresi ongkos yang
proporsional konstan dengan jarak antara fasilitas i dan j
d( a(i),a(j) )
= jarak antara lokasi fasilitas i dan j
a
= vektor penugasan fasilitas ke lokasi
a(i)
= letak lokasi dari fasilitas i
Diagram alir prosedur Stepest Descent dapat dilihat pada Gambar 2.5.
Pertukaran yang dilakukan mempunyai syarat – syarat tertentu yang
minimal harus dipenuhi salah satunya, yaitu:
1. Departemen yang dipertukarkan harus mempunyai perbatasan yang sama
2. Departemen yang dipertukarkan harus mempunyai luas yang sama
3. Departemen yang dipertukarkan harus mempunyai kedua perbatasan yang sama
pada ketiga departemen.
2. COFAD (Computerized Facilities Design)
Metode ini pertama kali dikembangkan oleh James A. Tompkins pada tahun
1972. Pada dasarnya COFAD merupakan modifikasi dari CRAFT untuk
mendapatkan kesimpulan yang mendekati kenyataan dengan memperhatikan
semua peralatan penanganan material. Jadi COFAD menggabungkan masalah
tata letak dengan pertimbangan pemilihan sistem penanganan material.
Data masukan yang dibutuhkan COFAD :
1. Pilihan peralatan penanganan material yang sanggup melakukan gerakan
tertentu.
2. Biaya masing – masing peralatan.
3. FTC masing – masing pilihan peralatan.
4. Tata letak awal.
COFAD menggunakan data masukan tersebut untuk menyusun tata letak
dengan biaya penanganan material yang minimum. Secara garis besar, fungsi
iterasi COFAD dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Menentukan tata letak.
2. Memilih system penanganan material.
3. Membagi ongkos sistem penanganan material untuk tiap gerakan / pengangkutan.
Pengembangan algoritma COFAD dimulai dari suatu fasilitas yang disusun menurut tata letak proses dan didalamnya terdapat N
departemen. Pada N departemen terdapat E pilihan tipe peralatan penanganan material yang dapat digunakan untuk melayani aliran
material di antara departemen.