Perencanaan dan Pengendalian Produksi

  Hasil Pembelajaran

• Umum

  Perencanaan dan Pengendalian Produksi

   Mahasiswa mampu menerapkan model matematik, heuristik dan teknik statistik untuk menganalisis dan merancang suatu sistem perencanaan dan pengendalian produksi

  Keseimbangan Lintasan Perakitan

• Khusus

   Memahami konsep keseimbangan lintasan

  2 Various Objects Exploded Assembly

• Part: is composed of a single material and is an individual part of the pro
• Component: ranges from a part to a combination of parts which

  are included in the product

• Building block: a composite part of the product which because of assembly requirements represents a sub-asse
• Base component: a (larger) component onto which others are

  assembled

• Formless material: e.g. viscose components such as glue, paint, liq
• Sub-assembly: one component is assembled with another

  component, a base component or building block

• Final assembly: describes the construction of a building block or the finished product

5 Assembly Example

  6 The assembly of a joint The concept of sub and final assembly Step by step assembly An integrated approach Fabrication/Assembly Line

  9

  10 Fabrication/Assembly Line Contoh Lintasan Perakitan

• •

  A production/fabrication line builds components on a series of machines
>

•

An assembly line puts the fabricated parts together at a series of workstat
• Both are repetitive processes and in both cases, the line must be

  balanced

• Fabrication lines tend to be machine-paced and require

  mechanical and engineering changes to facilitate balancing

• Assembly lines tend to be paced by work tasks assigned to

  individuals or workstations

• •

  Assembly lines therefore can be balanced by moving task form one individual or workstation to another. In this manner, the amount of time required by each individual or workstation is equalized
• Assembly line is a production line in which material moves continuously at a uniform average rate through a sequence of workstations where assembly work is performed

• Assembly accounts for between 40-60% of the total production time
>Down time of an assembly line costs a major car manufacturer $98,000 per mi
• Line balancing is usually done to minimize imbalance between
• Problems in assembly lines: balancing the workstations and

  individual/machine/workstation while meeting a required output from the line

  keeping the assembly line in continuous production

13 Assembly Line Balancing

  14 Keseimbangan Lintasan Perakitan 45 detik 60 detik 30 detik Tidak seimbang: kesibukan di satu stasiun dan menganggur di stasiun yang lain, tidak efisien, dan WIP tinggi

  Simple Assembly Line Balancing (1) Waktu Siklus C Dtentukan

• Produksi masal dari satu jenis produk
• Lintasan paced dengan waktu siklus yang pasti
• Waktu operasi deterministik
• Tata letak lintasan serial dengan sejumlah stasiun (satu sisi)
• Semua stasiun dilengkapi oleh peralatan dan pekerja yang sebanding
• Bertujuan memaksimalkan efisiensi operasi lintasan
• SALBP-1 meminimasi jumlah stasiun dengan waktu siklus tertentu
• SALBP-2 meminimasi waktu siklus dengan jumlah stasiun ditentukan
• SALBP-F adalah masalah kelayakan apakah terdapat keseimbangan lintasan untuk sejumlah stasiun dan waktu siklus yang telah ditentukan
• SALBP-E adalah masalah yang paling umum dimana efisiensi operasi lintasan dimaksimalkan dengan secara simultan meminimasi jumlah stasiun dan waktu siklus Terdapat beberapa versi SALBP yang muncul berdasarkan tujuan pemecahan masalahnya:

  Diminimasi SALBP-F SALBP-2

  Ju ml a h

  St a si u n

  Dtentukan Diminimasi

  Karakteristik SALBP: Simple Assembly Line Balancing (2)

SALBP-1 SALBP-E

  Definitions(1) Definitions(2)

  Assembled product: the product that passes through a sequence

  Cycle time (CT): the time between the completion of

  of workstations where tasks are performed on the product until it

  2 successive assemblies, assumed constant for all

  is completed at the final workstation. The throughput of the

  assemblies for a given conveyor speed. Conveyors are

  assembly line is measured by the number of assembled products

  the key material movers in most assembly lines: belt,

  per unit time

  chain, overhead, pneumatic, and screw conveyors

• Work element: a part of the total work content in an assembly

  T= production time available per day process.

  T

  d= demand per day or production per day

  CT

  N: The total number of work elements required to complete the

  d Station time (ST): the sum of the times of work

  assembly elements that are performed at the same workstation.

• i: the work element number in the process (1 i N)

ST CT

  Workstation (WS): a location on the assembly line where a work

  Delay/idle time of a workstation: the difference element or elements are performed on the product. between the cycle time (CT) and the station time (ST).

• K denotes the minimum number of workstations, K 1

  D=CT-ST

  17

  18 Definitions(3) Precedence Diagram

• 1

  The number of work stations _m

  3

  4

  6

  5 t _{i i 1}

  m= the number of elements

  8 K

  2 CT t i = the time for element i

  7

• Precedence diagram: a diagram that describes the ordering in which work elements should be performed.

  It shows that some jobs cannot be performed unless their predecessors are completed. The layout of workstations along the assembly line depends on the precedence diagram

• Perfect balance means to combine the elements of work to be done in such a manner that at each station the sum of the elemental times just equals the cycle time (D=CT-S
• SI is expressed as
• Restrictions in designing an assembly line:

ST ST SI

• Line efficiency (LE): the ratio of total station time to the cycle
• Smoothness index (SI): an index to indicate the relative

21 Definitions(4)

• Diketahui precedence diagram berikut:

  10

  5

  1

  2

  6

  3

  5

  4

  11

  4

  4

  6

  Gambarkan precedence diagram. Bagi elemen- elemen kerja dalam diagram tersebut ke dalam kolom-kolom. Kolom I adalah elemen-elemen kerja yang tidak memiliki elemen kerja pendahulu (predecessor). Kolom II adalah elemen-elemen kerja dengan elemen kerja pendahulu di Kolom I. Kolom

  III adalah elemen-elemen kerja dengan elemen kerja pendahulu di Kolom II, dan seterusnya.

  3

  8

  12

  ) ( ^K _{i i}

  time multiplied by the number of workstations STi =the time for station i

  smoothness of a given assembly line balance. A smoothness index of zero indicates a perfect balance

  % 100 ) )( ( ¹ x CT K

  ST LE ^{K i i}

  22 Definitions(5)

   Precedence relationship  The number of workstations cannot be greater than the number of work elements (operations). The minimum number of workstations is 1. (1 i N)  The cycle time is greater than or equal to the maximum time of any station time and of the time of any work element ti. The station time should not be exceed the cycle time. ti STi CT ^{2 1 max}

  Contoh 1

  7

  1

  4

  5

  2

  3

7 Kilbridge-Weston Heuristic(1) 1.

  6

  9

  

Kilbridge-Weston Heuristic(2) Kilbridge-Weston Heuristic(3)

  Tentukan waktu siklus (CT) dari bilangan prima waktu total 2. _{m t i} elemen kerja , dan tentukan jumlah stasiun kerja _{i 1}

  3

  4

  2

  6 _{m m}

  t i

  2

  3

  7

  8 _{i 1 = 50 t i}

  K _{i 1} CT

  5

  5

  1

  7 Bilangan prima untuk 50 adalah 2 x 5 x 5, sehingga alternatif

  1

  6

  9

  12 waktu siklus adalah: 2, 5, 10, 25 dan 50.

  Alternatif waktu siklus mana yang tidak mungkin?

  3

  6

  4

  4 CT=2 dan CT=5 Kenapa?

  4

  5

  11

  10 Karena syarat: 7 CT 50

  I II

  III

  IV V

  VI VII Bila dipilih CT=10, maka jumlah stasiun kerja minimum adalah 50/10 = 5

  25

  26 Kilbridge-Weston Heuristic(4) Kilbridge-Weston Heuristic(5) Tempatkan elemen-elemen kerja ke stasiun kerja 3.

  Salah satu solusi feasible untuk Contoh 1 adalah: sedemikian sehingga total waktu elemen kerja tidak

  Work Station Elemen Waktu stasiun (ST)

  melebihi waktu siklus. Hapus elemen kerja yang

  I

  1

  5

  sudah ditempatkan dari daftar elemen kerja Bila penempatan suatu elemen kerja mengakibatkan

  II 2 dan 4

  6 4.

  total waktu elemen kerja melebihi waktu siklus maka

  III 3 dan 5

  10

  elemen kerja tersebut ditempatkan di stasiun kerja

  IV

  6

  5

  berikutnya

  V 7, 9, dan 10

  7

5. Ulangi Langkah 3 dan 4 sampai seluruh elemen kerja

  VI 8 dan 11

  10

  ditempatkan

  VII

  12

  7 Kilbridge-Weston Heuristic(6) Kilbridge-Weston Heuristic(7)

  Untuk menjalankan Langkah 3 pada Metoda Kilbridge-Weston, Elemen 4 kemudian ditempatkan di Stasiun 2. Lanjutkan langkah hitung jumlah elemen kerja pendahulu untuk setiap elemen. ini untuk elemen dengan jumlah pendahulu terkecil berikutnya Elemen dengan jumlah pendahulu terkecil ditempatkan terlebih sampai seluruh elemen ditempatkan. dahulu.

  Stasiun Elemen ST CT-ST Tempatkan Elemen 1 di Stasiun

  Elemen Jumlah Elemen Jumlah I 1 dan 2

  8

  2 1, kemudian Elemen 2 atau 4.

  II 4 dan 5

  9

  1

  1

  7

  6

  2

  1

  8

  7 Bila dipilih Elemen 2 maka

  III 3 dan 6

  9

  1 LE= 50/(6x10)

  3

  2

  9

  6 IV 7, 9 dan 10

  7

  3 jumlah total waktu elemen

  V 8 dan 11

  10

  4

  1

  10

  6 adalah 8. Elemen 4 tidak bisa

  = 83,3%

  5

  2

  11

  7 VI

  12

  7

  3 ditempatkan ke Stasiun 1 karena

  SI=

  6

  5

  12

  11 akan menyebabkan total waktu

  24 elemen 11, yang melebihi CT

  =4,89

  29

  30 Kilbridge-Weston Heuristic(8) Metoda Helgeson-Birnie(1)

• Dengan coba-coba dapat diperoleh alternatif berikut: Metoda ini disebut juga Teknik Bobot Pos
• Gambarkan precedence diagram.

  Stasiun Elemen ST CT-ST

  1. Hitung bobot posisi setiap elemen kerja. Bobot posisi suatu

  I 1 dan 2

  8

  1

  elemen adalah jumlah waktu elemen-elemen pada rantai

  II 4 dan 5

  9

  terpanjang mulai elemen tersebut sampai elemen terakhir

  III 3 dan 6

  9

  2. Urut elemen-elemen menurut bobot posisi dari besar ke kecil

  IV 7 dan 8

  8

  1

  3. Tempatkan elemen kerja dengan bobot terbesar pada stasiun

  V 10 dan 11

  8

  1

  kerja sepanjang tidak melanggar hubungan precedence dan

  VI 9 dan 12

  8

  1

  waktu stasiun tidak melebihi waktu siklus

  4. Ulangi Langkah 3 sampai seluruh elemen ditempatkan LE= 50/(6x9) = 92,6% SI = =2

  4

• Contoh: perhitungan bobot Elemen 6 adalah: Max{(5+2+6+7), (5+1+7), (5+4+4+7)}= 20 Elemen Jumlah Elemen Jumlah
• Hasil pengurutan menurut bobot posisi dari besar ke kecil Elemen Jumlah Elemen Jumlah

  12

  8

  13

  5

  25

  11

  11

  3

  24

  9

  8

  6

  20

  7 Metoda Helgeson-Birnie(4) Solusi dari metoda ini Stasiun Elemen ST CT-ST

  1

  I 1 dan 4

  8

  2 II 2 dan 5

  9

  1 III 3 dan 6

  9

  1 IV 7 dan 10

  6

  4 V 8 dan 11

  10 VI 9 dan 12

  8

  2 LE= 50/(6x10) = 83,3%

  SI = =5,09

  27

  2

  15

  5

  34

  7

  15

  2

  27

  8

  13

  3 24 9 8

  4

  29

  10

  15

  25

  10

  11

  11

  6

  20

  12

  7

  34 Metoda Helgeson-Birnie(3)

  1

  34

  7

  15

  4

  29

33 Metoda Helgeson-Birnie(2)

26 Mathematical model(1)

  _M Model Matematika (2) Mathematical model(2)

  Minimasi Z f _{L 1 j 1 j j} X cC ( .1) _{j E 1} X 1, i = 1,2,...N. ( .2) _{ij k}

  X _{L L a b qk pi i 1} X , q W p P ( .3) _{k q i E a j E b L L a b} i ( X ) j ( _{ai bj} X ) 1 ( .4) _{i E j E k a b} i ( X ) j ( _{ai bj} X ) ( .5) _{j 1} X k X 0, k , _{j k} 1 , 2 ,... M ( .6)

  X W X , j ( .7) _{i W i ij j j} = 1,2,…M _{i W i} T X C 0, j ( .8) _{i ij}

  37

  38 Mathematical model(3)

• Fungsi tujuan meminimasi ongkos/beban jumlah stasiun kerja dan waktu siklus. Pembatas: pembatas penempatan untuk memastikan bahwa setiap operasi perakitan dikerjakan tepat pada satu stasiun. Pembatas precedence merepresentasikan pembatas precedence yang memastikan bahwa tidak ada operasi perakitan yang dikerjakan pada stasiun yang lebih awal daripada operasi pendahulunya. Pembatas zona atau , secara berurutan adalah apabila operasi-operasi tertentu tidak boleh dikerjakan pada stasiun kerja yang sama, dan apabila operasi-operasi tertentu harus dikerjakan pada stasiun yang sama. Pembatas urutan stasiun kerja , membatasi agar stasiun kerja yang digunakan berurutan dalam penomoran. Pembatas stasiun kerja membatasi hanya stasiun yang berisi minimal satu operasi perakitan yang digunakan dan pembatas waktu siklus sebagai jumlah terbesar waktu konten suatu stasiun kerja.

41 Mathematical model(4)

  42 Mathematical model(5) Mathematical model(6)

  Mathematical model(7)

45 Mathematical model(8)

  46 Mathematical model(9) Mathematical model(10) Mathematical model(11)