ESTIMASI BIAYA PARAMETRIK BERBASIS ACTIVITY …mmt.its.ac.id/download/SEMNAS/SEMNAS IX/MI/20....

Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi IXProgram Studi MMT-ITS, Surabaya 14 Pebruari 2009

ESTIMASI BIAYA PARAMETRIK BERBASIS ACTIVITY-BASEDCOSTING UNTUK PEMESINAN PRODUK BERBENTUK PRISMATIK

PARAMETRIC COST ESTIMATION USING ACTIVITY BASED COSTING FORPRISMATIC PRODUCT MACHINING

Indah Widiastuti, Subagyo, Janu PardadiJurusan Teknik Mesin dan Industri Universitas Gadjah Mada

Email: [email protected]

ABSTRAK

Penelitian ini mengembangkan suatu model biaya parametrik yang dapatdigunakan untuk melakukan estimasi biaya pada tahap awal pengembangan produkberbentuk prismatik yang dikerjakan dengan proses pemesinan. Tahap awalpengembangan model diawali dengan penentuan biaya berbasis metode Activity-basedcosting (ABC) melalui alokasi biaya-biaya overhead pada beberapa varian produk.Semua sumber daya yang diperlukan dalam proses pemesinan dikelompokkan dalampusat-pusat biaya yang sejenis kemudian ditentukan tarif pusat biaya (cost center rate)-nya. Kebutuhan sumber daya tersebut diperoleh dari laporan keuangan berdasarkanbiaya yang dikeluarkan selama periode waktu tertentu. Biaya aktivitas dihitungberdasarkan jumlah konsumsi dan tarif pusat-pusat biaya yang dibutuhkan masing-masing aktivitas. Dari 9 (sembilan) aktivitas utama pada proses pemesinan,dikembangkan suatu model biaya dengan parameternya adalah pemicu biaya aktivitas(activity cost driver) yang memperhitungkan jumlah produksi dan ukuran batch. Untukmenentukan waktu proses pemesinan sebagai salah satu parameter model, dibuat suatupersamaan matematis berbasis dimensi feature. Feature yang digunakan pada penelitianini diklasifikasikan dalam 4 (empat) kelompok yaitu slot/pocket, hole, drill dan chamferyang kemudian dijadikan sebagai variabel input untuk menghitung waktu pemesinan.Sehingga parameter yang menjadi input persamaan biaya merupakan informasi yangsudah tersedia pada tahap desain, yaitu: jumlah pahat, berat produk, dimensi (ukuran)dan jenis feature produk.

Kata Kunci: estimasi biaya parametrik, activity-based costing, pemesinan, featurebased costing.

ABSTRACT

The study is focuses on a parametric cost model to estimate cost at the early stages ofprismatic product development by machining process. The initial phase of modeldevelopment begins with the determination of cost-based method of Activity-basedcosting (ABC) through the allocation of overhead costs on some variants of the product.All the resources required in the machining process are grouped into cost centers similarrates then determined the cost center (cost center rate) it. Resource requirements arederived from financial statements based on costs incurred during the period of time.Activity cost is calculated based on the amount of consumption and tariff cost centersrequired of each activity. Of the 9 (nine) the main activity in the machining process,developed a cost model with its parameters is the cost driver activity (activity costdriver) that takes into account the amount of production and batch sizes. To determine


ISBN : 978-979-99735-7-3A-20-2

the time of the machining process as one of the parameters of the model, created amathematical equation based feature dimension. Feature used in this study wereclassified into 4 (four) groups of slots / pockets, holes, drill and chamfer are then usedas input variables to calculate the machining time. So that the input parameters into thecost equation is the information already available at the design stage, namely: thenumber of chisels, product weight, dimensions (size) and the type of product features.

Keywords: parametric cost estimation, activity-based costing, machining, feature basedcosting.

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Estimasi biaya merupakan aktivitas kritis yang memberikan informasi pentingdalam pengembangan suatu produk. Kemampuan perusahaan untuk dapat secara akuratmengestimasi biaya-biaya yang diperlukan akan memudahkan perusahaan untukmenentukan fokus perbaikan dalam meningkatkan daya saingnya. Untuk meningkatkandaya saing, perusahaan dituntut untuk meningkatkan kualitas produk dan menciptakanproduk yang inovatif dalam waktu yang singkat dengan tetap konsisten untuk mampumengurangi biaya [Roy et al., 2003, Qian et.al, 2003, Bargelis et.al, 2007 dan Rojo,2007].

Atas dasar itulah terdapat kebutuhan untuk melakukan estimasi biaya pada tahapawal pengembangan produk. Penentuan biaya pada fase konsep desain produkmemungkinkan optimasi desain produk melalui pemilihan alterntif produksi dengantujuan minimasi biaya produksi [Lapinleimu et al 1999 dan Tjitro et al, 2001].Identifikasi faktor-faktor yang berpengaruh terhadap biaya manufaktur seperti material,proses, fixture dan tooling dapat dilakukan untuk membuat keputusan perubahan desainpada waktu yang tepat. Perubahan desain pada tahap produksi biasanya dianggapterlambat untuk mampu menurunkan biaya produksi [Jung, 2002]. Ketersediaanestimasi biaya produksi pada tahap awal pengembangan produk merupakan hal yangsangat penting karena sebagian besar biaya yang akan timbul pada tahap berikutnyaditentukan oleh keputusan yang diambil pada fase desain produk baru. Banyak penulismenyatakan bahwa 70-80% biaya akhir produk ditentukan pada tahap awalpengembangan produk [Duverli ,1999 dalam Ben-Arieh et al, 2003; Roy, 2003].

Permasalahan yang dihadapi dalam estimasi biaya produksi pada pengembanganproduk baru adalah masih terbatasnya informasi yang tersedia pada tahap desain. Padaumumnya, biaya per unit suatu produk jadi dapat dihitung berdasarkan konsumsisumber daya (bahan baku, tenaga kerja, energi, mesin) yang digunakan. Namunidentifikasi penggunaan sumber daya tersebut cukup sulit dilakukan pada tahap awalpengembangan produk [Cavalieri et al, 2004]. Padahal akurasi estimasi biaya sangatdiperlukan untuk meminimisi terjadinya kesalahan yang menyebabkan terjadinya overestimating ataupun under estimating yang dapat menimbulkan kehilangan daya saingdan kerugian finansial bagi perusahaan. Adanya distorsi biaya overhead pada sistemalokasi biaya tradisional yang hanya mempertimbangkan sumber daya langsung sepertijam kerja- menyebabkan estimasi biaya yang kurang akurat [Ben-Arieh, 2003].

Pemesinan merupakan salah satu proses manufaktur yang banyak digunakandalam pengerjaan logam. Hal ini didukung oleh survei yang dilakukan oleh Watson et al


ISBN : 978-979-99735-7-3A-20-3

[2006] pada industri pesawat terbang dan Lapinleimu et al [1999] di Finlandia. Industrimanufaktur di Amerika Serikat mengeluarkan biaya sebesar $60 trilyun dollar per tahununtuk melakukan tahapan proses yang membutuhkan aktivitas pemesinan pada prosesproduksinya [DeGarmo et al, 1988].

Qian, L dan Ben-Arieh [2008] telah mengembangkan model estimasi biaya yangakurat dan cepat untuk proses pemesinan dengan proses turning pada benda kerja yangberbentuk rotasional. Survey yang dilakukan oleh PERA [Jung, 2002] menunjukkanbahwa proses pemesinan yang sering dilakukan adalah turning, milling dan drilling.Sehingga penelitian ini merupakan lanjutan penelitian sebelumnya dengan fokus padapemesinan dengan proses milling dan drilling pada benda kerja berbentuk prismatik.

METODE

Estimasi biaya merupakan suatu metodologi yang digunakan untuk memprediksibiaya suatu aktivitas kerja atau produk [Stewart et al 2005 dalam Roy, 2003].Lapinleimu dan Totterstrom [1999] menghitung biaya pemesinan sebagai perbandinganantara luasan/volume yang dipotong dengan parameter pemesinan yaitu feed (f),kecepatan potong (v) dan kekuatan potong (Pc). Biaya manufaktur yang dihitungsebagai penjumlahan biaya pemesinan dan biaya setup diintegrasikan dengan softwareCAD oleh Ou-Yang dan Lin [1997] untuk memberikan informasi biaya dalam evaluasidesain produk. Model penentuan biaya manufaktur berbasis feature lainnya adalah yangdikembangkan oleh Jung [2002] dengan mengelompokkan feature ke dalam 4 kelas,yaitu rotational, prismatic, slab dan revolving. Dibanding penelitian sebelumnyapenelitian ini memasukkan juga komponen biaya overhead dalam perhitungan biayamanufaktur walaupun perhitungannya hanya berdasarkan perkiraan semata.

Tidak seperti penelitian-penelitian sebelumnya yang hanya menghitung biayapada tahap produksi, Qian dan Ben-Arieh [2008] mengembangkan model estimasi biayaparametrik pada tahapan perancangan dan pengembangan produk berbasis activity-based costing. Namun model estimasi biaya tersebut hanya dikembangkan untuk produkberbentuk rotasional yang dikerjakan dengan proses turning.


ISBN : 978-979-99735-7-3A-20-4

Metode estimasi biaya yang dikembangkan pada penelitian ini merupakan modelbiaya parametrik karena menurut Roy [2003] model tersebut cukup luas digunakan padatahap awal pengambangan produk. Kelebihan utama model estimasi biaya parametrikadalah kemudahannya untuk dilakukan replikasi dan kecepatan proses perhitungannya[Rojo, 2007]. Model biaya tersebut didasarkan pada perhitungan biaya berbasis aktivitasatau dikenal dengan metode activity-based costing (ABC). Metode ABC mampumengalokasikan biaya overhead secara akurat dengan membebankan biaya produkberdasarkan konsumsi sumber daya yang diperlukan pada tiap aktivitas [Gunasekaran etal, 1998 dan Kaebernick et al, 1996].

Penelitian ini terdiri dari tiga tahap utama, yaitu perhitungan biaya prosesdengan metode ABC, pengembangan model parametrik dan pembuatan perangkat lunakpada MS Excel seperti ditunjukkan pada Gambar 1.

HASIL DAN DISKUSI

Identifikasi Aktivitas

Proses pemesinan dimulai dari adanya spesifikasi produk dari pelanggan,pengerjaan produk pada mesin sampai dengan unload benda kerja dan inspeksi.Pemodelan proses pada Gambar 2 menunjukkan adanya 9 (sembilan) aktivitas dalampengembangan produk pemesinan. Dari hasil observasi terhadap aktivitas prosespemesinan bentuk prismatik tersebut, terlihat tidak adanya perbedaan yang signifikan


ISBN : 978-979-99735-7-3A-20-5

dengan aktivitas proses pemesinan dengan bentuk rotasional [Ben-Arieh dan Qian,2003].

Gambar 2. Pemodelan Proses Pemesinan Prismatik

Analisa Biaya Tidak Langsung

Biaya tidak langsung pada studi kasus diperoleh dari Laporan Keuangan bulanJuni – November 2008 merupakan biaya yang tercatat di luar biaya langsung (biayamaterial) yaitu:1) Biaya Tenaga Kerja 2) Biaya Operasional Mesin3) Biaya Alat Bantu 4) Biaya Tooling & Fixturing5) Biaya Administrasi dan Umum 6) Biaya penanganan materialBiaya sumber daya per unit (resource rate), RR, berdasarkan pemicu biayanya dihitungdengan menggunakan persamaan

ii DD

RR tahun1selamadayasumber totalBiaya

(1)

dengan RDi adalah pemicu biaya sumber daya ke-i.

Alokasi Biaya Tidak Langsung pada Pusat Biaya

Tahap selanjutnya adalah membebankan biaya tidak langsung pada pusat-pusatbiaya dengan perhitungan sesuai persamaan (2)

r

iin RRAC

1

(2)

dengan r = jumlah sumber daya tidak langsung yang dibebankan pada pusat biaya ke-n.


ISBN : 978-979-99735-7-3A-20-6

Setelah menghitung biaya total pusat biaya, maka langkah berikutnya adalahmenentukan nilai pusat biaya (cost center rate) ke-n, CCRn, dengan persamaan sebagaiberikut:

n

nn RCD

ACCCR (3)

dengan RCDn = pemicu biaya pada pusat biaya ke-n.

Tabel 1. Pemicu Biaya dan Tarif Pusat Biaya (Cost Center Rate)

No Pusat Biaya Pemicu Biaya Cost Center Rate, CCR(Rp ribu)

1 Programmer CNC Jam Kerja 9,12 Operator Jam Kerja 7,73 Machining Center Jam Kerja 9,84 Tooling Center Jumlah pahat 608,65 Fixturing Center Jumlah Fixture 240,06 Material Handling Center Jumlah Trip 109,2

Pembebanan Biaya pada Aktivitas

Biaya aktivitas ditentukan dengan cara membebankan biaya-biaya pada pusatbiaya yang dikonsumsi oleh masing-masing aktivitas. Tabel 2 menunjukkan penentuanbiaya aktivitas pada produk cetakan (mold) paving bentuk persegi dengan tebal 75 mm.

Tabel 2. Penentuan Tarif Pemicu Biaya Aktivitas

Aktivitas LevelAktivitas

Biaya Aktivitas(Rp ribu)

Pemicu BiayaAktivitas

ACDR(Rp Ribu)

Penawaran harga Product-level 35,1 Biaya tetap 35,14Pengadaanmaterial

Product-level 109,2 Berat produk 1,85

Pembuatanprogram NC

Product-level 4,1 Jumlah pahat 2,05

Set-up mesin Batch-level 12,2 Biaya tetap 12,20Fixturing Product-level 0 Jumlah fixture 240Setup pahat Batch-level 1,2 Jumlah pahat 0,58Setting bendakerja

Unit-level 0,4 Waktu loading 0,13

Pemesinan Unit-level 777,3 Waktu pemesinanJumlah pahat

0,29155,05

Inspeksi Batch-level 2,1 Jumlah dimensi 0,23

Pengembangan Model Biaya Parametrik

Model estimasi biaya ini dikembangkan dengan parameter pemicu biaya yangmempertimbangkan ukuran batch dan berbasis feature geometris produk.

Dengan adanya asumsi bahwa biaya tiap aktivitas proporsional dengan pemicubiayanya maka pemicu biaya (activity driver) menjadi parameter pada model estimasibiaya ini. Penentuan pemicu biaya pada masing-masing aktivitas dilakukan berdasarkan


ISBN : 978-979-99735-7-3A-20-7

hasil wawancara dengan pihak terkait, observasi dan studi literatur. Tabel 2menunjukkan pemicu biaya untuk masing-masing aktivitas.

Hasil observasi dan wawancara dengan pihak terkait menunjukkan bahwalamanya waktu yang diperlukan untuk membuat program CNC sangat tergantung padakompleksitas produk. Ben-Arieh et.al [2003] menggunakan jumlah pahat yangdiperlukan sebagai representasi yang menunjukkan kompleksitas produk. Asumsinyaadalah semakin banyak jumlah pahat yang digunakan menunjukkan semakin tinggitingkat kompleksitas produk, yang berarti semakin besar biaya aktivitas pemrograman.Pemicu biaya untuk aktivitas set up pahat adalah jumlah pahat sedangkan jumlahdimensi dipilih sebagai pemicu biaya aktivitas inspeksi.

Sehingga persamaan matematis penentuan biaya per unit produk, Cj, dapatditentukan sebagai:

Cj = a +

6

1iii xk (4)

Variabel xi adalah pemicu biaya aktivitas ke-i, yaitu:x1 = Berat produk (kg) x2 = Jumlah pahatx3 = Jumlah fixture x4 = Waktu loading (menit)x5 = Waktu pemesinan (menit) x6 = Jumlah dimensi

Sedangkan nilai a dan ki merupakan tarif pemicu biaya aktivitas yang spesifik untuk tiapperusahaan berdasarkan perhitungan biaya dengan prosedur metode ABC yang telahdijelaskan sebelumnya.

Model estimasi biaya yang sesuai untuk studi kasus ini berdasarkan tarif pemicubiaya (ACDR) pada Tabel 4.5 adalah sebagai berikut.

Cj = 47,34 + 1,85x1 + 157,68x2 + 240x3 + 0,13x4 + 0,29x5 + 0,23x6 (5)

Ukuran batch akan sangat mempengaruhi biaya produk per unit karena biayaproduksi dibagi rata dengan jumlah produk yang diproduksi dalam satu batch. Biayaproduksi total terdiri dari biaya tetap untuk satu kali produksi (berkaitan denganaktivitas yang termasuk product level), biaya tetap untuk tiap batch (berkaitan denganaktivitas yang termasuk batch level) dan biaya variabel (berkaitan dengan aktivitas yangtermasuk unit level). Jika N = jumlah total produk, n = ukuran batch dan t = umur pahat,maka biaya total produksi, CT dapat ditentukan sebagai:

CT = Σ(Aktivitas product level) +

n

NINT Σ(Aktivitas batch level) + NΣ (Aktivitas unit level)

=

3

133

2

122

3

111

jjj

jjj

jjj xkNxkb

n

NINTxka (6)

dengan:x11 = berat produk x12 = x22 = x33 = jumlah pahatx13 = jumlah fixture x21 = jumlah dimensix31 = waktu loading x32 = waktu pemesinan

Dengan mempertimbangkan umur pahat, maka jumlah pahat yang digunakan dapatdinyatakan sebagai:

pahatjenisjumlah

1

32332212

i it

NXINTXXX (7)

dengan ti adalah umur pahat untuk suatu pahat i tertentu.


ISBN : 978-979-99735-7-3A-20-8

Total waktu pemesinan untuk tiap unit produk, Tm, merupakan penjumlahan dari waktupemesinan setiap feature yaitu:

Tm = ΣTt + Twt + Σfeaturejumlah + Tc

= pTt + Twt + ΣTmill + ΣTdrill + ΣTchamfer (8)dengan

Tm = total waktu pemesinan (menit)p = jumlah pahatTt = waktu penggantian pahat (detik)Twt = waktu pergantian posisi pencekaman benda kerja (detik)Tc = waktu pemotongan (menit)

Waktu penggantian pahat ditentukan berdasarkan Ostwald [1992] dalam Jung[2002] yaitu sebesar 8 detik untuk machining center. Sedangkan waktu pergantianposisi pencekaman benda kerja ditentukan dari eksperimen Lapinleimu [1999] terhadapbeberapa ukuran benda kerja pada machining center Makino A55 yang dinyatakansebagai:

Twt = (13,4 + 0,05LL)m (9)dimana LL adalah panjang benda kerja dalam satuan mm.Waktu pemotongan untuk tiap jenis feature dapat dinyatakan sebagai

Tmill = Tdrill = Tchamfer =MRR

V(10)

denganV = Volume material yang terpotong (mm3)MRR = laju terbentuknya geram/metal removal rate (mm3/menit)m = jumlah pergantian posisi pencekaman benda kerja

Sehingga persamaan (8) dapat dituliskan sebagai berikut:

Tm =

l

i

n

i c

CZCY

d

L

ij

i

k

i W

DHD

m

zyxLL

i

ii

i

iH

ii

i

iii

k

LL

k

i

Z

LLL

k

LLLmp

1 1

2

1

1 16005.04.138

(11)

dengan konstanta untuk tiap feature adalah

km = ap.w. Vf kh =fpva

kd = Vf kc = ap2.Vf

Kecepatan pemakanan, Vf, dapat dinyatakan sebagai Vf =D

fnVc

. Dimana ap, w, Vc dan f

merupakan parameter yang ditentukan berdasarkan jenis material produk, jenis materialpahat, diameter pahat dan akurasi pengerjaan (roughing atau finishing).

Gambar 3. Perbandingan Waktu Pemesinan Aktual dan Estimasi


ISBN : 978-979-99735-7-3A-20-9

Untuk menguji validitas model estimasi waktu pemesinan pada persamaan (11)di atas, dilakukan perbandingan dengan waktu pemesinan aktual dari 20 produk yangdiambil dari dua unit produksi di Solo dan Sragen. Gambar 3a menunjukkanperbandingan antara waktu pemesinan aktual dan hasil estimasi sedangkan Gambar 3bmemperlihatkan grafik PE (Percentage Error) antar keduanya dengan MAPE (MeanPercentage Error) sebesar 17,15%. Dari Gambar 3 dan uji hipotesis perbandinganberpasangan, estimasi waktu pemesinan dengan model matematika pada persamaan (11)dinyatakan valid dan dapat digunakan untuk memprediksi waktu pemesinan untukproduk berbentuk prismatik

KESIMPULAN

Persamaan parametrik yang dapat digunakan dalam memperkirakan biaya perunit produk dapat dinyatakan sebagai

CP =

3

133

2

122

3

111

jjj

jjj

jjj xkNxkb

n

NINTxka

dengan nilai masing-masing variabel merupakan informasi yang sudah tersedia padatahap awal pengembangan produk.

DAFTAR PUSTAKA

Bargelis, A dan Rimasauskas, M. 2007. Cost Forecasting Model for Order-Based SheetMetalworking. Proc. IMechE Vol. 221 Part C: J. Mechanical Engineering Science: 55-65.

Roy, Rajkumar. 2003. Cost Engineering: Why, What and How. Cranfield University

Lapinleimu, Ilka dan Totterstrom, Jaakko. 1999. Modeling of Machining Cost. TampereUniversity of Technology.

Tjitro, S., Firdaus dan Duskiardi. 2001. E-Technology Sebuah Fenomena Integrasi InformasiTeknologi dengan Product Design and Manufacturing. Jurnal Teknik Mesin Vol. 3 No 2: 77 – 84.

Jung, Yong-Jun. 2002. Manufacturing Cost Estimation of Machined Parts Based onManufacturing Features. Journal of Intelligent Manufacturing 13: 227 – 238.

Ben-Arieh, David dan Qian, Li. 2003. Activity-based Cost Management for Design danDevelopment Stage. Int. J. Production Economics 83: 169 – 183.

Ben-Arieh, David dan Qian, Li. 2008.Parametric Cost Estimation Based on Activity-basedCosting: A Case Study for Design & Development of Rotational Parts. Int. J.Production Economics 83: 169 – 183.

Rojo, F. J. Romero. 2007. Cost Estimating Process Improvement within a ManufacturingEnvironment. MSc Thesis. School of Applied Science Cranfield University.

Aderoba, Adeyemi. 1997. A Generalized Cost-Estimation Model for Job Shops. Int. J.Production Economics 53: 257 – 263.

Tornberg, K., Jamsen, M. dan Paranko, J. 2002. Activity-based Costing and Process Modelingfor Cost-conscious Product Design: A Cased Study in a Manufacturing Company. Int.J. Production Economics 79: 75-82.

Caputo, A.C. dan Pelagagge, M. Parametric and Neural Methods for Cost Estimation ofProcess Vessels. Int. J. Production Economics 112: 934-954.


ISBN : 978-979-99735-7-3A-20-10

Hilton, R.W., Maher, M.W. dan Selto, F.H. 2006. Cost Management: Strategies for BusinessDecisions. 3rd edition. Mc-GrawHill Irwin.

Ou-Yang, C. dan Lin, T.S. 1997. Developing an Integrated Framework for Feature-based EarlyManufacturing Cost Estimation. The Int. Journal of Advanced ManufacturingTechnology 13: 618-629.

Kaebernick, H., Farmer, L.E. dan Mozar, S. 1996. Concurrent Product and Process Design.The University of New South Wales.

ESTIMASI BIAYA PARAMETRIK BERBASIS ACTIVITY …mmt.its.ac.id/download/SEMNAS/SEMNAS IX/MI/20....

Documents

Transcript of ESTIMASI BIAYA PARAMETRIK BERBASIS ACTIVITY …mmt.its.ac.id/download/SEMNAS/SEMNAS IX/MI/20....