Kuliah 9 - Line Balancing

12/20/2010

1

Line Balancing

Kuliah 9

LSiPro – FT Untirta

Muhammad Adha Ilhami


Tujuan Pembelajaran

• Mahasiswa mampu memahami konsep &

tujuan keseimbangan lintasan

• Mahasiswa mampu melakukan perhitungan

dan perencanaan keseimbangan lintasan

produksi.


12/20/2010

2

Konsep Dasar Keseimbangan Lintasan


• Keseimbangan sempurna adalah menyatukan

elemen pekerjaan yang akan dilakukan ke

dalam stasiun kerja dimana jumlah waktu

prosesnya sama dengan waktu siklus produksi.

Hubungan Line Balancing dan

Aggregate Plan


• Perlu dipahami bahwa merupakan dasar utamasebelum dilakukannya penjadwalan produksi.

• Bahwa jelas cycle time adalah fungsi dari banyakvariabel, seperti tingkat produksi, kecepatan konveyor, jarak antar stasiun, dan tentu saja jumlah stasiun kerja.

• Juga diketahui pula bahwa tingkat produksi dihasilkandari rencana agregat, sementara rencana agregattergantung pada permintaan, persediaan, dankapasitas yang tersedia.

• Oleh karenanya perancangan lini produksi (perakitankhususnya) adalah permasalahan yang kompleks.

12/20/2010

3

Line efficiency / Efisiensi Lintasan


• Efisiensi lintasan produksi adalah rasio

perbandingan waktu total stasiun kerja

terhadap waktu siklus dikalikan dengan

jumlah stasiun kerja.

Keterangan:

LE : Line Efficiency

ST : Station Time

K : Number of Work Station

CT : Cycle Time

Smoothness Index


• Smoothness Index (SI) adalah indeks yang mengindikasikan seberapa seimbang suatulintasan produksi. Nilai SI = 0 adalah nilaikeseimbangan lintasan yang sempurna.

12/20/2010

4

Batasan Dalam Lintasan Produksi

• Precedence relationship, dimana adanyahubungan urutan proses menyebabkanpenggabungan satu stasiun kerja denganstasiun kerja lain menjadi terbatas.

• Jumlah stasiun kerja tidak bisa lebih besar darijumlah operasi (elemen pekerjaan), jumlahstasiun kerja minimum adalah 1.

• Waktu siklus lebih besar atau sama denganmaksimum waktu stasiun kerja.


Performansi Lintasan Produksi &

Notasi

• Line Efficiency : Efisiensi Lintasan

LE : Line Efficiency

STi : Station Time, waktu stasiun kerja i

K : Jumlah stasiun kerja

CT : Cycle Time, waktu siklus produksi

• Smoothness Index :

STmax : Maximum Station Time


12/20/2010

5

Menentukan Jumlah Stasiun Kerja

• Jumlah Stasiun Kerja akan sangat tergantung pada:

1. Waktu proses (baku) dari elemen kerjanya.

2. Demand dalam periode waktu perencanaan

3. Periode waktu (kapasitas waktu) yang tersedia untukmemproduksi demand yang ada.

4. Waktu proses elemen terbesar (bottleneck)

• Jumlah stasiun kerja dapat dihitung dengan menggunakanrumus berikut:

Ti : waktu proses/baku elemen kerja i


Permasalahan Waktu Siklus Lintasan

• Waktu siklus lintasan pada prinsipnya tergantung dari waktustasiun kerja terbesar (bottleneck), karenanya waktu siklus iniyang dijadikan dasar untuk menentukan kapasitas produksitersedia dari suatu lini produksi.


A=2’ A=5’ A=10’ A=3’ A=8’

Dengan lintasan seperti di atas maka kapasitas tersedia adalah 10

menit/unit atau jika terdapat 8 jam kerja/hari (480 menit/hari) maka

kapasitas tersedia adalah 480/10 = 48 unit/hari.

Berbeda halnya jika diketahui ada demand sebanyak 32 unit/hari, maka

waktu siklus yang dibutuhkan adalah 480/32 = 15 menit/unit.

12/20/2010

6

Contoh Efisiensi Lintasan &

Smoothness Index


A=2’ A=5’ A=10’ A=3’ A=8’

Dengan lintasan seperti di atas maka efisiensi lintasan adalah:

LE = (2 + 5 + 10 + 3 + 8) / (5 x 15) = 28/160 = 17,5%

Sementara smoothness index lintasan adalah:

STmax = 10 dan K = 5 maka

STmax – ST1 = 10 – 2 = 8 � (STmax – ST1)2 = 64

STmax – ST2 = 10 – 5 = 5 � (STmax – ST2)2 = 25

STmax – ST3 = 10 – 10 = 0 � (STmax – ST3)2 = 0

STmax – ST4 = 10 – 3 = 7 � (STmax – ST4)2 = 49

STmax – ST5 = 10 – 8 = 2 � (STmax – ST5)2 = 64

202

SI = (202)^(1/2) = 14,21

Metode Line Balancing

1. Kilbridge-Weston Heuristic (Region Approach Method)

2. Helgeson-Birnie (Rank Position Weight Method)

3. Pendekatan Matematik


12/20/2010

7

A. Kilbridge-Weston

1. Gambar precedence, dan bagi ke dalam kolom-kolom, dimanakolom I adalah operasi tanpa pendahulu (predecessor), kolom II adalah operasi dengan predecessor operasi di kolom I, dst.

2. Tentukan Waktu Siklus (CT) dari bilangan prima waktu total elemen kerja dan tentukan jumlah stasiun kerja.

3. Tempatkan elemen-elemen kerja ke stasiun kerja sedemikiansehingga total waktu elemen kerja tidak melebihi waktu siklus. Hapus elemen kerja yang sudah ditempatkan dari daftar elemenkerja

4. Bila penempatan suatu elemen kerja mengakibatkan total waktuelemen kerja melebihi waktu siklus maka elemen kerja tersebutditempatkan di stasiun kerja berikutnya.

5. Ulangi langkah 3 dan 4 sampai seluruh elemen kerja ditempatkan.


Kilb

ridg

e-W

esto

n


Precedence

Graph & Bagi dalam region

Penentuan

Cycle Time

Posisikan

Stasiun Kerja

Cek

Waktu stasiun

kerja

Seluruh

elemen kerja

diposisikan?

over

Belum

Hitung

LE & SI

Cari Alternatif

Berikutnya

Pilih Lintasan

Terbaik

CukupYa

12/20/2010

8

Menentukan Jumlah Stasiun Kerja

� Fungsi penentuan jumlah stasiun kerja:

� Contoh Perhitungan:

Diketahui precendence diagram:


1. Pembagian kolom precedence diagram:

2. Tentukan waktu siklus:

= 50

Bilangan prima untuk 50 adalah 2 x 5 x 5, sehingga alternatif waktu siklus yang mungkin adalah 2, 5, 10, 25, dan 50

Contoh Perhitungan K-W


12/20/2010

9


Waktu siklus yang tidak mungkin adalah 2

dan 5, karena nilainya di luar dari 7 ≤ CT ≤ 50

Nilai 7 diperoleh dari waktu proses elemen

kerja terbesar. Sementara CT diperoleh

melalui perhitungan kebutuhan waktu siklus.

Jika dipilih CT = 10, maka jumlah stasiun kerja

minimum adalah

= 50/10 = 5 stasiun kerja



Kondisi Stasiun Kerja awal yaitu berjumlah 7

stasiun kerja


12/20/2010

10

Contoh Perhitungan K-W3. Penempatan elemen kerja.

Untuk menjalankan langkah 3, perlu dihitung jumlahelemen pendahulu dari setiap elemen pekerjaan. Elemendengan jumlah elemen pendahulu lebih kecildikelompokan lebih dahulu.


Elemen

(waktu)

Jumlah

Predecessor

Elemen

(waktu)

Jumlah

Predecessor

1 (5) 0 7 (2) 6

2 (3) 1 9 (1) 6

4 (3) 1 10 (4) 6

3 (4) 2 8 (6) 7

5 (6) 2 11 (4) 7

6 (5) 5 12 (7) 11

Contoh Perhitungan K-W4. Perbaiki penempatan elemen dalam stasiun

kerja.

Penempatan dilakukan secara trial & error. Diketahui jumlah minimal stasiun kerja adalah 5, maka pengelompokan elemen kerja harusmenghasilkan minimal 5 stasiun kerja.

Berikut prosedur penggabungan elemen:

Elemen 1 dapat digabungkan dengan 2 di sta I, namun elemen 4 tidak bisa ikut bergabung karenamenyebabkan waktu stasiun (ST) > CT (10).

Elemen 4 & 5 dapat digabungkan ke stasiun II, namun elemen 3 tidak bisa diikutkan karena akanmenyebabkan ST (=13) > CT (10)


Stasiun Elemen ST

I 1 & 2 8

II 4 & 5 9

III 3 & 6 9

IV 7, 9 & 10 7

V 8 & 11 10

VI 12 7

12/20/2010

11

Hitung Efisiensi & Smoothness Index


Stasiun Elemen ST CT – ST (ST-ST)^2

I 1 & 2 8 2 4

II 4 & 5 9 1 1

III 3 & 6 9 1 1

IV 7, 9 & 10 7 3 9

V 8 & 11 10 0 0

VI 12 7 3 9

50 24

LE = (50 x 100%)/(6 x 10) = 83,33%

SI = (24)^(1/2) = 4,899

Ulangi langkah 3 & 4, hitung LE & SI,

bandingkan LE & SI, pilih penggabungan

berdasarkan LE & SI terbaik.

Alternatif Lain yang Diperoleh


LE = (50 x 100%)/(6 x 9) = 92,59%

SI = (4)^(1/2) = 2

LE yang dihasilkan lebih besar, ini menunjukkan efisiensi lintasan lebih baik

dibandingkan alternatif sebelumnya.

SI yang dihasilkan lebih kecil, ini menunjukkan kerataan (keseimbangan)

lintasan lebih baik (deviasi antar stasiun kerja kecil).

12/20/2010

12

B. Metode Helgeson-Birnie (Rank

Position Weight)


Disebut juga sebagai Teknik Bobot Posisi, dimana langkah-

langkahnya adalah:

1. Hitung bobot posisi setiap elemen kerja. Bobot posisi

dihitung dengan menjumlahkan waktu elemen-elemen

pada rantai terpanjang mulai elemen tersebut sampai

elemen terakhir.

2. Urutkan elemen-elemen menurut bobot posisi dari besar

ke kecil.

3. Tempatkan elemen kerja dengan bobot terbesar pada

stasiun kerja sepanjang tidak melanggar hubungan

precedence dan waktu stasiun tidak melebihi waktu siklus.

4. Ulangi langkah 3 sampai seluruh elemen ditempatkan.

He

lge

son

& B

irnie


Hitung Bobot Posisi Elemen

Urutkan elemen berdasarkan

bobotnya (ascending)

Tempatkan elemen dalam

stasiun kerja

Cek

Waktu stasiun

kerja

Seluruh

elemen kerja

diposisikan?

over

Belum

Hitung

LE & SISTOP

12/20/2010

13

Contoh Perhitungan H-B1. Hitung Bobot Posisi

2. Urutkan Berdasarkan Bobotnya

Contoh menghitung bobot elemen 1

Bobot 1 = Max {(5 + 3 + 4 + 5 + 2 + 6 + 7), (5 + 3 + 4 + 5 + 1 + 7), (5 + 3 + 4 + 5 + 4 + 4 + 7), (5 + 3 + 6 + 5 + 2 + 6 + 7), (5 + 3 + 6 + 5 + 1 + 7), (5 + 3 + 6 + 5 + 4 + 4 + 7) } = Max {32, 25, 32, 34, 27, 34} = 34


Elemen

(waktu)

Bobot Elemen

(waktu)

Bobot

1 (5) 34 7 (2) 15

4 (3) 29 10 (4) 15

2 (3) 27 8 (6) 13

5 (6) 25 11 (4) 11

3 (4) 24 9 (1) 8

6 (5) 20 12 (7) 7

Contoh Perhitungan H-B

3. Tempatkan elemen kerja pada stasiun kerjaberdasarkan urutan bobotnya, lalu buat stasiunbaru jika ST melampaui CT.


Stasiun Elemen ST CT – ST (ST-ST)^2

I 1 & 4 8 2 4

II 2 & 5 9 1 1

III 3 & 6 9 1 1

IV 7 & 10 6 4 16

V 8 & 11 10 0 0

VI 9 &12 8 2 4

50 26

LE = (50 x 100%)/(6 x 10)

= 83,33%

SI = (26)^(1/2) = 5,09

12/20/2010

14

C. Pendekatan Matematik

Pendekatan matematika akan dijabarkan jika

ada yang tertarik mengerjakan tugas akhir

dengan topik line balancing.

Dasar ilmu yang diterapkan adalah pemodelan

sistem plus operational research.


Tugas

1. Lakukan penyeimbangan lintasan dengan metodaRPW dan RA untuk kasus dengan precedence sebagaiberikut. Diketahui perusahaan bekerja selama 1 shift (8 jam) / hari, dan terdapat demand sebesar 60 unit/hari. (20%)

2. Lakukan analisa mana lintasan terbaik, berikanpenjelasan dengan memberikan kelebihan dari salahsatu metode line balancing. (80%)


1(2)2(8)

3(5)

4(4)

5(6)

7(3)

8(2)

9(1)

6(5)

Kuliah 9 - Line Balancing

Documents

Transcript of Kuliah 9 - Line Balancing