Upload
others
View
11
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
i
OPTIMASI PERENCANAAN LAYOUT PRODUKSI PEMBUATAN HOIKEN
BOILER CAP. 5000 KG/H DENGAN CRAFT ALGORITHM DAN SIMULASI
SKRIPSI
KONSENTRASI REKAYASA SISTEM INDUSTRI
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Disusun oleh:
EGAR ASTRI DEWI
NIM. 105060700111077-67
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI
MALANG
2014
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
OPTIMASI PERENCANAAN LAYOUT PRODUKSI PEMBUATAN HOIKEN
BOILER CAP. 5000 KG/H DENGAN CRAFT ALGORITHM DAN SIMULASI
SKRIPSI
KONSENTRASI REKAYASA SISTEM INDUSTRI
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Disusun oleh :
EGAR ASTRI DEWI
NIM. 105060700111077-67
Telah diperiksa dan disetujui oleh:
Dosen Pembimbing I
Sugiono, ST., MT., Ph.D.
NIP. 19780114 200501 1 001
Dosen Pembimbing II
Ratih Ardia Sari, ST., MT.
NIP. 19851017 201012 2 003
iii
LEMBAR PENGESAHAN
OPTIMASI PERENCANAAN LAYOUT PRODUKSI PEMBUATAN HOIKEN
BOILER CAP. 5000 KG/H DENGAN CRAFT ALGORITHM DAN SIMULASI
SKRIPSI
KONSENTRASI REKAYASA SISTEM INDUSTRI
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Disusun oleh :
EGAR ASTRI DEWI
NIM. 105060700111077-67
Skripsi ini telah diuji dan dinyatakan lulus pada
tanggal 24 Juli 2014
Skripsi I
Arif Rahman, ST., MT.
NIP. 19740528 200801 1 010
Skripsi II
Oyong Novareza, ST., MT., Ph. D.
NIP. 19741115 200604 1 002
Komprehensif
Ir. Mochamad Choiri, MT.
NIP. 19540104 198602 1 001
Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Industri
Ishardita Pambudi Tama, ST., MT., Ph. D.
NIP. 19730819 199903 1 002
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat, taufik, serta
hidayah-Nya sehingga Laporan Skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Laporan
Skripsi ini disusun dengan tujuan untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh
gelar Sarjana Teknik. Dalam pembuatan laporan skripsi ini penulis ingin menyampaikan
terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu. Secara khusus ucapan terima
kasih penulis sampaikan kepada:
1. Bapak Ishardita Pambudi Tama, ST., MT., Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik
Industri Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang, yang telah memberi
motivasi, ilmu, serta arahan kepada penulis.
2. Bapak Sugiono, ST., MT., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan arahan dan saran yang membangun dalam menyusun skripsi ini.
3. Ibu Ratih Ardia Sari, ST., MT. selaku Dosen Pembimbing II yang telah dengan
sabar membantu penulis, memberikan banyak saran dan masukan yang bermanfaat.
4. Bapak dan Ibu dosen pengamat/penguji pada Seminar Proposal, Seminar Hasil, dan
Ujian Komprehensif atas saran dan masukannya, serta seluruh dosen Teknik
Industri yang telah banyak mencurahkan ilmunya kepada penulis.
5. Bapak dan Ibu karyawan PT. XYZ cabang Pulogadung, Jakarta khususnya
Production Manager PT. XYZ cabang Pulogadung, Jakarta yang telah memberikan
kesempatan kepada penulis untuk mengadakan penelitian.
6. Kedua orang tua saya tercinta, Drs. Suaeb dan Sri Astuti, S.Pd yang selalu
mendoakan demi kebaikan penulis di dunia maupun akhirat, dan memberikan
arahan juga masukan baik secara fisik maupun mental. Penulis berharap dapat
membalas ketulusan pengorbanan beliau beliau dengan kelulusan dan kesuksesan
karir kedepan. Semoga kedua orangtua saya selalu diberikan kebahagiaan dan
kesehatan, sehingga dapat selalu memberikan semangat dan doa untuk saya dalam
menjalani karir dan kehidupan saya ke depan.
7. Adik saya tersayang Adi Permana Putra yang selalu memberikan semangat penulis
dalam menyusun skripsi ini. Walaupun adik saya tidak pernah secara langsung
memberikan motivasi, tetapi kerinduan penulis untuk bercerita dan bercanda
dengannya membuat semangat untuk segera mendapatkan kelulusan semakin
v
tinggi. Semoga ade Adi semakin rajin belajar dan selalu menjadi anak soleh untuk
mama dan ayah, sehingga kita berdua dapat bersama-sama membahagiakan mama
dan ayah dimanapun kita berada.
8. Sahabat-sahabat seperantauan saya tersayang Prisila Dindha, Luthfi Ramiz dan
Okky Gigih W. Ketiga orang ini yang selalu memberikan dukungan dan semangat
untuk penulis walaupun kuliah dijurusan yang berbeda. Penulis mendoakan agar
sahabat - sahabatnya ini dapat diberikan kesuksesan disegala urusannya dan
secepatnya dapat berkumpul kembali di Depok.
9. Sahabat-sahabat tersayangku Andhini, Erni, Epiphanie, Antan, Hendy, Aminudin,
Ega, Kiki, Ayu, dan Elissa, yang selalu memberikan semangat dan tempat
menguatkan mental penulis sampai terselesaikannya skripsi ini.
10. Seluruh teman-teman Teknik Industri khususnya Teknik Industri angkatan 2010
atas motivasi dan dukungannya.
11. Keluarga Besar Laboratorium Statistik dan Rekayasa Kualitas, yang tak pernah
absen memberikan semangat dan motivasi untuk penulis. Penulis mengucapkan
terimakasih untuk segala dukungan, pelajaran dan pengalaman berharga yang
diberikan.
12. Sahabat Jabodetabek Student Community yang tak pernah lupa memberikan
semangat kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Maka dari itu
penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca terhadap skripsi yang telah penulis
susun ini demi perbaikan untuk penyusunan laporan sejenis dimasa yang akan datang.
Malang, Juli 2014
Penulis
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PERSETUJUAN
KATA PENGANTAR ................................................................................................ i
DAFTAR ISI .............................................................................................................. iii
DAFTAR TABEL ...................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. vii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................. ix
RINGKASAN ............................................................................................................. x
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ...................................................................................................... 1
1.2 Identifikasi Masalah .............................................................................................. 3
1.3 Rumusan Masalah ................................................................................................. 3
1.4 Tujuan Penelitian .................................................................................................. 4
1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................................ 4
1.6 Batasan .................................................................................................................. 4
1.7 Asumsi .................................................................................................................. 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Terdahulu ............................................................................................. 5
2.2 Klasifikasi Boiler .................................................................................................. 6
2.2.1 Ketel – Ketel Pipa Api .................................................................................. 6
2.2.2 Ketel – Ketel Pipa Air Biasa ......................................................................... 8
2.2.3 Ketel – Ketel Pipa Air dengan Perencanaan Khusus .................................... 8
2.3 Analisis Produk dan Proses Manufaktur ............................................................... 8
2.3.1 Analisis Produk ............................................................................................. 8
2.3.2 Analisis Proses .............................................................................................. 9
2.3.2.1 Production Routing .................................................................................... 10
2.3.2.2 Peta Proses Operasi .................................................................................... 10
vii
2.3.2.3 Assembly Chart .......................................................................................... 11
2.3.2.4 From To Chart (FTC) ................................................................................ 11
2.4 Perhitungan Jumlah Mesin Yang Dibutuhkan ...................................................... 12
2.5 Penetapan Luas Area Yang Dibutuhkan ............................................................... 12
2.6 Tata Letak Fasilitas ............................................................................................... 12
2.6.1 Masalah-masalah dalam Tata Letak ............................................................ 14
2.7 Jenis Tata Letak dan Dasar Pemilihannya ............................................................ 15
2.8 CRAFT ................................................................................................................. 17
2.9 Jarak Antar Fasilitas ............................................................................................. 19
2.10 Simulasi .............................................................................................................. 20
2.10.1 Module Basic Process Panel ..................................................................... 21
2.10.2 Module Advance Panel .............................................................................. 23
2.10.3 Module Advance Transfer .......................................................................... 23
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian ................................................................................................. 26
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................................... 26
3.3 Sumber Data ......................................................................................................... 26
3.4 Langkah-langkah Penelitan .................................................................................. 26
3.5 Diagram Alir Penelitian ........................................................................................ 30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa Produk ...................................................................................................... 31
4.2 Analisa Proses ....................................................................................................... 33
4.2.1 Rute Produksi (Production Routing) ........................................................... 33
4.2.2 Peta Proses Operasi (Operation Process Chart) ......................................... 34
4.2.3 Assembly Chart ............................................................................................ 36
4.3 Penetapan Jumlah Mesin yang Dibutuhkan .......................................................... 37
4.4 Perhitungan Luas Lantai Teoritis .......................................................................... 40
4.5 Analisa Aliran Material ........................................................................................ 41
4.6 Pengolahan Data CRAFT dengan WinQSB 2.0 ................................................... 45
4.7 Simulasi Layout Usulan dengan ARENA ............................................................. 58
4.7.1 Verifikasi Model .......................................................................................... 58
4.7.2 Validasi Model ............................................................................................. 58
viii
4.7.3 Output Simulasi ........................................................................................... 59
4.8 Analisa dan Pembahasan ...................................................................................... 60
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ........................................................................................................... 70
5.2 Saran ..................................................................................................................... 71
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Perbedaan Penelitian Tedahulu dan Penelitian Saat Ini .............................. 7
Tabel 2.2 Simbol ASME .............................................................................................. 11
Tabel 2.3 Module Basic Process Panel ....................................................................... 21
Tabel 4.1 Part List Analisa Buat Beli Produk Hoiken Boiler Cap. 5000 Kg/H .......... 33
Tabel 4.2 Rute Produksi Komponen Shell 1 ................................................................ 34
Tabel 4.3 Rute Produksi Komponen Shell 2 ............................................................... 34
Tabel 4.4 Penetapan Jumlah Mesin Yang Dibutuhkan ............................................... 39
Tabel 4.5 Perbandingan Luas Lantai Teoritis dan Aktual ........................................... 41
Tabel 4.6 Jarak Pemindahan Bahan ............................................................................ 41
Tabel 4.7 Jarak Total Pemindahan Material ............................................................... 42
Tabel 4.8 Keterangan Simbol Departemen di PT XYZ .............................................. 43
Tabel 4.9 From-to Chart Momen Jarak PT XYZ ........................................................ 44
Tabel 4.10 Analisa Momen Layout Awal .................................................................... 45
Tabel 4.11 Rekapitulasi Output CRAFT ..................................................................... 48
Tabel 4.12 Analisa Output Layout Untuk Solution Option Improve By Exchanging 3
Then 2 Departments ................................................................................... 49
Tabel 4.13 Perbandingan Jarak Total Pemindahan Material Layout Usulan CRAFT . 53
Tabel 4.14 FTC Layout Usulan Improve by Exchange 3 than 2 departments ............. 56
Tabel 4.15 Analisa Momen Layout Awal .................................................................... 57
Tabel 4.16 Output Simulasi Waktu Proses .................................................................. 58
Tabel 4.17 Output Utilisasi Transporter pada Layout Usulan ..................................... 59
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1 Hoiken Boiler Cap. 5000 Kg/h .................................................................... 2
Gambar 2.2 Jarak Antar Fasilitas ................................................................................... 19
Gambar 3.1 Diagram alir ............................................................................................... 30
Gambar 4.1 Gambar teknik Hoiken Boiler Cap. 5000 Kg/h .............................................. 32
Gambar 4.2 Peta proses operasi komponen Shell 1 ..................................................... 35
Gambar 4.3 Peta proses operasi komponen Shell 2 .................................................... 36
Gambar 4.4 Peta perakitan Body Boiler ...................................................................... 37
Gambar 4.5 Gambaran estimasi luas lantai teoritis ..................................................... 40
Gambar 4.6 Kotak dialog Problem Specification ........................................................ 46
Gambar 4.7 Input data from-to chart ........................................................................... 46
Gambar 4.8 Input data koordinat layout ...................................................................... 47
Gambar 4.9 Kotak dialog functional layout solution .................................................. 48
Gambar 4.10 Layout untuk solution option evaluate the initial layout only .............. 50
Gambar 4.11 Layout untuk solution option improve by exchanging 2 departments .. 50
Gambar 4.12 Layout untuk solution option improve by exchanging 3 departments .. 51
Gambar 4.13 Layout untuk solution option exchanging 2 then 3 departments .......... 51
Gambar 4.14 Layout untuk solution option exchanging 3 then 2 departments .......... 52
Gambar 4.14 Layout untuk solution option exchanging 3 then 2 departments .......... 52
Gambar 4.15 Layout awal PT XYZ ............................................................................ 64
Gambar 4.16 Layout usulan 1 CRAFT (improve by exchage 2 departements) .......... 65
Gambar 4.17 Layout usulan 2 CRAFT (improve by exchage 3 departements) .......... 66
Gambar 4.18 Layout usulan 3 CRAFT (improve by exchage 2 then 3 departements) 67
Gambar 4.19 Layout usulan 4 CRAFT (improve by exchange 3 then 2 departements)68
Gambar 4.20 Layout rekomendasi .............................................................................. 69
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Rute Produksi Pembuatan Hoiken Boiler Cap. 5000 Kg/H .................... 72
Lampiran 2. Peta Proses Pembuatan Hoiken Boiler Cap. 5000 Kg/H ......................... 95
Lampiran 3. Assembly Chart Hoiken Boiler Cap. 5000 Kg/H .................................... 96
Lampiran 4. Penjadwalan Produksi PT XYZ .............................................................. 97
Lampiran 5. Waktu Pengerjaan Tiap Mesin ................................................................ 100
Lampiran 6. Perhitungan Luas Lantai Teoritis ............................................................ 101
Lampiran 7. ACD Sistem Perakitan Hoiken Boiler Cap. 5000 Kg/H ......................... 105
Lampiran 8. Model Simulasi ....................................................................................... 106
xii
RINGKASAN
EGAR ASTRI DEWI, Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas
Brawijaya, Juni 2014, Optimasi Perencanaan Layout Produksi Pembuatan Hoiken
Boiler Cap. 5000 Kg/H Dengan CRAFT Algorithm Dan Simulasi, Dosen Pembimbing:
Sugiono dan Ratih Ardia Sari.
PT XYZ merupakan industri manufaktur yang memproduksi beberapa jenis produk
berbahan logam seperti boiler, pressure vessel, heat exchanger, tangki dan lain-lain. PT
XYZ membuat kebijakan untuk melakukan spesialisasi produk di tiap cabang.
Berdasarkan kebijakan tersebut, salah satu cabang PT XYZ yakni cabang Pulo Gadung
dikhususkan untuk menjadi produsen Hoiken Boiler Cap. 5000 Kg/h. Awalnya layout
lantai produksi di PT XYZ cabang Pulo Gadung adalah layout yang difungsikan untuk
memproduksi berbagai produk. Untuk itu penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi
apakah existing layout di PT XYZ cabang Pulo Gadung sudah sesuai dengan kebijakan
tersebut atau tidak, dan memberikan rekomendasi perbaikan layout agar dapat
menunjang kebijakan tersebut, jika existing layout dianggap belum optimal.
Analisa produk dan proses pembuatan Hoiken Boiler dijadikan acuan dalam usaha
optimasi layout lantai produksi di PT XYZ. Analisa produk dan proses dalam penelitian
ini terdiri dari analisa buat beli, operation process chart, dan assembly chart. Setelah itu
dilakukan analisa kebutuhan mesin, luas lantai dan aliran material pada PT XYZ. Hasil
dari analisa tersebutlah yang dijadikan dasar dalam melakukan optimasi perancangan
layout PT XYZ. Metode optimasi yang dilakukan adalah menggunakan algoritma
CRAFT dengan bantuan software Winqsb 2.0, guna menghasilkan layout usulan
dengan tujuan meminimasi total jarak material handling. Hasil dari CRAFT adalah 4
layout usulan dengan metode pertukaran improve by exchanging 2 departments,
improve by exchanging 3 departments, improve by exchanging 2 than 3 departments
dan improve by exchanging 3 than 2 departments. Keempat layout usulan tersebut
disimulasikan dengan software Arena 5.0 untuk melihat utilitas transporter.
Hasil dari pengolahan CRAFT adala 4 layout usulan dengan masing masing total
jarak perpindahan material yang telah disesuaikan dengan keadaan aktual sebesar
4633.6 m, 4622 m, 4642.6 m, 4492.5 m per 1 unit Hoiken Boiler. Lalu setelah
disimulasikan, masing-masing layout usulan memiliki total utilitas transporter yaitu
sebesar 3.16 % untuk layout usulan dengan metode pertukaran improve by exchanging 2
departments, 3.28 % untuk metode improve by exchanging 3 departments , 3.19 %
untuk improve by exchanging 2 than 3 departments, dan 0.49 % untuk metode improve
by exchanging 3 than 2 departments. Dari simulasi ini dipilih layout usulan dengan
utilitas transporter terendah sebagai layout rekomendasi untuk PT XYZ dalam
memproduksi Hoiken Boiler. Layout usulan yang menjadi rekomendasi adalah layout
usulan CRAFT dengan metode pertukaran improve by exchanging 3 than 2 departments
dan total jarak perpindahan material terkecil sebesar 4492.5 m, serta utilitas transporter
terendah sebesar 0.49 % setiap produksi 1 unit Hoiken Boiler Cap. 5000 Kg/H setelah
disimulasikan.
Kata kunci: optimasi, CRAFT, simulasi, tata letak fasilitas.
xiii
SUMMARY
EGAR ASTRI DEWI, Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering,
Brawijaya University, June 2014, Production Layout Design in Hoiken Boiler Cap.
5000 Kg/H Production Optimization with CRAFT Algorithm and Simulation,
Academic Supervisors: Sugiono and Ratih Ardia Sari.
PT XYZ is manufactured industrial which produces some variants of metallic
products, such as boiler, pressure vessel, heat exchanger, tank etc. PT XYZ made a
policy for product specialization in each branch. Based on that policy, Pulo Gadung’s
branch was focused to produce only one product, that is Hoiken Boiler Cap. 5000 Kg/H.
In the beginning, existing layout in this branch was designed for producing some
variants of metallic products. This research aims to evaluate whether existing layout in
Pulo Gadung’s branch can support that policy or not, and give improvement layout
recommendation for optimizing plant layout in order to support that policy.
Product and process analysis of Hoiken Boiler production, was used as reference of
optimizing PT XYZ’s plant layout. Product and process analysis in this research,
consists of make or buy analysis, operation process chart, and assembly chart. Those
analysis were used for machine requirement analysis, space requirement analysis and
material flow analysis in PT XYZ. Optimization method was using CRAFT algorithm
as an improvement tool, with help of Winqsb 2.0 software. This method produced
alternative layouts in aim to minimize distance total of material handling. From
CRAFT, there were 4 alternative layouts with 4 exchange methods, they were improve
by exchanging 2 departments, improve by exchanging 3 departments, improve by
exchanging 2 than 3 departments and improve by exchanging 3 than 2 departments. 4
alternative layouts from CRAFT was simulated by Arena 5.0 software. This simulation
showed transporter utility in each method.
Distance total of material handling for 4 CRAFT alternative layout after actual
condition adaptations are 4633.6 m, 4622 m, 4642.6 m, and 4492.5 m in producing 1
unit of Hoiken Boiler. 4 alternative layouts from CRAFT was simulated by Arena 5.0
software and showed transporter utility in each method. They were 3.16 % for improve
by exchanging 2 departments method, 3.28 % for improve by exchanging 3 departments
method , 3.19 % improve by exchanging 2 than 3 departments method, and 0.49 % for
improve by exchanging 3 than 2 departments method. Alternative layout which had
lowest transporter utility had choosen as layout recommendation for PT XYZ in Pulo
Gadung’s branch. Layout recommendation had 4492.5 m distance total of material
handling from improve by exchanging 3 than 2 departments CRAFT method and 0.49
% transporter utility in producing 1 unit of Hoiken Boiler Cap. 5000 Kg/H after
simulation.
Keywords: optimization, CRAFT, simulation, facility layout design.