#3_INTERAKSI MANUSIA
MESINANALISA DAN PENGUKURAN KERJA
OU
TL
IN
E
Combination Servicing
Sistem Manusia Mesin
Synchronous Servicing
Completely Random Servicing
Manusia vs MesinKecepatan CepatLambat
Kekuatan Kecil, terbatas, berubah-ubahDapat diatur dengan baik, bisa
diperbesar, tetap
Keseragaman Tidak dapat diandalkan, perludi-monitor
Seragam / standar, cocokuntuk pekerjaan massal
Memory Mengingat segala macam, persepsi, dasar & strategis
Sesuai perintah, jangkapanjang / jangka pendek
Berpikir Induktif baik Deduktif baik
Kalkulasi Lambat, mungkin ada error, kemampuan koreksi
Cepat, tepat, tidak ada koreksi
Overload Degradasi, kemampuan turunperlahan
Kerusakan tiba-tiba
Kepintaran Kemampuan adaptasi, meramal, menganalisa
Keputusan Ya/Tidak sesuaiprogram
Kombinasi 1 atau beberapamanusia dengan 1 atau
beberapa mesin yang salingberinteraksi untuk
menghasilkan output berdasarkan input tertentu.
SISTEM MANUSIA MESIN
semua objek fisik termasukperalatan, perlengkapan,
fasilitas & benda-benda yang digunakan manusia dalammelakukan pekerjaannya
MESIN
Man Machine Interface
MAN MACHINE
PERCEPTION & CONTROL
Simple Ergo System
H
e e
e = Environment
= Human = Machine
H M
H M
Complex Ergo System
H
e e
e = Environment
= Human = Machine
HM
H M
MM M
M
HH
H
PERFORMING TASK
FirmwareSoftware-Loaded Hardware for
Proper IdentificationHardwareDisplay Control,
Machine, Equipment , etc Human Operator
Age, Sex, Education, Experience, etc
SoftwareMan,
Manuals, Information
, etc
Feedback
INPUTOUTPUT
ENVIRONMENTHeat/Cold, Noise, Lighting, Vibration, etc
TASK
Model Hubungan Manusia - Mesin
Manual
Semi-Otomatis
Otomatis
M A N U A L
(Human)
Information Storage
Sensing
Processing
Action
Feedback
INPUT OUTPUT
SEMI - OTOMATIS
(Human)
Information Storage
Processing
Sensing Action
Dis
pla
y
Co
ntr
ol
Mech
an
ism
ProcessINPUT
OUTPUT
Feedback
O T O M A T I S
Information Storage
Processing
Sensing ActionINPUT Process OUTPUT
Dis
pla
y
Co
ntr
ol
mech
an
ism
(Machine)
Human( Monitor)
Feed back
ME
CH
AN
ISM
SRecording display : memberi informasi tentang progress dari proses kerja yang berlangsung ( kinerja mesin )
Perception : operator yang menyerap / menangkap informasi dari display secara visual
Interpretation Decision : menginterpretasikan dan mengartikan informasi yang masuk dan selanjutnya membuat keputusan
Handing of Controls : mengkomunikasikan keputusan yang diambil ke sub-sistem mesin melalui rancangan mekanisme kendali
Control Display : memberikan petunjuk kepada operator hasil dari keputusan dan tindakannya. Selanjutnya mesin akan membawa ke dalam bentuk aktivitas kerja
ANALISA SISTEM MANUSIA - MESIN
KUALITATIF :Peta Manusia - Mesin ( Man -Machine Process Chart )
Menentukan berapa jumlahmesin / fasilitas kerja yang bisadioperasikan oleh seorangoperator.
Sederhana, praktis dan cepat.
Kendala : Ketelitian dalammenggambar peta manusia-mesin
KUANTITATIF :Pengembangan model matematis.
Lebih teliti, akurat, danmemasukkan variabelbiaya dalam proses analisanya.
Analisa Kualitatif Manusia - Mesin
Synchronous Servicing
Completely Random Servicing
Combination Servicing
Synchronous Servicing
Kondisi kerja ideal
Operator dan mesin bekerjasecara penuh dalam sikluswaktu yang tersedia.
Operator lebih sering beradadalam kondisi “idle”, sehinggauntuk itu bisa dibebani kerjadengan melayani operasi mesinyang kedua, ketiga, dst-nya.
Synchronous Servicing
1 operator menangani >1 mesinDALAM KONDISI IDEAL SINKRON.
Formulasi :
Dimana :N = mesin yang harus dilayani
(unit mesin)L = total operator servicing time
(loading & unloading) (jam)m = total machining time (jam)
L
m L
time operator
time machine N
Synchronous Servicing
St St
St St
St St
St
St
St
St
Cycle time - Ct
Ct
Ct
Ct
Ct
m/c # 1
m/c # 2
m/c # 3
m/c # 4
m/c # 5
St = L = service time (loading & unloading); Ct = m = cycle time atau machining time
Synchronous Servicing
Kondisi ideal sulit untuk bisa dicapai; bilamana N > 5 atau N < 5 (daricontoh) maka akan dijumpai situasi adanya idle atau delay yang bisaterjadi pada mesin atau operator.
Kondisi idle atau delay bisa terjadi manakala nilai N dari perhitungan akanmenghasilkan bilangan pecahan; sedangkan banyaknya mesin yang harusdioperasikan merupakan bilangan bulat.
Pertimbangan manakah yang sebaiknya “idle”? (Idle machine or idleoperator?)
Formulasi perhitungan jumlah mesin yang dioperasikan oleh seorangoperator perlu modifikasi dengan memperhitungkan waktu (w) yangdiperlukan oleh operator untuk bergerak-pindah dari satu mesinmenuju ke mesin berikutnya. Pada formulasi terdahulu, dalam kondisiyang ideal waktu (w) dianggap = NOL (?)
Synchronous Servicing Dengan memperhitungkan waktu bergerak-pindahnya operator (w);
maka jumlah mesin yang harus dilayani bisa dihitung dengan formulasibaru sbb :
Nilai N merupakan bilangan bulat. Bilamana dijumpai nilai N merupakanbilangan pecah misalkan N = 4.57); maka perlu untuk dibulatkan kebawah(N1 = 4) atau dibulatkan keatas (N2 = N1 + 1 = 5).
Untuk menetapkan berapa jumlah mesin yang seharusnya dioperasikanoleh seorang operator dapat ditetapkan berdasarkan pertimbangan(analisa biaya) yang didasarkan pada The Expected Cost (TEC) yang palingekonomis dilihat dari aspek idle/delay costs yang terjadi pada mesin atauoperator.
w L
m L N
The Expected Cost The Expected Cost :
CM = machining cost (Rp/jam/mesin)
CO = operator cost (Rp/jam/operator)
N1 = idle mesin ( ), waktu siklus waktu siklus mesin
N2 = idle operator ( ), waktu siklus waktu siklus operator
Keputusan : Pilih jumlah mesin yang memberikan nilai TEC terkecil
TECN1 < TECN2 Pilih N1 ; TECN1>TECN2 Pilih N2
1
M1oN1
N
).CNm)(C(LTEC
).CNw)(C(LTEC M2ON2
Let’s Try!
Berapakah jumlah mesin yang seharusnya bisa dilayanioleh seorang operator, bilamana diketahui :
Waktu yang dibutuhkan untuk kegiatan loading & unloading adalah 1,41 menit.
Waktu yang dibutuhkan untuk operator bergerakberpindah dari satu mesin ke mesin lainnya 0,08 menit.
Waktu permesinan 4,34 menit.
Biaya operator Rp. 8500 / jam/operator.
Biaya operasi mesin Rp. 15000 / jam/mesin.
LATIH
AN
SOA
L
J A W
A B
A N
3,860,08 1,41
4,34 1,41
w L
m L N
N1 = 3 ; N2 = 4
Rp.1.709
3
3x15000)(8500(5,75/60)
N
).CNm)(C(LTEC
1
M1ON1
Rp.1.701
4x15000)8500(1,49/60)(
).CNw)(C(LTEC M2ON2
Completely Random Servicing
Diaplikasikan untuk menghadapi kondisi :
Kapan suatu fasilitas kerja memerlukan pelayananoperator TIDAK DIKETAHUI;
Berapa lama pelayanan terhadap fasilitas kerja tersebutharus berlangsung juga TIDAK DIKETAHUI.
Mesin dapat berhenti (down) karena:
Siklus kerja selesai (dan ada proses loading atauunloading yang dilakukan oleh operator).
Mesin rusak sehingga operator harus melakukanperbaikan (maintenance services)
Completely Random Servicing
Probabilitas mesin down (memerlukan pelayanan operator) :0, 1, 2, 3 … n (n relatif kecil).
Kapan pelayanan dikehendaki dan berapa lama waktupelayanan (service) bersifat acak (random).
Pendekatan Distribusi Binomial digunakan untukpenyelesaiannya.
Di-ASUMSI-kan bahwa mesin akan down / idle secararandom selama siklus kerja berlangsung
p = probability of running time
q = probability of down/idle time
p + q = 1
Teorema Ekspansi Binomial
nxnxnx
2n2n2
1nn1
nn q....pq....pqqppq)(p
Binomial Distribution
Proporsi waktu mesin yang hilang (d):
Jika prosentase jam yang hilang 10% maka dapat dikatakan bahwapenugasan sudah baik.Sedangkan bila prosentase jam mesin yang hilang terlalu besar,maka dapat ditambah operator yang menangani mesin down.
100%mesin kerja jam Total
hi lang yang mesin kerja jam Total
• Tentukan porsi minimal dariwaktu permesinan yang akanhilang untuk pengoperasian 3 (tiga) mesin yang harusdilayani oleh seorang operator bila diketahui :
Rata-rata running time = 60%
Rata-rata operator attention time = 40% (irregular intervals).
C O N T O H
• Kemungkinan (probabilitas) adanya mesin running (p)dan down/idle (q) untuk 3 mesin yang harus dilayanioleh seorang operator dapat ditunjukkan sebagaiberikut :
(p + q)n = (p + q)3
= p3 + 3p2q + 3pq2 + q3
= (0.60)3 + 3(0.60)2(0.40) + 3(0.60)(0.40)2 + (0.40)3
= (0.216) + (0.432) + (0.288) + (0.064)
Perhitungan Distribusi Binomial
Mesin 1 Mesin 2 Mesin 3 Probabilitas
R = 0.60R = 0.60 (0.60)(0.60)(0.60) = 0.216D = 0.40 (0.60)(0.60)(0.40) = 0.144
D = 0.40R = 0.60 (0.60)(0.40)(0.60) = 0.144D = 0.40 (0.60)(0.40)(0.40) = 0.096
R = 0.60
R = 0.60R = 0.60 (0.40)(0.60)(0.60) = 0.144D = 0.40 (0.40)(0.60)(0.40) = 0.096
D = 0.40R = 0.60 (0.40)(0.40)(0.60) = 0.096D = 0.40 (0.40)(0.40)(0.40) = 0.064
D = 0.40
1.000
Tree Diagram
• Dari perhitungan tersebut diatas, maka proporsi waktu mesin down/idlebisa ditentukan. Waktu yang hilang untuk melayani 3 mesin dapatdihitung sebagai berikut:
# mesin
down/idle
Probability Jam mesin yang hilang
karena 1 operator
Jam mesin yang hilangkarena 2 operator
0 0.216 0 0
1 0.432 0*) 0
2 0.288 (1)(0.288)(8) = 2.304 0
3 0.064 (2)(0.064)(8) = 1.024 (1)(0.064)(8) = 0.512
*) Karena hanya 1 (satu) mesin yang down maka operator dapat melayani mesin tersebut, sehingga secarakeseluruhan tidak ada mesin yang “down/ idle”.
• Proporsi waktu permesinan yang hilang karena hanya 1 (orang) operator sajayang ditugaskan melayani 3 (tiga) mesin = (2.304 + 1.024)
3 x 8x 100% = 13.9%
Proporsi Waktu Hilang
The Expected CostAsumsi :• Biaya operator = Rp 10.000/jam• Biaya permesinan = Rp 80.000/jam• Output produksi = 250 unit/jam
Untuk 1 operator :Produksi selama 8 jam = (24 – 3,328) x 250 = 5168 unitBiaya selama 8 jam = (10000 x 8) + (80000 x 3 x 8) = Rp 2.000.000Biaya per unit = 2000000 / 5168 = Rp 386,9
Untuk 2 operator :Produksi selama 8 jam = (24 – 0,512) x 250 = 5872 unitBiaya selama 8 jam = (10000 x 8 x 2) + (80000 x 3 x 8) = Rp 2.080.000Biaya per unit = 2080000 / 5872 = Rp 354,2
Untuk 3 operator :Produksi selama 8 jam = (24 – 0) x 120 = 6000 unitBiaya selama 8 jam = (10000 x 8 x 3) + (80000 x 3 x 8) = Rp 2.160.000Biaya per unit = 2160000 / 6000 = Rp 360
Let’s Try!
Tentukan minimum prosentase dari waktu permesinanyang akan hilang dan jumlah operator optimum untukmenangani 4 (empat) mesin, bila rata-rata runningtime 70% dan rata-rata operator attention timesebesar 30%.
Asumsi :
Biaya tenaga kerja langsung : Rp 12.500/jam
Biaya permesinan : Rp 85.000/jam
Output produksi : 300 unit/jam
LATIH
AN
SOA
L
• Servicing Time Constant
• Machine Down Time Random
• Sebuah tipikal umum dari sistemmanusia mesin.
• Problem teori antrian (QueuingTheory) yang bisa dijumpai carapenyelesaiannya dalam OR(Operation Research)
Combination Servicing
“The best way to predict the future is
to invent it”
- Alan Kay -
Recommended