12/20/2010
1
Line Balancing
Kuliah 9
LSiPro – FT Untirta
Muhammad Adha Ilhami
Muhammad Adha Ilhami
Tujuan Pembelajaran
• Mahasiswa mampu memahami konsep &
tujuan keseimbangan lintasan
• Mahasiswa mampu melakukan perhitungan
dan perencanaan keseimbangan lintasan
produksi.
Muhammad Adha Ilhami
12/20/2010
2
Konsep Dasar Keseimbangan Lintasan
Muhammad Adha Ilhami
• 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
Muhammad Adha Ilhami
• 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
Muhammad Adha Ilhami
• 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
Muhammad Adha Ilhami
• 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.
Muhammad Adha Ilhami
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
Muhammad Adha Ilhami
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
Muhammad Adha Ilhami
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.
Muhammad Adha Ilhami
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
Muhammad Adha Ilhami
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
Muhammad Adha Ilhami
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.
Muhammad Adha Ilhami
Kilb
ridg
e-W
esto
n
Muhammad Adha Ilhami
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:
Muhammad Adha Ilhami
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
Muhammad Adha Ilhami
12/20/2010
9
Contoh Perhitungan K-W
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
Muhammad Adha Ilhami
Contoh Perhitungan K-W
Kondisi Stasiun Kerja awal yaitu berjumlah 7
stasiun kerja
Muhammad Adha Ilhami
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.
Muhammad Adha Ilhami
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)
Muhammad Adha Ilhami
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
Muhammad Adha Ilhami
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
Muhammad Adha Ilhami
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)
Muhammad Adha Ilhami
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
Muhammad Adha Ilhami
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
Muhammad Adha Ilhami
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.
Muhammad Adha Ilhami
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.
Muhammad Adha Ilhami
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%)
Muhammad Adha Ilhami
1(2)2(8)
3(5)
4(4)
5(6)
7(3)
8(2)
9(1)
6(5)