Perancangan Tata Letak Pabrik

1. Definisi Perancangan Tata Letak

Perancangan tata letak didefinisikan sebagai perancangan lokasi dan konfigurasi departemen-departemen, stasiun kerja, dan semua peralatan yang terlibat dalam proses konversi bahan baku menjadi barang jadi.

 James M. Apple mendefinisikan perancangan tata letak pabrik sebagai perencanaan dan integrasi aliran komponen-komponen suatu produk untuk mendapatkan interelasi yang paling efektif dan efisien antar operator, peralatan, dan proses transformasi material dari bagian penerimaan sampai ke bagianpengiriman produk jadi.

Berdasarkan hierarki perencanaan fasilitas dan definisi perancangan tata letak yang telah diuraikan sebelumnya, maka pengertian perancangan tata letak yang dipakai dalam tugas akhir ini adalah pengaturan konfigurasi stasiun kerja produksi yang disusun berdasarkan interaksi antar departemen yang memenuhi kriteria-kriteria tertentu sehingga interaksi tersebut optimal dalam proses transformasi material dari bahan mentah menjadi produk jadi.

2. Masalah dalam Perancangan Tata Letak

Industri manufaktur selalu berada dalam persaingan yang ketat. Menghadapi kondisi ini, dimana variasi produk tinggi, daur hidup produk yang pendek, permintaan yang berubahubah, dan adanya tuntutan dalam hal pengiriman yang tepat waktu, menyebabkan perusahaan memerlukan strategi untuk meningkatkan efisiensi dalam menggunakan fasilitas. Suatu sistem manufaktur harus dapat menghasilkan produk-produk dengan ongkos yang rendah dan kualitas tinggi, serta dapat mengirimkannya tepat waktu kepada pelanggan. Suatu sistem juga harus dapat menyesuaikan diri terhadap perubahan-perubahan yang terjadi, baik dari perancangan proses maupun permintaan produk.

Salah satu cara yang dapat dilakukan perusahaan untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan merancang tata letak pabrik atau melakukan konfigurasi ulang tata letak pabrik. Menurut Nicol dan Hollier 1983, perancangan tata letak tidak hanya diperlukan saat membangun perusahaan baru, tetapi juga saat mengembangkan perusahaan, melakukan konsolidasi atau mengubah struktur perusahaan. Perusahaan yang telah mapan membutuhkan perubahan tata letak fasilitasnya setiap dua atau tiga tahun sekali.

Tata letak pabrik yang baik dan didukung pula dengan koordinasi kerja yang bagus antar setiap departemen dalam perusahaan diharapkan membuat perusahaan tetap bertahan dan sukses dalam persaingan industri di bidangnya.

3. TIPE TATA LETAK

Secara umum sistem operasi produksi dibagi menjadi dua tipe dasar, yaitu:

1. Operasi kontinu, yang dicirikan dengan tingginya volume produksi, penggunaan peralatan khusus, variasi produk sedikit, adanya standarisasi produk serta adanya produk yang dibuat sebagai persediaan.
2. Operasi tak kontinu (intermittent), yang dicirikan dengan volume produksi rendah, penggunaan peralatan yang umum (fleksibel), aliran produksi yang tidak kontinu, seringnya terjadi perubahan jadwal, variasi produk tinggi, dan produk dibuat untuk memenuhi pesanan pelanggan.

Sistem operasi diatas memiliki konsekuensi pada tipe tata letak yang dipilih. Tipe tata letak dasar adalah sebagai berikut:

1. Tata Letak Proses (Process Layout)

Tata letak berdasarkan proses, sering dikenal dengan process atau functional layout, adalah metode pengaturan dan penempatan stasiun kerja berdasarkan kesamaan tipe atau fungsinya. Mesin-mesin yang digunakan tata letak proses berfungsi umum (general purpose). Tata letak proses umumnya digunakan untuk industri manufaktur yang bekerja dengan volume produksi yang relatif kecil dan jenis produk yang tidak standar (Wignjosoebroto, 2000). Keuntungan dari penggunaan tata letak proses yaitu:

Total investasi yang rendah untuk pembelian mesin dan peralatan produksi lainnya.

a.  Fleksibilitas tenaga kerja dan fasilitas produksi besar dan sanggup mengerjakan berbagai macam jenis dan model produk.

b.  Kemungkinan adanya aktivitas pengawasan yang lebih baik dan efisien melalui spesialisasi pekerjaan.

c.  Pengendalian dan pengawasan lebih mudah dan baik terutama untuk pekerjaan yang sukar dan butuh ketelitian tinggi.

d.  Mudah untuk mengatasi breakdown dari mesin, yaitu dengan cara memindahkan prosesnya ke mesin lain tanpa banyak menimbukan hambatan yang signifikan.

Keterbatasan dari tata letak proses antara lain:

1. Ketidakefisienan dalam proses disebabkan oleh adanya backtracking.
2. Adanya kesulitan dalam menyeimbangkan kerja dari setiap fasilitas produksi yang akan memerlukan penambahan ruang untuk work-in-process storage.

c.Adanya kesulitan dalm perencanaan dan pengendalian produksi.

1. Operator harus memiliki keahlian yang tinggi untuk menangani berbagai macam aktivitas produksi.
2. Produkstivitas yang rendah disebabkan setiap pekerjaan yang berbeda, masing-masing memerlukan setup dan pelatihan operator yang berbeda.

Berikut akan diberikan gambar yang mengilustarsikan sebuah tata letak proses.

Gambar 1. Contoh tata letak proses (Wignjosoebroto, 2000)

2. Tata Letak Produk (Product Layout)

Tata letak berdasarkan produk, sering dikenal dengan product layout atau production line layout, adalah metode pengaturan dan penempatan stasiun kerja berdasarkan urutan operasi dari sebuah produk. Sistem ini dirancang untuk memproduksi produk-produk dengan variasi yang rendah dan volume yang tinggi (mass production). Untuk itu dibutuhkan suatu sistem yang dapat memberikan produktifitas tinggi dengan ongkos yang rendah.

Keuntungan tata letak produk ini yaitu:

1. Aliran pemindahan material berlangsung lancar, sederhana, logis, dan OMH-nya rendah.
2. Work-in-process jarang terjadi karena lintasan produksi sudah diseimbangkan.
3. Total waktu yang digunakan untuk produksi relatif singkat.
4. Kemudahan dalam perencanaan dan pengendalian proses produksi.
5. Memudahkan pekerjaan, sehingga memungkinkan operator yang belum ahli untuk mempelajari dan memahami pekerjaan dengan cepat.

Keterbatasan dari tata letak produk yaitu:

1. Kurangnya fleksibilitas dari tata letak untuk membuat produk yang berbeda.

1.  
   1. Stasiun kerja yang paling lambat akan menjadi hambatan (bottleneck) bagi aliran produksi.
   2. Adanya investasi dalam jumlah besar untuk pengadaan mesin, baik dari segi jumlah maupun akibat spesialisasi fungsi yang harus dimilikinya.
   3. Kelelahan operator: operator mudah menjadi bosan disebabkan pengulangan tanpa henti dari pekerjaan yang sama.
   4. Ketergantungan dari seluruh proses terhadap setiap part: kerusakan pada suatu mesin atau kekurangan operator untuk mengendalikan stasiun kerja bias menghentikan keseluruhan hasil produksi pada satu line produk.

Berikut akan diberikan gambar yang mengilustarsikan sebuah tata letak produk.

Gambar 2. Contoh tata letak produk (Wignjosoebroto, 2000)

3. Tata Letak Posisi Tetap (Fix Potition Layout)

Tata letak posisi tetap, sering dikenal dengan fixed material location atau fixed position layout, adalah metode pengaturan dan penempatan satsiun kerja dimana material atau komponen utama akan tetap pada posisi/lokasinya, sedangkan fasilitas produksi seperti tools, mesin, manusia, serta komponen lainnya bergerak menuju lokasi komponen utama tersebut.

Keuntungan dari tata letak posisi tetap yaitu:

1. Karena banyak bergerak adalah fasilitas produksi maka perpindahan material bisa dikurangi.
2. Bila pendekatan kelompok kerja digunakan dalam kegiatan produksi, maka kontinyuitas operasi dan tanggung jawab kerja bisa tercapai dengan sebaik-baiknya.
3. Kesempatan untuk melakukan pengkayaan kerja (job enrichment) dengan mudah bisa diberikan, selain itu juga dapat meningkatkan kebanggaan dan kualitas kerja karena dimungkinkan untuk menyelesaikan pekerjaan secara penuh (“do the whole job”).
4. Fleksibilitas kerja tinggi.

Keterbatasan tata letak posisi tetap yaitu:

1. Besarnya frekuensi perpindahan fasilitas produksi, operator, dan komponen pendukung pada saat operasi kerja berlangsung.
2. Memerlukan operator dengan skill yang tinggi disamping aktivitas supervisi yang lebih umum dan intensif.
3. Adanya duplikasi peralatan kerja yang menyebabkan dibutuhkannya lokasi untuk work-in process.
4. Memerlukan pengawasan dan koordinasi kerja yang ketat khususnya dalam penjadwalan produksi.
   Gambar 3 dibawah ini mengilustrasikan sebuah tata letak posisi tetap.

Gambar 3. Contoh tata letak posisi tetap (Wignjosoebroto,2000)

4. Tata Letak Teknologi Kelompok (Group Technology Layout)

Henry C.Co mendefinisikkan tata letak teknologi kelompok (group technology layout) sebagai teknik untuk mengidentifikasi dan mengelompokkan bersama komponen-komponen yang sama atau berhubungan dalam proses produksi untuk mengoptimalkan aliran produksi.

Dalam konsep manufaktur, teknologi kelompok didefinisikan sebagai suatu filosofi manajemen yang melakukan pengidentifikasian dan pengelompokkan part berdasarkan kemiripan dalam perancangan dan proses manufaktur. Teknologi kelompok dimaksudkan untuk memperoleh efisiensi yang tinggi pada tata letak produk dan fleksibilitas yang tinggi pada tata letak proses.

Penelitian tentang teknologi kelompok untuk sistem manufaktur pertama kali dimulai akhir tahun 1950. Pada saat itu para peneliti mulai menyadari bahwa beberapa part memiliki pendekatan manufaktur yang sama secara umum. Selanjutnya mereka menyimpulkan bahwa part tersebut bisa dikelompokkan dan diproses bersama, serupa dengan mass production. Berdasarkan kesimpulan ini, mareka kemudian membuat kelompok-kelompok part yang sama dan kemudian menggunakan kelompok mesin dan tools tertentu untuk memproduksinya, dengan tujuan untuk mengurangi setup. Peneliti utama yang dikenal dengan teori ini adalah S.P Mitronov, seorang peneliti asal USSR. Dalam tahun-tahun berikutnya, mulai berkembang beberapa klasifikasi dan sistem koding (coding system) untuk menyusun part family. Pada awal tahun 1960 konsep teknologi kelompok mulai diterapkan pada perusahaan untuk pertama kalinya, dan sejak saat itulah konsep teknologi kelompok mulai diterima secara menyeluruh di dunia.

Beberapa persoalan muncul yang dalam penyusunan tata letak teknologi kelompok adalah pengidentifikasian part family, pengidentifikasian machine cell dan pengalokasian part family atau machine cell (atau sebaliknya). Disamping itu juga terdapat beberapa tujuan dan konstrain yang penting dalam penyusunan teknologi kelompok, antara lain:

1. Cell independence

Yang menjadi tujuan utama dari formasi sel dalam teknologi kelompok adalah kebebasan antar sel, dimana tidak ada lagi ketergantungan antar sel.

1. Cell flexibility

Fleksibilitas berhubungan dengan kemampuan untuk memproses part oleh mesin-mesin di dalam sel (internal routing flexibility), kemampuan untuk mengirimkan part ke sel lain (external routing flexibility), dan kemampuan sel untuk mengakomodasi part baru (process fleksibility).

1. Cell system layout

Saat tujuan utama, cell independence, tidak tercapai, maka akan terjadi perpindahan antar sel. Oleh karena itu, pengaturan tata letak sel harus optimal karena akan mempengaruhi jarak perpindahan dan pola aliran material.

1. Cell layout

Tata letak mesin didalam sel merupakan faktor lain yang dapat mempengaruhi jarak perpindahan, pola aliran material.

1. Cell size

Ukuran dari sel merupakan jumlah dari mesin/tipe proses yang disediakan dalam suatu sel. Ini merupakan variabel yang perlu dikontrol. Contohnya, ukuran sel tidak boleh terlalu besar karena dapat menghambat lingkungan sosial (sociological environment) dalam sel dan menghambat pengawasan.

1. Additional investment

Dengan adanya pengelompokkan mesin ke dalam sel untuk mengerjakan part family tentunya akan ada investasi tambahan untuk mesin. Hal ini merupakan konstrain utama bagi perusahaan dalam menyusun tata letak produksinya. Gambar 2.5 mengilustrasikan sebuah tata letak teknologi kelompok.

Gambar 4. Contoh tata letak teknologi kelompok (Wignjosoebroto,2000)

Beberapa keuntungan dari tata letak teknologi kelompok dibandingkan dengan tata letak yang lain adalah sebagai berikut :

1. Pengurangan waktu setup. Suatu sel manufaktur dirancang untuk mengerjakan part-part yang memiliki kesamaan bentuk ataupun proses. Pada sel tersebut, part-part dapat dikerjakan dengan menggunakan alat bantu (fixture) yang sama, sehingga waktu untuk mengganti alat bantu maupun peralatan lainnya dapat dikurangi.
2. Pengurangan ukuran lot. Jika waktu setup dapat dikurangi, maka ukuran lot yang kecil menjadi mungkin dan ekonomis. Ukuran lot yang kecil juga dapat membuat aliran produksi lebih lancar.
3. Pengurangan work-in-process (WIP) dan persediaan barang jadi. Jika waktu setup dan ukuran lot menjadi kecil maka jumlah WIP dapat dikurangi. Part-part dapat diproduksi menggunakan konsep just-in-time (JIT) dengan ukuran lot yang kecil sehingga waktu penyelesaiannya lebih cepat.
4. Pengurangan waktu dan ongkos material handling (OMH). Pada tata letak seluler, tiap part diproses seluruhnya dalam satu sel (jika dimungkinkan). Oleh karena itu, waktu dan jarak perpindahan part antar sel lain menjadi minimal.
5. Perbaikan kulitas produk. Oleh karena part-part berpindah dari stasiun kerja satu ke stasiun kerja yang lainnya dalam unit yang tunggal dan diproses dalam area yang relatif kecil, maka penjadwalan dan pengendalian job akan lebih mudah. Masukan terhadap perbaikan akan lebih cepat dan proses dapat dihentikan jika terjadi kesalahan.