LINE BALANCING

Line Balancing (Keseimbangan Lintasan)

A.      Definisi Line Balancing

Lintasan adalah sebuah alur proses kegiatan produksi dari bahan mentah sampai dengan jadi. Lintasan memerlukan perbaikan dan pengawasan secara terus menerus. Perbaikan dapat dilakukan dengan memantau dan mengevaluasi Kesimbangan lintasan produksi . Keseimbangan Lintasan Produksi didefinisikan sebagai metode untuk mempertahankan keseimbangan lintasan produksi dari produk yang dihasilkan sesuai dengan sistem yang telah ditetapkan. Line Balancing adalah teknik untuk mengoptimalkan efisiensi lini perakitan (assembly line) pada sistem manufaktur. Teknik ini merupakan komponen penting dari lean production. Dengan line balancing lini produksi seperti air mengalir. Secara deterministik, kecepatan produksi lini perakitan ditentukan oleh stasiun kerja yang memiliki kecepatan operasi yang paling lambat (waktu operasi yang terbesar). hal ini dikarenakan stasiun kerja yang lain harus mengalami waktu menganggur (idle) baik menunggu material input maupun menunggu daerah WIP (work in process) di depannya menjadi kosong. Selain itu, jika kecepatan produksi stasiun-stasiun kerja pada lini perakitan berbeda secara signifikan, efisiensi lini perakitan tersebut menjadi rendah. Hal ini diakibatkan waktu operasi tidak digunakan sepenuhnya dalam mentransformasikan barang, akan tetapi ada waktu operasi yang terbuang dikarenakan idle (menganggur).

Pada permasalahan ini, diasumsikan ada serangkaian proses dalam lini perakitan. Setiap proses memiliki waktu operasi yang berbeda-beda. Selain itu, ada batasan keterdahuluan (precedence constraint) yakni sejumlah proses baru dapat dilakukan setelah proses prasyarat -nya (predecessor) selesai. Tujuan dari permasalahan ini adalah menentukan pengelompokan proses-proses pada lini perakitan menjadi stasiun-stasiun kerja yang akan memaksimumkan efisiensi lini perakitan tersebut. Terkadang, pada permasalahan ini juga dapat ditambahkan kendala seperti jumlah maksimum stasiun kerja atau kecepatan minimum lini perakitan (waktu operasi maksimum lini perakitan). Secara ringkas, berikut adalah karakteristik dari permasalahan Assembly Line Balancing:

1.        Ada sejumlah proses dalam lini perakitan dengan waktu proses masing-masing.

2.        Ada kendala keterdahuluan (precedence constraint) yang memaksa sebagian proses  baru bisa dimulai setelah proses prasyaratnya selesai.

3.        Bisa ada kendala tambahan seperti jumlah maksium stasiun kerja atau kecepatan minimum lini perakitan.

4.        Tujuannya adalah pengelompokan proses-proses perakitan menjadi stasiun-stasiun kerja tanpa melanggar kendala keterdahuluan demi tercapai efisiensi lini perakitan maksimum.

Dalam line –balancing dikenal beberapa istilah penting yakni: demand, available production time, cycle time, proses (operation), operation time, total operation time, predecessor chart,  minimum number of workstation & efisiensi. Penjelasannya adalah sebagai berikut:

1.        Demand adalah target hasil  yang ditetapkan dalam satu periode waktu (biasanya satu hari).

2.        Available production time adalah waktu produksi yang tersedia dalam satu periode (satu hari).

3.        Cycle time merupakan waktu yang merupakan waktu yang tersedia untuk memproduksi 1 unit, yakni hasil bagi dari total available time/demand.

4.        Process (operation) adalah operasi unik pada proses perakitan dengan mesin, operator dan metoda tersendiri.

5.        Operation time adalah waktu yang dibutuhkan oleh satu operasi unik.

6.        Total Operation time merupakan penjumlahan semua operatio time.

7.        Prececessor chart merupakan diagram yang menggambarkan urutan dan keterkaitan antar operasi.

8.        Minimum number of workstation adalah station kerja minimum yang dibutuhkan untuk memenuhi cycle time, yang terdiri dari satu atau lebih operasi.

9.        Efisiensi adalah tingkat optimasi line balancing yang dicapai dalam bentuk perhitungan efisiensi line (%) yang merupakan  hasil bagi dari total opetation time dengan perkalian cycle time dengan jumlah workstation.

Untuk mengukur performance sebelum dan sesudah dilakukan proses keseimbangan lintasan dilakukan criteria-kriteria berikut ini :

1.        Efesiensi lini

       Efesiensi lini adalah rasio antara waktu yang digunakan dengan waktu yang tersedia. Rumus untuk menentukan efesiensi lini perakitan setelah proses keseimbangan lintasan sebagai berikut.

     

                                                  

Dengan:

n    = jumlah elemen kerja yang ada

CT = Cycle Time

N   = jumlah

2.    Indeks Penghalusan (smoothness Index/SI)

Indeks penghalusan adalah suatu indeks yang mempunyai kelancaran relatif dari penyeimbang  lini perakitan tertentu. Formulasi yang digunakan untuk menentukan besarnya SI adalah sebagai berikut.

     

      Dengan:

      WSK_max    = waktu terbesar dari stasiun kerja terbentuk

      WSK_i        = waktu stasiun kerja i yang terbentuk

      N               = jumlah stasiun kerja yang terbentuk

     

B.       Metode Penyeimbang Lintasan

  Metode penyeimbangan lintasan tujuannya adalah untuk meningkatkan efesiensi tiap stasiun kerja dan menyeimbangkan lintasan sehingga seluruh stasiun kerja dalam lintasan bekerja dengan kecepatan yang sedapat mungkin sama. Penyeimbang lini perakitan terdapat beberapa metode-metode, antara lain sebagai berikut:

1.      Metode Kilbridge-Wester Heuristic

2.      Metode Helgeson-Birnie

3.      Metode Moodie Young

4.      Metode Immediate Updater First-Fit Heuristic

5.      Metode Rank and Assiign Heuristic

Dalam buku ini akan dikemukakan dua metode keseimbangan lintasan, yaitu metode Kilbridge-Wester Heuristic dan metode Moodie-Young.

1.      Metode Kilbridge-Wester Heuristic

Metode kilbridge-wester heuristicdikembangkan oleh sesuai dengan namanya, yaitu Kilbridge dan Wester. Langkah-langkah dalam metode ini adalah sebagai berikut.

a.       Buat precedence diagram dari precedence data yang ada.berilah tanda daerah-daerah yang memuat elemen-elemen kerja yang tidak saling bergantung.

b.      Tentukan waktu siklus dengan cara mencoba-coba (trial) faktor dari total elemen kerja yang ada.

                                        

        

   Dengan:

          N = jumlah stasiun kerja

          t_i  = waktu elemen kerja ke-i

c.         Mendistribusikan elemen kerja pada setiap stasiun kerja dengan aturan bahwa total waktu elemen kerja yang terdistribusikan pada sebuah stasiun kerja tidak boleh melebihi waktu siklus yang ditetapkan.

d.        Keluarkan elemen kerja yang telah didistribusikan pada stasiun kerja dan mengulangi 3 langkah sampai semua elemen kerja yang ada terdistribusikan ke stasiun kerja.

2.            Metode Moodie-Young

       Metode moodie-young terdapat 2 fase. Fase pertama adalah membuat pengelompokkan stasiun kerja. Elemen kerja ditempatkan pada stasiun kerja dengan aturan. Pada fase ini pula, precedence diagram dibuat matriks P dan F, yang menggambarkan elemen kerja pendahulu (P) dan elemen kerja yang mengikuti (F) untuk semua elemen kerja yang ada (Hendra purnomo,2004).

Pada fase kedua dilakukan redistribusi elemen kerja ke setiap stasiun kerja hasil dari fase.langkah-langkah yang harus dilakukan pada fase 2ini adalah sebagi berikut.

a.    Mengidentifikasi waktu stasiun kerja terbesar dan waktu stasiun kerja    terkecil.

b.   Tentukan GOAL, dengan rumus:

                      

                               

c.       Mengidentifikasi sebuah elemen kerja yang terdapat dalam stasiun kerja dengan waktu yang paling maksimum, yang mempunyai waktu lebih kecil dari GOAL.

d.   Pindahkan elemen kerja tersebut.

e.    Ulangi evaluasi sampai tidak ada lagi elemen kerja yang dapat dipindah (Hari purnomo,2004).

Metode-metode yang telah dikembangkan selama ini terbatas hanya pada metode heuristik yang menghasilkan solusi mendekati optimal tetapi tidak menjamin tercapainya solusi mendekati optimal tetapi tidak terjamin tercapai optimal. Beberapa metode-metode sebagai berikut (Hendra kusumo,1999).

1.  Metode Bobot Posisi

Metode heuristic yang paling awal ialah metode bobot posisi. Metode ini diusulkan oleh W.B. Helgeson dan D.P. Birnie.

2.  Metode Pembebanan Berurut

Kelemahan metode bobot posisi diatasi dengan menggunakan metode pembebanan berurut.

3.          Metode Wilayah

Metode ini dikembangkan oleh Bedworth untuk mengatasi kekurangan metode bobot posisi.