Line balancing

6.1    Pengertian Line Balancing

          Line balancing atau penyeimbang lintasan merupakan penyamaan waktu operasi berbagai pekerjaan pemesinan sehingga seimbang antara satu sama lain (Nasrullah, 1997). Line balancing berhubungan erat dengan produksi massal. Sejumlah perakitan dikelompokkan ke dalam beberapa pusat pekerjaan yang selanjutnya disebut sebagai stasiun kerja (Kusuma, 1999).

Lini produksi merupakan penempatan area-area kerja dimana operasi-operasi diatur secara berurutan dan material bergerak secara continue melalui operasi yang terangkai seimbang (Baroto, 2002). Menurut karakteristik proses produksi, lini produksi dibagi menjadi dua, yaitu:

1.    Lini fabrikasi, adalah lintasan produksi yang terdiri atas sejumlah operasi pekerjaan yang bersifat membentuk atau mengubah bentuk benda kerja.

2.    Lini perakitan, adalah lintasan produksi yang terdiri atas sejumlah operasi perakitan yang dikerjakan pada beberapa stasiun kerja dan digabungkan menjadi benda assembly atau subassembly.

         

6.1.1 Input Line Balancing

Apabila suatu stasiun bekerja di bawah kecepatan lintasan maka stasiun tersebut akan memiliki waktu menganggur. Tujuan akhir line balancing adalah memaksimalkan kecepatan di setiap stasiun kerja sehingga dicapai efisiensi kerja yang tinggi di setiap stasiun kerja. Kajian ini memiliki input yang diperlukan untuk merencanakan keseimbangan lintasan, yaitu (Kusuma, 1999):

1.   Suatu jaringan kerja yaitu terdiri atas rakitan simpul dan anak panah, yang menggambarkan urutan pekerjaan. Hal tersebut berarti bahwa urutan pekerjaan ini dimulai dan berakhir pada suatu simpul.

2.   Data waktu baku pekerjaan tiap operasi yang diturunkan dari perhitungan waktu baku pekerjaan operasi pekerjaan.

3.   Kecepatan lintasan yang diinginkan. Hal tersebut berarti bahwa kecepatan lintasan yang ingin dihasilkan dalam satu periode. Kendala akan muncul jika salah satu operasi memiliki kecepatan yang lebih rendah dari kecepatan lintasan yang diinginkan. Penyelesaian masalah tersebut dapat diatasi dengan dua alternatif pilihan yang ditempuh, yaitu

a.    Kecepatan lintasan yang diinginkan diturunkan berdasarkan waktu operasi yang terbesar. Konsekuensi dari kecepatan lintas aktual yang lebih besar dari kecepatan lintas yang diinginkan yaitu lintas pekerjaan tidak mungkin tepat waktu sesuai permintaan sehingga diperlukan penambahan shift kerja.

b.   Kecepatan operasi yang terlambat dinaikkan sehingga menjadi lebih besar. Caranya ialah dengan menambah jumlah operator per produk.

Kedua alternatif tersebut memiliki dampak terhadap ongkos produksi. Alternatif pertama meningkatkan ongkos lembur, sedangkan alternatif kedua menyebabkan ongkos rekrut dan peningkatan ongkos reguler. Line balancing memiliki suatu diagram yang menggambarkan urutan dari pekerjaan yaitu precedence diagram (Nasrullah, 1997).

6.1.2 Pengertian Lini Perakitan

Lini perakitan (assembly line) adalah sebuah lini produksi yang mana material atau bahan bergerak secara continue dalam tingkat rata-rata seragam pada seluruh urutan stasiun kerja dimana pekerjaan perakitan dilakukan. Lini perakitan akan menjadi bagian utama dari manufacturing dan operasi perakitan, walupun pekerjaannya mungkin digantikan oleh robot. Pengaturan kerja sepanjang lini perakitan akan bervariasi sesuai ukuran produk yang akan dirakit, kebutuhan proses pendahuluan, ketersediaan ruang, elemen pengerjaan, dan kondisi pengerjaan yang akan dikenakan pada job (Baroto, 2002). Adapun dua permasalahan penting dalam penyeimbangan lini adalah:

1.   Penyeimbangan antar stasiun kerja.

2.   Menjaga kelangsungan produksi didalam lini perakitan.

          Lingkaran pada diagram menyimbolkan operasi pemesinan. Angka di dalam lingkaran hanya menunjukkan nomor identifikasi, garis panah menunjukan aliran material dari suatu operasi ke operasi berikutnya. Angka di dekat lingkaran menunjukan waktu baku pemesinan (Nasrullah, 1997).

          Penyeimbangan waktu diperlukan dengan cara menggabungkan dua atau lebih operasi sedemikian rupa menjadi stasiun kerja sehingga waktu antar stasiun relatif sama. Panjang waktu operasi yang selama itu sebuah komponen berada pada sebuah stasiun adalah waktu siklus (cycle time) yang didapatkan dengan cara sebagai berikut (Nasrullah, 1997).

     …………………(6.1)

        Waktu yang dibutuhkan pada stasiun kerja melebihi waktu tersedia bagi suatu operator maka operator tambahan diperlukan pada stasiun tersebut. Secara teoritis jumlah minimum operator pada lintasan produksi yang sudah dikembangkan adalah sebagai berikut (Nasrullah, 1997).

          Line balancing juga memiliki beberapa batasan atau definisi istilah yang umum digunakan pada pembahasannya. Definisi istilah tersebut akan dijabarkan sebagai berikut (Purnomo, 2004).

a.    Elemen kerja

Elemen kerja yaitu pekerjaan yang harus dilakukan dalam suatu kegiatan perakitan.

b.   Stasiun kerja atau work station

Stasiun kerja yaitu lokasi-lokasi tempat elemen kerja dikerjakan.

c.    Waktu siklus atau cycle time

Waktu siklus yaitu waktu yang diperlukan untuk membuat satu unit produk pada stasiun kerja.

d.   Waktu operasi

Waktu operasi yaitu waktu standar untuk menyelesaikan suatu operasi.

e.    Delay time atau idle time

Delay time yaitu selisih antara waktu siklus dengan waktu stasiun kerja. Delay time merupakan waktu menganggur yang terjadi di setiap stasiun kerja.

f.     Balance delay

Balance delay yaitu rasio antara waktu idle time dalam lini perakitan dengan waktu yang tersedia.

g.    Precedence diagram

Precedence diagram yaitu diagram yang menggambarkan urutan dan keterkaitan antar elemen kerja perakitan sebuah produk.

6.1.3 Metode-metode Dalam Keseimbangan Lini

Terdapat 3 metode dalam keseimbangan lini yang dapat digunakan dalam memecahkan suatu masalah keseimbangan. Berikut ini adalah 3 metode yang digunakan dalam keseimbangan lini (Subagyo, 1983):

1.   Metode heuristic, yaitu suatu metode yang berdasarkan pengalaman  (kualitatif) atau intuisi, yang terdiri atas:

a.  Largest Candidate

b.  Region Approach/killbridge and wester

c.  Al Arcu’s    

d.  Ranked Positional Weight/ Hegelson Birne

2.   Metode analitik atau matematis, yaitu metode berdasarkan perhitungan kualitatif dan yang termasuk metode ini adalah Branch and Bound.

3.   Metode

4.   simulasi, yaitu metode yang berdasarkan pengalaman (kuantitatif). Simulasi ini sendiri adalah duplikasi dari persoalan dalam kehidupan nyata ke dalam model matematika yang biasanya dilakukan dengan memakai komputer. Adapun yang termasuk ke dalam metode simulasi ialah:

1. COMSOAL (Computer Method of Sequencing Operation far Assembly Lines)
2. CALB (Computer Assembly Line or Aided Keseimbangan lini)
3. ALBACA (Assembly Keseimbangan lini an Control Activity)

6.1.4 Tujuan Keseimbangan Lini

Tujuan line balancing adalah meningkatkan efisiensi tiap stasiun kerja dan menyeimbangkan lintasan sehingga seluruh stasiun kerja dalam lintasan bekerja dengan kecepatan yang optimal. Sampai saat ini belum ada metode yang mampu menghasilkan solusi optimal terkecuali dengan menggunakan simulasi komputer. Metode-metode yang telah dikembangkan hanya mendekati solusi optimal. Metode-metode yang digunakan antara lain adalah sebagai berikut (Kusuma, 1999).

1. Metode bobot posisi

Metode heuristik yang paling awal ialah metode bobot posisi. Metode ini diusulkan oleh W. B. Helgeson dan D. P. Birnie. Penjelasan dari metode ini adalah sebagai berikut (Kusuma, 1999).

a.    Hitung kecepatan lintasan yang diinginkan. Kecepatan lintasan aktual adalah kecepatan lintasan yang diinginkan atau kecepatan operasi paling lambat jika waktu operasi paling lambat lebih kecil dari lintasan yang diinginkan.

b.   Buat matriks keterdahuluan berdasarkan jaringan pekerjaan.

c.    Hitung bobot posisi tiap operasi yang dihitung berdasarkan jumlah waktu operasi tersebut dan operasi-operasi yang mengikutinya.

d.   Urutkan operasi mulai dari bobot posisi terbesar sampai dengan posisi terkecil.

e.    Lakukan pembebanan operasi pada stasiun kerja mulai dari operasi dengan bobot posisi terbesar sampai dengan bobot posisi terkecil dengan kriteria total waktu operasi lebih kecil dari kecepatan lintasan yang ditentukan.

f.     Hitung efisiensi rata-rata stasiun kerja yang terbentuk.

g.    Gunakan prosedur trial and error untuk mencari pembebanan yang menghasilkan efisiensi rata-rata lebih besar.

h.   Mengulangi langkah f dan g sampai tidak ditemukan lagi stasiun kerja yang memiliki efisiensi rata-rata yang lebih tinggi.

2. Metode wilayah (region approch)

    Metode ini telah dikembangkan oleh Bedworth untuk mengatasi kekurangan metode bobot posisi. Metode ini belum mampu memberikan solusi optimal, namun sudah cukup baik dan mendekati optimal. Prinsip metode ini berusaha membebankan terlebih dahulu operasi yang memiliki tanggung jawab keterdahuluan yang besar. Bedwort menyebutkan bahwa kegagalan metode bobot posisi mendahulukan operasi dengan waktu operasi terbesar daripada operasi dengan waktu operasi yang tidak terlalu besar, namun diikuti oleh banyak operasi lainnya. Langkah dasar metode wilayah adalah sebagai berikut (Kusuma, 1999).

a.    Hitung kecepatan lintasan yang diinginkan. Kecepatan lintasan adalah kecepatan produksi yang diinginkan atau kecepatan operasi yang paling lambat jika waktu operasi paling lambat lebih kecil dari kecepatan lintasan yang diinginkan.

b.   Bagi jaringan kerja ke dalam wilayah-wilayah dari kiri ke kanan.

c.    Urutkan pekerjaan mulai waktu operasi terbesar sampai dengan waktu operasi terkecil dari setiap wilayah.

d.   Bebankan pekerjaan dengan urutan sebagai berikut:

a)    Daerah paling kiri terlebih dahulu.

b)   Bebankan pekerjaan dengan waktu operasi terbesar pertama kali setiap antar wilayah.

c)    Memutuskan apakah utilisasi waktu telah dapat diterima pada akhir tiap pembebanan stasiun kerja. Apabila tidak, maka periksa seluruh pekerjaan yang memenuhi hubungan keterkaitan dengan operasi yang telah dibebankan.