PERANCANGAN SISTEM MANUFAKTUR

Pendahuluan

4 fungsi penting dalam perusahaan: Product designer Process designer Production planner Facilities planner

Analisis produk

Perancangan produk dengan QFD Pengembangan produk uji kelayakan Uji produk uji teknis dan konsumen

Keputusan Buat/Beli

Berdasarkan keputusan yang diambil, dibuat daftar komponen yang memuat:

Nomor komponen Nama komponen Nomor gambar Jumlah komponen Spesifikasi bahan Keputusan buat/beli

Contoh Sebuah pabrik merancang kebutuhan produk

“x” yang terbuat dari plastik keras. Ada tiga alternatif untuk mendapatkan komponen tersebut:

Alternatif APerusahaan lain yang mensuplai produk x dengan harga 7 juta per 1000 unit. Harga termasuk biaya alat dan pemasangan alat dengan minimum pemesanan 20000 unit. Perusahaan mengeluarkan biaya 30 juta untuk teknisi.

Alternatif B

Teknisi pabrik akan mencetak produk x sendiri dengan biaya 650 juta. Produk x diproduksi dengan alat cetak otomatis dengan biaya 3 juta per 1000 unit.

Alternatif C

untuk cetakan jenis lain biayanya 1100 juta. Pemasangan alat per 1000 unit adalah 2 juta.

Penyelesaian

Alternatif Biaya awal

(Rp)

Biaya/1000 unit (Rp)

A 30.000.000 7.000.000

B 650.000.000 3.000.000

C 1.100.000.000

2.000.000

30000000+7000000Y1 = 650000000+3000000Y1

Y1 = 155 komponen

650000000+3000000Y2 = 1100000000+2000000Y2

Y2 = 450 komponen

Kesimpulan :

Kebutuhan komponen < 155 beli

Kebutuhan komponen 155-450 buat alt B

Kebutuhan komponen > 450 pilih alternatif C

Pemilihan Proses

Model biaya Jumlah produk yang diproduksi berdasarkan

perkiraan pasar dan estimasi scrap Jika Oi menyatakan produk baik yang

diharapkan pada proses ke-j, maka:

Oi = Inpj – pj x Inpj

= Inpj (1- pj )

Dimana:

Inpj : input yang diproduksi pada proses ke-j

pj : prosentase scrap pada proses ke-j

Inpj =

Jika jumlah unit yang diharapkan pada proses 1 dengan menggunakan n proses:

Inp1=

dimana:

On : output pada proses ke-n

j

j

p

O

1

)1)...(1)(1( 21 n

n

ppp

O

Contoh

Produk mengikuti 3 proses pengerjaan, yaitu proses 1, 2 dan 3, dengan produk baik yang diharapkan pada proses ke 3 adalah 20.000 unit. Estimasi scrap tiap proses adalah:

p1= 10%

p2= 5%

p3= 15%

Proses 1

Proses 2

Proses 3

0.1 0.05

0.15

20.000

6,519.270,1-1

7,767.24 1 prosesinput

:1osesPr

7,767.240,05-1

4,529.23 2 prosesinput

:2osesPr

4,529.230,15-1

20.000 3 prosesinput

:3osesPr

Untuk menentukan input awal pada n operasi

7,519.2772675.0

000.20

)15,01)(05,01)(1,01(

000.20

)1)...(1)(1(

1

211

Inp

ppp

OInp

n

n

Jika Cj menyatakan biaya proses tiap unit pada tahap j, maka untuk:

C1= Rp. 5000, C2= Rp. 8000,

C3= Rp. 10000

Biaya produk baik per unit :

[(5000x27519)+(8000x24767)

+(10000x23529)]/20000 = 28551

Jika prosentase nondefect adalah:

(1-0,1)(1-0,05)(1-0,15) = 0,72675

biaya per unit produk baik adalah:

(5000+8000+10000)/0,72675 = 31647

Sistem nonseries

Proses 1

Proses 2

Inp1-p1

p1rework

c2

c1

1-p2

reject p2

Penyelesaian

Unit tidak cacat

Inp (1-p1)+Inp p1(1-p2)(1-p1)+ Inp p1(1-p2) p1(1-p2)(1-p1)+…

= Inp (1-p1)(1+p1(1-p2)+p12(1-p2)2+…)

jika a = p1(1-p2) maka :

Inp (1-p1)(1+a+a2+…)

jika p1, p2 ≤ 1 maka (1+a+a2+…) = 1/(1-a)maka :

Jumlah unit tidak cacat = Inp (1-p1)/(1-a)

Prosentase tidak cacat = (1-p1)/(1-a)

Total biaya =

C1Inp+ C2Inp p1 + C1 Inp p1 (1- p2)+C2 Inp p1 (1- p2) p1 +

C1 Inp p1 (1- p2) p1 (1- p2)+ C2 Inp p1 (1- p2) p1 (1- p2) p1

+…

= C1 Inp [1+ p1 (1- p2) + p12 (1- p2)2+…]+

C2 Inp p1[1- p1 (1- p2) + p12 (1- p2)2+…]+…]

Untuk a = p1(1-p2) maka:

Total biaya = C1 Inp [1+a+a2+…]+ C2 Inp p1[1+a+a2+…]

a

pCCInp

1

)( 121

Proses rework

Proses 1

Proses 2

Inp1-p1

p1rework

c2

c1

1-p2

reject p2

produk

Jumlah produk baik yang diproduksi=

Inp (1-p1)+ Inp p1 (1-p2)

Total biaya operasi = Inp C1 + p1 Inp C2

Prosentase tidak cacat = (1-p1)+ p1(1-p2)

Contoh

Jika pi adalah probabilitas produk cacat pada tahap ke-i dan Ci adalah biaya proses pada tahap ke-i. Tentukan jumlah kapasitas yang masuk pada tahap awal proses dan berapa total biaya untuk memproduksi 100 unit?

1 2 3 4

5 6

7

Inp

100 unit

Stage 1 2 3 4 5 6 7

pi 0,2 0,1 0,1 0,15

0,3 0,4 0,3

Ci (10000)

5 8 6 4 5 4 15

Penyelesaian

Langkah 1

menggabungkan proses 1 dan 5

menjadi proses 8

a = p1(1-p5)= 0,2 (1-0,3) = 0,14

% tidak cacat = 1-p1/1-a =

(1-0,2)/(1-0,14) = 0,93

% cacat = 1 – 0,93 = 0,07

Biaya/unit = C8 = (C1+C5p1)/(1-a) = 6,97

1

5

Langkah 2

menggabungkan proses 2 dan 6 menjadi

proses 9

% tidak cacat = (1-p2)+p2(1-p6)

= (1-0,1)+0,1(1-0,4) =0,96

% cacat = 1 – 0,96 = 0,04

Biaya/unit = C9 = (C2+C6p2)/%tidak cacat

= 8,75

2

6

Perhitungan dengan menggabungkan proses 1 dan 5 jadi proses 8 dan proses 2 dan 6 jadi proses 9, maka diagram proses menjadi sbb:

8 9 3 4

7

Stage 8 9 3 4 7

pi 0,07

0,04 0,1 0,15 0,3

Ci (10000) 7 8,75 6 4 15

Langkah 3menggabungkan proses 8, 9, 3 dan 4 menjadi proses 10% tidak cacat = (1-p8)(1-p9)(1-p3)(1-p4)

= (1-0,07)(1-0,04)(1-0,1)(1-0,15) = 0,68

% cacat = 1 – 0,68 = 0,32Biaya/unit = C10

= (C8+C9+C3+C4)/%tidak cacat = 37,8

Langkah 4menyelesaikan kasus proses 10 dan 7a = p10(1-p7) = 0,32(1-0,3) = 0,224% tidak cacat = (1-p10)/(1-a)

= (1-0,32)/(1-0,224)= 0,87% cacat = 1 – 0,87 = 0,13Inp(1-p10)/(1-a) = 100Inp = 114Biaya/unit = 114(C10+C7p10)/(1-a)

= 114(37,8+(15x0,32)/(1-0.,224) = 62.582.474

Penentuan jumlah mesin

Jumlah mesin dihitung dengan cara membagi total waktu yang diperlukan untuk menjalankan proses dengan waktu yang tersedia untuk menyelesaikan proses.

Parameter yang dibutuhkan:

- waktu proses

- jumlah produksi pada tiap proses

- efisiensi mesin

Formulasi penentuan jumlah mesin:

DE

InpWN s

.

.

dimana:

N = jumlah mesin yang diperlukan

Ws = waktu standar tiap produk yang dibuat

Inp = jumlah produk yang diproduksi tiap proses

E = efisiensi kerja mesin

D = jumlah waktu yang tersedia

ContohSuatu proses produksi mengikuti 3 proses

pengerjaan yaitu proses 1, proses 2 dan proses 3. Estimasi scrap dan waktu standar tiap proses adalah:

p1 = 10%, p2 = 5%, p3 = 15%

Ws1= 3 mnt, Ws2 dan Ws3= 2 mnt

Jumlah produksi = 3.000 unit/minggu

efisiensi mesin = 95%

1 minggu = 5 hari kerja, 1 hari kerja = 8 jam

Penyelesaian

Proses 1

Proses 2

Proses 3

0.1 0.05

0.15

3.000

412666,41260,1-1

3714 1 prosesinput

:1osesPr

371473,37140,05-1

3529 2 prosesinput

:2osesPr

352941,35290,15-1

3.000 3 prosesinput

:3osesPr

sinme30,3)95,0)(hari5)(jam8)(60(

)mnt2)(3529(

sinme425,3)95,0)(hari5)(jam8)(60(

)mnt2)(3714(

sinme642,5)95,0)(hari5)(jam8)(60(

)mnt3)(4126(

3

333

2

222

1

111

DE

InpWN

DE

InpWN

DE

InpWN

s

s

s

ContohSuatu proses komponen A dan B, dimana urutan

proses komponen A:mesin I mesin II mesin I

urutan proses komponen B : mesin II mesin I mesin II

Komponen A diproduksi = 5000 unitKomponen B diproduksi = 4500 unitWaktu set up komponen A = 15 menit/hariWaktu set up komponen B = 10 menit/hari

Mesin 1 Mesin 2

Waktu standar komponen A 20 menit 15 menit

Waktu standar komponen B 10 menit 20 menit

Estimasi scrap komponen A 6% 7%

Estimasi scrap komponen B 8% 5%

Efisiensi 95% 95%

Waktu tersedia mesin 6 jam/hari 6 jam/hari

Penyelesaian

Mesin 1 Mesin 2 Mesin 1

6% 7% 6%

5.000Komponen A

Mesin 2 Mesin 1 Mesin 2

5% 8% 5%

4.500Komponen B

InpA3= 5000/(1-0,06) = 5319,1 = 5319

InpA2= 5319/(1-0,07) = 5719,35 = 5719

InpA1= 5719/(1-0,06) = 6084

InpB3= 4500/(1-0,05) = 4736,8 = 4736

InpB2= 4736/(1-0,08) = 5147,8 = 5147

InpB1= 5147/(1-0,05) = 5417,8 = 5417

mesin32804,32)6)(60(

102

)6)(60(

15

)95,0)(25)(6)(60(

)10)(5147(

)95,0)(25)(6)(60(

)20)(6084(

)95,0)(25)(6)(60(

)20)(5319(1

x

N

mesin3388,33)6)(60(

152

)6)(60(

10

)95,0)(25)(6)(60(

)20)(5417(

)95,0)(25)(6)(60(

)20)(4736(

)95,0)(25)(6)(60(

)15)(5719(2

x

N