Penanganan Bahan

Definisi

Material handling is the function of moving the right material to the right place in the right time, in the right amount, in sequence, and in the right condition to minimize production cost. The cost of MH estimates 20-25 of total

manufacturing labor cost in the United States [The Material Handling Industry of America (MHIA)]

Goals of Material Handling

The primary goal is to reduce unit costs of production

Maintain or improve product quality, reduce damage of materials

Promote safety and improve working conditions

Promote productivity Promote increased use of facilities Reduce tare weight (dead weight) Control inventory

Promote Productivity: material should flow in a straight line use gravity! It is free power move more material at one time mechanize material handling automate material handling

KONSEP Perancangan SISTEM PENANGANAN BAHAN

WHY

WHAT WHERE WHEN WHICHHOW WHO

MATERIALS METHODSMOVES PREFERREDSYSTEM

=+ +

Why ? apakah diperlukan penanganan bahan apakah sistem penanganan bahan yang

ada perlu diperbaiki atau diganti: Untuk itu perhatikan prinsip “Simplikasi” &

“Eliminasi”: sederhanakan pergerakan yang adadengan menggabungkan 2 operasi yang berbedalokasi, atau hilangkan pergerakan yang tidak perlu.

Material Handling Equation

MATERIALS METHODSMOVES+ =

Metode penanganan bahan ditentukan olehkarakteristik bahan dan pergerakan

Material Characteristics

Category MeasuresPhysical stateSizeWeightShapeConditionSafety risk and risk of damage

Solid, liquid, or gasVolume; length, width, heightWeight per piece, weight per unit volumeLong and flat, round, square, etc.Hot, cold, wet, etc.Explosive, flammable, toxic; fragile, etc.

Move Characteristics Dari mana ke mana : Antar bangunan Antar Departemen/Pusat Kerja dalam satu

bangunan. Pola pergerakan:

Vertical vs horizontal Garis lurus vs tidak garis lurus

Frekuensi dan Volume Bahan yang diangkut

Jadwal pergerakan (fixed atau random). Jarak pergerakan

Hubungan antara Volume dan Jarak Pergerakandengan Metode (Alat transportasi)

Manual handlingHand trucks

Powered trucksUnit load AGV

Conveyors ConveyorsAGV train

High

Low

LongShort Move Distance

Quantity of material moved

Tipe Plant Layout dan PeralatanPenanganan Bahan

Layout Type Characteristics Typical MH Equipment

Fixed – position

Process

Product

Large product size, low production rate

Variation in product and processing, low and medium production rates

Limited product variety, high production rate

Cranes, hoists, industrial trucks

Hand trucks, forklift trucks, AGVs

Conveyors for product flow, trucks to deliver components to stations.

Prinsip Penanganan Bahan

1. Prinsip Perencanan Mempertimbangkan setiap pergerakan, kebutuhan

penyimpanan, dan setiap keterlambatan agar supaya biayaproduksi minimum.

Rencana harus merefleksikan tujuan strategis perusahaan. 2. Prinsip Pendekatan sistem

• Penanganan bahan dan kegiatan penyimpanan harusterintegrasi sejak penerimaan, pemeriksaan, penyimpanan, produksi, sampai dengan pengiriman.

• Aliran informasi dan barang harus terintegrasi dan diterapkansebagai kegiatan yang bersamaan.

• Metode penanganan bahan harus dapat memberikanidentifikasi bahan dan produk yang mudah untuk menentukanlokasi dan statusnya baik di dalam pabrik maupun dalamproses rantai pasok.

3. Prinsip penyederhanaan Menyederhanakan penanganan dengan cara

mengurangi, menghilangkan, atau menggabungkan pergerakan dan atau perlatan yang tidak perlu.

4 pertanyaan untuk menyederhanakan setiap kegiatan: Dapatkan kegiatan dihilangkan? Jika tidak dapat, dapatkan menggabungkan pergerakan

untuk mengurangi biaya? (konsep Unit Load) Jika tidak dapat dihilangkan atau digabungkan, dapatkan

operasi kegiatan diatur ulang untuk mengurangi jarak pergerakan?

Jika semuanya tidak dapat, dapatkan kita menyederhanakan.

4. Prinsip Gravitasi Jika mungkin, memanfaatkan gaya gravitasi untuk

memindahkan bahan, 5. Prinsi Pemanfaatan Space

Semakin baik kita menggunakan volume ruang bangunan, semakin sedikit ruang yang harus disediakan.

Sebagai ilustrasi adalah penggunaan rak, balkon, dan overhead conveyors.

6. Prinsip Unit load • Unit loads harus sesuai pada untuk setiap tahapan rantai

pasok dengan ukuran yang tepat.• Unit load yang paling umum adalah pallet

• cardboard pallets plastic pallets wooden pallets steel skids

7. Prinsip Automation • Jika memungkinkan operasi penanganan bahan harus

dilakukan secara makanis dan atau otomatik untuk memperbaikan konsistensidan kepastian serta pengurangan biaya.

8. Prinsip Pemilihan Peralatan Why? What? Where? When? How? Who? Jawaban dari pertanyaan diatas untuk setiap

9. Prinsip Standarisasi Bakukan metode, tipe dan ukuran peralatan penanganan

bahan. Ukuran dan merk peralatan yang terlalu beragam akan

dapat meningkatkan biaya operasi. 10. Prinsip “The dead weight “

Usahakan untuk mengurangi rasio antara bobot peralatan dengan bobot material.

Jangan membeli peralatan yang lebih “besar” dari yang dibutuhkan.

11. Prinsip Rencanakan preventive maintenance and jadwal perawatan

untuk semua peralatan penanganan12. Prinsip Kapasitas

Gunakan peralatan penanganan bahan untuk membantu pencapaian kapasitas produksi yang diinginkan.

Ilustrasi, misalkan suatu mesin punch press dapat memproses dengan waktu siklus 0.03 menit, akan tetapi waktu baku untuk loading dan unloading secara manual untuk mesin press ini hanya 300 pieces per jam Press capacity = 60 min / 0.03 = 2000 pieces/hr Utilization mesin press= 300 / 2000 = 15% Should we buy a new press? If we can purchase a coil-feeding material handling system, we

could approach 100% press utilization

Unit Load

Unit Load: sejumlah barang atau bahan ongggokan yang disusun sedemikian hingga beban tersebut dapat diambilatau dipindah sebagai satu obyek tunggal.

Prinsip: Makin besar beban yang dibawa, makin rendahbiaya tiap satuan yang dipindahkan.

Biasanya dilaksanakan dengan salah satu cara sbb.

• Peralatan pengangkat di bawah muatan

• menyelipkan alat pengangkat ke dlm bahan muatan

• menekan muatan di antara 2 pengangkat

Kebanyakan muatan satuan ditangani dengan

palet atau peralatan muatan lain (seperti gerobak)

Palet atau peralatan muatan satuan dipilih atas dasar :• tujuan penentuan muatan satuan

• karakteristik barang yang akan dipindah

• kemampuan sistem pemindah dan keterbatasannya

• karakteristik pengangkat

• fasilitas fisik : penjual, pabrik, pelanggan

• karakteristik dan penempatan palet

• karakteristik bangunan

. Pallet Skids

Tote Pans

Pallet Boxes/Skid BoxesCartons

Peralatan UNIT LOAD

Bags Bulk Load Containers Crates

Intermodal Containers

Strapping/Tape/Glue

Shrink-Wrap/Stretch-Wrap

Peralatan Penanganan Bahan

4 Kelompok : Container dan unitizing equipment; Pallet, Skid boxes,

Tote pans; shink wrap, palletizers. Peralatan transportasi bahan (material transport);

Conveyor, Industrial Vechile, Monorail, Hoists, Crane. Peralatan penyimpanan dan pengambilan (storage dan

retrieval); Block stacking. Doble deep rack; walkie stacker, staddle reach truck.

Peralatan identifikasi dan komunikasi (Identification and communication) - koordinasi dan informasi kebutuhan penanganan bahan ; bar coding, radio frequency

Material + Move = MethodsHow = Pengelolaan

What = Alat/Peralatan

Peralatan transportasi Operasi:

Manual: beban relatif ringan o. fasilitas perawatan

minimum. volume terbatas o. siap pakai kendala fisik o. pemindahan jarang modal terbatas o. biaya rendah, pola aliran rumit

Mekanis volume tinggi - tidak diharapkan penanganan oleh

orang banyak penanganan - ada bottle neck pemindahan langsung - digunakan beban satuan

oleh pekerja laju aliran terkendali -. kapasitas tinggi barang berbahaya

Otomatik: volume tinggi% pemindahan tinggiproduk, barang seragam dapat menggabungkan pemindahan – operasi kendali proses dapat dijalankanmengurangi biaya jalur lintasan terbatasperpindahan tetappola aliran tetap

Konveyor Digunakan, jika:

terjadi perpindahan antar titik tertentu yang frekuensinya tinggi.

lintasan pergerakan tetap. Biaya investasi untuk konveyor sebanding dengan

volume aliran. Klasifikasi:

Menurut produk/bahan yang ditangani: unit load or bulk load

Menurut Lokasi: overhead, on-floor, or in-floor

Apakah berfungsi juga sebagai tempat akumulasi material (berperan sebagai tempat penyimpanan sementara).

Jenis konveyor:

1. Chute conveyor2. Wheel conveyor3. Roller conveyor

a. Gravity roller conveyorb. Live (powered) roller conveyor

4. Chain conveyor5. Slat conveyor6. Flat belt conveyor7. Magnetic belt conveyor8. Troughed belt conveyor9. Bucket conveyor10.Vibrating conveyor11.Screw conveyor12.Pneumatic conveyor

a. Dilute-phase pneumatic conveyorb. Carrier-system pneumatic conveyor

13.Vertical conveyora. Vertical lift conveyorb. Reciprocating vertical conveyor

14.Cart-on-track conveyor15.Tow conveyor16.Trolley conveyor17.Power-and-free conveyor18.Monorail19.Sortation conveyor

a. Diverterb. Pop-up devicec. Sliding shoe deviced. Tilting devicee. Cross-belt transfer device

Industrial Trucks Karakteristik:

Digunakan untuk memindahkan material pada lintasan horizontal yang bervariasi, tanpa ada pembatas/penghalang pada area pergerakan.

Dapat digunakan untuk pergerakan vertikal, jika dilengkapi dengan perlengkapan mengangkat.

Digunakan jika volume aliran terputus atau tidak cukup besar sehingga penggunaan konveyor tidak sewsuai.

Memberikan pergerakan yang lebih fleksibel dibandingkan konveyor atau cranes

Klasifikasi:

Pallet/ Non-Pallet:

Does the truck have forks for handling pallets, or does the truck have a flat surface on which to place loads. Non-Pallet => (usually) other means required to load truck.

Manual/ Powered: Does the truck have manual or powered vertical

(lifting) and/or horizontal (travel) movement capabilities.

Manual => walk => operator provides the force needed for lifting loads and/or pushing the vehicle.

Powered => on-board power source (e.g., batteries) used for lifting and/or travel.

Klasifikasi: Walk/ Ride:

For non-automated trucks, can the operator ride on the truck (in either a standing or sitting position) or is the operator required to walk with the truck during travel.

Walk => manual or powered travel possible => powered travel speed limited to a normal walking pace.

Ride => powered => travel speed can be faster than a walking pace.

Stack/ No Stack: Can the truck be used to lift loads for stacking purposes. Stack => can also be used as no stack => more expensive to

add stacking capability. No Stack may lift a load a few inches to clear the floor for

subsequent travel (e.g., pallet jack), but the loads cannot be stacked on top of each other or on shelves

Narrow Aisle:

Is the lift truck designed to have a small turning radius or does it not have to turn at all in an aisle when loading/unloading. Narrow Aisle => greater cost and (usually) standing operator => less aisle space required. Counterbalance and/or straddle used for load support. Small turning radius => load support via straddle or reaching capabilities. No turning required => even narrower aisle => only one-side loading (sideloaders) or the capability to rotate the load (turret truck).

Automated: Is the truck automated so that it can transport loads without

requiring an operator. Non-Automated => direct labor cost of operator is by far the

largest cost to operate a non-automated truck. Semi-Automated => operator used to control loading/unloading,

but automated transport control (e.g., the S/R machine of a Man-on-board AS/RS).

Automated => Automated Guided Vehicle (AGV) => no direct labor cost, but higher equipment costs.

Hand truck Two-wheeled hand truck Dolly Floor hand truck

Pallet jack Manual pallet jack Powered pallet jack

Walkie stacker Manual walkie stacker Powered walkie stacker

Pallet truck Platform truck

Walkie platform truck Rider platform truck

Counterbalanced lift truck Sit-down counterbalanced lift

truck Stand-up counterbalanced lift

truck

Narrow-aisle straddle truck Narrow-aisle reach truck Turret truck

Operator-down turret truck Operator-up turret truck

Order picker Sideloader Tractor-trailer Personnel and burden carrier Automatic guided vehicle

(AGV) Tow AGV Unit load AGV Assembly AGV Light load AGV Fork AGV

Cranes

Digunakan untuk memindahkan beban pada lintasan beragam (horizontal dan vertikal) dalam suatu area terbatas.

Digunakan jika volume aliran terputus-putus atau volume tidak cukup besar sehingga konveyor tidak sesuai.

Memberikan pergerakan yang lebih fleksibel dibandingkan konveyor, akan tetapi kurang fleksibel dibandingkan indystrial industrial trucks

Beban yang ditangani lebih bervariasi (bentuk dan bobot). Kebanyakan cranes menggunakan hoists untuk pergerakan vertical,

manipulators dapat digunakan jika dibutuhkan penempatan beban yang lebih tepat.

PEMILIHAN PERALATAN PENANGANAN BAHAN

Pertimbangan pertama adalah Apakah alat yang dipertimbangkan sesuai dengan karakteristik aspekMATERIAL dan PERGERAKAN.

INGAT “Material Handling Equation”What + When + Where = How + Who(Material + Move) = Bagaimana + Dengan Apa (Alat): Fungsi / Spesifikasi Teknis dari Peralatan

Penanganan Bahan.

Short list alternatif = Pertimbangan Ekonomis= Alat terpilih.

PEMILIHAN PERALATAN PENANGANAN BAHAN

Model : Asumsi/kondisi:

Tersedia M alternatif tipe alat penanganan bahan Terdapat N pergerakan pengangkutan yang dilakukan. Unit Load diketahui

Variabel Keputusan: Xij = Peralatan tipe ke- i yang digunakan untuk pergerakan

ke j (j=1…N) = 1, jika terpilih peralatan tipe ke – i digunakan untuk

pergerakan ke-j= 0, jika tidak.

Yi = Jumlah unit peralatan tipe ke – i yang dibutuhkan

total biaya operasi variabel per periode peralatan tipe ke-i untukpergerakan ke – j.

cij merupakan hasil kali dari 3 unsur, yaitu:(trips/periode) x (jarak/trip) x (Biaya/unit-jarak)

Ci = Biaya tetap per unit-periode untuk peralatan tipe ke- i. t ij = Waktu yg dibutuhkan per pergerakan untuk tipe ke – i,

pergerakan ke –j Ti = Waktu yang tersedia per unit-periode untuk peralatan tipe ke-i.

Jika tipe peralatan ke-i tidak mungkin melakukan pergerakan ke-j, makatetapkan nilai cij atau t ij suatu nilai yg sangat besar.

Model Integer Linear Programming:

bulatbilYatauX

isemuauntukYTXt

jsemuauntukX

ts

YCXcperiodeBiayaMin

iij

iiij

N

jij

M

iij

i

M

iiij

M

i

N

jij

.,10

,

,1

:/

/

1

1

11 1

==

≤

=

+=

∑

∑

∑∑∑

=

=

== =

Contoh Kasus:Terdapat TIGA alternatif tipe peralatan yang digunakan, yaitu Kereta

Dorong (i=1), Kereta bermotor (i=2) dan Konveyor (i=3), untukmelayani 6 rute pergerakan antar Pusat Kerja. Data parameter biaya dll spt tabel

Biaya adalah per bulan

Semua biaya konveyor disatukan dalam c3j dan t3j=1 ditetapkanutk menunjukkan bahwa kedudukan konveyor adalah fixed dantidak bisa dipindahkan untuk gerakan yg lain.

Karena alasan ttu, konveyor tdk bisa melayani gerakan ke-6. ditetapkan sbg proporsi waktu yg tersedia utk pergerakan ke-j.

Ti ditetapkan = 1

Koordinator : Dr. Machfud

Tipe peralatan

MoveKe-j

1 2 3

c1j t1j c2j t2j c3j t3j

1 1286,4 0,72 640,0 0,24 890,0 1,0

2 2680,0 1,50 1333,3 0,50 3600,0 1,0

3 268,0 0,15 320,0 0,12 325,0 1,0

4 375,2 0,21 186,7 0,07 1200,0 1,0

5 268,0 0,15 133,3 0,05 1050,0 1,0

6 643,2 0,36 320,0 0,12 9999,0 1,0

Ci 75,0 389,5 0,0

MODEL:

Minimasi Z = 1286,4 X11 + 2680,0 X12 + …….+ 9999,0 X36 + 75 Y1+ 389,5 Y2

Dengan kendala:

X11 + X21 + X31 = 1….….X16 + X26 + X36 = 1

0,72 X11 + 1,5 X12 + 0,15 X13 + …… + 0,15 X15 + 0,36 X16 ≤ Y1

0,24 X21 + 0,5 X22 + 0,12 X23 + …… + 0,05 X25 + 0,12 X26 ≤ Y2

Xij = 0 atau 1; dan Y1, Y2 = bilangan integer.

??? Y3 tidak masuk dalam Model.

HASIL:

X21 = X32 = X24 = X25 = X26 = X33 = 1

Y2 = 1

Z = 3327,8 per bulan.