## PERBAIKAN FABRIKASI PALLET BOX DENGAN DESIGN FOR MANUFACTURING (DFM) UNTUK MEMINIMASI BIAYA PRODUKSI DAN KUALITAS

## Rohmat Handoko
Program Studi Magister Teknik Industri Fakultas Teknologi Industri Universitas Trisakti rohmat.handoko@gmail.com

## ABSTRAK
Improvement of product was needed by every company to increase process efficiency. One of the product improvement methods is approached by design for manufacturing (DFM). This method is design method to be used to product fabrication considering minimum cost of component, assembly and overhead. PT.Indo Mada Yasa that  fabricated  pallet  box  had  focus  on  reducing  component  and  improve  production  process.  Reducing component  conducted  by  eliminate  non  added  value  material  but  still  considering  quality  of  the  product. Production process can be improved by simplifying the production process. The main goal implementation of of process efficiency is mimimize cost of production and quality. Result of DFM method implementation to produce 1 piece of pallet box will minimize the production cost until 20.0 % and minimize quality cost until 27.1%.
Keywords: Design for manufacturing, Cost of production, Cost of Quality

## 1. PENDAHULUAN

## 1.1 Latar Belakang
PT.Indo  Mada  Yasa  adalah  salah  satu perusahaan  jasa  fabrikasi  yang  terletak  di Tangerang  dengan  salah  satu  produksinya adalah  pallet  box.  Produk  tersebut  digunakan pelanggan sebagai penampung produk komponen  automotif.  Pallet  box  merupakan produk  fabrikasi  yang  saat  ini  permintaannya selalu  ada  dan  diminati  pelanggan.  Pallet tersebut  menggunakan  bahan  baku  utama berupa besi siku, besi pipa dan pelat besi. Biaya produksi pembuatan pallet box sangat dipengaruhi oleh kenaikan harga material besi dan  juga  biaya  tenaga  kerja  akibat  kenaikan upah  minimum  kota  (UMK)  Tangerang. Menurut  harian  Republika  (2015),  kenaikan biaya  upah  minimum  kota  (UMK)  Tangerang akan naik 11.5% atau naik Rp 313.970 di tahun 2016.  Selain  dari  faktor  eksternal,  kenaikan biaya  produksi  juga  disebabkan  karena  faktor internal  seperti  naiknya  biaya  kualitas  akibat biaya pencegahan dan biaya kegagalan produk pallet  box  (Schiffauerova,  2006).  Faktor internal  lainnya  adalah  tingkat  kerumitan proses  fabrikasi  yang  cukup  tinggi  (Dharyu, 2009)  dalam  proses  pembuatan  pallet  box. Kerumitan  proses  yang  terjadi  dikarenakan pelanggan memberikan informasi yang terbatas, sehingga perusahaan harus menanggung resiko kegagalan dalam
fabrikasinya.  Kenaikan  biaya  produksi  dan biaya  kualitas  tersebut  tidak  langsung  dapat menaikkan harga pallet box ke pelanggan.
Dengan  kondisi tersebut, salah  satu jalan  agar harga  jual  tetap  kompetitif  dan  keuntungan tetap terjaga adalah dengan melakukan efisiensi proses produksi (Juran, 1998). Efisiensi proses produksi  fabrikasi  pallet  box  dapat  dilakukan dengan  pengurangan  material,  pengurangan jumlah komponen, pengurangan biaya perakitan  dan  menurunkan  biaya  pendukung produksi  (Ulrich,  2000).  Metode  tersebut dikenal dengan nama design for manufacturing atau DFM.

## 1.2 Perumusan Masalah
Masalah  yang  terjadi  pada  pembuatan  pallet box dapat dirumuskan:
a. Proses  fabrikasi  cukup  rumit  yang bersumber  dari  terbatasnya  informasi persyaratan produk dari pelanggan.
b. Biaya  produksi  dan  kualitas  cenderung naik  akibat  dari  kerumitan  proses  yang terjadi.

## 1.3 Pembatasan Masalah
Masalah  yang  diteliti  dibatasi  pada  proses fabrikasi  pembuatan  pallet  box  di  PT.Indo Mada  Yasa  Tangerang.  Masalah  yang  diteliti dibatasi  dari  sumber  masalah  yang  bersumber dari internal perusahaan.

## 1.4 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk a. Menyederhanakan proses fabrikasi sehingga efektif dan efisien.
b. Menurunkan biaya produksi dan kualitas.
Manfaat  yang  didapatkan  dari  penelitian  ini adalah perusahann dapat melakukan perbaikan proses  fabrikasi  untuk  meminimasi  biaya produksi dan kualitas sehingga profit perusahaan dapat ditingkatkan.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Design for manufacturing (DFM)
Design  for  manufacturing  (DFM)  adalah praktek  pengembangan  manufaktur  melalui proses pengembangan produk (Ulrich, 2000).

## a) Biaya Komponen
Biaya  komponen  terdiri  dari  biaya  yang dikeluarkan  untuk  membeli  komponen  yang dibeli dari pemasok dan biaya yang dikeluarkan untuk  pembuatan  komponen  khusus  (Custom parts  made)  baik  yang  dibuat  sendiri  maupun dibeli dari pemasok sesuai dengan spesifikasi. Untuk  mengurangi  biaya  komponen  dapat dilakukan  dengan  cara  memahami  kendala proses  dan  biayanya,  menghilangkan  tahapan proses  yang  tidak  memberi  nilai  tambah, memilih  proses  yang  paling  ekonomis  untuk membuat  komponen,  standarisasi  komponen dan  proses  dengan  melakukan  peningkatan produksi  untuk  penurunan  biaya  komponen. Untuk  melakukan  efisiensi  komponen  dapat menggunakan  metode  Design  for  assembly (DFA).  Metode  ini  harus  dilakukan  terlebih dahulu sebelum melakukan design for manufacturing (Boothroyd, 2002).

## b) Biaya Perakitan
Biaya  perakitan  terdiri  dari  biaya  yang dikeluarkan untuk tenaga kerja, equipment dan tooling.  Untuk  mengurangi  biaya  perakitan dilakukan  dengan  cara  melakukan  Integrated Parts. Manfaat dari komponen yang terintegrasi agar tidak perlu dirakit, lebih murah untuk dibuat daripada menggabungkan sejumlah  individual  part,  dan  memungkinkan fitur  critical  dapat  dikontrol  saat  proses fabrikasi. Cara lain adalah dengan memaksimalkan untuk mudah dirakit (Ease to Assembly).
c) Biaya Pendukung Produksi
Biaya  pendukung  produksi  adalah  biaya  yang dikeluarkan  dalam  rangka  memperlancar proses  produksi.  Cara  mengurangi  biaya tersebut dapat dilakukan dengan cara meminimalkan  sistem  yang  rumit,  merancang error proofing dan menurunkan biaya Overhead.

## 2.2 Kualitas
Kualitas  adalah  spesifikasi  dari  produk  yang dapat memenuhi kebutuhan pelanggan. Kualitas  juga  berarti  terbebas  dari  kegagalan (Juran, 2008).

## 2.3 Penelitian terdahulu
a) Yogi  Khairi  Hasibuan  (2013)  melakukan penelitian dengan  judul “Rancangan perbaikan  stopcontact  melalui  pendekatan metode DFMA (Design for Manufacturing and Assembly)”. Hasil penelitian membuktikan  bahwa  waktu  perakitan berkurang  19.57%,  jumlah  komponen
25.53%  dan  biaya  perakitan  hingga
19.14%.
b) Carlos Eduardo (2013) melakukan penelitian  dengan  judul  “Integration  of computer simulation in design for manufacturing  and  assembly”.  Hasil penelitian  membuktikan  bahwa  produksi naik  9.94%  dan  rata-rata  penjualan  naik $415.
c) Syam Prasad (2014) melakukan penelitian dengan  judul  “Design  for  Manufacturing (DFM) approach for Productivity Improvement in Medical Equipment Manufacturing”. Hasil tersebut membuktikan  bahwa  terjadi  pengurangan waktu 75% dan biaya produksi 8%.
d) Nitesh Prakash (2014) melakukan penelitian  dengan  judul  “New  Product Development  by  DFMEA  and  Rapid Prototyping”. Hasil
penelitian membuktikan  bahwa  terjadi  pengurangan komponen pada centre entry design dari 18
ke  8,  Side  entry  design  dari  18  ke  7,  Top entry design dari 23 ke 6.
e) Nilesh kailas (2015) melakukan penelitian dengan judul “Design for Manufacture and Assembly  (DFMA)  Analysis  of  Burring
Tool
Assembly”. Hasil penelitian membuktikan  bahwa  terjadi  penurunan biaya  perakitan  21%  dan  efisiensi  desain 26.5%.

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
Metodologi penelitian yang digunakan mengikuti alur seperti dalam gambar 1. Gambar 1 Metodologi Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif berupa  perhitungan  minimasi  biaya  produksi dan biaya kualitas sesudah penerapan Design for Manufacturing (DFM). Studi kepustakaan yang  diperlukan  juga  digunakan  untuk penyelesaian  masalah  dalam  penelitian  ini. Studi  kepustakaan  juga  diperlukan  untuk
memperoleh  gambaran  tentang  penelitian- penelitian  lain  yang  berhubungan  dengan penelitian  dalam  tesis  ini.  Studi  kepustakaan dalam  rangka  penelitian  tesis  dilakukan dengan mempelajari sejumlah literatur, jurnal, paper, naskah akademis dan tesis sebelumnya untuk  memberikan  kerangka  teori  bagi
penelitian  ini.    Pengambilan  data  pada penelitian  ini  adalah  dengan  data  primer  dan data sekunder. Data primer disini adalah data yang  diambil  langsung  dari  sumber  data dengan  melakukan  kunjungan  dan  penelitian di lokasi workshop dan kantor PT.Indo Mada Yasa  Tangerang  untuk  mengambil  data-data seperti data penawaran dan rincian order yang diminta pelanggan, data produksi, data cacat, data perawatan alat dan mesin, data pembelian dan  spesifikasi  material,  drawing,  sampel prototype  dan  data  improvement  proses  dan produk.  Data  sekunder  adalah  data  yang bersumber  dari  referensi-referensi  terkait dengan  penulisan  tesis,  baik  berupa  data hardcopy ataupun softcopy.
Untuk  memastikan  apakah  semua  elemen persyaratan design for manufacturing (DFM) dan  hasilnya  sudah  memenuhi  persyaratan, maka dilakukan verifikasi untuk
membuktikannya. Untuk memastikan
terhadap  pemenuhan  persyaratan  tersebut
dapat  dilakukan  dengan  membuat  laporan pengukuran.  Untuk  memastikan  apakah  hasil penelitian  bisa  berjalan  dengan  baik  (good performance)  dan  untuk  mengetahui  apakah hasil efektif, maka validasi dilakukan dengan melakukan pengujian performa produk (Maynard, 2004).

## 4. PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
4.1 Pengurangan biaya komponen
Pengurangan  biaya  komponen  dilakukan dengan  menggunakan  pendekatan  design  for assembly  (DFA).  Metode  tersebut  digunakan untuk  mengurangi  jumlah  komponen  atau efisiensi  komponen.  Pada  fabrikasi  pallet  box dilakukan  dengan  cara  perbaikan  pada komponen  kaki  pallet  dari  sebelumnya  proses bubut (CNC) diubah menjadi proses pengepresan.  Perbaikan  komponen  pada  kaki palet seperti dalam gambar 2.
Gambar 2. Perbaikan komponen kaki pallet
Pengurangan biaya komponen dengan mengubah  proses  bubut  (CNC)  menjadi  press dan  las  mengurangi  waktu  pembuatan  1  kaki pallet  box  dari  180  menit  turun  menjadi  160 menit. Pengurangan biaya turun dari Rp.102.500 menjadi Rp.43.000.

## 4.2 Pengurangan biaya perakitan
Pengurangan biaya perakitan dilakukan dengan melakukan efisiensi perakitan atau mempermudah proses perakitan. Untuk mempermudah  proses  perakitan  pallet  box dilakukan  dengan  mengubah  metode  full  las menjadi  interkenit  las  (titik  pengelasan  pada jarak  30-50  cm).  Untuk  membuktikan  bahwa las  interkenit  memiliki  kualitas  yang  sama dengan  full  las,  maka  produk  diuji  dengan  uji
kekuatan  beban.  Metode  las  interkenit  seperti dalam gambar 3.
Gambar 3. Las interknit pada body dengan rangka palet Pengurangan biaya perakitan dengan mengubah  proses  las  secara  full  menjadi interkenit    dapat  mengurangi  waktu  perakitan body  ke  rangka  pallet  dari  170  menit  turun menjadi  140  menit.  Pengurangan  biaya  turun dari Rp.47.000 menjadi Rp.37.500.
4.3
Pengurangan biaya pendukung produksi
Pengurangan biaya pendukung produksi dilakukan  dengan  meminimalkan  pekerjaan yang  rumit  dan  dengan  menghilangkan  proses yang tidak memberi nilai tambah. 4.3.1 Menghilangkan pengamplasan dengan pemberian anti oksidan Antioksidan  adalah  cairan  yang  digunakan untuk  melapisi  rangka  dan  body  pallet  box sebagai pelindung terhadap kotoran dari proses pengelasan.  Penambahan  antioksidan  akan menambah  biaya  untuk  pembelian  bahan antioksidan,  namun  tanpa  menggunakan  anti oksidan  akan  menyebabkan  proses  tambahan yaitu  pembersihan  kotoran  akibat  pengelasan dengan pengampelasan. Proses tersebut memerlukan biaya yang lebih besar dibandingkan dengan penambahan anti oksidan. Pengurangan biaya pendukung
produksi dengan menghilangkan proses pengamplasan dengan penambahan anti oksidan turun dari Rp.20.000 menjadi
Rp.14.000.  Untuk  waktu  yang  dibutuhkan berkurang dari 20 menit menjadi 10 menit. 4.3.2 Penggunaan  tiner  pengganti  powder coating Pada  proses  pengecatan  pallet  box  fungsi powder coating akan membuat hasil pengecatan lebih halus dan tahan lama. Namun demikian persyaratan kualitas pengecatan tidak disyaratkan  oleh  pelanggan  dengan  powder coating,  sehingga  penggnatian  dengan  tiner diijinkan.  Pengurangan  biaya  pendukung produksi  dengan  menggunakan  tiner  sebagai pelapis  awal  turun  dari  Rp.32.000  menjadi Rp.6.000.

## 4.3.3 Penggunaan las dengan CO
Dalam  penggunaan  yang  lebih  besar  las  CO lebih  murah  dibandingkan  dengan  las  listrik untuk  produksi  sebuah  pallet  box.  Perubahan bahan  pengelasan  tersebut  menurunkan  biaya pendukung  produksi  dari  Rp.69.000  menjadi Rp.65.000.  Waktu  proses  berkurang  dari  170 menit menjadi 140 menit. Ilustrasi pengelasan dengan bahan CO seperti dalam gambar 4.

## Gambar 4. Pengelasan dengan CO

## 5. ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Perhitungan  biaya  produksi  dilakukan  dengan mempertimbangkan penurunan biaya komponen. Setelah perhitungan biaya produksi, didapatkan biaya produksi sebelum laba seperti dalam tabel 1.
Tabel 1. Total biaya produksi pallet box Biaya Komponen (material) Biaya Komponen Biaya Tenaga Kerja Overhead (20%) Biaya total (sebelum laba) Sebelum penerapan DFM Rp. 971.000 Rp. 949.000 Rp. 110.000 Rp.406.800 Rp. 2.436.000 Setelah penerapan DFM Rp. 735.000 Rp. 779.000 Rp. 110.000 Rp.324.800 Rp. 1.948.800
Dari data di atas maka minimasi biaya produksi untuk  membuat  1  buah  pallet  adalah  sebagai berikut ini:
Minimasi = Biaya produksi sebelum penerapan
DFM – setelah penerapan DFM Minimasi  =  Rp.2.436.000  –  Rp.1.948.800  = Rp.487.200.
Setelah  penerapan  design  for  manufacturing (DFM)  maka  didapatkan  penurunan  biaya produksi  sebesar  Rp.487.200  atau  penurunan sebesar 20%.
Perhitungan  biaya  kualitas  dilakukan  dengan mempertimbangkan penurunan biaya perakitan dan  biaya  pendukung  produksi.  Penurunan biaya kualitas seperti tabel 2.
Tabel 2. Biaya kualitas sebelum dan setelah penerapan DFM Perbaikan Biaya Kualitas Penurunan biaya kualitas Sebelum penerapan DFM Sesudah penerapan DFM Pelapisan cairan anti oksidan (pelindung las) Tidak dilapisi Biaya: Rp. 20.000 /unit (termasuk biaya amplas hasil las) Dilapisi Biaya: Rp.14000/ unit (tanpa pengamplasan) Rp.6.000 Las interknit pada plat Full las Biaya: Rp. 47.000/ unit Setiap 30-50 cm Biaya: Rp. 37.500/ unit Rp.9.500 Penggunaan bahan las Las listrik Biaya: Rp.69.000/ unit Las CO Biaya: Rp.65.000/ unit Rp.4.000 Penggantian pelapis cat Coating Biaya: Rp.32.000 / unit Thinner Biaya : Rp.6.000/ unit Rp.26.000 Total Biaya Rp.168.000 Rp.122.500 Rp.45.500
Dari data di atas maka minimasi biaya kualitas untuk  membuat  1  buah  pallet  adalah  sebagai berikut ini:
Minimasi = Biaya kualitas sebelum penerapan DFM – setelah penerapan DFM Minimasi = Rp.168.000 – Rp.122.500 Minimasi = Rp.45.500 Setelah  penerapan  rancangan  design  for manufacturing (DFM) maka didapatkan penurunan  biaya  kualitas  sebesar  Rp.45.500 atau penurunan sebesar 27.1%.
5.1 Analisa Pengaruh Keputusan Design for manufacturing (DFM)
a) Waktu pengembangan (Development Time) lebih cepat dikarenakan
sudah direncanakan  dengan  lebih  teliti  dan terukur.
b) Biaya  pengembangan  (Development  Cost) jauh  lebih  murah,  dikarenakan  resiko kegagalan  produk  dan  proses  sudah direncanakan.
c) Kualitas produk (Product Quality) meningkat,  karena  quality  cost  menjadi bahan  pertimbangan  dalam  penerapan fabrikasi pembuatan produknya.
d) Faktor eksternal (External Factors)
• Penggunaan  ulang  produk  (reuse) sebagai tempat menyimpan barang lain selain komponen otomotif.
• Life cycle costs cukup kecil, dikarenakan  produk  ini  bisa  terus dikembangkan  dengan  memodifikasi komponennya.  Misalnya  pada  pelat diberi  lubang  aliran  udara  untuk membantu pendinginan komponen.
5.2 Verifikasi dan validasi Verifikasi dilakukan dengan melakukan pengukuran pengaruh penerapan DFM terhadap  produk  akhir  pallet  box  terhadap
persyaratan dimensi pallet box. Hasil verifikasi seperti dalam tabel 3.
Tabel 3. Hasil verifikasi Nr Parameter Spesifikasi Aktual Keputusan 1. Panjang 890 ± 3 mm 890.2 mm Memenuhi spesifikasi 2. Lebar 740 ± 3 mm 740.5 mm Memenuhi spesifikasi 3. Tinggi 702 ± 3 mm 702.4 mm Memenuhi spesifikasi
Dari  hasil  verifikasi  tersebut  perbaikan  pada pallet  box  dengan  metode  design  for manufacturing  (DFM)  tidak  mempengaruhi persyaratan  dimensi  produk  yang  disyaratkan pelanggan.
Validasi dilakukan dengan melakukan pengujian fungsi produk dan kehandalannya. Hasil verifikasi seperti dalam tabel 4. Tabel 4. Hasil validasi Nr Item Pengujian Spec Actual Keputusan 1 Uji beban 500 Kg 510 Kg Memenuhi spesifikasi 2 Uji susun 3 susun tidak miring/ jatuh 3 susun tidak miring/ jatuh Memenuhi spesifikasi 3 Uji karat Uji air garam / hujan tidak karat Tidak karat Memenuhi spesifikasi Dari  hasil  validasi  tersebut  perbaikan  pada pallet  box  dengan  metode  design  for manufacturing  (DFM)  tidak  mempengaruhi persyaratan  fungsi  produk  yang  disyaratkan pelanggan.

## 5. KESIMPULAN
Hasil  penelitian  menunjukan  bahwa metode  design  for  manufacturer (DFM)  dapat membantu  menyelesaikan  dan  mengurangi kompleksitas pekerjaan atau tingkat kerumitan proses  dengan  efektif.  DFM  juga  mampu melakukan  efisiensi  proses  fabrikasi  menjadi lebih  efektif  dan  efisien.  Output  akhir  dari penelitian  dapat  diukur  sehingga  membantu untuk  pengambilan  keputusan  pada  pekerjaan yang rumit. Pada studi kasus pembuatan 1 buah palet  di  PT.Indo  Mada  Yasa,  penelitian  ini dapat  meminimasi  biaya  produksi  sebesar 20.0% dan biaya kualitas sebesar 27.1%.

## REFERENSI
Boothroyd, Geoffrey, Dewhurst, P. and Knight,
W., 2002. Product Design for Manufacture and Assembly. Marcel Dekker. NewYork Carlos  Eduardo  Sanches  da  Silva,  Eduardo Gomes  Salgado,  Carlos  Henrique  Pereira Mello,  Eduardo  da  Silva  Oliveira  & Fabiano  Leal,  2014.    Integration  of computer simulation in design for manufacturing and assembly, International Journal  of  Production  Research,  52:10, 2851-2866,DOI:  10.1080/00207543.2013.
853887
Dewi.  Dharu,  2009.  Peluang  dan  Tantangan Industri  Manufaktur  dalam  Mendukung Program  PLTN  Pertama  di  Indonesia, Seminar  Nasional  V  SDM  Teknologi Nuklir,  Yogyakarta,  5  November  2009, Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN Juran, J. M., 1994. Juran’s Quality Handbook, Fifth Edition, McGraw Hill, Singapore Kailas.  Nilbly.  2015.  Design  for  Manufacture and  Assembly  (DFMA)  Analysis  of Burring  Tool  Assembly.  International Research  Journal  of  Engineering  and
Technology (IRJET), Volume: 02 Issue: 06 | Sep-2015
Prakash.Nitesh.Wankhade. 2014. New Product
Development  by  DFMA  and  Rapid Prototyping. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, VoL. 9, No. 3, March 2014,  School  of  Mechanical  and  Building Sciences, VIT University, Chennai, India
Republika,
2015. UMK Tangerang
Diperkirakan  Naik  11,5  Persen,  Online  , diakses  10  Februari  2016.  Available  at: http://nasional.republika.co.id/berita/nasi onal/jabodetabek-nasional/15/10/31/nx2ov 9284-umk-tangerang-diperkirakan-naik- 115-persen
Syam Prasad, 2014. Design for Manufacturing (DFM) approach for Productivity
Improvement  in  Medical  Equipment
Manufacturing,  International  Journal  of Emerging  Technology  and  Advanced Engineering,  Website:  www.ijetae.com (ISSN 2250-2459, ISO 9001:2008
Certified Journal, Volume 4, Issue 4, April
2014)
Schiffauerova,  A.  and  Thomson,  V.  2006,  “A review  of  research  on  cost  of  quality models  and  best  practices”,  International Journal of Quality and Reliability Management, Vol.23, No.4. Ulrich. K. T., dan S. D. Eppinger.1995. Product
Design  and  Development.  Mc  Graw  Hill,
Singapore
Yogi  Khairi  Hasibuan,  2013.  Rancangan
perbaikan stopcontact melalui pendekatan metode DFMA (Design for Manufacturing and  Assembly)  pada  PT.XYZ,  e-Jurnal Teknik  Industri  FT  USU  Vol  1,  No.2, Maret 2013 pp. 34-39