Journal of Industrial Engineering, Scientific Journal on Research and Application of Industrial System, Vol. 2, No.2, September 2017: 85-96

## Semi Otomatisasi Untuk Efisiensi Tenaga Operator Pada Produk Regulator
Zazam Dumadi 1 , Antonius Suhartomo 2 1,2) Faculty of Engineering, Electrical Engineering Department, President University Jl. Ki Hajar Dewantara
Kota Jababeka, Cikarang, Bekasi - Indonesia 17550
Email: 1 zazamugm@gmail.com , 2 asuharto@president.ac.id

## ABSTRAK
Tujuan  dari  proyek  ini  adalah  menjelaskan  tentang  otomatisasi  yang  merupakan  salah  satu langkah  untuk menekan  biaya  akibat naiknya upah  karyawan  setiap tahun. Adapun tujuan  lainnya dari otomatisasi mesin adalah untuk meningkatkan kualitas produk. Proyek ini dilakukan di PT. XYZ yang  memproduksi  komponen  ( part )  otomotif,  salah  satunya  adalah  produk Regulator yang berfungsi sebagai penstabil tegangan pada dinamo cas mobil. Metode otomatisasi ini menggunakan 2  metode  yaitu  metode  membagi  pekerjaan  total operator dan  improvisasi  mesin.  Mesin  yang diotomatisasi di produk Regulator adalah mesin IC Silicone Potting Regulator .  Mesin ini berfungsi sebagai pengisi material silicone dan juga proses vacuum. Pada proses pengisian material silicone awalnya  menggunakan  bantuan operator .  Target  dari  otomatisasi  ini  adalah  menggantikan  peran operator untuk  mengisi  material silicone dan  diganti  oleh  mesin.  Adapun  sebagai  komponen  dari otomatisasi  mesin  ini,  penulis  menggunakan IAI  ROBO  Slider .  Dimana IAI  ROBO  Slider mampu bergerak  dengan  posisi  tertentu  sesuai  yang  diinginkan.  Proyek  otomatisasi  ini  juga  dilakukan konfirmasi  atau  pengecekan  kualitas  produk  agar  kualitas  produk  tetap  terjaga  sebelum  dan sesudah  proyek  otomatisasi mesin.  Adapun hasil  dari  otomatisasi  ini  adalah mampu  mengurangi  1 operator di produk regulator , sehingga mampu mengurangi jam kerja operator secara keseluruhan di setiap bulannya. Proyek otomatisasi ini didapat BEP ( Break Event Point ) selama 2,35 bulan.
Kata kunci: Otomatisasi, mesin IC Silicone Potting Regulator, operator, material silicone, IAI ROBO Slider , BEP ( Break Event Point ).

## ABSTRAK
The  purpose  of  this  study  is  to  explain  about  automation as  which is  one  step to  reduce  costs due  to  rising  wages  of  employees  every  year.  The  other  purpose  of  machine  automation  is  to improve product quality. This project was carried out at PT. XYZ which produces automotive parts, one of which is a regulator product that functions as a voltage stabilizer on the car charge dynamo. This  automation  uses  2  methods,  namely  the  method  of  dividing  the  operator's  total  work  and machine improvisation.  The  machine that  is  automated  in  the  Regulator  product  is  an  IC  Silicone Potting  Regulator  machine.  This  machine  functions  as  a  filler  for  silicone  material  and  also  a vacuum  process. In the  process  of filling  silicone  material  initially  using operator  assistance.  The target of this automation is to replace the role of the operator to fill the silicone material and be replaced by the machine. As a component of the automation of this machine, the author uses the IAI  ROBO  Slider.  Where  IAI  ROBO  Slider  is  able  to  move  in  certain  positions  as  desired.  This automation  study  also  confirms  or  checks  product  quality  so  that  product  quality  is  maintained before and after the engine automation project. The results of this automation are able to reduce 1 operator in the regulator product, so as to reduce the operator's overall working hours each month. This automation project was obtained by Break Event Point (BEP) for 2.35 months.
Keywords: Automation, machine IC Silicone Potting Regulator, operator, silicone material, IAI ROBO Slider, Break Event Point.

## 1. Pendahuluan
Proyek  ini  fokus  untuk  mengurangi operator di  produk regulator .  Dimana  akan  memodifikasi mesin  dari  manual  ke  semi automation . Di  produk regulator terdapat 15 mesin,  dalam  proyek  ini akan  difokuskan  untuk  modifikasi  mesin IC  silicone  potting  regulator .  Kondisi  saat  ini IC  silicone
potting  regulator menggunakan  proses  manual  untuk  pengisian  material silicone . Operator melakukan pengisian ke IC regulator selama 4.2 detik. Selama waktu pengisian tersebut merupakan waktu  tunggu  bagi operator no.3  untuk  melakukan  proses  ini.  Jadi  harus  ada  perbaikan  untuk mengurangi waktu proses operator no.3. Adapun secara proses dijelasakan pada Gambar 1.
Gambar 1. Proses pengisian material silicone secara manual oleh operator
Perbaikan  ini  menggunakan  mesin  sekarang  yang  sudah  berjalan  dan  hanya  menambahkan beberapa peralatan untuk perbaikan (tidak membuat mesin baru). Yang bertujuan untuk mengganti pekerjaan operator seperti  proses  pengisian silicone akan  menggunakan  IAI  ROBO  dan  juga air cylinder sebagai peralatan pendukung. Fungsi IAI ROBO adalah untuk memposisikan dispenser (alat pengisian silicone )  ke  semua  stasiun  pengisian  secara  otomatis.  Selain  mengotomatisasi  mesin, untuk  membantu  mengefektifkan  waktu operator dalam  proses  pembuatan  barang  ada  tambahan perbaikan non-teknis yaitu pembagian elemen kerja.
Tujuan  dari  disusunnya  jurnal  “Semi  Otomatisasi  Untuk  Efisiensi  Tenaga  Operator  Pada  Produk Regulator” adalah:
1.  Mengurangi 1 operator di produk regulator (operator no 3).
2.  Menurunkan nilai man hour di produk regulator .
3.  Menurunkan struktur biaya regulator , untuk meningkatkan keuntungan/pcs.
4.  Membuat otomatisasi mesin dengan BEP target kurang dari 2 tahun.
5.  Memberdayakan kemampuan karyawan PT XYZ tanpa harus membuat mesin di supplier .

## 2. Metode
Mesin IC  silicone  potting  regulator adalah  salah  satu  mesin  untuk  membuat  produk regulator . Regulator merupakan  produk  yang  berfungsi  sebagai  penstabil  tegangan  sebuah dynamo charger mobil ( alternator ). Regulator memiliki total mesin sebanyak 15 unit. Dimana semua mesin tersebut untuk membuat total proses regulator dengan proses flow chart seperti Gambar 2.
Secara total proses di produk regulator adalah 18 proses dimana untuk proses IC silicone potting regulator berada di proses no 12. Secara fungsi proses ini adalah untuk pengisian material silicone ke bagian IC regulator . Dimana silicone tersebut berfungsi untuk menutupi dan sekaligus melindungi IC regulator dari  masuknya  air  yang  menyebabkan  arus  hubung  singkat  ( short  circuit ),  yang tentunya akan merusak kinerja dari sebuah regulator . Adapun secara layout posisi mesin IC silicone potting regulator dijelaskan Gambar 3.
Produk regulator memiliki 5 manpower dengan setting setiap 1 pcs barang yang dihasilkan ( cycle time ) selama 18 s. Proses pertama dimulai dari operator no 1 dan proses terakhir dikerjakan oleh operator  no 5.  Adapun  kondisi  waktu  semua  pekerjaan  dari  total operator diterangkan  pada Gambar 4.
Dari  keterangan time  chart pada  Gambar  4,  untuk  waktu  proses  terlama  ( bottleneck )  adalah operator no 3.
2.1 Langkah Perbaikan
2.1.1 Studi elemen pekerjaan operator
Untuk  melakukan  perbaikan  membagi  rata  pekerjaan operator ,  kita harus  melihat  dulu  kondisi total  kerja  terlama  dari  semua operator ( bottleneck  process ).  Setalah  mengetahui  waktu  proses operator terlama  maka  selanjutnya  kita  harus  membagi  sama  rata  proses  ke  semua operator . Adapun proses pembagaian dari elemen pekerjaan di regulator seperti pada Gambar 5.
Gambar 2. Flow chart regulator product
→ Target otomatisasi Mesin 1 Mesin 2 Mesin 3 Mesin  4 Mesin  6 Mesin  7 Mesin  8 Mesin  9 Mesin  5 Mesin  10 Mesin  11 Mesin  12 Mesin  13
Mesin  14
Mesin  15
Gambar 4. Cycle time regulator ( original )
Gambar 5 . Pembagian elemen kerja operator regulator
Dari grafik pada Gambar 5 dapat disimpulkan bahwa setelah proses balancing ada sisa pekerjaan operator 3 sebesar 9,6 s. Sisa pekerjaan tersebut tergambar pada Tabel 1.

## 2.1.2 Studi mesin
Adapun  modifikasi  mesin  adalah  mengubah  konsep  pengisian silicone secara  manual  ( manual apply) oleh operator menjadi auto  applying oleh  mesin.  Adapun  secara  ide  konsep  dijelaskan seperti Tabel 2.
CT(s)
CT Target
Tabel 1 . Elemen kerja operator no 3 MP  Seq Work Element HT MT  WT  Sum 3 1 Ambil paintol lalu marking hasil caulking 1.9 1.9 3 2 Ambil kanban, lalu setting ke jig Pre- heating 0.1 2 3 3 Letakkan part di jig Pre-heating , letakkan paintol ke tempatnya 1.6 3.6 3 4 Ambil part setelah proses Pre- heating , lalu setting ke jig IC Potting 1.3 4.9 3 5 Setting kanban ke jig IC Potting 0.1 5 3 6 Tekan tombol start Potting , lalu tarik Dispenser 1.4 6.4 3 7 Lakukan proses applying 1st IC Potting 2.1 8.5 3 8 Lepas Dispenser , setting part ke jig vacuum 1.1 9.6 3 9 Tekan nagara switch (proses vacuum ) 0.5 12 10.1 3 10 Ambil part setelah proses vacuum , lalu setting ke jig Potting 1 11.1 3 11 Tekan tombol start Potting , lalu tarik Dispenser 1.4 12.5 3 12 Lakukan proses applying 2nd IC Potting 2.1 14.6 3 13 Ambil part pada jig Potting , lalu setting ke jig IC Hardening Oven 2 16.6 3 14 Kembali ke proses awal 1 17.6 Tabel 2. Tabel ide konsep otomatisasi mesin IC silicone potting regulator No Item Before
Changing item 1 Apply Silicone Manual Apply Manual position dispenser by hand Auto Apply Auto position dispenser and auto apply with Signal Push Button 2 Centralize Jig Double jig 1. Potting jig 2. Vacuum jig Centralize jig 1 point for potting and vacuum process Keterangan:
IAI ROBO: Tool yang berfungsi untuk memindahkan dispenser unit antarstasiun
Common Jig: Tempat produk untuk proses pengisian silicone dan proses vacuum (sentralisasi). Sebelumnya jig terpisah antara proses pengisian silicone dan proses vacuum ST 1: Stasiun 1 ST 3: Stasiun 3 ST 2: Stasiun 2 ST 4: Stasiun 4 Stasiun 1, 2, 3, dan 4 merupakan tempat untuk melakukan proses pengisian dan proses vacuum.
Balancing to MP2 Balancing to MP4 Automasi (mesin) Balancing to MP4
Dispenser
2.2 Spesifikasi Mesin Otomatisasi IC Silicone Potting Regulator

## 2.2.1
Informasi proses
Informasi proses menjelaskan tentang flow process dari IC silicone potting regulator beserta proses vacuum . Adapun secara singkat flow process -nya dijelaskan seperti Gambar 6.
Gambar 6. (a) flow proses sebelum otomatisasi dan (b)  flow proses setelah otomatisasi

## 2.2.2 Konsep mesin
Konsep  mesin  menjelaskan  tentang  sedikit  gambaran  tentang  cara  kerja  otomatisasi  mesin IC silicone  potting  regulator. Secara  umum  menjelaskan  bagian  bagian  mesin  beserta  fungsinya . Secara detail dijelaskan pada Gambar 7.
Gambar 7 . Konsep mesin baru IC silicone potting regulator
Keterangan:
1. IAI ROBO Cylinder : Berfungsi untuk memindahkan posisi dispenser ke masing-masing stasiun secara otomatis. Secara detail dijelaskan seperti Gambar 8.
(a)
(b)

## Gambar 8 . Konsep IAI ROBO Cylinder
Pemilihan  unit  IAI  ROBO  disesuaikan  dengan  dimensi  mesin  yang  mencakup  4  stasiun.  Adapun total  lebar  mesin  adalah  560  mm,  maka  dari  itu  panjang  IAI  ROBO  harus  maksimal  sama  dengan lebar  mesin  tersebut.  Sehingga  ditentukan  untuk  tipe  IAI  ROBO  Slider yang  sesuai  dengan  lebar mesin adalah  RCP4-SA5R-42P-2C-400-P3-M.  Untuk memahami  lebih  detail  dijelaskan  pada  Gambar 9.
Gambar 9. Gambar dan dimensi IAI ROBO tipe RCP4-SA5R-42P-2C-400-P3-M (IAI America, Inc., 2013)
2. Double  acting  air  cylinder :    Berfungsi  untuk  mengontrol  ketinggian  antara part (benda  kerja) dan nozzle  dispenser saat  proses  pengisian silicone. Secara  detail  dijelaskan  Gambar  10  dan Gambar 11.
Gambar 11. Posisi dan fungsi double rod and stroke cylinder
2.2.3. Urutan kerja mesin ( Flow process of machine )
Pada proses ini menjelaskan tentang urutan kerja mesin dari awal proses hingga proses selesai. Secara detail dijelaskan pada Gambar 12.
Gambar 12 . Urutan kerja mesin IC silicone potting regulator
Adapun tabel waktu dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Urutan proses dan waktu mesin IC silicone potting regulator No Urutan kerja mesin Waktu (s) 1 Air cylinder 1 ke depan 0.3 2 IAI ROBO positioning 0.5 3 Air cylinder 2 ke bawah 0.3 4 Proses pengisian silicone ke 1 2 5 Air cylinder 2 ke atas 0.2 6 Air cylinder 3 ke depan 0.4 7 Air cylinder 4 ke atas 0.3 8 Proses vacuum 48 9 Air cylinder 4 ke bawah 0.3 10 Air cylinder 3 ke posisi awal 0.4 11 Air cylinder 2 ke bawah 0.3 12 IAI ROBO positioning 0.5 13 Proses pengisian silicone ke 2 2 14 Air cylinder 2 ke atas 0.2 15 Air cylinder 1 ke posisi awal 0.3 Total 56
Secara  keseluruhan  total  waktu  untuk  waktu  mesin  untuk  proses  adalah  56  s  /stasiun.  Jika dikonversi secara total waktu mesin untuk 1 buah produk adalah (56/4) = 14 s.

## 3. Hasil Otomatisasi
3.1 Perbandingan Jam Kerja Operator Sebelum dan Sesudah Otomatisasi
Jam kerja operator atau dalam dunia industri biasa disebut man hour adalah total waktu kerja operator yang  biasanya  di-rata-ratakan  dalam 1  bulan.  Secara  perhitungan  dapat  dihitung  dengan rumus (1).
Keterangan:
- Qty produksi / bulan : Jumlah produksi suatu produk yang dihasilkan selama 1 bulan.
- Jumlah operator : Total operator yang bekerja untuk menghasilkan suatu produk.
- Operation ratio : Persentase rasio produksi selama 1 shift atau 1 hari
- Cycle Time : Target waktu yang dibutuhkan untuk membuat 1 pc
3.1.1. Sebelum otomatisasi  mesin IC silicone potting regulator
Perhitungan man hour diambil dari data produksi sebelum automasi yaitu pada bulan November 2016. Permintaan konsumen selama 6 bulan di semester ke 2 tahun 2016 adalah seperti Tabel 4.
Tabel 4. Permintaan konsumen semester ke 2 tahun 2016 No  Customer Model Qty (pcs) Sep'16  Okt'16  Nov'16  Des'16  Jan'17  Feb'17  Mar'17 1 Daihatsu Model A 9104 9320 9776 7498 9056 9350 9746 2 Model B 10220 10900 16112 8980 12132 10180 10320 3 Model C 6160 7800 11035 5155 8200 8180 7517 4 Toyota Model D 3180 4250 4206 4280 4540 4570 4802 5 Model E 2745 3321 3280 3318 3432 3524 3820 6 Suzuki Model F 4445 4275 4926 3144 3784 3746 2740 7 Perodua Model G 5320 5414 6823 4521 5452 5643 5125 8 Model H 4466 4565 5942 4044 4514 4567 4220 Total Qty 45640 49845 62100 40940 51110 49760 48290
(Qty produksi / bulan) x Jumlah Operator x Cycle Time Operation Ratio x 3600 Man Hour = (1)
Perhitugan man hour untuk bulan November 2016 adalah sebagai berikut:

## 3.1.2. Setelah otomatisasi  mesin IC silicone potting regulator
Perhitungan man hour setelah otomatisasi diambil data produksi dari bulan November 2016. Hal ini bertujuan untuk membandingkan apakah ada efek positif setelah dilakukannya otomatisasi mesin IC  silicone  potting  regulator .  Adapun  perhitungan man  hour setelah  proses  otomatisasi  mesin adalah sebagai berikut:
Sehingga  setelah  didapatkan  data man  hour sebelum  dan  sesudah  otomatisasi,  dapat  dihitung produktivitas man hour sebagai berikut:
Produktivitas  = 1725 – 1380 = 345 man hour
Jadi  setelah  proses  otomatisasi  mesin IC  silicone  potting  regulator di  bulan  November  2016 dapat mengurangi man hour sebesar 345 (produktivitas naik 20 %).

## 3.2 Perbandingan Biaya Mesin Dengan Gaji Operator Setelah Proses Otomatisasi
Seperti  yang  sudah  dijelaskan  pada  latar  belakang  otomatisasi,  biaya  mesin  sangatlah diperhitungan  untuk  kesuksesan  proyek  otomatisasi.  Dimana  biaya  mesin  yang  dikeluarkan  harus maksimal sama dengan gaji operator selama 2 tahun atau bernilai sebesar Rp 220.000.000. Adapun total biaya untuk membuat otomasi mesin IC silicone potting regulator dapat jelaskan pada Tabel 5.
Selain  biaya  mesin  yaitu  biaya  pembuatan advance  stock selama  1  minggu. Advance  stock merupakan stok produk yang dibuat untuk memenuhi kebutuhan pengiriman ke konsumen pada saat mesin tidak dipakai produksi karena ada modifikasi mesin (otomatisasi). Stok yang dibuat selama 1 minggu pasti membutuhkan biaya tambahan seperti dijelaskan pada Tabel 6.
Tabel 5. Biaya otomatisasi mesin IC silicone potting regulator No Item Jumlah Harga 1 Part Utama IAI ROBO Cylinder RCP4-SA5R-42P-2C-400-P3-M 1 pc Rp15,120,000 IAI USB Cable RCM-101-USB 1 pc Rp5,130,000 IAI Controller PCON-CA-42P-1-PN-5-0-DN 1 pc Rp2,493,000 IAI Integrated Controller Cable CB-CA-MPA050 1 pc Rp1,246,000 IAI Battery Unit SEP-ABU 1 pc Rp1,863,000 2 Part mekanik 1 set Rp39,235,000 3 Part elektrik 1 set Rp13,204,000 4 Air cylinder SMC 1 set Rp16,350,000 5 Part standar Misumi 1 set Rp8,515,462 Total Rp103,156,462 Tabel 6. Total biaya otomatisasi mesin IC silicone potting regulator No Item Biaya 1 Biaya modifikasi mesin Rp103,156,462 2 Advance stock a. Biaya master box Rp1,750,000 b. Biaya lembur Rp23,581,250 Total biaya Rp128,487,712
62100 pcs  x  4 orang x 18 s 90 % x 3600 Man Hour = 62100 pcs  x  5 orang x 18 s 90 % x 3600 =  1725 Man Hour = =  1380

## 3.3 Perbandingan Biaya Produk Sebelum dan Sesudah Otomatisasi
Berikut perbandingan biaya produk sebelum dan sesudah otomatisasi:
1. Biaya produk sebelum otomatisasi
Untuk produk Regulator dengan 5 operator misalnya ditentukan harga total Rp 65.000 dengan komposisi sebagai berikut:
- Part material : Rp 40.000 - Expense : Rp 4.000 - Sales general administration : Rp 5.000 - Labor cost : Rp 5.000 - Initial process : Rp 3.000 - Profit : Rp 5.000
- Depreciation : Rp 3.000
2. Biaya produk setelah otomatisasi
Setelah dilakukan otomatisasi, jumlah operator di Regulator produk menjadi 4 operator. Sehingga dapat dihitung harga produk dengan rumus (2).
Bila dimasukkan data, labor cost setelah otomatisasi maka hasilnya seperti berikut:
Setelah otomatisasi dengan total 4 operator , maka labor cost menjadi Rp 4.000. Dimana terdapat penurunan sebesar Rp 1.000 (Rp 5.000 – Rp 4.000).

## 3.4 Break Even Point (BEP)
Secara klasifikasi biaya produk regulator setelah otomatisasi dijelaskan pada Tabel 7.
Tabel 7. Klasifikasi biaya produk regulator Struktur Biaya Nilai (Rp) Kategori Part material 40,000 Variable cost Sales general administration 5,000 Variable cost Initial process 3,000 Variable cost Expense 4,000 Variable cost Depreciation 3,000 Variable cost Labor cost 4,000 Variable cost Profit sebelum otomatisasi 5,000 Variable cost Total biaya mesin 128,487,712 Fixed cost - Total fix cost (FC) = Rp 128.487.712 - Total variable cost (VC) = Rp 64.000 - Sales / pcs (P) = Rp 65.000
Adapun secara perhitungan BEP dijelaskan dengan rumus (3) (Prasetyo, 2010).
Sehingga  dengan  rumus  (3) dapat  dihitung  BEP  otomatisasi  mesin IC silicone  potting  regulator sebagai berikut:
Labor Cost sebelum otomatisasi
Total MP sebelum otomatisasi
= Labor Cost setelah otomatisasi
Total MP setelah otomatisasi (2)
= Labor Cost setelah otomatisasi Rp 5.000 x 4 5 = Rp 4.000 (3) BEP (unit) = FC
P-VC
, BEP (Rupiah) = BEP (Unit) x Harga jual unit
BEP (unit)      = 128.487.712 65.000 - 64.000 = 128.488  pcs
BEP (rupiah) = 128.488  x 65.000 = Rp 8.351.720.000
Untuk visualisasi BEP dapat dijelaskan  dengan Gambar 12.
Gambar 12. BEP otomatisasi mesin IC silicone potting regulator

## 4. Simpulan
1. Proyek otomatisasi IC  silicone  potting regulator dapat mengurangi  1 operator ,  yaitu  operator no 3.
2.    Dengan  jumlah manpower yang  berkurang  dari  5 operator ke  4 operator ,  nilai man  hour di produk regulator pada bulan November turun 345 dari 1725 man hour menjadi 1380 man hour.
3.    Dengan  berkurangnya  besar  man  hour  di  produk regulator, maka  dapat  mengurangi  struktur biaya regulator 1,54 % (Rp 1000/pc). Yang berdampak akan menambah keuntungan/pc.
4.  Proyek otomatisasi IC silicone potting regulator dberhasil balik modal kurang dari 2 tahun yaitu dengan nilai BEP ( Break Even Point ) 2,35 bulan.
5.  Proyek otomatisasi IC silicone potting regulator dibuat oleh karyawan PT. XYZ yaitu kolaborasi production  engineering dan machinery  department  (core  team) serta supporting dari maintenance dan production department.

## 5. Daftar Pustaka
1.  IAI America, Inc. (2013). ROBO Cylinder RCP4 Series .
2. W. Prasetyo. (2010).” Analisis Break Even Point (BEP) pada industri pengolahan tebu di  pabrik gula Mojo kabupaten Sragen”, Skripsi, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta, Solo.