Chp007 Line Balancing

8/3/2019 Chp007 Line Balancing

1/59

Andre Sugiyono 2006 Jurusan Teknik Industri UNISSULA.

1Mata Kuliah : SISTEM PRODUKSI

Chapter 7

Assembly Line Balancing


2/59



Assembly Linebalancing

OBJECTIVES


3/59



An Assembly Line Layout


4/59



Repetitive Layout

1 3

2

4

5

WorkWork

OfficeOffice

Belt ConveyorBelt Conveyor

WorkWork

StationStation

Note: 5 tasks or operations; 3 work stationsNote: 5 tasks or operations; 3 work stations

Work StationWork Station

StationStation


5/59




Analysis of production lines

Nearly equally divides work between

workstations while meeting requiredoutput

Objectives

Maximize efficiency

Minimize number of

work stations


6/59




The General Procedure Determine cycle time by taking the demand

(or production rate) per day and dividing it

into the productive time available per day Calculate the theoretical minimum number of

work stations by dividing total task time by

cycle time

Perform the line balance and assign specificassembly tasks to each work station


7/59



Assembly Line Balancing Steps

1. Determine tasks (operations)

2. Determine sequence

3. Draw precedence diagram

4. Estimate task times

5. Calculate cycle time

6. Calculate number of work stations

7. Assign tasks8. Calculate efficiency


8/59




Equations

Cycle time =Production time available

Demand per day

Minimum

number of

work stations

7 Task times

Cycle time

Efficiency =

=

7 Task times

* (Cycle time)(Actual number

of work stations)


9/59



KRITERIA PEMBANDING

EFISIENSI LINI

BALANCEDELAY

IDLE TIME


10/59



EFISIENSI LINI

rasio antara waktu yang digunakan dengan

waktu yang tersedia.

Efisiensi Lini Sebelum Diseimbangkan :

Eff! ( ti / (R x T)) x 100%Dengan

ti : waktu proses elemen kerja yang ada dijalur

terpanjang.

R : jumlah daerah yang terbentuk dari

precedence diagram.

T : waktu terbesar dari semua elemen kerja.


11/59



EFISIENSI LINI

efisiensi lini perakitan setelah

diseimbangkan :

Eff!

( ti / (CT x N)) x100%

Dengan :

n : jumlah elemen kerja yang ada

CT : cycle time atau waktu siklusN : jumlah stasiun kerja yang terbentuk


12/59



BALANCE DELAY

rasio antara waktu idle dalam lini

dengan waktu yang tersedia.

Nilaibalance delaysemakin mendekati0, semakin baik, karena hal ini

menunjukkan bahwa waktu idle yang

terdapat dalam lini perakitan juga

semakin mendekati 0.


13/59



BALANCE DELAY

BALANCEDELAY SEBELUMDISEIMBANGKAN :

BD! ((R x T) ti / (R x T)) x 100%

Dengan :

ti : waktu proses elemen kerja yang adadi jalur terpanjang.

R : jumlah daerah yang terbentuk dariprecedence diagram.

T : waktu terbesar dari semua elemenkerja.


14/59



BALANCE DELAY

balance delaylini perakitan setelah

diseimbangkan :

BD!

((CT x N) ti / (CT x N)) x100%

Dengan :




15/59


16/59



IDLE TIME

Idle time sebelum diseimbangkan :

Idle ! R x T ti

Denganti : waktu proses elemen kerja yang ada

di jalur terpanjang.

R : jumlah daerah yang terbentuk dariprecedence diagram

T : waktu terbesar dari semua elemen

kerja


17/59



IDLE TIME

idle time lini perakitan setelah

diseimbangkan :

Idle

!CT x N ti

Dengan




18/59


19/59



SMOOTHING INDEX

parameter untuk memilih alternatif solusiyang akan diimplementasikan denganindeks penghalusan (smoothing index)

SI! (STmax STi)2

Dengan STmax : waktu terbesar dari stasiun kerja

yang terbentuk.

STi : waktu stasiun kerja i yang terbentuk

N : jumlah stasiun kerja yang terbentuk Nilai SI yang semakin kecil menunjukkan

tingkat keseimbangan beban kerja setiapstasiun kerja yang tinggi.


20/59



Station 1

Minutes

perUnit 6

Station 2

7

Station 3

3

Assembly Lines Balancing Concepts

Question: Suppose you load work into the three workstationsbelow such that each will take the corresponding

numberofminutes asshown. What is the cycle time of

this line?

Answer: The cycle time of the line is alwaysdetermined by the workstation taking the longest

time. In this problem, the cycle time of the line is 7

minutes. There is also going to be idle time at the

othertwo workstations.


21/59



Example of Line Balancing

Youve just been assigned the job a setting

up an electric fan assembly line with the

following tasks:

Task Time (Mins) Description PredecessorsA 2 Assemble frame None

B 1 Mount switch A

C 3.25 Assemble motor housing None

D 1.2 Mount motor housing in frame A, C

E 0.5 Attach blade DF 1 Assemble and attach safety grill E

G 1 Attach cord B

H 1.4 Test F, G


22/59



Example of Line Balancing:

Structuring the Precedence DiagramTask Predecessors

A None

A

B A

B

C None

C

D A, C

D

Task Predecessors

E D

E

F E

F

G B

G

H E, G

H


23/59



Example of Line Balancing:

Precedence Diagram

A

C

B

D E F

GH

2

3.25

1

1.2 .5

11.4

1

Question: Which processstep defines themaximumrate of production?

Answer: Task C is the cycle time of the line and

therefore, themaximumrate of production.


24/59



Example of Line Balancing: The Bottleneck

Task Time (Mins) Description Predecessors

A 2 Assemble frame None

B 1 Mount switch A

C 3.25 Assemble motor housing NoneD 1.2 Mount motor housing in frame A, C

E 0.5 Attach blade D

F 1 Assemble and attach safety grill E

G 1 Attach cord B

H 1.4 Test E, G

Max Production =Production time per day

Bottleneck time=

420 mins

3.25 mins / unit=129 units


25/59



Example of Line Balancing: Determine

Cycle Time

Required Cycle Time, C =Production time per period

Required output per period

C =420 mins / day

100 units / day= 4.2 mins / unit

Question: Suppose we want toassemble 100 fans perday. Whatwould ourcycle time have to be?

Answer:


26/59



Example of Line Balancing: Determine

Theoretical Minimum Number ofWorkstations

Question: What is the theoretical minimumnumberof workstations forthis problem?

Answer:Theoretical Min. Number of Workstations,N

N =Sum of task times (T)

Cycle time (C)

t

t

N =11.35 mins / unit

4.2 mins / unit= 2.702, or3t


27/59



Example of Line Balancing: Rules To Follow

for Loading Workstations Assign tasks to station 1, then 2, etc. in sequence. Keep

assigning to a workstation ensuring that precedence ismaintained and total work is less than or equal to thecycle time. Use the following rules to select tasks forassignment.

Primary: Assign tasks in orderof the largest numberoffollowing tasks

Secondary (tie-breaking): Assign tasks in orderof thelongest operating time


28/59



A

C

B

D E F

G

H

2

3.25

1

1.2 .5

11.4

1

Station 1 Station 2 Station 3

Task Followers Time (Mins)

A 6 2

C 4 3.25

D 3 1.2B 2 1

E 2 0.5

F 1 1

G 1 1

H 0 1.4


29/59



A

C

B

D E F

G

H

2

3.25

1

1.2 .5

11.4

1


A (4.2-2=2.2)


A 6 2

C 4 3.25

D 3 1.2B 2 1

E 2 0.5

F 1 1

G 1 1

H 0 1.4


30/59



A

C

B

D E F

G

H

2

3.25

1

1.2 .5

11.4

1

A (4.2-2=2.2)

B (2.2-1=1.2)


A 6 2

C 4 3.25

D 3 1.2

B 2 1

E 2 0.5

F 1 1

G 1 1

H 0 1.4



31/59



A

C

B

D E F

G

H

2

3.25

1

1.2 .5

11.4

1

A (4.2-2=2.2)

B (2.2-1=1.2)

G (1.2-1= .2)

Idle= .2


A 6 2

C 4 3.25

D 3 1.2

B 2 1

E 2 0.5

F 1 1

G 1 1

H 0 1.4



32/59



A

C

B

D E F

G

H

2

3.25

1

1.2 .5

11.4

1

C (4.2-3.25)=.95


A 6 2

C 4 3.25

D 3 1.2

B 2 1

E 2 0.5

F 1 1

G 1 1

H 0 1.4

A (4.2-2=2.2)

B (2.2-1=1.2)

G (1.2-1= .2)

Idle= .2



33/59



C (4.2-3.25)=.95

Idle = .95

A

C

B

D E F

G

H

2

3.25

1

1.2 .5

11.4

1


A 6 2

C 4 3.25

D 3 1.2

B 2 1

E 2 0.5

F 1 1

G 1 1

H 0 1.4

A (4.2-2=2.2)

B (2.2-1=1.2)

G (1.2-1= .2)

Idle= .2



34/59



C (4.2-3.25)=.95

Idle = .95

A

C

B

D E F

G

H

2

3.25

1

1.2 .5

11.4

1

D (4.2-1.2)=3


A 6 2

C 4 3.25

D 3 1.2

B 2 1

E 2 0.5

F 1 1

G 1 1

H 0 1.4

A (4.2-2=2.2)

B (2.2-1=1.2)

G (1.2-1= .2)

Idle= .2



35/59



A

C

B

D E F

G

H

2

3.25

1

1.2 .5

11.4

1

C (4.2-3.25)=.95

Idle = .95

D (4.2-1.2)=3

E (3-.5)=2.5


A 6 2

C 4 3.25

D 3 1.2

B 2 1

E 2 0.5

F 1 1

G 1 1

H 0 1.4

A (4.2-2=2.2)

B (2.2-1=1.2)

G (1.2-1= .2)

Idle= .2



36/59



A

C

B

D E F

G

H

2

3.25

1

1.2 .5

11.4

1

C (4.2-3.25)=.95

Idle = .95

D (4.2-1.2)=3

E (3-.5)=2.5

F (2.5-1)=1.5


A 6 2

C 4 3.25

D 3 1.2

B 2 1

E 2 0.5

F 1 1

G 1 1

H 0 1.4

A (4.2-2=2.2)

B (2.2-1=1.2)

G (1.2-1= .2)

Idle= .2



37/59



A

C

B

D E F

G

H

2

3.25

1

1.2 .5

11.4

1

C (4.2-3.25)=.95

Idle = .95

D (4.2-1.2)=3

E (3-.5)=2.5

F (2.5-1)=1.5

H (1.5-1.4)=.1

Idle = .1


A 6 2

C 4 3.25

D 3 1.2

B 2 1

E 2 0.5

F 1 1

G 1 1

H 0 1.4

A (4.2-2=2.2)

B (2.2-1=1.2)

G (1.2-1= .2)

Idle= .2


Which station is the bottleneck? What is the effective cycle time?


38/59



Example of Line Balancing: Determine the

Efficiency of the Assembly Line

Efficiency =Sum of task times (T)

Actual number of workstations (Na) x Cycle time (C)

Efficiency =11.35 mins / unit

(3)(4.2mins / unit) =.901


39/59



Assigning Tasks in Assembly LineBalancing

Longest task time - choose task with longestoperation time

Most following tasks - choose task with

largest number of following tasks Ranked positional weight- choose task

where the sum of the times for each followingtask is longest

Shortest task time - choose task with shortestoperation time

Least numberof following tasks - choose taskwith fewest subsequent tasks


40/59



METODE HEURISTIC

Kilbridge WesterHeuristic

Metode Moodie Young

Metode Immediate Update First Fit/ IUFF (Heuristic)

Rank and assign Heuristic

41


41/59



Kilbridge Wester

Heuristic Buatprecedence diagram. Padaprecedencediagram yang telah dibuat, tandai daerah-daerah yang memuat elemen-elemen kerjayang tidak saling bergantung.

Tentukan CT dengan cara mencoba-cobafactor dari total waktu elemen kerja yang ada.Setelah CT ditentukan, kemudian tentukan

jumlah stasiun kerja yang mungkin terbentukmenggunakan rumus :

N ! ti / CT Dengan N : jumlah stasiun kerja

ti : elemen kerja ke-i

42


42/59



Distribusikan elemen kerja pada setiap

stasiun kerja dengan aturan bahwa total

waktu elemen kerja yang terdistribusi pada

sebuah stasiun kerja tidak boleh melebihiCT.

Keluarkan elemen kerja yang telah

didistribusikan pada stasiun kerja, dan

ulangi langkah 3 sampai semua elemenkerja yang ada terdistribusi ke stasiun kerja.

Kilbridge Wester Heuristic

43


43/59



CASE

44


44/59



METODE MOODIE-YOUNG

Metode ini terdiri dari 2 fase yaitu :

Fase 1 : pada fase ini, dariprecedencediagram kemudian dibuat matrik P dan

F, yang menggambarkan elemen kerjapendahulu (P) dan elemen kerjasesudahnya (F) untuk semua elemenkerja yang ada. Apabila ada 2 elemen

yang bisa dipilih, maka dipilih elemenyang mempunyai waktu terbesar.

45


45/59



METODE MOODIE-YOUNG

Fase 2 : Pada fase ini, dilakukan re-

distribusi elemen kerja ke setiap

stasiun kerja hasil dari fase 1.

46


46/59



Fase 2 ini dilakukan dengan beberapa langkah :

Identifikasi waktu stasiun kerja terbesardanwaktu stasiun kerja terkecil.

Tentukan GOAL, dengan rumus :

GOAL ! ( waktu SK max waktu SK min ) / 2 Identifikasi sebuah elemen kerja yang terdapat

dalamstasiun kerja dengan waktu yang palingmaksimum, yang mempunyai waktu lebih kecildari GOAL, yang elemen kerja tersebut apabiladipindah kestasiun kerja dengan waktu yangpaling minimum tidakmelanggarprecedencediagram.

Pindahkan elemen kerja tersebut. Ulangi evaluasi sampai tidak ada lagi elemen

kerja yang dapat dipindah.

47


47/59



CASE

48


48/59



Metode Immediate Update

First Fit /I

UFF (Heuristic) Pengelompokan elemen kerjadilakukan dengan melibatkan sebuah

fungsi score.

digunakan notasi IUFFn, dengan n !1,.,8, untuk menggambarkan fungsi

mana yang digunakan.

49


49/59



Penggolongan Fungsi Score :

Bobot posisi (Helgeson dan Birnie)

Kebalikan bobot posisi

Jumlah pengikut

Jumlah pengikut langsung

Jumlah predecessor

Waktu elemen kerja

Berat posisi mundur yang berulang

Tepi mundur yang berulang

Metode Immediate Update First Fit / IUFF

(Heuristic)

50


50/59



Langkah-Langkah :

Berikan fungsi score n(x) untuk setiapelemen kerja x.

Update, sekumpulan elemen kerja yangtersedia (elemen kerja yang mempunyaielemen kerja pendahulu yang sudahdikelompokkan pada sebuah stasiunkerja).

Untuk elemen kerja yang tersisa,kelompokkan elemen kerja berurutan dariyang mempunyai fungsi score tertinggikemudian kembali lagi ke langkah 2.

Metode Immediate Update

First Fit / IUFF (Heuristic)

51


51/59



CASE

52


52/59




Pada metode ini, setelah fungsi score

setiap elemen kerja dihitung,

kemudian elemen kerja di rangking

berdasar fungsi score-nya.

Elemen kerja yang mempunyai fungsi

score tertinggi diberi rangking 1, dan

seterusnya.

53


53/59



Langkah-langkah : Hitung fungsi score setiap elemen

kerja berdasarkan fungsi yang adapada metode IUFF.

Buat perangkingan untuk semuaelemen kerja berdasarkan nilai fungsiscore-nya.

Kelompokkan elemen kerja-elemenkerja pada stasiun kerja denganmemperhatikan precedence diagramdan batasan CT.


54


54/59


Mata Kuliah : SISTEM PRODUKSI

CASE

55


55/59



Question Bowl

If the production time perday is 1200minutes and therequired output perday is 500 units, which of thefollowing will be therequired

workstation cycle time forthisassembly line?

a. 2.4 minutesb. 0.42 minutesc. 1200 unitsd. 500 unitse. None of the above

Answer: a. 2.4

minutes

(1

200/500=

2.4minutes)

56


56/59



Question Bowl

You havejust finished determining the

cycle time foran assembly line to be 5minutes. Thesum of all the tasksrequired on this assembly is is 60minutes. Which of the following is the

theoretical minimum numberofworkstationsrequired to satisfy theworkstation cycle time?

a. 1 workstationb. 5 workstationsc. 12 workstationsd. 60 workstationse. None of the above

Answer: c. 12

workstations

(60/5=12)

57


57/59



Question Bowl

If thesum of the task times foranassembly line is 30 minutes, the actualnumberof workstations is 5, and theworkstation cycle time is 10 minutes,what is theresulting efficiency of this

assembly line?a. 0.00b. 0.60c. 1.00

d. 1.20e. Can not be computed from the data

aboveAnswer: b. 0.60 (30/(5x10)=0.60)

58


58/59



Question Bowl

Which of the following are ways thatwe can accommodate a 20 second

task in a 18 second cycle time?

a. Share the task

b. Use parallel workstations

c. Use a moreskilled worker

d. All of the above

e. None of the aboveAnswer: d.All of the above

59


59/59


Question Bowl

Which of the following are ambientconditions that should be

considered in layout design?

a. Noise level

b. Lighting

c. Temperature

d. Scent

e. All of the above

Answer: e.All of the above

Chp007 Line Balancing

Documents