Introduction to Industrial Engineering “Motion Study” Hardianto Iridiastadi, Ph.D.

Industrial Engineering ? 1948: American Institute of Industrial Engineering (AIIE) (www.iienet.org) …is concerned with the design, improvement, and installation of integrated systems of people, material, information, equipment, and energy. It draws upon specialized knowledge and skills in the mathematical, physical, and social sciences together with the principles and methods of engineering analysis and design to specify, predict, and evaluate the results to be obtained from such systems. .. .is concerned with the analysis, design, installation, control, evaluation, and improvement of socio-technical systems in a manner that protects the integrity and health of human, social, and natural ecologies. A socio-technical system can be viewed as any organization in which people, materials, information, equipment, procedures interact in an integrated fashion

Industrial Engineering IE = systems integrator Industrial ≠ manufacturing “There is no a best way (system), there is always a better way (system)” System?

Modern Industrial Organization Increasing competition (increased number of competitors) Stiffer requirements for international competitiveness (i.e. ISO standards) High sophistication in quality of products demanded by customers … Productivity Quality Efficiency Effectiveness Safety Comfort

“We are in a new economic age “We are in a new economic age. We can no longer live with commonly accepted levels of delays, mistakes, defective materials and defective workmanship.” W. Edward Deming, 1968

Performance measures

Ways to Improve Productivity Improved layout, workflow, and material handling Supervisory training Work simplification Job enlargement and redesign Systems analysis …

Work Measurements and Methods Engineering Purpose : To increase productivity in industry, while maintaining worker health and safety Key words: Methods, standard, work design Continuous and repetitive process Work measurement (Time study) A process for measuring … Work methods Systematic procedure for analyzing a given task

Methods Engineering- Objectives Minimize times Improve quality and reliability Minimize direct and indirect material cost Maximize the safety and well being of the workers Increase job interest and satisfaction for the workers

Methods Engineering- Applications Design and improvement of work methods Establish a standard work methods, standard time and standard work force Follow-up workers efficiency and factory productivity Economic analysis, budgeting, costing, task evaluation Workers motivation Production planning and control Product design

Historical Development Adam SMITH Charles BABBAGE Eli WHITNEY Henry TOWNE Elton Mayo Henry L. Gant Henry Ford Frederick W TAYLOR Frank B GILBERTH Lillian GILBERTH

Frederick Winslow TAYLOR (1856-1915) FW Taylor was Influenced by Towne and Wentworth 1874 : Machinist Apprentice in the Hydraulic Work 1983 : Mechanical Engineer From Stevens Institute and Work at Midvale Steel Company 1881 : Began Study of Metal Cutting 1895 : Presented “A Piece Rate System” at ASME Meeting 1903 : Presented “ Shop Management” 1909 : Presented “ Principle of Scientific Management”

Principles of Scientific Management 1. Develop a science for each element of a man’s work, which replaces the old rule of thumb method 2. Select scientifically and then train, teach, and develop the workman, whereas previously he chose his own work methods and trained himself as best as he could 3. Cooperate heartily with the men so as to ensure that all of the work being done is in accordance with the principles of the science which has been develop 4. There is almost an equal division of the work and the responsibility between management and the workmen. The management takes over all work for which they are better fitted than the workman.

Frederic W. Taylor (1856-1915) Founder of the ‘Scientific Management’ term Emphasized on: Increasing throughput Reducing manufacturing costs As a result, increasing workers’ salaries Tools (how to do the above): Divide the task into small elements Separate the non-required from the required elements Setting standards: time, quality, methods. Specialization: training for a specific job

Systematic Procedures Identify problem Collect data Analyze data Develop alternative solutions Select a solution Install solution Follow up

Recording Tools Operation Process Chart (OPC) Flow Process Chart Flow Diagram Gang Process Charts Worker and Machine Process Charts The Two-hand Process Chart

7 Waste Waste from overproduction Waste from waiting times Waste from transportation and handling Waste related to useless and excess inventories Waste in production process Useless motions Waste from scrap and defects

Discussion - OPC Information gained from OPC? Analysis conducted?

Analysis Tools 5 Why 4W + 1H Why is this operation necessary? Why is this operation performed in this manner? … 4W + 1H How can the operation be performed better? Who can best perform the operation? Where could … When … Why …

Analysis – Operasi Apa tujuan dari operasi ini ? Adakah cara lain untuk mencapai tujuan ini? Apakah hasil operasi ini betul-betul dibutuhkan? Jika ada, mengapa dibutuhkan? Dapatkah operasi ini dihilangkan dengan jalan Menggunakan bahan lain Mengubah rancangan benda kerjanya? Adakah perbaikan diperoleh jika urut-urutan operasi diubah? Dapatkan tata letak dari sistem kerja diubah, sehingga performance kerja dapat ditingkatkan? Dapatkah operasi ini dikombinasikan dengan aktivitas lain sehingga ongkos produksi per unit berkurang? Jika operasi ini diubah, apa pengaruhnya pada operasi lain? Dapatkan operasi ini diselenggarakan di tempat lain sehingga menghemat biaya pelayanan? Apakah operasi ini merupakan perbaikan dari operasi sebelumnya? Jika demikian, apakah perbaikan ini lebih murah dari ongkos yang timbul akibat kesalahan tadi? Adakah sesuatu yang dapat dikerjakan sehingga mengurangi produk gagal atau rusak? Apakah akan lebih ekonomis, jika operasi ini dikerjakan secara subkontrak?

Analysis - Pemeriksaan Apakah proses pemeriksaan ini memang diperlukan? Apakah pemeriksaan 100% dapat diganti dengan cara sampling? Dapatkah bermacam-macam pemeriksaan dikombinasikan sehingga mengurangi ongkos pengangkutan? Dapatkah toleransi, kelonggaran dan kehalusan (pada barang jadi) dikurangi? Perlukah standar yang sama untuk semua pelanggan? Dapatkah standar ditingkatkan untuk memperbaiki mutu tanpa menambah biaya yang berarti? Apakah pemeriksaan dengan menggunakan mesin atau alat lebih ekonomis dari pada menggunakan orang? Apakah sebab utama dari penolakan barang ini? Apakah mutu standar telah ditetapkan dengan baik? Apakah teknik pengendalian kwalitas secara statistik sudah digunakan? Apakah pemeriksaan ini memerlukan kemampuan yang tinggi? Dapatkah tata letak stasiun kerja atau urut-urutan pemeriksaan diperbaiki?

Analysis - Transportasi Dapatkah jarak perpindahan dikurangi dengan merubah susunan tata letak tempat kerja? Apakah cara pengangkutannya (alat yang digunakan dan kecepatan pengangkutan) sudah tepat? Dapatkah transportasi dilaksanakan bersamaan dengan aktivitas lainnya? Dapatkah jumlah yang diangkut diperbesar, sehingga ongkos transportasi/unit menjadi kecil? Apakah benda yang diangkut sudah ditempatkan pada posisi yang baik untuk dibawa? Apakah alat-alat untuk pekerjaan tersebut sudah yang paling murah? Apakah harus digunakan kereta dorong, forklift atau ban berjalan? Dapatkah bahan disorong pada bangku kerja satu petugas ke petugas lainnya? Apakah tempat penampungan telah baik sehingga bahan mudah dikeluarkan? Apakah dapat memanfaatkan prinsip gaya berat dimana operasi perrtama dilaksanakan pada tingkat yang paling tinggi? Dapatkah barang yang telah selesai diolah, cepat disingkirkan? Dapatkah bahan baku yang masuk langsung diangkut ke tempat kerja pertama? Dapatkah penyimpanan dan penumpukan bahan diubah sehingga mengurangi pelayanan dan pengangkutannya? Dapatkah digunakan tanda-tanda seperti : lampu, lonceng dan sebagainya untuk mengurangi penundaan atau kemacetan lalu lintas?

Analysis – Menunggu & Penyimpanan Apakah tata letak penyimpanan bahan sudah baik, sehingga : pengiriman dan penerimaan barang tidak sukar? Dapatkah jumlah atau lamanya menunggu dan penyimpanan dikurangi dengan jalan : Membuat jadwal produksi yang lebih baik Mempertinggi kapasitas pabrik Memberikan ruangan untuk bergerak yang lebih luas Mengerjakan lebih dari satu aktivitas pada satu tempat Apakah penyimpanan ini terjadi karena terlalu banyaknya pengiriman bahan? Apakah waktu sering terbuang karena seringnya pindah kerja? Apakah bahan sudah disimpan pada tempat yang mengenakan dan aman dari kemungkinan rusak atau hilang? Apakah para pekerja menganggur karena instruksi tidak dirancang untuk waktu yang cukup atau karena kurangnya fasilitas produksi (seperti : mesin, bahan dan pekerja).

Analysis – Bahan Apakah bahan-bahan yang digunakan betul-betul telah cocok dan termurah ? Dapatkah digunakan bahan yang lebih ringan dan bersih? Dapatkah pihak yang menyediakan bahan menyelenggarakan pekerjaan tambahan pada bahan tersebut sehingga meningkatkan kegunannya dan mengurangi bahan yang terbuang? Apakah jumlah dan ukuran bahan memungkinkan pemakaian yang paling efisien sewaktu dipotong atau diproses? Bagaimana perbandingan antara biaya bahan dan biaya tenaga kerja? Dapatkah barang tersebut dibuat dengan memanfaatkan bahan buangan? Apakah bahan bebas dari sudut tajam dan tumpul? Mungkinkah pemeriksaan yang lebih teliti pada bahan tersebut dapat mengurangi kesulitan yang kini dihadapi? Apakah proses penyimpanan ada pengaruhnya pada bahan tersebut? Dapatkah penyimpanan dari bahan dan barang-barang setengah jadi dikurangi?

7 Tools Check sheets Histograms Pareto diagrams Cause and effect diagrams Graphs (e.g. “stratifikasi”) Scatter diagrams Line graphs (i.e. control chart)

Check sheets

Scatter Diagram

Control Chart

7 New Tools Affinity Diagrams Relations Diagrams Tree Diagrams Process Decision Program (PDP) Charts Matrix Diagrams Prioritization Matrices Arrow Diagrams