g

1. Interaksi Manusia – Mesin
ANALISA D
ANPENGUKURAN KERJA
Debrina Puspita Andriani
e-Mail : debrina@ub.ac.id
Blog : http://debrina.lecture.ub.ac.id/
JurusanTeknik Industri
SemesterGanjil 2016/2017
4

2. O
U
T
L
I
N
E
Sistem Manusia Mesin
Model Hubungan
Manusia - Mesin
Analisa Sistem Manusia - Mesin
Analisa Kuantitatif Sistem
Manusia - Mesin
20/09/16 2 www.debrina.lecture.ub.ac.id

3. Manusia vs Mesin
Kecepatan
20/09/16 3 www.debrina.lecture.ub.ac.id
Cepat
Lambat
Kekuatan Kecil, terbatas, berubah-ubah
Dapat diatur dengan baik,
bisa diperbesar, tetap
Keseragaman Tidak dapat diandalkan, perlu
di-monitor
Seragam / standar, cocok
untuk pekerjaan massal
Memory Mengingat segala macam,
persepsi, dasar & strategis
Sesuai perintah, jangka
panjang / jangka pendek
Berpikir Induktif baik Deduktif baik
Kalkulasi Lambat, mungkin ada error,
kemampuan koreksi
Cepat, tepat, tidak ada
koreksi
Overload Degradasi, kemampuan turun
perlahan
Kerusakan tiba-tiba
Kepintaran Kemampuan adaptasi,
meramal, menganalisa
KeputusanYa/Tidak sesuai
program

4. SISTEM
MANUSIA MESIN
Kombinasi 1 atau beberapa
manusia dengan 1 atau
beberapa mesin yang
saling berinteraksi untuk
menghasilkan output
berdasarkan input tertentu.
4 20/09/16 www.debrina.lecture.ub.ac.id

5. MESIN
semua objek fisik termasuk
peralatan, perlengkapan,
fasilitas & benda-benda
yang digunakan manusia
dalam melakukan
pekerjaannya
5 20/09/16 www.debrina.lecture.ub.ac.id

6. Man Machine Interface
MAN MACHINE
CONTROL
20/09/16 www.debrina.lecture.ub.ac.id
PERCEPTION &
6

7. Simple Ergo System
e
H
e
H M
H M = Machine
= Human
e = Environment
7
20/09/16 www.debrina.lecture.ub.ac.id

8. Complex Ergo System
e e
M H
M M
M
H
H H
M H
H M = Machine
= Human
e = Environment
8
20/09/16 www.debrina.lecture.ub.ac.id

9. PERFORMINGTASK
Firmware
Software-Loaded Hardware for
Proper Identification
Hardware
DisplayControl,
Machine,
Equipment, etc
Human Operator
Age,Sex, Education,
Experience, etc
Software
Man,
Manuals,
Information
, etc
Feedback
INPUT
OUTPUT
ENVIRONMENT
Heat/Cold, Noise, Lighting, Vibration, etc
TASK
20/09/16 9 www.debrina.lecture.ub.ac.id

10. Model Hubungan
Manusia - Mesin
Manual
Man-MachineSystem
Semi-Automatic
Man-Machine System
Automatic
Man-MachineSystem
20/09/16 10 www.debrina.lecture.ub.ac.id

11. MANUAL
MAN-MACHINE SYSTEM
(Human)
Information
Storage
Sensing
Processing
Action
Feedback
INPUT
20/09/16 11 www.debrina.lecture.ub.ac.id
OUTPUT

12. SEMI-AUTOMATIC
MAN-MACHINE SYSTEM
(Human)
Information
Storage
Processing
Sensing Action
Display
Control
Mechanism
Process
INPUT
OUTPUT
Feedback
20/09/16 12 www.debrina.lecture.ub.ac.id

13. AUTOMATIC
MAN-MACHINE SYSTEM
Processing
Sensing Action
INPUT Process OUTPUT
Display
Control
mechanism
(Machine)
Information
Storage
Human
( Monitor)
Feed back
20/09/16 13 www.debrina.lecture.ub.ac.id

14. M
E
C
H
A
N
I
S
M
S
20/09/16 14 www.debrina.lecture.ub.ac.id
Recording display : memberi informasi tentang progress
dari proses kerja yang berlangsung ( kinerja mesin )
Perception : operator yang menyerap / menangkap
informasi dari display secara visual
Interpretation Decision : menginterpretasikan dan
mengartikan informasi yang masuk dan selanjutnya
membuat keputusan
Handing of Controls : mengkomunikasikan keputusan yang
diambil ke sub-sistem mesin melalui rancangan mekanisme
kendali
Control Display : memberikan petunjuk kepada operator
hasil dari keputusan dan tindakannya. Selanjutnya mesin
akan membawa ke dalam bentuk aktivitas kerja

15. Analisa Sistem
Manusia - Mesin
20/09/16 15 www.debrina.lecture.ub.ac.id
KUALITATIF :
🞥 Peta Manusia - Mesin ( Man -
Machine ProcessChart )
🞥 Menentukan berapa jumlah
mesin / fasilitas kerja yang
bisa dioperasikan oleh
seorang operator.
🞥 Sederhana, praktis dan cepat.
🞥 Kendala : Ketelitian dalam
menggambar peta manusia-
mesin
KUANTITATIF :
🞥 Pengembangan model
matematis.
🞥 Lebih teliti, akurat, dan
memasukkan variabel
biaya dalam proses analisanya.

16. Analisa Kuantitatif
Sistem Manusia - Mesin
Synchronous Servicing
Completely Random
Servicing
Combination Servicing
20/09/16 16 www.debrina.lecture.ub.ac.id

17. Synchronous
Servicing
17 20/09/16 www.debrina.lecture.ub.ac.id
• Kondisi kerja ideal
• Operator dan mesin bekerja
secara penuh dalam siklus
waktu yang tersedia.
• Operator lebih sering berada
dalam kondisi “idle”, sehingga
untuk itu bisa dibebani kerja
dengan melayani operasi
mesin yang kedua, ketiga, dst-
nya.

18. Synchronous
Servicing
 1 operator menangani > 1 mesin
DALAM KONDISI IDEAL 
SINKRON.
 Formulasi :
N
machine time

L m
operator time L
Dimana :
N =  mesin yang harus dilayani
(unit mesin)
L = total operator servicing time
(loading & unloading) (jam)
m = total machining time (jam)
18 20/09/16 www.debrina.lecture.ub.ac.id

19. Synchronous Servicing
20/09/16 www.debrina.lecture.ub.ac.id
St St
St St
St St
St
St
St
St
Cycle time - Ct
Ct
Ct
Ct
Ct
m/c # 1
m/c # 2
m/c # 3
m/c # 4
m/c # 5
St = L = service time (loading & unloading);
Ct = m = cycle time a
19
tau machining time

20. Synchronous Servicing
 Kondisi ideal sulit untuk bisa dicapai; bilamana N > 5 atau N < 5 (dari contoh)
maka akan dijumpai situasi adanya idle atau delay yang bisa terjadi pada
mesin atau operator.
 Kondisi idle atau delay bisa terjadi manakala nilai N dari perhitungan akan
menghasilkan bilangan pecahan; sedangkan banyaknya mesin yang harus
dioperasikan merupakan bilangan bulat.
 Pertimbangan manakah yang sebaiknya “idle”? (Idle machine or idle
operator?)
 Formulasi perhitungan jumlah mesin yang dioperasikan oleh seorang
operator perlu modifikasi dengan memperhitungkan waktu (w) yang
diperlukan oleh operator untuk bergerak-pindah dari satu mesin menuju
ke mesin berikutnya. Pada formulasi terdahulu, dalam kondisi yang ideal
20/09/16
waktu (w) dianggap = NOL (?) 20 www.debrina.lecture.ub.ac.id

21.  Dengan memperhitungkan waktu bergerak-pindahnya operator (w);
maka jumlah mesin yang harus dilayani bisa dihitung dengan formulasi
baru sbb :
L  w
 Nilai N merupakan bilangan bulat. Bilamana dijumpai nilai N merupakan
bilangan pecah misalkan N = 4.57); maka perlu untuk dibulatkan kebawah
(N1 = 4) atau dibulatkan keatas (N2 = N1 + 1 = 5).
 Untuk menetapkan berapa jumlah mesin yang seharusnya dioperasikan
oleh seorang operator dapat ditetapkan berdasarkan pertimbangan
(analisa biaya) yang didasarkan pada The Expected Cost (TEC) yang
paling ekonomis dilihat dari aspek idle/delay costs yang terjadi pada
mesin atau operator.
N
L m
Synchronous Servicing
20/09/16 21 www.debrina.lecture.ub.ac.id

22. The Expected Cost
 The ExpectedCost :
 CM = machining cost (Rp/jam/mesin)
 CO = operator cost (Rp/jam/operator)
 N1 = idle mesin (  ), waktu siklus  waktu siklus mesin
 N2 = idle operator (  ), waktu siklus  waktu siklus operator
 Keputusan : Pilih jumlah mesin yang memberikan nilai TEC terkecil
TECN1 <TECN2  Pilih N1
TECN1>TECN2  Pilih N2
1
N1
N
TEC 
(L m)(Co N1.CM) TECN2  (L w)(CO N2.CM)
20/09/16 22 www.debrina.lecture.ub.ac.id

23. Berapakah jumlah mesin yang seharusnya bisa dilayani
oleh seorang operator, bilamana diketahui :
Waktu yang dibutuhkan untuk kegiatan loading
& unloading adalah 1,41 menit.
Waktu yang dibutuhkan untuk operator bergerak
berpindah dari satu mesin ke mesin lainnya 0,08
menit.
Waktu permesinan 4,34 menit.
Biaya operator Rp. 8500 / jam/operator.
Biaya operasi mesin Rp. 15000 / jam/mesin.
LATIHAN
S
OA
L
20/09/16 23 www.debrina.lecture.ub.ac.id

24. P
E
NY
E
L
E
S
A
I
A
N
N 
L  m

1,41  4,34
 3,86
L  w 1,41  0,08
N1
N1
(5,75/60)(8500 3x15000)
3

N1 = 3 ; N2 = 4
TEC 
(L m)(CO N1.CM)
 Rp.1.709
TECN2  (L  w)(CO N2.CM)
(1,49/60)(8500 4x15000)
Rp.1.701
20/09/16 24 www.debrina.lecture.ub.ac.id

25. Completely Random Servicing
20/09/16 25 www.debrina.lecture.ub.ac.id
 Diaplikasikan untuk menghadapi kondisi :
 Kapan suatu fasilitas kerja memerlukan pelayanan
operator TIDAK DIKETAHUI;
 Berapa lama pelayanan terhadap fasilitas kerja tersebut
harus berlangsung juga TIDAK DIKETAHUI.
 Mesin dapat berhenti (down) karena:
 Siklus kerja selesai (dan ada proses loading atau unloading
yang dilakukan oleh operator).
 Mesin rusak sehingga operator harus melakukan
perbaikan (maintenance services)

26. Completely Random Servicing
20/09/16 26 www.debrina.lecture.ub.ac.id
 Probabilitas mesin down (memerlukan pelayanan operator) : 0, 1, 2, 3 …
n (n relatif kecil).
 Kapan pelayanan dikehendaki dan berapa lama waktu pelayanan
(service) bersifat acak (random).
 Pendekatan Distribusi Binomial digunakan untuk penyelesaiannya.
 Di-ASUMSI-kan bahwa mesin akan down / idle secara random selama
siklus kerja berlangsung
 p = probability of running time
 q = probability of down/idle time
 p + q = 1

27. Teorema Ekspansi Binomial
n
x
2
1 2
n n
n
qp q p ....q
q p .... 
 p    
(pq) n x nx
n1 n 2 n
Binomial Distribution
Proporsi waktu mesin yang hilang (d):
Jika prosentase jam yang hilang  10% maka dapat dikatakan
bahwa penugasan sudah baik.
Sedangkan bila prosentase jam mesin yang hilang terlalu besar,
maka dapat ditambah operator yang menangani mesin down.
Total jam kerjamesin yang hilang
Total jamkerjamesin
100%
20/09/16 27 www.debrina.lecture.ub.ac.id

28. C O N T O H
Tentukan porsi minimal dari
waktu permesinan yang akan
hilang untuk pengoperasian 3
(tiga) mesin yang harus
dilayani oleh seorang
operator bila diketahui :
• Rata-rata running time = 60%
• Rata-rata operator attention
time = 40% (irregular intervals).
20/09/16 www.debrina.lecture.ub.ac.id
28

29. 🞥 Kemungkinan (probabilitas) adanya mesin running (p)
dan down/idle (q) untuk 3 mesin yang harus dilayani
oleh seorang operator dapat ditunjukkan sebagai
berikut :
(p + q)n = (p + q)3
= p3 + 3p2q + 3pq2 + q3
= (0.60)3 + 3(0.60)2(0.40) + 3(0.60)(0.40)2 + (0.40)3
= (0.216) + (0.432) + (0.288) + (0.064)
Perhitungan Distribusi Binomial
20/09/16 29 www.debrina.lecture.ub.ac.id

30. Mesin 1 Mesin 2
R = 0.60
Mesin 3
R = 0.60
Probabilitas
(0.60)(0.60)(0.60) = 0.216
D = 0.40 (0.60)(0.60)(0.40) = 0.144
D = 0.40
R = 0.60
D = 0.40
(0.60)(0.40)(0.60) = 0.144
(0.60)(0.40)(0.40) = 0.096
R = 0.60
R = 0.60
R = 0.60
D = 0.40
(0.40)(0.60)(0.60) = 0.144
(0.40)(0.60)(0.40) = 0.096
D = 0.40
R = 0.60
D = 0.40
(0.40)(0.40)(0.60) = 0.096
(0.40)(0.40)(0.40) = 0.064
D = 0.40
1.000
20/09/16 30 www.debrina.lecture.ub.ac.id
Tree Diagram

31. 🞥 Dari perhitungan tersebut diatas, maka proporsi waktu mesin down/idle
bisa ditentukan. Waktu yang hilang untuk melayani 3 mesin dapat
dihitung sebagai berikut:
# mesin
down/idle
Probability Jam mesin yang hilang
karena 1 operator
Jam mesin yang hilang
karena 2 operator
0 0.216 0 0
1 0.432 0*) 0
2 0.288 (1)(0.288)(8) = 2.304 0
3 0.064 (2)(0.064)(8) = 1.024 (1)(0.064)(8) = 0.512
*) Karena hanya 1 (satu) mesin yang down maka operator dapat melayani mesin tersebut, sehingga secara
keseluruhan tidak ada mesin yang “down/ idle”.
• Proporsi waktu permesinan yang hilang karena hanya 1 (orang) operator saja
yang ditugaskan melayani 3 (tiga) mesin = (2.304 + 1.024) x 100% = 13.9%
3 x 8
20/09/16 31 www.debrina.lecture.ub.ac.id
ProporsiWaktu Hilang

32. The Expected Cost
Asumsi :
• Biaya operator = Rp 10.000/jam
• Biaya permesinan = Rp 80.000/jam
• Output produksi = 250 unit/jam
Untuk 1 operator :
Produksi selama 8 jam = (24 – 3,328) x 250 = 5168 unit
Biaya selama 8 jam = (10000 x 8) + (80000 x 3 x 8) = Rp 2.000.000
Biaya per unit = 2000000 / 5168 = Rp 386,9
Untuk 2 operator :
Produksi selama 8 jam = (24 – 0,512) x 250 = 5872 unit
Biaya selama 8 jam = (10000 x 8 x 2) + (80000 x 3 x 8) = Rp 2.080.000
Biaya per unit = 2080000 / 5872 = Rp 354,2
Untuk 3 operator :
Produksi selama 8 jam = (24 – 0) x 250 = 6000 unit
Biaya selama 8 jam = (10000 x 8 x 3) + (80000 x 3 x 8) = Rp 2.160.000
20
B
/0
i9
a
/1
y
6
a per unit = 2160000 / 6000 = Rp 360 www.debrina.lecture.ub.ac.id
32

33. Tentukan minimum prosentase dari waktu permesinan yang
akan hilang dan jumlah operator optimum untuk menangani 4
(empat) mesin, bila rata-rata running time 70% dan rata-rata
operator attention time sebesar 30%.
Asumsi :
Biaya tenaga kerja langsung : Rp 12.500/jam
Biaya permesinan : Rp 85.000/jam
Output produksi : 300 unit/jam
LATIHAN
SOAL
20/09/16 www.debrina.lecture.ub.ac.id
33

34. Combination
Servicing
• ServicingTime  Constant
• Machine DownTime 
Random
• Sebuah tipikal umum dari
sistem manusia mesin.
• Problem teori antrian
(QueuingTheory) yang bisa
dijumpai cara
penyelesaiannya dalam
riset operasi (Operation
Research)
20/09/16 www.debrina.lecture.ub.ac.id
34

35. “Thebestwayto predictthefutureisto inventit”
- AlanKay -
20/09/16 www.debrina.lecture.ub.ac.id
35