Jurnal Ilmiah TEKNOBIZ Vol. 7 No. 1

53

KONEKSI COMPANY LEVEL KE SHOP FLOOR DENGANPENERAPAN METODE MANUFACTURING EXECUTION SYSTEM

(MES) PADA INDUSTRI MANUFAKTUR WELLHEAD & CHRISTMASTREE

Sony Liston, Budhi M. Suyitno, Susanto SudiroPT.KOP Surface Products Batam, Magister Teknik Mesin Universitas Pancasila, Jakarta,

Indonesiasony.liston@gmail.com, susantosudiro@yahoo.co.id

ABSTRACTHighly developed information technology today produces profits in all fields, including the field ofprocess manufacturing control. Many companies implemented software for planning systems suchas MRP, MRPII, ERP. And also controls a modern system that is widely used in manufacturingindustries to control the machines as an example PLC. But between planning systems and moderncontrol system there is a gap that causes the information on the production floor is not up to themanagement level. MES is there to bridge the information gap between the planning system bycontrolling the system by providing useful online information for manufacturing process control.This research aims to implement MES in the manufacturing industry wellhead and Chrismas Treethat have implemented SAP R3 ERP system planning but have not been effective because theinformation is available only to company level and not effective at the level of shop floor. And italso aims to Operation Management based MES can be applied in the company to improvecompany performance. By using Primavera P6 software V8 Web Server that has the ability todisplay dashboard information, all existing information gap on SAP R3 ERP can be overcome andprovide positive feedback for the management company to control manufacturing processes.

Keywords: SAP ERP, Manufacturing Execution System (MES), Manufacturing ControlDashboard

I PENDAHULUAN

Kegagalan terhadap implementasi SAPdipengaruhi oleh beberapa faktor yangkritikal atau bisa juga disebut sebagaiCritical Success Factor (CSF) yang bisadibagi menjadi 5 kelompok yaitu [2]:1. Manajemen/organisasi, meliputi :

komitmen, edukasi, keterlibatan,pemilihan tim, pelatihan, serta peran dantanggung jawab.

2. Proses, meliputi : alignment,dokumentasi, integrasi, dan re-desainproses.

3. Teknologi, meliputi: hardware,software, manajemen sistem, danInterface.

4. Data, meliputi : file utama, file transaksi,struktur data, maintenance dan integrasidata.

5. Personel meliputi edukasi, pelatihan,pengembangan skill, dan pengembanganpengetahuan.

1.1 MES dan ISA-95

ISA-95[6] adalah standar internasional yangmengatur integrasi perusahaan dan sistemkontrol. ISA-95 terdiri dari model danterminologi yang dapat digunakan untukmenentukan informasi yang harusdipertukarkan antara sistem untuk penjualan,keuangan, logistik dan sistem untukproduksi, pemeliharaan dan kualitas.

Informasi ini disusun dalam modelUML (Unified Modeling Language) [7], yangmerupakan dasar untuk pengembanganantarmuka standar antara ERP (EnterpriseResource Planning ERP) dan MES(Manufacturing Execution System) sistem.ISA-95 standar dapat digunakan untukbeberapa tujuan, misalnya sebagai panduanuntuk definisi kebutuhan pengguna, untukpemilihan pemasok MES dan sebagai dasaruntuk pengembangan sistem MES dandatabase.Pembagian fungsional antara ERP dan MESadalah sangat penting, dijelaskan dalambagian pertama dari ISA-95 dan dapatdigambarkan sebagai berikut :

Jurnal Ilmiah TEKNOBIZ Vol. 7 No. 1

54

Gambar 1.Tingkat pemodelan menurut ISA95

Level 4 [ISA S95-1, p. 19]: Manajemen dan pemeliharaan bahan

baku dan penggantian komponen. Penyediaan master data untuk pembelian

baku bahan dan suku cadang Manajemen dan pemeliharaan sumber

daya energi Manajemen dan master data

pemeliharaan yang diperlukan untukpencegahan, pemeliharaan danmanajemen master data karyawan untukdepartemen sumber daya manusia

Adopsi rencana kasar untuk produksi danmerevisi rencana kasar berdasarkanketersediaan sumberdaya dan jadwalpemeliharaan

Maintenance data warehouse induk,pasokan energi. Ini juga termasukmemeriksa ketersediaan bahansehubungan dengan pemesanan untukproduksi (perencanaan sumber dayabahan MRP)

Level 3 [ISA S95-1, p. 20]: Evaluation data produksi yang relevan,

termasuk menentukan biaya produksi riil Manajemen dan pemeliharaan data yang

terkait dengan produksi, persediaan,tenaga kerja, bahan baku, suku cadang,dan energi. Selain itu, pengelolaan danpemeliharaan semua tambahan informasikepegawaian seperti ketepatan waktu,liburan kalender, perencanaan sumberdaya manusia, kualifikasi karyawan, danlain-lain.

Establishment dan optimalisasiperencanaan baik untuk setiap divisi. Inijuga termasuk perawatan, transportasidan semua tugas produksi-lain yangrelevan.

Reservation sumber daya yang relevandengan perintah (fasilitas, staf, materi,dan lain-lain). Setiap perubahan

(misalnya, kerusakan mesin) harusmencatat segera sehingga rencana bisadiubah, jika perlu. Data harus diarsipkan.Pesanan produksi ditransmisikan dengansumber daya yang tersedia oleh sistem.

Manajemen fungsi (alarm manajement,tracking, tracing, etc).

1.2 ISA – 95 Model HirarkiISA – 95 membagi empat level dari sistemkontrol perusahaan. Level ini disusun dalamsebuah hirarki yang menggambarkanaktivitas dimasing-masing levelnya. Empatlevel ini dibagi lagi menjadi tiga kategoristruktur yaitu manajemen perusahaan, MESand aktual automasi level. Gambar berikutmenunjukkan fungsi hirakri dari ISA-95model:

Gambar 2.Fungsi Hirarki ISA-95 model [6]

Untuk manajemen operasi manufaktur lebihbanyak dilakukan aktivitas pada level 3diantaranya adalah sebagai berikut :

a. Laporan pada area produksi dan biayamanufaktur

b. Mengumpulkan dan memelihara datapada area produksi,inventori,tenagakerja,bahan baku,suku cadang danpenggunaan energi

c. Pengumpulan data analisis yangdiperlukan untuk engineering termasukanalisis kualitas stastistik dan fungsikontrol

d. Melaksanakan fungsi untuk personalseperti statistik periode kerja, jadwalliburan, jadwal kerja, training danpersonil kualifikasi

e. Menetapkan jadwal produksi secara rincitermasuk pemeliharaan, transportasi dankebutuhan produksi yang terkait lainnya

f. Mengoptimalkan biaya produksig. Memodifikasi jadwal produksi untuk

mengimbangi gangguan yang mungkinterjadi di perusahaan

Jurnal Ilmiah TEKNOBIZ Vol. 7 No. 1

55

1.3 Pengenalan Manufacturing ExecutionSystem (MES)

Sistem Eksekusi Manufaktur (atau MES -Manufacturing Execution Systems) adalahsistem komputerisasi yang digunakan dalammanufaktur. MES bekerja secara real timeuntuk mengaktifkan kontrol beberapaelemen dari proses produksi (misalnya input,personil, mesin dan layanan dukungan).

MES bisa beroperasi dibeberapa area,misalnya: manajemen produk yaitupendefinisian informasi di seluruh siklusproduk, penjadwalan sumber daya, eksekusipesanan dan pengiriman, analisis produksiuntuk keseluruhan efektivitas peralatan(OEE- Overall Equipment Effectiveness),dan pelacakan bahan baku. MES membuatproses manufaktur sempurna danmemberikan umpan balik real-time dariperubahan persyaratan, dan memberikaninformasi dari satu sumber [7].

Sistem MES menjembatani kesenjanganinformasi antara sistem perencanaan dansistem pengendalian menggunakaninformasi on-line untuk mengelola sumberdaya manufaktur seperti orang, peralatan daninventory ( M. McClellan, 2001 )

II Metode Penelitian

Metode penelitian yang akandilakukan pada penelitian ini dapat kita lihatpada gambar 4 berikut :

Gambar 4. Diagram Alir Penelitian

III HASIL PENELITIAN &PEMBAHASAN

3.1 Teknik Pengumpulan & Pengolahan Data

Data-data yang diambil dalam melakukanpenelitian ini adalah Bill of MaterialWellhead Assembly dan Waktu ProsesPermesinan Body Wellhead . Data Bill ofMaterial (BOM) inilah yang dijadikanrujukan/panduan oleh pihak SCM (SupplyChain Management) untuk memulai prosespembelian. Untuk komponen utamanya yaituunitized wellhead body dan gate valve bodydiproses dengan proses permesinan dankomponen pendukung lainnya dibeli dariberbagai vendor pendukung.

Tabel 1. Bill of Material Wellhead Assembly

Jurnal Ilmiah TEKNOBIZ Vol. 7 No. 1

56

Dan data lapangan yang diperolehditampilkan pada table 2 berikut :

Tabel 2. Proses Permesinan Body Wellhead

Gambar 6 Waktu proses inspeksi

Gambar 5. Display waktu proses permesinan

Gambar 6. Waktu proses Inspeksi

Jurnal Ilmiah TEKNOBIZ Vol. 7 No. 1

57

3.2 Display dashboard dari Primavera P6 Production Planning and Scheduling Dashboard

Gambar 7. PPS Dashboard Snapshot - Jadwal Kegiatan

Gambar 8. PPS Dashboard Snapshot - Kapasitas Mesin

Jurnal Ilmiah TEKNOBIZ Vol. 7 No. 1

58

3.3 Production Execution Management and Production Information Management Dashboard

Gambar 9. PEM & PIM Dashboard Snapshot - Jam Kerja Sumber Daya Proyek yang sedangberjalan

Gambar 10. PEM & PIM Dashboard Snapshot – Kemajuan Proyekyang sedang berjalan

Jurnal Ilmiah TEKNOBIZ Vol. 7 No. 1

59

3.4 Hasil Penelitian dan Pembahasan dariAspek Teknis

Dari aspek teknis, penulis meninjau dariOverall Equipment Effectiveness ataudisingkat dengan OEE dari keseluruhanmesin yang ada di perusahaan. Sebelumpenerapan MES nilai OEE tidak stabil dancenderung menurun ( bulan Januari 2016 s/dApril 2016 ) , karena banyaknya down timelosess yang ada dilantai produksi sepertiyang dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 11 Overall Equipment Effectiveness(OEE) sebelum penerapan MES

Setelah penerapan MES yang dimulai padabulan Mei 2016 , nilai OEE mengalamipeningkatan walaupun tidak signifikan,penerapan MES mampu mengurangidowntime sedikit demi sedikit dan nilai OEEcenderung meningkat disetiap bulan nya.Hal ini dapat kita lihat pada gambar berikut:

Gambar 12 Overall Equipment

Beberapa hal yang menyebabkanOEE ini masih dibawah 60 % adalah sebagaiberikut :1. Downtime loss yang mempengaruhi

availability rate, masih sangat tinggikarena adanya waktu yang “tercuri”akibat beberapa hal:

a. waktu setup yang lama disebabkan olehchangeover produk,

b. tidak adanya material (materialshortages),

c. tidak adanya operator (operatorshortages),

d. adjustment mesin,e. warm-up time.2. Speed loss yang mempengaruhi

performance rate, juga masih tinggikarena adanya penurunan kecepatanproses yang disebabkan oleh beberapahal, misal:

a. Mesin sudah ausb. Mesin menjalankan proses di bawah

kapasitas yang tertulis pada nameplate-nya atau di bawah kapasitas yangdiharapkan,

c. Ketidakefisienan operator3. Quality loss yang mempengaruhi quality

rate juga masih tinggi, karena beberapahal berikut :

a. Adanya scrap/reject saat startupproduksi yang disebabkan olehkekeliruan setup mesin,

b. Proses warm-up yang kurang,c. Adanya reject selama produksi berjalan.

Jurnal Ilmiah TEKNOBIZ Vol. 7 No. 1

60

Untuk Akurasi OEE (Overall EquipmentEffectiveness ) sebelum dan sesudahpenerapan MES dapat kita lihat pada gambarRegresi Nilai OEE berikut ini :

Gambar 13 Regresi Linear Nilai (OEE)sebelum penerapan MES

Untuk nilai OEE sebelum penerapanMES menggunakan metoda linier regresipada data dari grafik 1 didapatkarakteristik nilai OEE sebagaimanaditunjukan pada Grafik 3. Koefisienkorelasi sebesar 0.9563 menyatakan bahwanilai OEE signifikan terkorelasi denganwaktu penerapan. Sedangkan nilai regresididapatkan sebesar - 8.1 nilai minusmenunjukan bahwa korelasinya adalahnegativ sehingga kecenderungannya nilaiOEE akan makin memburuk, apabilatidak diambil tindakan perbaikan akanmengakibatkan kinerja operasional lantaiproduksi memburuk.

Gambar 14 Regresi Linear Nilai (OEE)setelah penerapan MES

Untuk nilai OEE setelah penerapan MESmenggunakan metoda linier regresi padadata dari grafik 2. didapat karakteristiknilai OEE sebagaimana ditunjukan padaGrafik 4. Koefisien korelasi sebesar0.91825 menyatakan bahwa nilai OEEsignifikan terkorelasi dengan waktupenerapan. Sedangkan nilai regresididapatkan sebesar 4.0286, nilai plusmenunjukan bahwa korelasinya adalahpositif sehingga kecenderungannya nilaiOEE akan makin membaik pada bulanberikutnya.On Time Delivery (OTD) dari beberapaproyek utama yang telah dikirim kepadapelanggan pada bulan Januari 2016 s/d Aprilsebelum MES diterapkan dapat dilihat padagambar berikut :

Gambar 15 Kinerja Waktu PengirimanProyek (OTD) sebelum penerapan MES

Setelah penerapan MES ,pengiriman kepada pelanggan yang sudahmulai teratur dan perusahaan bisamengurangi biaya penalti dari pelangganapabila terjadi keterlambatan pengiriman.Data On Time Delivery (OTD) dari beberapaproyek utama yang telah dikirim kepadapelanggan pada bulan Mei 2016 s/dDesember 2016 dapat dilihat pada gambarberikut :

Jurnal Ilmiah TEKNOBIZ Vol. 7 No. 1

61

Gambar 16 Kinerja Waktu PengirimanProyek (OTD) setelah penerapan MES

Dari grafik 6 diatas dapat kita lihatbahwa pengiriman ke beberapa pelanggansudah mulai membaik semenjakditerapkannya sistim eksekusi manufaktur,OTD (On time Delivery ) berkisar antara 75% dan 100 % seperti pada pelanggan BGExploration & Production India, ChevronOffshore (Thailand) Limited dan ChevronThailand Exploration & Production.

Sementara untuk pelangganPakistan Petroleum Limited, OTD (On timeDelivery ) turun pada bulan Juni dan Juliyaitu berkisar 25 %, hal ini disebabkan olehbeberapa komponen yang dibeli dari vendorjuga mengalami keterlambatan pengirimandan ini mempengaruhi pengiriman karenakomponen tersebut harus dipasang padaWellhead & Chrismast Tree.

Untuk Akurasi OTD ( PenyerahanTepat Waktu) sebelum dan sesudahpenerapan MES dapat kita lihat pada gambarberikut :

Gambar 17 Akurasi OTD (Penyerahan TepatWaktu ) sebelum penerapan MES

Karakteristiknya terlihat dari harga ratarata dan standard deviasi. Sebelumpenerapan didapatkan level akurasi ( bias= 56.25%) dan presisi ( standar deviasi =25.51 )

Gambar 18 Akurasi OTD (PenyerahanTepat Waktu ) setelah penerapan MES

Karakteristiknya terlihat dari harga ratarata dan standard deviasi. Setelah

Jurnal Ilmiah TEKNOBIZ Vol. 7 No. 1

62

penerapan didapatkan level akurasi (bias=16.4%) dan presisi ( standar deviasi= 12,06 ) dari hasil implementasi jauhlebih baik dari prestasi sebelum penerapan.IV KESIMPULAN DAN SARAN

Dari penelitian yang telahdilakukan, gap informasi yang menjadipermasalahan utama antara lantai produksidan manajemen perusahaan bisa dijembatanidengan menerapkan operasional manajemenberbasis Sistim Eksekusi Manufaktur (MES)dan pengaruhnya terhadap kinerjaperusahaan dapat disimpulkan sebagaiberikut :1. Sistim Eksekusi Manufaktur membuat

semua informasi pekerjaan yang akandikerjakan di lantai produksi bisaterjadwal dengan baik

2. Sistim Eksekusi Manufaktur mempunyaikemampuan untuk membuat simulasidari kapasitas mesin yang digunakan dilantai produksi.

3. Sistim Eksekusi Manufaktur membantusemua bagian yang terkait untuk melihatinformasi dari awal pembelian, jadwalkedatangan material, kapan material ituharus dikerjakan dan jadwal pengirimankepada pelanggan.

4. Sistim Eksekusi Manufaktur membantumanajemen perusahaan mensimulasikanperencanaan produksi, menggambarkankondisi aktual pada lantai produksi untukmembuat keseimbangan antara kapasitasaktual dengan permintaan daripelanggan.

5. Sistim Eksekusi Manufaktur dapatdijadikan sebagai kontrol dashboarduntuk proses pengendalian manufaktur .

6. Salah satu kekurangan dalampenginputan data pada Sistim EksekusiManufaktur dengan Primavera P6 harusdilakukan secara manual, sehinggakemungkinan terjadi kesalahan olehpemakainya masih ada.

7. Overall Equipment Effectiveness (OEE)yang diperoleh sebelum penerapan MESnilai OEE tidak stabil dan cenderungmenurun ( bulan Januari 2016 s/d April2016 ) dari 53 turun ke 31, hal inidisebabkan karena banyaknya down timelosess yang ada dilantai produksi .Untuk nilai OEE sebelum penerapanMES menggunakan metoda linierregresi pada data dari grafik 1. didapatkarakteristik nilai OEE sebagaimanaditunjukan pada Grafik 3. Koefisien

korelasi sebesar 0.9563 menyatakanbahwa nilai OEE signifikan terkorelasidengan waktu penerapan. Sedangkannilai regresi didapatkan sebesar - 8.1nilai minus menunjukan bahwakorelasinya adalah negativ sehinggakecenderungannya nilai OEE akanmakin memburuk, apabila tidakdiambil tindakan perbaikan akanmengakibatkan kinerja operasionallantai produksi memburuk.

8. Setelah penerapan MES yang dimulaipada bulan Mei 2016 , nilai OEEmengalami peningkatan walaupun tidaksignifikan, dari angka 35 ke 57penerapan MES mampu mengurangidowntime sedikit demi sedikit dan nilaiOEE cenderung meningkat disetiapbulan nya. Untuk nilai OEE setelahpenerapan MES menggunakan metodalinier regresi pada data dari grafik 2didapat karakteristik nilai OEEsebagaimana ditunjukan pada Grafik 4.Koefisien korelasi sebesar 0.91825menyatakan bahwa nilai OEEsignifikan terkorelasi dengan waktupenerapan. Sedangkan nilai regresididapatkan sebesar 4.0286, nilai plusmenunjukan bahwa korelasinya adalahpositif sehingga kecenderungannyanilai OEE akan makin membaik padabulan berikutnya.

9. Sebelum MES di terapkan nilai On TimeDelivery (OTD) belum terlalu stabil,masih berkisar dibawah 80 %. UntukAkurasi OTD ( Penyerahan TepatWaktu) Karakteristiknya terlihat dariharga rata rata dan standard deviasi.Sebelum penerapan didapatkan levelakurasi ( bias = 56.25%) dan presisi (standar deviasi = 25.51 )

10. Setelah penerapan MES dapat kita lihatbahwa Pengiriman ke beberapapelanggan sudah mulai membaik, OTD(On time Delivery) berkisar antara 75 %dan 100 % seperti pada pelanggan BGExploration & Production India,Chevron Offshore (Thailand) Limiteddan Chevron Thailand Exploration &Production. Sementara untuk pelangganPakistan Petroleum Limited, OTD (Ontime Delivery) turun pada bulan Juni danJuli yaitu berkisar 25 %, hal inidisebabkan oleh beberapa komponenyang dibeli dari vendor juga mengalamiketerlambatan pengiriman dan inimempengaruhi pengiriman karena

Jurnal Ilmiah TEKNOBIZ Vol. 7 No. 1

63

komponen tersebut harus dipasang padaWellhead & Chrismast Tree. AkurasiOTD (Penyerahan Tepat Waktu) setelahpenerapan MES Karakteristiknyaterlihat dari harga rata rata danstandard deviasi. Setelah penerapandidapatkan level akurasi ( bias=16.4%)dan presisi ( standar deviasi = 12,06 )dari hasil implementasi jauh lebih baikdari prestasi sebelum penerapan .

DAFTAR PUSTAKA

1. Kaoru Ishikawa, ” Guide to QualityControl ”, 1991

2. Shandra Widiyanti,“ Kesuksesan danKegagalan Implementasi ERP padaperusahaan ”, Program Pasca SarjanaManajemen Bisnis IPB, 2013

3. Neville Turbit, “ ERP Implementation –The Trap “, 2005

4. Adel M.Aladwani, “Change managementstrategies for successful ERPimplementation”, Business ProcessManagement Journal, Vol. 7 Iss: 3,pp.266 – 275, 2001

5. Parr, A and Shanks G, ” A Model ofERP Project Implementation”. Journalof Information Technology 15(2), pp289-303, 2000

6. International Society of Automation, “ISA- 95.00.01 Standard. Enterprise-Control System Integration Part 1:Models and Terminology “ . ResearchTriangle Park, North Carolina 27709 –USA, 2000

7. ASTech Pte.Ltd, “Solusi ManufacturingExecution System (MES)”, Singaporehttp://astech.com.sg, 2016

8. Michael McClellan, “ Introduction toManufacturing Execution System “.Baltimore, Maryland , June 2001

9. Jurgen Kletti (Ed.), “ ManufacturingExecution System – MES “. Springer –Verlag Berlin Heidelberg – Germany,2007

10. Budi Kho,“ Cara Menghitung OEE(Overall Equipment Effectiveness)dalam penerapan program TPM (TotalProductive Maintenance)”, 2016

11. Denso,“ Introduction to Total ProductiveMaintenance: Study Guide”,http://www.densopartsweb.com/100/TPM100StudyGuide.pdf, 2006

12. Pomorski, “Success Criteria for TPMImplementasion”http://www.tpmconsulting.org/, 1997

13. Tangen.S, “ Evaluation and revision ofperformance measurement system”(Doctoral dissertation,KTH, ProductionEngineering, Stockholm, Sweden), 2004

14. Charles Wright, “ White Paper –Understanding Dashboard in PrimaveraP6 EPPM R8.0 “, 2012

15. Peralta Community College District,“Primavera Project Controls System:Dashboard User Guide “, 2016

16. Andrea Ferrazzi, Degree Thesis “Manufacturing execution system : a casestudy in the aerospace industry “ .University of Padua faculty ofEngineering, 2012

17. Riley Elliott, Thesis, “ ManufacturingExecution System (MES) AnExamination of ImplementationStrategy”. Faculty of CaliforniaPolytechnic State University, 2013

18. Budi Wijaya, Irawan, Posman J Silalahi,“Analisis Proses Bisnis Pada DistributorXYZ Menggunakan Tools PemodelanIDEF0”, Jurnal Seminar NasionalAplikasi Teknologi Informasi 2010(SNATI 2010)

19. L. Prades et al “ Defining a Methodologyto Design and Implement BusinessProcess Models in BPMN according tothe Standard ANSI/ISA-95 in aManufacturing Enterprise”, ProcediaEngineering 63, 2013

20. Christoph Gröger et al, ”The OperationalProcess Dashboard for Manufacturing”Institute for Parallel and DistributedSystems University of Stuttgart,Proceedings of the 2014 IEEEInternational Conference on PervasiveComputing and CommunicationsWorkshops, 2014

21. Susanto Sudiro. Sha’ri Mohd Yusof.Revino.2016. “ Design Simulation andInformation Dashboard forManufacturing Control Using SystematicApproach: a Case Study of HospitalBeds Production, Proceedings of the2016 International Conference onIndustrial Engineering and OperationsManagement Kuala Lumpur, Malaysia,March 8-10, 2016

65