LEAN SIX SIGMA

Lean Six Sigma adalah sistem manajemen terintegrasi yang mengkombinasikan dua kekuatan utama dari Lean Management dan Six Sigma Management.

Kekuatan utama dari Lean Management adalah: Stability dan Kekuatan utama dari Six Sigma Management adalah: Capability. Stability berkaitan dengan: (1) Stabilisasi Proses, (2) Menghilangkan pemborosan (Waste), dan (3) Flow & Pull System.

Sedangkan kekuatan utama Six Sigma adalah berkaitan dengan kapabilitas proses (Process Capability), yaitu: (1) Reduksi variasi terus-menerus agar mencapai kapabilitas proses Cpk = 2.0, (2) mengendalikan proses yang disebut in-process control, dan (3) aplikasi statistical thinking, statistical engineering and statistical tools untuk tujuan peningkatan kapabilitas proses organisasi menuju level 6-sigma.

Sekarang Lean Six Sigma telah diatur dalam ISO 18404:2015. ISO 18404:2015 merupakan sertifikasi untuk organisasi Lean Six Sigma dan personnel yang berkompeten dalam Lean dan/atau Six Sigma. 


Faktor-faktor Penunjang Kesuksesan Penyebarluasan Six Sigma (Lean Six Sigma) dalam Organisasi Diagram terlampir menunjukkan bahwa keberhasilan implementasi Six Sigma (Lean Six Sigma) HARUS mengikuti prinsip-prinsip implementasi Sistem Manajemen Modern yang berlandaskan pada: (1) Management Systems Approach, (2) Management Science Approach, and (3) Contingency or Situational Approach. Mengapa mereka yang menguasai Statistical Thinking akan lebih cepat memahami suatu ilmu pengetahuan dan teknologi baru? Karena pada umumnya, orang-orang yang memiliki keterampilan berpikir statistika (Statistical Thinking) secara otomatis juga akan berpikir sistem (Systems Thinking), dan apabila iptek itu akan diaplikasikan dalam suatu organisasi atau lingkungan tertentu, maka akan disesuaikan dengan tingkat kematangan organisasi itu (situational approach). Diagram terlampir juga menunjukkan bahwa Six Sigma (Lean Six Sigma) BUKAN semata-mata hanya memahami Statistical Tools. Pemahaman Statistical Tools adalah syarat perlu TETAPI itu saja BELUM cukup. Syarat cukup untuk keberhasilan implementasi Six Sigma (Lean Six Sigma) yang dikemukakan dalam diagram terlampir jauh lebih PENTING daripada sekedar memahami atau menguasai Statistical Tools.

Tujuan utama dari Six Sigma bukan sekedar implementasi random improvement projects menggunakan metodologi DMAIC, tetapi membawa organisasi sebagai System of Systems (SoS) menuju World Class Organization dengan kapabilitas 6-Sigma (DPMO).  Defect Per Million Opportunity

SOCIETY 5.0

Secara sederhana, Society 5.0 dapat diartikan sebagai suatu konsep masyarakat yang berpusat pada manusia (human-centered) dan berbasis teknologi (technology based) yang dikembangkan oleh Jepang.

Dalam perkembangan sejarah peradaban manusia, perubahan menjadi suatu niscaya. Saat ini, era revolusi industri 4.0 sudah tidak asing lagi dan menjadi perbincangan hangat di kalangan akademisi, praktisi, pemangku kebijakan publik, serta para ekonom. Era ini menuntut konektivitas di segala hal (Internet of Thing), juga diyakini dapat membawa perubahan terhadap perekonomian dunia dan kualitas kehidupan secara signifikan.

Sebenarnya, konsep revolusi industri 4.0 dan society 5.0 tidak memiliki perbedaan yang jauh. Yaitu revolusi industri 4.0 menggunakan kecerdasan buatan (artificial intellegent) sedangkan society 5.0 memfokuskan kepada komponen manusianya. Konsep society 5.0 ini, menjadi inovasi baru dari society 1.0 sampai society 4.0 dalam sejarah peradaban manusia. Mulai dari society 1.0 manusia masih berada di era berburu dan mengenal tulisan. Pada society 2.0 adalah pertanian di mana manusia sudah mulai mengenal bercocok tanam. Lalu pada society 3.0 sudah memasuki era industri yaitu ketika manusia sudah mulai menggunakan mesin untuk menunjang aktivitas sehari-hari, setelah itu muncullah society 4.0 yang kita alami saat ini, yaitu manusia yang sudah mengenal komputer hingga internet juga penerapannya di kehidupan.

Revolusi Industri merujuk kepada perubahan yang terjadi pada manusia dalam melakukan proses produksi dalam dunia industri. Revolusi Industri 4.0 ditandai dengan bersatunya berbagai teknologi yang memanfaatkan Internet of Things (alat yang dapat mengirim data melalui internet), lalu di simpan ke dalam Big Data (data yang terhimpun dalam jumlah sangat besar), yang kemudian diproses oleh Artificial Intelligence (kecerdasan buatan). Hal ini dapat melahirkan “pabrik cerdas” dan “robot cerdas” yang memaksimalkan fungsi internet.

Sedangkan konsep Society 5.0 muncul akibat revolusi industri 4.0 dimana Society 5.0 merupakan suatu konsep masyarakat yang berpusat pada manusia (human-centered) dan berbasis teknologi (technology based) yang dikembangkan oleh Jepang. Jika sebelumnya masyarakat informasi (Society 4.0) mencari, mengambil, dan menganalisis informasi atau data di dunia maya melalui internet. Pada era Society 5.0 sejumlah besar informasi didapat dari sensor di ruang fisik kemudian terakumulasi di dunia maya. Di dunia maya, data besar ini dianalisis oleh kecerdasan buatan atau artificial intelligence (AI), dan hasil analisisnya diumpankan kembali ke manusia dalam ruang fisik dan dalam berbagai bentuk.

Contoh aplikasi yang akan diterapkan oleh pemerintah Jepan dengan adanya konsep peradaban baru society 5.0 ini diantaranya sebagai berikut:

Masalah

• Jepang menghadapi masalah tingginya generasi tua yang mana pengeluaran untuk biaya pengobatan serta pelayanan nya semakin meningkat

• Kemajuan Jepang membuat minimnya ketersediaan tenaga buruh ahli dan tingginya biaya perawatan infrastruktur

Solusi

• Menggunakan data medical records untuk membantu mempercepat penanganan kesehatan
• Membuat sistem remot untuk pelayanan kesehatan
• Menggunakan artificial intelligence (AI) dan robot sebagai perawat

• Sensor, artificial intelligence (AI), dan robot akan digunakan untuk membantu pemeliharaan jalan, terowongan, jembatan dan infrastruktur lainnya

Revolusi Industri 4.0 dan Society 5.0 yang merubah dunia secara cepat dan signifikan, tentu memberikan dampak bagi ketahanan nasional. Ancaman ketahanan nasional bukan lagi berbentuk fisik, melainkan digital. Dunia yang semakin terkoneksi dan kompetitif menjadi tantangan baru yang harus dihadapi oleh Indonesia.

Dampak secara umum

Setiap perubahan tentunya memiliki dampak positif dan negatif, nah berikut adalah dampak positif dari era society 5.0

Efek Positif

1. Berkaitan dengan drone, alur distribusi dan jangkauan transportasi akan semakin cepat. Semisal dalam pengantaran barang, keadaan rescue dan sebagainya.

2. Kecerdasan buatan akan menjadi asisten yang dapat membantu dan mengoptimalkan aktivitas dalam pekerjaan maupun tidak manusia.

3. Konektivitas akan saling terhubung, dan berkesinambungan antara setiap informasi yang ada.

4.Dengan adanya robot, akan membantu  kehidupan manusia dalam pekerjaannya dengan lebih presisi.

5. Semuanya akan menjadi lebih dekat, lebih murah, dan lebih cepat dengan adanya teknolgi yang teringerasi.

Efek Negatif

1. Membuat manusia semakin malas

2. Membuat manusia menjadi ketergantungan

3. Semuanya bergantung kepada daya dan jaringan

4. Potensi dapat berkurangnya setiap pekerjaan, dengan bertambahanya manusia.

5. Rawannya kejahatan yang semakin berkembang pula.

Lalu bagaimanakah dengan Indonesia? Siap atau tidak menuju society 5.0 yang notabene perindustrian di negara Indonesia banyak dikuasai perusahaan jepang?

TOTAL QUALITY MANAGEMENT (TQM)

Total Quality Management atau manajemen kualitas total adalah sebuah strategi manajemen yang ditujukan untuk menanamkan kesadaran kualitas pada setiap proses dalam organisasi. TQM dalam definisi ISO merupakan sebuah pendekatan manajemen organisasi yang terpusat pada kualitas yang melibatkan partisipasi semua anggota demi kesuksesan jangka panjang melalui kepuasan pelanggan. TQM memiliki filosofi dasar bahwa efek dari kepuasan konsumen adalah organisasi mengalami kesuksesan. Total Quality Management (TQM) berorientasi pada pelanggan dengan memperkenalkan perubahan manajemen secara sistematik yang disertai dengan perbaikan terus menerus terhadap proses, produk, dan pelayanan suatu organisasi. Salah satu tujuan TQM adalah memberikan kepuasan pelanggan. Mekanismenya memahami harapan pelanggan melalui tiga tingkatan, yaitu dimulai dengan menampung keluhan, analisis penjualan dan umpan balik dari konsumen, dan wawancara pribadi dengan konsumen. Kemudian dengan quality function development dan diterjemahkan melalui house of quality. Proses Total Quality Management bermula dari pelanggan dan berakhir juga pada pelanggan.

Karakteristik Total Qality Management Menurut Goetsch dan Davis, ada sepuluh karakteristik Total Qality Management, yaitu sebagai berikut (Tjiptono, 2003:15):

1. Fokus pada pelanggan. 

Pelanggan eksternal (yaitu customer) menentukan kualitas produk atau jasa yang disampaikan kepada mereka, sedangkan pelanggan internal (antar departemen dalam satu perusahaan) berperan besar dalam menentukan kualitas tenaga kerja, proses, serta lingkungan yang berhubungan dengan produk. 2. Obsesi terhadap kualitas. 

Organisasi perusahaan harus terobsesi untuk memenuhi apa yang ditentukan mereka. Hal ini berarti bahwa semua karyawan pada semua level harus berusaha melaksanakan setiap aspek pekerjaannya berdasarkan perspektif.

3. Pendekatan ilmiah. 

Pendekatan ilmiah sangat diperlukan untuk mendesain pekerjaan dalam proses pengambilan keputusan dan pemecahan masalah yang berkaitan. Data - data sangat diperlukan dalam menyusun patok duga (benchmark),pemantauan kinerja, dan pelaksanaan perbaikan.

4. Komitmen jangka panjang. 

Komitmen jangka panjang sangat diperlukan untuk mengadakan perubahan budaya agar penerapan TQM dapat berjalan dengan baik.

5. Kerjasama tim. 

Pada organisasi yang dikelola secara tradisional, seringkali dimunculkan persaingan antar departemen dalam organisasi tersebut agar daya saingnya terdongkrak. Sementara itu, dalam organisasi yang menerapkan TQM, kerjasama tim, kemitraan, dan hubungan dijalin, baik antar karyawan perusahaan maupun dengan supplier.

6. Perbaikan secara berkesinambungan. 

Sistem yang ada perlu diperbaiki secara berkelanjutan atau terus-menerus guna meningkatkan kualitas. Kita bisa menggunakan filosofi kaizen, dan penerapannya bisa memanfaatkan metodologi seperti PDCA, DMAIC, dan 5S/5R. Sedangkan pengukuran performanya bisa kita gunakan six sigma, OEE, KPI, dan sebagainya.

7. Pendidikan dan pelatihan. 

Saat ini masih terdapat perusahaan yang menganggap remeh pendidikan dan pelatihan pada karyawannya. Hal ini menyebabkan perusahaan yang bersangkutan sulit untuk berkembang dan bersaing dengan perusahaan lainnya. Pada organisasi yang menerapkan TQM, pendidikan dan pelatihan merupakan faktor yang fundamental. Setiap orang dalam perusahaan harus meningkatkan keterampilan teknis dan keahlian profesionalnya.

8. Kebebasan yang terkendali. 

Kebebasan keterlibatan karyawan dalam pengambilan keputusan dan pemecahan masalah harus disertakan. Unsur tersebut akan meningkatkan rasa memiliki tanggung jawab terhadap keputusan yang telah dibuat. Kebebasan keterlibatan tersebut adalah hasil dari pengendalian yang terencana dan terlaksana dengan baik.

9. Kesatuan tujuan. 

Perusahaan wajib memiliki kesatuan tujuan. Dengan demikian, diharapkan setiap usaha bisa diarahkan pada tujuan utama. Kesatuan tujuan tidak berarti bahwa harus ada persetujuan/ kesepakatan antara pihak manajemen dan karyawan, misalnya mengenai upah dan kondisi kerja.

10. Adanya keterlibatan dan pemberdayaan karyawan. 

Adanya keterlibatan dan pemberdayaan karyawan akan meningkatkan kemungkinan terjadinya keputusan yang baik, terencana, serta perbaikan yang lebih efektif. Hal ini disebabkan karena mencakup pemikiran dari pihak-pihak yang langsung berhubungan dengan situasi kerja.

Menurut Hessel, manfaat penerapan Total Quality Manajemen ( TQM ) bagi perusahaan/organisasi adalah “Nasution, 2005: 366”

• Proses desain produk menjadi lebih efektif yang akan berpengaruh pada kinerja kualitas yaitu keandalan produk, product features dan serviceability.
• Penyimpangan yang dapat dihindari pada proses produksi mengakibatkan produk yang dihasilkan sesuai dengan standar, menjadikan pengerjaan ulang, mengurangi waktu kerja, mengurangi kerja mesin dan menghemat penggunaan material.
• Hubungan jangka panjang dnegan pelanggan akan berpengarug positif bagi kinerja organisasi, antara lain dapat merespon kebutuhan pelanggan dengan lebih cepat serta mengantisipasi perubahan kebutuhan dan keinginan pelanggan.
• Sikap pekerja yang baik akan menimbulkan partisipasi dan komitmen pekerja pada kualitas, rasa bangga bekerja sehingga akan bekerja secara optimal, perasaan tanggung jawab untuk meningkatkan kinerja organisasi.

Prinsip Total Quality Management

Empat prinsip utama dalam TQM adalah sebagai berikut :

---

1. Kepuasan pelanggan

Kebutuhan pelanggan diusahakan untuk dipuaskan dalam segala aspek, termasuk didalamnya harga, keamanan, dan ketepatan waktu. Oleh karena itu segala aktivitas perusahaan harus dikoordinasikan untuk memuaskan para pelanggan. Kualitas yang dihasilkan suatu perusahaan sama dengan nilai (value) yang diberikan dalam rangka meningkatkan kualitas hidup para pelanggan. Semakin tinggi nilai yang diberikan maka semakin besar pula kepuasan pelanggan.

---

2. Respek terhadap setiap orang

Setiap orang dalam organisasi diperlakukan dengan baik dan diberi kesempatan untuk terlibat dan berpartisipasi dalam tim pengambil keputusan.

---

3. Manajemen berdasarkan fakta

Setiap keputusan selalu didasarkan pada data, bukan sekedar pada perasaan (feeling). Ada dua konsep pokok berkaitan dengan hal ini:

• Prioritas (prioritization) yakni suatu konsep bahwa perbaikan tidak dapat dilakukan pada semua aspek pada saat yang bersamaan, mengingat keterbatasan sumber daya yang ada. Oleh karena itu dengan menggunakan data maka manajemen dan tim dalam organisasi dapat memfokuskan usahanya pada situasi tertentu yang vital.
• Variasi (Variation) atau Variabilitas kinerja manusia. Data statistic dapat memberikan gambaran mengenai variabilitas yang merupakan bagian yang wajar dari setiap system organisasi. Dengan demikian organisasi dapat memprediksi hasil dari setiap keputusan dan tindakan yang dilakukan.

---

4. Perbaikan berkesinambungan

Melakukan proses secara sistematik dalam melaksanakan perbaikan berkesinambungan. Konsep siklus PDCA (Plant-Do-Check-Act), yang terdiri dari langkah-langkah perencanaan, pelaksanaan rencana, pemeriksaan hasil pelaksanaan rencana, dan tindakan korektif terhadap hasil yang diperoleh.

OVERALL EQUIPMENT EFFECTIVENESS

Overall Equipment Effectiveness (OEE) adalah sebuah metode yang digunakan untuk mengukur tingkat efektifitas penggunaan mesin produksi. Metode ini memudahkan dalam penerapan Total Productive Maintenance (TPM). Pengukuran Kinerja dengan OEE (Overall Equipment Effectiveness) terdiri dari 3 komponen utama pada mesin produksi yaitu Availability (Waktu Kesediaan Mesin), Performance (Jumlah unit yang diproduksi) dan Quality (Mutu yang dihasilkan). Hasil perhitungan OEE adalah dalam bentuk Persentase (%). Dalam Bahasa Indonesia, Overall Equipment Effectiveness ini disebut dengan Efektivitas Peralatan Keseluruhan.

Pengukuran OEE (Overall Equipment Effectiveness) sangat penting untuk mengukur keberhasilan dari program TPM (Total Productive Maintenance) yang diterapkan dalam suatu perusahaan. Dengan kata lain, hasil OEE merupakan KPI (Key Performance Index) Utama dari hasil penerapan TPM.

Dalam melakukan perhitungan OEE, kita perlu mencari terlebih dahulu mengenai nilai availability, performance, dan quality. Nilai OEE adalah berupa persentase yang didapat dari ketiga parameter tersebut. 

1. Availability 

Availability adalah kemampuan mesin dalam memanfaatkan waktu. Kita selalu mengharapkan Mesin Produksi kita tersedia saat kita memerlukannya. Tetapi kadang-kadang Mesin tersebut tidak dapat beroperasi sesuai dengan harapan kita dalam memenuhi kebutuhan yang diinginkan pelanggan. Terdapat dua kemungkinan terjadinya ketidaksediaan Mesin Produksi, diantaranya adalah :

– Breakdown

Yang dimaksud dengan Breakdown adalah kerusakan mesin yang biasanya lebih dari 10 menit. Waktu Breakdown (rusak) akan dicatat dalam bentuk “Menit” sampai pada Mesin Produksi tersebut dapat beroperasi kembali dalam memproduksi unit Produk yang baik.

– Setup / Adjustments

Yang dimaksud dengan Setup atau Adjustment ini adalah ketidaksediaan Mesin Produksi yang dikarenakan pertukaran model atau produk. Waktu yang dihitung adalah waktu unit terakhir pada model sebelumnya hingga unit pertama pada model selanjutnya.

Cara menghitung availability yaitu dengan cara membandingkan loading time mesin dengan total waktu yang tersedia.

Availability = (loading time / total waktu yang tersedia) x 100 %

Contoh:

Dalam suatu proses poduksi, mesin membutuhkan waktu untuk set-up selama 10 menit/shift. Total jam kerja dalam 1 shift adalah 8 jam (atau 480 menit), sedangkan downtime yang terjadi karena permasalahan mesin adalah 20 menit. Hitunglah nilai availability pada mesin tersebut !

Jawab:

Loading time = total waktu yang tersedia – loss time = 480 menit – (10 menit + 20 menit) = 450 menit

Availablility = (loading time / total waktu yang tersedia) x 100 % = (450 menit / 480 menit) x 100% = 93 %

2. Performance 

Performance adalah kemampuan mesin dalam menghasilkan produk. Performance dalam perhitungan OEE adalah jumlah unit produk yang dihasilkan dalam waktu yang tersedia. Jumlah unit ini dapat berupa unit produk yang baik maupun yang cacat. Yang dikategorikan sebagai Performance yang akan diukur diantaranya adalah :

– Small Stop

Yang dimaksud dengan Small Stop adalah berhentinya mesin dalam waktu yang singkat (pada umumnya dibawah 10 menit) tetapi Frekuensi terjadinya tinggi (sering terjadi). Sering terjadinya pemberhentian singkat ini menyebabkan Output yang dihasilkan menjadi berkurang. Contoh terjadinya berhenti dalam waktu singkat seperti terjadinya macet ataupun error pada mesin produksi. Small Stop ini perlu dicatat pada Tally Sheet sehingga diketahui seberapa sering terjadinya Small Stop serta akumulasi waktunya.

– Slow Running

Slow Running adalah berkurang kecepatan mesin dalam memproduksi, hal ini sering terjadi ketika perawatan mesin tidak dilakukan dengan baik.

Cara menghitung performance yaitu dengan cara membandingkan jumlah produk yang dihasilkan dengan waktu yang tersedia.

Performance = (jumlah produk yang dihasilkan/total waktu yang tersedia x cycle time) x 100%

Contoh:

Dalam suatu proses poduksi, mesin mampu membuat produk sebanyak 400 pcs/shift. Jam kerja dalam 1 shift adalah 8 jam (atau 480 menit) sedangkan total waktu yang dibutuhkan untuk membuat 1 pcs produk adalah 1 menit/pcs. Hitunglah nilai performance pada mesin tersebut!

Jawab:

Performance = (jumlah produk yang dihasilkan / total waktu yang tersedia x cycle time) x 100 % = (400 pcs / 480 menit x 1 menit) x 100% = 83%

3. Quality 

Quality adalah kemampuan mesin dalam menghasilkan produk dengan kualitas yang baik. Yang dimaksud Quality dalam OEE ini adalah Jumlah unit Produk baik yang berhasil diproduksi dibanding dengan Total jumlah unit produk (baik berupa unit OK ataupun unit Cacat) yang dihasilkan. Ada juga menyebut Quality sebagai Yield Rate dalam rumus OEE. Yang diperhitungkan dalam Quality diantaranya adalah :

– Startup Defect

Yang dimaksud dengan Startup Defect disini adalah cacat yang ditimbulkan oleh Mesin saat pertama kali memulai produksi. Defect atau cacat biasanya akan terjadi saat Mesin beroperasi kembali setelah terjadinya perbaikan mesin maupun adanya pergantian Setting atau Model baru yang akan diproduksi.

– Production Defect

Production Defect adalah Cacat yang terjadi saat produksi sedang berlangsung. Defect atau Cacat tersebut harus dicatat supaya dapat dilakukan tindakan pencegahan

Cara menghitung quality yaitu dengan cara membandingkan antara jumlah produk yang baik dengan total produk yang dihasilkan (produk OK dan produk NO OK).

Quality = (jumlah produk baik / total produk yang dihasilkan) x 100 %

Contoh:

Dalam suatu proses poduksi, mesin mampu menghasilkan produk sebanyak 500 pcs/shift dengan jumlah cacat sebayak 10 pcs/shift. Hitunglah nilai quality pada mesin tersebut !

Jawab: 

Jumlah produk baik = total output produksi – jumlah cacat = 500 pcs– 10 pcs = 490 pcs

Quality = (jumlah produk baik / total produk yang dihasilkan) x 100 % = (490 pcs / 500 pcs) x 100% = 98%

Contoh menghitung nilai OEE : 

Berdasarkan perhitungan di atas, maka dapat dihitung nilai OEE dengan rumus:

OEE = availability x performance x quality = 93% x 83% x 98% = 75%

Pada perhitungan nilai OEE diketahui nilai persentase adalah sebesar 75%. Hal ini sangatlah jauh dari standar OEE yang ditetapkan oleh standar internasional. Nilai standar OEE yang ditetapkan sebagai perusahaan world class adalah sebesar 85 %.

Untuk menjaga agar nilai OEE bisa mencapai angka yang diharapkan, maka perlu adanya perawatan terhadap perawatan mesin dan peralatan produksi secara berkala atau yang disebut sebagai preventive maintenance

Berikut ini adalah Pedoman hasil OEE yang berstandar dunia (World Class) pada umumnya :

Availability : diatas 90%
Performance : diatas 95%
Quality : diatas 99.9%
OEE : diatas 85%

SMART FACTORY (PABRIK PINTAR)

 Penggabungan dunia virtual dan fisik membangkitkan pabrik pintar.  Di sini integrasi kecerdasan buatan,  machine learning, pengetahuan kerja otomasi, dan komunikasi mesin ke mesin dengan proses manufaktur.  Pabrik pintar secara fundamental adalah bagaimana merubah produk yang dihasilkan, dibuat dan dikapalkan.  Pada saat yang sama  akan memperbaiki keselamatan dan perlindungan lingkungan melalui emisi rendah dan kejadian rendah dalam manufaktur.

           Ditandai beberapa pengembangan teknologi kunci yang menjadi penentu pabrik pintar adalah :

§  Otomasi, robot, dan pergerakan otomatis  

§  Komunikasi mesin ke mesin dimungkinkan melalui “industrial” internet of things;

§ “Big Data” dengan konteksnya, merujuk pada kemungkinan ketersediaan data dalam volume  dan keragaman yang diperoleh dari jaringan ekonomi; 

§  Proses optimisasi industry, implikasi dari berkurangnya berhentinya mesin akibat perawatan, sedikit buangan, dan konsumsi energy lebih sedikit

§  Augmented reality; yang menawarkan potensi untuk perbaikan pemeliharaan dan diagnostic kegagalan yang dapat dilatihkan untuk mengenali internal peralatan

§  Additive manufacturing; yang juga dikenal sebagai 3D printing, penyediaan  customised production untuk spesifikasi pelanggan.

Otomisasi, robotic, dan pergerakan otomatis   

Sejumlah besar proses telah dikerjakan otomatis baui sebagian maupun seluruhnya atau ada juga yang baru mulai.  Sejak awal tahun 1954 robot dipergunakan untuk produksi tabung sinar katoda TV dan hingga kini tetap dipergunakan.  Kini perkembangannya robot lebih responsip dan adaptip terhadap lingkungan. 

Piranti sensor, terus dikembangkan, telah memingkinkan komunikasi pada material baru atau kesertaan logistic untuk memenuhi kebutuhan produksi.  Pada decade berikutnya dipersiapkan pengangkut otomatis yang dilengkapi dengan piransi sensor untuk memunguti dan mengirim hasil produksi.  Drone akan dipakai untuk mengirim peralatan ke rumah-rumah pelanggan secara otomatis.

Komunikasi Mesin ke Mesin

Komunikasi mesin ke mesin (M2M) adalah suatu sistem dari teknologi komunikasi dan informasi.  Memungkinkan suatu perangkat melalui sendor untuk menangkap kejadian, status atau fakta (misalnya perubahan batas sediaan) yang direlay melalui jaringan  ke suatu program software sehingga menjadi berarti (dalam kasus ini, stok segera dipenuhi). 

Sistem komunikasi M2M tengah dikembangkan ke sistem jaringan yang dapat mentransfer data untuk diterapkan. Konsep komunikasi M2M dalam kontek manufaktur dikenal sebagai Industrial Internet of Things.

Dua teknologi yang penting untuk memungkinkan komunikasi  M2M adalah radio-frequency identification (“RFID”) dan  Near Field Technology (“NFC”).  Implementasi dari teknologi ini memungkinkan komunikasi   M2M dalam mode nir kabel, maka terbukalan ruang manufaktur di mana mesin berinteraksi tanpa terputus. 

Industrial Internet of Things akan dibentuk melalui keberadaan tiga fitur :

1.      Pemerkayaan peralatan mekanik dasar melalui  sensors dan perangkat penghasil data lainnya  (“smartness”);

2.      Kemungkinan alokasi data  lebih cepat dan lebih fleksibel, ditransfer, dan diolah (computing capacities);

3.      Peningkatan interkonektivitas digita antara peralatan yang disertakan dan kemampuan kapasitas menghitung (digital integration).

Big Data

Volume, keragaman dan kecepatan produksi data melalui peralatan yang terkoneksi banyak sekala dalam pabrik pintar menjadi penyimpangan yang belum pernah terlihat sebelumnya. Peluang perusahaan  untuk mengekstrak nilai dari ledakan data tersebut.  Memanfaatkan kepintaran tindakan real-time menjadi potensial untuk peningkatan produktifitas, melaksanakan re-emptive maintenance dan membangkitkan penghemetan biaya.  Di dalam industry, Big Data sudah dipergunakan untuk mengoptimumkan jadwal produksi.  Sebagai contoh, untuk memenuhi data lapang produksi pabrik dan untuk mengelola produksi secara optimal, Industrial Internet of Things dapat diintegrasikan secara real time dengan data sistem kendali produksi, sistem eksekusi manufaktur, dan sistem manajemen asset, di mana seluruhnya bertujuan agar pabrik beroperasi lebih efisien.   

Pada tahap berikutnya dari penggunaan data, informasi produksi akan terkoneksi melalui rantai pasok dari spesifikasi pelanggan ke ketersediaan bahan baku dan melalui pemenuhan order yang teristimewa.  Semua ini akan memungkinkan fleksibilitas operasi perusahaan secara luas dan manufaktur optimal.

Optimisasi Proses Industri   

Melalui penggunaan komunikasi M2M dan pengolahan data, mesin akan menjadi self-tuning dan terkalibrasi serta dapat melaksanakan diagnostic sendiri dari kesalahan dan kinerjanya sendiri. Teknologi yang dibawa dapat memainkan peran dalam proses optimisasi industry dibagi menjadi teknik yang memungkinkan pemeliharaan prediktif dan teknologi optimisasi energy.

Teknik pemeliharaan prediktf dirancang untuk membantu menentukan kondisi  peralatan in-service menurut prakiraan dimana perawatan seharusnya dilaksanakan. Tekni ini didasarkan kepada pemantauan real-time dari penggunaan perakatan. Resiko berhentinya mesin dapat dimitigasi melalui perawatan sistematik.   Di bawah protocol perawatan preventif tradisional, jadwal perawatan dilaksanakan berdasarkan spesifikasi yang diberikan di awal oleh perusahaan pembuat mesin. Karena bahnyak mesin yang komponennya memiliki  jangka waktu dan interval perawatan berbeda, maka industry terpaksa kadang menjadwalkan lebih panjang interval perawatannya. Waktu berhenti mesin berdampak pada pengurangan atau penghentian produksi, maka pemeliharaan prediktif dapat memangkas biaya ini.   

Untuk memungkinkan pemeliharaan prediktif,  industry melakukan berbagai pengukuran seperti misalnya vibrasi, ultrasound, dan akustik, yang memungkinkan terdeteksinya secara awal kelainan mesin.

Integrasi  Big Data dengan Industrial Internet of Things akan memungkinkan untuk pemberian tenaga secara berkala dari pengembangan robotic dan sistem produksi.  Sejalan dengan itu pula, semua atau sebagian lini produksi khusus  dan konsumsi enerji selama produksi berhenti dalam produksi. Diperkirakan bahwa 90% konsumsi energy berkhenti selama terhitung dari mesin seperti robot, ekstraktor, sumber laser, dan sistem pendingin.

Augmented reality

Augmented reality adalah pelapisan untuk menampakkan dunia nyata.  Penggunaan  augmented kini di dalam manufaktur masih terbatas, tetapi banyak pengembangan masih terus dilakukan.  Purwarupa terbatas digunakan pada beberapa contoh berikut :

·         Manual instruksi keahlian operator di mana pekerjaan tak dapat diotomasi;

·         Pelatihan bagaimana membuat suatu komponen termasuk visualisasi keluarannya;

·         Peningkatan pengawasan mutu   

·         Menemukan cara untuk memperbaiki alur kerja  

·         Menyediakan panduan untuk pekerjaan perbaikan dan perawatan yang kompleks, seolah dipandu oleh ahli.

Additive manufacturing dan perubahan rantai pasok

Additive manufacturing atau 3D printing, adalah proses memulai produksi dengan bahan lepas, seperti cairan dan bubuk, dan membangun bentuk tiga dimensi melalui suatu cetakan digital (berlawanan dengan pekerjaan bubut atau ukir kayu). Proses  3D printing memungkinkan distribusi manufaktur, di mana pasokan material dan metoda fakbikasi terdesentralisasi dan produk akhir dibuat lebih mendekati konsumen. Produksi  3D printing juga memungkinkan pembuatan atas permintaan dan dibuat saat itu juga serta di tempat itu juga.

Additive manufacturing sangat berpotensi menghilangkan proses dan rantai pasok konvensional.  Beberapa penerapannya sudah terjadi di industry otomotif, dirgantara, dan medis.  Beberapa inplan, purwarupa plastic untuk rekayasa dan perancangan telah diproduksi menggunakan teknologi ini.    General Electric telah mengumumkan proyek untuk produksi masal suku cadang penting berbahan metal-alloy untuk dipergunakan pada ribuat mesin jet. Airbus juga mengumumkan pada 6 May 2015 bahwa lebih dari 1000 komponen pesawat terbang dicetak dalam 3D.Perkembangan cepat diharapkan terjadi pada decade mendatang.

Konsep Pabrik pintar terintegrasi semua untuk menghasilkan model bisnis baru di industry.  Di antara teknologi tersebut, adalah yang memungkinkan sangat customized dan merupakan produk untuk menghasilkan  satuan harga yang dapat diterima, penggunaannya secara otomatis melakukan proses manufaktur optimisasi sendiri dan lebih ramah pada lingkungan.  Bentuk pabrik pintar dapat tampak kompleks dan memiliki hubungan jaringan yang meluas meliputi pemasok, pembuat dan pengguna yang secara grafis disajikan pada gambar berikut

Hubungan industry 4.0 dengan smart factory

Istilah Industri 4.0 muncul di Jerman Tahun 2013 dalam suatu insiatif gabungan  Masyarakat, Asosiasi Engineering, Periset dan Profesiona di Jerman merancang "roadmap' negara jerman dalam leadership teknologi dan industi manufaktur di panggung global.

Paling tidak ada 3 karakteristik  Industry 4.0 ;

1. Cyber-Physical System : Sistem yang memungkinkan terhubungnya alat yang berbentuk fisik dengan jaringan internet. Alat yang berbentuk fisik menjadi sebuah cyber-physical system karena adanya integrasi dari komputasi, komunikasi, dan kontrol terhadap proses fisik dan adanya feedback dari proses tersebut. Cyber-physical system dapat digunakan untuk membangun jaringan produksi, kendaraan yang menggunakan remote control, smart home, dan berbagai sistem yang digunakan dengan memanfaatkan jaringan internet, sensor, dan actuator.

2. Smart Manufacturing : Adalah sebuah proses perubahan manufaktur secara keseluruhan yang meliputi komponen-komponen penggerak seperti sumber daya manusia, bisnis, dan pola pikir perusahaan yang menggunakan pendekatan berbasis teknologi yang memanfaatkan mesin yang terhubung ke Internet untuk memantau proses produksi. Tujuan SM adalah untuk mengidentifikasi peluang untuk mengotomatisasi operasi dan menggunakan analitik data untuk meningkatkan kinerja manufaktur.

3. Internet of thing : Adalah sebuah konsep dimana suatu objek yang memiliki kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan tanpa memerlukan interaksi manusia ke manusia atau manusia ke komputer. “A Things” pada Internet of Things dapat didefinisikan sebagai subjek misalkan orang dengan monitor implant jantung, hewan peternakan dengan transponder biochip, sebuah mobil yang telah dilengkapi built-in sensor untuk memperingatkan pengemudi ketika tekanan ban rendah. Sejauh ini, IoT paling erat hubungannya dengan komunikasi machine-to-machine (M2M) di bidang manufaktur dan listrik, perminyakkan, dan gas.