Machine Integration – Masa Depan Smart Factory
Dengan munculnya teknologi komunikasi, terutama Internet of Things (IoT), hampir semua bagian dari proses manufaktur Anda dapat terhubung. Konektivitas adalah dasar untuk membangun Smart Factory dan kemajuan menuju Industri 4.0.
Memiliki kemampuan untuk menghubungkan perangkat memungkinkan komunikasi antara semua titik di area produksi (shop floor), dan inilah dasar dari Machine integration. Ini adalah kombinasi dari beberapa komputer kontrol ke dalam sistem mesin yang terhubung dengan tujuan meningkatkan tingkat output dan keandalan.
Machine integration (MI) mengambil data masukan dari titik-titik periferal dan meneruskannya kembali ke sistem pusat di mana data tersebut diproses, disimpan, dan dikirim ke titik-titik yang ditentukan. Pendekatan terintegrasi dalam mengumpulkan data ini memungkinkan tugas-tugas kompleks diselesaikan dengan tingkat akurasi dan efisiensi yang lebih tinggi. Produsen telah mengumpulkan data dari seluruh lantai manufaktur selama beberapa dekade, tetapi itu adalah tugas yang membosankan yang sering kali terbukti membawa banyak kesalahan (sering kali kesalahan manusia). Hal ini akan menghasilkan perhitungan keliru yang dapat mengacaukan rencana produksi secara serius.
Namun, biaya sensor cerdas telah turun secara signifikan dalam beberapa tahun terakhir, membuat implementasinya terjangkau dan dapat diakses oleh lebih banyak produsen UKM. Hasilnya, lebih banyak produsen kini dapat melakukan lebih dari sekadar pengambilan data sederhana dan mengekstrapolasi wawasan mendekati real-time untuk segera mengoptimalkan proses manufaktur.
Namun, apa yang didapat produsen dengan menjadikan fasilitas mereka sebuah smart factory?
Ternyata, ada banyak hal yang bisa didapat dari Machine integration menurut studi penting McKinsey Global Institutes, “The Internet of Things: Mapping the Value Beyond the Hype”.
Salah satu keuntungan paling nyata dari Machine integration adalah Operations Optimization. Penggunaan sensor untuk mengumpulkan data sebagai pengganti penilaian manusia menghilangkan inefisiensi dan ketidakakuratan yang disebabkan oleh kesalahan manusia. Data yang dikumpulkan dari mesin produksi memberi produsen kemampuan untuk menyesuaikan alur kerja, menghilangkan proses yang tidak produktif, dan hambatan kinerja (performance bottlenecks).
Machine integration memungkinkan untuk melakukan Remotely Monitor and Track pada mesin. Menggunakan MI, dimungkinkan untuk meningkatkan Overall Equipment Effectiveness (OEE) dengan mengoptimalkan mesin berdasarkan data yang dikumpulkan dari berbagai bagian pabrik. Memiliki kemampuan untuk Monitor semua mesin dalam alur produksi secara jarak jauh dari sistem pusat memberi produsen kekuatan untuk bereaksi cepat terhadap berbagai masalah di lantai produksi dan meningkatkan OEE. Produsen dapat mengharapkan throughput yang lebih tinggi, down time yang lebih sedikit, barang cacat (scrap) yang berkurang, rewor) yang minim, dan biaya operasional yang lebih rendah dengan mengoptimalkan operasi mereka berdasarkan data akurat yang dikumpulkan melalui Machine integration.
Hal ini juga mendorong inisiatif perbaikan terus-menerus dengan meningkatkan tingkat keterlibatan pekerja lini depan melalui responsivitas dan akuntabilitas yang lebih tinggi. Produsen dapat meningkatkan level permainan mereka dengan MI karena teknologi sensor memungkinkan kontrol proses dan penelusuran (traceability) yang lebih baik.
Kenyataan saat ini, bagaimanapun, melihat banyak produsen sering mengklaim bahwa rencana induk (masterplan) mereka terlihat bagus dan bahwa mereka seharusnya mampu memenuhi permintaan pelanggan. Namun, hasilnya biasanya jauh dari yang diharapkan karena mereka kesulitan memenuhi tanggal pengiriman yang dijanjikan. Hal ini menyebabkan produsen bertanya-tanya apa yang salah. Mungkinkah ada gangguan dalam rantai pasok atau saldo stok berkualitas rendah? Banyak alasan mungkin muncul dalam pikiran, tetapi tidak ada yang bisa dikonfirmasi tanpa fakta dan angka.
Kesalahan umum lainnya adalah produsen sering melebih-lebihkan kapasitas aktual yang mereka miliki. Ini terjadi karena mereka mengonfigurasi kapasitas pusat kerja (work center) berdasarkan perasaan, bukan fakta. Yang lebih buruk adalah perencana cenderung tidak memperbarui perubahan kapasitas setiap kali keadaan aktual berubah.
Hal ini menyebabkan situasi perencanaan yang biasa disebut sebagai Fire Fighting planning. Ini adalah situasi di mana ukuran batch dan jadwal kerja harus sering disesuaikan dan diprioritaskan ulang. Fire Fighting planning biasanya menyebabkan kinerja pengiriman yang secara keseluruhan lebih rendah.
Ambil contoh rencana kapasitas harian yang mengasumsikan saldo stok dicatat dengan benar, dan basis pemasok yang siap memenuhi permintaan yang diminta produsen. Masalah umum apa yang terlihat ketika masalah terkait kapasitas dianalisis? Apakah ada pola yang familiar?
Untuk memberi perspektif, kita akan mengambil perusahaan manufaktur logam CNC sebagai contoh skenario. Perusahaan tersebut telah menginvestasikan jutaan ringgit pada mesin penggilingan serbaguna mereka, dan sebuah mesin tertentu beroperasi dalam giliran kerja (shift) 12 jam setiap hari selama lima hari seminggu. Ini seharusnya secara efektif memberi kita kapasitas tersedia sebesar 60 jam per minggu.
Produsen berpengalaman memahami bahwa mereka tidak dapat merencana dengan kapasitas 60 jam per minggu. Hal ini karena ada variabel lain yang perlu dipertimbangkan, seperti perawatan mesin, kerusakan, pesanan pengerjaan ulang yang mendesak, dan aktivitas pemborosan lainnya yang akan memengaruhi kapasitas efektif. Hal ini biasanya dinyatakan sebagai persentase dari kapasitas kotor, atau dikenal sebagai faktor ketersediaan (availability factor).
Sayangnya, nilai ini sering kali didasarkan pada perasaan (gut feelings) alih-alih angka aktual.
Kapasitas efektif hanya 48 jam per minggu jika parameter perencanaan untuk pusat kerja tersebut didasarkan pada operasi harian 12 jam selama 5 hari seminggu yang berjalan pada angka 80%. Namun, dalam pengalaman Monitor, bahkan 80% sering kali lebih merupakan angan-angan daripada kenyataan.
Selanjutnya, kita perlu melihat data operasional untuk mencapai perencanaan kapasitas berkualitas tinggi. Artinya, produsen perlu melihat BoM dan routing mereka untuk memastikan semuanya diatur dengan benar guna menangkap waktu siklus (cycle times) yang akurat. Sekali lagi, seperti sebelumnya, data krusial ini biasanya didasarkan pada skenario terbaik, bukan waktu siklus yang sebenarnya.
Lalu bagaimana produsen dapat mengumpulkan data operasional yang akurat? Haruskah itu didasarkan pada umpan balik dari pasca-kalkulasi atau haruskah operator menyesuaikan waktu siklus yang direncanakan? Atau mungkin nilai pertama yang diberikan harus digunakan sebagai nilai default untuk seluruh siklus hidup produksi suatu bagian?
Secara tradisional, semua data ini dikumpulkan secara manual dari masukan manusia. Operator mungkin menuliskan output, waktu yang digunakan untuk suatu pekerjaan, waktu henti, dan parameter lainnya pada dokumen perintah kerja. Dokumen tersebut diteruskan ke berbagai personel dan akhirnya ke pengawas produksi yang ditugaskan untuk membaca lembaran kertas yang sering kali kotor dengan tulisan tangan yang tidak terbaik. Seperti umumnya data, jika yang masuk adalah sampah, maka yang keluar adalah sampah (rubbish in, rubbish out); inilah yang terjadi saat pengawas produksi mencoba membaca coretan teks yang nyaris tidak terbaca pada kertas bernoda, data yang dimasukkan mungkin bukan yang paling akurat. Lalu bagaimana perencanaan produksi dapat dilakukan secara efisien dan akurat jika data yang diterima sejak awal tidak akurat?
Lingkungan bagi pekerja untuk mengumpulkan data sejak awal tidak ideal, sehingga menghasilkan tulisan tangan yang buruk. Selain itu, tidak mungkin mendapatkan pencatatan waktu mulai dan berhenti yang tepat secara manual di area produksi. Selain itu, ada juga keterlambatan dalam meneruskan informasi ke semua level di perusahaan. Laporan yang terlambat ke departemen lain dapat berarti pengiriman yang terlewatkan bahkan jika produk sudah siap untuk dikirim. Untungnya, kita hidup di era di mana sensor, IoT, dan Machine integration memungkinkan produsen untuk mengumpulkan data yang akurat.
Meskipun teknologi modern sangat hebat dalam mengumpulkan data, tanpa sistem terintegrasi untuk memproses data tersebut, data itu tidak akan memiliki banyak nilai bagi produsen. Inilah sebabnya mengapa ERP system yang tangguh diperlukan untuk sepenuhnya merealisasikan nilai dari Big Data yang dapat dikumpulkan dari Machine integration.
Dengan menghubungkan mesin ke ERP system, sebuah jembatan tercipta antara perencana dan operator serta departemen lain di perusahaan. Setiap proses dapat disinkronkan untuk memeriksa ketersediaan material dan kapasitas; kerusakan juga dapat dilaporkan secara instan, dan bahkan mesin yang menganggur dapat mengirimkan statusnya sehingga pekerja dapat segera menanganinya.
Sistem terintegrasi juga membantu produsen menyelaraskan dokumentasi, tidak ada lagi masalah dokumen produksi yang salah tempat, hilang, atau masalah versi. Ini juga membantu lingkungan dengan mengurangi kebutuhan untuk mencetak ribuan dokumen setiap hari. Ruang juga dapat dimanfaatkan lebih baik dengan lebih sedikit dokumen fisik yang disimpan.
Yang paling penting, perencanaan produksi kini dapat dilakukan secara efisien dan akurat. Hal ini tidak hanya menghasilkan tingkat OEE yang lebih tinggi tetapi juga mengarah pada pengiriman tepat waktu yang konsisten dan pemborosan kapasitas yang lebih sedikit. Sangat mahal bagi perusahaan untuk memiliki mesin-mesin mahal yang duduk diam atau tidak berjalan pada level optimal.
Untuk memberi perspektif tentang seberapa mahal mesin yang menganggur dan bagaimana hal itu dapat memengaruhi harga produk, mari kita lakukan perhitungan sederhana. Jika sebuah mesin berbiaya RM175.000 per tahun dan pekerjaan dilakukan 12 jam setiap hari selama 260 hari setahun, maka akan ada total 3.120 jam kerja setahun. Sekarang kita bagi biaya mesin tahunan dengan total jam kerja setahun untuk mendapatkan persentase pemanfaatan (utilization) seperti di bawah ini:
RM175.000 / 3120 jam = RM56/jam pada pemanfaatan 100%
RM175.000 / 2496 jam = RM70/jam pada pemanfaatan 80%
RM175.000 / 1872 jam = RM93/jam pada pemanfaatan 60%
Seperti yang ditunjukkan di atas, pada tingkat pemanfaatan 100%, biaya untuk memproduksi sebuah item adalah yang terendah. Namun, itu akan menjadi cara yang tidak akurat untuk menghitung harga jual suatu produk. Meskipun pelanggan akan senang dengan harga jual yang lebih rendah, hal itu akan merugikan produsen nantinya ketika mereka tidak memenuhi target laba tahunan mereka. Akan lebih efisien jika perhitungan didasarkan pada tingkat pemanfaatan 60% dan disesuaikan untuk mencapai pemanfaatan 80% dengan menggunakan semua data yang dikumpulkan untuk analisis. Ini tidak hanya akan meningkatkan margin kontribusi tetapi juga akan menghasilkan lebih banyak keuntungan bagi perusahaan. Namun, ini hanya dapat dicapai jika ada ERP system yang terintegrasi.
ERP System yang lengkap dan terintegrasi penuh seperti Monitor ERP berfungsi sebagai benang merah yang menghubungkan data yang dikumpulkan, status proses, dan orang-orang, dengan cara cerdas yang menciptakan nilai. Ini juga membantu dalam meningkatkan level OEE melalui aliran data yang dikumpulkan, membantu produsen mencapai tujuan paling kritis mereka dan meningkatkan laba perusahaan dalam jangka panjang.