13 Bab II Tinjauan Pustaka II.1 Kolaborasi Manusia-Robot Kerja sama manusia dengan mesin telah menjadi salah satu teknologi yang meningkatkan produktivitas, keselamatan kerja, dan kualitas, khususnya dalam pekerjaan perakitan (Krüger dkk., 2009). Human robot cooperation atau human robot collaboration (HRC) merupakan salah satu teknologi yang dianggap penciri Revolusi Industri ke-4 atau Industri 4.0 (Bortolini dkk., 2017; Thoben dkk., 2017; Wang dkk., 2015). Penggunaan istilah cooperation dan collaboration seringkali dianggap dapat saling dipertukarkan, walaupun menurut Bänziger dkk. (2018) terdapat perbedaan pengertian seperti ditampilkan dalam Tabel II.1. Dalam tabel tersebut, keberadaan manusia dan robot yang saling berdekatan dapat digolongkan menjadi coexistence, cooperation atau collaboration. Sebuah lintasan perakitan yang menggunakan manusia dan robot kolaboratif dapat terdiri dari coexistence, cooperation maupun collaboration antara manusia dan robot. Tabel II.1 Klasifikasi interaksi manusia – robot Interaksi Lokasi terpisah Lokasi identik Kronologi terpisah Tidak Ada Interaksi Cooperation Kronologi identic Coexistence Collaboration Pemanfaatan HRC tidak terlepas dari kemajuan teknologi robotika, khususnya collaborative robot atau cobot. Teknologi cobot sendiri sebenarnya bukanlah hal yang sama sekali baru; Peshkin dan Colgate (1999) telah memperkenalkannya sejak dua dasawarsa yang lalu. Walaupun demikian realisasi cobot yang dianggap ideal baru dimulai sejak era Industri 4.0, yaitu dengan berkembangnya teknologi cyber- physical system (Wang dkk., 2015) dan standar keselamatan interaksi manusia dan robot ISO EN 10218 dan ISO/TS 15066 (Fryman dan Matthias, 2012; Matthias dan Reisinger, 2016). Sebelum cobot menjadi populer, dunia manufaktur telah memanfaatkan konsep teknologi tersebut dengan sebutan intelligent assist device (IAD) (Colgate dkk., 2003). Salah satu contoh IAD adalah alat bantu angkat (Z- axis IAD), dan alat bantu pemuatan komponen cockpit mobil (3-axis IAD). 14 Beberapa cobot yang telah tersedia secara komersial saat ini dapat dilihat pada survai (Villani dkk., 2018). Dari sumber tersebut, dapat diketahui bahwa saat ini tersedia alternatif-alternatif cobot dengan kapasitas angkat 0,5 kg sampai dengan 35 kg. Mayoritas cobot berjenis lengan tunggal (single arm), namun telah tersedia pula dua alternatif yang berjenis lengan ganda (dual arm). Berbagai penelitian terkait teknologi HRC masih berkembang pesat saat ini. Ulasan state-of-the-art dan prospek perkembangannya dapat dilihat di Tsarouchi dkk.,(016) dan Ajoudani dkk. (2018) . II.2 Alokasi Pekerjaan dalam HRC Alokasi pekerjaan antara manusia dan robot dalam HRC merupakan salah satu permasalahan yang memiliki tingkat kesulitan tinggi (Ranz dkk., 2017). Tabel II.2 menyajikan ringkasan berbagai penelitian terkait alokasi pekerjaan dalam HRC. Dalam tabel tersebut, seluruh penelitian berlingkup pada satu stasiun kerja, kecuali Takata dan Hirano (2011) berlingkup pada lintasan produksi. Tabel II.2 Penelitian-penelitian terkait alokasi pekerjaan HRC Penelitian Aspek-aspek yang diperhatikan Metode evaluasi Ranz dkk. (2017) Waktu proses, investasi tambahan, kualitas proses Indikator kapabilitas dari pembobotan aspek-aspek dengan skala perbandingan ordinal Zanella dkk. (2017) Kompleksitas teknologi, relevansi HRC, benefit/cost, ergonomic & safety, logistic interface Indikator jumlah dari penilaian ordinal atau interval setiap aspek. Teiwes dkk. (2016) Potensi penghematan waktu operasi setiap sub pekerjaan MTM UAS; scoring potensi, durasi, dan frekuensi Müller dkk. (2016) Deskripsi pekerjaan, skill manusia vs. robot Perbandingan skill dan waktu operasi Bänziger dkk. (2018) Skill, tata letak stasiun kerja, waktu operasi MTM, simulasi, genetic algorithm Chen dkk. (2011) Waktu operasi, biaya operasi Petri-net, multi-objective (waktu vs. biaya), enumerasi 15 Tabel II.2 Penelitian-penelitian terkait alokasi pekerjaan HRC Penelitian Aspek-aspek yang diperhatikan Metode evaluasi Chen dkk. (2014) Waktu operasi, biaya operasi Petri-net, multi-objective (waktu vs. biaya), genetic algorithm Tsarouchi dkk. (2017) Utilisasi ruang, waktu operasi, biaya investasi, reachability, average human muscle strain Indikator ternormalisasi dan terbobot dari aspek-aspek secara analitik dan simulasi Takata dan Hirano (2011) Waktu operasi, biaya, dinamika permintaan Perhitungan analitik total biaya untuk setiap skenario dinamika dan alokasi pada tahap inisial Ding dkk. (2014) Matriks influence dan impact dari interaksi manusia dan robot Heuristik Linsinger dkk. (2018) Waktu operasi (cycle time) dan kecocokan teknis MTM, checklist Beberapa referensi terkait alokasi pekerjaan ini memberikan gambaran bagi penelitian disertasi ini mengenai konsep pembagian kerja pada HRC, serta dapat menjadi acuan untuk melakukan sebagian parameterisaasi pada model yang akan dikembangkan dalam penelitian ini, di antaranya: proporsi pekerjaan manual yang bisa diotomasikan dengan robot dan HRC, serta kecepatan proses robot dan HRC dibandingkan manual. II.3 Perancangan dan Penyeimbangan Lintasan Perakitan Permasalahan penyeimbangan lintasan perakitan (assembly line balancing problem, ALBP) adalah sebuah permasalahan keputusan alokasi pekerjaan- pekerjaan perakitan pada beberapa stasiun kerja, yang berada pada suatu lintasan produksi, untuk mencapai suatu tujuan tertentu dengan memperhatikan beberapa kendala atau pembatas. Apabila permasalahan keputusan alokasi ini dilakukan bersamaan dengan keputusan pemilihan alternatif-alternatif sumberdaya atau teknologi, atau aspek-aspek desain lainnya, maka permasalahan ini dapat disebut sebagai perancangan lintasan perakitan (assembly line design, ALD). Tinjauan pustaka komprehensif yang sangat baik untuk dijadikan rujukan adalah (Boysen dkk., 2007, 2008) yang diperbarui lebih lanjut dalam (Boysen dkk., 2022). Sesuai 16 dengan namanya, ALBP berfokus pada lintasan perakitan; walaupun demikian, permasalahan penyeimbangan lintasan juga muncul di lintasan produksi pemesinan (machining line atau transfer line) dan lintasan produksi pembongkar-rakitan (disassembly line). Tinjauan pustaka komprehensif yang mencakup lintasan perakitan, pemesinan, dan pembongkar-rakitan dilakukan oleh Battaïa dan Dolgui (2013). Dari beberapa tinjauan pustaka komprehensif tersebut dapat disimpulkan bahwa permasalahan ALBP dan variannya merupakan salah satu topik yang telah berkembang pesat dan masih tetap akan berkembang. Berdasarkan Boysen dkk. (2007), berbagai variasi permasalahan ALBP dapat disistematisasi menjadi berikut ini: a. Berdasarkan karakteristik precedence graph: 1) Terkait produk: i. Tidak ada kekhususan ii. Mixed model iii. Multi model 2) Struktur precedence graph: i. Tidak ada kekhususan ii. Special structure, contoh: linear, diverging, converging 3) Waktu proses: i. Tidak ada kekhususan ii.