Toyota Production System (TPS) merupakan sistem manajemen produksi yang dikembangkan oleh Toyota untuk menghasilkan produk dengan kualitas tinggi, biaya yang efisien, waktu produksi yang optimal, serta pemborosan seminimal mungkin.
TPS tidak hanya berfokus pada bagaimana sebuah produk dibuat, tetapi juga bagaimana seluruh proses dapat terus diperbaiki. Prinsip-prinsip TPS kemudian menjadi salah satu dasar penting dalam perkembangan Lean Manufacturing yang banyak diterapkan di berbagai industri.
Apa Itu Toyota Production System?
Toyota Production System adalah pendekatan sistematis untuk mengelola proses produksi dengan fokus pada penghilangan pemborosan, peningkatan kualitas, efisiensi proses, dan perbaikan berkelanjutan.
Secara sederhana, TPS berusaha menjawab tiga kebutuhan utama perusahaan:
- Bagaimana menghasilkan produk dengan kualitas yang baik?
- Bagaimana menjaga biaya produksi tetap efisien?
- Bagaimana memenuhi kebutuhan pelanggan dengan tepat waktu?
Karena itu, TPS tidak hanya berkaitan dengan mesin dan proses produksi, tetapi juga mencakup manusia, metode kerja, material, kualitas, pemecahan masalah, dan budaya organisasi.
Tujuan Utama Toyota Production System
Penerapan TPS memiliki beberapa tujuan utama, yaitu:
1. Meningkatkan Quality
Kualitas harus dibangun di dalam proses produksi, bukan hanya diperiksa setelah produk selesai.
Setiap proses harus berusaha menghasilkan output yang benar sehingga masalah dapat dicegah sebelum diteruskan ke proses berikutnya.
2. Mengurangi Cost
TPS berusaha menghilangkan aktivitas yang tidak memberikan nilai tambah sehingga penggunaan material, tenaga kerja, energi, waktu, dan fasilitas menjadi lebih efisien.
3. Meningkatkan Delivery
Produksi harus mampu memenuhi kebutuhan pelanggan dalam jumlah dan waktu yang sesuai.
Untuk mencapai hal tersebut, TPS menggunakan konsep seperti Just-In-Time dan Pull System.
Dua Pilar Utama Toyota Production System
TPS memiliki dua pilar utama, yaitu Just-In-Time (JIT) dan Jidoka.
1. Just-In-Time (JIT)
Just-In-Time adalah prinsip menyediakan material dan memproduksi barang sesuai kebutuhan, pada waktu yang dibutuhkan, dan dalam jumlah yang dibutuhkan.
Tujuannya adalah menghindari produksi dan persediaan yang berlebihan.
Contohnya, apabila sebuah proses membutuhkan 100 komponen, maka sistem produksi berusaha menyediakan komponen tersebut sesuai kebutuhan proses, bukan menumpuk material dalam jumlah besar tanpa kebutuhan yang jelas.
JIT membantu mengurangi:
- Inventory berlebihan
- Waktu tunggu
- Kebutuhan ruang penyimpanan
- Modal yang tertahan
- Risiko material rusak atau obsolete
- Overproduction
JIT biasanya berkaitan erat dengan Pull System dan Kanban.
2. Jidoka
Jidoka merupakan konsep yang sering dijelaskan sebagai automation with a human touch.
Prinsip dasarnya adalah ketika terjadi kondisi abnormal, proses harus mampu mendeteksi masalah dan menghentikan proses sehingga masalah tidak diteruskan ke proses berikutnya.
Contohnya:
Proses berjalan → abnormal terdeteksi → mesin berhenti → operator melakukan pemeriksaan → masalah diperbaiki → proses dilanjutkan
Dengan pendekatan ini, kualitas tidak hanya diperiksa pada akhir produksi, tetapi dikendalikan sejak proses berlangsung.
Jidoka sangat relevan dengan dunia otomasi karena dapat diterapkan menggunakan:
- Sensor
- PLC
- Alarm
- Interlock
- HMI
- Vision system
- Automatic inspection system
Konsep Muda, Mura, dan Muri
Salah satu konsep penting dalam TPS adalah 3M, yaitu:
Muda — Pemborosan
Muda adalah aktivitas yang menggunakan sumber daya tetapi tidak memberikan nilai tambah bagi pelanggan.
Contohnya adalah:
- Menunggu
- Produksi berlebihan
- Transportasi yang tidak diperlukan
- Inventory berlebihan
- Produk cacat
- Gerakan yang tidak perlu
Mura — Ketidakseragaman
Mura merupakan ketidakseimbangan atau variasi yang tidak diperlukan dalam proses.
Contohnya adalah beban produksi yang sangat tinggi pada satu waktu tetapi sangat rendah pada waktu lainnya.
Muri — Beban Berlebihan
Muri terjadi ketika manusia, mesin, atau sistem dipaksa bekerja melebihi kemampuan atau kapasitas yang seharusnya.
Contohnya adalah mesin yang terus dipaksa beroperasi melebihi kapasitas sehingga meningkatkan risiko kerusakan dan downtime.
Ketiga konsep tersebut saling berkaitan dan perlu dikendalikan untuk menciptakan proses produksi yang stabil.
8 Pemborosan dalam Lean Manufacturing
Dalam penerapan Lean Manufacturing, pemborosan sering dikelompokkan menjadi delapan jenis yang dikenal dengan istilah DOWNTIME:
- Defects — produk atau hasil proses yang cacat.
- Overproduction — menghasilkan lebih banyak atau lebih cepat dari kebutuhan.
- Waiting — waktu yang terbuang karena menunggu.
- Non-utilized Talent — potensi dan kemampuan manusia tidak dimanfaatkan secara optimal.
- Transportation — perpindahan material yang tidak memberikan nilai tambah.
- Inventory — persediaan yang terlalu banyak.
- Motion — gerakan manusia atau mesin yang tidak diperlukan.
- Extra-processing — proses tambahan yang sebenarnya tidak diperlukan.
Mengidentifikasi dan mengurangi pemborosan tersebut merupakan bagian penting dari upaya peningkatan efisiensi.
Kaizen: Perbaikan Berkelanjutan
Kaizen berarti perbaikan secara terus-menerus.
Dalam TPS, improvement tidak selalu harus berupa investasi besar atau perubahan teknologi yang mahal.
Perbaikan kecil yang dilakukan secara konsisten dapat menghasilkan dampak yang besar.
Sebagai contoh, sebuah operator membutuhkan waktu 60 detik untuk melakukan satu aktivitas. Setelah dilakukan perbaikan layout dan metode kerja, waktunya dapat dikurangi menjadi 45 detik.
Pengurangan 15 detik mungkin terlihat kecil. Namun jika aktivitas tersebut dilakukan ribuan kali, penghematan waktu yang diperoleh menjadi sangat signifikan.
Prinsip Kaizen dapat digambarkan sebagai:
Standard → Improvement → Standard Baru → Improvement Berikutnya
Dengan demikian, perbaikan menjadi bagian dari budaya kerja sehari-hari.
Standardized Work
Sebelum melakukan improvement, perusahaan perlu memiliki standar kerja yang jelas.
Standardized Work bertujuan memastikan pekerjaan dilakukan dengan metode yang konsisten sehingga:
- Variasi proses dapat dikurangi.
- Kualitas lebih mudah dikontrol.
- Training operator menjadi lebih mudah.
- Improvement dapat diukur.
- Kondisi abnormal lebih mudah dikenali.
Tanpa standardisasi, improvement akan sulit dievaluasi karena tidak ada kondisi standar yang dapat dijadikan pembanding.
Kanban dan Pull System
Pull System adalah sistem produksi di mana proses sebelumnya memproduksi atau menyediakan material berdasarkan kebutuhan proses berikutnya.
Berbeda dengan Push System, yang cenderung mendorong produksi berdasarkan rencana atau perkiraan, Pull System menggunakan kebutuhan aktual sebagai pemicu.
Salah satu metode yang banyak dikenal dalam konsep Pull System adalah Kanban.
Kanban dapat digunakan sebagai sinyal untuk:
- Produksi
- Pengambilan material
- Replenishment
- Pengendalian inventory
Dengan demikian, produksi dapat lebih dekat dengan kebutuhan aktual dan mengurangi risiko overproduction.
Problem Solving dengan 5 Why
TPS juga sangat menekankan problem solving berdasarkan fakta dan data.
Salah satu metode sederhana yang sering digunakan adalah 5 Why.
Contohnya:
Masalah: Mesin berhenti
Why 1: Mengapa mesin berhenti?
→ Motor mengalami overload.
Why 2: Mengapa motor overload?
→ Beban motor terlalu berat.
Why 3: Mengapa beban motor terlalu berat?
→ Bearing mengalami masalah.
Why 4: Mengapa bearing mengalami masalah?
→ Lubrication tidak dilakukan dengan baik.
Why 5: Mengapa lubrication tidak dilakukan?
→ Jadwal preventive maintenance tidak dijalankan.
Dari contoh tersebut, solusi tidak berhenti pada reset overload motor. Perusahaan perlu memperbaiki penyebab utama agar masalah tidak berulang.
Hubungan Toyota Production System dengan Industrial Automation
TPS sangat relevan dengan perkembangan Industrial Automation.
Otomasi dapat membantu perusahaan mengumpulkan data dan mengendalikan proses secara lebih konsisten.
Contoh sederhana:
Sensor → PLC → HMI → Machine → Data → Analysis → Improvement
Sensor dapat mendeteksi kondisi proses, PLC menjalankan logika kontrol, HMI memberikan informasi kepada operator, sedangkan data produksi dapat digunakan untuk melakukan analisis dan improvement.
Beberapa parameter yang dapat dimonitor antara lain:
- Production quantity
- Cycle time
- Machine downtime
- Alarm
- Reject
- Availability
- Performance
- Quality
Data tersebut dapat digunakan untuk mengidentifikasi masalah dan menentukan prioritas improvement.
Karena itu, tujuan otomasi bukan hanya membuat mesin bekerja secara otomatis, tetapi juga membantu perusahaan mencapai proses yang lebih aman, stabil, berkualitas, dan efisien.
TPS dan OEE
Konsep TPS juga memiliki hubungan yang erat dengan Overall Equipment Effectiveness (OEE).
OEE secara umum mengevaluasi efektivitas peralatan melalui tiga parameter:
OEE = Availability × Performance × Quality
Contohnya:
- Availability menunjukkan seberapa banyak waktu mesin benar-benar tersedia untuk produksi.
- Performance menunjukkan apakah mesin bekerja pada kecepatan yang diharapkan.
- Quality menunjukkan persentase produk yang memenuhi standar.
Data dari PLC, HMI, SCADA, atau sistem produksi dapat dimanfaatkan untuk menghitung dan menganalisis OEE.
Dengan demikian, Industrial Automation dapat menjadi salah satu teknologi pendukung implementasi prinsip Lean dan TPS.
Contoh Penerapan TPS di Lini Produksi
Misalnya sebuah lini produksi memiliki tingkat reject sebesar 8%.
Pendekatan sederhana mungkin adalah menambah jumlah inspector.
Namun pendekatan TPS akan berusaha memahami:
Mengapa reject terjadi?
Prosesnya dapat dilakukan dengan:
Identifikasi masalah
↓
Kumpulkan data
↓
Analisis penyebab
↓
5 Why / Root Cause Analysis
↓
Perbaikan proses
↓
Standardisasi
↓
Monitoring hasil
↓
Kaizen berikutnya
Tujuan akhirnya bukan hanya menemukan produk cacat, tetapi mencegah defect terjadi kembali.
Prinsip Penting TPS
Secara keseluruhan, Toyota Production System dapat dipahami melalui beberapa prinsip utama:
- Customer Focus
- Just-In-Time
- Jidoka
- Pull System
- Kanban
- Kaizen
- Standardized Work
- Waste Elimination
- Root Cause Problem Solving
- Respect for People
- Continuous Improvement
Semua prinsip tersebut saling berhubungan dan membentuk sebuah sistem yang terintegrasi.
Kesimpulan
Toyota Production System (TPS) bukan sekadar metode untuk meningkatkan kecepatan produksi. TPS merupakan sebuah sistem manajemen dan budaya perbaikan berkelanjutan yang berfokus pada penciptaan nilai bagi pelanggan dan pengurangan pemborosan.
Dua pilar utama TPS adalah Just-In-Time (JIT) dan Jidoka, yang didukung oleh konsep Kaizen, Kanban, Pull System, Standardized Work, problem solving, serta waste elimination.
Bagi seorang Industrial Automation Engineer, memahami TPS sangat penting karena teknologi otomasi seharusnya tidak hanya membuat mesin bekerja otomatis. Otomasi harus memberikan kontribusi nyata terhadap Quality, Cost, Delivery, Safety, dan Continuous Improvement.
Dengan menggabungkan Lean Thinking, Toyota Production System, dan Industrial Automation, perusahaan dapat membangun proses produksi yang lebih efektif, stabil, terukur, dan berkelanjutan.