USULAN PERBAIKAN KUALITAS PRODUK GENTENG DENGAN METODE SIX SIGMA (DMAIC) DAN FAILURE MODE AND EFFECT ANALYSIS (FMEA) DI PT. MONIER
TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh:
AHMAD KALI ANSORI NASUTION NIM. 080423022
P R O G R A M P E N D I D I K A N S A R J A N A E K S T E N S I D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I
F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011
USULAN PERBAIKAN KUALITAS PRODUK GENTENG DENGAN METODE SIX SIGMA (DMAIC) DAN FAILURE MODE AND EFFECT ANALYSIS (FMEA) DI PT. MONIER
TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh:
AHMAD KALI ANSORI NASUTION NIM. 080423022
Disetujui Oleh:
Pembimbing I Pembimbing II
(Ir. Rosnani Ginting, MT) (Aulia Ishak, ST, MT)
P R O G R A M P E N D I D I K A N S A R J A N A E K S T E N S I D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I
F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan ini untuk diajukan sebagai tugas sarjana.
Laporan ini merupakan salah satu syarat untuk dapat melaksanakan Tugas Sarjana di Departemen Teknik Industri, khususnya program studi Ekstensi Strata Satu, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul untuk Tugas Sarjana ini adalah “Usulan Perbaikan Kualitas Produk Genteng dengan Metode Six Sigma (DMAIC) dan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)”.
Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan Laporan ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan masukan yang sifatnya membangun demi kesempurnaan Laporan ini. Semoga Laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri, PT.MONIER, dan pembaca lainnya.
Medan, Juni 2011 Penulis,
(Ahmad Kali Ansori Nasution)
UCAPAN TERIMA KASIH
Selama penyusunan Laporan Tugas Sarjana ini, Penulis banyak mendapatkan dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, dengan berbangga hati, Penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Ibu Ir. Khawarita, MT., selaku Dosen Pembanding II dan Ketua Departemen Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT., selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri Fakultas Teknik USU.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE., selaku Koordinator Bidang Manajemen Rekayasa & Produksi.
4. Bapak Ir. Mangara M Tambunan, M.SC., selaku Koordinator Tugas Sarjana di Departemen Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dan Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT., yang merangkap sebagai Dosen Pembimbing I Penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini, yang telah menyediakan waktunya untuk dapat memberikan bimbingan akademis kepada Penulis dalam menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana ini.
5. Bapak Aulia Ishak, ST, MT., selaku Dosen Pembimbing II Penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini, yang telah menyediakan waktunya untuk dapat memberikan bimbingan akademis kepada Penulis dalam menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana ini.
6. Bapak Ir. Tanib S. Tjolia, M.Eng. selaku Dosen Pembanding I dan Bapak Buchari, ST. M.Kes., selaku Dosen Pembanding III.
7. Bapak Yusuf Marlon Saragih, SP., selaku Pimpinan PT. MONIER yang telah memberikan izin bagi Penulis untuk melakukan Riset Tugas Sarjana di perusahaan.
8. Bapak Erwin Syahputra Harahap, ST., selaku Supplay Chain Manager yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan kepada Penulis selama melakukan penelitian di perusahaan.
9. Kedua orang tua tercinta (H. Nasrun Nasution, S.Pd. dan Hj. Nur Hawati Hasibuan) beserta saudara-saudara Penulis (Wardah Hidayah Nst, Amd.Kes., Husnil Marwiyah Nst, S.Si., Rusdiah Nst, SP., Rina Mahyurni Nst dan Mariatun Jalila Nst) yang selalu memberikan doa, motivasi dan bantuan kepada Penulis dalam menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana ini.
10. Winda Ayunasari, S.Si., yang selalu meluangkan waktunya untuk memberikan doa, motivasi kepada Penulis dalam menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana ini 11. Mahasiswa/i di Departemen Teknik Industri USU yang telah memberikan
bantuan serta semangat kepada Penulis untuk menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana ini.
Akhirnya, semoga Allah SWT selalu memberikan karunia dan berkat-Nya.
Penulis menyadari bahwa tugas Sarjana yang disajikan masih banyak kekurangan.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dan semoga Laporan Tugas Sarjana ini dapat memberikan manfaat.
Medan, Juni 2011 Penulis,
Ahmad Kali Ansori Nasution
DAFTAR ISI
BAB HALAMAN
LEMBAR JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
SERTIFIKAT EVALUASI DRAFT TUGAS SARJANA ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
UCAPAN TERIMA KASIH ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR GAMBAR ... xvii
DAFTAR LAMPIRAN ... xix
ABSTRAK ... xx
I. PENDAHULUAN ... I-1 1.1. Latar Belakang Masalah ... I-1 1.2. Perumusan Masalah ... I-3
1.3. Tujuan Penelitian ... I-3 1.4. Manfaat Penelitian ... I-4 1.5. Batasan dan Asumsi Penelitian ... I-5 1.6. Sistematika Penulisan Tugas Akhir ... I-6
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN II. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ... II-1
2.1. Sejarah Perusahaan ... II-1 2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha ... II-1 2.3. Lokasi Perusahaan ... II-2 2.4. Daerah Pemasaran ... II-2
2.5. Organisasi dan Manajemen ... II-3 2.5.1. Struktur Organisasi ... II-3
2.5.2. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab ... II-3 2.5.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja ... II-9 2.5.4. Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya ... II-10 2.6. Proses Produksi ... II-13
2.6.1. Standar Mutu Bahan/ Produk ... II-13 2.6.2. Bahan yang Digunakan ... II-14 2.6.2.1. Bahan Baku ... II-14 2.6.2.2. Bahan Tambahan ... II-14 2.6.2.3. Bahan Penolong ... II-15 2.6.3. Uraian Proses ... II-15
2.6.4. Mesin dan Peralatan Produksi ... II-20 2.6.4.1. Mesin Produksi ... II-20 2.6.4.2. Peralatan Produksi / Equipment ... II-22
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN 2.6.5. Utilitas ... II-25
III. LANDASAN TEORI ... III-1 3.1. Defenisi Kualitas ... III-1 3.1.1. Perspektif Kualitas ... III-1 3.1.2. Pengendalian Kualitas ... III-3 3.2. Six Sigma ... III-5 3.2.1. Definisi Six Sigma ... III-6 3.2.2. Konsep Six Sigma Motorola ... III-7 3.2.3. Metode Six Sigma ... III-10 3.2.4. Implementasi Six Sigma ... III-13 3.3. Critical-to-Quality (CTQ) ... III-14 3.4. Penentuan DPMO dan Tingkat Sigma Proses ... III-14 3.5. Diagram SIPOC ... III-15 3.6. Operation Process Chart (OPC) ... III-17
3.7. Konsep Dasar Statistika ... III-18 3.7.1. Uji Kenormalan Data Metode Kolmogorov-Smirnov ... III-18 3.8. Alat-Alat Perbaikan Kualitas ... III-19 3.8.1. Menggunakan Data Verbal atau Kualitatif ... III-19 3.8.1.1. Diagram Sebab Akibat ... III-19
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN 3.8.2. Menggunakan Data Numerik atau Kuantitatif ... III-22 3.8.2.1. Diagram Pareto... III-22 3.8.2.2. Histogram ... III-25 3.8.2.3. Peta Pengendali (Control Chart) ... III-26 3.8.2.3.1. Peta p ... III-27 3.8.2.3.2. Peta np ... III-28 3.9. Kinerja Proses dan Process Capability ... III-29 3.9.1. Kinerja Proses ... III-29 3.9.2. Analisis Process Capability ... III-30 3.10. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) ... III-32 3.10.1. Penggunaan FMEA Desain ... III-32 3.10.2. Penggunaan FMEA Proses ... III-33
IV. METODOLOGI PENELITIAN ... IV-1 4.1. Lokasi dan Tempat Penelitian ... IV-1 4.2. Jenis Penelitian ... IV-1 4.3. Objek Penelitian ... IV-2
4.4. Definisi Variabel Operasional ... IV-2 4.5. Kerangka Konseptual Penelitian ... IV-3 4.6. Prosedur Penelitian ... IV-4
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN 4.6.1. Studi Pendahuluan ... III-5 4.6.2. Identifikasi Masalah dan Penetapan Tujuan ... III-6 4.6.3. Pengumpulan Data ... III-6 4.6.3.1. Sumber Data ... III-6
4.6.3.2. Metode Pengumpulan Data Penelitian ... III-7 4.6.3.3. Instrumen Penelitian ... III-7 4.6.4. Pengolahan Data ... III-8 4.6.5. Analisis Pemecahan Masalah ... III-10 4.6.6. Kesimpulan dan Saran ... III-10
V. PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ... V-1 5.1. Pengumpulan Data ... V-1
5.1.1. Data Produksi ... V-1 5.1.2. Data Kecacatan Produk Genteng Tipe Elabana (Round) Per
Bulan ... V-2 5.1.3. Data Cacat Produk Genteng Tipe Elabana (Round) ... V-2 5.2. Pengolahan Data ... V-3 5.2.1. Define (Tahap Pendefinisian) ... V-4
5.2.1.1. Penentuan Tujuan dan Kriteria Pelaksanaan Proyek Six Sigma ... V-4
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN 5.2.1.2. Pemilihan Proyek Six Sigma dengan Diagram
Pareto ... V-5 5.2.1.3. Penggambaran Alur Proses Produksi dengan
Menggunakan SIPOC dan OPC ... V-7
5.2.1.3.1. Diagram SIPOC ... V-7 5.2.1.3.2. Operation Process Chart (OPC) ... V-8
5.2.1.3. Penentuan Critical To Quality (CTQ) ... V-9 5.2.2. Measure (Tahap Pengukuran) ... V-11
5.2.2.1. Perhitungan Nilai DPMO dan Nilai σ (Sigma) ... V-11 5.2.2.2. Uji Kenormalan Data dengan Menggunakan
Metode Kolomogorov-Smirnoc Test ... V-12 5.2.2.3. Penentuan Batas Kontrol (Batas Kendali) ... V-16 5.2.2.4. Perhitungan Kapabilitas Proses (Process
Capability) ... V-18
5.2.2.5. Penentuan CTQ Potensial yang Dominan ... V-20 5.2.3. Analyze (Tahap Analisis) ... V-22 5.2.3.1. Analisis Critical To Quality (CTQ) Potensial
dengan Diagram Pareto ... V-22 5.2.3.2. Analisis Cause & Effect Diagram ... V-24
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN 5.2.3.2.1. Analisis Cause & Effect Diagram
Pecah Sudut ... V-25 5.2.3.2.2. Analisis Cause & Effect Diagram
Potongan Tidak Rapih ... V-30 5.2.3.2.3. Analisis Cause & Effect Diagram
Warna Tidak Sempurna... V-34 5.2.3.3. Analisis Kesamaan Penyebab Terjadinya Cacat
Produk ... V-39 5.2.3.4. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) ... V-42 5.2.4. Improve (Tahap Perbaikan) ... V-42
5.2.4.1. Menetapkan Sasaran dan Alternatif untuk
Perbaikan ... V-42 5.2.4.1.1. Faktor Mesin ... V-43
5.2.4.1.2. Faktor Material ... V-44 5.2.4.1.3. Faktor Metode ... V-44
5.2.4.1.4. Faktor Operator ... V-44 5.2.4.1.5. Faktor Lingkungan ... V-45 5.2.5. Control (Tahap Pengendalian) ... V-45
5.2.5.1. Pendokumentasian dan Penyebarluasan Tindakan
Perbaikan ... V-45
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN VI. ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ... VI-1
6.1. Analisis Tahap Define ... VI-1 6.2. Tahap Measure ... VI-1
6.2.1. Analisis Perhitungan Nilai DPMO dan Nilai σ (Sigma) ... VI-1 6.2.2. Analisis Kemampuan Proses (Process Capability) ... VI-3 6.3. Analisis Tahap Analyze ... VI-4 6.3.1. Analisis CTQ Potensial dengan Diagram Pareto ... VI-4 6.3.2. Analisis Cause & Effect Diagram ... VI-5 6.3.2. Analisis Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) ... VI-5 6.4. Analisis Tahap Improve ... VI-6 6.5. Analisis Tahap Control ... VI-8
VII. KESIMPULAN DAN SARAN ... VII-1 7.1. Kesimpulan ... VII-1 7.2. Saran ... VII-2
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
TABEL HALAMAN 2.1. Jenis Model Produk yang Dihasilkan PT. MONIER ... II-2
2.2. Jumlah Tenaga Kerja PT. MONIER ... II-10 2.3. Sistem Pembagian Jam Kerja Karyawan Kantor dan Karyawan Bagian
Produksi ... II-21 2.4. Sistem Pembagian Jam Kerja Karyawan Bagian Keamanan ... II-11 2.5. Mesin-Mesin Produksi PT. MONIER ... II-28 2.6. Peralatan Produksi PT. MONIER ... II-24 2.6. Utilitas Untuk Proses Produksi ... II-27 3.1. Perbedaan True 6-Sigma dengan Motorola’s 6-Sigma ... III-9 3.2. Rating Severity ... III-33 3.3. Rating Occurrence ... III-35 3.4. Rating Detection ... III-35 5.1. Data Produksi Genteng Periode November 2010 s/d Februari 2011 ... V-1 5.2. Data Total Kecacatan Produk Genteng Tipe Elabana (Round) Genteng
Periode November 2010 s/d Februari 2011 ... V-2 5.3. Hasil Pengukuran Produk Genteng Tipe Elabana (Round) ... V-3 5.4. Persentase Produk Cacat Periode November 2010 s/d Februari 2011 ... V-4 5.5. Persentase Cacat Semua Tipe Produk Genteng ... V-6 5.6. Persentase Kumulatif Semua Tipe Produk Genteng ... V-6 5.7. CTQ Potensial Produk Genteng Tipe Elabana (Round) ... V-10
DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL HALAMAN 5.8. Nilai DPMO dan σ Produk Tipe Elabana (Round) ... V-11
5.9. Hasil Pengukuran Produk Genteng Tipe Elabana (Round) ... V-12 5.10. Uji Kenormalan Data dengan Kolgomorov-Smirnov Test ... V-14 5.11. Perhitungan Nilai np ... V-16 5.12. Persentase CTQ Potensial Produk Tipe Elabana (Round) ... V-16 5.13. Persentase Kumulatif CTQ Potensial Produk Tipe Elabana (Round) ... V-21 5.14. Kesamaan Faktor Penyebab Terjadinya Cacat Produk Tipe Elabana
(Round) ... V-38
5.15. FMEA Produk Tipe Elabana (Round) ... V-41 5.16. Urutan Penyebab Kegagalan Proses Berdasarkan Nilai RPN ... V-42 6.1. Nilai DPMO dan σ Proses ... VI-2 6.2. Jenis Cacat Dominan Beradasarkan Diagram Pareto ... VI-4 6.3. Perbandingan Kondisi Aktual dengan Usulan Perbaikan ... VI-7 6.4. Perbandingan Kondisi Aktual dengan Rekomendasi Perbaikan ... VI-8
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR HALAMAN 2.1. Bagan Input-Output Proses Produksi PT. MONIER ... II-13
2.2. Produk Genteng Tipe Elabana ... II-16 2.3. Produk Genteng Tipe Exel ... II-16 2.4. Blok Diagram Proses Produksi Genteng ... II-17 3.1. Konsep Six Sigma Motorola dengan Distribusi Normal Bergeser
1,5 -Sigma ... III-9 3.2. Cause and Effect Diagram ... III-21 3.3. Diagram Pareto ... III-24 3.4. Histogram ... III-26 4.1. Kerangka Konseptual Penelitian ... IV-4 4.2. Blok Diagram Metodologi Penelitian Secara Umum ... IV-5 4.3. Blok Diagram Pengolahan Data ... IV-11 5.1. Histogram Produk Cacat untuk Semua Tipe Produk ... V-5 5.2. Diagram Pareto Kecacatan Produk ... V-6 5.3. Diagram SIPOC (Supplier-Inputs-Process-Outputs-Customer) ... V-8 5.4. Operation Process Chart (OPC) ... V-9 5.5. Grafik Uji Kenormalan Data ... V-15 5.6. Peta Kendali np ... V-17 5.7. Process Capability ... V-20 5.8. Diagram Pareto Jenis Kecacatan Produk Tipe Elabana (Round) ... V-23
DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)
GAMBAR HALAMAN 5.9. Cause & Effect Diagram Penyebab Cacat Pecah Sudut ... V-26
5.10. Cause & Effect Diagram Penyebab Cacat Potongan Tidak Rapih ... V-30 5.11. Cause & Effect Diagram Penyebab Cacat Potongan Tidak Sempurna ... V-34 6.1. Grafik Nilai DPMO ... VI-2 6.2. Grafik Nilai σ (Sigma) ... VI-3
DAFTAR LAMPIRAN
L-1. Sturuktur Organisasi PT. MONIER L-2. Tabel Kolmogorof-Smirnov Test L-3 Tabel Kriteria Rating FMEA
L-4. Surat Permohonan Tugas Sarjana Halaman 1 (FM-TS-01-01A) L-5. Formulir Penetapan Tugas Sarjana Halaman 2 (FM-TS-01-01A) L-6. Surat Permohonan Riset Tugas Sarjana ke PT. MONIER
L-7. Surat Balasan Penerimaan Riset Tugas Sarjana di PT. MONIER L-8 Surat Keputusan Tugas Sarjana Mahasiswa
L-9. Berita Acara Laporan Tugas Sarjana (FM-TS-01-04A) dengan Dosen Pembimbing I
L-10 Berita Acara Laporan Tugas Sarjana (FM-TS-01-04A) dengan Dosen Pembimbing II
ABSTRAK
Kualitas telah menjadi bagian yang sangat penting dalam proses produksi.
Strategi yang dapat menjamin kualitas adalah strategi yang mampu menjaga kestabilan proses, sehingga proses dapat dikendalikan dengan tujuan untuk dapat meminimisasi produk cacat sehingga kebutuhan pelanggan akan produk berkualitas dapat dipenuhi.
PT. MONIER merupakan sebuah perusahaan swasta yang bergerak di bidang produksi genteng beton yaitu profil Exel (Flat) dan Elabana (Round) serta komponen pelengkap (Fitting) dengan beberapa profil yaitu Fitting E-Ridge, Fitting Capridge dan Fitting Longverge dengan sistem produksi yang hanya berdasarkan pesanan pelanggan (make to order).
Produk cacat (defect) dalam proses produksi sulit dihindari dalam perusahaan ini. Toleransi kecacatan produk yang ditetapkan oleh perusahaan yaitu sebesar 8%, sementara pada profil Elabana (Round) mencapai 9.63% dengan jenis kegagalan seperti produk pecah sudut, tergores, warna tidak sempurna, Gep tidak sempurna, terdapat kerikil/akar, terdapat debris/tai burung, rapuh, potongan tidak rapih, bergelombang dan retak.
Dengan mengikuti langkah-langkah pada metode Six Sigma dan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA), diperoleh nilai DPMO sebesar 9149 dengan nilai σ sebesar 3.86 dimana masih jauh dari level industri di dunia yang mencapai 6 σ (3,4 DPMO).
Usulan perbaikan kualitas produk genteng dengan metode Six Sigma dan Mode and Effect Analysis (FMEA) untuk mengurangi tingkat produk cacat (defect) dalam proses produksi yaitu periksa mata pisau Depallater, periksa pemasangan dan penguncian mata pisau Depallater, periksa peletakan cetakan pada Conveyor sebelum proses pemisahan cetakan dan produk, periksa kondisi mata pisau Making head apakah tumpul/patah, periksa kondisi Propulsion sebelum proses pencetakan, periksa posisi cetakan pada saat Making head, periksa putaran Brush warna secara kontinu, periksa kondisi Brush warna sebelum proses pewarnaan, ukur kadar pasir silika, Oxcide, GC4, semen dan air sebelum proses Mixer slurry. Dengan mempertimbangkan usulan-usulan tersebut, perusahaan diharapkan mampu untuk segera melakukan perbaikan proses untuk menghindari terjadinya kegagalan proses produksi.
Keyword : Six Sigma, DPMO, FMEA, Risk Priority Number.
