Identifikasi Risiko Cacat Produk Engine Pulley B3X7”: Studi Kasus di PT Mitra Rekatama Mandiri
1Amelda Vera Monika, 2Harlinda Rasvi Nabela
1Magister Manajemen, Fakultas Ekonomi dan Bisnis, Universitas Dian Nuswantoro, Semarang, Indonesia [email protected]
2Magister Teknik Industri, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta, Indonesia [email protected]
Abstrak— Pada dunia industri, kualitas suatu produk merupakan kunci keberhasilan bagi berbagai produksi. Produk cacat merupakan produk yang dihasilkan suatu industri tetapi tidak sesuai dengan standar mutu yang sudah ditetapkan. Setiap industri memiliki risiko mengalami cacat pada produknya. PT Mitra Rekatama Mandiri sebagai sebuah industri pengecoran logam memiliki produk Engine Pulley dimana masih ditemukan cacat pada produk tersebut. Terdapat lima jenis kecacatan yang dialami. Oleh karena itu dilakukan analisis jenis cacat terbanyak, kemudian identifikasi risiko penyebab kegagalan produk sehingga dapat diberikan usulan perbaikan.
Berdasarkan diagram pareto dan fishbone diagram didapatkan bahwa cacat produk terbanyak adalah pada jenis rongga udara, disebabkan karena faktor metode, bahan baku dan manusia. Kemudian dilakukan analisis Failure Mode and Effect Analysis yaitu dengan perhitungan RPN, nilai tertinggi adalah pada kesalahan pembuatan cetakan yaitu pasir yang kurang padat sebagai risiko tertinggi, sehingga perlu dilakukan pengecekan berkala ke pekerja pencetakan.
Kata Kunci—produk cacat, risiko, pareto chart, fishbone diagram, failure mode effect analysis
I. PENDAHULUAN
Pada sebuah industri manufaktur, memungkinkan terjadi suatu masalah dan kegagalan yang disebabkan oleh berbagai penyebab seperti waktu, teknis, kelelahan pekerja dan kegagalan operasi [1,2,3,4]. Biaya yang tidak diinginkan dan tidak direncanakan disebut dengan kegagalan, biasanya setiap perusahaan memiliki estimasi toleransi kegagalan yang berbeda-beda, untuk itu perlu ditentukan tujuan sebagai patokan [4,5,6]. Suatu maslaah yang menyebabkan dan kerugian membutuhkan analisis dan identifikasi akar penyebabnya untuk nantinya diberikan solusi [6].
Risiko pada kualitas merupakan menurunnya kualitas dan keandalan produk yang menyebabkan kerugian pada perusahaan.
Mutu dari produk harus terjamin dan perbaikan pada proses perlu diberlakukan agar kualitas dan keandalan produk dapat meningkat [7]. Pengendalian risiko dilakukan dengan mengidentifikasi faktor-faktor risiko baik pada tingkat strategi ataupun proses, kemudian menetapkan action untuk menanggulangi risiko tersebut [8,9,10,11]. Pengelolaan risiko masih menjadi tantangan banyak perusahaan, perlu dilakukan penanganan untuk menghadapi risiko yang berpotensi terjadi seperti pekerja yang kurang terlatih, kurangnya penilaian risiko dan produk yang tidak sesuai [12]
PT. Mitra Rekataman Mandiri adalah sebuah industri pengecoran logam dan permesinan yang berlokasi di Ceper, Klaten, Jawa Tengah. Salah satu faktor penting yang diutamakan oleh PT Mitra Rekatama Mandiri adalah mengenai kualitas produknya. Pada tahapan produksinya, dilakukan inspeksi cacat produk setelah melalui tahapan pencucian.
PT. Mitra Rekatama Mandiri sendiri memproduksi berbagai produk dalam bentuk suku cadang salah satunya adalah sparepart mesin traktor yaitu engine pulley. Engine pulley B3x7” adalah salah satu produk yang sering dipesan oleh customer. Berdasarkan data yang diperoleh pada bulan Desember 2017 dan Januari 2018, masih terdapat produk yang mengalami cacat sebanyak 31 produk dari 2874 total produk. Terkait dengan kondisi tersebut, dilakukan identifikasi mengenai risiko cacat produk engine pulley menggunakan diagram sebab akibat dan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA). Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui jenis defect yang paling banyak menyebabkan cacat produk kemudian melakukan identifikasi risiko penyebab kegagalan, sehingga kemudian memberikan usulan perbaikan.
II. LANDASANTEORIDANMETODE A. Pareto Chart
Diagram pareto merupakan sebuah bagan yang menampilkan diagram batang dan diagram garis vertikal. Diagram batang tersebut adalah faktor-faktor masalah kemudian diagram garis adalah persentase kumulatif kontribusinya. Prinsip dasar pareto adalah 20% dan 80% yaitu sebanyak 20% faktor bertanggung jawab atas 80% efek [13].
B. Fishbone Diagram
Fishbone Diagram atau bisa disebut dengan Ishikawa diagram merupakan suatu alat analisis untuk mengetahui masalah dengan cara menyelidiki dasar penyebab suatu kejadian. Penyebab-penyebab tersebut kemudian dikelompokan berdasarkan kategori-kategori tertentu. Material, mesin, manusia atau metode adalah kategori yang umum digunakan. Tiap kategori kemudian disusun menjadi sebuah diagram yang berbentuk seperti tulang ikan [13,14].
Fishbone Diagram dapat menjelaskan permasalahan yang rumit karena menganalisis faktor-faktor permasalahan secara mendalam. Dimulai dari menganalisis faktor utama masalah kemudian menemukan kejelasan alasan-alasan dari yang sedang sampai lebih spesifik [15,16].
C. Failure Mode and Effect Analysis
FMEA atau Failure Mode and Effect Analysis digunakan untuk mencegah suatu hal yang tidak dikehendaki, dengan mengidentifikasi potensi masalah atau kegagalan pada desain proses ataupun sistem sebelum masalah tersebut terjadi, sehingga dapat dicegah dan diambil tindakan yang perlu dilakukan. FMEA mampu mengidentifikasi kegagalan dengan tingkat keparahan tertentu sehingga dapat dilakukan tindakan untuk mengurangi risiko [17].
Keuntungan yang didapat dari metode FMEA adalah didapatkan informasi untuk mengurangi risiko, mengurangi biaya, meningkatkan kualitas produk, efisiensi waktu, serta meningkatkan kepuasan pelanggan. FMEA menjelaskan penyebab dari suatu permasalahan dan kondisi dari pemicunya[18].
Faktor-faktor yang perlu ditentukan sebelum menghitung Risk Priority Number (RPN) adalah severity (S) yaitu tingkat seberapa kegagalan tersebut parah, occurance (O) yaitu kegagalan yang mungkin terjadi dan detection (D) yaitu kapasitas lolos sebelum kegagalan untuk mendeteksi kegagalan. Untuk mencari nilai RPN adalah dengan mengkalikan severity, occurance dan detection. Semakin tinggi angka RPN maka semakin besar pula risikonya. RPN yang bernilai tinggi dan berisiko, perlu diberikan tindakan solusi [19]. Untuk mengidentifikasi severity, occurance dan detection, perlu dilakukan penetapan skala-skala. Tabel 1, Tabel 2 dan Tabel 3 adalah skala penilaian [20].
TABELISKALA SEVERITY
Severity Rating
Extremely serious 9-10
Very serious 8
More serious 7
General serious 5-6
Relatively slight 4
Slight 2-3
No effect 1
TABELIIISKALA OCCURANCE
Occurance Probability Rating Risiko tinggi, hampir tidak dapat dihindari 9-10
Risiko tinggi, berulang 7-8
Risiko sedang, kadang terjadi 5-6 Risiko rendah, jarang terjadi 3-4 Risiko sangat rendah, hampir tidak terjadi 1-2
TABELIIIIISKALA DETECTION
Detection Probability Rating
Extremely low 10
Very low 7-9
Lower 5-6
Higher 3-4
Extremely high 1-2
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Data yang digunakan adalah data historis produksi pada PT Mitra Rekatama Mandiri. B3x7” merupakan produk Engine Pulley dengan standar ukuran diameter 7 inch, ketebalan 6 cm, diameter lubang 3.5 cm dan berat 3 kg. Pengecekan atau inspeksi produk yang defect atau cacat ada pada tahapan sesudah shotblast atau pencucian produk. Produk yang telah dicuci akan mempermudah dalam pengecekan. Terdapat 5 kategori jenis kecacatan pada industri tersebut yaitu, penyusutan (A), pergeseran (B), keropos (C), penyitaran (D) dan rongga udara (E). Berikut ini adalah Tabel IV data produksi dan cacat produk B3x7” selama 2 bulan yaitu periode Desember 2017 dan Januari 2018.
TABELIVV DATA PRODUKSI DAN CACAT
No Tanggal Total Produksi Total Cacat
Jenis Cacat
A B C D E
1 1/12/2017 58 1 1
2 4/12/2017 54 1 1
3 5/12/2017 55
4 6/12/2017 60
5 7/12/2017 78 2 2
6 8/12/2017 75 1 1
7 9/12/2017 59 1 1
8 11/12/2017 76 2 2
9 12/12/2017 51
10 13/12/2017 54
11 14/12/2017 51 1 1
12 15/12/2017 60
13 16/12/2017 53
14 18/12/2017 52 1 1
15 19/12/2017 53 1 1
16 20/12/2017 56 1 1
17 21/12/2017 51 1 1
18 22/12/2017 76 2 1 1
19 23/12/2017 54
20 25/12/2017 56 1 1
21 26/12/2017 62
No Tanggal Total Produksi Total Cacat
Jenis Cacat
A B C D E
22 27/12/2017 59
23 28/12/2017 62
24 29/12/2017 57
25 30/12/2017 66 2 2
26 2/1/2018 57
27 3/1/2018 71
28 4/1/2018 57 2 1 1
29 5/1/2018 55
30 6/1/2018 69 2 1 1
31 8/1/2018 52
32 9/1/2018 73 1 1
33 10/1/2018 59
34 11/1/2018 60
35 12/1/2018 53
36 13/01/2018 55 1 1
37 14/01/2018 70
38 15/01/2018 57 1 1
39 16/01/2018 78 2 2
40 17/01/2018 68
41 18/01/2018 77
42 19/01/2018 68 1 1
43 22/01/2018 63
44 23/01/2018 70 2 1 1
45 24/01/2018 58
46 25/01/2018 60 1 1
47 26/01/2018 56
Total 2874 31 16 8 3 3 1
A. Pareto Chart
Berikut ini adalah Tabel V frekuensi produk cacat yang menunjukan jenis kecacatan, frekuensi, persentase produk cacat B3x7”
selama bulan Desember 2017 sampai Januari 2018.
TABELV DATA FREKUENSI CACAT PRODUK
Kode Jenis Cacat Jenis Cacat Frekuensi Frekuensi Kumulatif Presentase Kumulatif
A Rongga udara 16 16 52%
B Penyitaran 8 24 77%
Kode Jenis Cacat Jenis Cacat Frekuensi Frekuensi Kumulatif Presentase Kumulatif
C Keropos 3 27 87%
D Pergeseran 3 30 97%
E Menyusut 1 31 100%
Total 31
Berdasarkan tabel mengenai frekuensi dan presentase cacat produk B3x7”, dibuat diagram pareto untuk mengidentifikasi jenis cacat paling dominan. Juga sebagai acuan untuk evaluasi dalam perbaikan. Gambar 1 adalah diagram pareto untuk cacat produk B3x7”.
Gambar. 1 Pareto chart B. Fishbone Diagram
Dapat diketahui berdasarkan diagram pareto jenis kecacatan paling banyak adalah rongga udara. Kemudian selanjutnya adalah membuat Fishbone Diagram untuk mengetahui sebab akibat dari cacat rongga udara. Gambar 2 merupakan Fishbone Diagram untuk kecacatan rongga udara.
Gambar. 2 Fishbone Diagram
Berdasarkan diagram fishbone mengenai analisis penyebab cacat rongga udara, produk cacat disebabkan karena beberapa faktor, yaitu manusia (man), metode (method) dan bahan baku (materials). Penyebab terjadinya cacat pada produk B3x7” dengan jenis cacat rongga udara disebabkan oleh:
1. Faktor metode (method)
Pada faktor metode penyebabnya adalah kesalahan dalam membuat cetakan, seperti:
a) Pasir kurang padat
Pembuatan cetakan pasir harus padat dan dimampatkan, agar pasir tidak berhamburan dan tidak ada udara yang masuk karena bila tidak padat maka mengakibatkan gelembung-gelembung sehingga timbul rongga udara.
b) Pelapisan salah
Bila dalam pembuatan cetakan, pelapisan pasir muka tidak pas dan tidak merata maka akan membuat produk cacat karena produk tidak terlapisi dengan sempurna, kemudian terbentuk rongga udara.
2. Faktor bahan baku (material) a) Tekstur Pasir
Tekstur pasir yang halus akan mengakibatkan gas tidak dapat keluar, sehingga produk akan timbul gelembung dan terbentuk rongga udara.
b) Cairan Logam
Panas dari cairan logam harus sesuai karena kekuatan panas menentukan hasil dari produk yang terbentuk. Selain itu bahan lain yang ikut tercampur dalam logam juga dapat menimbulkan gas dan membentuk rongga udara.
c) Kadar Air
Kadar air yang digunakan tidak boleh kurang, karena cetakan pasir yang terlalu kering akan menimbulkan rongga udara.
3. Faktor manusia (man)
Pada faktor manusia atau man penyebab kecacatan adalah kemampuan kurang. Pekerja yang masih baru biasanya kurang memiliki kemampuan yang terampil, sehingga dapat mengakibatkan kecacatan pada produk.
C. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)
Selanjutnya adalah menghitung nilai Risk Priority Number. Risk Priority Number dihitung dengan mengalikan severity, occurance dan detection. Penentuan nilai severity, occurance dan detection adalah dengan pertimbangan kepala PPIC berdasarkan nilai skala severity, occurance dan detection pada Tabel 1, Tabel 2 dan Tabel 3. Berikut ini adalah Tabel VI perhitungan RPN.
Severity untuk semua faktor penyebab memiliki skala very serious karena semua faktor tersebut sudah pasti mengakibatkan cacat fatal dan produk tidak layak untuk dijual. Occurance pada penyebab pasir kurang padat mendapat skala risiko tinggi dan berulang, selain itu juga memiliki kapasitas lolos (detection) yang paling rendah atau lower karena proses memampatkan pasir masih terbatas menggunakan tenaga manual manusia dan memiliki peluang gagal yang besar, untuk kapasitas lolos faktor lain mendapat tingkat kapasitas lolos higher karena masih dapat dihindari.
TABELVIPERHITUNGAN RISK PRIORITY NUMBER
Faktor Penyebab S O D RPN Rank
Metode
Pasir kurang padat 8 7 6 336 1
Pelapisan salah 7 3 4 84 5
Bahan baku
Tektur pasir halus 7 5 3 105 4
Cairan logam tercampur bahan asing 7 2 3 42 6
Kadar air kurang 8 5 4 160 2
Manusia Kemampuan kurang 7 4 4 112 3
Untuk occurance pada tektur pasir halus dan kadar air mendapat skala risiko sedang karena pihak produksi memang sudah menentukan ukuran takaran namun sarana yang masih manual adalah yang mejadi penghambat. Sementara untuk pelapisan, tercampurnya bahan logam dan kemampuan pekerja mendapat skala risiko rendah dan jarang terjadi yaitu karena bahan baku disimpan terpisah, sedangkan untuk risiko kemampuan pekerja bisa dicegah karena kebanyakan pekerja di pencetakan adalah pekerja senior. Langkah berikutnya adalah memberikan usulan perbaikan untuk tiap risiko. Berikut ini Tabel VII kontrol perbaikan.
TABELVIIPERBAIKAN
Penyebab Perbaikan
Pasir kurang padat Pengecekan berkala ke pekerja pencetakan, cetakan harus kuat dan benar-benar mampat.
Pelapisan salah
Memastikan butiran pasir dan logam tidak bersentuhan sehingga menimbulkan reaksi tercampurnya bahan pasir ke logam.
Tektur pasir halus
Memastikan tekstur pasir yang digunakan tidak boleh halus, menggunakan pasir bertekstur kasar misal pasir silica atau pasir sungai.
Cairan logam tercampur bahan asing
Melakukan pengecekan berkala ke tumpukan logam yang akan dileburkan, memastikan tidak ada bahan logam lain. Memastikan sebelum cairan logam dituang, adonan logam diberi slag cairan terak untuk mengikat kotoran yang
Penyebab Perbaikan tercampur.
Kadar air kurang
Memanfaatkan alat takaran air agar kadar air yang dicampurkan tidak lebih dan tidak kurang.
Menurut kepala produksi, kadar air yang baik adalah 4% dari total adonan.
Kemampuan kurang
Pekerja yang masih baru ditempatkan di bagian machining terlebih dahulu dan tidak langsung ditempatkan di pencetakan. Karena pekerjaan di bagian pencetakan perlu memiliki keahlian dan ketelitian yang tinggi.
IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan perhitungan dan analisis yang telah dilakukan, berikut adalah kesimpulan yang diperoleh, 5 jenis kecacatan pada produk Engine Pulley yaitu penyusutan, pergeseran, keropos, penyitaran dan rongga udara. Dari kelima jenis cacat tersebut, berdasarkan analisis menggunakan diagram pareto, jenis cacat terbanyak adalah rongga udara. Beberapa faktor penyebab kecacatan rongga udara adalah faktor metode, faktor bahan baku dan faktor manusia.
Pada faktor metode penyebabnya adalah pasir yang kurang padat dan pelapisan yang salah. Untuk faktor bahan baku penyebabnya adalah pada tektur pasir yang terlalu halus, cairan logam tercampur bahan asing dan kadar air kurang. Sementara untuk faktor manusia adalah kemampuan pekerja produksi bagian pencetakan yang masih kurang, dikarenakan para pekerja baru tidak mendapat pelatihan terlebih dahulu. Perbaikan yang diberikan adalah kususnya pada faktor pasir yang kurang padat sebagai risiko tertinggi, sebaiknya dilakukan pengecekan berkala ke pekerja pencetakan, cetakan harus kuat dan benar-benar mampat.
Kemudian pada bahan baku, pasir yang digunakan harus kasar seperti pasir sungai atau silica, untuk menghindari bahan asing yang tercampur dapat memanfaatkan terak atau slag untuk mengikat kotoran. Kadar air yang digunakan harus 4%, untuk itu sebaiknya tidak hanya menggunakan perkiraan manual tapi dapat memanfaatkan alat takaran air. Sedangkan pada faktor manusia pekerja yang masih baru ditempatkan di bagian machining terlebih dahulu dan tidak langsung ditempatkan di pencetakan. Karena pekerjaan di bagian pencetakan perlu memiliki keahlian dan ketelitian yang tinggi.
Saran yang dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya adalah memanfaatkan data historis yang lebih banyak atau lebih dari 2 bulan. Semakin banyak data yang dimiliki, harapannya hasil penelitian lebih akurat.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Juran, J.M. and Godfrey, A.B, “Juran’s quality handbook,” Deutsche Medizinische Wochenschrift, 1946, Vol. 1, 1999.
[2] Lim, C., Sherali, H.D. and Glickman, T.S, “Cost-of-Quality optimization via Zero-one polynomial programming,” IIE Transactions, Vol. 47 No. 3, pp.
258-273, 2015.
[3] Souza, R., Sousa, S. and Nunes, E, “Developing organisational learning through QC story” Total Quality Management and Business Excellence, Taylor and Francis, Vol. 0 No. 0, pp. 1-23, 2018.
[4] Soarez, J., Sousa, S & Tereso, A, “Industry practice on the rework of defective prodcts: survey results,” The TQN Journal, 2019.
[5] Chiadamrong, N, “The development of an economic quality cost model,” Total Quality Management and Business Excellence, Vol. 14 No. 9, pp. 999- 1014, 2003.
[6] He, Y., Cui, J., Liu, F. and Zhu, C, “Risk-based quality accident ranking approach using failure mechanism and Axiomatic domain mapping,” Total Quality Management and Business Excellence, Taylor and Francis, Vol. 0 No. 0, pp. 1-22, 2018.
[7] Cui, J.M., He, Y.H., Zhu, C.L. and Liu, F.D., “Reliability-oriented quality risk modeling and monitoring approach in manufacturing process,” 2017 IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM), Singapore, 2017, pp. 2093-2097, 2017.
[8] Anttila, J. and Jussila, K, “ISO 9001:2015 – a questionable reform. What should the implementing organisations understand and do?,” Total Quality Management and Business Excellence, Vol. 28 Nos 9-10, pp. 1090-1105, 2017.
[9] Atan, H., Ramly, E.F. and Musli, M.S.Y, “A review of operational risk management decision support tool,”International Conference on Industrial Engineering and Operations Management, pp. 2669-2680, 2017.
[10] ISO - International Organization for Standardization (2018b), ISO 31000:2018 - Risk Management: Principles and Guidelines, International Organization for Standardization, Geneva, available at: https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID5392334.
[11] Patra, E., Chaves, J., Gomes, S & Passos, F, “Statistical quality control in the food industry: a risk-based approach,” International Journal of Quality &
Reliability Management Vol. 37, 2019.
[12] Chiarini, A, “Risk-based thinking according to ISO 9001:2015 standard and the risk sources European manufacturing SMEs intend to manage,” The TQM Journal, Vol. 29 No. 2, pp. 310-323, 2017.
[13] Ishikawa K., Guide to Quality Control. Asian Productivity Organisation, Tokyo, 1991.
[14] Dobrusskin, Christoph, “On the identification of contradictions using Cause Effect Chain Analysis,’’ Procedia CIRP, Vol. 39, pp. 221-224, 2016.
[15] Deng, X., Chen, Q., Jiang, D., “Application of Fishbone Chart Analysisi Method in Prevention for Steam Turbine Overspeed Acciden,” Guangdong Electric Power 20(02), 73-77, 2013.
[16] Luo, T., Wu, Chao & Duan, L, “Fishbone diagram and risk matrix analysis method and its application in safety assessment of natural gas spherical tank,”
Cleaner production, 2017.
[17] Stamatis, D, “Failure Mode and Effect Analysis: FMEA from Theory of Execution,” second ed. ASQC press, New York, 2003.
[18] Mutlu, Nazli & Altuntas, S, “Risk analysis for occupational safety and health in the textile industry: Integration of FMEA, FTA, and BIFPET methods,”
International Journal of Industrial Ergonomics, vol. 71, pp. 222-240, 2019.
[19] Moreira, A., Ferreira, L & Silva, P, “A case study on FMEA-based improvement for managing new product development risk,” International Journal of Quality & Reliability Management, 2020.
[20] Liu, Y., Kong, Z & Zhang, Q, “Failure modes and effects analysis (FMEA) for the security of the supply chain system of the gas station in China,”
Ecotoxicology and Environmental Safety, Vol. 164, pp. 325-330, 2018.
