unsur kimia yang paling banyak mengalami keadaan terkendali.
3. Melakukan eksplorasi pada bagan kendali mutu Moving Range untuk mendeteksi dan mengidentifikasi keragaman pada setiap unsur kimia.
4. Membuat bagan kendali mutu Individu untuk mengendalikan ukuran pemusatan pada setiap unsur kimia yang keragamannya sudah terkendali.
5. Membandingkan batas pada bagan kendali mutu Individu dengan batas dari standar PT Krakatau Steel untuk menentukan batas spesifikasi dan batas kendali.
6. Membuat dot plot untuk mengetahui tanggal yang mengalami keadaan tidak terkendali terbanyak pada semua unsur kimia, sehingga dapat dibuat perbaikan untuk pengendalian proses yang lebih baik.
Software yang digunakan untuk menganalisis data dalam penelitian ini adalah Minitabversi 16 dan Microsoft Excel versi 2010.
HASIL DAN PEMBAHASAN Pengendalian proses secara statistika yang akan dilakukan dalam penelitian ini adalah menerapkan bagan kendali mutu individu dan moving range untuk mengidentifikasi keragaman yang terjadi. Hasil dari identifikasi keragaman tersebut akan ditindaklanjuti dengan melakukan eksplorasi dot plot terhadap tanggal yang tidak terkendali yang dapat dijadikan sebagai informasi untuk melakukan pengendalian proses pengujian komposisi kimia lebih baik lagi di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.
Eksplorasi Data
Data sebelum dan sesudah terjadi pengulangan prosesakan dieksplorasi dengan menggunakan invidual value plot. Data sesudah terjadi pengulangan adalah data yang sebelumnya tidak memenuhi standar perusahaan.Hasil dari eksplorasi dari bulan Februari 2008 sampai Februari 2011 menunjukan bahwa terdapat perbedaan yang cukup signifikanantara pengamatan sebelum dan sesudah proses pengujian yaitu pada unsur kimia B, Mo, S, C, Si, dan N.
Sebelum Sesudah Gambar 1 Individual value plot unsur N.
Gambar 1 menunjukan bahwa hasil dari invidual value plot unsur N mengiterpretasi bahwa data sebelum dengan data sesudah pengulangan proses telah mengalami perubahan bentuk pada sekumpulan data tersebut. Eksplorasi ini dapat dibuktikan dengan nilai persentase banyaknya pengamatan yang terkendali pada masing-masing unsur kimia.
Persentase banyaknya pengamatan terkendali diurutkan dari nilai tertinggi sampai terendah yang dapat dilihat pada Tabel 2. Besaran yang digunakan peneliti untukmenilai persentase yang dianggap baik pada masing-masing unsur kimia yaitu jika telah mencapai nilai lebih dari 90 %. Hasil persentase menginterpretasi bahwa unsur kimia yang harus diperhatikan dalam pengendalian proses pengujian komposisi kimia dalam baja berdasarkan Tabel 2 adalah B, Mo, S, C, Si, N. Oleh karena itu, unsur N memiliki nilai persentase pengamatan terkendali terendah yaitu sebesar 43.020 %.
Unsurterpenting dalam baja yaitu C, S, P, Mn, Cr, Si. Pada khususnya unsur C, S, Si harus lebih diperhatikan kembali dan umumnya untuk unsur kimia lainnya yang terkandung dalam baja pun diperhatikan juga. Perhatian khusus ini dikarenakan unsur kimia C, S, dan Si memiliki nilai rendah pada persentase banyaknya pengamatan terkendali.
Unsur– unsur kimia dalam baja memiliki karakteristik yang berbeda-beda, sehingga dalam melakukan pengujian contoh komposisi kimia harus teliti dan berhati-hati sesuai prosedur. Penyebab dari keadaan tidak terkendali tersebut akan diidentifikasi dengan melihat adanya keragaman dalam proses pengujian yang terjadi pada setiap unsur kimia pada bagan kendali mutu Moving Range.
Tabel 2 Persentase banyaknya pengamatan terkendali pada setiap unsur kimia No. Unsur Persentase Banyaknya
Kimia Pengamatan Terkendali (%) 1. P 97.507 2. Cu 97.191 3. V 97.190 4. Cr 96.527 5. Ni 96.022 6. Ca 94.880 7. Mn 94.780 8. Ti 92.710 9. Al 91.680 10. Nb 91.530 11. B 86.120 12. Mo 84.640 13. S 83.680 14. C 83.570 15. Si 79.340 16. N 43.020
Bagan Kendali Mutu Moving Range Bagan kendali mutu MR menunjukan semua amatan terkendali, namun belum tentu memiliki keragaman yang baik. Bagan kendali mutu MR ini akan dianalisis secara keseluruhan yaitu pada rentang waktu pengamatan selama 37 bulan yang dilihat dari 31 perubahan standar blok unsur kimia, dan dianalisis per bulan dari bulan Februari 2008 sampai Februari 2011. Perubahan standar blok tersebut disebabkan oleh alat Spectrolab M-7 yang bersifat kondisional yaitu alat ini memiliki rentang batas sesuai dengan kebutuhan produksi dari perusahaan. Alat ini selalu diperiksa setiap shift dengan melakukan standarisasi dan mengganti nilai obtained pada pengamatan yang tidak memenuhi batas perusahaan. Pengidentifikasian keragaman akan dianalisis pada masing-masing unsur kimia berdasarkan presentase unsur terkendali dari nilai tertinggi sampai terendah, yaitu dari unsur P, Cu, V, Cr, Ni, Ca, Mn, Ti, Al, Nb, B, Mo, S, C, Si, N.
Keragaman pada komposisi kimia dalam baja dengan eksplorasi bagan kendali mutu MR pada Lampiran 3 menginterpretasi bahwa beberapa unsur kimia yang memiliki persentase terkendali rendah di bawah persentase 90% menunjukan banyak pengamatan terkendali. Unsur kimia tersebut seperti unsur B, Mo, S, kecuali C, Si, dan N yang dapat ditunjukan pada Gambar 2 yaitu unsur Boron (B).
Gambar 2 Bagan kendali mutu moving rangeunsur B.
Unsur kimia yang memiliki persentase baik di atas 90% seperti unsur V, Cr, Ni, Ca, Mn, Ti, Al, kecuali unsur kimia P, Cu, Ca, Nb menunjukan bahwa banyak pengamatan tidak terkendali. Salah satu hasilnya dapat ditunjukan pada Gambar 3 yaitu unsur Cr.
Gambar 3 Bagan kendali mutu moving rangeunsur Cr.
Hasil dari bagan kendali mutu moving range dapat dibuktikan juga dengan tindakan dari PT Krakatau Steel yang sangat berhati-hati dan teliti pada saat pengujian unsur kimia yang memiliki banyak amatan yang tidak terkendali.
Batas pada bagan kendali mutu MR yang dianalisis secara keseluruhan lebih sempit dibandingkan dengan bagan kendali mutu MR yang dianalisis per bulan. Oleh karena itu, pada bagan MR yang dianalisis secara keseluruhan menunjukan banyaknya pengamatan yang tidak terkendali. Keadaan ini dikarenakan terjadinya pergeseran proses yang lebih teliti pada setiap amatan.
Bagan kendali mutu MR yang dianalisis secara per bulan menunjukan bahwa secara keseluruhan dari bulan Februari 2008 sampai Februari 2011 memiliki penyebaran data yang cenderung berpola campuran. Unsur Mo memiliki keragaman yang masih rendah, begitupula pada unsur kimia lainnya yang masih berpola campuran, meskipun secara keseluruhan semua pengamatan pada setiap bulan terkendali. Pola campuran pada
unsur Mo dapat ditunjukan pada Gambar 4. Oleh karena itu, masih perlu dilakukan peningkatan proses pada pengujian komposisi kimia agar menghasilkan keragaman yang lebih homogen.
Tanggal Pengamatan Gambar 4 Bagan kendali mutu moving
rangeunsur Mo.
Keragaman yang sudah diidentifikasi polanya, kemudian akan dilihat perkembangan selanjutnya pada bagan kendali mutu MR dari bulan Maret 2011 sampai Mei 2011. Hasil perkembangan tersebut menunjukan bahwa pada setiap unsur kimia juga masih memiliki keragaman yang masih rendah dan berpola campuran, baik dianalisis secara keseluruhan dan per bulan.
Seluruh unsur kimia memiliki keragaman yang berpola campuran. Hal ini dapat disebabkan oleh salah satunya terjadi penurunan kinerja alat, meskipun analis pada shift II telah melakukan standar operasional prosedur pada alat Spectrolab M-7 dengan baik. Penurunan tersebut diakibatkan karena penerimaan contoh yang dilakukan di Laboratorium Kimia masih melakukan pengamatan 100% pada contoh komposisi kimia. Banyaknya contoh baja yang terima sebanyak 600 per hari pada keseluruhan grade baja.
Penyebab kedua adanya keragaman yang berpola campuran yaitu kontribusi kemurnian pada karier gas Argon. Gas Argon digunakan sebagai media untuk membaca contoh komposisi kimia dalam baja ketika proses pengujian dengan Spectrolab M-7. Kemurnian gas Argon mencapai 99.998 % , sehingga kebersihan dari gas Argon sangat berpengaruh terhadap proses pengujian. Gas Argon seharusnya tidak digunakan pada Spectrolab M-7 melainkan gas Refil, sehingga gas Argon merupakan pengganti dari gar Refil. Jika menggunakan gas Refil maka pembacaan pada contoh komposisi kimia lebih tepat dan sesuai dengan standar perusahaan.
Oleh karena itu, keragaman yang terjadi pada pengendalian proses komposisi kimia dalam baja merupakan keragaman tidak alami. Pengendalian proses secara statistika selanjutnya adalah meminimumkan keragaman tidak alami yang terjadi dengan melakukan eksplorasi pada tanggal yang mengalami keadaan tidak terkendali.
Evaluasi Pada Pengamatan Tidak Terkendali
Persentase unsur terkendali yang ditunjukan pada Tabel 2 menginterpretasi bahwa terdapat banyak keadaan yang tidak terkendali. Keadaan tersebut didasari oleh Eugene L. Grant (1996) yang menyatakan bahwa terdapat hubungan pengamatan tidak terkendali dengan batas spesifikasi. Pernyataan tersebut dikarenakan terdapat penduga rata –rata dan standar deviasi yang belum dicapai dalam proses. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi tanggal ketika pengamatan tersebut tidak terkendali dengan menggunakan dot plot.
Eksplorasi ini akan dilakukan pada data keseluruhan dan data per bulan pada masing-masing unsur kimia. Eksplorasi keseluruhan yaitu untuk melihat tanggal yang sering terjadi keadaan tidak terkendali dalam rentang waktu pengamatan selama 37 bulan yaitu dari bulan Februari 2010 sampai Februari 2011. Hasil dari dot plot tersebut dapat ditunjukan pada Gambar 5.
Tanggal pengamatan Gambar 5 Dot plot pada tanggal yang tidak
terkendali secara keseluruhan. Gambar 5 menginterpretasi bahwa pengamatan yang tidak terkendali menyebar secara keseluruhan sama banyaknya yaitu pada tanggal 1 sampai 31 dalam rentang waktu pengamatan selama 37 bulan. Tanggal pengamatan yang tidak terkendali dapat diketahui juga bahwa selama 37 bulan pengamatan tersebut tidak memenuhi batas spesifikasi atas atau bawah sesuai standar perusahaan. Eksplorasi pada dot plot batas yang tidak terkendali pada Gambar 5
menginterpretasi bahwa batas tidak terkendali dengan kategori A yaitu pengamatan tidak memenuhi batas spesifikasi atas, sedangkan kategori B yaitu pengamatan tidak memenuhi batas spesifikasi bawah sesuai standar perusahaan. Gambar 6 menunjukan bahwa banyak pengamatan tidak terkendali yang tidak memenuhi batas spesifikasi bawah.
Tanggal pengamatan
Gambar 6 Dot plot batas spesifikasi pada tanggal tidak terkendali secara keseluruhan.
Eksplorasi yang akan dilakukan selanjutnya yaitu secara sebagian dengan mengambil tiga tanggal yang paling banyak mengalami keadaan yang tidak terkendali dari masing-masing unsur kimia. Tanggal pengamatan yang tidak terkendali pada masing-masing unsur kimia digabungkan dan dieksplorasi dengan menggunakan dot plot yang dapat ditunjukan pada Gambar 7.
Tanggal pengamatan
Gambar 7 Dot plot pada tanggal yang tidak terkendali secara per bulan. Eksplorasi pada Gambar 7 menunjukan bahwa banyaknya tanggal yang memiliki keadaan tidak terkendali terjadi pada selang tanggal 12 sampai 21, dan tanggal terbanyak yang mengalami keadaan tidak terkendali yaitu tanggal 17. Gambar 8 juga menginterpretasi bahwa banyak pengamatan tidak terkendali ketika tidak memenuhi batas spesifikasi bawah sesuai standar perusahaan. Banyakanya pengamatan yang tidak terkendali pada batas spesifikasi bawah bersifat kondisional, sehingga upaya untuk mengendalikannya sama seperti batas spesifikasi atas.
Tanggal pengamatan Gambar 8 Dot plot batas spesifikasi pada
tanggal yang tidak terkendali secara per bulan.
PT Krakatau Steel sudah menindaklanjuti keadaan tidak terkendali ini dengan merubah nilai obtained yang telah ditentukan oleh perusahaan. Nilai obtained adalah nilai yang harus dipenuhi pada saat pengujian komposisi kimia agar dapat memenuhi batas spesifikasi perusahaan. Oleh karena itu, tanggal yang memiliki pengamatan tidak terkendali terbanyak sesuai dengan tanggal yang tertera di data keterangan SPC pada ganti nilai obtained. Keterangan nilai obtained pada tanggal 17 selalu mengalami perubahan setiap bulan. Oleh karena itu, untuk pengendalian proses jangka panjang, PT Krakatau Steel (Persero) Tbk lebih dioptimalkan lagi saat melakukan pengujian komposisi kimia dalam baja pada waktu pertengahan bulan.
Bagan Kendali Mutu Individu Penggunaan dari bagan kendali mutu individu ini dapat menduga kestabilan proses yang terjadi. Proses akan stabil jika amatan pada bagan kendali mutu individu mendekati atau sama dengan batas pengendali. Bagan ini dapat diinterpretasi, jika semua amatan pada bagan MR terkendali.
Bagan kendali mutu Moving Range yang dianalisis secara per bulan menunjukan bahwa setiap unsur kimia masih memiliki keragaman yang rendah, meskipun banyak pengamatan setiap bulannya terkendali. Oleh karena itu, 16 unsur kimia tersebut dapat mengendalikan ukuran pemusatan yaitu dengan bagan kendali mutu Individu.
Jika dilakukan perbandingan batas perusahaan dengan batas bagan kendali mutu Individu yang dihasilkan, maka secara keseluruhan batas bagan kendali mutu individu lebih lebar dibandingkan dengan batas standar perusahaan. Pernyataan tersebut dapat ditunjukan pada Gambar 9 dan Gambar 10.
Tanggal Pengamatan Gambar 9 Bagan Spesifikasi mutu unsur P.
Tanggal Pengamatan
Gambar 10 Bagan kendali mutu individuunsur P.
Gambar 9 menunjukan bahwa terdapat dua pengamatan yang tidak terkendali pada bagan spesifikasi mutu unsur P, sedangkan Gambar 10 menunjukan bahwa terdapat satu pengamatan yang tidak terkendali pada unsur P. Oleh karena itu, batas pada bagan kendali mutu Individu merupakan batas kendali, sedangkan batas pada standar yang telah ditentukan oleh perusahaan merupakan batas spesifikasi.
Proses pengujian komposisi kimia menunjukan bahwa pengendalian proses tersebut berada dalam batas kendali statistik, sehingga dilakukan pengurangan keragaman proses untuk jangka panjang. Proses yang berada dalam batas kendali statistika juga dapat memenuhi spesifikasi produk, sehingga dapat dikatakan pengendalian proses pengujian komposisi kimia di perusahaan masih berjalan dengan baik dan dapat menghasilkan produk baja yang memiliki tingkat kehomogenan yang lebih baik lagi.
Teori dari Eugene L. Grant (1985) menyatakan bahwa perencanaan pertimbangan dalam menetapkan batas-batas spesifikasi dapat diklasifikasikan menjadi tiga bagian. Bagian pertama terkait dengan pelayanan kebutuhan atau bagian yang sesuai dengan batas spesifikasi yang telah ditentukan. Bagian kedua berhubungan dengan kemampuan proses produksi terhadap setiap batas spesifikasi yang diberikan. Bagian ketiga terkait dengan sarana yang akan digunakan untuk menentukan spesifikasi sebenarnya yang dapat dipenuhi oleh produk. Oleh karena itu,
proses pengujian komposisi kimia dalam baja di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk selalu memperhatikan batas spesifikasi yang telah ditentukan.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Hasil dari penelitian ini menyimpulkan bahwa keragaman yang terjadi di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk pada pengendalian proses komposisi kimia merupakan keragaman tidak alami, sehingga proses tersebut perlu upaya untuk mengendalikan agar tetap berada dalam keadaan terkendali secara statistika. Proses pengujian komposisi kimia dalam baja memerlukan perhatian khusus pada unsur terpenting dalam baja yaitu unsur Karbon (C), Sulfur (S), dan Silikon (Si). Oleh karena itu, peneliti memberikan informasi agar pelaksanaan kinerja pengujian komposisi kimia lebih dioptimalkan lagi pada waktu pertengahan bulan, sehingga dapat meminimumkan keragaman tidak alami.
Saran
Berdasakan paparan metodologi dan pembahasan penelitian ini, terdapat beberapa saran anatara lain :
1. Perlu dilakukan rekondisi alat Spectrolab M-7 yang belum pernah diperiksa selama 13 tahun.
2. Perlu ditambahkan komponen alat pada gas Argon dengan alat purifier yang dipasangakan sebelum menuju ke Spectrolab M-7.
3. Sebaiknya dilakukan kajian lanjutan untuk menentukan ukuran contoh setiap grade baja dan bobot kontribusi setiap unsur kimia pada proses pengujian di Laboratorium Kimia PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, agar efektif dan efisien dari segi biaya maupun kinerja alat Spectrolab M-7.
DAFTAR PUSTAKA
Banks J. 1989. Principles Of Quality Control. Washington: John Wiley & Sons, Inc.
Caing. 2004. Laporan proses pembuatanbaja
