iii
ABSTRAK
PT. Wirajaya Packindo adalah salah satu pelaku industri yang memproduksi kemasan dalam bentuk karton box dan styrofoam di Indonesia. Pada laporan ini, penelitian hanya difokuskan pada kegiatan perusahaan yang memproduksi karton box saja.
Dalam laporan ini, penulis melakukan penelitian untuk mencoba menemukan setting optimum dari proses pada mesin corrugated dengan menggunakan metode Design of Experiment (DOE) dan metode Response Surface. Variabel respon yang digunakan dalam penelitian adalah nilai Bursting Strength dari produk karton box yang dihasilkan. Sedangkan variabel input yang digunakan adalah suhu mesin dan kecepatan mesin.
Pada awalnya, dilakukan pengendalian terhadap variabel-variabel yang digunakan dengan menggunakan peta kontrol dan kemudian mengukur kapabilitas prosesnya. Dari hasil penelitan didapatkan bahwa proses yang berlangsung pada mesin corrugated yang melibatkan faktor kecepatan mesin dan suhu mesin sudah berada dalam kendali statistik. Kapabilitas data kecepatan mesin adalah baik tetapi perlu pengendalian yang ketat karena nilai indeks kapabilitas prosesnya (Cp = 1.12) berada antara 1.00 dan 1.33. Untuk suhu mesin dan nilai Bursting Strength pada proses sekarang memiliki kapabilitas yang tidak baik karena nilai indeks kapabilitas prosesnya berada di bawah 1 (SuhuÎCp = 0.81, Bursting StrengthÎ Cp = 0.79).
Karena semua variabel yang digunakan sudah berada dalam batas kendali, maka percobaan dengan menggunakan metode DOE dan Response Surface pun sudah dapat dilakukan. Dua variabel input yang digunakan disetting dalam dua level. Setelah percobaan dilakukan maka ditemukan setting mesin yang dapat menghasilkan nilai Bursting Strength yang optimum yaitu apabila kecepatan mesin dan suhu mesin diset pada level yang sama yaitu pada level yang sama-sama rendah atau sama-sama tinggi. Untuk level rendah, kecepatan mesin diset pada angka 111
DB dan suhu mesin pada angka 136 C0 . Sedangkan untuk level tinggi, kecepatan
mesin diset pada angka 119 DB dan suhu mesin pada angka 1650C.
iv
ABSTRACK
PT. Wirajaya Packindo is a company that produces the package in the form of carton box and styrofoam in Indonesia. In this report, the observation is only focused at the company activity that produces carton box.
In this report, the writer tries to do the observation to find the optimum setting from the process of corrugated machine by using Design of Experiment method and Response Surface method. The response variable used in the observation is the bursting strength of the carton box product. Whereas, the input variable used in the observation is temperature and speed of the machine.
At the biginning, the control of all variable used in the observation is done by using control chart and then measure the capability process. From the observation result, we got that the process in the corrugated machine that involve the factor of machine temperature and speed, is already in statistic control. The capability of the machine speed is already good but it needs thigh control because its process capability index is between 1 and 1.33 (Cp = 1.12). The capability of machine temperature and bursting strength is bad because their capability index is under the value 1 (TemperatureÎCp=0.81, Bursting StrengthÎCp=0.79).
Cause all variable used in the observation is already in control, so the observation using DOE and Response Surface methods can be done. The two input variable is set into two level. After the observation was done, we can find the machine setting that could produce the optimum bursting strength. It can be optimum if the speed and temperature of the machine are set in the same level, both of them is in the low level or in the high level. For the low level, the machine speed is set at the value 111 DB and the machine temperature is set at the value 136 C0 . Whereas, for the high level, the machine speed is set at the value 119 DB and the machine temperature is set at the value 1650C.
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya laporan ini dapat diselesaikan sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan. Laporan skripsi ini dibuat dalam rangka memenuhi kurikulum Fakultas Teknik Jurusan Teknik Industri dan juga merupakan syarat kelulusan bagi jenjang Strata 1 di Universitas Bina Nusantara.
Laporan skripsi ini ditulis berdasarkan hasil penelitian di PT. Wirajaya Packindo. Laporan skripsi ini dapat tersusun setelah melalui serangkaian pengumpulan data dan informasi, baik lisan maupun tulisan.
Adapun tujuan dari pembuatan laporan ini adalah untuk mengasah ilmu yang telah diperoleh penulis, memperdalam pengetahuan penulis mengenai dunia industri sebenarnya dan mempersiapkan penulis untuk menjadi seseorang yang siap berkompetisi dalam dunia nyata.
Laporan ini dapat diselesaikan berkat dukungan dan bimbingan dari beberapa pihak terutama bimbingan dan pengarahan dari dosen pembimbing. Oleh karena itu, secara khusus penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Ir. Evo S. Hariandja, M.M. sebagai dosen pembimbing. Selain itu, penulis juga mengucapkan banyak terima kasih pada pihak lain yang terkait dalam pembuatan laporan ini, yaitu: Bpk. Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc sebagai Rektor Universitas Bina
vi
Bpk. Iman H. Kartowisastro, Ph.D sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Bina Nusantara.
Bpk. Ir. Gunawarman Hartono, M.Eng sebagai Ketua Jurusan Teknik Industri Universitas Bina Nusantara.
Bpk. Hadi Rahardja sebagai pemilik PT. Wirajaya Packindo. Bpk. Marthanto Limas, S. Kom sebagai pembimbing lapangan.
Penulis juga berterimakasih pada pihak lain yang terkait yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Seperti ada pribahasa mengatakan “Tak Ada Gading yang Tak Retak”, maka demikian pula halnya dengan laporan skripsi ini, dimana mungkin masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis membuka kesempatan atas saran maupun kritik yang bersifat membangun. Penulis juga mohon maaf apabila dalam laporan ini ada kesalahan dan terdapat tulisan yang kurang berkenan di hati pembaca. Semoga laporan ini dapat bermanfaat. Selamat membaca !
Tangerang, Januari 2006
vii
DAFTAR ISI
JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
ABSTRAK ... iii
ABSTRACK ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR GRAFIK ... xvii
DAFTAR DIAGRAM ...xviii
DAFTAR LAMPIRAN ... xix
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi dan Perumusan Masalah ... 3
1.3 Ruang Lingkup ... 4
1.4 Tujuan dan Manfaat 1.4.1 Tujuan Penelitian ... 5
viii
1.5 Gambaran Umum Perusahaan ... 7
1.5.1 Manajemen Sumber Daya Manusia ... 8
1.5.2 Proses Produksi 1.5.2.1 Hasil Produksi ... 11
1.5.2.2 Mesin-Mesin yang Digunakan ... 12
1.5.2.3 Bahan Baku yang Digunakan ... 14
1.5.2.4 Proses Produksi ... 16
1.5.3 Perencanaan dan Pengendalian Produksi ... 22
1.5.4 Pengendalian Kualitas ... 22
1.5.5 Tata Letak Fasilitas ... 23
1.5.6 Sistem Kerja 1.5.6.1 Karyawan dan Sistem Kepegawaian ... 24
1.5.6.2 Perekrutan Karyawan ... 26
1.5.6.3 Fasilitas-Fasilitas untuk Karyawan ... 27
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Kualitas ... 28
2.2 Pengendalian Kualitas ... 30
2.3 Pengendalian Proses Statistik / Statistical Process Control (SPC) 2.3.1 Pengertian Statistical Process Control (SPC) ... 31
2.3.2 Variasi Dalam Konteks SPC ... 32
ix 2.3.4 Tujuh Alat Pengendalian Kualitas
2.3.4.1 Lembar Periksa ( Check Sheet ) ... 34
2.3.4.2 Diagram Pareto ... 38
2.3.4.3 Diagram Sebab Akibat ( Cause and Effect Diagram ) ... 42
2.3.4.4 Histogram ... 45
2.3.4.5 Diagram Tebar ( Scatter Diagram ) ... 48
2.3.4.6 Run Chart ... 52
2.3.4.7 Peta Kontrol ( Control Chart ) ... 53
2.4 Kapabilitas Proses ... 59
2.5 Design of Experiment ( DOE ) 2.5.1 Tujuan Design of Experiment (DOE) ... 63
2.5.2 Prinsip Dasar Design of Experiment (DOE) ... 64
2.5.3 Istilah Dalam Design of Experiment (DOE) ... 69
2.6 Factorial Experiment 2.6.1 2k Factorial Design ... 72
2.6.2 Analysis Of Variance ( ANOVA ) ... 75
2.6.3 Proses Permesinan ... 78
2.6.4 Analisis Regresi ... 82
x BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Pelaksanaan ... 88
3.2 Tahapan ... 88
3.3 Kerangka Berpikir Penelitian ... 92
3.4 Metode Pengumpulan Data ... 93
3.5 Metode Analisis Data ... 94
BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Sampel 4.1.1 Pengambilan dan Pemilihan Data Sampel ... 96
4.1.2 Pemilihan Data Variabel Input dan Variabel Respon ... 97
4.1.3 Data Sampel ... 98
4.2 Pengendalian Variabel dengan Peta Kontrol ... 101
4.2.1 Peta Kontrol x dan R untuk Data Kecepatan Mesin ... 102
4.2.2 Analisa Peta Kontrol x dan R untuk Data Kecepatan Mesin ... 106
4.2.3 Peta Kontrol x dan R untuk Data Suhu Mesin ... 107
4.2.4 Analisa Peta Kontrol x dan R untuk Data Suhu Mesin ... 110
4.2.5 Peta Kontrol x dan R untuk Data Nilai Bursting Strength Produk ... 111
xi
4.3 Kapabilitas Proses ... 115
4.3.1 Pengukuran Kapabilitas Proses untuk Data Kecepatan Mesin ... 115
4.3.2 Analisa Kapabilitas Proses untuk Data Kecepatan Mesin ... 119
4.3.3 Pengukuran Kapabilitas Proses untuk Data Suhu Mesin ... 120
4.3.4 Analisa Kapabilitas Proses untuk Data Suhu Mesin ... 122
4.3.5 Pengukuran Kapabilitas Proses untuk Data Nilai Bursting Strength ... 123
4.3.6 Analisa Kapabilitas Proses untuk Data Nilai Bursting Strength ... 125
4.4 Diagram Sebab Akibat ... 126
4.4.1 Diagram Sebab Akibat dari Kecepatan Mesin ... 128
4.4.2 Analisa Diagram Sebab Akibat dari Kecepatan Mesin ... 128
4.4.3 Diagram Sebab Akibat dari Suhu Mesin ... 130
4.4.4 Analisa Diagram Sebab Akibat dari Suhu Mesin ... 130
4.4.5 Diagram Sebab Akibat dari Nilai Bursting Strength ... 132
4.4.6 Analisa Diagram Sebab Akibat dari Nilai Bursting Strength ... 132
4.5 Diagram Pareto ... 134
4.5.1 Diagram Pareto Kecepatan Mesin ... 136
4.5.2 Analisa Diagram Pareto Kecepatan Mesin ... 136
4.5.3 Diagram Pareto Suhu Mesin ... 137
4.5.4 Analisa Diagram Pareto Suhu Mesin ... 137
4.5.5 Diagram Pareto Nilai Bursting Strength ... 138
xii 4.6 Factorial Design
4.6.1 Penentuan Nilai Level Tiap Faktor ... 139
4.6.2 Pengacakan Urutan Percobaan ... 139
4.6.3 Pelaksanaan Percobaan ... 144
4.6.4 Uji Anova ... 144
4.6.5 Analisa Uji Anova ... 151
4.6.6 Diagram Pareto Faktor yang Berpengaruh ... 152
4.6.7 Analisa Diagram Pareto Faktor yang Berpengaruh ... 152
4.6.8 Main Effects Plot, Interaction Plot, Cube Plot ... 153
4.6.9 Analisa Main Effects Plot, Interaction Plot, Cube Plot ... 155
4.7 Analisa Regresi 4.7.1 Pembuatan Persamaan Regresi ... 157
4.7.2 Analisa Persamaan Regresi ... 163
4.8 Uji Kenormalan Distribusi Residual 4.8.1 Perhitungan Data Residual ... 163
4.8.2 Analisa Data Residual ... 168
4.9 Countur Plot & Response Variable 4.9.1 Grafik Countur Plot & Response Variable ... 168
xiii BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ... 175
5.2 Saran ... 176
DAFTAR PUSTAKA ... 178
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ... 179
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Contoh Lembar Periksa Data Variabel ... 37
Tabel 2.2 Contoh Lembar Periksa Data Atribut ... 38
Tabel 2.3 Tabel Pedoman Penentuan Kelas Interval ... 46
Tabel 2.4 Contoh Pengacakan Urutan Percobaan dengan Minitab ... 74
Tabel 2.5 Contoh Replikasi Hasil Percobaan ... 74
Tabel 2.6 Contoh Hasil Percobaan ... 75
Tabel 2.7 Tabel Anova ... 78
Tabel 4.1 Tabel Data Sampel ... 98
Tabel 4.2 Data Perhitungan Peta Kontrol x dan R Data Kecepatan Mesin ... 102
Tabel 4.3 Tabel Data Perhitungan Peta Kontrol x dan R Data Suhu Mesin ... 107
Tabel 4.4 Tabel Perhitungan Peta Kontrol x dan R Data Nilai Bursting Strength Produk ... 111
Tabel 4.5 Tabel Level Faktor yang Berpengaruh ... 139
Tabel 4.6 Pengacakan Urutan Percobaan dengan Minitab ... 143
Tabel 4.7 Hasil Percobaan ... 144
Tabel 4.8 Replikasi Hasil Percobaan ... 145
Tabel 4.9 Anova Signifikansi Faktor Input Percobaan ... 147
Tabel 4.10 Perhitungan Fitted Value dan Residual Model Regresi ... 165
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Contoh Sheet atau Karton Box ... 11
Gambar 1.2 Flow Chart proses produksi karton box ... 21
Gambar 2.1 Percobaan faktorial 2 ... 72 k Gambar 2.2 Flow Chart proses pembuatan karton box dengan mesin corrugator 81
Gambar 2.3 Contoh Surface Plot ... 85
Gambar 2.4 Contoh Contour Plot ... 86
Gambar 3.1 Flow Chart dari Penelitian yang Akan Dilakukan ... 91
Gambar 4.1 Menu Pilihan Peta Kontrol Xbar-R (Minitab) ... 105
Gambar 4.2 Menu Pilihan Options Peta Kontrol Xbar-R (Minitab) ... 105
Gambar 4.3 Menu Pilihan Capability Analysis (Normal) pada Minitab ... 117
Gambar 4.4 Menu Options pada Capability Analysis (Normal) ... 118
Gambar 4.5 Gambar Kapabilitas Proses dari Kecepatan Mesin ... 119
Gambar 4.6 Gambar Kapabilitas Proses dari Suhu Mesin ... 122
Gambar 4.7 Gambar Kapabilitas Proses dari Nilai Bursting Strength ... 125
Gambar 4.8 Tampilan Diagram Sebab Akibat Microsoft Visio ... 127
Gambar 4.9 Tampilan Menu Pareto Chart pada Minitab ... 135
Gambar 4.10 Menu Create Factorial Design (Minitab) ... 140
xvi
Gambar 4.12 Menu Designs pada Factorial Designs (Minitab) ... 141
Gambar 4.13 Menu Factors pada Factorial Designs (Minitab) ... 142
Gambar 4.14 Worksheet hasil Factorial Designs (Minitab) ... 142
Gambar 4.15 Menu Analyze Factorial Design ... 148
Gambar 4.16 Menu Terms pada Analyze Factorial Design (Minitab) ... 148
Gambar 4.17 Menu Graphs pada Analyze Factorial Design (Minitab) ... 149
Gambar 4.18 Main Effects Plot ... 153
Gambar 4.19 Interaction Plot ... 154
Gambar 4.20 Cube Plot ... 154
Gambar 4.21 Menu Analyze Response Surface Design (Minitab) ... 159
Gambar 4.22 Menu Terms pada Analyze Response Surface Design (Minitab) .... 160
Gambar 4.23 Menu Graphs pada Analyze Response Surface Design (Minitab) .. 161
Gambar 4.24 Normal Probability Plot of Residuals ... 167
Gambar 4.25 Residuals Versus The Order of The Data ... 167
Gambar 4.26 Menu Contour/Surface (Wireframe) Plots ... 169
Gambar 4.27 Menu Settingan Contour Plot (Minitab) ... 169
Gambar 4.28 Menu Options pada Contour Plot ... 170
Gambar 4.29 Menu Settingan pada Surface Plot (Minitab) ... 170
Gambar 4.30 Menu Wireframe pada Surface Plot (Minitab) ... 171
Gambar 4.31 Menu Options pada Surface Plot (Minitab) ... 171
Gambar 4.32 Contour Plot ... 172
xvii
DAFTAR GRAFIK
Grafik 2.1 Contoh Run Chart ... 53
Grafik 2.2 Contoh Peta Kontrol ... 58
Grafik 4.1 Peta Kontrol x dan R untuk Data Kecepatan Mesin ... 106
Grafik 4.2 Peta Kontrol x dan R untuk Data Suhu Mesin ... 110
xviii
DAFTAR DIAGRAM
Diagram 1.1 Diagram Sebab Akibat Produk Karton Box ... 41
Diagram 2.1 Contoh Diagram Pareto ... 41
Diagram 2.2 Contoh Diagram Sebab Akibat ... 45
Diagram 2.3 Contoh Histogram ... 48
Diagram 2.4 Diagram Tebar Dua Variabel yang Berkorelasi Positif ... 50
Diagram 2.5 Diagram Tebar Dua Variabel yang Berkorelasi Negatif ... 51
Diagram 2.6 Diagram Tebar Dua Variabel yang Tidak Berkorelasi ... 51
Diagram 4.1 Diagram Sebab Akibat dari Kecepatan Mesin ... 128
Diagram 4.2 Diagram Sebab Akibat dari Suhu Mesin ... 130
Diagram 4.3 Diagram Sebab Akibat dari Nilai Bursting Strength ... 132
Diagram 4.4 Diagram Pareto Kecepatan Mesin ... 136
Diagram 4.5 Diagram Pareto Suhu Mesin ... 137
Diagram 4.6 Diagram Pareto Nilai Bursting Strength ... 138
xix
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A
Lampiran A-1. Tabel Faktor Untuk Menghitung Batas Kendali Peta Variabel .... 181
Lampiran A-2. Tabel Distribusi F ... 182
LAMPIRAN B Lampiran B-1. Mesin Corrugator ... 184
Lampiran B-2. Gudang Kertas... 184
Lampiran B-3. Mesin Numerical Control ( NC ) ... 185
Lampiran B-4. Gudang Sheet ... 185
Lampiran B-5. Bursting Strength Tester ... 186
LAMPIRAN C Lampiran C-1. Struktur Organisasi Perusahaan ... 188
Lampiran C-2. Layout Lantai Produksi Bawah ... 189
Lampiran C-3. Layout Lantai Produksi Atas ... 190
Lampiran C-4. Keterangan Layout Lantai Produksi ... 191
Lampiran C-5. Surat Keterangan Perusahaan ... 194
