Perbaikan Kualitas Pada Proses Produksi BJTP
24 S-08 Di PT. I dengan Penerapan Metode
FMEA
(Failure Mode and Eeffect Analysis)
dan
Metode Taguchi
Rina Fitriana(1), Muhammad Alfianto(2)
(1), (2)
Laboratorium Rekayasa Kualitas
Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Trisakti Jl. Kyai Tapa No.1 Grogol Jakarta 11440
(1)
ABSTRAK
PT. I adalah perusahaan yang bergerak di bidang produksi baja beton. Permasalahan yang dimiliki oleh perusahaan ini adalah tingginya persentase cacat yang dihasilokan dari proses produksi. Persentase cacat tertinggi pada produk BJTP 24 S-08 dengan jenis kecacatan Underfill dengan nilai sebesar 5,59%. Untuk mengurangi tingginya persentase tersebut, dilakukannya indetifkasi permasalahan dengan menggunakan tools dan juga metode FMEA. Pada tahap pertama identifikasi data – data apakah masuk dalam batas kendali dengan menggunakan peta kendali atribut. Identifikasi selanjutnya adalah membuat diagram pareto dengan hasil kecacatan tertinggi ada pada underfill. Dengan hasil ini identifikasi FMEA dilakukan untuk mengetahui proses operasi yang paling menyebabkan kecacatan tersebut terjadi. Hasilnya adalah kecacatan terjadi pada proses rolling finishing stand 14 dengan nilai RPN tertinggi sebesar 240 dengan penyebab kegagalan adalah setting mesin tidak optimal. Upaya penanggulangannya adalah mencari setting mesin optimal. Untuk mencari setting mesin optimal digunakan metode taguchi. Pada metode taguchi terdapat variabel respon dan variabel faktor. Varibel faktornya adalah Line Speed, Diameter Roll, dan H section. Masing - masing faktor memiliki 3 level parameter. Level ini menunjukan angka setting mesin yang berbeda dari setting mesin biasa yang dilakukan. Setelah dilakukan didapat bahwa setting mesin optimal untuk Line Speed sebesar 4,3m/s , diameter Roll sebesar 590mm, dan H Section sebesar 10mm.
Kata kunci— FMEA(Failure Mode Effect Analysis), RPN(Risk Prioroty Number),
Taguchi
I. PENDAHULUAN
Munculnya persaingan dalam dunia perindustrian dipengaruhi oleh permintaan konsumen yang semakin tinggi, dan keinginan konsumen yang ingin mendapatkan produk dan jasa dengan kualitas baik dan harga yang ekonomis. Berdasarkan berbagai aspek yang menjadi kualitas suatu perusahaan, yang terpenting adalah mampu menghasilkan suatu produk dengan kualitas yang baik, karena hal tersebut berhubungan langsung dengan konsumen. Kualitas produk yang baik tidak terlepas dari proses produksi yang dilakukan, oleh karena itu untuk meningkatkan kualitas produk perusahaan harus memperhatikan apakah proses produksi sudah berjalan dengan baik. Kualitas dari produk itu sendiri adalah kesesuaian kriteria dari produk yang diinginkan konsumen. Oleh karena itu, perusahaan harus selalu mengontrol jalannya proses produksi agar meminimalisir faktor-faktor penyebab terjadinya kecacatan yang tidak sesuai dengan keinginan kunsumen.
Permasalahan yang terjadi perusahaan saat ini adalah tingginya persentase cacat yang menghambat proses produksi. Hal tersebut menimbulkan banyak kerugian yang dialami oleh perusahaaan, diantaranya biaya produksi yang semakin besar. Berdasarkan data historis pada bulan Agustus – oktober 2016, didapat hasil sebagai berikut :
Gambar 1 Persentase Cacat Produk pada Bulan Agustus – Oktober 2016
Berdasarkan gambar 1 diatas, didapat produk dengan persentase cacat tertinggi adalah untuk produk BJTP 24 S-08 sebesar 5,59% dari rata – rata 3 bulan. Maka, produk yang diamati dal am penelitian ini adalah BJTP 24 S-08. Cacat yang terdapat pada produk adalah cacat atribut dengan jenis kecacatan yang disebabkan oleh berbagai faktor. Oleh karena itu, perlu melakukan perbaikan dengan menggunakan metode FMEA untuk mengidentifikasi proses produksi yang paling menyebabkan.
Tujuan dari penelitian ini untuk mengurangi tingkat kecacatan pada produk BJTP 24 S-08. Berikut adalah tahapan dalam tujuan penelitian :
1. Menganalisa proses yang paling berpotensi menjadi penyebab utama kecacatan yang
terjadi pada produk BJTP 24 S-08 dengan menggunakan metode FMEA (Failure Mode
and Effect Analysis).
2. Memberikan usulan perbaikan untuk mengurangi persentase cacat produk BJTP 24 S-08.
Kualitas sangat penting untuk suatu produk atau jasa. Definisi kualitas terbagi menjadi 2, yaitu definisi secara tradisional dan definisi modern (Montgomery (2009). Menurut Heizer & Barry (2005:268), peta kendali didefinisikan sebagai bagan kendali adalah gambaran grafik data sejalan dengan waktu yang menunjukkan batas atas dan bawah proses yang ingin kita kendalikan. FMEA merupakan salah satu program peningkatan dan pengendalian kualitas yang dapat mencegah terjadi kegagalan dalam suatu produk atau proses. FMEA adalah sekumpulan petunjuk,
sebuah proses, dan form untuk mengidentifikasi dan mendahulukan masalah-masalah potensial
atau kegagalan (Pande, 2002). Kegagalan dikelompokkan berdasarkan dampak yang diberikan terhadap kesuksesan suatu misi dari sebuah sistem.(Yohanes, 2015). Metode Taguchi merupakan metode perancangan yang berprinsip pada perbaikan mutu dengan memperkecil akibat dari variasi tanpa menghilangkan penyebabnya.(Wahjudi, 2000) Hal ini dapat diperoleh melalui optimasi produk dan perancangan proses untuk membuat unjuk kerja / performance kebal terhadap berbagai penyebab variasi suatu proses yang disebut perancangan parameter. Penelitian
mengenai Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) dan data mining decision tree telah
dilakukan untuk produk silinder komponen (Rina et all,2014)
II. METODOLOGI PENELITIAN
Pada penelitian di PT. I diawali dengan melakukan wawancara kepada Kepala Divisi Pengendalian Kualitas di area tersebut. Kemudian dilakukan proses pengumpulan data historis yang mendukung penelitian yang akan dilakukan. Data tersebut merupakan data kecacatan terbanyak yang akan diteliti. Pengamatan langsung di lini produksi dilakukan untuk meneliti permasalahan yang sering terjadi pada lini tersebut. Pada penelitian pendahuluan setelah
melakukan wawancara dan melihat langsung di lini rolling mill yang sering mengalami kecacatan
yaitu produk BJTP 24 S-08. Dengan metode FMEA yang akan digunakan dalam menyelesaikan
permasalahan. Pengolahan data yang dilakukan yaitu menggunakan metode Failure Mode and
Effect Analysis (FMEA). Lalu di lakukan analisa terhadap data tersebut dan memberikan usulan 0
0.1 0
2000
BJTP 24 S-08BJTP 24 S-10BJTP 24 S-12BJTS 24 S-08BJTS 24 S-10BJTS 24 S-12
PERSENTASE CACAT PRODUK
BULAN AGUSTUS - OKTOBER
2016
III. HASIL DAN ANALISA
A. Diagram SIPOC ( Supplier-Input-Process-Output-Customer )
Diagram SIPOC adalah salah satu tools yang digunakan untuk memberikan gambaran yang
jelas mengenai pengaruh dari proses terhadap pelayanan konsumen. Hasil akhir dari Diagram
SIPOC ini adalah sebuah ―template‖ untuk menentukan proses sebelum memulai untuk
memetakan, mengukur, dan meningkatkan proses tersebut. Berikut adalah gambar diagram SIPOC :
Tabel 1 Diagram SIPOC
B. FMEA ( Failure Mode And Effect Analysis )
Pada tahap ini dilakukan dari hasil pareto dan FMEA yang digunakan adalah FMEA proses. Berikut adalah tabel FMEA :
Tabel 2 FMEA (Failure Mode And Effect Analysis)
Hasil dari tabel FMEA menunjukan bahwa proses operasi yang dilakukan mempunyai
penyebab kegagalannya masing – masing. Nilai RPN yang tertinggi didapat pada proses rolling
stand finishing 13 – 18 terjadi pada stand 14 sebesar 240.
Supplier Input Process Output Customer
Perusahaan Asing billet Incoming Material billet Gudang Bahan Baku
Gudang Bahan Baku billet Inspeksi billet Gudang Bahan Baku
Gudang Bahan Baku Billet heating Furnace Billet (kondisi Dipanaskan) Pre Heating Zone
Pre Heating Zone Billet Panas Proses Rolling Stand 1-7 Billet ( dibentuk ) Rolling Mill Stand 1-7
Rolling Mill Stand 1-7 Produk Kasar Proses Rolling Stand 8-12 Produk Setengah Jadi Rolling Mill Stand 8-12
Rolling Mill Stand 8-12 Produk Setengah Jadi Proses Rolling Stand 13-18 Produk Jadi Rolling Mill Stand 13-18
Rolling Mill Stand 13-18 Produk Jadi Cutting 1 Produk Jadi (24m) Cutting 1
Cutting 1 Produk Jadi (24m) Pendinginan Produk Jadi (24m) Cooling Bed Machine
Cooling Bed Machine Produk Jadi (24m) Cutting 2 Produk Jadi (12m) Cutting 2
Cutting 2 Produk Jadi (12m) Proses Packaging Produk Jadi (12m) Bundle Tying Machine
Bundle Tying Machine Produk Jadi (12m) Proses Pengiriman Produk
Jadi Produk Jadi (12m) Gudang Barang jadi
Heating Billet
Rolling Produk ditarik dari proses
produksi dan dijadikan Scrap Mesin : Rolling Mill stand 1-12
Pembentukan awal dan
intermediate
Rolling Setting mesin rolling pada
stand 14 tidak tepat
Mendapatkan pengaturan
mesin stand 14 yang optimal Mesin : Rolling Mill stand
13-18
Finishing
Cutting
Mesin : Cutting
Pemotongan produk per-24 m dan 12 m
Operator tidak tepat dalam mengatur waktu pemanasan dalam heating furnace
Membuat tabel petunjuk pengaturan suhu di Heating
Furnace
Dimensi depan membesar karena terdapat crack di
bahan baku(billet)
Melakukan pengecekan dengan sampel yang lebih banyak pada saat bahan baku
datang
1 8 3 2 48
Penyebab dari kegagalan proses
Suhu bahan baku tidak sesuai dengan standar
yang ditetapkan perusahaan (1100±50 C)
3
Miss roll
Bahan baku yang tidak dapat masuk ke dalam rolling mill
pada stand selanjutnya sehingga produksi diberhentikan
sementara
No. Jenis proses Jenis kegagalan pada proses
Efek yang ditimbulkan dari kegagalan proses
2
Bahan baku tidak dapat diroll Mesin : Heating Furnace
8 5 6 240 Upaya penanggulangan yang
dilakukan
8 2 7 112
Memperketat pengawasan terhadap operator dan
mengatur ulang jarak
Memberikan check sheet
untuk melakukan pengecekan sebelum mulai
proses produksi Operator tidak teliti
mengatur jarak antar roll
dan letak roller entry guide
Produk tidak sesuai ukuran yang diinginkan yaitu 8mm Produk mengalami
underfill atau overfill
4 2 1 8 RPN D O S 4
Panjang produk tidak sesuai standar yang ditetapkan perusahaan
Standar produk tidak terpenuhi dan dilakukan perbaikan
Operator tidak teliti dalam melakukan pemotongan
C. Taguchi
1) Melakukan Eksperimen
Hasil dari FMEA diperlukan metode Taguchi untuk mendapatkan setting mesin optimal. Eksperimen dengan metode Taguchi dilakukan dengan bantuan Kepala Bagian Pengendalian
Kualitas dan produksi untuk mendapatkan setting yang optimal. Variabel tak bebas yang
ditetapkan dalam perhitungan taguchi adalah cacat underfill yang didapat dari hasil diagram
pareto, sedangkan variable responnya adalah Line speed, diameter roll dan H section. Berikut
tabel :
Tabel 3. Nilai Level Variabel Setting Mesin
Pada penelitian ini dengan derajat bebas enam maka angka terdekat untuk jumlah eksperimen yang dilakukan adalah sembilan atau OA L9. Berikut adalah tabel eksperimen dengan menggunakan OA L9. Berikut Data eksperimennya :
2) Perhitungan dan Analisa Hasil Eksperimen
Untuk SNR dipilih smaller the better karena jenis karakteristik mutu untuk cacat adalah
semakin kecil semakin baik. Berikut adalah perhitungannya : Rata – rata = ȳ = ȳ = = 3 (1) Standar deviasi = = = = 0,0082 (2) SNR = ŋ = ŋ = ŋ = 33,73092 (3) Hasil dari perhitungan ini dilampirkan di tabel berikut ini, yaitu :
Tabel 4. Tabel Mean, Standar Deviasi, dan S/N Ratio
Perhitungan efek untuk mean adalah sebagai berikut : rata-rata respon untuk Line Speed 1 :
Line Speed 1 bar = (0,0181+0,0204+0,0181)/3 = 0,0189 (10)
Efek faktor Line Speed = rata-rata respon terbesar – rata-rata respon terkecil
= 0,0325-0,0289 = 0,0136 (11)
Dari efek tiap-tiap faktor dapat dilihat urutan pengaruh dari faktor - faktor yang berpengaruh
4,3 520 10 4,7 550 11 5,3 590 12 2 3 FAKTOR LEVEL 1
Line Speed Diameter Roll H Section
Hasil 1 Hasil 2 1 7 3 1 3 0,0182 0,0227 0,020455 0,0032 33,73092 2 2 1 2 2 0,0136 0,0227 0,018182 0,0064 34,54396 3 6 2 3 1 0,0409 0,0364 0,038636 0,0032 28,24507 4 5 2 2 3 0,0273 0,0364 0,031818 0,0064 29,85875 5 3 1 3 3 0,0227 0,0182 0,020455 0,0032 33,73092 6 4 2 1 2 0,0227 0,0273 0,025 0,0032 32,00546 7 9 3 3 2 0,0364 0,0455 0,040909 0,0064 27,71032 8 8 3 2 1 0,0409 0,0318 0,036364 0,0064 28,71932 9 1 1 1 1 0,0227 0,0136 0,018182 0,0064 34,54396 Rata-rata hasil STDV SNR Line Speed Diameter Roll H Section
Urutan Eksperimen Random
VARIABEL TAK BEBAS Jumlah Proporsi Cacat Underfill dari 220 produk
Rata-rata respon untuk Line Speed 1 :
Line Speed 1 bar= (34,54+33,73+34,54)/3 = 34,27 (12)
Efek untuk faktor Line Speed :
Efek faktor Line Speed = respon terbesar –respon terkecil
= 34,272-30,036 = 4,2365 (13)
Tabel 5. Perhitungan Efek Mean & S/N Ratio
Dari hasil perhitungan terlihat bahwa level 1 pada faktor A, level 1 pada faktor B, dan level 3 pada faktor C memberikan nilai rata - rata paling kecil, berarti bahwa ketiga hasil tersebut memberikan pengaruh terhadap kecacatan produk paling kecil. Untuk melihat efek utama yang
memberikan efek kecacatan paling kecil adalah Grafik Main Effects for Mean & S/N Ratio.
Selain analisa efek mean dan S/N Ratio, hasil eksperimen juga dianalisa dengan analisa varian
(ANOVA) untuk mengetahui pengaruh faktor yang diteliti terhadap banyaknya produk yamg mengalami cacat Underfill. Tabel ANOVA adalah sebagai berikut:
Tabel 6. Hasil Analisa Varian
Dari tabel 6 terlihat bahwa semua faktor yang dipilih secara signifikan memberikan pengaruh
terhadap cacat underfill pada produk. dengan nilai Fhitung > Ftabel, dimana F-tabel memiliki
nilai sebesar 3,98 dengan α = 5% (2,11).
IV. PENUTUP
1. Hasil analisa dari FMEA menunjukan proses yang paling berpengaruh menyebabkan
kecacatan underfill pada produk adalah proses rolling finishing stand 14 dengan nilai RPN
tertinggi yaitu sebesar 240 dengan penyebab permasalahannya adalah setting mesin yang belum optimal. Usulan penanggulangannya adalah menentukan setting mesin optimal dan menggunakan
2. Usulan perbaikan yang diberikan untuk mengurangi persentase cacat produk berdasarkan
FMEA dilakukan pengolahan dengan metode Taguchi menggunakan 3 faktor yaitu Line Speed, Diameter Roll dan H Section dengan 3 level pada masing-masing faktor. Ketiga faktor tersebut dinotasikan dengan huruf A, B dan C. Hasil dari taguchi menunjukan bahwa faktor
efek mean dan faktor efek S/N Ratio memiliki hasil yang sama. Hasil tersebut adalah faktor a
dengan level 1 yang terbaik, faktor b level 1, dan faktor c level 3 yang menunjukan line speed dengan nilai 4,3m/s, Diameter roll sebesar 520mm, dan H section sebesar 12mm.
A B C
Line Speed Diameter Roll H Section
Level 1 0,018939394 0,021212121 0,031060606
Level 2 0,031818182 0,028787879 0,028030303
Level 3 0,032575758 0,033333333 0,024242424
Efek 0,013636364 0,012121212 0,006818182
Rank 1 2 3
Optimum Line Speed 1 Diameter Roll 1 H section 3
A B C
Line Speed Diameter Roll H Section
Level 1 34,27294794 33,42677821 30,502786
Level 2 30,03642745 31,04067934 31,41991157
Level 3 30,05351672 29,89543455 32,44019453
Efek 4,236520488 3,531343661 1,937408527
Rank 1 2 3
Optimum Line Speed 1 Diameter Roll 1 H Section 3
Source Of Variation Sum Of Square Degree Of Freedom Mean
Square F Hitung F Tabel
A 0,0007 2 0,00035 12,4154 3,98
B 0,0004 2 0,00022 7,92647 3,98
C 0,0005 2 0,00024 8,2796 3,98
Error 0,0003 11 0,00003
DAFTAR PUSTAKA
Heizer, J., & Render, B., 2005, Operation Management, ed. Prentice Hall, New Jersey.
Montgomery, C., Douglas, 2009, Statistical Quality Control (6th ed). Asia : John Wiley & Sons (Asia) Pte. Ltd.
Pande, P.S., dkk., 2002, The Six Sigma Way, Edisi 1, Yogyakarta : Andi.
Rina,.F., Johnson, S., Sitta, S., 2014, ”Implementation Six Sigma And Data Mining To Improve Die Casting Production Process at PT. AB”, Proceeding 7th International Seminar on Industrial Engineering and Management.
Wahjudi, D., & Alimin, R., 2000, ―Rekayasa Mutu Besi Beton dengan Metode Taguchi”, Jurnal Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen Petra. http://puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/
Yohanes, A., 2015, ―Setting Parameter Mesin Ring Spinning Untuk Meningkatkan Kekuatan Tarik Benang PE 30/1 Dengan Menggunaka Metode Taguchi”, Jurnal Dinamika Teknik. https://www.unisbank.ac.id/ojs/index.php/ft2/article
Perbaikan Kualitas Pada Proses Produksi BJTP 24 S-08 Di PT. I Dengan Penerapan Metode FMEA (Failure Mode and Eeffect Analysis) dan Metode Taguchi
A
Analisa Kecacatan Menggunakan Diagram Pareto dan Ishikawa
Analisa Potensi Kegagalan Tertinggi pada proses dengan menggunakan
FMEA
Menentukan Nilai Severity, Occurance, dan Detactibility
Menentukan Nilai RPN
Usulan Perbaikan Kualitas dengan mengoptimalkan setting mesin menggunakan Metode Taguchi
Uji Anova Faktor Berpengaruh
Implementasi Usulan Perbaikan
Selesai
Analisa Kecacatan Menggunakan Diagram Pareto dan Ishikawa
Analisa Potensi Kegagalan Tertinggi pada proses dengan menggunakan
FMEA
Menentukan Nilai Severity, Occurance, dan Detactibility
Menentukan Nilai RPN
Usulan Perbaikan Kualitas dengan mengoptimalkan setting mesin menggunakan Metode Taguchi
Uji Anova Faktor Berpengaruh
Implementasi Usulan Perbaikan
Selesai
Lampiran 1 Flowchart Metodologi Pengolahan Data
Mulai
Data Produksi & Jumlah Kecacatan Produk BJTP 24 S-08
Identifikasi Proses Produksi Produk BJTP 24 S-08
Identifikasi CTQ ( Critical To Quality )
Identifikasi VOC ( Voice Of Customer )
Diagram SIPOC
Indetifikasi Cacat Dominan
Perhitungan Peta Kendali C Perhitungan Peta Kendali P
Apakah data berada pada batas
kendali ?
Apakah data berada pada batas
kendali ? Revisi Revisi A Tidak Tidak Ya Ya
