PENGGUNAAN FUZZY FAILURE MODE AND EFFECT
ANALYSIS (FUZZY FMEA) DALAM MENGIDENTIFIKASI
RESIKO KEGAGALAN PADA PROSES PRODUKSI DI
PT. MAHOGANY LESTARI
TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh:
JEFRY DARMA M. NAPITUPULU
NIM. 060403039
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
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas penyertaan-Nya sehingga penulis dapat melakukan penelitian dan menyelesaikan tugas sarjana ini. Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat akademis yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa untuk menyelesaikan studi di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Tugas sarjana ini berjudul “Penggunaan Fuzzy Failure Mode and Effect Analysis (Fuzzy FMEA) Dalam Mengidentifikasi Resiko Kegagalan Pada Proses Produksi di PT. Mahogany Lestari”. Tugas sarjana ini disusun berdasarkan sumber literatur mengenai pengendalian kualitas dalam proses produksi agar dihasilkan suatu prioritas rencana perbaikan suatu kegagalan proses produksi di PT. Mahogany Lestari.
Penulis berusaha memberikan yang terbaik dalam mengerjakan tugas sarjana ini, namun penulis menyadari bahwa tugas sarjana ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kebaikan tugas sarjana ini. Semoga tugas sarjana ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Desember 2010 Penulis
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. Rosnani Ginting, MT., selaku Ketua Departemen Teknik Industri USU dan juga selaku Dosen Pembimbing II Penulis dalam penyelesaian tugas sarjana ini, yang selalu memberikan perhatian dan juga memberikan bimbingan akademis kepada Penulis dalam menyelesaikan laporan tugas sarjana ini.
2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT., selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri USU.
3. Bapak Ir. Sugih Arto Pujangkoro, MM. dan Bapak Aulia Ishak, ST., MT., selaku Koordinator Tugas Sarjana di Departemen Teknik Industri USU. 4. Bapak Prof. Dr. Ir. Sukaria Sinulingga, M.Eng., selaku Koordinator Bidang
Rekayasa Sistem Manufaktur, yang telah membimbing Penulis selama pengerjaan Pra-proposal tugas sarjana.
5. Bapak Ir. Abdul Jabbar M. Rambe, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing I Penulis dalam penyelesaian tugas sarjana ini, yang telah menyediakan waktu untuk dapat memberikan bimbingan akademis kepada Penulis dalam menyelesaikan laporan tugas sarjana ini.
6. Bapak Pimpinan PT. Mahogany Lestari yang telah memberikan izin bagi Penulis untuk melakukan riset tugas sarjana di perusahaan.
7. Bapak Ismail, selaku Kepala Bagian Personalia di PT. Mahogany Lestari yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan kepada Penulis selama melakukan penelitian di perusahaan.
8. Bapak Sugihartono, selaku Kepala Bagian Perencanaan dan Produksi PT. Mahogany Lestari yang telah meluangkan waktu dan memberikan bimbingan kepada Penulis selama melakukan penelitian di bagian lantai produksi.
9. Orangtua Penulis (Mama Ny. Ir. L. Maringan Napitupulu - A. D. Siahaan) serta abang-abang dan kakak Penulis (Franky Napitupulu, SE, Irene Napitupulu, SH, dan Aldo Napitupulu, S.Kom) yang selalu memberikan semangat, bantuan serta doa kepada Penulis hingga saat ini.
10. Bapak Ikhsan Siregar, ST, M.Eng selaku Kepala Laboratorium Sistem Produksi dan Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT selaku Staf dosen di Laboratorium Sistem Produksi di Departemen Teknik Industri USU, yang telah memberikan semangat kepada Penulis selama pengerjaan tugas sarjana ini.
11. Bapak Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE., Bapak Ir. Parsaoran Parapat, M.Si., dan Bapak Ikhsan Siregar, ST, M.Eng selaku Tim Pembanding pada Seminar Tugas Sarjana yang telah memberikan masukan untuk penyempurnaan laporan tugas sarjana ini.
12. Dosen dan pegawai di Departemen Teknik Industri USU, yang telah memberikan bantuan serta dukungan kepada Penulis.
13. Rekan-rekan seperjuangan bersama dengan penulis di PT. Mahogany Lestari yakni Ronald dan Dian serta Andy CW, Dendi dan Bebby yang menjadi
tempat bertukar pikiran/diskusi dengan Penulis selama melakukan penelitian di perusahaan.
14. Rekan kerja Penulis yang juga sebagai asisten di Laboratorium Sistem Produksi di Departemen Teknik Industri USU (Arif, Indra, Dendi, Silvia, Riski, Dian serta Afandy) dan adik-adik asisten (Aulia, Suhartono, Susanto, Gudiman, Yessi, Puput, Rahma seta Winny) yang telah memberikan semangat kepada Penulis dalam pengerjaan tugas sarjana ini.
15. Seluruh rekan-rekan TI’06 (Yansen, Tomo, Mastora, Fanesha, Yansen Siswanto, Stefani, Ruth, Indri, Delfandi, Iman Risky, Astri, Andi Veriko, Julius, Christina, Varia, Novrizal, Eddy Setiawan dan lainnya) yang telah membantu serta memberikan semangat kepada Penulis.
16. Mahasiswa/i di Departemen Teknik Industri USU yang secara langsung maupun tidak langsung memberikan semangat kepada Penulis untuk menyelesaikan laporan ini.
Akhirnya, kiranya Tuhan Yang Maha Kuasa yang mengaruniakan berkat-Nya dalam perjalanan hidup Bapak, Ibu dan saudara sekalian.
Medan, Desember 2010 Penulis,
DAFTAR ISI
BAB HALAMAN
LEMBAR JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
UCAPAN TERIMA KASIH ... v
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR GAMBAR ... xvii
DAFTAR LAMPIRAN ... xx
ABSTRAK ... xxi
I. PENDAHULUAN ... I-1 1.1. Latar Belakang Masalah ... I-1 1.2. Rumusan Masalah ... I-3 1.3. Tujuan Penelitian ... I-4 1.4. Batasan dan Asumsi Penelitian ... I-5 1.5. Manfaat Penelitian ... I-6 1.6. SistematikaPenulisan Tugas Akhir ... I-7
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-3 2.4. Daerah Pemasaran ... II-3 2.5. Organisasi dan Manajemen ... II-3 2.5.1. Struktur Organisasi ... II-3 2.5.2. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab ... II-4 2.5.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja ... II-12 2.5.4. Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya ... II-14 2.6. Proses Produksi ... II-16 2.6.1. Standar Mutu Bahan/ Produk ... II-16 2.6.2. Bahan yang Digunakan ... II-18 2.6.3. Uraian Proses ... II-19 2.6.4. Mesin dan Peralatan Produksi ... II-26 2.6.4.1. Mesin Produksi ... II-27 2.6.4.2. Peralatan ... II-32
III. LANDASAN TEORI ... III-1 3.1. Konsep Kualitas ... III-1
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
3.2. Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) ... III-3 3.3. Tahapan Pembuatan FMEA Secara Umum ... III-6
3.3.1. Penentuan Mode Kegagalan yang Potensial Pada Setiap
Proses ... III-6 3.3.2. Penentuan Dampak/Efek Kegagalan Potensial ... III-8 3.3.3. Penentuan Nilai Severity (S) ... III-9 3.3.4. Identifikasi Penyebab Potensial dari Kegagalan ... III-10 3.3.5. Penentuan Nilai Occurrence (O) ... III-10 3.3.6. Identifikasi Metode Pengendalian yang Ada ... III-11 3.3.7. Penentuan Nilai Detection ... III-12 3.3.8. Menghitung Nilai RPN (Risk Priority Number) ... III-13 3.3.9. Identifikasi Tindakan yang Direkomendasikan
(RecommendedAction) ... III-14 3.4. Logika Fuzzy ... III-14 3.5. Fuzzy Failure Mode and Effect Analysis ... III-16 3.6. Definisi Sample dan Teknik Sampling ... III-23 3.7. Histogram ... III-26 3.8. Pareto Diagram ... III-27 3.9. Cause and Effect Diagram (Diagram Sebab Akibat) ... III-28 3.10. Penentuan Ukuran Sample ... III-31
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
IV. METODOLOGI PENELITIAN ... IV-1 4.1. Jenis Penelitian ... IV-1 4.2. Lokasi Penelitian ... IV-1 4.3. Kerangka Konseptual Penelitian ... IV-2 4.4. Metodologi Penelitian ... IV-3 4.5. Identifikasi Variabel Penelitian ... IV-5 4.6. Teknik Sampling ... IV-5 4.7. Populasi dan Sample Penelitian ... IV-6 4.7.1. Populasi ... IV-6 4.7.2. Sample ... IV-6 4.8. Sumber Data dan Instrumen Penelitian ... IV-7 4.9. Metode Pengumpulan Data ... IV-8 4.10. Metode Pengolahan Data ... IV-9 4.11. Metode Analisis Pemecahan Masalah ... IV-10
V. PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ... V-1 5.1. Pengumpulan Data ... V-1 5.1.1. Bill of Material Produk ... V-1 5.1.2. Urutan Proses Produksi ... V-2 5.1.3. Stasiun Kerja yang Digunakan ... V-2
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
5.1.4. Jumlah Produksi ... V-5 5.1.5. Hasil Pengamatan ... V-5 5.2. Pengolahan Data ... V-7 5.2.1. Histogram Jenis Kegagalan Proses Produksi ... V-7 5.2.2. Diagram Pareto Jenis Kegagalan Proses Produksi ... V-9 5.2.3. Cause and Effect Diagram Penyebab Kegagalan Proses
Produksi ... V-10 5.2.3.1. Cause and Effect Diagram Kayu (Bahan Baku)
Patah Ataupun Retak ... V-11 5.2.3.2. Cause and Effect Diagram Konstruksi Pintu
Merenggang ... V-14 5.2.4. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) ... V-17
5.2.4.1. Penentuan Jenis Kegagalan yang Potensial Pada
Setiap Proses ... V-17 5.2.4.2. Penentuan Dampak/Efek yang Ditimbulkan Oleh
Kegagalan ... V-17 5.2.4.3. Penentuan Nilai Efek Kegagalan (Severity, S) ... V-18 5.2.4.4. Identifikasi Penyebab Potensial dari Kegagalan ... V-19 5.2.4.5. Penentuan Nilai Peluang Kegagalan (Occurrence,
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
5.2.4.6. Identifikasi Metode Pengendalian Kegagalan ... V-20 5.2.4.7. Penentuan Nilai Deteksi Kegagalan (Detection, D) V-21 5.2.4.8. Menghitung Nilai RPN (Risk Priority Number) ... V-23 5.2.5. FuzzyFailure Mode and Effect Analysis (Fuzzy FMEA) ... V-25
5.2.5.1. Input Nilai Efek Kegagalan, Peluang Kegagalan
dan Deteksi Kegagalan ... V-25 5.2.5.2. Pembentukan Himpunan Fuzzy ... V-25 5.2.5.2.1. Pembentukan Himpunan InputFuzzy .. V-26 5.2.5.2.2. Pembentukan Himpunan OutputFuzzy V-31 5.2.5.3. Aturan Fuzzy ... V-34 5.2.5.4. Aplikasi Fungsi Implikasi, Komposisi Aturan dan
Proses Defuzzifikasi ... V-38 5.2.5.4.1. Perhitungan Nilai FRPN Variabel Input
S = 7, O = 8 dan D = 6 ... V-39 5.2.5.4.2. Perhitungan Nilai FRPN Variabel Input
S = 7, O = 7 dan D = 4 ... V-52 5.2.5.4.3. Perhitungan Nilai FRPN Variabel Input
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
VI. ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ... VI-1 6.1. Analisis Histogram ... VI-1 6.2. Analisis Diagram Pareto ... VI-1 6.3. Analisis Cause and Effect Diagram ... VI-2 6.3.1. Kayu (Bahan Baku) Patah/Retak ... VI-2 6.3.2. Konstruksi Pintu Merenggang ... VI-3 6.4. Analisis Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) ... VI-4 6.5. Analisis Fuzzy FMEA ... VI-6 6.6. Analisis Perbandingan Nilai RPN dalam FMEA dengan Fuzzy RPN
dalam Fuzzy FMEA ... VI-8 6.7. Analisis Perbandingan Tindakan Aktual dan Usulan ... VI-10
VII. KESIMPULAN DAN SARAN ... VII-1 7.1. Kesimpulan ... VII-1 7.2. Saran ... VII-3
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
TABEL HALAMAN
2.1. Jenis Model Produk yang Dihasilkan PT. Mahogany Lestari ... II-2 2.2. Jumlah Tenaga Kerja PT. Mahogany Lestari ... II-12 2.3. Sistem Pembagian Kerja Karyawan Kantor dan Karyawan Bagian
Produksi ... II-13 2.4. Sistem Pembagian Kerja Karyawan Bagian Keamanan ... II-14 2.5. Daftar Mesin Produksi yang Digunakan di PT. Mahogany Lestari ... II-28 2.6. Daftar Peralatan yang Digunakan di PT. Mahogany Lestari ... II-32 3.1. Penentuan Nilai Severity ... III-9 3.2. Nilai Occurrence dengan Menggunakan Jumlah Kegagalan ... III-11 3.3. Penentuan Nilai Detection ... III-13 3.4. Kategori Untuk Input Variabel ... III-18 3.5. Kategori Untuk Variabel Output Resiko ... III-20 3.6. Penentuan Ukuran Sample ... III-31 4.1. Contoh Daftar Checklist ... IV-7 5.1. Bill of Material Dari Produk Colonial 8P ... V-1 5.2. Data Stasiun Kerja... V-4 5.3. Urutan Proses Komponen Produk ... V-4 5.4. Rekapitulasi Pengamatan Kegagalan di Setiap Stasiun Kerja ... V-6 5.5. Jenis dan Persentase Kegagalan Proses Produksi ... V-7 5.6. Persentase Kegagalan Kumulatif Proses Produksi... V-9
DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL HALAMAN
5.7. Tabel Why-why Kayu (Bahan Baku) Patah Ataupun Retak ... V-12 5.8. Tabel Why-why Konstruksi Pintu Merenggang ... V-15 5.9. Identifikasi Metode Pengendalian Kegagalan ... V-21 5.10. Penilaian Detection ... V-22 5.11. FMEA Terhadap Proses dengan Nilai RPN ... V-24 5.12. Nilai Variabel Input Proses FMEA ... V-25 5.13. Kategori Untuk Input Variabel ... V-26 5.14. Parameter Fungsi Keanggotaan Variabel Input ... V-27 5.15. Parameter Fungsi Keanggotaan Variabel Output ... V-32 5.16. Aturan Nilai Variabel Input berdasarkan FuzzyRules ... V-35 5.17. Evaluasi Variabel Input (S = 7, O = 8 dan D = 6) ... V-39 5.18. Aturan yang Memiliki Daerah Hasil Fungsi Minimum ... V-43 5.19. Evaluasi Variabel Input (S = 7, O = 7 dan D = 4) ... V-53 5.20. Aturan yang Memiliki Daerah Hasil Fungsi Minimum ... V-57 5.21. Evaluasi Variabel Input (S = 5, O = 7 dan D = 2) ... V-66 5.22. Aturan yang Memiliki Daerah Hasil Fungsi Minimum ... V-70 6.1. FMEA Terhadap Proses dengan Nilai RPN ... VI-5 6.2. FMEA Terhadap Proses dengan Nilai FRPN ... VI-7 6.3. Perbandingan Kategori Nilai FRPN dengan Fuzzy RPN ... VI-9 6.4. Perbandingan Tindakan Aktual dan Usulan ... VI-11
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR HALAMAN
2.1. Struktur Organisasi PT. Mahogany Lestari ... II-5 2.2. Daun Pintu Model Colonial 8P ... II-20 2.3. BlockDiagram Proses Produksi Daun Pintu Tipe Colonial 8P ... II-22 3.1. Tahapan Penggunaan Fuzzy FMEA ... III-17 3.2. Grafik Dengan Fungsi Keanggotaan Segitiga ... III-17 3.3. Grafik Dengan Fungsi Keanggotaan Trapesium ... III-18 3.4. Fungsi Anggota dan Nilai Severity ... III-19 3.5. Fungsi Anggota dan Nilai Occurence ... III-19 3.6. Fungsi Anggota dan Nilai Detection ... III-19 3.7. Fungsi Anggota untuk Fuzzy RPN ... III-20 3.8. Aturan Fuzzy dalam IF-THEN ... III-21 3.9. Histogram ... III-26 3.10. ParetoDiagram ... III-28 3.11. CauseandEffectDiagram ... III-30 4.1. Kerangka Konseptual Penelitian ... IV-2 4.2. Blok Diagram Metodologi Penelitian Secara Umum ... IV-4 4.3. Blok Diagram Pengolahan Data ... IV-10 5.1. Proses Produksi Daun Pintu Model Colonial 8P ... V-3 5.2. Histogram Jenis dan Kegagalan Proses Produksi ... V-8 5.3. Pareto Diagram Jenis dan Kegagalan Proses Produksi ... V-10
DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)
GAMBAR HALAMAN
5.4. Cause and Effect Diagram Kayu (Bahan Baku) Patah/Rusa ... V-14 5.5. Cause and Effect Diagram Konstruksi Pintu Merenggang ... V-16 5.6. Fungsi Anggota dan Nilai Variabel ... V-31 5.7. Representasi Variabel Output ... V-34 5.8. Grafik Fungsi Output Aturan 68 dan 73 ... V-44 5.9. Grafik Fungsi Output Aturan 69 dan 74 ... V-45 5.10. Grafik Fungsi Output Aturan 93 ... V-46 5.11. Grafik Fungsi Output Aturan 94 dan 99 ... V-47 5.12. Grafik Fungsi Output Aturan 98 ... V-48 5.13. Komposisi Semua Output Untuk Input S = 7, O = 8 dan D = 6 ... V-48 5.14. Daerah Solusi FuzzyInput S = 7, O = 8 dan D = 6 ... V-49 5.15. Grafik Fungsi Output Aturan 62 ... V-58 5.16. Grafik Fungsi Output Aturan 63, 67 dan 68 ... V-59 5.17. Grafik Fungsi Output Aturan 87 ... V-60 5.18. Grafik Fungsi Output Aturan 88 dan 92 ... V-61 5.19. Grafik Fungsi Output Aturan 93 ... V-62 5.20. Komposisi Semua Output Untuk Input S = 7, O = 7 dan D = 4 ... V-62 5.21. Daerah Solusi FuzzyInput S = 7, O = 7 dan D = 4 ... V-63 5.22. Grafik Fungsi Output Aturan 61 ... V-71 5.23. Grafik Fungsi Output Aturan 62 ... V-72
DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)
GAMBAR HALAMAN
5.24. Grafik Fungsi Output Aturan 66 ... V-73 5.25. Grafik Fungsi Output Aturan 67 ... V-74 5.26. Komposisi Semua Output Untuk Input S = 5, O = 7 dan D = 2 ... V-75 5.27. Daerah Solusi FuzzyInput S = 5, O = 7 dan D = 2 ... V-76
DAFTAR LAMPIRAN
L-1. Checklist Pengamatan
L-14. Surat Permohonan Tugas Sarjana Halaman 1 (FM-TS-01-01A) L-15. Formulir Penetapan Tugas Sarjana Halaman 2 (FM-TS-01-01A) L-16. Surat Permohonan Riset Tugas Sarjana ke PT. Mahogany Lestari L-17. Surat Balasan Penerimaan Riset Tugas Sarjana di PT. Mahogany
Lestari
L-18. Surat Keputusan Tugas Sarjana Mahasiswa
L-19. Surat Permohonan Perubahan Judul Tugas Sarjana
L-20. Surat Keputusan Perubahan Judul Tugas Sarjana Mahasiswa
L-21. Berita Acara Laporan Tugas Sarjana (FM-TS-01-04A) dengan Dosen Pembimbing I
L-23. Berita Acara Laporan Tugas Sarjana (FM-TS-01-04A) dengan Dosen Pembimbing II
ABSTRAK
Banyak perusahaan menghadapi masalah serius dalam mereduksi produk cacat. Produk cacat yang diterima pelanggan dapat menimbulkan kerugian bagi peusahaan. Bila situasi demikian tidak diatasi dengan segera, perusahaan akan kehilangan pelanggan potensialnya. Dengan adanya pengendalian kualitas
(Quality Control) secara baik dan benar dalam proses produksi, maka akan
diperoleh produk yang dapat memenuhi keinginan pelanggan.
PT. Mahogany Lestari merupakan perusahaan yang memproduksi produk daun pintu yang merupakan pesanan pelanggan (job order). Produk daun pintu model Colonial 8P merupakan model produk unggulan perusahaan karena selalu dipesan pelanggan. Produk yang dihasilkan hanya diperbolehkan untuk diekspor ke Singapura serta negara-negara di benua Afrika.
Produk cacat atau gagal dalam proses produksi sulit dihindari dalam perusahaan ini. Jenis kegagalan yang sering ditemukan, seperti konstruksi pintu merenggang, kesalahan pembentukan, kayu yang patah, kesalahan pengeboran hingga kesalahan perakitan.
Dengan penggunaan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) diperoleh nilai maksimum Risk Priority Number adalah 336 untuk jenis kegagalan kayu (bahan baku) patah/retak dalam kategori moderate (resiko kegagalan tingkat menengah). Sementara bila menggunakan Fuzzy FMEA dengan metode Mamdani, diperoleh nilai resiko maksimum dengan titik pusat (centroid) adalah 782,34 dalam kategori high-very high (resiko kegagalan sangat tinggi). Sehingga, dengan mempertimbangkan nilai tersebut, perusahaan diharapkan mampu untuk segera melakukan perbaikan proses kerja untuk menghindari terjadinya kegagalan proses produksi.
