K-MEANS CLUSTER DAN PERANCANGAN KONSEP PRODUK SEPATU DENGAN QFD UNTUK ANAK USIA 4-6 TAHUN
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Gelar Magister Program Studi Teknik Industri
Minat Utama Ergonomi dan Rekayasa Produk
Oleh
GARNET FILEMON WALUYONO NIM S801508002
PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2019
ii
iii
iv
v
Garnet Filemon Waluyono/ S801508002. 2019. Perancangan Ukuran Sepatu Menggunakan Metode K-Means Cluster Dan Perancangan Konsep Produk Sepatu Dengan QFD Untuk Anak Usia 4-6 Tahun. TESIS: Pembimbing I: Dr.
Bambang Suhardi, S.T., M.T. Pembimbing II: Dr. Eko Pujiyanto, S.Si., M.T. Program Studi Magister Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian ini berfokus pada produk sepatu sekolah yang digunakan untuk anak usia 4-6 tahun. Sepatu adalah alat untuk melindungi kaki dari segala macam gangguan iklim (panas, dingin, hujan), benda-benda yang tajam atau runcing seperti bebatuan dan rumput berduri. Observasi awal mengenai produk sepatu untuk anak usia 4-6 tahun di daerah Surakarta ditemukan permasalahan mengenai ukuran sepatu yang tidak sesuai dengan ukuran kaki dan adanya keluhan konsumen mengenai produk sepatu yang dijual dipasaran. Permasalahan mengenai ukuran sepatu yaitu adanya ketidaksesuaian ukuran sepatu dengan ukuran kaki anak, misalnya pada ukuran panjang sepatu yang sudah pas dipakai pada kaki anak mereka, akan tetapi pada lebar sepatu terasa sempit, begitupun sebaliknya. Permasalahan mengenai keluhan konsumen untuk produk sepatu yang dijual dipasaran didapatkan informasi bahwa sepatu yang dijual dipasaran lebih mengutamakan tampilan yang menarik seperti motif dan warna sepatu tanpa memperhatikan kualitas dari produk tersebut. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk menghasilkan ukuran sepatu yang sesuai untuk anak usia 4-6 tahun dan mengasilkan rancangan konsep produk sepatu yang sesuai dengan kebutuhan dan keinginan konsumen. Metode K-Means Cluster digunakan untuk menghasilkan ukuran sepatu berdasarkan data ukuran antropometri kaki. Ukuran sepatu yang dihasilkan untuk ukuran sepatu narrow yaitu sebanyak 4 ukuran dan dapat mengakomodasi ukuran antropometri kaki responden sebanyak 55 orang dari total 73 orang pada cluster 1. Ukuran sepatu medium yang dihasilkan yaitu sebanyak 9 ukuran dan dapat mengakomodasi ukuran antropometri kaki responden sebanyak 61 orang dari total 96 orang pada cluster 3. Ukuran sepatu wide yang dihasilkan yaitu sebanyak 6 ukuran dan dapat mengakomodasi ukuran antropometri kaki responden sebanyak 19 orang dari total 31orang pada cluster 23. Total akmodasi ukuran sepatu yang dihasilkan yaitu dapat mengakomodasi antropometri kaki respoden sebesar 67,5 % dari total 200 responden laki-laki dan perempuan usia 4-6 tahun. Perancangan konsep produk sepatu dihasilkan dengan pengolahan data menggunakan metode Quality Function Deployment. Penelitian ini menghasilkan 3 alternatif pilihan rancangan konsep produk sepatu berdasarkan bahan yang digunakan pada komponen sepatu.
Kata Kunci: ukuran sepatu, produk sepatu, k-means cluster, quality function deployment.
vi
Garnet Filemon Waluyono/ S801508002. 2019. The Design of Shoe Sizes Using K- Means Cluster Method And The Design of Concept Shoe Product Using QFD For Children Aged 4-6 Years Old. THESIS: Principal Advisor: Dr. Bambang Suhardi, S.T., M.T. Co-Advisor: Dr. Eko Pujiyanto, S.Si., M.T. Master Program of Industrial Engineering, Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
This research focuses on school shoe products that are used for children aged 4-6 years. Shoes are tools to protect the feet from all kinds of climate disturbances (hot, cold, rain), sharp or pointy objects such as rocks and thorny grass. Initial observations regarding shoe products for children aged 4-6 years in the Surakarta area found problems regarding shoe sizes that did not match foot size and consumer complaints about shoe products sold in the market. The problem regarding shoe size is that there is a discrepancy between the size of the shoe and the size of the child's foot, for example in the length of the shoe that is fitted to their child's feet, but the width of the shoe feels cramped, and vice versa. Problems regarding consumer complaints for shoes products sold in the market obtained information that shoes sold in the market place more emphasis on attractive appearance such as motifs and color of shoes without regard to the quality of the product. Therefore, this study was conducted to produce shoes that are suitable for children aged 4-6 years and produce a shoe product design concept that suits the needs and desires of consumers. The K- Means Cluster method is used to produce shoe sizes based on foot anthropometric size data. The resulting shoe size for narrow shoe size is 4 sizes and can accommodate the anthropometric size of the respondent's foot by 55 people out of a total of 73 people in cluster 1. The size of the resulting shoe medium is 9 sizes and can accommodate the anthropometric size of the respondent's feet by 61 people from a total of 96 people in the cluster 3. The size of the resulting wide shoes is as many as 6 sizes and can accommodate the size of the anthropometry of the respondent's feet as many as 19 people out of a total of 31 people in the cluster 23. The total size of the resulting shoe size is that it can accommodate anthropometry of the foot of respodents by 67.5% from a total of 200 male and female respondents aged 4-6 years.
The design of the shoe product concept is produced by processing data using the method Quality Function Deployment. This research resulted in 3 alternative choices of shoe product concept design based on the material used in the shoe component.
Keywords: shoe size, shoe products, k-means cluster, quality function deployment.
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyusun dan menyelesaikan tesis ini. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada pihak- pihak yang telah banyak membantu selama penyusunan tesis ini yaitu :
1. Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kelancaran dan kemudahan dalam seluruh proses pembuatan tesis ini.
2. Bapak, Ibu dan Adik serta seluruh keluarga besar yang selalu memberikan doa, perhatian, dukungan, semangat dan motivasi kepada penulis.
3. Dr. Eko Pujiyanto, S.Si., M.T., selaku Kepala Program Studi Magister Teknik Industri UNS, sekaligus pembimbing II dalam penulis memulai sampai menyelsaikan proses tahapan tesis. Terima kasih atas ilmu, bimbingan, nasehat dan pengalaman yang sangat berharga. Semoga bapak senantiasa sehat dan sukses selalu.
4. Dr. Bambang Suhardi, S.T., M.T., selaku pembimbing I dalam penulis memulai sampai menyelsaikan proses tahapan tesis, sekaligus pembimbing akademis yang telah memberikan bimbingan, arahan dan nasehat kepada penulis. Terima kasih atas ilmu, bimbingan, nasehat dan pengalaman yang sangat berharga selama 4 tahun terakhir. Semoga bapak senantiasa sehat dan sukses selalu.
5. Prof. Dr. Ir. Susy Susmartini, M.SIE., selaku ketua penguji tesis penulis.
Terima kasih atas bimbingan, arahan, dan nasehat yang diberikan. Semoga ibu senantiasa sehat dan sukses selalu.
6. Dr. Eko Liquiddanu, S.T., M.T. ,selaku penguji yang telah memberikan kritik dan saran terhadap penelitian ini. Semoga bapak senantiasa sehat dan sukses selalu.
7. Seluruh dosen Program Magister Teknik Industri UNS yang telah memberikan ilmu dan motivasi selama penulis mengikuti proses perkuliahan di Magister Teknik Industri UNS.
viii
8. Kepala Sekolah TK Gaya Baru, Kepala Sekolah TK Jombor, Kepala Sekolah TK Kristen, Kepala Sekolah TK Pertiwi Wonogiri, Kepala Sekolah TK Pertiwi 1 dan Kepala Sekolah TK Sendangsongo, yang sudah memberikan ijin untuk penulis melakukan penelitian dan pengambilan data yang diperlukan penulis untuk menyelesaikan tesis.
9. Arifin selaku staff admin Program Magister Fakultas Teknik dan seluruh staf serta karyawan Teknik Industri Universitas Sebelas Maret atas bantuannya selama menjalani masa-masa kuliah dan penyelesaian tesis ini.
10. Ringgo Ismoyo Buwono, S.T., M.T., Nancy Oktyajati, S.T., M.T., dan Dwi Ratna Wulansari, S.T., M.T., atas bantuan dan dukungan selama penulis menjalani proses perkuliahan. Semoga teman-teman senantiasa sehat dan sukses selalu.
11. Fety Astuti, S.E., atas dukungan, doa dan semangat yang diberikan kepada penulis. Semoga cita-cita kita bisa segera tercapai.
12. Semua pihak yang tidak dapatpenulis sebutkan satu persatu, terima kasih atas segala bantuan dan pertolongan yang telah diberikan.
Penulis menyadari bahwa tesis ini jauh dari sempurna dan banyak memiliki kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik, masukan dan saran yang membangun untuk penyempurnaan tesis ini. tesis ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca sekalian.
Surakarta, Desember 2019
Penulis
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING TESIS ... ii
LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI TESIS ... iii
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN TESIS DAN PERSYARATAN PUBLIKASI ... iv
ABSTRAK ... v
ABSTRACT ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Keaslian Penelitian ... 5
C. Rumusan Masalah ... 7
D. Tujuan Penelititan ... 7
E. Manfaat Penelitian ... 8
BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka ... 9
1. Sepatu ... 9
2. Sistem Ukuran Sepatu ... 10
3. Ergonomi ... 12
4. Antropometri ... 13
5. Metode Sampling ... 15
6. Metode Pengukuran Antropometri kaki ... 18
7. Shoelast ... 19
8. K-Means Cluster ... 20
9. Metode Elbow ... 22
x
10. Kuesioner ... 22
11. Quality Function Development ... 24
12. House of Quality ... 26
B. Posisi Penelitian ... 30
C. Kerangka Berpikir ... 35
D. Hipotesis ... 38
BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Jenis Penelitian dan Lokasi Penelitian ... 39
B. Waktu Penelitian ... 39
C. Bahan dan Alat Penelitian ... 39
D. Metode Pengambilan Sampel ... 40
E. Tata Laksana Penelitian ... 40
1. Studi Pustaka ... 42
2. Observasi Lapangan ... 42
3. Batasan Masalah dan Asumsi Penelitian ... 43
F. Pengumpulan Data ... 44
1. Pengukuran Antropometri Kaki ... 44
2. Kuesioner I (Voice of Customer) ... 44
3. Kebutuhan Konsumen ... 45
4. Kuesiner II (Tingkat Kepentingan) ... 45
G. Pengolahan Data... 45
1. Perancangan Ukuran Sepatu ... 46
a) Analisis K-Means Cluster ... 46
b) Perancangan Ukuran ... 47
2. Menentukan Rancangan Konsep Sepatu ... 47
a) QFD Fase 1 ... 48
b) QFD Fase 2 ... 49
A. Tahap Akhir ... 50
1. Kesimpulan ... 50
2. Saran... 50
xi
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Pengumpulan Data Pengukuran Antropometri Kaki ... 51
B. Pengolahan Data Perancangan Sistem Ukuran Sepatu ... 52
1. Menentukan Jumlah Cluster Optimal ... 53
2. Pengolahan Data K-Means Cluster ... 54
3. Perancangan Ukuran Sepatu Anak Usia 4-6 Tahun ... 61
4. Rancangan Ukuran Sepatu Narrow ... 63
5. Rancangan Ukuran Sepatu Medium ... 65
6. Rancangan Ukuran Sepatu Wide ... 67
7. Analisa Ukuran yag tidak Terakomodasi ... 69
C. Pengumpulan Data Kebutuhan Konsumen ... 75
D. Pengolahan Data Konsep Perancangan Sepatu ... 78
1. Membuat Matriks HOQ ... 78
2. Penyusunan Rancangan Konsep Produk Sepatu ... 80
3. Menentukan Alternatif Pilihan ... 83
4. Penilaian Kepuasan Konsumen ... 95
BAB V KESIMPULAN dan SARAN A. Kesimpulan ... 96
B. Saran ... 97 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Sistem Ukuran Sepatu ... 10
Tabel 2.2. Standar Sistem Ukuran Indonesia... ... 11
Tabel 2.3. Simbol Matriks Hubungan (HOQ) ... 29
Tabel 2.4. Simbol Korelasi Teknis (HOQ) ... 30
Tabel 2.5. Posisi Penelitian ... 33
Tabel 3.1. Simbol Menentukan Nilai Matriks Relasi ... 49
Tabel 4.1. Intital Cluster Data Antropometri Kaki ... . 54
Tabel 4.2. Proses Iterasi ... . 55
Tabel 4.3. Jumlah Anggota pada masing-masing Cluster ... 55
Tabel 4.4. Final Cluster Center Data Antropometri Kaki ... 56
Tabel 4.5. Data Antropometri Cluster 1/Ukuran Kaki Kecil ... 56
Tabel 4.6. Data Antropometri Cluster 2/Ukuran Kaki Besar ... 58
Tabel 4.7. Data Antropometri Cluster 3/Ukuran Kaki Sedang ... 59
Tabel 4.8. Nilai Minimum dan Maksimum Data Antropometri Kaki ... 62
Tabel 4.9. Nilai Acuan untuk Rancangan Ukuran Sepatu Narrow ... 63
Tabel 4.10. Ukuran Sepatu Narrow ... 64
Tabel 4.11. Akomodasi Ukuran Sepatu Narrow ... 64
Tabel 4.12. Nilai Acuan untuk Rancangan Ukuran Sepatu Medium ... 65
Tabel 4.13. Ukuran Sepatu Medium ... 65
Tabel 4.14. Akomodasi Ukuran Sepatu Medium ... 66
Tabel 4.15. Nilai Acuan untuk Rancangan Ukuran Sepatu Wide ... 67
Tabel 4.16. Ukuran Sepatu Wide ... 68
Tabel 4.17. Akomodasi Ukuran Wide ... 68
Tabel 4.18. Keterangan Batas-Batas Ukuran Sepatu Narrow ... 69
Tabel 4.19. Ukuran Antropometri Kaki Responden Cluster 1 yang Tidak Terakomodasi Ukuran Sepatu Narrow. ... 70
Tabel 4.20. Keterangan Batas-Batas Ukuran Sepatu Medium ... 71
xiii
Tabel 4.21. Ukuran Antropometri Kaki Responden Cluster 3 yang Tidak
Terakomodasi Ukuran Sepatu Medium. ... 72
Tabel 4.22. Keterangan Batas-Batas Ukuran Sepatu Wide ... 73
Tabel 4.23. Ukuran Antropometri Kaki Responden Cluster 2 yang Tidak Terakomodasi Ukuran Sepatu Wide. ... 73
Tabel 4.24. Kebutuhan Konsumen dari Produk Sepatu ... 75
Tabel 4.25. Hasil Kuesioner Tingkat Kepentingan Konsumen ... 76
Tabel 4.26. Karakteristik Teknis dari Kebutuhan Konsumen ... 77
Tabel 4.27. Bobot Karakteristik Teknis ... 80
Tabel 4.28. Bahan untuk Komponen Sepatu dan Karakteristiknya ... 81
Tabel 4.29. Rancangan Konsep Produk Sepatu Alternatif 1 ... 89
Tabel 4.30. Rancangan Konsep Produk Sepatu Alternatif 2 ... 91
Tabel 4.31. Rancangan Konsep Produk Sepatu Alternatif 3 ... 93
Tabel 4.32. Menentukan Rancangan Konsep Sepatu yang Terpilih Berdasarkan Tingkat Kepentingan Respons Teknis ... 95
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Antropometri Kaki Tampak Atas dan Samping ... 17
Gambar 2.2. Dimensi Ukuran Shoelast ... 19
Gambar 2.3. Model QFD 4 Tahap ... 24
Gambar 2.4. House of Quality ... 25
Gambar 2.5. The Voice of Customer ... 27
Gambar 2.6. Kerangka Berpikir Penelitian ... 34
Gambar 3.1. Tata Laksana Penelitian ... 39
Gambar 3.2 Pengukuran Antropometri Kaki ... 42
Gambar 3.3. Jumlah Responden dalam memenuhi Customer Needs ... 43
Gambar 4.1. Respoden Laki-Laki Berdasarkan Sebaran Usia dan Kota Asal ... 49
Gambar 4.2. Respoden Perempuan Berdasarkan Sebaran Usia dan Kota Asal ... 50
Gambar 4.3. Screen Plot Jumlah Cluster Opitmal ... 51
Gambar 4.4. Matriks HOQ ... 77
Gambar 4.5. Pohon Keputusan Komponen Bahan untuk Konsep Rancangan Sepatu ... 81
Gambar 4.6. Morfologi Chart Pemilihan Komponen Sepatu ... 84
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Publikasi Artikel Ilimiah Pada Conference Internasional Terindeks Scopus.
Lampiran 2. Data hasil pengukuran antropometri kaki anak usia 4-6 tahun.
Lampiran 3. Pengolahan data antropometri untuk menentukan jumlah cluster terbaik denga metode elbow menggunakan alat bantu software R.
Lampiran 4. Lanjutan analisa antropometri kaki cluster 1 yang tidak terakomodasi ukuran sepatu narrow.
Lampiran 5. Lanjutan analisa antropometri kaki cluster 3 yang tidak terakomodasi ukuran sepatu medium.
Lampiran 6. Lanjutan analisa antropometri kaki cluster 2 yang tidak terakomodasi ukuran sepatu wide.
Lampiran 7. Hasil wawancara kepada orang tua yang mempunyai anak usia 4- 6 tahun mengenai keluhan-keluhan sepatu yang pernah dirasakan dan dikeluhkan anak mereka.
Lampiran 8. Kuesioner untuk mendapatkan informasi mengenai tingkat kepentingan dari kebutuhan responden untuk produk sepatu.
Lampiran 9. Korelasi hubungan kebutuhan konsumen dengan karakteristik teknis pada HOQ ini didapatkan dari pendapat 3 produsen sepatu.
Lampiran 10. Kuesioner untuk mendapatkan informasi mengenai tingkat kepentingan dari kebutuhan responden untuk produk sepatu.
Lampiran 11. Penilaian responden untuk tingkat kepuasan konsep rancangan produk sepatu pada halaman 100.
