PENENTUAN FAKTOR YANG BERPENGARUH TERHADAP KUALITAS PRODUK DENGAN METODE TAGUCHI

Transkripsi

1 PENENTUAN FAKTOR YANG BERPENGARUH TERHADAP KUALITAS PRODUK DENGAN METODE TAGUCHI Cyrilla Indri Parwati Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknologi Industri Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta cindriparwati@yahoo.com ABSTRAK Pelanggan akan menjadi loyal bila suatu perusahaan bisa mempertahankan kualitas produknya. Bagi perusahaan mempertahankan pelanggan lebih sulit dibandingkan dengan mencari bahan baku yang berkualitas dan komposisi yang tepat agar produk sesuai dengan yang diinginkan pelanggan. CV. Dani Artha Replika merupakan home industri yang memproduksi barang dari fiber glass, salah satunya adalah replika pesawat terbang. Selama ini hasil produksi tersebut banyak dipesan pembeli baik dari dalam maupun luar negeri. Kendala yang selama ini dihadapi adalah banyaknya replika pesawat terbang yang pecah atau retak. Peneliti mencoba menerapkan metode Taguchi pada kasus ini dan diharapkan bisa membantu menyelesaikan permasalahan tersebut. Dengan cara melakukan percobaan berdasarkan faktor dan level yang telah ditentukan merupakan dasar pemilihan Orthogonal Array. Analisis hasil dihitung S/NR (Noise Signal to Ratio) dan Analysis Of Variance (ANOVA). Hasil yang diperoleh dalam penelitian ini bahwa faktor kendali yang berpengaruh adalah jumlah katalis sebanyak 2.5 ml, jumlah resin 220 ml. Sedangkan berdasarkan setting level yang paling baik adalah level 1 untuk jumlah katalis sedangkan jumlah resinnya untuk level 3. Kata Kunci : Taguchi, S/NR, ANOVA, Kualitas 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tingginya tuntutan masyarakat akan suatu produk yang berkualitas tidak lepas karena tingkat pendidikan dan kesejahteraan masyarakat yang makin meningkat. Tuntutan inilah yang membuat suatu perusahaan memberikan produk sesuaikeinginkan masyarakat. Harapannya akan menyebabkan kepuasan konsumen dan menciptakan kesetiaan atau loyalitas kepada perusahaan yang bersangkutan. Apalagi dengan banyaknya persaingan dalam bidang yang sejenis dengan produk yang dibuat sehingga akan mempersempit ruang geraknya. Dani Artha Replika (DAR) berdiri sejak tahun 1992 merupakan salah satu industri pengrajin berbahan bakufiber glassdengan produksi berbagai macam patung pahlawan, patung liberty, dan juga replika berbagai macam pesawat terbang. Khusus replika pesawat terbang mempunyai model, tipe dan ukuran yang beragam, baik airline domestik maupun internasional. Ukuran replika mulai 10 cm sampai 200 cm. Penelitian ini memfokuskan pada pembuatan replika pesawat terbang. Replika buatan DARbiasanya dipesan oleh pelanggan dari dalam maupun luar negeri. Banyaknya pesanan replika membuat pengerjakan kurang sempurnya sehingga membuat replika banyak yang patah atau pecah juga berlubang di salah satu bagian kerangkanya. Penyebabnya bisa dikarenakan kurang tepatnya komposisi yang dicampurkan ataupun karena terlalu cepat pelepasan dari alat cetak. Juga karena faktor cuaca yang tidak menentu sehingga membuat produk menjadi kurang berkualitas. Bila sudah terjadi demikian maka produk replika tersebut akan dibuang. Ini akan membuat rugi perusahaan karena menambah biaya produksi dan mengecewakan pelanggan. Dengan permasalahan diatas peneliti mencoba menyelesaikan permasalahan DAR dengan menggunakan pendekatan Taguchi. 2-1

2 Metode Taguchi mempunyai keunggulan bisa menggunakan jumlah eksperimen yang minimal tanpa mengurangi keakuratan hasil eksperimen tersebut dan untuk mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh terhadap karakteristik kualitas produk dengan perhitungan ANOVA dan S/NR. Selain itu lebih efektif dalam segi biaya dan segi waktu. 1.2 Perumusan masalah Perumusan masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah bagaimana menentukan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas produk replika di DAR. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan yang dicapai menentukan faktor-faktor yang paling berpengaruh terhadap kualitas produk dan menentukan setting level terbaik dari faktor-faktor tersebut. 2. TINJAUAN PUSTAKA Proses awal pembuatan replika pesawat dari bahan fiber glassyaitu mempersiapkan peralatan yang akan digunakan ( gelas ukur, pipet, timbangan, pattern), kemudian menyiapkan bahan yang digunakan (resin, katalis dan talk(kalsium karbonat)). Menyiapkan pola, tempatkan pada lantai atau papan yang bersih dan rata agar kebersihan dan bentuk tetap terjaga.timbang talk (kalsium karbonat) sesuai dengan parameter yang ditentukan, ukur resin dan katalis sesuai parameter, campurkan resin ke dalam talk (kalsium karbonat) kemudian aduk sehingga homogen, setelah homogen tambahkan katalis dan aduk cepat. Setelah benar-benar homogen, masukkan campuran tesebut ke dalam cetakan sambil diratakan dengan hati-hati agar adonan menjadi rata.tunggu sebentar sampai agak kering kemudian lepaskan dari cetakan. Sebelum dilakukan pengujian tarik, bahan diperiksa terlebih dahulu apakah ada cacat atau tidak.hal ini dilakukan agar kualitas tetap terjaga.pengujian tarik dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan konstruksi dasar kekuatan bahan dan sebagai pendukung spesifikasi bahan.kekuatan tarik bahan digunakan sebagai evaluasi dalam pengujian bahan industri.setiap negara menentukan batas uji sesuai standar uji yang ada di negara tersebut.pengujian ini menggunakan Standar Nasional Indonesia.Standar uji industri digunakan untuk keperluan praktis sedangkan untuk suatu penelitian tidak diharuskan menggunakan standar tersebut. Pada tahun 1980, Genichi Taguchi mengemukakan tiga konsep sederhana dan mendasar sehubungan dengan usaha untuk menghasilkan produk berkualitas yaitu (Ross, 1995): mutu sebaiknya dirancang kedalam produk dan tidak diinspeksi kedalam produk tersebut. Produk sebaiknya juga dirancang untuk peka terhadap factor-faktor lingkungan yang tidak dapat dikendalikan, konsep ini dikenal dengan istilah Quality Robustness, mutu diperoleh dengan meminimalkaan deviasi (penyimpangan) dari sebuah nilai target.konsep ini dikenal dengan istilah Target Oriented Quality, biaya mutu sebaiknya diukur sebagai fungsi penyimpangan dari sebuah nilai standar dan pengukuran terhadap kerugian meliputi keseluruhan sistem yang ada. Konsep ini dikenal luas sebagai konsep Quality Loss Function (QLF) (Ross, 1995). Taguchimenyarankan bahwa teknik terbaik untuk meningkatkan kualitas adalah merancang kualitas kedalam produk yang dimulai sejak tahap desain produk. Kualitas rendah tidak dapat diperbaiki dengan proses inspeksi atau pemeriksaan ( inspection) dan penyaringan ( screening) (Ross, 1995). Taguchi menggolongkan fungsi kerugian kuadratik menjadi tiga jenis, salah satunya adalah Larger the Better, fungsi ini dipakai apabila karakteristik mutu yang dituju semakin besar maka nilainya semakin baik (misalnya keandalan, kekuatan) dirumuskan: 1 L (y)= k 2 (1) y Fungsi kerugian mutu ini ditransformasikan menjadi nilai signal-to-noise-ratio( S/NR ). Mutu suatu produk atau proses akan semakin baik jika nilai S/NR semakin tinggi. Taguchi 2-2

3 menggunakan S/NR ini sebagai alat utama untuk menentukan rancangan parameter yang optimal. Taguchi memberikan pendekatan S/N ratioguna meneliti seberapa pengaruh faktor noise terhadap variasi yang ditimbulkan. Jenis dari S/N ratio tergantung pada karateristik yang diinginkan, yaitu : a. Small the better (STB) Karateristik kualitas dimana semakin rendah nilainya, maka kualitas semakin baik. Nilai untuk jenis karateristik STB : n 1 2 S / N STB 10 log y...(2) n i n Keterangan : n = jumlah tes didalam percobaan (trial) y i = nilai percobaan ke-i b. Large the better (LBT) Karateristik kualitas dimana semakin besar nilainya, maka semakin baik. Nilai S/N untuk jenis karateristik LTB adalah : 2 n 1 1 S / N LTB 10 log....(3) n i n yi c. Nominal the best (NTB) Karateristik kualitas dimana ditetapkan suatu nilai nominal tertentu, jika nilainya semakin mendekati nilai nominal tertentu tersebut maka kualitasnya semakin baik.nilai S/N untuk jenis karateristik NTB : 2 µ S / N NTB 10 Log (4) n 1 Dengan : µ =...(5) y i n i 1 1 y i (6) n i1 Orthogonal Array adalah suatu matrik yang bagian-bagiannya disusun menurut baris dan kolom. Matrik ini merupakan langkah untuk menentukan jumlah percobaan minimal yang memberikan informasi sebanyak mungkin semua faktor yang dapat mempengaruhi parameter.matrik orthogonal adalah dasar dari desain eksperimen Taguchidalam menentukan rancangan parameter yang optimal, mampu mereduksi jumlah eksperimen secara signifikan dan n σ 2 = 2 menentukan variabel keputusan dengan sejumlah kecil eksperimen.efisien untuk mencari informasi tentang perancangan parameter secara bersama/serentak.rumus yang digunakan : 1 Efek faktor= (7) a Keterangan : O= nomor eksperimen yang akan mempunyai level yang sama. a = jumlah munculnya tiap level faktor dalam suatu kolom matrik orthogonal. = S/NR yang digunakan. Analysis of variance(anova) merupakan salah satu metode statistik untuk menginterpretasikan data data hasil percobaan. Dengan teknik perhitungan yang memungkinkan secara kuantitatif mengestimasikan kontribusi dari setiap faktor.mendesain parameter untuk membantu mengidentifikasikan kontribusi faktor sehingga akurasi model dapat ditentukan.pada analisis ANOVA, peneliti dihadapkan pada sifat taraf tiap faktor yang tetap, 2-3

4 artinya taraf untuk masing-masing faktor tetap banyaknya dan seluruhnya digunakan dalam eksperimen. Model yang dipakai adalah : Y iijklmn = + A i + B j + C k + D l + E m + F n + k (m).. (8) Keterangan : i = 1,2,,a j = 1,2,,b k = 1,2,,n Y ijklmn = variabel respon hasil observasi ke-k yang terjadi karena pengaruh bersamaa taraf faktor A, taraf ke-jj faktor B, taraf ke-k faktor C, taraf ke-l faktor D, taraf ke-m faktor E, taraf ke-n faktor F. = rata-rata yang sebenarnya (berharga konstan) A = efek taraf ke-i faktor A B = efek taraf ke-j faktor B C = efek taraf ke-k faktor C D = efek taraf ke-l faktor D E = efek taraf ke-m faktor E F = efek taraf ke-n faktor F = efek setiap eksperimen ke-k dalam kombinasi perlakuan (in). k (in) Analisis ada atau tidaknya efek yang signifikan pada tiap-tiap faktor pada respon yang diteliti, dilakukanpengujian dengan uji- F, langkah-langkah yang dilakukan : a) Menentukan hipotesis b) Mencari taraf keberartian ( ) c) Menentukan kriteria pengujian H o diterima apabila F hitung > F tabel H o ditolak apabila F hitung F tabel d) Menghitung F ratio VarianceBetweenMean F =.... (9) VarianceWithinGroup e) Menyimpulkan Hasilnya yang diperoleh menerima atau menolak H o dengan membandingkan F ratio dengan F tabel jika : F hitung > F tabel maka faktor tersebut tidak mempengaruhi proses F hitung F tabel maka faktor tersebut mempengaruhi proses 3. ANALISA DAN PEMBAHASAN Langkah awal percobaan dalam tahapan penelitian yang dilakukan antara lain merumuskan masalah yaitu bagaimana menentukan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas produk replika di DAR. Kemudian memilih karakteristik mutu yaitu tingkat kekuatan tarik (kg/mm 2 ) dan fungsi obyeknya adalah Large The Better (LTB). Artinya bila hasil percobaan mempunyai nilai kekuatan tarik yang besar maka nilai S/NR semakin baik. Faktor yang dipilih berupa faktor kendali yaitu jumlah katalis, jumlah resin, talk (kalsium karbonat) dan lama pengeringan. Sedangkan faktor tak terkendali berupa cuaca atau iklim yang sedang terjadi. Data-data yang diperoleh dalam penelitian ini berdasarkan percobaan yang dilakukan di laboratorium Pengetahuan Bahan Institut Sains& Teknologi AKPRIND Yogyakarta. Data tersebut berupa percobaan untuk pengujian tarik. Pengujian dilakukan berdasarkan pembagian dari level faktor terkendali dan faktor tak terkendali. Seperti terlihat dalam tabel 1 berikut ini.faktor kendali terdiri dari empat faktor yaitu jumlah katalis, jumlah resin, talk berupa kalsium karbonat dan lama pengeringan. Masing masing faktor kendali mempunyai level yang berbeda sesuai dengan Tabel 1. Sedangkan faktor tak terkendali meliputi cuaca atau iklim yang dikategorikan panas dan hujan. 2-4

5 Faktor Kendali A. Jumlah Katalis B. Jumlah Resin C. Talk (Kalsium Karbonat) D. Lama Pengeringan Tabel 1. Pembagian Level Faktor Kendali dan Tak Terkendali Level ml 210 ml 190 mesh 25 mnt 2,5 ml 200 ml 200 mesh 20 mnt Faktor Tak Terkendali Level 1 2 Cuaca atau iklim Panas Hujan 3,5 ml 220 ml 180 mesh 30 mnt Percobaan dilakukan sesuai dengan Tabel 1 dan dilakukan pengulangan sebanyak dua kali percobaan. Percobaan dilakukan dua kali dengan harapan apa yang akan diperoleh lebih akurat. Berdasarkan Tabel 1 peneliti memilih Orthogonal Array berdasarkan jumlah faktor yang ada dan menentukan levelnya. Untuk penelitian ini digunakan kombinasi antara L9 untuk faktor kendali dan L4 untuk faktor tak terkendali. Dari kombinasi antara inner array dengan outre array, maka total eksperimen yang akan dilakukan berjumlah pxq yaitu 9x4 (sebanyak 36 kali). p menunjukkan jumlah kondisi percobaan dari faktor kendali ( inner array) dan q menunjukkan jumlah kondisi percobaan dari faktor tak terkendali (outer array). Matrik kombinasi dari inner dan outer array seperti Tabel 2,Tabel 2 ini menjelaskan A,B,C, D dan P adalah faktor yang dipilih peneliti dan Q adalah kolom dummy, X adalah kondisi tidak dilakukan percobaan. Tabel 2. Matrik Kombinasi untuk Penelitian yang Dilakukan L4 Orthogonal Array (outer array) X Q P L9 Orthogonal array Data Hasil Percobaan A B C D Coloumn Number Trial no Y1 Y2 Y3 Y Y1.1 Y2.1 Y3.1 Y Y1.2 Y2.1 Y3.2 Y Y1.3 Y2.1 Y3.3 Y Y1.4 Y2.1 Y3.4 Y Y1.5 Y2.1 Y3.5 Y Y1.6 Y2.1 Y3.6 Y Y1.7 Y2.1 Y3.7 Y Y1.8 Y2.1 Y3.8 Y Y1.9 Y2.1 Y3.9 Y4.9 Berdasarkan informasi pada Tabel 2, percobaan dilakukan dan hasil yang diperoleh sesuai dengan yang tertera pada Tabel 3 berikut ini hasil percobaan untuk pembuatan replika pesawat terbang dengan replikasi sebanyak dua kali. 2-5

6 Tabel 3. Hasil Percobaan dari Kombinasi Matrik Orthogonal Array (kg/mm 2 ) Eksperimen Y1 Y2 Y3 Y4 Ŷ Perhitungan Signal Noise Ratiomerupakan teknikpemilihan karakteristik mutu yaitu berupatingkat kekuatan tarik (kg/mm 2 ) dengan fungsi obyeknyalarge The Better (LBT), terpilih dalam penghitungan S/NR karena karakteristik kualitas semakin besar nilainya, maka semakin baik. Dalam percobaan ini mempunyai arti bila hasil percobaan mempunyai nilai kekuatan tarik (kg/mm 2 ) yang besar maka nilai S/NR semakin baik. Nilai S/N untuk jenis karateristik LTB adalah : 2 n 1 1 S / N LTB 10 log n i n yi Hasil perhitungn sesuai dengan rumus 3 diperoleh hasil seperti dalam tabel 4. Tabel 4.Hasil Perhitungan S/NR untuk Eksperimen Eksperimen Y1 Y2 Y3 Y4 SNR Perhitungan dalam menentukan efek tiap-tiap faktor kendali supaya didapat hasil akhir dan menentukan parameter terbaik dalam rangka pencapaian target. Dilakukan dengan cara menghitung S/NR dan Mean Respons (Ŷ), dimana faktor S/NR digunakan untuk menentukan parameter terbaik usulan dan Mean Respon (Ŷ) untuk yang paling berpengaruh sebagai data dalam analisis berikutnya. Rumus yang digunakan sesuai dengan persamaan 7.Caranya dengan mencari nilai rata-rata berdasarkan tiap level.hasil yang diperoleh sesuai dengan Tabel 5 dan Tabel 6. Tabel 5.Data Hasil Perhitungan S/NR tiap Level Level Faktor Kendali A B C D Perbedaan Rangking

7 Berdasarkan informasi dari hasil perhitungan dalam Tabel 5 dan Tabel 6.diatas maka dapat ditentukan setting level yang memberikan pengaruh paling dominan adalah faktor A (jumlah katalis) dan faktor B (jumlah resin). Tabel 6. Data Hasil Perhitungan Rata-Rata tiaplevel Level Faktor Kendali A B C D Perbedaan Rangking Berdasarkan informasi dari hasil perhitungan dalam Tabel5 dan Tabel 6.diatas maka dapat ditentukan setting level yang memberikan pengaruh paling dominan adalah faktor A (jumlah katalis) dan faktor B (jumlah resin). Perhitungan ANOVA (Analysis of Variance), untuk nilai S/NR dilakukan sesuai dengan rumus yang ada dalam persamaan8. Dengan teknik perhitungan yang memungkinkan secara kuantitatif mengestimasikan kontribusi dari setiap faktor.mendesain parameter untuk membantu mengidentifikasikan kontribusi faktor sehingga akurasi model dapat ditentukan.pada analisis ANOVA, peneliti dihadapkan pada sifat taraf tiap faktor yang tetap, artinya taraf untuk masingmasing faktor tetap banyaknya dan seluruhnya digunakan dalam eksperimen.sedangkan untuk analisis ada atau tidaknya efek yang signifikan pada tiap-tiap faktor pada respon yang diteliti, dilakukan pengujian dengan uji-f.menghitung F hitung dalam pengujian hipotesis yang dilakukan dengan Taraf signifikan (α) yang dipakai 0.05 (5%) sehingga F tab el (F (α,v1,v2) = F (0.05,2,4) )= 6.94 untuk Dof faktor A dan B.Hasil perhitungan yang telah dilakukan sesuai dengan Tabel 7 berikut ini. Tabel 7. Hasil Analisis ANOVA Faktor SS Dof MS F Hitung F Tabel Total A B Error Berdasarkan hipotesis/percobaan yang dilakukan maka dengan taraf signifikan (α) yang dipakai 0.05 (5%) sehingga F tabel (F (α,v1,v2) = F (0.05,2,4) )= 6.94 untuk Dof faktor A dan B. Ho : Ada pengaruh faktor terhadap pecah/retaknya replika saat pencetakan, diterima jika f hitung < F tabel (α,v1,v2) H1 : Tidak ada pengaruh faktor terhadap pecah/retaknya replika saat pencetakan, ditolak jika f hitung > F tabel (α,v1,v2) Dari hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa F hitung untuk faktor A 0.11 dan B 0.09 < F tabel 6.94 yang berarti Ho diterima, artinya ada pengaruh faktor A dan B dalam pecah/retaknya replika pesawat terbang. 4. KESIMPULAN Hasil penelitian yang diperoleh terhadap kekuatan tarik untuk replika pesawat terbang yaitu :faktor terkendali adalah jumlah katalis, jumlah resin, ukuran talk (kalsium karbonat) sedangkan faktor tak terkendali adalah cuaca atau iklim. Faktor yang signifikan mempengaruhi kekuatan tarik itu adalah jumlah katalis sebanyak 2.5 ml dan jumlah resinnya adalah 220 ml. Setting Level terbaik dalam penelitian setelah dilakukan percobaan adalah level 1 untuk jumlah katalisnya sedangkan untuk jumlah resinnya ada di level

8 DAFTAR PUSTAKA Amerine, M. A., Pangbom, R.M., Roessler, E.B., 1965, Principles of Sensory Evaluation Of Food, New York and London: Academic Press. Balevandrum N, 1995, Quality by Design : Taguchi Technics for Industrial Expermentation, First Edition, Prentise Hall, London. Kencana P.D.,, 2007, Aplikasi Metode Taguchi Dalam Penentuan Faktor-faktor Yang Berpengaruh Terhadap Karakteristik Kualitas nata De Coco Lembaran, Institut Sains dan Teknologi Akprind, Yogyakarta Ross J Philips, 1995, Taguchi Techniques for Quality Engineering, Mc Graw Hill, New York. Saputro A., 2006, Analisis Pengendalian Kualitas Melalui Pengevaluasian dan Perbaikan Proses Produksi Dengan Pendekatan Metode Statistical Process Control dan Metode Taguchi, Institut Sains dan Teknologi Akprind, Yogyakarta Wahyu Dorothea A, 2004, Pendekatan Kualitas Dalam Managemen Kualitas, Andi, Yogyakarta 2-8