UNIVERSITAS BINA NUSANTARA. Jurusan Teknik Industri - Fakultas Teknik SKRIPSI Semester Ganjil 2005/2006

Transkripsi

1 UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Jurusan Teknik Industri - Fakultas Teknik SKRIPSI Semester Ganjil 2005/2006 PENERAPAN STATISTICAL PROCESS CONTROL (SPC) DAN DESIGN OF EXPERIMENTS (DOE) PADA MESIN CETAK FLEXO di PT. WIRAJAYA PACKINDO ELYZA ABSTRAK PT. Wirajaya Packindo merupakan perusahaan yang bergerak di bidang pembuatan karton box dan berlokasi di Jalan Raya Mauk KM. 2 No. 8 Tangerang. Salah satu proses produksinya yaitu proses cetak. Proses ini dilakukan dengan menggunakan mesin cetak flexo. Agar diperoleh hasil cetak yang berkualitas, maka perlu dilakukan pengendalian kualitas. Pengendalian kualitas ini dapat dilakukan dengan menggunakan Statistical process Control (SPC) dan Design Of Experiments (DOE). Pada mesin cetak Flexo, faktor-faktor yang mempengaruhi hasil cetak (yang merupakan response variable) yang dihasilkan yaitu kekentalan tinta dan kecepatan mesinnya. Dari data yang dikumpulkan di lapangan yang kemudian di analisa dengan SPC, diketahui bahwa proses permesinan pada mesin cetak flexo (kekentalan tinta, kecepatan mesin, dan hasil cetak) telah berada dalam batas kendali tetapi tidak dapat memenuhi spesifikasi yang diinginkan (ketiga nilai Cp <1, dimana ketiga nilai itu yaitu 0.56, 0.68, dan 0.81). Dari pelaksanaan DOE, maka diketahui bahwa kekentalan tinta dan kecepatan mesin ini memiliki pengaruh yang signifikan terhadap hasil cetaknya (nilai P value <0.05 yaitu dan 0.007) dan interaksi kedua faktor ini juga memberikan pengaruh yang signifikan terhadap hasil cetaknya(p value =0.000). Sedangkan persamaan regresinya yaitu ŷ = X X X 3 dan diketahui bahwa probabilitas residualnya berdistribusi normal. Untuk hasil dari response surface dan contour plot, maka diperoleh bahwa kondisi optimum dari mesin cetak hingga menghasilkan hasil cetakan yang baik adalah kekentalan tinta bernilai 15 dan kecepatan mesin bernilai (90 pieces/menit). Kondisi ini dapat diterapkan untuk proses produksinya dan diharapkan dapat memberikan hasil yang terbaik. Kata kunci : Kekentalan tinta, Kecepatan Mesin, Hasil cetak, Statistical Process Control (SPC) Design Of Experiments (DOE), Response surface dan Contour Plot. iii

2 UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Jurusan Teknik Industri - Fakultas Teknik SKRIPSI Semester Ganjil 2005/2006 IMPLEMENTATION OF STATISTICAL PROCESS CONTROL (SPC) AND DESIGN OF EXPERIMENTS FOR FLEXO PRINTING MACHINE AT PT. WIRAJAYA PACKINDO ELYZA ABSTRACT PT. Wirajaya Packindo is a company which active in making of carton box and have location in Jl.Mauk KM. 2 No. 8 Tangerang. One of the production process from this company the printing process. This process is done by using Flexo printing machine. To obtained the quality of the printing result, there for it required to do a quality control. This quality control can be conducted by using Statistical Control Process (SPC) and Design Of Experiments ( DOE). At the Flexo printing machine, factors that influencing the printing result ( is variable response) is viscosity of ink and speed of machine. The collected datas is being anaylzed using the Statistical Process Control(SPC), and from the result we find that the machinery process of Flexo printing machine (viscosity of ink, speed of machine, and result of printing) have stayed in boundary conduct but cannot fulfill wanted specification (the value of these three Cp is < 1, where these three Cp value is 0.56, 0.68, and 0.81). From performing the Design of Experiments (DOE),we find that the viscosity of ink and speed of this machine have a significant influence to the result of printing (the P value is <0.05, and this P value is and 0.007) and interaction of these two factors also give a significant influence to the result of printing(pvalue = 0.000). While the equation of the regression is ŷ= x X X 3 and known that the distribution of the probability of the residual is normal. From the surface response and contour plot, we found that the optimum condition of the Flexo printing machine so that the machine could give the best result of the printing is by setting the viscosity of ink at 15 and the speed of machine at 90 pieces/ minute. This condition can be applied for the production process and expected can give best result. Keyword : Viscosity of ink, Speed of Machine, Result of printing, Statistical Process Control (SPC) Design Of Experiments ( DOE), Response Surface and Contour Plot. iv

3 KATA PENGANTAR Puji Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat- Nya serta karunia yang diberikan-nya pada penulis selama pengerjaan Skripsi ini sehingga penulis mampu menyelesaikan Skripsi ini. Skripsi ini dibuat oleh penulis berdasarkan hasil pengamatan langsung, data-data yang penulis peroleh dari PT. Wirajaya Packindo, penjelasan dari para dosen, masukkan dari teman-teman, serta buku-buku yang berhubungan dengan topik yang diangkat oleh penulis. Dalam penyelesaian Skripsi ini, penulis dibimbing oleh Bapak Evo Sampetua Hariandja, Ir., MM., Bimbingan, petunjuk-petunjuk, serta saran-saran dari beliau sangat membantu penulis dalam penyelesaian Skripsi ini. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarnya atas segala bantuan dan waktu yang telah beliau sediakan untuk penulis. Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan dan masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan agar pembaca dapat memberikan bantuan saran maupun kritik untuk penulis yang dapat digunakan oleh penulis sebagai bahan perbaikan dalam penulisan karya ilmiah dikemudian hari. Pada kesempatan ini juga, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : - Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. - Bapak Iman H. Kartowisastro, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Bina Nusantara. - Bapak Gunawarman Hartono, Ir., M.Eng., selaku Ketua Jurusan Teknik Industri Universitas Bina Nusantara. - Bapak Marthanto Limas, s.kom., selaku pembimbing lapangan PT. Wirajaya Packindo, yang telah bersedia meluangkan waktu serta memberikan informasi yang diperlukan oleh penulis untuk menyelesaikan Skripsi ini. - Seluruh Karyawan PT. Wirajaya Packindo. - Orangtua dan kakak penulis atas dukungan moril, kasih sayang,dan doa yang telah diberikan. - Teman-teman yang telah memberikan semangat dan doa bagi penulis. Akhir kata, penulis juga mengucapkan terima kasih pada pembaca atas kesediaannya membaca Skripsi ini. Selain itu, penulis meminta maaf yang sebesarnya jika selama dalam penulisan Skripsi ini penulis telah menyinggung dan menyakiti pihak-pihak tertentu. Hal itu dilakukan penulis secara tidak sengaja. kiranya Skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca. Jakarta, 2006 Penulis v

4 DAFTAR ISI JUDUL LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR GRAFIK DAFTAR DIAGRAM DAFTAR LAMPIRAN i ii iii v vi ix x xii xiii xiv BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Identifikasi dan Perumusan Masalah Ruang Lingkup Tujuan dan Manfaat Gambaran Umum Perusahaan Tata Letak Fasilitas Manajemen Sumber Daya Manusia Sistem Kerja Perencanaan dan Pengendalian Produksi Perencanaan dan Perancangan Produk Lantai Produksi Pengendalian Kualitas 26 BAB 2 LANDASAN TEORI Definisi Quality (Mutu / Kualitas) Pengertian Pengendalian Kualitas Statistical Process Control (SPC) Definisi Data Tujuh Alat Pengendalian Kualitas (Seven Tools Quality Control) Lembar Periksa (Check Sheet) Diagram Pareto (Pareto Chart) Diagram Sebab Akibat (Fishbone Diagram) Diagram Batang (Histogram) Diagram Tebar (Scatter Diagram) Diagram Alir (Flowchart) Peta Kendali (Control Chart) Capability Process 57 vi

5 2.5 Design of Experiments (DOE) Tujuan DOE Prinsip Dasar DOE Istilah dalam DOE Factorial Experiment k Factorial Designs ANOVA (Analysis Of Variance) Proses Permesinan (Mesin Cetak Flexo) Analisis Regresi Contour Plot dan Response Surface 75 BAB 3 METODOLOGI Tempat dan Waktu Pelaksanaan Tahapan Kerangka Berpikir Penelitian Metode Pengumpulan Data Metode Analisis Data 82 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengumpulan Data Analisis Data dan Pembahasan Peta Kendali Data Variabel Peta Kendali untuk Data Kekentalan Tinta Peta Kendali untuk data Kecepatan Mesin Peta Kendali untuk Data Hasil Cetak (Response Variable) Capability Process (CP) Capability Process Data Kekentalan Tinta Capability Process Data Kecepatan Mesin Capability Process Data Hasil Cetak (Response Variable) Diagram Sebab Akibat Diagram Sebab Akibat Kekentalan Tinta Diagram Sebab Akibat Kecepatan Mesin Diagram Sebab akibat Hasil Cetak (Response Surface) ANOVA (Analysis of Variance) Perhitungan ANOVA Manual Perhitungan ANOVA dengan MINITAB versi Pareto Chart Analisa Regresi Perhitungan Manual Regresi Perhitungan dengan Software Minitab Kenormalan Residual Contour Plot dan Response Surface 150 vii

6 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 156 DAFTAR PUSTAKA 158 DAFTAR RIWAYAT HIDUP 159 LAMPIRAN 160 viii

7 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Jadwal Kerja Lantai Produksi 13 Tabel 1.2 Jadwal Kerja Kantor 13 Tabel 2.1 Contoh Lembar Periksa untuk Data Atribut 41 Tabel 2.2 Rumus Perhitungan Anova untuk 2 2 design 69 Tabel 4.1 Tabel Penilaian Response Variable 86 Tabel 4.2 Pengumpulan Data 87 Tabel 4.3 Tabel Perhitungan Peta Kendali Kekentalan Tinta 90 Tabel 4.4 Tabel Perhitungan Peta Kendali Kecepatan Mesin 93 Tabel 4.5 Tabel Perhitungan Peta Kendali Hasil Cetak (Response Variable) 96 Tabel 4.6 Keterangan Kombinasi Level 112 Tabel 4.7 Pengumpulan Data untuk Pengambilan Replicate 113 Tabel 4.8 Tabel Data Replicated 114 Tabel 4.9 Anova Perhitungan Manual 116 Tabel 4.10 Perhitungan Manual Residual 142 Tabel 4.11 Perhitungan Residual Minitab 142 Tabel 4.12 Perhitungan Manual Normal Probability Residual Plot 143 ix

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Struktur Organisasi PT. Wirajaya Packindo 12 Gambar 1.2 Mesin Corrugator 19 Gambar 1.3 Mesin NC 19 Gambar 1.4 Mesin Sloater 20 Gambar 1.5 Mesin Slitter 20 Gambar 1.6 Mesin Flexo 21 Gambar 1.7 Mesin Long Way 21 Gambar 1.8 Mesin Caplok 22 Gambar 1.9 Mesin Eterna Platten Die Cutter 23 Gambar 1.10 Mesin Rotary Die Cutting 23 Gambar 1.11 Mesin Typing dan Stitcher 24 Gambar 1.12 Mesin Lem 24 Gambar 1.13 Mesin Semi Automatic Glue 25 Gambar 1.14 Precision Balance 27 Gambar 1.15 Bursting Strenght Tester 28 Gambar 1.16 Punchture Tester 28 Gambar 1.17 Compression Box Tester 28 Gambar 1.18 Adhesive Strenghth Test Accessories 29 Gambar 1.19 Micro-Computer Ring Crush Tester 29 Gambar 1.20 Thickness Gauge 30 Gambar 2.1 Percobaan faktorial 2 k 66 Gambar 2.2 Contoh Response Surface 76 Gambar 2.3 Contoh Contour Plot 76 Gambar 4.1 Kotak Dialog Peta Kontrol Xbar-R Chart 89 Gambar 4.2 Kotak Dialog Capability Process 99 Gambar 4.3 Capability Process Data Kekentalan Tinta 101 Gambar 4.4 Capability Process Data Kecepatan Mesin 103 Gambar 4.5 Capability Process Data Hasil Cetak (Response Variable) 105 Gambar 4.6 Layar Microsoft Visio 2003 untuk Pembuatan Fishbone Diagram 108 Gambar 4.7 Kotak Dialog Create Factorial Design 117 Gambar 4.8 Kotak Dialog Display Available Design 118 Gambar 4.9 Kotak Dialog Designs 118 Gambar 4.10 Kotak Dialog Factors 119 Gambar 4.11 Kotak Dialog Options 119 Gambar 4.12 Kotak Dialog Results 120 Gambar 4.13 Worksheet untuk Pengacakan Urutan Percobaan 121 Gambar 4.14 Worksheet untuk Pelaksanaan Percobaan 121 Gambar 4.15 Kotak Dialog Analyze Factorial Design 122 Gambar 4.16 Kotak Dialog Graphs 123 Gambar 4.17 Kotak Dialog Factorial Plots 124 x

9 Gambar 4.18 Kotak Dialog Setup 124 Gambar 4.19 Interaction Plot 126 Gambar 4.20 Cube Plot 127 Gambar 4.21 Main Effect Plot 128 Gambar 4.22 Kotak Dialog Pareto Chart 130 Gambar 4.23 Kotak Dialog Define Custom Response Surface Design 137 Gambar 4.24 Kotak Dialog Low/High 137 Gambar 4.25 Kotak Dialog Design 138 Gambar 4.26 Kotak Dialog Analyze Response Surface Design 138 Gambar 4.27 Kotak Dialog Terms 139 Gambar 4.28 Kotak Dialog Normality Test 144 Gambar 4.29 Uji Kenormalan Probabilitas Residual 144 Gambar 4.30 Normal Probability Plot of The Residuals Hasil Minitab 145 Gambar 4.31 Normal Probability Plot 146 Gambar 4.32 Residual Versus The Order of Data 147 Gambar 4.33 Residuals Versus the Fitted Values 148 Gambar 4.34 Kotak Dialog Contour/Surface (Wireframe) Plots 150 Gambar 4.35 Surface Plot 151 Gambar 4.36 Contour Plot 152 xi

10 DAFTAR GRAFIK Grafik 4.1 Peta Kendali x Data Kekentalan Tinta 91 Grafik 4.2 Peta Kendali R Data Kekentalan Tinta 91 Grafik 4.3 Peta Kendali x Data Kecepatan Mesin 94 Grafik 4.4 Peta Kendali R Data Kecepatan Mesin 94 Grafik 4.5 Peta Kendali x Data Hasil Cetak (Response Variable) 97 Grafik 4.6 Peta Kendali R Data Hasil Cetak (Response Variable) 97 xii

11 DAFTAR DIAGRAM Diagram 1.1 Proses Produksi PT.Wirajaya Packindo 26 Diagram 2.1 Contoh Diagram Pareto 46 Diagram 2.2 Contoh Diagram Sebab Akibat 49 Diagram 2.3 Flow Chart Proses Permesinan Pada Mesin Cetak 72 Diagram 3.1 Flow Chart Tahapan Penelitian 78 Diagram 4.1 Diagram Sebab Akibat Kekentalan Tinta 109 Diagram 4.2 Diagram Sebab Akibat Kecepatan Mesin 110 Diagram 4.3 Sebab akibat Hasil Cetak (Response Surface) 111 Diagram 4.4 Pareto Chart 129 Diagram 4.5 Pareto Chart Kekentalan Tinta 131 Diagram 4.6 Pareto Chart Kecepatan Mesin 132 Diagram 4.7 Pareto Chart Hasil Cetak (Response Surface) 133 xiii

12 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Surat Keterangan Survey Perusahaan 160 Lampiran 2. Layout Pabrik 161 Lampiran 3. Hasil Penilaian Response Variable 164 Lampiran 4. Uji Kenormalan Data 166 Lampiran 5. Daftar Nilai Koefisien untuk Perhitungan Peta Kendali dan Kapabilitas Proses 174 Lampiran 6. Nilai Kritik Sebaran F 175 Lampiran 7. Gambar Mesin Cetak Flexo 177 Lampiran 8. Tampak Samping Mesin Cetak Flexo 178 Lampiran 9. Tampak Atas Mesin Cetak Flexo 179 Lampiran 10. KMK 180 xiv