ANALISIS TINGKAT KAPABILITAS DAN LEVEL SIGMA DALAM PENENTUAN TINGKAT KUALITAS BIODIESEL KERJA SAMA OPERASI (KSO) PT. PAMINA ADOLINA - PT. GANESHA ENERGY 77 TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh Ahmad Raya Lubis NIM. 070423015 P R O G R A M P E N D I D I K A N S A R J A N A E K S T E N S I 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 M E D A N 2 0 10
ANALISIS TINGKAT KAPABILITAS DAN LEVEL SIGMA DALAM PENENTUAN TINGKAT KUALITAS BIODIESEL KERJA SAMA OPERASI (KSO) PT. PAMINA ADOLINA - PT. GANESHA ENERGY 77 TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh Ahmad Raya Lubis NIM. 070423015 Disetujui Oleh Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II (Ir. Parsaoran Parapat, MSi) MT) (Ir. Nurhayati Sembiring, P R O G R A M P E N D I D I K A N S A R J A N A E K S T E N S I 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 M E D A N 2 0 10
KATA PENGANTAR Alhamdulillahirobbil alamin, segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayahnya yang diberikan kepada penulis, sehingga selesailah penyusunan Tugas Sarjana ini. Tugas Sarjana ini disusun untuk memenuhi persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Industri, dengan judul Analisis Tingkat Kapabilitas dan Level Sigma dalam Penentuan Tingkat Kualitas Biodiesel Kerja Sama Operasi (KSO) PT. Pamina Adolina PT. Ganesha Energy 77. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Sarjana ini masih terdapat banyak kekurangan, untuk itu diharapkan adanya kritik dan saran dari para pembaca demi ponyempurnaan hasil penelitian yang telah dilakukan. Akhir kata penulis berharap agar Tugas Sarjana ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Semoga Tugas Sarjana ini mendapat ridho ALLAH SWT, menjadi amal jariyah bagi semua pihak. Amin. Medan, Juli 2010 Penulis, Ahmad Raya Lubis
UCAPAN TERIMA KASIH Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala berkat dan rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan baik. Dalam penulisan Tugas Sarjana ini penulis banyak mendapat bantuan, kritikan dan masukan dari berbagai pihak sehingga Tugas Sarjana ini dapat diselesaikan. Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati dan ketulusan hati penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Ibu Rosnani Ginting, MT, selaku ketua Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik yang telah memberikan izin pelaksanaan Tugas Sarjana dan dukungan serta perhatian yang diberikan kepada penulis. 2. Bapak Ir. Parsaoran Parapat, Msi, selaku dosen pembimbing I, yang telah banyak membimbing penulis serta memberikan arahan selama penyelesaian Tugas Sarjana ini. 3. Ibu Ir. Nurhayati Sembiring, MT, selaku dosen pembimbing II, yang telah banyak memberikan kontribusi yang bermanfaat, membimbing penulis dan memberikan arahan serta masukan-masukan selama penyelesaian Tugas Sarjana ini. 4. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak pabrik Biodiesel Kerja Sama Operasi (KSO) PT. Pamina Adolina-PT. Ganesha Energy 77 yang telah memberikan izin pelaksanaan penelitian ini.
5. Bapak Ir. Andi W. Tobing, selaku pembimbing perusahaan di Pabrik Biodiesel Kerja Sama Operasi (KSO) PT. Pamina Adolina - PT. Ganesha Energy 77. 6. Seluruh staf dan karyawan Pabrik Biodiesel Kerja Sama Operasi (KSO) PT. Pamina Adolina - PT. Ganesha Energy 77 yang telah memberikan bantuan pihak berupa informasi dan dukungan moril selama penulis melaksanakan penelitian. 7. Seluruh staf pengajar dan pegawai di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,. 8. Seluruh keluarga besarku yang senantiasa memberikan dukungan baik berupa doa serta dukungan semangat yang sangat berarti sekali bagi terselesaikannya Tugas Sarjana ini. 9. Seluruh sahabat-sahabat Ekstensi 2007 Teknik Industri, yang telah banyak memberikan dukungannya dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini.
DAFTAR ISI BAB LEMBAR SAMPUL... LEMBAR PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMA KASIH... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... RINGKASAN... i ii iii iv vi xii xiv xv xvi I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Permasalahan... I-1 1.2. Rumusan Permasalahan... I-3 1.3. Tujuan Penelitian... I-3 1.4. Manfaat Penelitian... I-4 1.5. Batasan Masalah dan Asumsi... I-4 1.6. Sistematika Penulisan Tugas Akhir... I-5 II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN 2.1. Sejarah Perusahaan... II-1 2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha... II-2 2.3. Organisasi dan Manajemen... II-3
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 2.3.1. Struktur Organisasi Perusahaan... II-3 2.3.2. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab... II-3 2.3.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja... II-5 2.3.3.1. Jumlah Tenaga Kerja... II-5 2.3.3.2. Jam Kerja... II-6 2.3.4. Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya... II-7 2.3.4.1. Sistem Pengupahan... II-7 2.3.4.1. Fasilitas Lainnya... II-8 2.4. Proses Produksi... II-10 2.4.1. Standar Mutu Bahan/Produk... II-11 2.4.2. Bahan yang digunakan... II-12 2.4.2.1. Bahan Baku... II-12 2.4.2.2. Bahan Tambahan... II-13 2.4.2.3. Bahan Penolong... II-13 2.4.3. Uraian Proses... II-14 2.4.3.1. Proses Transesterifikasi I... II-14 2.4.3.2. Proses Transesterifikasi II... II-15 2.4.3.3. Tahap Pencucian... II-15 2.4.3.4. Tahap Pengeringan... II-18 2.4.4. Mesin dan Peralatan... II-19
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 2.4.5. Safety and Fire Protection... II-19 III LANDASAN TEORI 3.1. Pengertian Kualitas... III-1 3.2. Prinsip-Prinsip Jaminan Mutu...... III-3 3.3. Pengendalian Kualitas Statistik... III-3 3.4. Pengendalian Proses Statistik... III-6 3.5. Pengukuran, Analisis dan Peningkatan Kualitas... III-12 3.6. Definisi Variasi dalam Konteks Peningkatan Proses... III-12 3.7 Perspektif Six Sigma... III-14 3.8. Prinsip Six Sigma... III-15 3.9. Tahapan Tahapan Dalam Six Sigma... III-16 3.10. Perhitungan Level Sigma... III-19 3.11. Process Capability... III-21 3.12. Uji kecukupan Data... III-22 3.13. Pengujian Normalitas Data dengan Chi-Kuadrat... III-23 3.14. Diagram Sebab Akibat... III-24 IV METODOLOGI PEMECAHAN MASALAH 4.1. Tempat dan Waktu Penelitian... IV-1 4.2. Rancangan Penelitian... IV-1 4.3. Variabel Penelitian... IV-2
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 4.4. Pengumpulan Data... IV-2 4.5. Pengolahan Data... IV-3 4.6. Analisis Pemecahan Masalah... IV-7 4.3. Kesimpulan dan Saran... IV-8 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 5.1. Pengumpulan Data... V-1 5.2. Pengolahan Data... V-4 5.2.1. Tahap Pendefinisian (Define)... V-7 5.2.2. Tahap Pengukuran (Measurement)... V-8 5.2.3. Uji Kecukupan Data... V-8 5.2.3.1. Uji Kecukupan Data Kadar Angka Asam... V-8 5.2.3.2. Uji Kecukupan Data Kadar Gliserol Total... V-9 5.2.3.3. Uji Kecukupan Data Kadar Gliserol Bebas... V-10 5.2.4. Uji Kenormalan Data... V-11 5.2.4.1. Uji Kenormalan Data Kadar Angka Asam... V-11 5.2.4.2. Uji Kenormalan Data Kadar Gliserol Total... V-18 5.2.4.3. Uji Kenormalan Data Kadar Gliserol Bebas.. V-24 5.2.5. Penentuan Batas Kendali Untuk Masing-masing... Karakteristik Mutu... V-30 5.2.5.1. Penentuan Batas Kendali Mutu Untuk Kadar
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB Angka Asam... V-31 5.2.5.1. Penentuan Batas Kendali Mutu Untuk Kadar Angka Gliserol Total... V-35 5.2.5.1. Penentuan Batas Kendali Mutu Untuk Kadar Angka Gliserol Bebas... V-38 5.2.6. Perhitungan C p dan C pk Untuk Kadar Angka Asam... V-42 5.2.7. Perhitungan C p dan C pk Untuk Kadar Gliserol Total... V-44 5.2.8. Perhitungan C p dan C pk Untuk Kadar Gliserol Bebas.. V-47 5.2.9. Perhitungan Level Sigma... V-49 5.2.9. Perhitungan Level Sigma Kadar Angka Asam... V-49 5.2.9. Perhitungan Level Sigma Kadar Gliserol Total... V-52 5.2.9. Perhitungan Level Sigma Kadar Gliserol Bebas... V-54 5.2.10. Tahap Analisis... V-56 5.2.11. Tahap Perbaikan (Improve)... V-64 VI ANALISIS PEMBAHASAN HASIL 6.1. Tahap Pemeriksaan Peta Kontrol Mutu Biodiesel... VI-1 6.2. Kapabilitas Proses... VI-1 6.3. DPMO dan Level Sigma... VI-3 6.4. Tahap Analisis... VI-4 6.5. Tahap Perbaikan (Improve)... VI-6
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1. Kesimpulan... VII-1 7.1. Saran... VII-2 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL TABEL 2.1. Pembagian Karyawan Pabrik... II-5 2.2. Persyaratan Kualitas Biodiesel Menurut SNI-04-7182-2006... II-11 3.1. Uji Normalitas Data... III-23 5.1. Data Kadar Angka Asam... V-1 5.2. Data Kadar Gliserol Total... V-2 5.3. Data Kadar Gliserol Bebas... V-3 5.4. Pengolahan Data Kadar Angka Asam... V-4 5.5. Pengolahan Data Kadar Gliserol Total... V-5 5.6. Pengolahan Data Kadar Gliserol Bebas... V-6 5.7. Data Kadar Angka Asam... V-11 5.8. Urutan Data dari Data Minimum Sampai Data Maksimum Hasil Kadar Angka Asam... V-12 5.9. Distribusi Frekuensi Kadar Angka Asam... V-14 5.10. Penentuan Standar Deviasi Kadar Angka Asam... V-15 5.11. Penentuan BKA, BKB dan Luas untuk Masing-masing Interval... V-16 5.12. Luas Kurva Chi-kuadrat... V-16 5.13. Revisi Luas Kurva... V-16 5.14. Data Kadar Gliserol Total... V-18 5.15. Urutan Data dari Data Minimum Sampai Data Maksimum Hasil Kadar Gliserol Total... V-19
DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.16. Distribusi Frekuensi Kadar Gliserol Total... V-20 5.17. Penentuan Standar Deviasi Kadar Gliserol Total... V-21 5.18. Penentuan BKA, BKB dan Luas untuk Masing-masing Interval... V-22 5.19. Luas Kurva Chi-kuadrat... V-22 5.20. Revisi Luas Kurva... V-23 5.21. Data Kadar Gliserol Bebas... V-24 5.22. Urutan Data dari Data Minimum Sampai Data Maksimum Hasil Kadar Gliserol Bebas... V-25 5.23. Distribusi Frekuensi Kadar Gliserol Bebas... V-27 5.24. Penentuan Standar Deviasi Kadar Gliserol Bebas... V-27 5.25. Penentuan BKA, BKB dan Luas untuk Masing-masing Interval... V-28 5.26. Luas Kurva Chi-kuadrat... V-29 5.27. Revisi Luas Kurva... V-29 5.28. Perhitungan Batas Kendali Kadar Angka Asam... V-31 5.29. Perhitungan Batas Kendali Kadar Gliserol Total... V-35 5.30. Perhitungan Batas Kendali Kadar Gliserol Bebas... V-38 6.1. Batas Kontrol Karakteristik Mutu Biodiesel... VI-1 6.2. Indeks Process Capability untuk Setiap Karakteristik Mutu... VI-2 6.3. Nilai DPMO dan Level Sigma untuk Setiap Karakteristik Mutu... VI-3
DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1. Struktur organisasi Pabrik Biodiesel Kerja Sama Operasi (KSO) PT. Pamina Adolina - PT.Ganesha Energy 77... II-4 3.1. Diagram Sebab Akibat... III-25 4.1. Blok Diagram Metodologi Penelitian... IV-9 5.1. Peta Kontrol X Kadar Angka Asam... V-34 5.2. Peta Kontrol R Kadar Angka Asam... V-34 5.3. Peta Kontrol X Kadar Gliserol Total... V-37 5.4. Peta Kontrol R Kadar Gliserol Total... V-38 5.5. Peta Kontrol X Kadar Gliserol Bebas... V-41 5.6. Peta Kontrol R Kadar Gliserol Bebas... V-41 5.7. Grafik Nilai C p dan C pk Kadar Angka Asam... V-44 5.8. Grafik Nilai C p dan C pk Kadar Gliserol Total... V-46 5.9. Grafik Nilai C p dan C pk Kadar Gliserol Bebas... V-49 5.10. Diagram Sebab Akibat Kadar Angka Asam... V-57 5.11. Diagram Sebab Akibat Kadar Gliserol Total... V-60 5.12. Diagram Sebab Akibat Kadar Gliserol Bebas... V-62
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab... L.1 2. Mesin dan Peralatan Produksi... L.10 3. Fotokopi Tabel Wilayah Luas Di Bawah Kurva Normal... L.22 4. Fotokopi Tabel Nilai Kritik Sebaran Chi-Kuadrat... L.24 5. Fotokopi untuk Perhitungan Garis Pusat dan Batas Kontrol 3σ untuk Peta X dan R... L.25 6. Flow Chart Process Capability... L.26 7. Konversi Nilai DPMO ke Nilai Sigma Berdasarkan Konsep Motorola... L.27 8. Data Hasil Pengujian Kadar Angka Asam, Kadar Gliserol Bebas,dan Kadar Gliserol Total Pabrik Biodiesel Kerja Sama Operasi (KSO) PT. Pamina Adolina PT. Ganesha Energy 77... L.30 9. Surat Permohonan Penelitian... L.34 10. Surat Keputusan Tugas Sarjana... L.36 11. Surat Penjajakan ke Perusahaan... L.37 12. Surat Balasan dari Perusahaan... L.38 13. Lembar Asistensi Dosen Pembimbing... L.39
RINGKASAN Kualitas merupakan salah satu jaminan yang diberikan dan harus dipenuhi oleh perusahaan kepada pelanggan, karena kualitas suatu produk merupakan salah satu kriteria penting yang menjadi pertimbangan pelanggan dalam memilih produk. Kualitas juga merupakan salah satu indikator penting bagi perusahaan untuk dapat eksis di tengah ketatnya persaingan dalam dunia industri, oleh karena itu, diperlukan perbaikan dan peningkatan kualitas produk secara terus-menerus dari perusahaan sesuai dengan spesifikasi dan kebutuhan pelanggan. Pabrik Biodiesel Kerja Sama Operasi (KSO) PT. Pamina Adolina PT. Ganesha Energy 77 telah memiliki standar kualitas produk biodiesel, akan tetapi masih terdapat mutu biodiesel yang belum memenuhi spesifikasi standar kualitas yang telah ditetapkan perusahaan. Biodiesel yang dihasilkan sering mengalami berbagai variasi kualitas dan kadang-kadang berada diluar standar yang ditetapkan. Pada penelitian ini, dilakukan pemeriksaan terhadap proses pembuatan biodiesel dengan menggunakan proses pengendalian statistik yaitu peta kendali variabel, penentuan indeks kapabilitas pada pengujian karakteristik mutu biodiesel dan pengukuran level sigma untuk mengetahui sejauh mana kualitas biodiesel yang dihasilkan Kerja Sama Operasi (KSO) PT. Pamina Adolina PT. Ganesha Energy 77. Pemecahan masalah dilakukan dengan menggunakan Process Capability dan Level Sigma. Tujuan Process Capability adalah untuk mengetahui indeks kemampuan proses dalam memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan. Adapun syarat proses baik dalam memenuhi spesifikasi produk adalah apabila nilai Cp > 1. Tujuan Level Sigma adalah untuk mengetahui berapa jumlah cacat Biodiesel per satu juta kesempatan, dari hasil nilai akan diperoleh kualitas Biodiesel berada pada Level Sigma berapa. Adapun nilai sigma yang sebaiknya dicapai adalah 6 sigma. Pada Tugas Sarjana ini, karakteristik-karakteristik mutu yang diteliti adalah kadar angka asam, kadar gliserol total dan kadar gliserol bebas. Dari hasil perhitungan indeks kemampuan proses, didapat bahwa kemampuan proses untuk setiap karakteristik mutu Cp < 1. Hal ini menandakan bahwa kemampuan proses rendah. Nilai kapabilitas proses untuk masing-masing karakteristik mutu adalah : nilai Cp kadar angka asam sebesar 0,805 dan nilai sigmanya sebesar 3,2 yang memiliki DPMO sebesar 39.200 ; Nilai Cp kadar gliserol total sebesar 0,820 dan nilai sigmanya sebesar 2,9 yang memiliki DPMO sebesar 78.310 ; Nilai Cp kadar gliserol bebas sebesar 0,502 dan nilai sigmanya sebesar 1,1 yang memiliki DPMO sebesar 626.430. Dari hasil perhitungan, diperoleh kualitas Biodiesel masih jauh dari 6 sigma. Berdasarkan hasil evaluasi yang dilakukan dengan diagram sebab akibat dapat didefinisikan faktor-faktor penyimpangan kualitas biodiesel seperti faktor material yaitu adanya perbedaan kualitas bahan baku yang digunakan dalam proses produksi, faktor manusia dimana kurang mematuhi standar operasi pabrik,
faktor mesin yang kurang mendapatkan perawatan mesin dan kebersihan mesin dan faktor lingkungan kerja yang panas dan kotor. Kata kunci : Kualitas, Six sigma, DPMO, Kapabilitas Proses