Peningkatan kualitas Pipa PVC Menggunakan Metode Taguchi dan Fault Tree Analysis (FTA) Di PT. Sinar Utama Nusantara DRAFT TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik oleh Christi Nella Tarigan NIM. 110423004 PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI 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 2015
DAFTAR ISI BAB LEMBAR JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA... iii KATA PENGANTAR... iv UCAPAN TERIMA KASIH... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xvi ABSTRAK... xvii I PENDAHULUAN... I-1 1.1. Latar Belakang... I-1 1.2. Rumusan Masalah... I-3 1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian... I-4 1.4. Batasan Masalah dan Asumsi... I-5 1.5. Sistematika Penulisan Tugas Sarjana... I-6 II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN 2.1. Sejarah Perusahaan... II-1 2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha... II-2 2.3. Organisasi dan Mananjemen... II-2 2.3.1. Struktur Organisasi Perusahaan... II-2 2.3.2. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab... II-4 2.3.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja... II-7 2.4. Sistem Pengupahan dan Kesejahteraan Karyawan... II-10 2 2.5. Bahan yang digunakan... II-12 2.5.1. Bahan baku... II-12
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 2.5.2. Bahan Tambahan... II-13 2.5.3. Bahan Penolong... II-13 2.6. Proses Produksi... II-13 2.7. Mesin dan Peralatan Produksi... II-15 2.8. Utilitas... II-18 III TINJAUAN PUSTAKA 3.1. Pengertian Kualitas... III-1 3.2. Pengendalian Kualitas... III-2 3.3. Rekasaya Kualitas... III-3 3.3.1. Rekasaya Kualitas Secara Off-line... III-4 3.3.2. Rekasaya Kualitas Secara On-line... III-5 3.4. Pengambilan Sampel... III-7 3.4.1. Metode Sampling... III-9 3.4.1.1.Probability Sampling... III-9 3.4.1.2.Non Probability Sampling... III-15 3.4.2. Penentuan Jumlah Sampel... III-16 3.5. Pengendalian Kualitas dengan Seven Tools... III-17 3.6. Desain Eksperimen... III-31 3.7. Desain Eksperimen dengan Metode Taguchi... III-36 3.7.1. Tahapan Perencanaan Eksperimen... III-38 3.7.2. Tahapan Pelaksanaan Eksperimen... III-44 3.7.3. Tahapan Analisa... III-45 3.8. Fault Tree Analysis... III-56 3.9. Langkah-langkah dalam Pelaksanaan Fault Tree Analysis... III-57 3.10.Simbol-simbol Fault Tree Analysis (FTA)... III-57
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1. Tempat dan Waktu Penelitian... IV-1 4.2. Jenis Penelitian... IV-1 4.3. Objek Penelitian... IV-1 4.4. Variabel Penelitian... IV-2 4.5. Kerangka Konseptual... IV-2 4.6. Rancangan Prosedur Penelitian... IV-4 4.7. Sumber Data... IV-6 4.8. Metode Pengumpulan Data... IV-6 4.9. Instrumen Penelitian... IV-7 4.10. Pengolahan Data... IV-7 4.11. Analisis Pemecahan Masalah... IV-10 4.12. Kesimpulan dan Saran... IV-11 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 5.1. Pengumpulan Data... V-1 5.1.1. Data Produksi... V-1 5.1.2. Penentuan Jumlah Sampel... V-2 5.2. Pengolahan Data... V-3 5.2.1. Check Sheet... V-3 5.2.2. Stratifikasi... V-3 5.2.3. Histogram... V-4 5.2.4. Pareto Diagram... V-5 5.2.5. Scatter Diagram... V-7 5.2.6. Control Chart... V-10 5.2.7. Cause and Effect Diagram... V-13
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 5.3. Metode Taguchi... V-19 5.3.1.Penentuan Variabel tak Bebas... V-19 5.3.2. Identifikasi Faktor-faktor... V-19 5.3.3.Penentuan Jumlah Level dan Nilai Level Faktor... V-20 5.3.4. Perhitungan Derajat Kebebasan (dof)... V-19 5.3.5. Pemilihan Matriks Orthogonal... V-22 5.3.6.Penempatan Kolom untuk Faktor dan Interaksi ke Dalam Matriks Orthogonal... V-23 5.3.7.Persiapan dan Pelaksanaan Eksperimen Taguchi... V-24 5.3.8. Perhitungan Efek Faktor... V-25 5.3.8.1.Perhitungan Efek Rata-rata... V-25 5.3.8.2.Perhitungan Efek Faktor Signal to Noise Ratio... V-28 5.3.9.Analisis Varians... V-30 5.3.9.1.Analisis Varians Rata-rata Optimum... V-31 5.3.9.2.Analisis Varians Signal to Noise Ratio... V-40 5.3.10.Perhitungan Interval Kepercayaan... V-50 5.3.10.1. Perhitungan Interval Kepercayaan rata-rata Optimum... V-50 5.3.10.2. Perhitungan Inerval Kepercayaan SNR Optimum V-51 5.3.11.Eksperimen Konfirmasi... V-53 5.3.12. Hasil Pengolahan Data Eksperimen Konfirmasi... V-54 5.4. Fault Tree Analysis (FTA)... V-56 5.4.1. Penentuan Puncak Masalah (Top Event)... V-56 5.4.2. Penentuan Ruang Lingkup Fault Tree Analysis (FTA)... V-56 5.4.3. Penentuan Aturan Dasar untuk Fault Tree Analysis (FTA) V-57 5.4.4. Pembuatan Fault Tree Analysis (FTA)... V-57 5.4.5. Perhitungan Probabilitas Kegagalan pada FTA... V-59
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 5.4.5.1. Data Responden Kuesioner... V-59 5.4.5.2. Kuesioner... V-60 5.4.5.3. Kuesioner Probabilitas Kecacatan Produk... V-61 5.4.5.4. Hasil Rekapitulasi Kuesioner... V-61 5.4.5.5. Pembobotan Kuesioner... V-63 VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH 6.1. Analisis Metode Seventools... VI-1 6.1.1. Histogram... VI-1 6.1.2. Pareto Diagram... VI-1 6.1.3. Scatter Diagram... VI-2 6.1.4. Control Chart... VI-2 6.1.5. Cause and Effect Diagram... VI-3 6.2. Analisis Terhadap Kondisi Aktual... VI-4 6.3. Analisis Hasil Penerapan Metode Taguchi... VI-4 6.3.1. Analisis Rata-rata... VI-4 6.3.2. Analisis Variansi Signal to Noise Ratio (SNR)... VI-5 6.3.3. Setting Level Optimal... VI-6 6.3.4. Analisis Terhadap Eksperimen Konfirmasi... VI-7 6.4. Analisis Fault Tree Analysis (FTA)... VI-8 VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1. Kesimpulan... VII-1 7.2. Saran... VII-2 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala kasih karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Kegiatan penelitian ini dilakukan di PT. Sinar Utama Nusantara. Adapun judul Tugas Sarjana ini adalah Peningkatan Kualitas Pipa PVC dengan Menggunakan Metode Taguchi dan Fault Tree Analysis (FTA) di PT. Sinar Utama Nusantara. Tugas Akhir merupakan salah satu syarat akademis yang harus dipenuhi oleh mahasiswa Teknik Industri untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Sarjana ini belum sempurna dan masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca untuk dapat menyempurnakan Tugas Sarjana ini. Akhir kata, penulis berharap agar tugas sarjana ini bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Penulis Medan, Januari 2015 Christi Nella Tarigan
UCAPAN TERIMA KASIH Dalam penulisan laporan ini, penulis telah banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, informasi maupun sumbangan pemikiran. Oleh sebab itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan material, spiritual maupun bimbingan, terutama kepada: 1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT, selaku Ketua Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara dan selaku Dosen Pembimbing I Penulis, dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini, yang telah menyediakan waktunya untuk dapat memberikan bimbingan akademis kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana ini.. 2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara dan selaku Dosen Pembimbing II penulis, yang telah menyediakan waktunya untuk dapat memberikan bimbingan akademis kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana ini.. 3. Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT, dan bapak Ir. Mangara M Tambunan, M.SC selaku Koordinator Tugas Sarjana di Departemen Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 4. Kepada seluruh staff pengajar di Departemen Teknik Industri. 5. Pegawai administrasi dan perpustakaan di Departemen Teknik Industri USU.
6. Segenap Pimpinan dan karyawan PT. Sinar Utama Nusantara yaitu bagian HRD, Pemasaran, Kepala Produksi serta karyawan yang telah memberikan izin kepada penulis untuk melaksanakan penelitian. 7. Yang teristimewa kepada kedua orang tua (Bapak Rasden Tarigan & Alm. Ibu Nuralina br Ginting), Kakak dan adik serta keluarga penulis yang telah memberikan dukungan sepenuhnya kepada penulis baik doa, moral, semangat maupun materi dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini. 8. Sahabat-sahabatku, terima kasih untuk semangat dan motivasinya. 9. Teman-teman Ekstensi 2011 yang telah banyak memberikan masukan kepada penulis dalam mengerjakan Tugas Sarjana ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan ini masih memiliki keterbatasan dalam segala hal sehingga mungkin masih banyak kekurangan dalam penyusunannya. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi untuk penyempurnaan laporan ini agar nantinya berguna dalam penulisan laporan berikutnya. Akhirnya penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya. Penulis, ( Christi Nella Tarigan)
DAFTAR TABEL TABEL 2.1. Jumlah Tenaga Kerja... II-8 3.1. Check Sheet untuk Defective Item... III-10 3.2. Simbol-simbol Utama dari Fault Tree Analysis (FTA)... III-57 3.3. Simbol-simbol Khusus dari Fault Tree Analysis (FTA)... III-58 3.4. Simbol-simbol Events dari Fault Tree Analysis (FTA)... III-58 3.5. Simbol-simbol Pemindahan dari Fault Tree Analysis (FTA)... II-30 5.1. Produksi Pipa PVC pada September 2014... V-1 5.2. Check Sheet Jumlah Kecacatan Pipa PVC... V-3 5.3. Stratifikasi Kecacatan Pipa PVC... V-4 5.4. Persentase Kumulatif Kecacatan Jumlah Produk Pipa... V-6 5.5. Perhitungan Koefesien Kolerasi antara Kecacatan Pipa Bergelombang dan Pipa Penyok... V-7 5.6. Control Chart p antara Jumlah Produksi dan Jumlah Kecacatan Pipa PVC... V-12 5.7. Penentuan Jumlah Level dan Nilai Level Faktor... V-20 5.8. Perhitungan Derajad Kebebasan... V-21 5.9. Matriks Ortogonal Standar dengan 2 Level... V-22 5.10. Matriks Ortogonal L 8 (2 7 )... V-23 5.11. Penempatan Faktor pada Kolom Orthogonal Array... V-24 5.12. Matriks Ortogonal L 8 (2 7 )... V-24
DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.13. Hasil Percobaan Terhadap Kualitas Produk Pipa PVC... V-25 5.14. Respon Rata-rata dari pengaruh Faktor Produk Pipa... V-27 5.15. Rekapitulasi Nilai Interaksi BxD... V-27 5.16. Rekapitulasi Hasil Perhitungan Nilai S/N Ratio... V-29 5.17. Peringkat dan Selisih Faktor dan Interaksi Signal to Noise... V-30 5.18. Rekapitulasi Nilai Interaksi BxD... V-30 5.19. Analisis Varians Rata-rata Akhir... V-40 5.20. Analisis Varians SNR Optimum... V-49 5.21. Hasil Percobaan Konfirmasi... V-54 5.22. Interpretasi Hasil Jumlah Kecacatan Pipa PVC... V-56 5.23. Daftar Ahli/Responden Fault Tree Analysis (FTA)... V-60 5.24. Keterangan Bobot Kuesioner... V-61 5.25. Hasil Rekapitulasi Kuesioner Penyebab Kecacatan Pipa Bergelombang... V-62 5.26. Hasil Rekapitulasi Kuesioner Penyebab Kecacatan Pipa Penyok... V-62 5.27. Rekapitulasi Pembobotan Penyebab Kecacatan Pipa Bergelombang V-64 5.28. Rekapitulasi Pembobotan Penyebab Kecacatan Pipa Penyok... V-64 5.29. Rekapitulasi Perhitungan Probabilitas Penyebab Kecacatan Pipa Bergelombang... V-70 5.29. Rekapitulasi Probabilitas Penyebab Kecacatan Pipa Penyok... V-71
DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1. Struktur Organisasi PT. Sinar Utama Nusantara... II-4 3.1. Pareto Diagram... III-6 3.2. Cause and Effect Diagram... III-8 3.3. Check Sheet Distribusi Proses Produksi... III-10 3.4. Histogram Kecacatan... III-11 3.5. Scatter Diagram... III-12 3.6. Fault Tree... III-57 4.1. Kerangka Konseptual Penelitian... IV-3 4.2. Blok Diagram Penelitian... IV-5 4.3. Blok Diagram Pengolahan data dengan seventools... IV-8 4.4. Blok Diagram Pengolahan data dengan Metode Taguchi... IV-9 4.5. Blok Diagram Pengolahan data dengan Fault Tree Analysis... IV-10 5.1. Histogram Jenis Kecacatan Produk Pipa... V-5 5.2. Pareto Diagram Jenis Kecacatan Produk Pipa... V-6 5.3. Scatter Diagram Kecacatan Pipa Bergelombang dan Pipa Penyok V-10 5.4. Peta Kontrol P... V-13 5.5. Cause Effect Diagram untuk Kecacatan Pipa Bergelombang... V-16 5.6. Cause Effect Diagram untuk Kecacatan Pipa Penyok... V-18 5.7. Grafik Linier L8(22 77 )... V-22 5.8. Fault Tree Analysis Pipa Bergelombang... V-58
DAFTAR GAMBAR (Lanjutan) GAMBAR 5.9. Fault Tree Analysis Pipa Penyok... V-60
ABSTRAK PT. Sinar Utama Nusantara merupakan perusahaan yang bergerak dalam bidang industri pembuatan pipa PVC (Poly Vinyl Clhoride). Produk pipa yang dihasilkan sering mengalami kecacatan tidak sesuai standar (6%) dan melebihi toleransi (±1%) yang telah ditetapkan perusahaan. Persaingan yang kompetitif dalam pemasaran produk menyebabkan perusahaan perlu menigkatkan kualitas. Pentingnya kualitas merupakan salah satu alasan melakukan penelitian terhadap kualitas produk yang dihasilkan oleh perusahaan tersebut. Penelitian terhadap kualitas produk dilakukan dengan metode seventools, Taguchi dan FTA (Fault Tree Analysis. Pada metode seventools digunakan untuk mengidentifikasi faktorfaktor yang berpengaruh terhadap kecacatan produk. Metode Taguchi menghasilkan kombinasi level faktor optimum yang berpengaruh signifikan yaitu temperatur pendingin 20 C pada level 2, Temperatur ekstruder 140 C pada level 1, kecepatan haul off 15 m/s pada level 1 dan tekanan pencetakan 0,05 MPa pada level 1. Metode FTA menghasilkan faktor mesin yang memiliki probabilitas tertinggi sehingga perlu tindakan perbaikan terhadap faktor mesin agar dapat memperoleh setting mesin optimal. Dimana usulan tindakan perbaikan terhadap faktor mesin diperoleh dari level faktor optimum metode Taguchi. Kata kunci : PVC, Kualitas, Seventools, Metode Taguchi, Fault Tree Analysis