PERBAIKAN KUALITAS PRODUK PACKING STERILIZER DENGAN METODE TAGUCHI DAN FAULT TREE ANALYSIS (FTA) DI PT. INDUSTRI KARET NUSANTARA TUGAS SARJANA Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh TIARA MELINDA 1 3 0 4 2 3 0 0 3 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 2016 II-1
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana ini. Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Industri, khususnya program studi ekstensi strata satu, Fakultas Teknik,. Judul untuk tugas sarjana ini adalah Perbaikan Kualitas Produk Packing Sterilizer dengan Metode Taguchi dan Fault Tree Analysis di PT. Industri Karet Nusantara. Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan tugas sarjana ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan masukan yang sifatnya membangun demi kesempurnaan laporan tugas sarjana ini. Semoga tugas sarjana ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri, perpustakaan, dan pembaca lainnya. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN AGUSTUS 2016 PENULIS
UCAPAN TERIMAKASIH Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Kedua orang tua saya, Mama Endang Liana Yahmawati Siregar dan Papa Emir Rizal, SE, MBA yang telah memberikan dukungan, motivasi dan doa. sehingga laporan ini dapat diselesaikan. Penulis menyadari tidak dapat membalas segala kebaikan dan kasih sayang dari keduanya, oleh karena itu izinkanlah penulis memberikan karya ini sebagai ungkapan rasa terima kasih kepada Ayahanda dan Ibunda tercinta. 2. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana ini. 3. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri. 4. Ibu Ir. Elisabeth Ginting, M.Si selaku Dosen Pembimbing I, yang telah banyak memberi bimbingan, pengarahan, dan masukan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 5. Ibu Rahmi M Sari, ST, MM(T) selaku Dosen Pembimbing II, yang telah banyak memberi bimbingan, pengarahan, dan masukan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.
6. Bapak Suprianto selaku Manajer PT. Industri Karet Nusantara yang telah memberikan izin melakukan penelitian di PT. Industri Karet Nusantara. 7. Kepada seluruh staff dan karyawan PT. Industri Karet Nusantara yang telah banyak memberikan informasi kepada penulis dalam membantu penelitian Tugas Akhir Sarjana ini. 8. Staf pegawai Teknik Industri, Bang Ridho, Bang Mijo, Kak Dina, Bang Nurmansyah, Kak Rahma dan Ibu Ani, terimakasih atas bantuannya dalam masalah administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini. 9. Abang, kakak dan adik yang banyak memberikan semangat dalam menyelesaikan laporan ini. 10. Nenek Hj. Sri Setiawaty dan Ibunda Hj. Endang Sofia Arlianita Siregar yang banyak memberi nasehat dan semangat untuk menyelesaikan laporan ini. 11. Teman istimewa Tawufiq Rasyid Simamora yang telah memberikan dorongan semangat, motivasi dan bantuan untuk penyelesaian laporan ini. 12. Seluruh teman-teman Ekstensi 2013, terimakasih atas dukungan dan kerjasamanya. 13. Dan seluruh pihak yang telah membantu penulis yang tidak mungkin disebutkan satu per satu, penulis mengucapkan terima kasih banyak.
ABSTRAK PT. Industri Karet Nusantara merupakan pabrik industri karet yang memproduksi packing sterilizer, dock fender dan rubber impeller. Sampai saai ini proses produksi di PT. Industri Karet Nusantara telah dilaksanakan sesuai dengan Standard Operating Procedure (SOP), namun pada kenyataannya masih ditemukan adanya produk yang tidak sesuai dengan standar (produk cacat). Perusahaan menetapkan batas toleransi kecacatan yaitu sebesar 5%. Berdasarkan data kecacatan pada bulan April 2015 Maret 2016, diperoleh persentase kecacatan melebihi 5%. Produk packing sterilizer memiliki persentase kecacatan terbesar dengan jenis kecacatan gembung, bengkok dan tekor sehingga perlu dilakukan analisis lebih lanjut. Langkah awal penelitian dilakukan dengan mengidentifikasi kecacatan berdasarkan data sekunder dan wawancara dengan beberapa operator (brainstorming) untuk mendapatkan faktor penyebab kecacatan. Jenis kecacatan tersebut kemudian dianalisis dengan menggunakan cause and effect diagram dan metode Fault Tree Analysis (FTA). Hasil dari Fault Tree Analysis (FTA) menunjukkan tiga faktor penyebab kecacatan terbesar yaitu temperatur pemanasan, tekanan mesin press dan lama pendinginan dengan persentase masing-masing sebesar 20%. Faktor tersebut kemudian dianalisis menggunakan metode Taguchi dengan kombinasikan level faktor yang berpengaruh secara signifikan. Hasil akhir menunjukkan bahwa kombinasi level faktor yang optimal adalah temperatur pemanasan pada level 2 yaitu 140ºC, tekanan mesin press pada level 1 yaitu 36 Pa dan lama pendinginan pada level 1 yaitu 5 menit. Dengan melakukan eksperimen konfirmasi pada level yang optimal diperoleh penurunan jumlah kecacatan packing sterilizer sekitar 21,43%. Kata Kunci: Kualitas, Packing sterilizer, Fault Tree Analysis (FTA) dan Taguchi
DAFTAR ISI BAB LEMBAR JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMA KASIH... ABSTRAK... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v vi vii xiv xvi xvii I PENDAHULUAN... I-1 1.1. Latar Belakang Permasalahan... I-1 1.2. Perumusan Masalah... I-7 1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian... I-7 1.4. Batasan Masalah dan Asumsi... I-8 1.5. Sistematika Penulisan Laporan... I-9
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN... II-1 2.1. Sejarah Perusahaan... II-1 2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha... II-2 2.3. Lokasi Perusahaan... II-3 2.4. Daerah Pemasaran... II-3 2.5. Proses Produksi... II-3 2.5.1. Standar Mutu Produk... II-4 2.5.2. Bahan yang Digunakan... II-5 2.5.3. Uraian Proses Produksi... II-6 2.5.3.1. Chemical Laboratory Section... II-6 2.5.3.2. Penimbangan Lateks... II-7 2.5.3.3. Compounding Section... II-7 2.5.3.4. Vulkanisasi Section... II-9 2.5.3.5. Molding Section... II-10 2.5.3.6. Finishing... II-10 2.6. Struktur Organisasi dan Manajemen Perusahaan... II-11 2.6.1. Struktur Organisasi Perusahaan... II-11 2.6.2. Tugas dan Tanggung Jawab... II-13 2.6.3. Tenaga Kerja dan Jam Kerja... II-13 2.6.4. Sistem Pengupahan... II-14
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB III LANDASAN TEORI... III-1 3.1. Defenisi Kualitas... III-1 3.2. Pengendalian Kualitas... III-2 3.3. Rekayasa Kualitas... III-2 3.4. Pareto Diagram... III-4 3.5. Cause and Effect Diagram... III-5 3.6. Fault Tree Analysis (FTA)... III-6 3.6.1. Penerapan Aljabar Boolean pada Fault Tree Analysis... III-9 3.7. Desain Eksperimen... III-11 3.8. Desain Eksperimen dengan Metode Taguchi... III-12 3.8.1. Tahap Perencanaan Eksperimen... III-13 3.8.1.1. Perumusan Masalah... III-13 3.8.1.2. Penetapan Tujuan Eksperimen... III-13 3.8.1.3. Penentuan Variabel Tak Bebas... III-13 3.8.1.4. Identifikasi Variabel Bebas... III-14 3.8.1.5. Pemisahan Faktor Kontrol dan Faktor Gangguan... III-14 3.8.1.6. Penentuan Jumlah Level... III-14 3.8.1.7. Perhitungan Derajad Kebebasan... III-15 3.8.1.8. Pemilihan Matriks Orthogonal... III-16
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 3.8.1.9. Penempatan Kolom untuk Faktor dan Interaksi Kedalam Matriks Orthogonal... III-17 3.8.2. Tahap Pelaksanaan Eksperimen... III-19 3.8.2.1. Jumlah Replikasi... III-19 3.8.2.2. Randomisasi... III-19 3.8.3. Tahap Analisa... III-20 3.8.3.1. Analisis Varians Taguchi... III-20 3.8.3.2. Uji F... III-22 3.8.3.3. Strategi Pooling Up... III-22 3.8.3.4. Rasio S/N... III-23 3.8.4. Interpretasi Hasil Eksperimen... III-24 3.8.4.1. Persen Kontribusi... III-24 3.8.4.2. Interval Kepercayaan... III-25 3.8.5. Eksperimen Konfirmasi... III-26 IV METODOLOGI PENELITIAN... IV-1 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-3
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 4.6. Instrumen Penelitian... IV-3 4.7. Rancangan Pelaksanaan Penelitian... IV-3 4.8. Metode Pengumpulan Data... IV-6 4.9. Pengolahan Data... IV-6 4.10. Analisis Data... IV-8 4.11. Kesimpulan dan Saran... IV-9 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA... V-1 5.1. Pengumpulan Data... V-1 5.1.1. Data Produksi... V-1 5.1.2. Data Hasil Brainstorming... V-2 5.2. Pengolahan Data... V-3 5.2.1. Identifikasi Penyebab Kecacatan... V-3 5.2.1.1. Pareto Diagram... V-3 5.2.1.2. Cause and Effect Diagram... V-4 5.2.2. Fault Tree Analysis (FTA)... V-7 5.2.2.1. Minimal Cut Set... V-8 5.2.3. Metode Taguchi... V-14 5.2.3.1. Penentuan Variabel Tak Bebas... V-14 5.2.3.2. Identifikasi Faktor-faktor... V-14 5.2.3.3. Penentuan Jumlah Level dan Nilai Level Faktor. V-15
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 5.2.3.4. Perhitungan Derajad Kebebasan... V-15 5.2.3.5. Pemilihan Matriks Orthogonal... V-16 5.2.3.6. Penempatan Kolom untuk Faktor dan Interaksi kedalam Matriks Orthogonal... V-16 5.2.3.7. Tahap Pelaksanaan Eksperimen... V-17 5.2.3.8. Perhitungan Efek Faktor dari Rata-rata... V-18 5.2.3.9. Perhitungan Efek Faktor Signal to Noise Ratio (SNR)... V-21 5.2.3.10. Analisis Varians... V-24 5.2.3.11. Perhitungan Interval Kepercayaan Rata-rata... V-41 5.2.3.12. Menghitung Interval Kepercayaan SNR Optimum... V-43 5.2.3.13. Eksperimen Konfirmasi... V-44 5.2.3.14. Hasil Pengolahan Data Eksperimen Konfirmasi... V-45 5.2.3.15. Hasil Rasio S/N Eksperimen Konfirmasi... V-46
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH... VI-1 6.1. Analisis Pareto Diagram... VI-1 6.2. Analisis Cause and Effect Diagram... VI-1 6.3. Analisis Fault Tree Analysis (FTA)... VI-3 6.4. Analisis Hasil Penerapan Metode Taguchi... VI-4 VII KESIMPULAN DAN SARAN... VII-1 7.1. Kesimpulan... VII-1 7.2. Saran... VII-2 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL TABEL 1.1. Data Kecacatan pada Rubber Article Factory Bulan April 2015-Maret 2016... I-2 1.2. Data Kecacatan Produk Packing Sterilizer Bulan April 2015- Maret 2016... I-4 2.1. Rekapitulasi Jumlah Tenaga Kerja PT. Industri Karet Nusantara... II-13 3.1. Simbol-simbol Dasar Fault Tree... III-6 3.2. Simbol-simbol Khusus dalam Fault Tree... III-7 3.3. Simbol-simbol Event dalam Fault Tree... III-8 3.4. Matriks Orthogonal Stándar dengan 2 Level... III-16 3.5. Matriks Orthogonal L8(2 7 )... III-17 3.6. Matriks Orthogonal L4(2 3 )... III-17 5.1. Data Produksi Produk Packing Sterilizer... V-1 5.2. Pengurutan Jumlah Kecacatan Packing Sterilizer... V-3 5.3. Istilah-istilah dalam Fault Tree Analysis (FTA)... V-7 5.4. Penentuan Jumlah Level dan Nilai Level Faktor... V-15 5.5. Perhitungan Derajad Kebebasan... V-15 5.6. Matriks Orthogonal Array... V-16 5.7. Penempatan Faktor pada Kolom Orthogonal Array... V-17 5.8. Matriks Ortogonal L8(2 3 )... V-17
DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.9. Hasil Perhitungan Nilai Rata-rata Setiap Kondisi Eksperimen... V-18 5.10. Respon Rata-rata dari Pengaruh Faktor Produk... V-20 5.11. Rekapitulasi Hasil Perhitungan Nilai S/N Ratio... V-22 5.12. Peringkat dan Selisih Faktor dan Interaksi Signal to Noise... V-24 5.13. Analisis Varians Rata-rata... V-29 5.14. Analisis Varians Penggabungan... V-29 5.15. Persen Kontribusi... V-33 5.16. Analisis Varians SNR... V-37 5.17. Analisis Varians Penggabungan SNR... V-38 5.18. Persen Kontribusi SNR... V-41 5.19. Faktor dan Level Eksperimen Konfirmasi... V-45 5.20. Hasil Eksperimen... V-45 6.1. Interpretasi Hasil Perhitungan Jumlah Packing Sterilizer Cacat VI-5
DAFTAR GAMBAR GAMBAR 1.1. Produk Packing Sterilizer... I-3 1.2. Packing Sterilizer Bengkok... I-6 1.3. Packing Sterilizer Gembung... I-6 2.1. Struktur Organisasi PT. Industri Karet Nusantara... II-12 3.1. Diagram Pareto... III-5 3.2. Gerbang pada Fault Tree... III-9 3.3. Gerbang OR dengan 2 Input... III-10 3.4. Gerbang AND dengan 2 Input... III-11 3.5. Grafik Linier L4(2 3 )... III-18 3.6. Grafik Linier L8(2 7 )... III-18 4.1. Kerangka Konseptual Penelitian... IV-3 4.2. Blok Diagram Penelitian... IV-5 4.3. Blok Diagram Pengolahan Data dengan Fault Tree Analysis... IV-7 4.4. Blok Diagram Pengolahan Data dengan Metode Taguchi... IV-8 5.1. Pareto Diagram... V-4 5.2. Diagram Sebab Akibat Jenis Kecacatan Gembung... V-5 5.3. Diagram Sebab Akibat Jenis Kecacatan Bengkok... V-6 5.4. Fault Tree Analysis Produk Cacat... V-10 5.5. Fault Tree Analysis Dengan Pemisalan... V-11 5.6. Grafik Linier L8(2 3 )... V-16
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab... L-1 2. Tabrel F Statistik... L-2 3. Kartu Brainstorming... L-3 4. Surat Riset Tugas Akhir... L-4 5. Surat Balasan Riset Tugas Akhir... L-5 6. Surat Keputusan Tugas Akhir... L-6 7. Form Asistensi... L-7