BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Statistic Quality Control (SQC) Statistik merupakan teknik pengambilan keputusan tentang suatu proses atau populasi berdasarkan pada suatu analisa informasi yang terkandung di dalam suatu sampel dari populasi. Metode statistik memegang peranan penting dalam jaminan kualitas. Metode statistik memberikan cara-cara pokok dalam pengambilan sampel produk, pengujian serta evaluasi dan informasi di dalam data yang digunakan untuk mengendalikan dan meningkatkan proses pembuatan. Kualitas adalah kualitas yang berarti kecocokan penggunanya (Montgomery, alih bahasa Zanzawi, 1990:1). Kualitas suatu produk adalah keadaan fisik fungsi dan sifat suatu produk yang bersangkutan yang dapat memenuhi selera dan kebutuhan konsumen dengan memuaskan sesuatu sesuai dengan nilai uang yang dikeluarkan (Prawirosentono, 2002:6). Ada dua segi umum tentang kualitas yaitu sebagai berikut: 1. Kualitas rancangan, variasi dalam teknik ini memang disengaja. 2. Kualitas kecocokan. Kualitas kecocokan adalah seberapa baik produk itu sesuai dengan spesifikasi dan kelonggaran yang diisyaratkan oleh rancangan itu (Montgomery, alih bahasa Zanzawi, 1990:2). Kualitas kecocokan dipengaruhi oleh banyak faktor, termasuk pemilihan proses pembuatan, latihan dan pengawasan tenaga kerja, jenis sistem jaminan kualitas (pengendalian proses, uji, aktivitas pemeriksaan, dan sebagainya) yang digunakan, seberapa jauh prosedur jaminan kualitas diikuti dan motivasi angkatan kerja untuk mencapai kualitas. Tiap produk mempunyai sejumlah unsure yang bersama-sama menggambarkan kecocokan penggunanya. Parameter-parameter ini biasanya dinamakan ciri kualitas. Ciri-ciri kualitas ada beberapa jenis yaitu sebagai berikut:
8 1. Fisik, panjang, berat, voltase, kekentalan. 2. Indera, rasa, penampilan, warna. 3. Orientasi waktu, keandalan (dapat dipercaya), data dipelihara, dapat dirawat. Kuliatas menjadi faktor dasar keputusan konsumen dalam memilih produk dan jasa. Akibatnya kualitas adalah faktor kunci yang membawa keberhasilan bisnis dan peningkatan posisi bersaing. Program jaminan kualitas yang efektif dapat meningkatkan produktivitas lebih tinggi dan biaya pembuatan barang dan jasa secara keseluruhan menjadi rendah. Perusahaan dengan program seperti itu dapat menikmati keuntungan-keuntungan persaingan yang bermakna. Pengendalian kualitas adalah aktivitas keteknikan dan manajemen yang dengan aktivitas itu diukur ciri-ciri kualitas produk membandingkannya dengan spesifikasi atau persyaratan dan mengambil tindakan penyehatan yang sesuai apabila ada perbedaan antara penampilan yang sebenarnya dan yang standar (Montgomery, alih bahasa Zanzawi, 1990:3). Pengendalian kualitas adalah kegiatan terpadu mulai dari pengendalian standar kualitas bahan, standar proses produksi, barang setengah jadi, barang jadi, sampai standar pengiriman produk akhir ke konsumen, agar barang (jasa) yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi kualitas yang direncanakan (Prawirosentono, 2002:71). Pengendalian kualitas adalah kombinasi semua alat dan teknik yang digunakan untuk mengontrol kualitas suatu produk dengan biaya seekonomis mungkin untuk memenuhi syarat pemesan (Praptono, 1986:3). Dalam mengendalikan proses kita berusaha menyelidiki dengan cepat bila terjadi gangguan proses dan tindakan pembetulan dapat segera dilakukan sebelum terlalu banyak unit yang tidak sesuai dengan produksi. Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam pengendalian kualitas adalah sebagai berikut: 1. Dari segi operator yaitu keterampilan dan keahlian dari manusia yang menangani produksi. 2. Dari segi bahan baku yaitu bahan baku yang dipasok oleh penjual.
9 3. Dari segi mesin yaitu jenis mesin dan elemen-elemen mesin yang digunakan dalam proses produksi. Pengendalian kualitas statistik (Statistical Quality Control) adalah teknik yang digunakan untuk mengendalikan dan mengelola proses baik manafaktur maupun jasa melalui penggunaan metode statistik (Dorothea. W.A, 2003). Pengendalian kualitas statistik merupakan teknik penyelesaian masalah yang digunakan untuk memonitor, mengendalikan, menganalisis, mengelola, dan memperbaiki produk dan proses menggunakan metode-metode statistik. Dalam banyak proses produksi bagaimanapun baiknya suatu rancangan atau pemeliharaan akan selalu ada variabilitas dasar. Variabilitas dasar atau gangguan dasar ini merupakan pengaruh komulatif dari banyak sebab-sebab kecil yang pada dasarnya tidak terkendali. Variabilitas yang dimaksud adalah variabilitas antar sampel dan variabilitas dalam sampel. Apabila sampel diambil dari populasi yang sama, variasi statistik akan terjadi dari sampel kesampel dan variasi range dapat dihitung. Bentuk ini merupakan dasar dari batas yang dihitung pada peta kendali atau control chart dan banyaknya penerimaan. Dimana tujua akhir dari pengendalian kualitas statistik adalah menyingkirkan atau mengurangi variabilitas dalam proses. Pendendalian kualitas statistik (statistical quality control) secara garis besar digolongkan menjadi dua, yaitu pengendalian proses statistik (statistic process control) dan recana penerimaan sampel produk (acceptance sampling). Berdasarkan jenis data yang digunakan pengendalian kualitas statistik dapat dibagi atas dua golongan, yaitu pengendalian kualitas untuk data variabel dan pengendalian kualitas untuk data atribut. 2.2 Data Variabel Pengumpulan data adalah langkah dalam prosedur pengendalian mutu. Dengan data yang relevan maka dapat disajikan suatu informasi yang dapat memenuhi objek dari pengendalian mutu, yaitu mendeteksi, mencegah dan mengoreksi produk yang cacat. Didalam pengumpulan data terdapat dua jenis data yaitu data variable dan data atribut.
10 Data variable merupakan data kuantitatif yang diukur untuk keperluan analisis. Contoh dari data variable karakteristik kualitas adalah diameter pipa, ketebalan produk, berat produk dan lain-lain. Ukuran-ukuran berat, panjang, tinggi, diameter, volume biasanya merupakan data variabel. Pengendalian kualitas statistik untuk data variable sering disebut dengan metode peta kendali (control chart) variabel. Manfaat pengendalian kualitas proses untuk data variabel adalah memberikan informasi mengenai perbaikan kualitas, menentukan kemampuan proses setelah perbaikan kualitas tercapai, membuat keputusan yang berkaitan dengan spesifikasi produk, membuat keputusan yang berkaitan dengan proses produksi, dan membuat keputusan terbaru yang berkaitan dengan produk yang dihasilkan. Peta kendali yang umum digunakan untuk data variable adalah peta kendali dan peta kendali R. 2.3 Alat-Alat Pengendali Kualitas Statistik Alat-alat pengendalian kualitas statistik diperlukan untuk melakukan pengendalian kualitas dimana untuk mendeteksi adanya cacat dari suatu produk. Fungsi alat pengendalian kualitas adalah meningkatkan kemampuan perbaikan proses sehingga akan diperoleh peningkatan kemampuan berkompetensi, dan meningkatkan produktifitas sumber daya. Alat-alat pengendalian kualitas yang digunakan adalah statistik proses kontrol (Statistical process Control-SPC). statistik proses kontrol ini dibuat dengan tujuan untuk mendeteksi penyebab khusus yang mengakibatkan terjadinya kecacatan atau proses diluar kontrol sedini mungkin sehingga kualitas produk dapat dipertahankan. Statistik proses kontrol ini terdiri dari 7 alat pengendalian kualitas yang lebih dikenal dengan nama seven tools. Tujuh alat pengendalian kualitas yang digunakan adalah sebagai berikut: 2.3.1 Check Sheet (Lembar Pemeriksaan) Check Sheet merupakan alat praktis yang digunakan untuk mengumpulkan, mengelompokkan, dan menganalisa data sederhana dan mudah. Ada beberapa jenis check sheet yang dikenal dan umum digunakan untuk keperluan
11 pengumpulan data yaitu: a. Production Process Distribution Check Sheet. Check Sheet ini digunakan untuk mengumpulkan data yang berasal dari proses produksi atau proses kerja lainnya. Output kerja sesuai dengan klasifikasi yang telah ditetapkan dimasukkan dalam lembar kerja, sehingga akhirnya secara langsung akan dapat diperoleh pola distribusi yang terjadi. b. Defective check Sheet Mengurangi jumlah kesalahan atau cacat yang ada dalam suatu proses kerja maka terlebih dahulu kita harus mampu mengidentifikasi jenis kesalahan yang ada dan persentasenya. Setiap kesalahan biasanya akan diperoleh dari faktor-faktor penyebab yang berbeda sehingga tindakan korektif yang tepat harus diambil sesuai dengan jenis kesalahan dan penyebabnya tersebut. c. Defect Location Check Sheet Check Sheet ini berupa lembaran pemeriksaan dimana gambar skets dari benda kerja disertakan sehingga lokasi cacat yang terjadi bisa segera diidentifikasikan check sheet seperti ini akan dapat mempercepat proses analisis dan pengumpulan tindakan- tindakan korektif yang diperlukan. Tujuan utama dari check sheet adalah untuk memastikan bahwa data dikumpulkan dengan hati-hati dan teliti untuk pengendalian proses dan pemecahan masalah. 2.3.2 Histogram Histogram adalah salah satu metode statistik untuk mengatur data sehingga dapat dianalisa dan diketahui distribusinya. Histrogram merupakan tipe grafik batang yang jumlah datanya dikelompokkan ke dalam beberapa kelas dengan interval tertentu. Setelah data dalam setiap kelas diketahui, maka dapat dibuat histrogram dari data tersebut. Histrogram tersebut dapat dilihat gambaran penyebaran data masih sesuai dengan yang diharapkan atau tidak. Penggambaran histogram dapat digunakan untuk ianalisa tentang beberapa hal yaitu:
12 a. Berapa persen produk atau hasil kerja lainnya yang keluar dari standart spesifikasi yang ditetapkan? b. Apakah produk atau output kerja lainnya benar-benar bisa memenuhi spesifikasi yang direncanakan? c. Apakah harga rata-rata dari ukuran output kerja yang diperoleh benar-benar sudah sesuai dengan nilai nominal yang di spesifikasikan? d. Apakah penyimpangan atau penyebaran data (disperse) masih berada dalam batas- batas toleransi yang diizinkan? 2.3.3 Diagram Pareto Diagram pareto pertama kali diperkenalkan oleh Alfredo Pareto (1848-1923) dan digunakan pertama kali oleh Joseph Juran. Fungsi diagram pareto adalah untuk mengidentifikasi atau menyeleksi masalah utama untuk peningkatan kualitas. Pareto diagram dibuat untuk menemukan dan mengetahui masalah atau penyebab yang merupakan kunci dalam penyelesaian masalah. Dengan mengetahui penyebab yang dominan maka dapat ditetapkan prioritas perbaikan. Fungsi diagram pareto adalah untuk mengidentifikasi atau menyeleksi masalah utama untuk peningkatan kualitas. 2.3.4 Stratifikasi Stratifikasi adalah usaha mengelompokkan data ke dalam kelompok- kelompok yang mempunyai karakteristik yang sama, untuk mengurai atau mengklasifikasi persoalan menjadi kelompok atau golongan sejenis yang lebih kecil atau menjadi unsur-unsur tunggal dari persoalan. Kegunaan stratifikasi adalah sebagai berikut: a. Mencari faktor-faktor penyebab utama kualitas secara mudah. b. Membantu pembuatan Scatter Diagram. c. Mempermudah pengambilan keputusan-keputusan di dalam penggunaan Peta kendali. d. Mempelajari secara menyeluruh masalah yang dihadapi. 2.3.5 Scatter Diagram (Diagram Pencar) Scatter Diagram (Diagram Pencar) digunakan untuk melihat korelasi atau hubungan dari suatu faktor penyebab yang berkesinambungan terhadap suatu
13 karakteristik kualitas hasil kerja. Apabila membicarakan tentang hubungan antara dua jenis data, maka secara langsung akan membicaraakan tentang hal sebagai berikut: a. Hubungan sebab akibat. b. Suatu hubungan antara satu dan lain sebab. c. Hubungan antara satu sebab dengan dua sebab lainnya. 2.3.6 Cause and Effect Diagram (Digram Sebab Akibat) Diagram ini dikenal dengan istilah diagram tulang ikan (Fish Bone Diagram) yang diperkenalkan pertama kali oleh Prof. Kaoru Ishkawa (Tokyo University) pada tahun 1943. Diagram ini berguna untuk menganalisa dan menemukan faktorfaktor yang berpengaruh secara signifikan di dalam menentukan karakteristik kualitas output kerja. Dalam hal ini metode sumbang saran (brainstorming method) akan cukup efektif digunakan untuk mencari faktor-faktor penyebab terjadinya penyimpangan kerja secara detail. Untuk mencari faktor-faktor penyebab terjadinya penyimpangan kualitas hasil kerja, maka orang akan selalu mendapatkan bahwa 5 faktor penyebab utama yang signifikan yang perlu diperhatikan yaitu: 1. Manusia (man) 2. Metode kerja (work method) 3. Mesin atau peralatan kerja lainnya (machine) 4. Bahan-bahan baku (raw material) 5. Lingkungan kerja (work environment) 2.3.7 Peta Kendali (control chart) Peta kendali pertama kali ditemukan oleh Walter A. Shewart ketika sedang bekerja untuk perusahaan Western Electrik. Shewart telah lama meneliti cara untuk mengembangkan reliabilitas dari sistem transmisi telepon. Peta kendali secara rutin digunakan untuk memeriksa kualitas, tergantung pada jumlah karakteristik yang akan diperksa. Jadi, peta kendali adalah teknik pengendali
14 proses pada jalur yang digunakan secara luas untuk menyelidiki secara cepat terjadinya sebab-sebab terduga atau proses sedemikian sehingga penyelidikan terhadap proses itu dan tindakan pembetulan dapat dilakukan sebelum telalu banyak unit yang tidak sesuai diproduksi. Peta kendali merupakan penggambaran secara visual mengenai mutu atau kualitas suatu barang atau jasa. Teknik yang paling umum dilakukan dalam pengontrolan kualitas adalah menggunakan Peta kendali Shewart. Peta ini bentuknya sangat sederhana, yaitu terdiri dari tiga buah garis yang sejajar: a. Garis tengah, yang menggambarkan nilai rata-rata proses. b. Batas kontrol atas ditarik nilai tiga kali standar deviasi diatas garis tengah. c. Batas kontrol bawah yang teletak pada nilai tiga kali standar deviasi dibawah Garis tengah. Out of control adalah suatu kondisi dimana karakteristik produk tidak sesuai dengan spesifikasi perusahaan ataupun keinginan pelanggan dan posisinya pada Peta kendali berada di luar batas kendali. Tipe-tipe out of control meliputi: a. Aturan satu titik Aturan satu titik yaitu terdapat satu titik data yang berada diluar batas kendali, baik yang berada diluar UCL maupun LCL, maka data tersebut out of control. b. Aturan tiga titik Aturan tiga titik yaitu terdapat tiga titik data yang berurutan dan dua diantaranya berada di daerah A, baik yang berada di daerah UCL maupun LCL, maka satu dari data tersebut out of control, yakni data yang berada paling jauh dari central control limits. c. Aturan lima titik Aturan lima titik yaitu terdapat lima titik data yang berurutan dan empat diantaranya berada berurutan di daerah B, baik yang berada di daerah UCL maupun LCL, maka satu dari data tersebut out of control, yakni data yang berada paling jauh dari central control limits.
15 d. Aturan delapan titik Aturan delapan titik yaitu terdapat delapan titik data yang berurutan dan berada berurutan di daerah C dan di daerah UCL maka satu data tersebut out of control, yakni data yang berada paling jauh dari central control limits. Untuk lebih memperjelas mengenai penjelasan tipe-tipe out of control diatas, dapat diperhatikan pada Gambar 2.1 di bawah: Gambar 2.1. Bagan Batas Kendali Out of Control 2.4 Metode Statistic Quality Control Tujuan pokok pengendalian kualitas statistik adalah menemukan dengan cepat terjadinya sebab-sebab atau pergeseran proses yang sedemikian hinggapenyelidikan terhadap proses dan tindakan perbaikan dapat dilakukan sebelum terlalu banyak unit yang tidak sesuai diproduksi. Dalam hal ini peta kendali adalah salah satu metode pengendalian kualitas statistik yang dapat digunakan untuk memberi informasi dalam meningkatkan atau memperbaiki kualitas. Bentuk dasar peta kendali merupakan pragaan grafik suatu karakteristik mutu yang telah diukur dari suatu sampel. Peta kendali adalah teknik pengendali proses pada jalur yang digunakan secara luas untuk menyelidiki secara cepat terjadinya sebab-sebab terduga atau proses sedemikian sehingga penyelidikan
16 terhadap proses itu dan tindakan perbaikan dapat dilakukan sebelum telalu banyak unit yang tidak sesuai diproduksi. Peta kendali dapat diklasifiksikan kedalam dua tipe umum. Apabila karakteristik kualitas dapat diukur dan dinyatakan dalam bilangan disebut dengan peta kendali variabel. Dalam hal ini tepat sekali untuk melukiskan karakteristik kualitas dengan ukuran tengah dan ukuran variabilitas. Sedangkan untuk karakteristik kualitas yang tidak dapat diukur dengan skala kuantitatif, dimana keadaan ini dinilai sebagai data yang sesuai atau tidak sesuai atas dasar pada tiap unitnya disebut peta kendali atribut. Peta kendali berdasarkan jenis data yang digunakan dapat dibedakan menjadi dua, yakni : 2.4.1 Peta Kendali Untuk Data Variabel Grafik pengendalian atau peta kendali untuk data variabel dapat digunakan secara luas. Biasanya peta kendali ini merupakan prosedur pengendali yang lebih efisien dan memberikan informasi tentang proses yang lebih banyak. Apabila bekerja dengan karakteristik kualitas yang variabel, sudah merupakan standar untuk mengendalikan nilai mean karakteristik kualitas dan variabilitasnya. Pengendalian rata-rata proses atau mean tingkat kualitas biasanya dengan grafik pengendalan mean atau peta kendali. Variabilitas atau pemencaran proses dapat dikendalikan dengan grafik pengendali untuk standar deviasi atau peta kendali S. Grafik pengendali untuk rentang dinamakan peta kendali R. a. Peta Kendali ( Chart) Peta kendali digunakan untuk proses yang mempunyai karakteristik berdimensi kontinu. Peta ini menggambarkan variasi harga rata-rata (mean) dari data yang diklasifikasikan dalam suatu kelompok. Pengelompokan data ini bisa dilakukan berdasarkan satuan waktu hari atau satuan waktu lainnya dimana sampel berasal dari kelompok yang melakukan pekerjaan yang sama, dan lainlain. Langkah-langkah untuk membuat Peta kendali dapat dikemukakan sebagai berikut:
17 1. Menentukan harga rata-rata. Nilai rata-rata didapatkan dengan rumus: = di mana: = jumlah rata-rata dari nilai rata-rata subgroup = nilai rata-rata subgroup ke-i k = jumlah subgroup 2. Menghitung batas kontrol untuk peta kendali adalah: Batas kontrol atas (BKA) = + Batas kontrol bawah (BKB) = di mana: BKA = batas kontrol atas BKB = batas kontrol bawah = nilai koefisien = selisih harga Xmaks dan Xmin 3. Menggambarkan peta kendali menggunakan batas kontrol dan sebaran data. Peta ini sering digunakan sebagai dasar pembuatan keputusan mengenai penolakan atau penerimaan produk yang dihasilkan atau diteliti. b. Peta Kendali R (R-Chart) Peta kendali rata-rata dan jarak (range) merupakan dua peta kendali yang saling membantu dalam mengambil keputusan mengenai kualitas proses. Peta kendali jarak (range) digunakan untuk mengetahui tingkat akurasi atau ketepatan proses yang diukur dengan mencari range dari sampel yang diambil. Seperti halnya peta kendali rata-rata peta kendali jarak tersebut juga digunakan untuk mengetahui dan menghilangkan sebab yang membuat terjadinya penyimpangan. Peta kendali R merupakan peta untuk menggambarkan rentang data dari suatu sub group, yaitu data terbesar dikurangi data terkecil. Langkah-langkah Penetuan garis sentral, yakni sebagai berikut:
18 1. Membuat peta kendali R dengan menentukan harga rata-rata. Nilai ratarata didapatkan dengan rumus = di mana: = jumlah rata-rata rentang subgroup = nilai rentang subgroup ke-i k = jumlah subgroup 1. Menentukan batas kontrol untuk peta kendali R adalah: Batas kontrol atas (BKA) =. Batas kontrol bawah (BKB) =. di mana: BKA = batas kontrol atas BKB = batas kontrol bawah, = nilai koefisien 2. Menggambarkan garis dan garis batas kontrol pada peta kendali serta sebaran data Range (R).