BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan di PT SEI Bogor pada Bulan September 2016 sampai dengan Bulan Desember 2016. PT SEI Bogor merupakan perusahaan yang bergerak di bidang industri minuman ringan. Objek dalam penelitian ini adalah proses pengolahan air limbah di IPAL PT SEI Bogor. B. Desain Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kuantitatif dan pemecahan masalah dilakukan dengan pendekatan metode Six Sigma. Tahap pertama dalam penelitian ini yaitu melakukan pengumpulan data melalui survey ke lokasi penelitian, melakukan wawancara dengan beberapa pihak yang terkait dengan objek penelitian dan mencatat data-data yang berhubungan dengan objek penelitian. Tahap kedua, membuat diagram SIPOC untuk menggambarkan proses dan hal-hal yang berkaitan dengan proses, serta menetapkan CTQ (Critical to Quality). Tahap ketiga, menguji kenormalan data CTQ menggunakan metode Kolmogorv- Smirnov, melakukan analisis stabilitas proses pengolahan air limbah di IPAL PT SEI Bogor dengan peta kendali individual dan moving range, menghitung kemampuan proses IPAL PT SEI Bogor dan menghitung baseline kinerja awal proses IPAL PT SEI Bogor melalui perhitungan DPMO dan nilai Sigma. Tahap keempat, menganalisis faktor-faktor yang menyebabkan kinerja IPAL PT SEI Bogor menjadi tidak optimal menggunakan diagram fishbone, menetapkan tingkat 37

38 prioritas faktor tersebut menggunakan FMEA berdasarkan nilai RPN, memilih 2 faktor dengan nilai RPN tertinggi dan menganalisis akar penyebab masalah dari kedua faktor tersebut menggunakan metode 5 Why. Tahap terakhir yaitu menetapkan action plan terhadap akar penyebab masalah dari kedua faktor tersebut dengan menggunakan metode 5W1H. C. Definisi dan Operasional Variabel Menurut Situmorang (2010), variabel adalah sesuatu yang dapat membedakan atau mengubah variasi pada nilai. Nilai dapat berbeda pada waktu yang berbeda untuk obyek atau orang yang sama, atau nilai dapat berbeda dalam waktu yang sama untuk obyek atau orang yang berbeda. Secara lebih rinci, definisi dan operasionalisasi variabel dalam penelitian ini dapat dilihat di lampiran 5. D. Populasi dan Sampel Penelitian Penelitian ini terdiri dari 2 populasi dengan masing-masing sampel. Populasi pertama digunakan sebagai CTQ untuk mengetahui kondisi proses sebelum dan sesudah perbaikan, yaitu air limbah di IPAL PT SEI Bogor tahun 2014 sampai tahun 2016 dengan sampel air limbah di IPAL PT SEI Bogor bulan Januari sampai bulan September tahun 2016. Sampel tersebut berupa data variabel yang berukuran tunggal sejumlah 50 data. Populasi kedua digunakan untuk mengetahui faktor-faktor yang menyebabkan kinerja IPAL PT SEI Bogor menjadi tidak optimal melalui wawancara terhadap pihak yang terlibat dengan objek penelitian, yaitu karyawan PT SEI Bogor dengan sampel karyawan divisi engineering bagian utility. Metode sampling yang digunakan adalah purposive kuantitatif.

39 E. Teknik Pengumpulan Data Dalam penelitian ini, terdapat 3 jenis teknik pengumpulan data, yaitu: 1. Teknik Observasi Teknik observasi yaitu teknik pengumpulan data dengan melakukan pengamatan secara langsung pada beberapa hal yang berkaitan dengan objek penelitian, sebagai berikut: a. Proses Pengolahan Air Limbah di IPAL PT SEI Bogor b. Karakteristik fisika dan kimia air limbah PT SEI Bogor c. Kegiatan operasional di PT SEI Bogor d. Kinerja manpower, material, machine dan equipment, method dan environment di IPAL PT SEI Bogor e. Kegiatan produksi PT SEI Bogor f. Pengaruh kinerja IPAL terhadap kegiatan lain di PT SEI Bogor 2. Teknik Wawancara Teknik wawancara adalah teknik pengumpulan data dengan cara melakukan tanya-jawab secara langsung terhadap beberapa orang yang dianggap kompeten yang terlibat dengan objek penelitian. Wawancara ini dilakukan dengan cara tanya jawab secara langsung terhadap 5 orang karyawan dari divisi engineering bagian utility mengenai faktor-faktor yang menyebabkan kinerja IPAL di PT SEI Bogor menjadi tidak optimal dan menuliskannya ke dalam formulir wawancara yang telah disediakan seperti di tabel berikut:

40 Tabel 1.1 Tabel Wawancara Untuk Mengetahui Faktor Yang Menyebabkan Kinerja IPAL Menjadi Tidak Optimal Faktor Manpower Machine Method Equipment Material Environment Faktor Penyebab Kegagalan Penyebab Kegagalan Proses Kontrol Sumber: Muis (2012) 3. Teknik Pengumpulan Data Arsip Teknik pengumpulan data dengan cara mempelajari dokumen-dokumen yang berkaitan dengan objek penelitian: a. Standar operasional prosedur produksi PT SEI Bogor b. Standar operasional prosedur proses pengolahan air limbah di IPAL PT SEI Bogor c. Standar operasional prosedur analisa di laboratorium IPAL PT SEI Bogor d. Literatur tentang air limbah industri minuman ringan e. Regulasi pemerintah mengenai air limbah indutri f. Jadwal kegiatan produksi PT SEI Bogor g. Laporan internal hasil analisa air limbah PT SEI Bogor Bulan Januari hingga September Tahun 2016 h. Laporan eksternal hasil analisa air limbah PT SEI Bogor tahun 2014 hingga tahun 2016 i. Manual book mesin dan peralatan di IPAL PT SEI Bogor j. Manual book peralatan di laboratorium IPAL PT SEI Bogor

41 k. Laporan harian departemen produksi PT SEI Bogor F. Metode Analisis Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kuantitatif dengan menggunakan metode analisis Six Sigma melalui tahap DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, Control), hanya hingga tahap Improve. Langkah-langkah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Define Tahap menentukan masalah, mengetahui persyaratan-persyaratan pelanggan dan menentukan CTQ. Pada tahap ini dilakukan analisis SIPOC (Supplier, Input, Process, Output, Customer). Format SIPOC yang digunakan adalah sebagai berikut: SUPPLIER INPUT PROCESS OUTPUT CUSTOMER Gambar 3.1 Format Analisis SIPOC Sumber: Gasperz (2002) Pada masing-masing elemen, disebutkan hal-hal yang terlibat atau termasuk di dalamnya. Tahap process biasanya terdiri dari beberapa sub-process, maka dijelaskan langkah-langkah dari masing-masing sub-process dan hal yang termasuk di dalamnya. 2. Measure Tahap mengukur kinerja proses saat ini. Pada tahap ini dilakukan uji kenormalan data, analisis stabilitas proses, analisis kemampuan proses dan menghitung tingkat kecacatan (DPMO) dan nilai sigma sebelum adanya

42 perbaikan. Menurut Gasperz (2002), langkah-langkah dalam tahap measure adalah sebagai berikut: a. Melakukan uji kenormalan data menggunakan metode Kolmogorv-Smirnov Data CTQ yang akan digunakan untuk melakukan analisis stabilitas proses, analisis kemampuan proses, DPMO dan nilai sigma diuji kenormalan datanya menggunakan metode Kolmogrov-Smirnov secara manual dan grafiknya digambarkan dengan bantuan software Minitab 16.1.1. Signifikansi metode Kolmogorv-Smirnov secara manual dilakukan menggunakan tabel pembanding Kolmogorv-Smirnov sebagai berikut: Tabel 3.2 Tabel Pembanding Kolmogorv-Smirnov No. xi z score FS FT FS FT 1. 2. Dst. Sumber: Muis (2012) Berdasarkan tabel 3.2, maka langkah-langkah dalam melakukan uji kenormalan data menggunakan metode Kolmogorv-Smirnov adalah sebagai berikut: (Muis, 2012) Mengurutkan data terkecil hingga terbesar. Menghitung rata-rata, x. x= xi n (1) xi adalah data n adalah jumlah data

43 Menghitung nilai standar deviasi, s s = ( xi x)² n 1 (2) Menghitung nilai FT FT = i n (3) i adalah rank atau urutan data. Menghitung nilai area, z score. z score = (xi x) s (4) Mengkonversi nilai z score ke dalam nilai distibusi f, FS (lihat lampiran 1) Menghitung nilai Dhitung, dan menentukan nilai Dhitung maksimum untuk membuktikan hipotesis. Dhitung = FS FT (5) Hipotesis: Ho Ha : data berdistribusi normal : data tidak berdistribusi normal Dengan pernyataan : Ho diterima bila Dhitung maksimum < Dtabel Ha diterima bila Dhitung maksimum > Dtabel Nilai Dtabel (lihat lampiran 3) b. Melakukan analisis stabilitas proses Membuat peta kendali moving range (MR) dan peta kendali individual

44 Peta kendali moving range, MR. Penentuan garis sentral GSMR = MR n 1 (6) Penentuan batas kontrol atas (UCL) UCL = D4 GSMR (7) Penentuan batas kontrol bawah (LCL) LCL = D3 GSMR (8) Dalam penelitian ini dianggap n=2, sehingga (lihat lampiran 4) d2 adalah 1,128 D3 adalah 0 D4 adalah 3,267 Standar deviasi, σ = MR d2 (9) Peta kendali individual Penetuan garis sentral (GSx) GSx= x n (10) Penentuan batas kontrol atas (UCL) UCL = GSx + 3σ (11) Penentuan batas kontrol bawah (LCL) LCL =GSx 3σ (12)

45 c. Melakukan analisis kemampuan proses Rasio kemampuan proses atau Capability Process Ratio (Cp) Cp = USL LSL 6σ (13) Jika: Cp > 1, maka proses masih baik (capable) Cp < 1, maka proses tidak baik (not capable) Cp = 1, maka proses sama dengan spesifikasi konsumen Indeks kemampuan proses Indeks kemampuan proses (Cpk) dapat diketahui dari nilai minimum indeks kemampuan proses atas (CPU) dan indeks kemampuan proses bawah (CPL), persamaannya adalah sebagai berikut: CPU = USL µ 3σ CPL = µ LSL 3σ Cpk = min(cpu, CPL) (14) (15) (16) Jika: Cpk > 3 maka proses baik (capable) Cpk = 1 sampai dengan 1,33 maka kapabilitas proses cukup baik, sesuai dengan spesifikasi yang telah ditetapkan pelanggan Cpk < 1 maka proses tidak baik (not capable)

46 d. Menghitung nilai DPMO DPMO adalah ukuran dalam Six Sigma yang menunjukkan kegagalan per sejuta kesempatan. DPMO USL DPMO USL =P{z score ( USL µ ) }x 1.000.000 σ (17) DPMO LSL DPMO LSL =P{z score ( µ LSL ) }x 1.000.000 σ DPMO DPMO = DPMO USL + DPMO LSL (18) (19) Nilai z score didapatkan dari tabel konversi z score (lihat lampiran 1) atau dapat juga dengan melakukan perhitungan menggunakan Microsoft Excel dengan rumus sebagai berikut: =normsdist(z score) (20) e. Mengkonversi nilai DPMO terhadap nilai sigma Konversi nilai DPMO ke dalam tabel nilai sigma (lihat lampiran 2). Dapat juga dengan melakukan perhitungan menggunakan Microsoft Excel dengan rumus sebagai berikut: =normsinv[(1000000-dpmo)/1000000]+1,5 (21) 3. Analyze Fase menganalisis faktor-faktor penyebab masalah atau cacat. Pada penelitian ini, tahap analyze dilakukan dengan:

47 a. Diagram Fishbone Untuk mengidentifikasi sebab yang paling mungkin menyebabkan variasi. Data untuk membuat diagram sebab-akibat didapatkan dari wawancara terhadap beberapa informan kunci yang terkait dengan objek penelitian. Gambar 3.2 Format Diagram Fishbone Sumber: Gasperz (2002) b. FMEA Untuk mengetahui faktor prioritas yang menyebabkan dampak kritis dan mengurangi risiko kegagalan melalui tindakan. Analisis FMEA dilakukan seperti di tabel berikut: Tabel 3.3 Tabel FMEA Klasifikasi Faktor Penyebab Kegagalan Tingkat Keparahan Efek Severity Tingkat Kegagalan Likehood Proses Kontrol Efektifitas RPN Manpower Machine Equipment Method Material Environment Sumber: Pengolahan data

48 Severity dapat dinilai dengan menggunakan skala 1 sampai 10, sebagai berikut: Tabel 3.4 Skala Severity Rangking Efek Keparahan Efek 1 Tidak ada Tidak ada efek 2 Sangat minor Hasil akhir yang buruk, kerusakan tampak oleh pelanggan yang teliti 3 Minor Hasil akhir yang buruk, kerusakan tampak oleh pelanggan rata-rata 4 Sangat Rendah 5 Rendah 6 Sedang 7 Tinggi 8 Sangat tinggi 9 10 Berbahaya - dengan peringatan Berbahaya - tanpa peringatan Sumber: Gasperz (2002) Hasil akhir yang buruk, kerusakan tampak oleh pelanggan rata-rata Produk dapat dioperasikan, tetapi pada level performa yang lebih rendah. Pelanggan mengalami sejumlah ketidakpuasan Produk dapat dioperasikan, tetapi pelanggan tidak nyaman Produk dapat dioperasikan, tetapi pada level performa yang lebih rendah. Pelanggan tidak puas Produk tidak dapat berfungsi, dengan fungsi primer gagal Potensi mode kegagalan mempengaruhi keamanan dan atau melibatkan ketidaksesuaian dengan sistem kerja dengan peringatan Potensi mode kegagalan mempengaruhi keamanan atau melibatkan ketidaksesuaian dengan sistem kerja, tanpa peringatan Likehood dapat dinilai menggunakan skala dari 1 Sampai 10, sebagai berikut: Tabel 3.5 Skala Likehood Rangking 1 Kriteria Verbal Tidak mungkin bahwa penyebab ini yang mengakibatkan mode kegagalan Tingkat Kegagalan/Kecacatan 1 dalam 1.000.000 Sumber: Gasperz (2002)

49 Tabel 3.5 Skala Likehood (Lanjutan) Rangking 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Kriteria Verbal Kegagalan akan jarang terjadi Kegagalan agak mungkin terjadi Kegagalan adalah sangat mungkin terjadi Hampir dapat dipastikan bahwa kegagalan akan terjadi Tingkat Kegagalan/Kecacatan 1 dalam 20.000 1 dalam 4.000 1 dalam 1.000 1 dalam 400 1 dalam 80 1 dalam 40 1 dalam 20 1 dalam 8 1 dalam 2 Sumber: Gasperz (2002) Efektifitas dapat dinilai dengan menggunakan skala dari 1 sampai 10, sebagai berikut: Tabel 3.6 Skala Efektifitas Rangking 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Kriteria Verbal Metode pencegahan atau deteksi sangat efektif. Spesifikasi akan dapat dipenuhi secara konsisten Kemungkinan kecil bahwa spesifikasi tidak akan dipenuhi Kemungkinan bersifat moderat. Metode pencegahan atau deteksi masih memungkinkan kadangkadang spesifikasi itu tidak terpenuhi Kemungkinan bahwa spesifikasi produk tidak dapat dipenuhi masih tinggi. Metode pencegahan atau deteksi kurang efektif Kemungkinan bahwa spesifikasi produk tidak dapat dipenuhi sangat tinggi. Metode pencegahan atau deteksi tidak efektif Tingkat Kejadian Penyebab 1 dalam 1.000.000 1 dalam 20.000 1 dalam 4.000 1 dalam 1.000 1 dalam 400 1 dalam 80 1 dalam 40 1 dalam 20 1 dalam 8 1 dalam 2 Sumber: Gasperz (2002)

50 c. 5 Why Untuk mengetahui akar penyebab masalah dengan cara bertanya mengapa 5 kali mengenai faktor penyebab kegagalan yang terjadi. 4. Improve Fase meningkatkan proses dan menghilangkan faktor-faktor penyebab kegagalan. Setelah sumber-sumber dan akar penyebab dari masalah kualitas teridentifikasi, maka dilakukan penetapan rencana tindakan (action plan) untuk melaksanakan peningkatan kualitas Six Sigma dengan cara melakukan perbaikan menggunakan metode 5W1H. Penggunaan metode 5W1H seperti di tabel berikut: Tabel 3.7 Petunjuk Penggunaan Metode 5W1H 5W1H What (Apa)? Why (Mengapa)? Who (Siapa)? Where (Di mana?) When (Kapan)? How (Bagaimana)? Faktor penyebab Target utama dari usulan perbaikan proses pengolahan air limbah di IPAL PT SEI Bogor? Alasan rencana tindakan dari usulan perbaikan proses pengolahan air limbah di IPAL PT SEI Bogor. Orang yang ditunjuk untuk mengerjakan tindakan dari usulan perbaikan proses pengolahan air limbah di IPAL PT SEI Bogor. Lokasi tindakan dari usulan perbaikan proses pengolahan air limbah di IPAL PT SEI Bogor dilakukan. Waktu tindakan dari usulan perbaikan proses pengolahan air limbah di IPAL PT SEI Bogor dilakukan. Cara mengerjakan aktifitas tindakan dari usulan perbaikan proses pengolahan air limbah di IPAL PT SEI Bogor. Sumber: Gasperz (2002)