BAB V ANALISA PEMBAHASAN Proses pengontrolan peralatan ukur dan pantau (Control of Monitoring and Measuring Device Elemen ISO 7.6 ISO 9001 2008) di PT. X dilakukan dengan tujuan untuk memastikan bahwa semua instrumen baik yang digunakan untuk kepentingan pemantauan, pengukuran proses dan produk akhir serta pengembangan produk dijaga tingkat ketelitiannya (accuracy). Berikut adalah uraian hasil dari materi penelitian yang telah dilakukan : 5.1. Prosedur Kalibrasi Sistem pemeliharaan dimulai dari awal dengan memasukkan data data instrumen kedalam suatu database Measuring Instrument Data (MID). Database ini memuat semua data fisik instrumen termasuk interval dan reference dari interval kalibrasi terbaik yang dimiliki saat ini. Tindakan pemeliharaan dilakukan dalam bentuk cek, kalibrasi atau tera dengan mempertimbangkan beberapa hal diatas tanpa menyimpang dari tujuan akhir yang hendak dicapai dalam pemeliharaan keakurasian instrumen ukur dan pantau. Dikecualikan dalam MID adalah hasil kalibrasi yang disimpan dan dipelihara dalam Calibration & Check Record (CCR). Didalam CCR tercantum jendela 56
keakurasian dan rentang pengukuran yang diperlukan untuk memberikan kemudahan dalam hal pemeliharaannya. Jendela ini juga dapat dipakai sebagai penentu apakah sebuah instrumen masih dapat dipertahankan untuk keperluan aplikasi tersebut atau diturunkan penggunaannya untuk aplikasi yang kurang membutuhkan penelitian. Pada keadaan dimana hasil pengontrolan menyimpang dari persyaratan yang sudah digariskan, peninjauan ulang terhadap hasil produksi akhir akan dilakukan bila instrumen terkait digunakan sebagai penentu kualitas akhir produk. Bilamana penyimpangan tersebut tidak memberikan dampak langsung terhadap kualitas produk akhir, akan diambil tindakan perbaikan atau penggantian terhadap instrumen tersebut. Secara garis besar Proses Kalibrasi yang diterapkan di PT. X terbagi kedalam 2 kelompok bagian terbesar, yaitu : 5.1.1. Kalibrasi Eksternal Kalibrasi eksternal adalah kalibrasi yang dilakukan dengan menggunakan jasa pihak luar karena keterbatasan alat. Kalibrasi eksternal meliputi : a. Kalibrasi standar atau kalibrator Kalibrasi standar atau kalibrator ini dilakukan oleh pihak yang mempunyai standar yang lebih tinggi atau baik dari segi akurasi dan telah mendapatkan sertifikat nasional dan telah masuk kedalam anggota Komite Akreditasi Nasional (KAN) yaitu suatu badan yang mengesahkan suatu perusahaan atau instansi untuk melakukan jasa layanan kalibrasi. Standar atau kalibrator memerlukan pengecekan oleh standar yang lebih tinggi untuk mengetahui apakah standar yang kita punyai masih layak pakai atau 57
tidak untuk dijadikan standar kalibrator internal untuk menjamin pengukuran yang kita lakukan dengan kalibrator tersebut mempunyai nilai kebenaran yang bisa dipertanggungjawabkan, tentunya ini didasarkan atas penyimpangan yang didapatkan yang kemudian dibandingkan dengan batasan toleransi penyimpangan atau kesalahan yang diperbolehkan. Standar atau kalibrator yang dipunyai perusahaan yang memerlukan pengecekan oleh standar yang lebih tinggi antara lain Standar/ kalibrator suhu (temperature) dan Standar/ kalibrator massa (anak timbangan). b. Kalibrasi Metrologi Legal Kalibrasi Metrologi Legal ini berhubungan dengan metrologi legal, bisa kita sebut tera atau tera ulang. Berdasarkan pada aturan metrologi legal dalam bukunya, Pengawasan UTTP dan BDKT Berdasarkan UUML, menera adalah hal menandai dengan tanda tera sah atau tanda tera batal yang berlaku atau memberikan keterangan tertulis yang bertanda tera sah atau tera batal yang berlaku dan dilakukan oleh pegawai yang berhak melakukannya atas alat Ukur, Takar, Timbang dan Perlengkapannya/ UTTP yang baru diproduksi/ dipakai. Tujuan peneraan ini adalah dimaksudkan agar UTTP itu benar penunjukkannya sesuai dengan standar yang ditetapkan yang merupakan upaya preventive agar tidak ada pihak yang dirugikan baik produsen, konsumen, penerima barang maupun penjual barang. Dalam hal ini pegawai yang berwenang adalah Balai Metrologi. Alat alat yang memerlukan peneraan dari pihak metrologi yang dipunyai perusahaan antara lain Timbangan Elektronik dan Mekanik, Flow meter dan Tanki. 58
c. Kalibrasi ukuran panjang Kalibrasi ukuran panjang ini untuk saat ini tidak bisa dilakukan secara internal karena belum adanya standar atau kalibrator yang dipunyai perusahaan. Jadi untuk menjamin kebenaran penunjukkan alat ukur panjang yang kita punyai memerlukan pengkalibrasian oleh pihak luar yang mempunyai standarnya. Contoh alat ukur panjang yang dipunyai perusahaan adalah Caliper (Jangka Sorong). d. Alur Proses Kegiatan Eksternal Kalibrasi Alur proses kegiatan kalibrasi dan pengecekan alat ukur secara eksternal melibatkan Departemen Gudang Teknik (Technical Store Department) dalam pengiriman dan penerimaan barang yang akan dan telah dikalibrasi serta Departemen Pembelian (Purchasing Department) dalam hal penawaran harga kalibrasi yang dilakukan lembaga pihak luar. 5.1.2. Kalibrasi Internal Kalibrasi Internal adalah kalibrasi mandiri yang dilakukan secara internal atau dilakukan karyawan PT. X sendiri. Kalibrasi Internal ini sering juga disebut Kalibrasi In House (lihat Bab Tinjauan Pustaka). Kalibrasi yang dilakukan ini berdasarkan pada acuan HACCP = Hazardous Area Critical Control Point), yaitu titik tertentu dalam area pabrik yang perlu penanganan dan pengawasan khusus, biasanya daerah ini penghasil output produk. a. Kalibrasi Proses kalibrasi ini dilakukan terhadap beberapa titik pengukuran yang diperlukan. Titik pengukuran yang biasa dilakukan adalah 5 titik pengukuran atau 59
lebih secara berulang. Proses kalibrasi ini mempunyai dokumen catatan mutu, yaitu CCR (Calibration / Check Record) berisi tentang deskripsi spesifikasi alat dan sebagai hystorical data alat tersebut dan CCCM (Calibration Certificate and Calibration Measurement) berisi sertifikat kalibrasi beserta dengan hasil pengukurannya. b. Pengecekan Proses pengecekan ini dilakukan hanya pada titik pemakaian saja secara berulang dan hanya mempunyai CCR (Calibration / Check Record) saja sebagai dokumen catatan mutunya. c. Alur Proses Kegiatan Internal Kalibrasi Alur proses kegiatan kalibrasi dan pengecekan alat ukur secara internal meliputi beberapa departemen yang ditangani oleh departemen R&D. 5.2. Analisa Kebutuhan Pengukuran Kalibrasi Analisa kebutuhan pengukuran dapat kita gambarkan dengan mencari berbagai faktor pendukung dan penyebab diperlukannya pengukuran terhadap alat ukur melalui kalibrasi sehingga dapat berfungsi sebagaimana mestinya dan hasil pengukurannya dapat menjamin kepercayaannya. Analisa kebutuhan pengukuran kalibrasi yang penulis istilahkan Measurement System Variables dapat digambarkan melalui fishbone yang diperlihatkan pada gambar 5.1. berikut ini : 60
Measureme Test Method Workmanship Standard Vibration Lighting Methods Training Reproducibility Inspector Samples Skill Paralax Ergonomics Environment Humidity Temperature Discrimination Repeatability Bias Sample Preparation Sample Collection Linearity Calibration Instrument Material Gambar 5.1. Measurement System Variables 61
5.3. Standard Operation Procedure (SOP) Perawatan dan Kalibrasi Standard Operation Procedure (SOP) adalah suatu petunjuk pelaksanaan kegiatan secara berurutan dan sistematis. Berdasarkan penelitian dihasilkan beberapa SOP yang efisien, baik dan benar, antara lain SOP mengenai kalibrasi suhu (Temperature) dan kalibrasi massa. Berikut hasilnya : 5.3.1. Kalibrasi Suhu (Temperature) Standard Operation Procedure (SOP) Kalibrasi Suhu (Temperature) ini meliputi beberapa macam alat, antara lain Termometer Gelas, Oven/ Inkubator/ Tanur dan Timbangan a. Diagram Ketertelusuran Definition of Kelvin and Degree Celcius, ITS 90 H2O TP Sn FP Zn FP Hg TP Standard Platinum Resistance Thermometer KIM LIPI Micro Oil Bath Low Temp. Bath Dry Well CQA Calibration Lab. Type S Thermometer KIM LIPI Fluke NetDAQ Calibration System Thermometer Black Stack Glass Thermometer Standards (ASTM) Fluke Multifunction Calibration Oven Incubator Chamber Furnace Water Bath Digital / Glass / Dial Thermometer Gambar 5.2. Diagram Ketertelusuran Kalibrasi Suhu (Temperature) User / Unit 62
b. Kalibrasi Termometer Gelas SOP Termometer Gelas juga meliputi dua aspek seperti halnya SOP Termometer Digital, yaitu Perawatan dan Kalibrasi. Perawatan ini juga menitikberatkan pada perawatan untuk standar/ kalibrator untuk menjaga kestabilan dan ketelitiannya, perbedaannya adalah pada proses pembersihan dan pemeriksaan, sedangkan Kalibrasi menitikberatkan pada pemakaian standar/ kalibrator dalam proses kalibrasi sehingga hasil pelaksanaan kalibrasi optimum meliputi kalibrasi titik es dan diatas titik es. (SOP Kalibrasi Termometer Gelas ini secara lengkap diperlihatkan pada lampiran 8). c. Kalibrasi Oven/ Inkubator/ Tanur SOP Oven/ Inkubator/ Tanur meliputi dua aspek, yaitu Perawatan dan Kalibrasi. Perawatan menitikberatkan pada keamanan, pembersihan dan pemeriksaan untuk standar/ kalibrator untuk menjaga kestabilan dan ketelitiannya, sedangkan Kalibrasi menitikberatkan pada pemakaian standar/ kalibrator dalam proses kalibrasi sehingga hasil pelaksanaan kalibrasi optimum. 63
5.3.2. Kalibrasi Massa (Timbangan) a. Diagram Ketertelusuran Definition of kg International Prototype of kg Pt. Ir Standard Weight Weights Grade E0 Weights Grade E1 Weights Grade E2 CQA Calibration Lab. Weights Grade F1, F2 CQA Calibration Lab. / User User / Unit Gambar 5.3. Diagram Ketertelusuran Kalibrasi Massa b. Kalibrasi Timbangan Elektronik SOP Timbangan Elektronik meliputi dua aspek, yaitu perawatan dan kalibrasi. Perawatan menitikberatkan pada perawatan standar/ kalibrator untuk menjaga kestabilan dan ketelitiannya, sedangkan Kalibrasi menitikberatkan pada pemakaian standar anak timbangan dalam proses kalibrasi timbangan elektronik sehingga hasil pelaksanaan kalibrasi optimum, meliputi kemampuan ulang pembacaan, pengaruh penyimpanan anak timbangan pada pinggan, pengaruh pengenolan beban (tare), keseragaman skala dan histerisis. 64
5.4. Cara Perhitungan Proses Kalibrasi Proses perhitungan secara garis besar meliputi 2 hal pokok, yaitu perhitungan kesalahan/ penyimpangan (error) dan perhitungan ketidakpastian. 5.4.1. Kalibrasi Termometer Gelas Proses perhitungan kalibrasi termometer gelas meliputi 2 bagian yaitu cara perhitungan kesalahan/ penyimpangan (error) dan cara perhitungan ketidakpastian. Cara perhitungan kesalahan/ penyimpangan terdiri dari kalibrasi titik es dan kalibrasi diatas titik es, sedangkan cara perhitungan ketidakpastian meliputi beberapa aspek, antara lain : a. Perbedaan dari pembacaan Termometer standar pada tiap titik pengamatan (dari data pengamatan), ambil perbedaan maksimumnya (= Δmax) b. Ketidakpastian standar (U 2 ) c. Ketidakpastian pembacaan termometer gelas d. Ketidakpastian dari ketidakseragaman suhu temperature bath e. Ketidakpastian gabungan (Uc) f. Ketidakpastian diperluas pada tingkat kepercayaan 95 % dengan k = 2 Latihan 1 : Sebuah Termometer Gelas Goldbrand dengan no. seri Tgelas01 mempunyai karakteristik sbb : Kapasitas 100 ºC Skala terkecil 0.1 ºC Ketidakpastian std sertifikat kalibrasi untuk termometer standar (Us) 0.1 dan temperature bath (Ub) 0.2 Faktor cakupan alat sertifikat kalibrasi (k) 2 65
Alat tersebut dikalibrasi oleh standar yang telah tersertifikasi dengan hasil pengukuran sebagai berikut : Table 5.1. Hasil pengukuran Latihan 1 Kalibrasi Titik Es Seting Suhu Detik ke Pembacaan Termometer Standar Pembacaan Termometer Contoh 0 0.1 15 0.2 0 30 0.0 45 0.0 60 0.0 Kalibrasi diatas Titik Es Seting Suhu Detik ke Pembacaan Termometer Standar Pembacaan Termometer Contoh 0 25 15 25.3 25 30 25.1 45 25.1 60 25 0 50 15 50.4 50 30 50.1 45 50.2 60 50.2 75 0 15 75 75.3 66
30 75.1 45 75 60 75 0 100 15 100.2 100 30 100.3 45 100.2 60 100 Hitunglah berapa koreksi kesalahan tiap pengukuran dan nilai ketidakpastiannya pada tingkat kepercayaan 95 % dengan k = 2, Serta buat pula laporan kalibrasinya! Penyelesaian : Dalam menyelesaikan persoalan diatas maka langkah langkah yang harus dilakukan adalah : Hitung rata rata pembacaan standar dan alat! Hitung perbedaan pembacaan Termometer Standar! Hitung standar deviasi masing masing penunjukkan! Hitung pula koreksi yang harus dicantumkan untuk masing masing penunjukkan! 67
Hasil perhitungan beberapa langkah penyelesaian diatas adalah sbb : Tabel 5.2. Hasil pengukuran Latihan 1. Seting Suhu Rata rata Pembacaan Standar Perbedaan Pembacaan Termometer Standar Rata rata Pembacaan Alat Standar Deviasi Termometer Std Koreksi Alat 0 0 0.06 0.057735027 0.06 0 25 25.0333333 50 50.1 75 75.0333333 100 100.1 0.1 0 0.0 0.1 0.2 0 0.1 0 0 0.3 0 25.2 0.057735027 0.1167 50.3 0.1 0.2 75.15 0.057735027 0.1167 100.2 0.173205081 0.1 Hitung perbedaan dari pembacaan termometer standar pada titik pengamatan dengan nilai delta termometer standar terbesar! U1 = Delta maks. / sqrt (n) = 0.3 / sqrt (3) = 0.173205 Hitung ketidakpastian standar U2 = Us / 2 68
= 0.1 / 2 = 0.05 Hitung ketidakpastian pembacaan termometer gelas U3 = ½ a = ½ (0.1) = 0.05 Hitung ketidakpastian dari ketidakseragaman suhu temperature bath U4 = Ub / sqrt (3) = 0.2 / sqrt (3) = 0.11547 Hitung ketidakpastian gabungan Uc = ± sqrt (U1 2 +U2 2 +U3 2 +U4 2 ) = ± sqrt (0.173205 2 +0.05 2 +0.05 2 +0.11547 2 ) = ± 0.219848 Hitung ketidakpastian diperluas pada tingkat kepercayaan 95 % dengan k = 2 U 95 = ± k x Uc = ± 2 x 0.219848 = ± 0.439697 Analisa dari hasil perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa U 95 = ± 0.439697 menyatakan hasil perkiraan mengenai rentang hasil pengukuran yang didalamnya terdapat nilai benar. 69
Artinya bahwa hasil pengukuran pada suatu titik pengukuran yang terdapat nilai benarnya berkisar antara ± 0.439697, misalkan pada titik pengukuran 75 ºC, maka nilai benarnya diantara 74.560303 75.439697 ºC.. 5.4.2. Kalibrasi Oven/ Inkubator/ Tanur Proses perhitungan kalibrasi Oven/ Inkubator/ Tanur meliputi 2 bagian yaitu cara perhitungan kesalahan/ penyimpangan (error) dan cara perhitungan ketidakpastian. Cara perhitungan kesalahan/ penyimpangan terdiri dari : a. Variasi suhu terbesar (Overall Variation/ OV) = (max. min.) dari pembacaan Termometer Standar. b. Nilai tengah (Measured Enclosure Temperature/ MET) dari pembacaan standar. c. Perbedaan suhu ruang dengan suhu alat (Magnitude of Different/ D) d. Faktor pengkelasan (f) e. Tentukan f, m, D, RM dan G sesuai table. Sedangkan cara perhitungan ketidakpastian meliputi beberapa aspek, antara lain : a. Tipe A a) Hitung standar deviasi dari rata rata pembacaan pada setting suhu dari n sensor b. Tipe B b) Ketidakpastian Kalibrator c) Ketidakpastian Termokopel d) Ketidakpastian Indikator (1) Indikator Digital (2) Indikator Analog 70
c. Hitung ketidakpastian gabungan d. Hitung ketidakpastian yang diperluas Latihan 2 : Sebuah Oven Digital merk Binder dengan no. seri Ovd01 mempunyai karakteristik sbb : Dimensi panjang 500 mm, tinggi 550 mm dan lebar 450 mm Kapasitas 500 ºC Skala terkecil 0.1 ºC Ketidakpastian std sertifikat kalibrasi untuk Recorder (U1) 0.1 dan termokopel (U2) 0.2 Faktor cakupan alat sertifikat kalibrasi (k) 2 Alat tersebut digunakan untuk pengukuran temperatur kadar air (suhu pengujian 130 ºC ± 2 ºC) dikalibrasi oleh standar yang telah tersertifikasi. Hitunglah berapa termokopel standar yang harus dijadikan standar kalibrator? Berapa standar deviasinya? Berapa koreksi kesalahan alat? Serta berapa nilai ketidakpastiannya pada tingkat kepercayaan 95 % dengan k = 2? Serta buat pula laporan kalibrasinya! Penyelesaian : Dalam menyelesaikan persoalan diatas maka langkah langkah yang harus dilakukan adalah : Tentukan Kelas Oven! Hitung Volume Oven untuk menentukan berapa sensor yang perlu dijadikan standar! Hitung nilai rata rata pembacaan standar alat! 71
Hitung nilai variasi suhu sementara! Hitung standar deviasinya! Hitung suhu ruang/ OV! Hitung variasi seluruh suhu/ R! Hitung pula koreksi alat! Hasil perhitungan beberapa langkah penyelesaian diatas adalah sbb : Kelas Oven Karena toleransi ± 2 ºC maka variasi maksimal temperaturnya adalah 4 dengan D 100, sehingga berdasarkan tabel pengkelasan termasuk kelas (G) 6. Volume Oven Volume = panjang x lebar x tinggi = (500 x 450 x 550) mm kubik = 123750000.0 mm kubik = 0.1 mkubik Sensor minimal terpasang N = 3 + (3G0.6) V0.2 = 8.787900366 Sensor minimal terpasang adalah 8.787900366 dibulatkan menjadi 9 sensor. Data dan hasil perhitungan : 72
Table 5.3. Hasil pengukuran Latihan 2 No Site Nilai Koreksi Standar Pembacaan Termokopel Standar A B C D E Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max 1C 0.2 128.9 130 129.1 129.9 129 130 129.5 130.1 129.2 130.3 2A 0.2 130.2 131.3 130.1 130.9 130 130.8 130.2 130.8 129.9 130.8 3A 0.3 130 131.8 131.2 131.8 130.9 131.3 130.8 131.7 130.9 132.1 4F 0.4 130 130.5 130.8 131.2 130.9 131.2 130.7 131.2 130.4 131.5 5A 0.6 131.2 131.9 131.1 131.5 130 130.9 130 131.2 130.3 130.8 6A 0.6 130.4 130.6 130.8 130.9 130.9 131.3 130.7 131.8 130.5 131.4 7F 0.6 131.1 131.9 131.2 131.6 130.9 131.2 130.8 131.5 130 130.8 8F 0.6 130.9 131.1 130.1 130.8 129.8 130.1 129.9 130.2 130.2 131.3 9A 0.6 129.2 130.4 129.5 130.6 130.1 131.2 129.9 130.8 129.8 130.7 Penunjukkan Suhu Alat 129.8 131.2 128.8 131.5 130 131.7 131.1 131.6 129.9 130.9 No Site Nilai Koreksi Standar Min Rata rata Max Nilai Tengah (MET) Variasi Suhu Sementara Standar Deviasi 1C 0.2 129.34 130.26 129.8 0.92 1.66854 2A 0.2 130.28 131.12 130.7 0.84 3A 0.3 131.06 132.04 131.55 0.98 4F 0.4 130.96 131.52 131.24 0.56 5A 0.6 131.12 131.86 131.49 0.74 6A 0.6 131.26 131.8 131.53 0.54 7F 0.6 131.4 132 131.7 0.6 8F 0.6 130.78 131.3 131.04 0.52 73
9A 0.6 130.3 131.34 130.82 1.04 Rata rata Jumlah 130.7 131.5 131.1 Rata rata Suhu Alat 129.72 131.38 130.55 Variasi Suhu Ruang (OV) 1.9 Variasi Seluruh Suhu (R) 2.66 Perbedaan Suhu Ruang dengan Suhu Alat (Magnitude of Different) / D 94.8 Nilai Koreksi Alat 0.5 F 1.366 Hitung ketidakpastian Tipe A! UA1 = SD / sqrt (n) = 1.66854 / sqrt (9) = 0.563 Hitung ketidakpastian Tipe B UB1 = U1 / 2 = 0.1 / 2 = 0.05 UB2 = U2 / 2 = 0.2 / 2 = 0.1 UB3 = (Resolusi / 2) / sqrt (3) = (0.1 / 2) / sqrt (3) = 0.029 Hitung ketidakpastian gabungan 74
Uc = ± sqrt (Σ(UA) 2 +(UB) 2 ) = ± sqrt (0.563) 2 (Σ(UB1) 2 +(UB2) 2 +(UB3) 2 ) = ± sqrt (0.563) 2 ((0.05) 2 +(0.1) 2 +(0.029) 2 ) = ± 0.6 Hitung ketidakpastian diperluas pada tingkat kepercayaan 95 % dengan k = 2 U 95 = ± k x Uc = ± 2 x 0.6 = ± 1.181 Analisa dari hasil perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa U 95 = ± 1.181 menyatakan hasil perkiraan mengenai rentang hasil pengukuran yang didalamnya terdapat nilai benar. Artinya bahwa hasil pengukuran pada suatu titik pengukuran yang terdapat nilai benarnya berkisar antara ± 1.181, pada titik pengukuran 130 ºC, maka nilai benarnya diantara 128.819 131.181 ºC. 5.4.3. Kalibrasi Massa (Timbangan) Proses perhitungan kalibrasi massa (timbangan) meliputi 3 bagian yaitu cara perhitungan kesalahan/ penyimpangan (error), cara perhitungan ketidakpastian dan Batas Unjuk Kerja Timbangan (Limit Performance of Balance). Cara perhitungan kesalahan/ penyimpangan terdiri : a. Kemampuan Ulang Pembacaan b. Pengaruh Penyimpanan pada Pinggan c. Pengaruh Pengenolan Beban (Tara) d. Keseragaman Skala 75
e. Histerisis Cara perhitungan ketidakpastian meliputi beberapa aspek, antara lain : a. Hitung Ketidakpastian Resolusi Timbangan b. Hitung Ketidakpastian Repeatabilitas c. Hitung Ketidakpastian Uji Histerisis Sedangkan Batas Unjuk Kerja Timbangan (Limit Performance of Balance) meliputi Batas Kerja (F) dan ketidakpastian penimbangan. Latihan 3 : Sebuah Timbangan Elektronik merk AND tipe SK 200 dengan no. seri TE01 mempunyai karakteristik sbb : Kapasitas 220 g Skala terkecil 0.001 g Resolusi 1 g Ketidakpastian std sertifikat kalibrasi (Us) 0.12 Faktor cakupan alat sertifikat kalibrasi (k) 2 Alat tersebut digunakan untuk penimbangan filling 120 g dikalibrasi oleh standar anak timbangan yang telah tersertifikasi. Hitunglah koreksi kesalahan alat pada 10 titik pengukuran? Berapakah Batas Kinerja timbangan? Serta berapa nilai ketidakpastiannya pada tingkat kepercayaan 95 % dengan k = 2? Serta buat pula laporan kalibrasinya! Penyelesaian : Dalam menyelesaikan persoalan diatas maka langkah langkah yang harus dilakukan adalah : 76
Hitung kemampuan ulang pembacaan timbangan pada mendekati titik nol, setengah kapasitas dan kapasitas maksimum beserta standar deviasinya masing masing! Hitung pengaruh penyimpanan pada pinggan! Hitung pengaruh pengenolan beban! Hitung koreksi timbangan dengan penimbangan keseragaman skala! Hitung histerisisnya! Hitung batas kinerja timbangan! Hasil perhitungan beberapa langkah penyelesaian diatas adalah sbb : Kemampuan Ulang pembacaan mendekati titik nol (0.01 g) : Tabel 5.4. Kemampuan ulang pem. Mendekati nol Latihan 3 Ulangan Pembacaan Selisih Z M M Z 1 0.000 0.099 0.099 2 0.000 0.099 0.099 3 0.000 0.100 0.100 4 0.000 0.099 0.099 5 0.001 0.099 0.098 6 0.000 0.100 0.100 7 0.000 0.100 0.100 8 0.003 0.100 0.103 9 0.006 0.100 0.106 10 0.000 0.100 0.100 77
Dari data diatas didapatkan bahwa : Rata rata selisih = 0.100 g Standar deviasi = 0.002 Maksimal perbedaan pembacaan berurutan = 0.006 Kemampuan Ulang pembacaan ½ kapasitas maksimum (100 g) Tabel 5.5. Kemampuan ulang pembacaan ½ kapasitas Latihan 3 Ulangan Pembacaan Selisih Z M M Z 1 0.000 99.996 99.996 2 0.000 99.997 99.997 3 0003 100.001 100.001 4 0.000 99.998 99.998 5 0.001 99.998 99.998 6 0.000 99.998 99.998 7 0.000 99.997 99.997 8 0.006 99.991 99.991 9 0.000 99.997 99.997 10 0.000 99.998 99.998 Dari data diatas didapatkan bahwa : Rata rata selisih = 99.997 g Standar deviasi = 0.003 Maksimal perbedaan pembacaan berurutan = 0.006 Kemampuan Ulang pembacaan kapasitas maksimum (200 g) 78
Tabel 5.6. Kemampuan ulang pembacaan kapasitas maksimum Latihan 3 Ulangan Pembacaan Selisih Z M M Z 1 0.000 199.998 199.998 2 0.001 199.999 199.998 3 0.001 199.999 199.998 4 0.000 199.996 199.996 5 0.003 199.997 199.994 6 0.000 199.998 199.998 7 0.000 199.996 199.996 8 0.000 199.996 199.996 9 0.001 199.995 199.994 10 0.000 199.997 199.997 Dari data diatas didapatkan bahwa : Rata rata selisih = 199.997 g Standar deviasi = 0.002 Maksimal perbedaan pembacaan berurutan = 0.004 Pengaruh penyimpanan pada pinggan (100 g) Tabel 5.7. Pengaruh penyimpanan pada pinggan Latihan 3 Posisi Penunjukkan Perhitungan/ Selisih Tengah 99.996 0.000 79
Depan 99.995 0.001 Belakang 99.995 0.001 Kiri 99.995 0.001 Kanan 99.994 0.002 Dari data diatas didapatkan bahwa: Selisih maksimal = 0.002 Pengaruh pengenolan beban/ tara (100 g) : Tabel 5.8. Pengaruh pengenolan beban/ tara Latihan 3 Tanpa Pengenolan Memakai Pengenolan Beban Pembacaan Beban Pembacaan Zero 0.000 Zero 0.000 M 99.992 M 99.996 M 99.993 M 99.999 Zero 0.000 Zero 0.002 M Z 99.993 M Z 99.999 Dari data diatas didapatkan bahwa: Pengaruh pengenolan = 0.006 g Keseragaman skala (masa pengkalibrasi/ M kelipatan 20 g) : 80
Tabel 5.9. Keseragaman skala Latihan 3 Kelipatan Beban Timbangan Beban Timbangan Pembacaan Skala Rata rata Selisih Standar Massa Koreksi Skala (dalam g) 0 0.000 0.000 20.000 20.000 0.0005 (1M) 20 19.999 20.000 (1M) 20.000 0 0.000 0.001 39.997 40.000 0.0035 (2M) 40 39.998 39.998 (2M) 39.997 0 0.002 0.001 59.995 60.000 0.0050 (3M) 60 59.997 59.996 (3M) 59.995 0 0.000 0.001 79.996 80.000 0.0040 (4M) 80 79.996 79.996 (4M) 79.995 0 0.001 0.001 99.997 100.000 0.0035 (5M) 100 99.996 99.996 (5M) 99.996 0 0.000 0.000 119.996 120.000 0.0045 (6M) 120 119.996 119.996 (6M) 119.995 81
0 0.000 0.000 139.995 140.000 0.0050 (7M) 140 139.995 139.995 (7M) 139.995 0 0.000 0.000 159.996 160.000 0.0040 (8M) 160 159.996 159.996 (8M) 159.996 0 0.000 0.001 179.993 180.000 0.0075 (9M) 180 179.994 179.994 (9M) 179.993 0 0.002 0.001 199.996 200.000 0.0045 (10M) 200 199.996 199.996 (10M) 199.996 0 0.001 Dari data diatas didapatkan bahwa: Koreksi maksimum ada pada beban timbangan 180 g yaitu = 0.0075 g Histerisis 82
Tabel 5.10. Histerisis Latihan 3 Beban 1 2 3 Zero Z1 0.000 0.000 0.001 M M1 99.994 99.995 99.995 M + M M M2 99.994 99.995 99.995 Zero Z2 0.001 0.000 0.000 m1 m2 0.000 0.000 0.000 z1 z2 0.001 0.000 0.001 Dari data diatas didapatkan bahwa: Histerisis = 0.0075 g Hitung ketidakpastian resolusi timbangan U R = ± ½ R / sqrt (3) = ± ½ (1) / sqrt (3) = ± 0.2887 Hitung ketidakpastian repeatabilitas Ut = ± SD maks. Kemampuan ulang pembacaan / sqrt (n) = ± (0.003) / sqrt (10) = ± 0.0009 Hitung ketidakpastian uji histerisis Uh = ± 2 SD1 / sqrt (6) = ± 2 (0.003) / sqrt (6) 83
= ± 0.0024 Hitung batas kinerja (F) F = ± 2 SD maks. Repeatabilitas + Cnv = ± 2 (0.003) + 0.0075 = ± 0.0135 Hitung ketidakpastian penimbangan pada tingkat kepercayaan 95 % dengan k = 2 U 95 = ± k x Uc = ± 2 x [Ut 2 +Unv 2 + UR 2 ] ½ = ± 0.625249497 Analisa dari hasil perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa U 95 = ± 0.625249497 menyatakan hasil perkiraan mengenai rentang hasil pengukuran yang didalamnya terdapat nilai benar. Artinya bahwa hasil pengukuran pada suatu titik pengukuran yang terdapat nilai benarnya berkisar antara ± 0.625249497, misalkan pada titik pengukuran 100 g, maka nilai benarnya diantara 99.374750503 100.625249497 gram. 5.5. Analisa Data Work Order (WO) Work Order adalah suatu permintaan kerja kepada divisi sisdur dari divisi lain sehubungan dengan kerusakan instrument dan ketidakstabilan instrumen. Divisi sisdur mempunyai proses pengolahan data WO masuk dari pihak divisi lain yang harus dikerjakan sesuai dengan jadual dengan persetujuan kepala bagian atau manajer. Tabel 5.11. memperlihatkan data permintaan kalibrasi. 84
Tabel 5.11. Daftar Permintaan WO Kalibrasi September 2009 Juli 2010: Bulan (20092010) Frekwensi permintaan kalibrasi September 25 Oktober 18 November 19 Desember 15 Januari 11 Februari 12 Maret 10 April 11 Mei 8 Juni 7 Juli 7 Tabel diatas menunjukkan bahwa dari sejak September 2009 sampai bulan Juli 2010 permintaan WO kalibrasi menurun. Terjadi peningkatan mutu ketahanan dan keakurasian alat atau sensor (Calibration Process Improvement). Hal ini disebabkan karena semua alat ukur yang masuk prioritas pengecekan dan kalibrasi terdaftar dan terpantau yang dimasukkan dalam MID (Measuring Instrument Data) untuk selalu dikalibrasi dan dilakukan pengecekan berdasarkan interval waktu yang telah ditentukan yang ada dalam CCS (Calibration & Check Schedule). 85