43 menghasilkan 5 atau 6 sachet sekaligus tergantung dari banyaknya corong
output yang dimiliki mesin tersebut. Setiap untai terdiri dari 12 sachet produk pelezat serbaguna. Sehingga setiap 12 ketukan mesin, pada mesin
yang memiliki 5 corong output akan menghasilkan 5 untai produk dan pada mesin yang memiliki 6 corong output akan menghasilkan 6 untai
produk secara bersamaan. Untaian produk yang dihasilkan langsung dikemas dalam kemasan
sekunder berupa kardus bergelombang. Kardus-kardus tersebut disusun di atas palet. Kemudian palet tersebut diberi identitas dan dipindahkan ke
bagian gudang. Sebelum keluar dari pabrik, semua produk yang tersimpan di gudang harus menunggu hasil pemeriksaan mutu oleh tim Quality
Control. Produk yang sudah mendapatkan status Release baru boleh dikeluarkan dari gudang pabrik menuju gudang distribusi.
B. IDENTIFIKASI MASALAH
Penelusuran masalah dimulai dengan memahami kondisi inkonsistensi proses penakaran dan mekanisme sistem penakaran pada mesin pengemas
sebagai acuan
dasar untuk
mengidentifikasi permasalahan
atau ketidaksesuaian penyebab masalah inkonsistensi proses penakaran pada
mesin pengemas. Analisis kapabilitas proses dan tren output proses penakaran pada
mesin pengemas
berguna sebagai
analisis terukur
untuk menggambarkan kondisi proses penakaran aktual sekaligus memberikan
petunjuk kemungkinan letak penyebab masalah inkonsistensi penakaran. Pengamatan proses produksi bumbu, analisis kemudahan mengalir bumbu,
dan analisis kemudahan mengalir bahan baku merupakan tindakan lebih lanjut untuk pencarian akar masalah. Pembahasan berikut disusun
berdasarkan kronologi penelusuran masalah yang dilakukan selama kegiatan identifikasi masalah.
1. Inkonsistensi Proses Penakaran
Salah satu tanggung jawab operator mesin pengemas adalah mengendalikan proses penakaran sehingga massa output tetap berada di
dalam spesifikasi yang telah ditentukan yaitu 94-98 gram setiap untai.
44 Terdapat dua parameter yang dapat dikendalikan oleh operator mesin
pengemas yaitu derajat putaran auger pulse dan posisi prefit masing- masing corong output. Parameter pulse mengendalikan sebuah motor
penggerak pada mesin pengemas yang menggerakkan auger seluruh corong secara bersamaan dan pada nilai derajat putaran yang sama.
Perubahan parameter pulse akan berdampak pada perubahan massa output seluruh corong output, sedangkan penyesuaian posisi prefit pada masing-
masing corong output akan berdampak pada massa output corong tertentu saja yang dilakukan tindakan penyesuaian. Penyesuaian parameter pulse
dapat dilakukan saat mesin pengemas sedang beroperasi, namun tindakan penyesuaian posisi prefit harus menghentikan operasi mesin pengemas.
Tindakan penyesuaian stel timbangan diambil jika upaya penyesuaian melalui parameter derajat putaran auger pulse tidak dapat
mengatasi masalah. Stel timbangan adalah kegiatan operator mesin pengemas menyesuaikan posisi prefit sistem auger corong yang
menghasilkan output di luar rentang spesifikasi yang telah ditentukan. Terdapat dua kondisi yang mengharuskan operator mengambil tindakan
stel timbangan. Kondisi pertama adalah terjadi inkonsistensi proses penakaran pada
satu atau beberapa corong output. Pada kondisi seperti ini sering ditemukan adanya gumpalan bumbu caking yang menempel di sekitar
sistem auger baik menempel pada prefit atau di sekitar inlet auger. Gumpalan bumbu tersebut bervariasi baik dari besarnya ukuran gumpalan
maupun dari kekerasan gumpalan. Hal serupa dinyatakan oleh Barbosa- Cánovas et al., 2005, caking dapat berwujud berbeda-beda, berkisar mulai
dari yang berukuran kecil, agregat lembut yang dapat hancur dengan mudah sampai gumpalan sekeras batu yang membutuhkan palu besar
untuk memecahkannya. Untuk mengatasi kondisi seperti ini operator sebaiknya terlebih dahulu melakukan pembersihan bumbu yang
menggumpal pada corong output yang bermasalah, kemudian mengatur posisi prefit jika masih diperlukan.
45 Kondisi kedua adalah ketika penyesuaian pulse tidak mengatasi
masalah dengan tuntas dan kembali menimbulkan masalah keluar spesifikasi pada corong output lainnya. Ini terjadi saat rentang aktual
antar-corong selisih nilai output tertinggi dan terendah cukup besar. Apabila ada satu corong output yang underweight maka pada kondisi
rentang output aktual yang besar akan menimbulkan masalah overweight pada corong yang lain ketika dilakukan peningkatan pulse dalam upaya
mengeliminasi corong yang underweight. Demikian sebaliknya ketika berupaya mengeliminasi overweight dengan menurunkan pulse saat
kondisi rentang antar-corong besar maka akan menimbulkan masalah underweight pada corong yang lain. Untuk mengatasi kondisi ini, operator
harus mengambil tindakan stel timbangan untuk mengatur ulang posisi prefit corong yang bermasalah sehingga output seluruh corong kembali
berada di dalam rentang spesifikasi dan seseragam mungkin. Dengan kata lain operator berupaya memperkecil rentang aktual antar-corong sehingga
masalah teratasi. Rentang aktual output antar-corong sekecil mungkin dapat
membantu mengurangi kondisi yang mengharuskan operator melakukan tindakan stel timbangan. Menurut hasil wawancara dengan beberapa
operator mesin pengemas, pencapaian rentang antar-corong sebesar 3 gram sudah baik, namun rentang spesifikasi produk hanya sebesar 4 gram 96 ± 2
gram. Pada kondisi demikian, celah pergerakan output proses yang masih dimiliki hanya sebesar 1 gram. Kondisi seperti ini sangat riskan terjadi
pelanggaran spesifikasi yang telah ditentukan mengingat dalam proses terkendali pun masih terjadi variasi output pada batasan tertentu.
Selain menjaga mutu produk, tim produksi juga memiliki target jumlah produksi yang harus dipenuhi. Untuk menjaga mutu dan kepuasan
konsumen, produk yang underweight sangat dihindari. Perusahaan sedikit mentolerir produk overweight sehingga kejadian breakdown stel
timbangan tidak terlalu besar dan target produksi dapat tercapai. Toleransi tersebut memberikan peluang kepada operator untuk menaikkan parameter
putaran auger ketika teridentifikasi terdapat underweight sehingga
46 tindakan stel timbangan tidak harus dilakukan. Apabila menyebabkan
terjadinya overweight yang cukup signifikan pada corong output lainnya maka tindakan stel timbangan harus tetap dilakukan. Walaupun besarnya
kelebihan bumbu cukup kecil mungkin hanya sebesar 1 atau 2 gram tiap untainya, mengingat volume produksi yang besar maka kelebihan bumbu
tersebut dapat diartikan sebagai biaya atau kerugian akibat kehilangan sejumlah bumbu akibat overweight.
2.
Mekanisme Sistem Penakaran
Prinsip kerja proses penakaran pada sistem auger mesin pengemas adalah sejumlah bumbu dikeluarkan dari outlet pada volume tertentu
sehingga diperoleh massa bumbu yang diinginkan. Hubungan volume dan massa dapat digambarkan melalui persamaan densitas kamba Bulk
Density dari bumbu yang masuk ke dalam auger.
�� = �
�
� = ��. �
BD = Bulk density m
= massa V
= volume Pada kondisi bumbu dengan BD yang tetap, massa berbanding
lurus dengan volume bumbu yang dikeluarkan dari outlet. Begitu juga pada kondisi volume bumbu yang dikeluarkan tetap, massa berbanding
lurus dengan BD. Untuk mendapatkan kestabilan massa yang keluar dari outlet, parameter BD bumbu dan volume bumbu yang dikeluarkan dari
outlet harus dapat dijaga konsistensinya Sistem penakaran dapat dipisahkan menjadi dua bagian yang
berbeda yaitu sistem prefit dan sistem auger. Walaupun demikian kedua bagian tersebut bekerja secara simultan pada putaran poros yang sama.
Prefit adalah spiral pipih yang berfungsi untuk memberi tekanan kepada bumbu sehingga bumbu dengan kepadatan tertentu terdorong memasuki
inlet sistem auger. Auger mendorongan ke arah bawah keluar sejumlah
47 volume bumbu yang sebelumnya telah terpadatkan oleh mekanisme prefit.
Selain mengalami gaya tekan dan dorong, bumbu juga mengalami gaya gesek akibat putaran sistem auger selama proses penakaran.
Putaran dari auger menimbulkan gaya dorong terhadap sejumlah volume bahan yang berada di rongga antara pitch menuju outlet. Volume
bumbu yang dapat tertampung di dalam rongga pitch dipengaruhi oleh spesifikasi ukuran auger. Perubahan spesifikasi ukuran pada auger akibat
aus dan bengkok berakibat pada perubahan volume rongga pitch yang dapat berdampak pada perubahan volume bumbu yang mengisi rongga
pitch. Selain faktor besarnya volume rongga, volume bumbu yang berada di dalam rongga pitch juga dipengaruhi oleh ketersediaan bumbu dan
kemampuan bumbu mengalir untuk memenuhi rongga tersebut.
Gambar 21. Skema Sistem Auger
Derajat putar auger menentukan banyaknya volume di dalam rongga auger yang terdorong menuju outlet. Material bergeser sepanjang
poros sejauh satu pitch jaraknya untuk setiap putaran dari screw Bates, 2008. Berdasarkan kondisi yang digambarkan pada Gambar 22, maka satu
putaran 360
o
auger mendorong bumbu sejauh jarak “X” sehingga bumbu
Outlet Inlet
Jarak Pitch
48 yang keluar dari outlet adalah sebesar volume V rongga pitch. Setengah
putaran berarti jarak yang ditempuh adalah 0,5 jarak pitch yang berarti 0,5 volume rongga. Penggerak sistem auger seluruh corong menggunakan
motor servo yang bekerja dengan sistem koordinat sehingga putaran auger tiap ketukannya terjaga tingkat keakuratan dan presisinya.
=
Volume ruang pitch dapat dihitung dengan rumus: V pitch = V tabung luar
– V tabung dalam = 0,
25 π D
2
h – 0,25 π d
2
h = 0,
25 π h D
2
- d
2
Gambar 22. Skema Volume Ruang Pitch
Prefit yang berputar bersaman dengan auger menimbulkan gaya tekan yang mendorong bumbu masuk ke dalam inlet auger. Besarnya gaya
tekan prefit terhadap bumbu dapat disesuaikan dengan mengatur posisi ketinggian prefit. Gaya tekan tersebut menentukan besarnya kepadatan
bumbu di dalam rongga auger. Selain gaya tekan, ketersediaan bumbu dan aliran bumbu untuk masuk ke dalam inlet auger juga merupakan faktor
yang menentukan kepadatan bumbu di dalam rongga auger.
D
h = X mm
d
X X
D d
o
180
o
49 Semakin tinggi posisi prefit maka tekanan terhadap bumbu semakin
kecil sehingga bumbu yang masuk ke dalam sistem auger memiliki kepadatan BD yang lebih kecil. Sebaliknya jika posisi prefit diturunkan
maka bumbu yang memasuki sistem auger semakin padat. Dampak nyata dari perubahan posisi prefit tersebut adalah perubahan massa bumbu yang
keluar dari outlet sistem auger. Pada jumlah derajat putaran yang sama volume yang didorong keluar oleh auger, posisi prefit yang lebih rendah
akan menghasilkan output massa bumbu yang lebih besar. Ilustrasi gaya tekan prefit dan kondisi kepadatan bumbu di dalam rongga-rongga auger
dapat dilihat pada Gambar 23.
Gambar 23. Ilustrasi Mekanisme Sistem Penakaran.
Berdasarkan penjabaran di atas didapatkan beberapa ketentuan yang berpengaruh terhadap besarnya massa bumbu yang dikeluarkan
sistem penakaran. Untuk mendapatkan massa yang tetap maka variabel kepadatan bumbu BD yang memasuki sistem auger dan volume V
bahan yang terdorong keluar harus dijaga konsistensinya.
50 Kepadatan bumbu dalam sistem auger dipengaruhi oleh:
- Posisi prefit besarnya gaya tekan
- Ketersediaan bumbu di sekitar prefit
- Aliran bumbu memasuki inlet auger
Volume bahan yang terdorong keluar dari outlet dipengaruhi oleh: -
Spesifikasi auger volume rongga pitch -
Derajat putaran satu putaran penuh = 360
o
- Aliran bumbu memenuhi rongga pitch flowability bumbu
Spesifikasi auger yang digunakan tidak mengalami perubahan saat mesin beroperasi. Oleh karena itu faktor spesifikasi auger yang
mempengaruhi volume rongga pitch bukan faktor utama yang berpengaruh terhadap perubahan massa bumbu yang keluar dari outlet. Namun Bates
2008 menyatakan bahwa produk yang lengket atau seperti benang dapat bertumpuk di sekitar shaft tengah mengurangi volume kerja dari pitch
screw. Jika kondisi demikian terjadi maka volume bahan yang dikeluarkan dari outlet berubah dan berimbas pada perubahan massa output.
Dengan asumsi posisi prefit dan parameter pulse tetap maka faktor yang berpengaruh terhadap massa output adalah ketersediaan bumbu di
sekitar prefit, aliran bumbu memasuki inlet auger, dan aliran bumbu memenuhi rongga pitch. Aliran bumbu memasuki inlet auger dan
memenuhi rongga pitch dipengaruhi oleh faktor karakteristik bumbu itu sendiri serta kondisi ketersediaan ruang bagi bumbu untuk mengalir.
Keberadaan gumpalan bumbu yang mengeras caking atau benda asing dapat mempersempit atau menghalangi ruang aliran bumbu sehingga aliran
bumbu memasuki sistem auger terganggu.
3. Kapabilitas Proses Penakaran
