Peningkatan Kualitas Produk Karet Dengan Menggunakan Metode Data Envelopment Analysis (DEA) dan Taguchi di Pabrik Industri Karet PTPN III Kebun Sei Silau, Asahan

(1)

PENINGKATAN KUALITAS PRODUK KARET DENGAN

MENGGUNAKAN METODE DATA ENVELOPMENT

ANALYSIS (DEA) DAN TAGUCHI DI PABRIK INDUSTRI

KARET PTPN III SEI SILAU, ASAHAN

TUGAS SARJANA

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari

Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Industri

Oleh:

AHMAD YUDI ARFAN NIM: 090423043

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

MEDAN

2013

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

ABSTRACK

Konsep kualitas sering dianggap sebagai ukuran relatif kebaikan suatu produk atau jasa yang terdiri atas kualitas desain dan kualitas kesesuaian. Kualitas desain merupakan fungsi spesifikasi produk, sedangkan kualitas kesesuaian adalah suatu ukuran seberapa jauh suatu produk memenuhi persyaratan atau spesifikasi dilakukan kualitas yang telah ditetapkan. Penelitian ini dilakukan di PT.Perkebunan Nusantara III Kebun Sei Silau yang bergerak dibidang produksi RSS (Rubber Smoke Sheet). RSS yang dihasilkan oleh perusahaan ini sering mengalami kecacatan dan tidak sesuai dengan standart perusahaan. Penelitian terhadap kualitas produk dilakukan dengan menggunakan metode Data Envelopment Analysis (DEA) dan Taguchi. Pada metode Data Envelopment Analysis (DEA) dengan menggunakan program LINDO 6.1 diperoleh 3 jumlah latek yang di olah secara efisien yaitu jumlah lateks yang diolah pada hari ke 13 dengan jumlah lateks 8.500 kg dan jumlah reject 162 kg, pada hari ke 17 dengan jumlah lateks 11.066 kg dan jumlah reject 186 kg dan pada hari ke 21 dengan jumlah lateks 10.715 dan jumlah reject 148 kg yang mempunyai nilai produktivitas sama dengan 1. Sedangkan dengan menggunakan metode Taguchi

faktor yang berpengaruh secara signifikan terhadap kualitas produk dari penelitian ini adalah adalah temperatur kamar asap pada level 2 dengan 70 oC dan rentang waktu pada penggumpalan pada level 1 dengan 1,5 jam.

(7)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan ini untuk diajukan sebagai tugas sarjana.

Tugas Sarjana ini berjudul “Peningkatan Kualitas Produk Karet Dengan Menggunakan Metode Data Envelopment Analysis (DEA) dan Taguchi di Pabrik Industri Karet PTPN III Kebun Sei Silau, Asahan” ini dimaksudkan sebagai syarat untuk menyelesaikan program pendidikan Sarjana S1 Jurusan Teknik Industri Universitas Sumatera Utara. Tugas Sarjana ini merupakan sarana bagi penulis untuk melakukan studi terhadap salah satu permasalahan nyata dalam perusahaan.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Sarjana ini belum sepenuhnya sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca untuk kesempurnaan Tugas Sarjana ini. Akhir kata, penulis berharap agar tugas sarjana ini bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.

Medan, April 2013 Penulis,

(8)

( Ahmad Yudi Arfan )

UCAPAN TERIMA KASIH

Dalam penulisan laporan ini, penulis telah banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, informasi maupun sumbangan pemikiran. Oleh sebab itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan material, spiritual maupun bimbingan, terutama kepada:

1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT, selaku Ketua Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara.

3. Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT, dan bapak Ir. Mangara M Tambunan, M.SC selaku Koordinator Tugas Sarjana di Departemen Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Dr. Ir. A.Jabbar M.Rambe, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing I Penulis, dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini, yang telah menyediakan waktunya untuk dapat memberikan bimbingan akademis kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana ini.

5. Ibu Rahmi M Sari ST MM (T), selaku Dosen Pembimbing II penulis, yang telah menyediakan waktunya untuk dapat memberikan bimbingan akademis kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana ini.

(9)

6. Bapak Ady P.Sinambela, selaku Asisten Pengolahan PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Sei Silau yang memberi bantuan berupa informasi dan data selama melakukan penelitian di perusahaan.

7. Bapak Ngadino, selaku karyawan PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Sei Silau yang telah banyak membantu selama melakukan penelitian.

8. Kedua orang tua (Hadi Sumarno & Zahara Br. Sembiring), Abang dan adik serta keluarga penulis yang telah memberikan dukungan sepenuhnya kepada penulis baik doa, moral, semangat maupun materi dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini.

9. Semua pegawai di Departemen Teknik Industri USU dan teman-teman angkatan 2009 Ekstensi di Departemen Teknik Industri USU dan sahabat-sahabatku di TI serta teman-teman lain yang telah banyak memberikan masukan kepada penulis.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan ini masih memiliki keterbatasan dalam segala hal sehingga mungkin masih banyak kekurangan ataupun kelemahan dalam penyusunannya. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi untuk penyempurnaan laporan ini agar nantinya berguna dalam penulisan laporan berikutnya.

Akhirnya penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya.

Penulis

(10)

DAFTAR ISI

BAB HALAMAN

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ... xv

I PENDAHULUAN ... I-1 1.1. Latar Belakang Permasalahan ... I-1 1.2. Rumusan Masalah ... I-3 1.3. Tujuan Penelitian ... I-3 1.4. Batasan Masalah dan Asumsi ... I-4 1.5. Manfaat Penelitian ... I-5 1.6. Sistematika Penulisan Laporan ... I-5

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-2

(11)

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

2.4. Organisasi dan Manajemen ... II-2 2.4.1. Struktur organisasi perusahaan ... II-3 2.4.2. Jumlah Tenaga Kerja ... II-5 2.4.3. Jam Kerja ... II-6 2.5. Proses Produksi ... II-6 2.5.1. Bahan yang Digunakan ... II-7 2.5.1.1. Bahan Baku ... II-7 2.5.1.2. Bahan Penolong ... II-7 2.5.1.3. Bahan Tambahan ... II-8 2.5.2. Uraian Proses Produksi ... II-8 2.6. Mesin dan Peralatan ... II-13 2.6.1. Mesin ... II-13 2.6.2. Peralatan Produksi ... II-16

III LANDASAN TEORI ... III-1 3.1. Decision Making Unit (DMU) ... III-1 3.1.1. Data Envelopment Analysis (DEA) ... III-2 3.1.2. Model Banker, Charnes and Cooper (BCC) ... III-5 3.2. Pengertian Kualitas ... III-6 3.2.1. Dimensi Kualitas ... III-7

(12)

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

3.3. Definisi Metode Taguchi... III-8 3.4. Desain Ekperimen Taguchi ... III-12 3.4.1. Tahap Perancangan ... III-12 3.4.1.1. Klasifikasi Parameter ... III-12 3.4.1.2. Pemilihan level Faktor ... III-16 3.4.1.3. Penetapan Kolom Untuk Faktor dan Interaksi ke

dalam Matriks ... III-17 3.4.1.4. Pengaruh Faktor-Faktor ... III-19 3.4.2. Matriks Orthogonal ... III-19 3.4.3. Derajat Kebebasan ... III-22 3.4.3.1. Tahap Pelaksanaan Eksperimen ... III-24 3.4.4. Tahap Analisis ... III-25 3.4.4.1. Analisis Varians Taguchi ... III-25 3.4.4.2. Strategi Pooling Up ... III-30 3.4.4.3. Uji F ... III-31 3.4.4.4. Rasio SN ... III-31

IV METODOLOGI PENELITIAN ... IV-1 4.1. Tempatdan Waktu Penelitian ... IV-1 4.2. Jenis Penelitian ... IV-1

(13)

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

4.3. Objek Penelitian ... IV-2 4.4. Variabel Penelitian ... IV-2 4.5. Kerangka Konseptual ... IV-3 4.6. Teknik Pengambilan Sampel... IV-3 4.7. Pelaksanaan Penelitian ... IV-3 4.8. Pengumpulan Data ... IV-5 4.8.1. Sumber data ... IV-5 4.9. Instrumen Penelitian ... IV-6 4.9.1. Metode Pengumpulan Data Penelitian ... IV-6 4.10. Pengolahan Data ... IV-7 4.11. Analisis Pemecahan Masalah ... IV-12 4.12. Kesimpulan dan Saran... IV-12

V PENGOLAHAN DATA ... V-1 5.1. Pengumpulan Data ... V-1 5.1.1. Data Input ... V-1 5.1.2. Data Output ... V-3 5.1.3. Data Rata-rata Jumlah Produksi dan Jenis Reject

ProdukRSS (Rubber Smoke Sheet) (Kg) ... V-6 5.1.3.1. Penentuan Populasi dan Jumlah sampel ... V-7

(14)

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

5.1.3.2. Data Reject produk RSS ... V-7 5.2. Pengolahan Data Dengan Metode Data Enavelopment Analysis yaitu

dengan Model BCC (Banker, Charnes dan Cooper) ... V-9 5.3. Metode Taguchi ... V-18 5.3.1. Penentuan Variabel tak Bebas ... V-18 5.3.2. Identifikasi Faktor-faktor ... V-18 5.3.3. Penentuan Jumlah Level dan Nilai Level Faktor ... V-19 5.3.4. Perhitungan Derajat Kebebasan ... V-20 5.3.5. Pemilihan Matriks Orthogonal Array ... V-20 5.3.6. Penempatan Kolom untuk Faktor dan Interaksi ke

dalam Matriks Orthogonal ... V-21 5.3.7.Persiapan dan Pelaksanaan Eksperimen Taguchi ... V-22 5.4. Perhitungan Efek Faktor Utama ... V-24 5.4.1. Perhitungan Pengaruh Nilai Level dan Faktor ... V-24 5.5. Menghitung Rasio S/N ... V-25 5.5.1. Perhitungan Varians ... V-28

5.5.1.1. Perhitungan Jumlah Kuadrat LevelFaktor

(Sum of Square) ... V-28 5.5.1.2. Perhitungan Derajat Kebebasan ... V-30

(15)

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

5.5.1.3. Perhitungan Rata-rata Kuadrat(Mean Square) ... V-30 5.5.1.4. Perhitungan Jumlah Kuadrat Total... V-31 5.5.1.5. Perhitungan Kuadrt Karena Rata-rata (Mean) ... V-31 5.5.1.6. Perhitungan jumlah Kuadrat Error ... V-31 5.5.2.Pooling Up Faktor ... V-32 5.5.3. Perhitungan Persen Kontribusi ... V-36 5.5.4. Perhitungan Interval Kepercayaan ... V-36 5.5.5. Eksperimen Konfirmasi ... V-38

VI ANALISA PEMECAHAN MASALAH ... VI-1 6.1. Analisis Metode Data Envelopment Analysis (DEA)

dengan Menggunakan Model BCC (Banker, Charnes dan Cooper) ... VI-1 6.1.1. Analisis DMU (Decision Making Unit) yang Efisien

dan yang Kurang Efisien ... VI-1 6.2. Analisis Metode Taguchi ... VI-2 6.2.1. Analisis Identifikasi Faktor-Faktor ... VI-2 6.2.2. Analisis Perhitungan Pengaruh Nilai Level dan Faktor ... VI-3 6.2.3. Analisis Perhitungan Signal to Noise Ratio(SNR) ... VI-3 6.2.4. Analisis Perhitungan Jumlah Kuadrat Level Faktor

(16)

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

6.2.5. Analisis Perhitungan Jumlah Kuadrat Error ... VI-4 6.2.6. Analisis Pooling Up Faktor ... VI-4 6.2.7. Analisis Perhitungan Persen Kontribusi... VI-5 6.2.8. Analisis Perhitungan Interval Kepercayaan ... VI-5

VII KESIMPULAN DAN SARAN ... VII-1 7.1. Kesimpulan ... VII-1 7.2. Saran ... VII-2

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(17)

DAFTAR TABEL

TABEL HALAMAN

2.1. Jumlah Tenaga Kerja Kebun Rantauprapat... II-5 2.2. Tebal Lembaran (Sheet) dari Hasil Penggilingan (Sheeter) ... II-11 3.1. Variabel Penelitian ... III-4 3.2. Variabel Kontrol ... III-4 3.3. Matriks Orthogonal Array ... III-21 3.4. Perhitungan Derajat Kebebasan ... III-23 5.1. Data Jumlah Produksi dan Jenis Kecacatan Pada Pengolahan RSS

(Rubber Smoke Sheet) di PT.Perkebunan Nusanntara III

Kebun Sei Silau ... V-2 5.2. Jumlah Produksi dan Jumlah Produk Reject Pada Bulan Desember

2012 – januari 2013 ... V-3 5.3. Rekapitulasi Jumlah Input dan Output Pada Pengolahan RSS

(Rubber Smoke Sheet) di PT. Perkebunan Nusantara III

Kebun Sei Silau ... V-3 5.4. Data Rata-rata Produksi dan Jumlah Produk Reject Bulan

Desember 2012 – Januari 2013 ... V-6 5.5. Hasil Pengukuran Produk RSS pada Sampel ... V-7 5.6. Bentuk Program linear DMU 1 ... V-13

(18)

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN

5.7. Produktivitas Relatif dengan model Banker, Charnes dan Cooper (BCC) Orientasi Output dari Jumlah Latek yang Diolah

pada hari ke 1 pada Desember 2012 - Januari 2013 ... V-17 5.8. Penentuan Jumlah Level dan Nilai Level Faktor ... V-19 5.9. Perhitungan Derajat Kebebasan ... V-20 5.10. Matriks Orthogonal Array ... V-21 5.11. Penempatan Faktor pada Matriks Orthogonal... V-22 5.12. DataPercobaan Terhadap Kualitas RSS (Rubber Smoke Sheet) ... V-23 5.13.Hasil Percobaan Terhadap Kualitas RSS (Rubber Smoke Sheet) ... V-23 5.14. Respon Rata-rata dari Pengaruh Faktor RSS (Rubber Snoke Sheet)... V-25 5.15.Nilai S/N Ratio ... V-26 5.16.Hasil Percobaan Terhadap Kualitas RSS (Rubber Snoke Sheet) ... V-26 5.17.Peringkat Faktor Berdasarkan S/N Ratio ... V-28 5.18.Analisa Varians ... V-32 5.19.Analisa Varians Penggabungan I ... V-32 5.20.Hasil F- Rasio Penggabungan I ... V-33 5.21.Analisa Varians Penggabungan II ... V-35 5.22.Hasil F- Rasio Penggabungan II ... V-35 5.23.Persen Kontribusi ... V-37

(19)

5.24. Hasil Percobaan Konfirmasi ... V-39

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR HALAMAN

2.1. Struktur Organisasi PT. Perkebunan Nusantara III kebun Sei Silau .... II-4 2.2. Mesin Sheeter ... II-14 2.3. Mesin Press Ball ... II-15 2.4. Mesin Pengaduk ... II-15 2.5. Lori Sheet ... II-16 2.6. Bak Koagulasi ... II-16 2.7. Plat Scooten ... II-17 2.8. a). poH Meter. b). Metrolax. c). Timbangan Analytic.

d). Thermometer Bimetal ... II-17 2.9. Oven DRC ... II-18 2.10. Alat Dorong ... II-18 3.1. Diagram Sebab Akibat ... III-17 3.2. Grafik Linier ... III-20 3.3. Notasi Matriks Orthogonal ... III-22 3.4. Grafik Karakteristik kualitas ... III-34 4.1. Kerangka Konseptual Penelitian ... IV-3 4.2. Blog Diagram Pengolahan data dengan metode DEA ... IV-7 4.3. Blog Diagram Pengolahan data dengan metode Taguchi ... IV-9 5.1. Tampilan bentuk program Linier dengan Software LINDO

(20)

dari Jumlah Lateks yang Di Olah pada Hari Ke 1. ... V-14

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR HALAMAN

5.2. Hasil Pengolahan Data dengan Software LINDO untuk jumlah lateks Yang Di Olah Pada Hari Ke 1. ... V-15 5.3. Diagram Sebab Akibat dari Identifikasi Faktor-Faktor ... V-19 5.4. Grafik Linier ... V-22

(21)

ABSTRACK

(22)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Permasalahan

Metode pengukuran efisiensi produktivitas merupakan salah satu metode pengukuran produktivitas yang terdiri dari metode parametrik dan non parametrik. DEA merupakan salah satu metode non parametrik dimana metode ini menggunakan sedikit asumsi. Penelitian dengan menggunakan metode DEA ini sebelumnya telah dilakukan dengan peneliti lain, tetapi peneliti yang sebelumnya meneliti perusahaan yang berbeda dengan peneliti yang sekarang.

Mutu atau kualitas yang dihasilkan dalam suatu industri adalah merupakan hal yang sangat penting untuk diperhatikan dan dipertahankan oleh suatu perusahaan, dimana produk yang berkualitas adalah salah satu kunci untuk memenangkan persaingan. Kualitas atau mutu adalah salah satu jaminan yang diberikan dan harus dipenuhi oleh perusahaan kepada konsumen, karena kualitas suatu produk merupakan salah satu kriteria penting yang menjadi pertimbangan konsumen dalam memilih produk. Jika kualitas tidak memenuhi spesifikasi yang diinginkan oleh konsumen akan menimbulkan kerugian bagi perusahaan karena konsumen tidak akan membeli atau memesan produk tersebut.

Persaingan dapat muncul di setiap bidang industri baik itu industri jasa maupun manufaktur. Salah satu penerapan strategi dan taktik bisnis yang baik adalah dengan memperhatikan keefektifan menggunakan kualitas produk untuk

(23)

mendapatkan keuntungan bagi perusahaan. Oleh karena itu kualitas merupakan bagian yang sangat penting dalam proses produksi dan menjadi faktor dasar dalam pengambilan keputusan oleh konsumen dalam banyak produk atau jasa. Akibatnya kualitas adalah faktor kunci yang membawa keberhasilan bisnis, pertumbuhan dan peningkatan posisi bersaing. Untuk itu diperlukan suatu strategi yang mampu menjaga kestabilan proses produksi, sehingga proses tersebut dapat dikendalikan dengan tujuan agar dapat meminimisasi produk cacat (reject). Kemampuan dalam menggunakan strategi yang baik akan mendorong perusahaan untuk berkembang secara pesat.

PT Perkebunan Nusantara III disingkat PTPN III (Persero) kebun Sei Silau, Kisaran merupakan perusahaan manufaktur yang menghasilkan ribbed smoked sheet (RSS) atau yang sering disebut juga dengan lembaran karet asap. Dengan adanya perusahaan yang sama, PTPN III (Persero) kebun Sei Silau secara langsung ikut serta dalam persaingan memperebutkan pasar, baik pasar domestik maupun pasar internasional. Hal ini ditandai dengan semakin cerdasnya para konsumen memilih dari segi kualitas maupun harga.

PTPN III (Persero) kebun Sei Silau dalam kaitan memenuhi permintaan pelanggan, masih dihadapi dengan permasalahan-permasalahan internal yaitu mengenai mutu dari produk. Dimana masih terdapat produk cacat pada produk RSS (ribbed smoked sheet), seperti adanya gelembung udara, kotoran, dan tumbuhnya jamur pada produk RSS tersebut yang mencapai 3,9 %. Sedangkan standar yang telah ditetapkan untuk produk cacat adalah 2 % dan penentuan produk yang cacat dilakukan dibagian sortasi. Tentunya permasalahan ini akan

(24)

menjadi faktor utama yang menyebabkan pelanggan akan beralih ke perusahaan lain. Namun hal ini dapat diatasi dengan cara memperbaiki proses produksi. Sebenarnya PTPN III (Persero) kebun Sei Silau sudah memiliki aturan dan ketentuan dalam menetapkan mesin-mesin, peralatan dan metode kerja yang digunakan, akan tetapi dikarenakan mesin-mesin dan peralatan yang ada dipabrik sudah lama, maka ketentuan-ketentuan tersebut tidak berlaku. Dan ini berakibat menurunnya mutu produk Ribbed Smoke Sheet (RSS).

1.2. Rumusan Masalah

Pokok Permasalahan dalam penulisan Tugas Sarjana ini adalah adanya produk cacat pada ribbed smoke sheet, dimana produk cacat tersebut dikarenakan oleh adanya kotoran, gelembung udara, dan jamuran. Apabila permasalahan ini tidak ditanggulangi dengan cepat, maka produktivitas perusahaan tidak dapat maksimal.

1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan umum yang ingin dicapai dari hasil penelitian adalah untuk mengetehui efisiensi dari produk reject yang dihasilkan dan untuk mengetahui seberapa besar penurunan jumlah produk reject.

Tujuan khusus yang ingin dicapai dari hasil penelitian adalah :

1. Mengidentifikasi produk yang mengalami kecacatan dan menemukan faktor penyebab timbulnya kecacatan.

(25)

2. Untuk mengetahui dan menganalisis faktor-faktor yang menyebabkan penyimpangan kualitas produk RSS (Ribbed Smoke Sheet) yang dihasilkan sehingga menyebabkan turunnya tingkat produktivitas.

3. Menerapkan metode taguchi sebagai evaluasi dan analisis dan metode DEA sebagai peningkatan produktivitas dari produk RSS (Ribbed smoke sheet).

1.4. Batasan Masalah dan Asumsi

Batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Produk cacat yang diteliti adalah produk yang sudah mengalami proses sortasi digudang.

2. Produk cacat dibagi atas 3 jenis yaitu gelembung udara, kotoran, dan jamuran.

3. Pengolahan dan analisis menggunakan metode DEA dan Taguchi. 4. Kondisi perusahaan tidak berubah selama penelitian.

5. Penelitian ini tidak membahas mengenai biaya

6. Hasil dari penelitian ini bertujuan untuk rekomendasi pada pihak perusahaan Asumsi-asumsi yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Seluruh mesin dan peralatan yang digunakan selama proses produksi berfungsi dengan baik dan tidak mengalami kerusakan atau pergantian mesin dan peralatan.

2. Urutan proses produksi tidak mengalami suatu perubahan produksi sedikitpun.

(26)

3. Karyawan /Pekerja dianggap telah menguasai pekerjaannya dengan baik dan benar.

4. Kondisi perusahaan tidak mengalami perubahan

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dapat diperoleh dari penelitian ini adalah : 1. Manfaat bagi Mahasiswa

Merupakan suatu penerapan ilmu yang telah didapat selama belajar di Fakultas Teknik, Departemen Teknik Industri.

2. Manfaat bagi Perusahaan

Sebagai bahan pertimbangan bagi perusahaan dalam melakukan perbaikan – perbaikan terhadap kualitas dari ribbed smoked sheet, dan mempermudah bagi pihak perusahan dalam menemukan faktor apa yang menyebabkan kecacatan (reject).

1.6. Sistematika Penulisan Laporan Tugas Akhir

Sistematika penulisan laporan penelitian ini adalah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN

Menguraikan mengenai latar belakang permasalahan yang ada dalam perusahaan dan kondisi perusahaan, rumusan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah, asumsi-asumsi yang digunakan dan sistematika penulisan laporan.

(27)

BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

Menguraikan sejarah perusahaan, ruang lingkup perusahaan, lokasi dan daerah pemasaran perusahaan, uraian proses serta dampak ekonomi, sosial dan budaya perusahaan.

BAB III LANDASAN TEORI

Menguraikan definisi kualitas dan pengendalian kualitas, defenisi dari metode taguchi, pendekatan-pendekatan dan tahapan yang terdapat pada metode taguchi, serta defenisi dan tahapan yang terdapat dalam

Data Envelopment Analysis (DEA).

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN

Menguraikan lokasi dan waktu penelitian, jenis penelitian yang digunakan, objek penelitian, variabel penelitian, kerangka konseptual, pelaksanaan penelitian, pengumpulan data, instrumen penelitian dan pengolahan data serta analisis pemecahan masalah.

BAB V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Pada bab ini memuat tentang data-data hasil penelitian yang diperoleh dari hasil pengamatan terhadap kecacatan produk di bagian produksi yang digunakan sebagai bahan untuk melakukan pengolahan data yang digunakan sebagai dasar pada pemecahan masalah serta pembahasan tentang penerapan metode Data Envelopment Analysis (DEA) dan

(28)

metode Taguchi dalam meningkatkan kualitas produk dan produktivitas.

BAB VI ANALISA PEMECAHAN MASALAH

Bab ini menganalisa hasil dari pengolahan data dan mengidentifikasi pemecahan masalah untuk mengetahui langkah-langkah perbaikan yang dibutuhkan perusahaan.

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini menguraikan tentang kesimpulan berdasarkan hasil penelitian serta saran-saran yang dapat diberikan berdasarkan analisis dan pembahasan terhadap data-data yang telah diperoleh.

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(29)

BAB II

GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

2.1. Sejarah Perusahaan1

Kebun Sei Silau berasal dari perkebunan milik Maatskappay Hindia Belanda di bawah naungan NV RCMA (Naamlootze Vennotschap Rubber Cultur Mij Amsterdam) yang pada tahun 1958 dinasionalisasi menjadi PPN Baru Cabang Sumatera Utara dan Kebun Sei Silau termasuk dalam PPN IV.

Dalam perkembangannya, perkebunan ini beberapa kali mengalami restrukturisasi, yaitu pada tahun 1961 menjadi PPN SUMUT IV, selanjutnya pada tahun 1976 diubah menjadi unit Kebun PT. Perkebunan V (Persero).

Untuk meningkatkan efisiensi dan efektivitas kegiatan usaha perkebunan maka pada tahun 1994 pemerintah mencanangkan Program Restrukturisasi BUMN Sub Sektor Perkebunan melalui pengembangan PT. Perkebunan berdasarkan wilayah eksploitasi dan perampingan struktur organisasi dengan menggabungkan PTP. III, PTP. IV, dan PTP. V menjadi satu perusahaan. Selanjutnya di tahun 1996 sesuai dengan Peraturan Pemerintah No. 8 Tahun 1996 tanggal 14 Februari, ketiga PTP (PTP. III, PTP. IV, dan PTP. V) yang wilayah kerjanya berada di Sumatera Utara digabungkan menjadi PT. Perkebunan Nusantara III (Persero) dimana Kebun Sei Silau menjadi salah satu unit kebunnya.

(30)

2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha

PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Sei Silau adalah perusahaan manufaktur yang bergerak di bidang perkebunan dan industri khususnya pada perkebunan karet dan kelapa sawit dengan memiliki 7 (tujuh) afdeling yang mengelola 1 (satu) Pabrik Pengolahan Karet (PPK) berupa :

1. Ribbed smoked sheet (RSS) I 2. Ribbed smoked sheet (RSS) III 3. Cutting

2.3. Lokasi Perusahaan

Kebun Sei Silau berada di Kecamatan Buntu Pane, Kabupaten Asahan Propinsi Sumatera Utara. Adapun letak geografis Kebun Sei Silau berada pada :

- Sebelah Utara berbatasan dengan : Desa B. Tonga, Desa Dari Panai Ilir dan Desa Silau Maraja.

- Sebelah Selatan berbatasan dengan : Desa Sambahuta dan Kebun Ambalutu/ Sei Kopas.

- Sebelah Timur berbatasan dengan : Desa Bulu Cina dan Desa Urung Pane. - Sebelah Barat berbatasan dengan : Kebun Huta Padang.

(31)

2.4. Organisasi dan Manajemen 2.4.1. Struktur Organisasi Perusahaan2

Organisasi adalah suatu kerangka hubungan kerja antara satu individu dengan individu lainnya dalam rangka mencapai satu tujuan dengan menggunakan aturan-aturan yang telah disepakati secara bersama. Struktur dalam organisasi merupakan hal yang sangat penting dalam pencapaian tujuan, hal ini dikarenakan dalam struktur organisasi tersebut ada pembagian tugas, wewenang, dan tanggung jawab yang jelas. Struktur organisasi digunakan yaitu Lini yang merupakan struktur organisasi dimana atasan mempunyai karyawan yang dapat membantu menjalankan tugas sesuai dengan wewenangnya masing-masing.

Bentuk struktur organisasi yang digunakan pada PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Sei Silau adalah hubungan organisasi Lini yang merupakan struktur organisasi dimana atasan mempunyai karyawan yang dapat membantu menjalankan tugas sesuai dengan wewenangnya masing-masing. seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. Dalam hal ini pimpinan puncak dipegang oleh seorang manajer dan dalam pelaksanaan tugas-tugasnya dibantu oleh beberapa asisten kepala bidang yang didalamnya terdapat batasan-batasan pertanggungjawaban dari setiap bidang pekerjaan.

(32)

MANAGER

ASISTEN PERSONALIA KEBUN

Keterangan : Garis Komando : Garis Koordinasi :

ASISTEN TATA USAHA ASISTEN AFDELING II ASISTEN AFDELING VII ASISTEN AFDELING III ASISTEN AFDELING IV ASISTEN AFDELING V ASISTEN AFDELING VI ASISTEN AFDELING I ASISTEN PENGOLAHAN ASISTEN T/CD ASKEP RAYON A ASKEP RAYON B PAPAM

Gambar 2.1. Struktur Organisasi PT Perkebunan Nusantara III Kebun Sei Silau

(33)

2.4.2. Jumlah Tenaga Kerja

Jumlah karyawan di PT Perkebunan Nusantara III Kebun Sie Silau sampai dengan tahun 2012 adalah 1085 orang dan dengan rincian dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Jumlah Tenaga Kerja Kebun Rantauprapat

Karyawan Pelaksana

Jumlah Karyawan

Jumlah Gol IA Gol 1B s/d IID

1 Afdeling I 109 47 156

2 Afdeling II 115 40 155

3 Afdeling III 37 35 72

4 Afdeling IV 43 19 62

5 Afdeling V 41 46 87

6 Afdeling VI 95 36 131

7 Afdeling VII 154 58 212

7 T/DS 27 36 63

8 PPK 31 16 47

9 ATU 2 21 37

10 APK 7 30 37

11 Satpam 24 16 40

(34)

2.4.3. Jam Kerja

Jam kerja di PT Perkebunan Nusantara III Kebun Rantauprapat untuk bagian produksi dengan jam kerja sebagai berikut:

a. Bagian pengolahan : 14.00 - 23.00 WIB (selesai) b. Laboratorium : 13.00 – 19.00 WIB (selesai) c. Bagian kamar asap

Shift I : 07.00-15.00 WIB Shift II : 15.00-23.00 WIB Shift III : 23.00-07.00 WIB

d. Bagian sortasi/pengepakan : 07.00 – 12.00 WIB (selesai)

Sedangkan untuk bengkel, personalia, dan administrasibekerja 1 shift dari jam 07.00 - 17.00 WIB.

2.5. Proses Produksi

Proses produksi merupakan kegiatan yang mentrasformasikan/mengubah masukan bahan baku (input) menjadi keluaran (output) yang berupa produk/hasil. Manusia, Mesin, dan peralatan serta cara kerja direncanakan dan digunakan dalam proses produksi tersebut.

(35)

2.5.1. Bahan yang Digunakan

Adapun bahan yang digunakan dalam proses pengolahan karet ini dibagi dalam tiga jenis yaitu bahan baku, bahan penolong dan bahan tambahan.

2.5.1.1.Bahan Baku

Bahan baku adalah bahan-bahan utama yang digunakan untuk membuat produk. Adapun bahan baku yang digunakan untuk pembuatan RSS adalah karet lateks. Penampungan lateks kebun dengan kadar DRC (dry rubber content) < 28% dipisah dengan lateks kebun DRC ≥ 28% berdasarkan tahun tanam yang dikeluarkan oleh bagian tanaman. Kadar DRC yang digunakan setelah pengenceran adalah 13-15%.

2.5.1.2. Bahan Penolong

Adapun bahan-bahan penolong yang digunakan untuk RSS adalah sebagai berikut:

a. Air

Air merupakan bahan penolong paling utama dalam pengolahan karet misalnya untuk pengenceran lateks.

b. Larutan formic acid/ asam semut

Larutan formic acid/ asam semut (konsentrasi 5% setelah diencerkan dengan air) 550 cc – 600 cc/ bak atau 7,50-9,00 kg/ton karet, larutan ini berfungsi membekukan/membentuk lateks.

(36)

c. Kayu

Kayu sebagai bahan dalam proses pengasapan untuk pengeringan d. Amoniak (NH3)

Penambahan amoniak dalam pengolahan ini berfungsi untuk menjaga lateks tetap encer/ tidak menggumpal.

2.5.1.3. Bahan Tambahan

Adapun bahan tambahan yang digunakan untuk RSS adalah pallet sebagai tempat untuk mem-packing hasil akhir dari karet tersebut.

2.5.2. Uraian Proses Produksi

Pada proses produksi RSS, yang terdiri dari beberapa tahapan proses akan dijelaskan, yaitu:

1. Penimbangan

Setibanya di pabrik, lateks ditimbang (bruto/tarra) di jembatan timbangan untuk mengetahui jumlah lateks yang diterima setiap hari atau bisa juga diukur menggunakan alat ukur yang terbuat dari batang kayu atau bambu yang dilapisi dengan aluminium. Skala volume di alat ukur tersebut telah dikalibrasi (range

skala sebesar 50 kg) disesuaikan dengan kapasitas/ volume LTT/ lateks tangki

(37)

2. Penerimaan Lateks

Lateks dari LTT dituang melalui saringan 20 mesh dan 40 mesh ke bak penerimaan. Setelah tangki penerimaan diisi sesuai dengan kebutuhan dilakukan analisis ulang KKK (kadar karet kering) dan NH3 campuran lateks, guna menentukan penambahan air (untuk pengenceran lateks dan pembubuhan formic acid (untuk penggumpalan pada proses pengolahan selanjutnya).

3. Bak Penerimaan

Bak penerimaan berfungsi tempat penerimaan lateks dari lapangan sekaligus proses pengenceran lateks menjadi DRC 13 - 15%. Banyaknya air yang ditambahkan dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

XA R

R S

V = −

Dimana:

V = volume yang diperlukan untuk pengenceran A = volume lateks sebelum pengenceran

S = DRC lateks sebelum pengenceran R = DRC pengenceran yang dikehendaki

(Sumber : Lab. Pabrik Pengolahan karet Kebun Sei Silau)

Air pengenceran harus benar-benar bersih agar proses pengadukan di bak pengenceran benar – benar tercampur secara homogen. Pengukuran DRC lateks di bak pengenceran menggunakan metrolaks.

(38)

Setelah pengukuran DRC latek selesai proses selanjutnya adalah pengadukan di bak pengenceran, agar seluruh bahan tercampur secara merata. 4. Bak Koagulasi

Bak koagulasi berfungsi sebagai tempat lateks yang telah diencerkan. Proses pembekuan dilakukan dengan mencampur formic acid 7,5-9,00 kg/ton kering dengan kapasitas bak 600 liter/bak.

5. Penggilingan Sheet

Lembaran koagulum dimasukkan ke penggilingan pertama dan selanjutnya secara otomatis lembaran akan bergerak memasuki penggilingan hingga sampai pada penggilingan terakhir (printer) yang diberi patron (alur-alur). Jarak antara gilingan dan putaran (rpm) diatur sedemikian agar ketebalan lembaran sheet yang keluar menjadi 2 s/d 4 mm dan untuk mencegah koyaknya lembaran selama penggilingan. Tujuan penggilingan yang dilakukan adalah:

a. Mengeluarkan sebagian air sehingga mempercepat proses penggilingan

b. Memperluas permukaan sheet dengan menipiskan dan memberi kembang (print) sehingga pengeringan lebih cepat pada ruang asap

c. Menyeragamkan mutu (warna dan tebal).

Tebal lembaran (sheet) dari hasil penggilingan (sheeter) dapat dilihat pada Tabel 2.2.

(39)

Tabel 2.2. Tebal Lembaran (Sheet) dari Hasil Penggilingan (Sheeter)

No. Roll Tebal Sheet (mm)

1 Roll 1 8-9

2 Roll 2 7-8

3 Roll 3 6-7

4 Roll 4 5-6

5 Roll 5 4-5

6 Roll 6/ feenester (roll bunga) 2-4 Sumber : PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Sei Silau

6. Penirisan di Lori

Sheet yang telah digiling jatuh ke dalam bak pencucian, kemudian setiap lembaran digantungkan pada bambu yang telah disiapkan di trolly. Sebelum digunakan, bambu dan rak penjemuran (trolly) harus benar-benar dalam keadaan bersih. Pengisian rak dimulai dari bagian atas menuju ke bawah agar memudahkan petugas untuk memanjat guna menggantungkan sheet di rak bagian atas. Setelah rak penjemuran penuh, rak dibiarkan di udara terbuka selama 2 – 4 jam agar air menetes, kemudian dimasukkan ke dalam ruang pengasapan. Tidak dibenarkan sheet terlalu lama berhubungan dengan udara, sebab dapat menimbulkan oksidasi yang menyebabkan terbentuknya noda karat (rustiness).

7. Kamar Asap

Kebun Sei Silau Mempunya 3 kamar asap, yaitu Kamar Asap Malaka, kamar Asap Subur lama dan kamar Asap Subur baru, setiap kamar asap memiliki kapasitas yang berbeda-beda. Pengasapan dan pengeringan sheet berlangsung

(40)

selama 5 (lima) hari pada temperatur, jumlah asap serta besar ventilasi yang berbeda untuk setiap hari pengeringan dengan pengaturan sebagai berikut:

a. Hari I (pertama)

Tahap pengasapan dengan temperatur 400C-450C. b. Hari II (kedua)

Temperatur yang digunakan 450C-500C. c. Hari III (ketiga)

Temperatur yang digunakan 500C-550C. d. Hari IV (keempat)

Temperatur 550C-600C e. Hari V (kelima)

Temperatur 600C dan ventilasi tertutup. 8. Sortasi

Bagian sortasi berfungsi untuk menyortir lembaran sheet memperoleh 3 mutu RSS-I, RSS-II, dan RSS-III dan 1 mutu hasil sampingan berupa cutting.

PPK KSSIL hanya memproduksi RSS-I, RSS-III dan cutting. Kriteria sheet dapat diuraikan sebagai berikut :

a. RSS-I

Kriteria lembaran sheet bersih, warna cokelat jernih, kokoh, bebas noda dan tidak mengandung gelembung udara.

(41)

b. RSS-II

Kriteria warna cokelat, bebas kontaminan, boleh mengandung sedikit gelembung udara sebesar kepala jarum dan letaknya berserakan. c. RSS-III

Kriteria warna cokelat, kokoh, bersih, diperbolehkan mengandung gelembung udara yang letaknya berserakan.

d. Cutting

Merupakan guntingan kecil-kecil dari hasil guntingan RSS I dan RSS II, RSS III dan boleh ada karet mentah.

9. Gudang Produksi

Gudang produksi berfungsi untuk menyimpan produksi yang siap untuk di-export.

2.6. Mesin dan Peralatan

Untuk melakukan proses produksinya PTP. Nusantara II (Persero) Kebun Sei Silau, menggunakan mesin-mesin dan juga peralatan-peralatan produksi yang sangat berperan dalam menghasilkan produk yang berkualitas.

2.6.1. Mesin

Beberapa Mesin dan Peralatan yang digunakan dalam proses produksi lateks cair antara lain dapat dilihat berikut ini:

(42)

1. Mesin Sheeter

Kapasitas : 50 kg/jam

Power : 75 Hp

Tegangan : 220/380 v Fasa : 3 fasa Frekuensi : 50 Hz

Putaran : 300, 320 rpm

Gambar 2.2. Mesin Sheeter

Fungsi : Menggiling koagulum dari bak koagulasi menjadi lembaran sheet dengan tebal 2 - 4 mm.

2. Mesin Press Ball

Kapasitas : 1000 kg/jam

Power : 75 Hp Tegangan : 220/380 v Fasa : 3 fasa Frekuensi : 50 Hz Putaran : 250 rpm

(43)

Fungsi : Untuk memadatkan lembaran sheet menjadi bentuk ball 113 kg (lose ball).

Gambar 2.3. Mesin Press Ball

3. Stirer / Mesin Pengaduk

Power : 30 Hp Tegangan : 220/380 v Fasa : 3 fasa Frekuensi : 50 Hz Putaran : 30 rpm

Fungsi : untuk menghomogenkan air dengan lateks murni (karet alam) di bak pengenceran.

(44)

2.6.2. Peralatan Produksi

Peralatan produksi ribbed smoke sheet (RSS) adalah sebagai berikut: 1. Lori Sheet

Gambar 2.5. Lori Sheet

Fungsi : Tempat penjemuran sheet atau pengeringan sheet sebelum masuk kamar pengasapan

Kapasitas : 504 - 604 lembar 2. Bak koagulasi

Fungsi : Sebagai tempat lateks yang telah diencerkan untuk pembekuandengan formic acid 7,5-9,0 kg/ton kering

Kapasitas : 600 liter/bak Jumlat : 132 buah

Ukuran : 3,00 x 0,720 x 0,400 m

(45)

3. Plat Scooten

Ukuran : 0,7 x 43,5 x 0,002 m

Fungsi : Pembatas lateks yang akan menggumpal pada bak koagulasi untuk membentuk lembaran sheet.

Gambar 2.7. Plat Scooten

4. pH meter, Metrolax, Timbangan Analytic, Thermometer Bimetal

Fungsi : Untuk mengukur suhu pada saat pengasapan dalam ruang kamar asap.

Gambar 2.8. a) pH meter, b)Metrolax, c)Timbangan Analytic, dand)

Thermometer Bimetal

5. Alat Titrasi Kapasitas : 50 ml

(46)

6. Oven DRC

Merk : Sanyo OMT oven Nomor seri : OMT 225xxx2C

Fungsi : Alat pengering lembaran sampel sheet olahan dimana mempunyai fungsi yang sama dengan kamar asap pada tahapan pengolahan.

Lokasi : Laboratorium

Gambar 2.9. Oven DRC

7. Alat Dorong

Fungsi : Alat bantu angkut bandela lose bale.

(47)

BAB III

LANDASAN TEORI

3.1. Decision Making Unit(DMU)1

Data Envelopment Analysis (DEA) adalah sebuah metodologi yang didasarkan pada sebuah aplikasi menarik pemrograman linier. Data Envelopment Analysis awalnya dikembangkan untuk ukuran kinerja. Setelah berhasil digunakan untuk menilai kinerja relatif dari serangkaian perusahaan yang menggunakan berbagai input yang identik untuk menghasilkan berbagai output yang identik.

Data Envelopment Analysis (DEA) adalah pemrograman linier yang didasarkan pada teknik untuk mengukur efisiensi kinerja pada unit organisasi yang disebut unit pengambilan keputusan ( DMUs ). Teknik ini bertujuan untuk mengukur seberapa efisien sebuah decision making unit menggunakan sumber daya yang tersedia untuk menghasilkan serangkaian output ( charnes et al.1978 )).

Pengambilan keputusan pada unit manufaktur dapat mengikut sertakan unit, departement organisasi besar seperti perguruan tinggi, sekolah, bank cabang rumah sakit, pembangkit listrik, pos polisi, kantor pajak, penjara,bagian pertahanan, satu set dari perusahaan yang atau bahkan berlatih individu seperti para praktisi medis. Keberhasilan data envelopment analysis telah diterapkan untuk mengukur kinerja dari semua ini efisiensi jenis DMUs.

Sebagian besar DMUs ini merupakan yang tidak organisasi nirlaba, dimana pengukuran efisiensi kinerja sulit. Catatan bahwa efisiensi organisasi

(48)

commersial dengan mudah dapat dinilai oleh keuntungan tahunannya, atau indeks pasar saham. Namun, faktor-faktor tersebut terukur tidak berlaku untuk organisasi yang non profit. Masalah yang paling rumit adalah bahwa fakta pemakaian masukan berbagai macam DMUs yang identik dan menghasilkan berbagai output identik. Sebagai contoh, sekolah dapat memiliki berbagai masukan, dimana untuk setiap sekolah kualitas siswa, guru. Mereka memiliki berbagai out put yang identik jumlah siswa yang lulus akhir tahun, nilai rata-rata yang didapat oleh mahasiswa di tahun terakhirnya.

Kinerja DMUs dinilai di DEA dengan menggunakan konsep efisiensi atau produktivitas, yang merupakan rasio dari total output untuk total banyak input. Diperkirakan dengan menggunakan DEA relatif efisiensi, relatif terhadap performa DMU (DMUs) jika ada lebih dari satu performa DMUs terbaik. Performa DMU terbaik ditetapkan Skor efisiensi kesatuan atau 100 persen, dan kinerja DMUs lain bervariasi antara 0 dan 100 persen relatif untuk kinerja terbaik ini.

3.1.1. Data Envelopment Analysis (DEA)2

Pada penelitian ini DEA adalah pecahan matematika teknik pemrograman untuk mengevaluasi efisiensi relatif homogen DMUs dengan beberapa input dan output. Teknik DEA paling populer adalah model CCR, dikembangkan oleh

Charnes, Cooper dan Rhodes. Model CCR mengukur efisiensi relatif setiap DMU

Proceedings of the World Congress on Engineering. Solving the Multiresponse Problem in Taguchi Method by Aggressive Formulation in DEA. 2008

(49)

sekali dengan membandingkan untuk sekelompok DMUs lain yang memiliki set input dan output yang sama. Diasumsikan dimana DMUs n masing-masing dengan m input dan s output yang dievaluasi. model CCR yang nonlinier dapat berubah menjadi model linear dengan menetapkan jumlah input yang berbobot sama dengan satu. Model yang dihasilkan disebut dengan “orentasi - input” model CCR, yang dinyatakan sebagai :

Fungsi objektif adalah rasio jumlah keluaran yang berbobot. Kendala pertama memastikan jumlah input berbobot sama untuk satu. Menggunakan model di atas, DMUo pasti dikenal sebagai CCR yang efisien, jika efisiensi relatif

Eoo sama dengan satu. Baker dan Talluri menunjukkan bahwa model CCR dapat juga menghilangkan efisiensi Skor melalui mengidentifikasi DMU dengan skema berat tidak realistis untuk menjadi efisien. Selain itu, Eoo mungkin sama dengan satu untuk lebih dari satu DMU. Akibatnya, model CCR gagal untuk melakukan diskriminasi antara efisien DMUs. Sedangkan untuk penelitian selanjutnya metode DEA digunakan untuk meneliti tentang taguchi multi-respon3

JURNAL SAINS DAN SENI ITS. Optimasi Multirespon pada Metode Taguchi dengan Pendekatan Data Envelopment Analysis (DEA) (Study Kasus Mesin Wire-EDM). 2012

(50)

percobaan yang digunakan adalah Box Behnken dan optimasi dilakukan dengan menggunakan metode permukaan respon. Hasil penelitian menunjukkan bahwa on time, off time, main power supply urrent, main power supply voltage memiliki pengaruh yang signifikan terhadap respon yang diamati. Hasil penelitian juga menunjukkan adanya interaksi yang signifikan antara on time dengan main power supply vol-tage dan main power supply current dengan main power supply voltage. Data yang digunakan adalah data sekunder yang diperoleh dari mahasiswa ITS jurusan Teknik Mesin tahun 2010 dengan judul optimasi kekasaran permukaan, lebar lapisan recast, lebar pemotongan, dan waktu pengerjaan dalam cairan dielektrik yang mengandung serbuk alumunium pada wire-EDM menggunakan metode Taguchi.

Tabel 3.1. Variabel Penelitian

Variabel Keterangan Y1

Y2 Y3 Y4

Waktu Pengerjaan Tebal Lapisan Recast

Lebar Potongan Kekerasan Permukaan Tabel 3.2. Variabel Kontrol

Faktor Variabel Kontrol Level Keterangan A B C D E F

Pengaruh on time Pengaruh open voltage

Pengaruh arch on time Pengaruh off time Pengaruh serve voltage Pengaruh konsentrasi serbuk

aluminium 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 4 ms 8 ms 12 volt 18 volt 3 ms 6 ms 12 ms 18 ms 34 volt 44 volt 0,25 gr/liter 1 gr/liter

(51)

3.1.2. Model Banker, Charnes and Cooper (BCC)4

Catatan bahwa ada sedikit perbedaan pada formulasi model perkalian dari model yang didiskusikan pada sebelumnya. Tidak seperti model yang ada, model perkalian tidak diformulasikan oleh program fraksional dan karena tidak ada kendala normalisasi yang diperlukan , sama dengan model perkalian. Hal ini mudah untuk menulis model DEA tambahan juga. Versi tambahan dipublikasikan pada Charnes et al (1985).

Versi Banker, Charnes and Cooper (BBC) dari pengganda tambahan dan versi envelopment dapat ditulis sebagai berikut :

u, v, v0

fungsi kendala :

bebas a. Kondisi IRS bilamana nilai U0 > 0

b. Kondisi CRS bilamana nilai U0 = 0 c. Kondisi DRS bilamana nilai U0 < 0

Kondisi IRS didefenisikan sebagai sifat dari fungsi produksi seperti mengubah semua input dengan perubahan proporsi yang sama dengan output yang memiliki nilai yang besar dibandingkan perubahan input. DRS adalah kebalikan dari kondisi IRS dimana mengubah semua input dengan perubahan proprsi yang sama dengan output yang memiliki nilai yang kecil dibandingkan penambahan input. Kombinasi dari kondisi IRS dan DRS adalah VRS dimana kondisi CRS merupakan kondisi normal yang ingin dicapai oleh perusahaan.

(52)

3.2. Pengertian Kualitas5

1. Kualitas meliputi usaha memenuhi atau melebihi harapan pelanggan. 2. Kualitas mencakup produk jasa, manusia, proses, dan lingkungan. 3. Kualitas merupakan kondisi yang selalu berubah (misalnya apa yang

dianggap merupakan kualitas saat ini mungkin dianggap kurang berkualitas pada masa mendatang).

Berdasarkan elemen-elemen tersebut maka dapat dibuat defenisi kualitas yang lebih luas cakupannya yaitu kualitas merupakan suatu kondisi dinamis yang berhubungan dengan produk, jasa, manusia, proses, dan lingkungna yang memenuhi atau melebihi harapan. Arti kualitas menurut Taguchi adalah untuk menghasilkan produk dan jasa yang dapat memenuhi kebutuhan dan harapan konsumen berkaitan dengan umur produk atau jasa.

(53)

3.2.1. Dimensi Kulitas6

Ada delapan dimensi kualitas yang dikembangkan oleh Garvin dan dapat digunakan sebagai kerangka perencanaan strategi dan analisis, terutama untuk produk manufaktur. Dimensi-dimensi tersebut adalah:

1. Kinerja (performance) karakteristik operasi pokok dari produk inti.

2. Ciri-ciri atau keistimewaan tambahan (features) yaitu karateristik sekunder atau pelengkap.

3. Kehandalan (reliability) yaitu kemungkinan kecil akan mengalami kerusakan atau gagal pakai.

4. Kesesuaian dengan spesifikasi (conformance to spesification).

5. Daya tahan (duarbility) berkatan dengan berapa lama produk tersebut dapat terus digunakan.

6. Serviceability meliputi kecepatan, kompetensi, kenyamanan, mudah direparasi, penanganan keluhan yang memuaskan.

7. Estetika yaitu daya tarik produk terhadap panca indera.

8. Kualitas yang dipersepsikan (perceived quality) yaitu citra dan reputasi produk serta tanggungjawab perusahaan terhadapnya.

Dimensi-dimensi di atas lebih banyak diterapkan pada perusahaan manufaktur, dan menurut Feigenbaum berdasarkan berbagai penelitian yang telah dilakukan mengidentifikasi lima kelompok karakteristik yang digunakan oleh para pelanggan dalam mengevaluasi kualitas jasa. Kelima kelompok karakteristik tersebut sangat berperan untuk menentukan kualitas.

(54)

Kelompok tersebut meliputi:

1. Bukti langsung (tangibles) meliputi fasilitas fisik, perlengkapan, pegawai, dan sarana komunikasi.

2. Kehandalan (reability) yakni kemampuan memberikan pelayanan yang dijanjikan dengan segera dan memuaskan.

3. Daya tanggap (responsivenes) yaitu keinginan para staf untuk membantu para pelanggan dan memberikan pelayanan dengan tanggap.

4. Jaminan (assurance) mencakup kemampuan, kesopanan, dan sifat dapat dipercaya yang dimiliki para staf, bebas dari bahaya resiko , dan keragu-raguan.

5. Empati meliputi kemudahan dalam melakukan hubungan komunikasi yang baik, dan memahami kebutuhan para pelanggan.

3.3. Definisi Metode Taguchi7

Mengetahui kualitas suatu produk dapat dilakukan dengan beberapa metode yaitu metode Anava, Six Sigma, Taguchi, dan lain sebagainya. Metode yang dipilih dalam penelitian ini adalah metode Taguchi. Metode ini dipilih karena pengerjaannya lebih sederhana. Metode Taguchi merupakan suatu metodologi baru dalam bidang teknik yang bertujuan untuk memperbaiki kualitas produk dan proses dalam waktu yang bersamaan menekan biaya dan sumber daya seminimal mungkin.

(55)

Metode Taguchi adalah salah satu metode yang digunakan dalam kegiatan

off line control pada tahap desain proses produksi. Metode ini memberikan sebuah jalan bagi seorang designer untuk tidak perlu melakukan eksperimen dalam jumlah yang sangat banyak untuk menemukan sebuah kombinasi antara parameter mesin (seperti tekanan, suhu, kecepatan) dan berbagai bahan baku yang mungkin untuk digunakan. Dengan metode ini seorang disigner cukup melakukan beberapa eksperimen untuk menemukan kondisi parameter seperti apa dan bahan baku mana yang kemudian akan memberikan hasil yang terbaik. Taguchi memperkenalkan apa yang disebut dengan magic number, yang merupakan jumlah eksperimen seperti apa yang harus dilakukan untuk mewakili eksperimen lain yang tidak perlu dilakukan. Parameter juga memperhatikan noise atau kondisi lingkungan yang mungkin berpengaruh pada parameter utama. Dengan menggunakan metode ini yang pasti akan mengurangi biaya yang dikeluarkan untuk melakukan eksperimen-eksperimen.

Metode Taguchi sering diperdebatkan secara kontroversial dan dipertentangkan antar beberapa orang ahli ilmu statistik. Namun banyak juga yang menerima konsep Taguchi sebagai hal yang bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan khususnya bidang manajemen kualitas. Dalam mengembangkan suatu produk baru banyak faktor yang perlu diketahui dan dipertimbangkan sehingga memerlukan banyak eksperimen. Metode Taguchi merupakan suatu pendekatan terstruktur untuk menentukan kombinasi terbaik dalam menghasilkan produk berupa barang atau jasa.

(56)

Melalui Metode Taguchi, ilmuwan Jepang yang tersohor ke seluruh penjuru bumi ini mengembangkan suatu metodologi dengan pendekatan yang berdasarkan pada DOE (Design Of Experiments) yaitu suatu metode untuk mengidentifikasi menurut banyaknya masukan (input) yang benar dan parameter untuk membuat suatu produk atau layanan berkualitas tinggi yang didambakan oleh pelanggan atau konsumen. Metode Taguchi berupaya mencapai sasaran itu dengan menjadikan produk atau proses ”tidak sensitif” terhadap berbagai faktor seperti material, perlengkapan manufaktur, tenaga kerja manusia, kondisi operasional. Metode Taguchi menjadikan produk atau proses bersifat kokoh (robust) terhadap faktor-faktor gangguan (noise), karenanya metode ini disebut juga sebagai perancangan kokoh (robust design).

Filosofi Taguchi terdiri dari tiga konsep, yaitu:

1. Kualitas harus didesain ke dalam produk dan bukan sekedar memeriksanya. 2. Kualitas terbaik dicapai dengan meminimumkan deviasi dari target. Produk

harus didesain sehingga kokoh (robust) tehadap faktor lingkungan yang tidak dapat dikontrol.

3. Kualitas harus diukur sebagai fungsi deviasi dari standar tertentu dan kerugian harus diukur pada seluruh sistem.

Metode Taguchi memperkenalkan pendekatan dengan menggunakan pendekatan desain eksperimen yang berguna untuk:

1. Merancang suatu produk/merancang proses sehingga kualitas kokoh terhadap kondisi lingkungan.

(57)

2. Merancang/mengembangkan produk sehingga kualitasnya kokoh terhadap variasi komponen.

3. Meminimalkan variasi di sekitar target.

Metode Taguchi mempunyai beberapa keunggulan seperti:

1. Desain eksperimen Taguchi lebih efisien karena memungkinkan untuk melaksanakan penelitian yang melibatkan banyak faktor dan jumlah.

2. Desain eksperimen Taguchi memungkinkan diperolehnya suatu proses yang menghasilkan produk yang konsisten dan kokoh terhadap faktor yang tidak dapat dikontrol (faktor gangguan).

3. Metode Taguchi menghasilkan kesimpulan mengenai respon faktor-faktor dan level dari faktor-faktor kontrol yang menghasilkan respon optimum.

Metode Taguchi juga memiliki kekurangan dibandingkan dengan metode lain diantaranya adalah rancangan metode Taguchi mempunyai strukur yang sangat komplek, di mana terdapat rancangan yang mengorbankan pengaruh interaksi dan ada pula rancangan yang mengorbankan pengaruh utama dan pengaruh interaksi yang cukup signifikan.

Metode Taguchi menggunakan seperangkat matriks khusus yang disebut matriks orthogonal. Matriks standar ini merupakan langkah untuk menentukan jumah eksperimen minimal yang dapat mempengaruhi parameter. Bagian terpenting dari metode matriks orthogonal terletak pada pemilihan kombinasi level variabel-variabel input masing-masing eksperimen.

(58)

3.4. Desain Ekperimen Taguchi8

Pada umumya desain eksperimen Taguchi dibagi menjadi tiga tahap utama yang mencakup semua pendekatan eksperimen. Tiga tahap utama tersebut adalah: 1. Tahap Perancangan

2. Tahap Pelaksanaan 3. Tahap Analisa

3.4.1. Tahap Perencanaan

Desain eksperimen yang baik apabila eksperimen yang dilakukan sesuai dengan masalahnya dan mempunyai efisiensi yang tinggi yaitu apabila eksperimen dilakukan dengan menggunakan biaya, waktu, dan usaha yang minimum tetapi dapat memberikan informasi yang optimum. Seorang peneliti akan belajar berbagai hal dari beberapa eksperimen untuk mendapatkan informasi yang positif. Perancangan eksperimen merupakan tahap terpenting yang meliputi perumusan masalah, penetapan tujuan eksperimen, penentuan variabel tak bebas, identifikasi faktor-faktor gangguan, penentuan jumlah level dan nilai level faktor, letak kolom interaksi, perhitungan derajat kebebasan, dan pemilihan matriks ortogonal.

3.4.1.1. Klasifikasi Parameter9

Banyak faktor yang dapat mempengaruhi karakteristik kualitas (respon variabel) dari suatu produk. Menurut Taguchi faktor dapat diklasifikasikan atas:

(59)

a. Faktor gangguan

Faktor gangguan adalah suatu parameter yang menyebabkan penyimpangan karakteristik kualitas dari nilai targetnya. Faktor gangguan memiliki nilai yang tidak bisa kita atur atau kendalikan, walaupun dapat kita atur akan mahal biayanya. Faktor gangguan dapat menyebabkan pengaruh pada karakteristik secara tidak terkendali dan sulit diprediksi. Faktor gangguan biasanya sulit, mahal, dan tidak menjadi sasaran pengendalian tetapi untuk tujuan eksperimen mereka perlu dikendalikan dalam skala kecil.

b. Faktor kontrol

Faktor kontrol adalah parameter-parameter yang nilai-nilainya ditentukan oleh ahli teknik. Faktor-faktor kontrol dapat mempunyai nilai satu atau lebih yang disebut level. Pada akhir eksperimen, suatu level faktor kontrol yang sesuai akan dipilih. Salah satu aspek dari perancangan kokoh adalah mencari kondisi level optimal untuk faktor kontrol sehingga karakteristik kualitas tidak sensitif terhadap gangguan. Contoh faktor kontrol yaitu jenis bahan baku, gaya dan temperatur.

c. Faktor signal

Faktor signal adalah faktor-faktor yang mengubah nilai-nilai karakteristik kualitas yang sebenarnya yang akan diukur. Karakteristik kualitas dalam perancangan eksperimen di mana faktor signal mempunyai nilai konstan (dalam hal ini tidak dimasukkan sebagai faktor) disebut karakteristik statis. Maka faktor signal dapat mengambil banyak nilai, karakteristik mempunyai sifat dinamik. Faktor signal tidak ditentukan oleh ahli teknik tetapi oleh konsumen berdasarkan hasil yang diinginkan.

(60)

d. Faktor skala

Faktor ini digunakan untk mengubah rata-rata level karakteristik kualitas untuk mencapai hubungan fungsional yang diperlukan antara faktor signal dengan karakteristik kualitas. Faktor skala disebut juga faktor penyesuaian.

e. Variabel bebas

Variabel bebas adalah variabel yang perubahannya tidak tergantung pada variabel lain. Pada tahap ini akan dipilih faktor-faktor mana saja yang akan diselidiki pengaruhnya terhadap variabel tak bebas yang bersangkutan. Dalam suatu percobaan tidak seluruh faktor yang diperkirakan mempengaruhi variabel yang diselidiki, sebab hal ini akan membuat pelaksanaan percobaan dan analisisnya menjadi kompleks. Hanya faktor-faktor yang dianggap penting saja yang diselidiki. Beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi faktor-faktor yang diteliti adalah:

1. Brainstorming

Brainstorming merupakan pemikiran kreatif yentang pemecahan suatu masalah, tanpa melihat apakah yang diungkapkan itu masuk akal atau tidak. Barinstorming akan lebih baik jika dimulai dengan diskusi kelompok untuk memberikan gambaran yang akan dihadapi ditinjau dari semua sudut pandang yang berbeda.

2. Flowchart

Pada metode ini yang dilakukan adalah mengidentifikasi faktor-faktor melalui flowchart proses pembuatan obyek yang diamati. Dengan melihat

(61)

pada flowchart maka untuk masing-masing tahap diidentifikasi faktor-faktor yang mungkin berpengaruh.

3. Diagram Sebab Akibat

Disebut juga diagram Ishikawa, merupakan metode yang paling sering digunakan untuk mengidentifikasi penyebab-penyebab (faktor-faktor) yang potensial. Dimulai dengan menyatakan pengaruh utama (variabel bebas) yang akan diamati, kemudian diurutkan penyebab yang mungkin berpengaruh pada variabel bebas yang diamati. Akibat ada sebelah kanan dan sebab berapa disebelah kirinya dengan garis miring penghubung. Dari penyebab-penyebab yang utama dapat dijabarkan lagi beberapa penyebab yang lebih spesifik sebagai penyebab sekunder, biasanya penyebab-penyebab utama terdiri dari material, mesin dan peralatan, metode, manusia/operator atau penyebab utama lainnya. Diagram sebab akibat dapat dilihat pada Gambar 2.1.

(62)

f. Penetuan Variabel Tak Bebas

Variabel tak bebas adalah variabel yang perubahannya tergantung pada variabel-variabel lain. Dalam merencanakan suatu eksperimen harus dipilih dan dientukan dengan jelas variabel tak bebas mana yang akan diselidiki.

Dalam eksperimen Taguchi variabel tak bebas adalah karateristik kualitas yang terdiri dari tiga kategori yaitu:

1. Karakteristik yang dapat diukur

Semua hasil akhir yang diamati dapat diukur dengan skala kontinyu. Contoh : temperatur, berat, tekanan, dan lain-lain.

2. Karakteristik atribut

Hasil akhir yang diamati tidak dapat diukur dengan skala kontinyu, tetapi dapat diklasifikasikan secara kelompok. Contoh: retak, jelek, baik, dan lain-lain.

3. Karakteristik dinamik

Merupakan fungsi repsentasi dari proses yang diamati. Proses yang diamati digambarkan sebagai signal dan output digambarkan sebagai hasil dari signal. Sebagai contoh adalah sistem transmisi otomatis dengan input putaran mesin dan output adalah perubahan getar.

3.4.1.2. Pemilihan Level Faktor

Menentukan banyaknya level dan faktor yang digunakan untuk tiap faktor yang dipilih dalam eksperimen adalah tahap penting dalam perencanaan. Menentukan level dari faktor kualitatif biasanya telah jelas dari sifat permasalahan

(63)

yang diteliti. Tetapi untuk memilih level yang sesuai untuk faktor kualitatif lebih sulit. Banyak level yang dipilih dan nilainya tergantung pada pengetahuan terhadap proses atau produk. Jika proses atau produk baru yang diteliti, maka perlu digunakan 3 level untuk beberapa faktor untuk mengevaluasi non linieritas pada range faktor.

Jika diketahui pengaruh faktor tertentu, maka faktor dengan 2 level sudah cukup untuk mendapatkan informasi yang diinginkan dari hasil eksperimen. Pemilihan jumlah level penting artinya untuk ketelitian hasil eksperimen dan ongkos pelaksanaan eksperimen. Makin banyak level yang diteliti maka hasil eksperimen akan lebih teliti karena data yang diperoleh lebih banyak. Tetapi banyaknya level akan meningkatkan jumlah pengamatan sehingga menaikkan ongkos eksperimen. Penentuan jumlah level dilakukan untuk mendapatkan ketelitian hasil penelitian. Sumber data dalam penentuan level dari faktor ini didapat dari data pabrik yang merupakan hasil kombinasi dari buku panduan dan pengalaman operator

3.4.1.3. Penempatan Kolom untuk Faktor dan Interaksi ke dalam Matriks Untuk memudahkan di kolom mana saja diletakkan interaksi faktor pada setiap matriks ortogonal, Taguchi menyatakan dalam grafik linier. Grafik linier adalah representasi grafik dari informasi interaksi dalam suatu matriks eksperimen yang terdiri dari titik dan garis. Setiap titik pada grafik linier mewakili suatu faktor utama dan garis yang menghubungkan dua titik meggambarkan interaksi antar dua faktor utama yang bersangkutan. Misalnya dalam suatu penelitian

(64)

menggunakan 6 faktor yaitu A, B, C, D, E, F dan memiliki 2 level dimana total derajat kebebasannya adalah 6. Karena penelitian ini memiliki 6 derajat kebebasan maka matriks yang digunakan adalah L8(27) yang total derajat kebebasannya adalah 7. Untuk matriks L8(27) maka pasangan grafik linear yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 2.2

3 5

2 4 • 7 Gambar 3.2. Grafik Linier L8(27)

Berdasarkan gambar grafik linier di atas dapat diketahui bahwa: Faktor A ditempatkan pada kolom 1

Faktor B ditempatkan pada kolom 2 Faktor C ditempatkan pada kolom 3 Faktor D ditempatkan pada kolom 4 Faktor E ditempatkan pada kolom 5 Faktor F ditempatkan pada kolom 6

(65)

3.4.1.4. Pengaruh Faktor-Faktor

Menurut Taguchi suatu faktor kontrol mungkin: 1. Hanya mempengaruhi nilai rata-rata saja

Suatu faktor yang hanya mempengaruhi nilai rata-rata saja (tetapi keragaman tidak) dapat digunakan untuk menyesuaikan nilai rata-rata suatu proses atau produksi ke nilai target. Suatu faktor yang hanya mempengaruhi nilai rata-rata saja biasanya disebut faktor penyesuai.

2. Hanya mempengaruhi nilai varians saja

Suatu faktor yang mempengaruhi ragam nilai saja (nilai rata-rata tidak) dapat digunakan untuk mengurangi keragaman proses produk.

3. Mempengaruhi nilai rata-rata dan varians

Suatu faktor yang dapat mempengaruhi rata-rata dan ragam sekaligus harus digunakan secara lebih berhati-hati. Faktor yang demikian mempunyai keluwesan dalam mengembangkan persyaratan target. 4. Tidak mempunyai pengaruh sama sekali

Suatu faktor yang tidak mempengaruhi rata-rata atau ragam adalah faktor yang tidak bermanfaat. Walaupun dengan level yang lebih baik faktor tersebut bermanfaat tetapi akan tergantung pada faktor lain misalkan biaya.

3.4.2. Mariks Orthogonal10

Matriks orthogonal yaitu suatu matriks yang elemen-elemennya disusun menurut baris dan kolom. Kolom merupakan faktor yang dapat diubah dalam

(66)

eksperimen. Baris merupakan kombinasi level dari faktor dalam eksperimen. Matriks disebut orthogonal karena level-level dari faktor berimbang dan dapat dipisahkan dari pengaruh faktor lain dalam eksperimen. Jadi matriks orthogonal adalah matriks seimbang dari faktor-faktor dan level sedemikian hingga pengaruh suatu faktor atau level tidak baur dengan pengaruh faktor atau level yang lain. Faktor-faktor dan level-level merupakan kondisi bermacam-macam proses yang akan diteliti.

Matriks orthogonal sangat efisien dalam memperoleh jumlah data yang relatif kecil dan mampu memterjemahkan ke kesimpulan yang berarti dan jelas. Lebih jauh desain eksperimen yang menggunakan matriks orthogonal pada dasarnya lebih mudah untuk dimengerti dan petunjuknya sangat mudah untuk diikuti karena suatu matriks merupakan suatu pemetaan dari level masing-masing faktor yang akan diteliti. Notasi matriks orthogonal dapat dilihat pada Gambar 2.3.

L12 (2 11)

Banyaknya kolom/faktor Banyaknya level

Banyaknya baris/eksperimen Rancangan bujur sangkar latin Gambar 3.3. Notasi Matriks Orthogonal

Pemilihan matriks orthogonal yang sesuai tergantung dari nilai faktor dan interaksi yang diharapkan dan nilai level dari tiap-tiap faktor. Penentuan ini akan mempengaruhi total jumlah derajat kebebasan yang berguna untuk menentukan

(67)

jenis matriks orthogonal yang dipilih. Dalam memilih matriks orthogonal yang sesuai, diperlukan suatu persamaan dari matriks orthogonal tersebut yang mempresentasikan jumlah faktor, jumlah level dan jumlah pengamatan yang dilakukan. Bentuk umum dari matriks orthogonal adalah La(bc) dimana perhitungan derajat kebebasan untuk matriks orthogonal adalah:

Derajat Kebebasan Matriks = (Banyaknya Faktor) x (Banyaknya Level – 1)

Dalam penelitian ini digunakan matriks orthogonal yang mempunyai derajat kebebasan lebih besar atau sama dengan jumlah total derajat kebebasan dari penelitian. Pada penelitian ini jumlah derajat kebebasannya adalah 6 sehingga matriks orthogonal yang sesuai adalah L8(27) = 7 x (2-1) = 7 derajat kebebasan. Adapun susunan matriks orthogonal L8(27) dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 3.3. Matriks Orthogonal Array

Eksperimen

Kolom/Faktor

1 2 3 4 5 6 7

1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 2 2 2 3 1 2 2 1 1 2 2 4 1 2 2 2 2 1 1 5 2 1 2 1 2 1 2 6 2 1 2 2 1 2 1 7 2 2 1 1 2 2 1 8 2 2 1 2 1 1 2

(68)

3.4.3. Derajat Kebebasan11

Derajat kebebasan adalah banyaknya pengukuran bebas yang dapat dilakukan untuk menaksir sumber informasi. Angka derajat kebebasan menunjukkan banyak perbandingan bebas yang dapat dilakukan pada sekelompok data. Dalam lingkup eksperimen defenisi ini diterjemahkan ”jumlah pembanding antara faktor (efek utama) atau level interaksi yang dibuat untuk menemukan level mana yang lebih baik dan secara khusus seberapa bagus level tersebut. Pentingnya memahami berapa banyak derajat kebebasan yang dibutuhkan untuk mempelajari faktor minat adalah penting dalam menentukan matriks orthogonal dalam desain eksperimen. Tiap matriks orthogonal mempunyai derajat kebebasan yang dibutuhkan, kita dapat memilih sebuah matriks orthogonal yang mempunyai pembanding atau derajat kebebasan. Dengan menerapkan beberapa aturan dan rumus sederhana, kita dapat menentukan derajat kebebasan untuk faktor (efek utama) dan interaksi dan diperoleh matriks orthogonalnya masing-masing.

Perhitungan derajat kebebasan dilakukan untuk menghitung jumlah minimum penelitian yang harus dilakukan untuk menyelidiki faktor yang diamati. Perhitungan derajat kebebasan dan kombinasi yang diusulkan nantinya akan mempengaruhi pemilihan dalam tabel mariks orthogonal. Perhitungan derajat kebebasan memiliki rumus:

V = Banyaknya Level - 1

Dalam penelitian ini terdapat 6 faktor dan 2 level yaitu: 1. Faktor A = 2 level

(69)

2. Faktor B = 2 level 3. Faktor C = 2 level 4. Faktor D = 2 level 5. Faktor E = 2 level 6. Faktor F = 2 level

Dengan demikian diperoleh derajat kebebasanya yang dapat dilihat pada Tabel 3.2.

Tabel 3.4. Perhitungan Derajat Kebebasan Faktor Derajat Kebebasan Total

A 2 – 1 1

B 2 – 1 1

C 2 – 1 1

D 2 – 1 1

E 2 – 1 1

F 2 – 1 1

Total Derajat Kebebasan 6

(70)

3.4.3.1. Tahap Pelaksanaan Eksperimen

Pelaksanaan eksperimen meliputi penentuan jumlah replikasi eksperimen dan randomisasi pelaksanaan eksperimen.

1. Jumlah Replikasi

Replikasi adalah pengulangan kembali perlakuan yang sama suatu percobaan dengan kondisi yang sama untuk memperoleh ketelitian yang lebih tinggi. Replikasi dilakukan untuk tujuan:

a. Menambah ketelitian data eksperimen

b. Mengurangi tingkat kesalahan pada eksperimen

c. Memperoleh harga taksiran kesalahan eksperimen sehingga memungkinkan diadakannya uji signifikan hasil eksperimen.

2. Randomisasi

Dalam eksperimen selain faktor-faktor yang diselidiki pengaruhnya terhadap variabel, juga terhadap faktor-faktor lain yang tidak terkendali atau tidak diinginkan yang dapat mempengaruhi hasil eksperimen. Pengaruh faktor-faktor tersebut diperkecil dengan menyebarkan pengaruh tersebut selama eksperimen melalui randomisasi (pengacakan) urutan percobaan. Secara umum randomisasi dimaksudkan untuk:

a. Meratakan pengaruh dari faktor-faktor yang tidak dapat dikendalikan pada semua unit eksperimen.

b. Memberikan kesempatan yang sama pada semua unit eksperimen untuk menerima suatu perlakuan sehingga diharapkan ada kehomogenan pengaruh dari setiap perlakuan yang sama.

(71)

c. Mendapatkan hasil pengamatan yang bebas satu sama lain.

Jika replikasi dengan tujuan untuk memungkinkan dilakukan uji signifikan, maka randomisasi bertujuan menjadikan uji tersebut valid dengan menghilangkan sifat bias. Pelaksanaan eksperimen Taguchi adalah melakukan pengerjaan berdasarkan setting faktor pada matriks orthogonal dengan jumlah eksperimen sesuai jumlah replikasi dan urutan seperti pada randomisasi.

3.4.4. Tahap Analisis

Pada analisis dilakukan pengumpulan dan pengolahan data yang meliputi pengumpulan data, pengaturan data, perhitungan serta penyajian data dalam suatu layout tertentu yang sesuai dengan desain yang dipilih untuk suatu eksperimen yang dipilih. Selain itu dilakukan perhitungan dan pengujian data dengan statistik seperti analisis variasi, tes hipotesa dan penerapan rumus-rumus empiris pada data hasil eksperimen.

3.4.4.1. Analisis Varians Taguchi

Analisis varians adalah teknik yang digunakan untuk menganalisa data yang telah disusun dalam perencanaan eksperimen secara statistik. Analisis ini merupakan teknik menganalisa dengan menguraikan seluruh (total) varians atas bagian-bagian yang diteliti. Di sini dilakukan pengklasifikasian hasil-hasil percobaan secara statistik sesuai dengan sumber-sumber variasi. Analisis varians digunakan untuk membantu mengidentifikasikan kontribusi faktor sehingga

(72)

akurasi perkiraan model dapat ditentukan. Analisa varians untuk suatu mariks orthogonal dilakukan berdasarkan jumlah kuadrat untuk masing-masing kolom. 1. Jumlah Kuadrat Faktor

Jumlah kuadrat faktor dihitung dengan rumus: –

Dimana:

KA = Jumlah level faktor A Ai = Level ke I faktor A

NAi = Jumlah percobaan level ke I faktor A T = Jumlah seluruh nilai data

N = Banyak data keseluruhan 2. Perhitungan Derajat Kebebasan

Derajat kebebasan diperlukan dalam mempelajari faktor atau efek utama, yaitu sama dengan jumlah level dikurangi satu dalam eksperimen. Perhitungan derajat kebebasan dilakukan pada tiap faktor dengan rumus

V = Banyaknya Level – 1

3. Perhitungan Rata-rata Kuadrat (Mean Square)

Perhitungan rata-rata kuadrat menggunakan rumus:

Dimana:

SS = Jumlah Kuadrat V = Derajat Kebebasan

(73)

Rata-rata kuadrat dari setiap faktor (A, B, C, D, E, F) dihitung dengan cara yang sama.

4. Jumlah Kuadrat Total

Jumlah kuadrat total dihitung dengan rumus: SST = ∑ y2

5. Perhitungan Kuadrat karena Rata-rata (Mean) Kuadrat karena rata-rata dihitung dengan rumus:

Sm = n . y 2

6. Perhitungan Jumlah Kuadrat Error

Jumlah kuadrat error dihitung dengan rumus: SSe = SST – SSm – SSfaktor

7. Perhitungan Persen Kontribusi

Ketika analisis varians telah digunakan pada seperangkat data dan jumlah kuadrat telah dihitung kita dapat menggunakan data ini untuk membagi jumlah kuadrat dengan faktor-faktor yang relevan. Dengan membandingkan nilai ini terhadap jumlah kuadrat total menghasilkan persen kontribusi dari maisng-masing faktor.

SA’ = SA – vA . Ve

SA adalah jumlah kuadrat deviasi dari target, SA’ adalah jumlah kuadrat sesungguhnya dari faktor A, vA adalah derajat kebebasan A dan Ve adalah varian. Bagian dari jumlah kuadrat vA Ve harus ditambahkan pada jumlah kuadrat karena error untuk menyakinkan bahwa jumlah kuadrat total sudah

(74)

diperhitungkan. Kita dapat menentukan ρ sebagai persentase dari jumlah

kuadrat suatu sumber yang sesungguhnya terhadap jumlah kuadrat total, St: ρ = SS’faktor / SSTotal x 100%

Bagian dari error yang berasal dari jumlah kuadrat deviasi untuk suatu sumber harus ditambahkan pada jumlah kuadrat untuk menghemat jumlah kuadrat total.

8. Perhitungan Prediksi Rata-rata yang Optimum

Biasanya peneliti ingin mendapatkan nilai respon tertentu dari suatu produk atau proses. Nilai rata-rata respon yang lebih tinggi adalah lebih baik, nilai nominal adalah yang terbaik, atau rata-rata respon yang lebih rendah adalah lebih baik. Bergantung pada karakteristik, dapat dilakukan pemilihan kombinasi perlakuan yang berbeda-beda sehingga diperoleh hasil-hasil yang memuaskan. Bila telah dilakukan suatu eksperimen dan telah ditentukan kondisi perlakuan optimum, terdapat dua kemungkinan yaitu:

1. Kombinasi level faktor yang digunakan sama dengan salah satu kombinasi di dalam eksperimen.

2. Kombinasi level faktor yang digunakan tidak termasuk di dalam eksperimen (kemungkinan kejadian ini akan semakin besar bila digunakan eksperimen dengan resolusi yang semakin rendah dan semakin fraksional). Jika kemungkinan pertama yang terjadi, maka salah satu cara langsung untuk memperkirakan nilai rata-rata kondisi perlakuan tersebut adalah dengan merata-ratakan semua hasil trial yang ditetapkan pada level-level tertentu tersebut. Jika kemungkinan kedua yang terjadi, maka harus

(75)

dilakukan perhitungan. Perhitungan interval kepercayaan untuk perkiraan rata-rata yang optimum adalah sebagai berikut:

Dimana neff adalah jumah pengamatan efektif.

Sehingga prediksi rata-rata dihitung dengan rumus: µprediksi = Y + (Elevel 1 – Y) + (Blevel 1 – Y) + (Clevel 2 – Y)

9. Perhitungan Eksperimen Konfirmasi

Tujuan eksperimen konfirmasi adalah untuk melakukan verifikasi bahwa rata-rata yang ditaksir untuk faktor dan level yang telah dipilih dari eksperimen matriks orthogonal adalah valid. Hal ini perlu dilakukan bila digunakan percobaan pemeriksaan dengan resolusi rendah dan berbentuk faktorial fraksional. Karena adanya pencampuran di dalam kolom, kesimpulan yang diperoleh harus dianggap sebagai kesimpulan awal hingga dilakukannya validasi oleh eksperimen konfirmasi. Ketika eksperimen yang digunakan berbentuk faktorial fraksional dan beberapa faktor memiliki kontribusi terhadap variasi, terdapat kemungkinan bahwa kombinasi terbaik dari faktor dan level tidak terlihat pada kombinasi pengujian matriks orthogonal. Rumusnya adalah sebagai berikut:

(76)

Dimana r adalah ukuran sampel yang digunakan (jumlah replikasi) untuk eksperimen konfirmasi (r tidak sama dengan 0).

3.4.4.2. Strategi Pooling Up

Strategi pooling up dirancang Taguchi untuk mengestimasi variansi error pada analisis varians. Sehingga estimasi yang dihasilkan akan lebih baik, karena strategi ini akan mengakumulasikan beberapa variansi error dari beberapa faktor yang kurang berarti. Strategi ini menguji F efek kolom terkecil terhadap yang lebih besar berikutnya untuk melihat kesignifikasiannya. Dalam hal ini jika tidak ada rasio F signifikan yang muncul maka kedua efek tersebut di pooling untuk menguji kolom yang lebih besar berikutnya sampai rasio F yang signifikan muncul. Strategi pooling up cenderung memaksimasi jumlah kolom yang dipertimbangkan signifikan. Dengan keputusan signifikan faktor-faktor tersebut akan digunakan dalam putaran percobaan selanjutnya atau desain produk/proses.

Pada pooling up dilakukan dengan ketentuan nilai MShitung ≤ MSerror. Penentuan error ini dilakukan dengan metode pooling up yaitu mengumpulkan faktor-faktor yang tidak signifikan sebagai error. Pada pooling up dilakukan dengan ketentuan nilai MShitung ≤ MSerror. Pooling up bertujuan untuk melihat faktor yang berpengaruh secara signifikan terhadap terjadinya penurunan kualitas

(77)

3.4.4.3. Uji F

Hasil analisis varians tidak membuktikan adanya perbedaan perlakuan dan pengaruh faktor-faktor dalam percobaan, pembuktian ini dilakukan uji hopotesa F. Uji hipotesa dilakukan dengan cara membandingkan variansi yang disebabkan masing-masing faktor dan variansi error. Variansi error adalah variansi setiap individu dalam pengamatan yang timbul karena faktor-faktor yang tidak dapat dikendalikan. Uji F dihitung dengan rumus:

3.4.4.4. Rasio SN

Rasio S/N (rasio Signal To Noise) digunakan untuk memilih faktor-faktor yang memiliki kontribusi pada pengurangan variasi suatu respon. Rasio S/N merupakan rancangan untuk transformasi pengulangan data ke dalam suatu nilai yang merupakan ukuran variasi yang timbul. Penggunaan rasio S/N untuk mengetahui level fakor mana yang berpengaruh pada hasil eksperimen. Rasio S/N mempunyai keuntungan dibandingkan dengan simpangan kuadrat rata-rata. Jika niali target diubah, maka kondisi optimal yang diperoleh dengan memaksimalkan rasio S/N akan tetap valid. Berdasarkan pendekatan loss function, karakteristik kualitas yang terukur menurut Taguchi dapat dibagi menjadi tiga kategori, yaitu: 1. Semakin kecil semakin baik (Lower is Better)

Adalah karakteristik kualitas dengan batas nilai 0 dan non negatif. Nilai semakin kecil (mendekati nol adalah yang diinginkan).

(78)

S/N1 = -10 log10 (MSD1) 2. Tertuju pada nilai tertentu (Nominal is best)

Karakteristik kualitas dengan nilai atau target tidak nol dan terbatas. Atau dengan kata lain nilai yang mendekati suatu nilai yang ditentukan adalah yang terbaik.

S/N = -10 log Ve

3. Semakin besar semakin baik (Higher is Better)

Karakteristik kualitas dengan rentang nilai tak terbatas dan non negatif. Nilai semakin besar adalah semakin yang diinginkan. Grafik karakteristik kualitas dapat dilihat pada Gambar 3.4.

(79)

BAB IV

METODOLOGI PENELITIAN

Metodologi penelitian adalah kerangka yang berisikan langkah-langkah dalam menyelesaikan permasalahan yang dihadapi. Pada bagian ini dijelaskan secara rinci semua urutan pelaksanaan penelitian meliputi tempat dan waktu penelitian dilakukan, Jenis penelitian, objek penelitian, variabel penelitian instrumen penelitian, pelakasanaan kegiatan, pengumpulan dan pengolahan data, serta kesimpulan dan saran.

4.1. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di PTP. N III Kebun Kebun Sei Silau di Kecamatan Buntu pane, kabupaten Asahan Propinsi Sumatera Utara. Sedangkan waktu penelitian dilakukan mulai dari 17 Desember 2012 s/d 17 januari 2013.

4.2. Jenis Penelitian1

Jenis penelitian yang digunakan adalah jenis penelitian Deskriptif yaitu penelitian yang bertujuan untuk mencandra atau mendeskripsikan secara sistematik, faktual dan akurat tentang fakta-fakta dan sifat objek atau populasi tertentu dan penelitian sebab akibat yaitu penelitian yang dilakukan untuk menyelidiki hubungan sebab akibat dengan cara mengamati akibat yang terjadi dan kemungkinan faktor (sebab) yang menimbulkan akibat tersebut.

(80)

4.3. Objek Penelitian

Objek penelitian yang diamati adalah produk RSS (Ribbed Smoke Sheet) yang tidak memenuhi spesifikasiatau standar serta dikategorikan sebagai produk

reject.

4.4. Variabel Penelitian

Variable adalah suatu yang memiliki nilai yang berbeda-beda atau bervariasi. Variabel-variabel dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Variabel Bebas (Independent)

a. Jumlah produk reject atau produk yang tidak memenuhi standar perusahaan dan jenis kecacatannya.

b. Rentang waktu penirisan yaitu berfungsi untuk meniriskan air yang menetes setelah proses penggilingan.

c. Rentang waktu penggumpalan berfungsi untuk menggumpalkan lateks untuk diolah menjadi RSS.

d. Temperatur Kamar Asap yang berfungsi untuk mengeringkan dengan cara pengasapan RSS.

e. Penambahan bahan kimia formic acid berfungsi sebagai zat penggumpal lateks.

2. Variabel Tak Bebas (Dependent) adalah variable yang nilai atau valuenya dipengaruhi atau ditentukan oleh nilai variable lain. Adapun variabel bebas dalam penelitian ini menunjukkan kualitas produk yaitu gelembung udara, kotoran dan jamuran.

(81)

4.5. Kerangka Konseptual

Kerangka konseptual merupakan suatu bentuk kerangka berpikir yang dapat digunakan sebagai pendekatan dalam memecahkan masalah. Gambar kerangka berpikir dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar 4.1.

Kualitas Produk Waktu Penirisan

Temperatur Kamar Asap

Waktu Penggumpalan

Produk Reject

Penambahan Bahan Kimia

Gambar 4.1. Kerangka Konseptual Penelitian

4.6. Teknik Pengambilan Sampel

Teknik pengambilan sampel dilakukan dilantai produksi menggunakan teknik simple random sampling, dimana teknik ini dilakukan dengan cara mengacak lori dari 1-12 dan kemudian dilanjutkan pada bagian pengasapan dan sortasi.

4.7. Pelaksanaan Penelitian

Penelitian dilakukan di PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Sei Silau dengan menentukan objek yang akan diteliti terlebih dahulu. Pemecahan masalah

(82)

yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metode data envelopment analysis (DEA) kemudian dengan metode taguchi. Analisa dimulai dari :

1. Menentukan masalah

Dalam menentukan permasalahan dilakukan analisa dengan melihat data dari beberapa segi.

2. Peninjauan lapangan

Peneliti melakukan tinjauan ke perusahaan tempat melakukan penelitian serta mengamati sesuai dengan tujuan yang telah dibuat.

3. Studi literatur

Peneliti melakukan studi literatur dari berbagai buku yang sesuai dengan permasalahan yang diamati di perusahaan.

4. Pengumpulan data

Kegiatan yang dilakukan dalam pengumpulan data, antara lain :

a. Pengamatan langsung, melakukan pengamatan langsung ke perusahaan, terutama untuk produk.

b. Merangkum data tentang hal-hal yang berkaitan dengan penelitian. 5. Pengolahan data

Data yang terkumpul diolah dengan menggunakan metode data envelopment analysis dan metode taguchi. Dengan metode ini diharapkan dapat diketahui faktor penyebab turunnya kualitas dari produk.

6. Analisa dan Evaluasi

Pada tahapan ini dilakukan penganalisaan terhadap hasil pengolahan data yang telah dilakukan sebelumnya serta melakukan evaluasi terhadap hasil

(83)

pengolahan data yang diperoleh. Dari hasil analisis dan evaluasi akan diperoleh penyebab turunnya kualias produk dan diketahui bagaimana cara penanganannya.

7. Langkah terakhir menarik kesimpulan dari hasil penelitian.

4.8. Pengumpulan Data 4.8.1. Sumber Data

Berdasarkan sumber diperolehnya data pada penelitian ini, Waktu pengumpulan data mulai dari pukul 7.00 – 17.00 WIB. Dimana data dibagi kedalam dua jenis, yaitu data primer dan data sekunder.

1. Data primer2

Data yang langsung diambil dari hasil pengamatan langsung di gudang sortasi dan bagian produksi. Data primer yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu: – Jumlah produksi RSS perhari dengan cara melakukan perhitungan

langsung pada saat proses dan setelah produksi.

– Jumlah produk cacat tiap jenis kecacatan RSS per lori yang diambil langsung di bagian sortasi dengan cara melakukan penimbangan untuk setiap produk cacat dengan menggunakan timbangan digital.

2. Data sekunder

Data sekunder merupakan data yang sudah tersedia oleh pihak lain sehingga tidak perlu lagi dikumpulkan secara langsung dari sumbernya.

Data sekunder yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu:

(1)

(2)

29. Pengolahan Data DMU 29 dengan Model Banker, Charnes dan Cooper

(BCC).

(3)

(4)

30. Pengolahan Data DMU 30 dengan Model Banker, Charnes dan Cooper

(BCC).

(5)

(6)

Peningkatan Kualitas Produk Karet Dengan Menggunakan Metode Data Envelopment Analysis (DEA) dan Taguchi di Pabrik Industri Karet PTPN III Kebun Sei Silau, Asahan