Pengendalian Proses Secara Statistika Pada Pengujian Komposisi Kimia Dalam Baja Di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk,Cilegon
RINGKASAN
LILI PUSPITA RAHAYU. Pengendalian Proses secara Statistika padaPengujian Komposisi
Kimia dalam Baja di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.Dibimbing oleh Dr. Ir. ERFIANI,
M.Si dan IDRUS BAMBANG IRYANTO, ST.
PT Krakatau Steel (Persero) Tbk memiliki Dinas Laboratorium Kimia Bahan Baku/ Bahan
Pembantu Divisi Pengendalian Kualitas yang bertugas untuk menguji komposisi kimia dalam baja
dengan menggunakaan alat Spectrolab M-7. Komposisi kimia yang terkandung dalam baja sangat
berpengaruh terhadap kualitas produk yang dihasilkan. Proses pengujian komposisi kimia di
perusahaan saat ini merupakan pengendalian proses dengan melakukan pemenuhan nilai standar
yang telah ditentukan, dan menunjukan terdapat indikasi adanya ketidakstabilan proses. Suatu
proses dianggap stabil adalah proses yang menghasilkan produk dengan keragaman yang hanya
disebabkan oleh keragaman alami, sedangkan untuk keragaman tidak alami harus dihindarkan.
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk melakukan pengendalian proses secara statistika
dengan menerapkan bagan kendali mutu individu dan moving range.
Penerapan dari bagan kendali mutu moving range menunjukan bahwa keragaman yang terjadi
pada proses pengujian komposisi kimia merupakan keragaman tidak alami, sehingga proses
tersebut perlu upaya untuk mengendalikan agar tetap berada dalam keadaan terkendali secara
statistika. Proses pengujian komposisi kimia dalam baja memerlukan perhatian khusus pada unsur
terpenting dalam baja yaitu unsur Karbon (C), Sulfur (S), dan Silikon (Si). Perhatian khusus ini
dikarenakan unsur kimia C, S, dan Si memiliki nilai rendah pada persentase banyaknya
pengamatan terkendali.
Peneliti memberikan informasi tentang upaya pengendalian proses agar menjadi lebih baik lagi.
Informasi tersebut mengenai evaluasi pada pengamatan tidak terkendali. Evaluasi ini dilakukan
dengan eksplorasi dot plot pada tanggal pengamatan yang tidak terkendali. Hasil dari eksplorasi
tersebut menunjukan bahwa pelaksanaan dalam mengendalikan proses pengujian komposisi kimia
lebih dioptimalkan lagi pada waktu pertengahan bulan, sehingga dapat meminimumkan keragaman
tidak alami di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.
Kata kunci : Bagan Kendali Mutu Individu - Moving Range, Dot Plot
PENDAHULUAN
Latar Belakang
PT Krakatau Steel (Persero) Tbk
merupakan perusahaan Badan Usaha Milik
Negara (BUMN) penghasil baja terbesar di
Indonesia yang didirikan pada tanggal 31
Agustus 1970. Perusahaan ini adalah industri
yang mengolah bijih besi dalam bentuk
setengah jadi maupun bahan jadi untuk
dipasarkan ke konsumen. Produk-produk
yang dihasilkan berupa billet baja, baja
kawat, pelat baja panas, pelat baja dingin.
Baja merupakan campuran besi dan karbon,
dimana unsur karbon (C) menjadi dasar
campurannya.
Disamping
itu,
baja
mengandung beberapa unsur paduan, seperti
Krom (Cr), Fosfor (P), Sulfur (S), Mangan
(Mn) dan unsur kimia lainnya yang
jumlahnya dibatasi berdasarkan kegunaan
dan
kepentingan
serta
disesuaikan
berdasarkan standar.
PT Krakatau Steel (Persero) Tbk
memiliki Dinas Laboratorium Kimia Bahan
Baku/ Bahan Pembantu Divisi Pengendalian
Kualitas yang bertugas untuk menguji
komposisi kimia dalam baja dengan
menggunakaan alat Spectrolab M-7.
Komposisi kimia yang terkandung dalam
baja sangat berpengaruh terhadap kualitas
produk yang dihasilkan. Proses pengujian
komposisi kimia di perusahaan saat ini
merupakan pengendalian proses dengan
melakukan pemenuhan nilai standar yang
telah ditentukan, dan menunjukan terdapat
indikasi adanya ketidakstabilan proses.
Suatu proses dianggap stabil adalah proses
yang
menghasilkan
produk
dengan
keragaman yang hanya disebabkan oleh
keragaman
alami,
sedangkan
untuk
keragaman tidak alami harus dihindarkan.
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan
untuk melakukan pengendalian proses secara
statistika dengan menerapkan bagan kendali
mutu individu dan moving range. Hasil yang
diperoleh diharapkan dapat meminimumkan
keragaman tidak alami di PT Krakatau Steel
(Persero) Tbk, Cilegon.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk melakukan
pengendalian proses secara statistika pada
pengujian komposisi kimia dalam baja di PT
Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.
TINJAUAN PUSTAKA
Baja
Baja adalah paduan antara besi dan
karbon dengan kadar karbon yang telah
ditentukan. Baja sering digunakan dalam
bidang otomotif, pembuatan alat-alat pabrik,
dan
bangunan.
Baja
juga
dapat
dikomposisikan dengan unsur-unsur kimia
lain yang menguntungkan sehingga dapat
menghasilkan baja yang sesuai dengan
kebutuhan konsumen (Caing 2004). Baja
dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu:
1. Baja karbon
Baja karbon adalah baja yang
mempunyai paduan antara besi dan
karbon.Unsur karbon mempunyai pengaruh
yang sangat besar karena menentukan mutu
atau kualitas serta jenis dari baja
karbon.Selain itu, unsur karbon juga
menentukan kekuatan dan kekerasan dari
baja karbon. Semakin besar kandungan
karbon dalam baja, maka kekuatan dan
kekerasan dari baja karbon akan semakin
meningkat.
2. Baja paduan
Baja paduan adalah baja yang
mempunyai paduan unsur kimia seperti
Silikon (Si), Mangan (Mn), Nikel (Ni),
Niobium (Nb), Fosfor (P), Sulfur (S),
Tembaga (Cu), Alumunium (Al), Boron (B),
Krom (Cr), Vanadium (V), Nitrogen (N),
Molibdenum (Mo), Kalsium (Ca), Titanium
(Ti).
Kualitas baja sangat bergantung dari
komposisi kimia.Hal tersebut mempengaruhi
baik kekuatan, ketangguhan, daya tahan
korosi. Oleh karena itu, fungsi dari
kandungan baja harus perlu diketahui,
sehingga dapat menghasilkan baja yang
sesuai dengan kebutuhan. Komposisi kimia
dalam baja memiliki fungsi masing-masing
seperti :
a. Unsur C berfungsi untuk menaikkan
kekuatan dan kekerasan dari baja tetapi
keuletannya akan menurun.
b. Unsur Si, Al ditambahkan selama
pembuatan
baja
proses
untuk
menghilangkan oksigen terlarut dari
lelehan.
c. Unsur Ni, Cu ditambahkan untuk
meningkatkan ketahanan korosi dalam
jumlah kecil, sedangkan dalam jumlah
besar terdapat pada unsur Ti.
d. Unsur Cr, V, Mo, berfungsi untuk
meningkatkan
kekuatan
dengan
membentuk fase kedua-karbida.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
PT Krakatau Steel (Persero) Tbk
merupakan perusahaan Badan Usaha Milik
Negara (BUMN) penghasil baja terbesar di
Indonesia yang didirikan pada tanggal 31
Agustus 1970. Perusahaan ini adalah industri
yang mengolah bijih besi dalam bentuk
setengah jadi maupun bahan jadi untuk
dipasarkan ke konsumen. Produk-produk
yang dihasilkan berupa billet baja, baja
kawat, pelat baja panas, pelat baja dingin.
Baja merupakan campuran besi dan karbon,
dimana unsur karbon (C) menjadi dasar
campurannya.
Disamping
itu,
baja
mengandung beberapa unsur paduan, seperti
Krom (Cr), Fosfor (P), Sulfur (S), Mangan
(Mn) dan unsur kimia lainnya yang
jumlahnya dibatasi berdasarkan kegunaan
dan
kepentingan
serta
disesuaikan
berdasarkan standar.
PT Krakatau Steel (Persero) Tbk
memiliki Dinas Laboratorium Kimia Bahan
Baku/ Bahan Pembantu Divisi Pengendalian
Kualitas yang bertugas untuk menguji
komposisi kimia dalam baja dengan
menggunakaan alat Spectrolab M-7.
Komposisi kimia yang terkandung dalam
baja sangat berpengaruh terhadap kualitas
produk yang dihasilkan. Proses pengujian
komposisi kimia di perusahaan saat ini
merupakan pengendalian proses dengan
melakukan pemenuhan nilai standar yang
telah ditentukan, dan menunjukan terdapat
indikasi adanya ketidakstabilan proses.
Suatu proses dianggap stabil adalah proses
yang
menghasilkan
produk
dengan
keragaman yang hanya disebabkan oleh
keragaman
alami,
sedangkan
untuk
keragaman tidak alami harus dihindarkan.
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan
untuk melakukan pengendalian proses secara
statistika dengan menerapkan bagan kendali
mutu individu dan moving range. Hasil yang
diperoleh diharapkan dapat meminimumkan
keragaman tidak alami di PT Krakatau Steel
(Persero) Tbk, Cilegon.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk melakukan
pengendalian proses secara statistika pada
pengujian komposisi kimia dalam baja di PT
Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.
TINJAUAN PUSTAKA
Baja
Baja adalah paduan antara besi dan
karbon dengan kadar karbon yang telah
ditentukan. Baja sering digunakan dalam
bidang otomotif, pembuatan alat-alat pabrik,
dan
bangunan.
Baja
juga
dapat
dikomposisikan dengan unsur-unsur kimia
lain yang menguntungkan sehingga dapat
menghasilkan baja yang sesuai dengan
kebutuhan konsumen (Caing 2004). Baja
dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu:
1. Baja karbon
Baja karbon adalah baja yang
mempunyai paduan antara besi dan
karbon.Unsur karbon mempunyai pengaruh
yang sangat besar karena menentukan mutu
atau kualitas serta jenis dari baja
karbon.Selain itu, unsur karbon juga
menentukan kekuatan dan kekerasan dari
baja karbon. Semakin besar kandungan
karbon dalam baja, maka kekuatan dan
kekerasan dari baja karbon akan semakin
meningkat.
2. Baja paduan
Baja paduan adalah baja yang
mempunyai paduan unsur kimia seperti
Silikon (Si), Mangan (Mn), Nikel (Ni),
Niobium (Nb), Fosfor (P), Sulfur (S),
Tembaga (Cu), Alumunium (Al), Boron (B),
Krom (Cr), Vanadium (V), Nitrogen (N),
Molibdenum (Mo), Kalsium (Ca), Titanium
(Ti).
Kualitas baja sangat bergantung dari
komposisi kimia.Hal tersebut mempengaruhi
baik kekuatan, ketangguhan, daya tahan
korosi. Oleh karena itu, fungsi dari
kandungan baja harus perlu diketahui,
sehingga dapat menghasilkan baja yang
sesuai dengan kebutuhan. Komposisi kimia
dalam baja memiliki fungsi masing-masing
seperti :
a. Unsur C berfungsi untuk menaikkan
kekuatan dan kekerasan dari baja tetapi
keuletannya akan menurun.
b. Unsur Si, Al ditambahkan selama
pembuatan
baja
proses
untuk
menghilangkan oksigen terlarut dari
lelehan.
c. Unsur Ni, Cu ditambahkan untuk
meningkatkan ketahanan korosi dalam
jumlah kecil, sedangkan dalam jumlah
besar terdapat pada unsur Ti.
d. Unsur Cr, V, Mo, berfungsi untuk
meningkatkan
kekuatan
dengan
membentuk fase kedua-karbida.
e. Unsur Ca berfungsi untuk meningkatkan
ketangguhan dalam baja.
f. Unsur S dapat menaikkan kekuatan baja
tanpa
mengakibatkan
penurunan
terhadap keuletan.
g. Unsur P dapat membuat baja menaikkan
fluiditas yang membuat baja mudah dirol
panas.
h. Unsur Nb merupakan unsur pembentuk
karbida kuat.
i. Unsur N menpunyai efek pengerasan dan
penggetasan terhadap baja sehingga
dalam
beberapa
hal
mungkin
menguntungkan dan dalam beberapa hal
mungkin merugikan.
j. Unsur Mn dapat mencegah terjadinya
kegetasan pada suhu tinggi terutama
pada proses pengolahan panas.
Spectrolab M-7
Pengoperasian rutin pada proses
pengujian komposisi kimia dalam baja
dengan menggunakan Spectrolab M-7. Alat
tersebut digunakan untuk menguji contoh
komposisi kimia yang terkandung dalam
baja. Proses pengujian pada Spectrolab M-7
memiliki acuan nilai masing-masing unsur
kimia yang ditunjukan pada Tabel 1. Nilai
tersebut berdasarkan sifat metalurgi yang
harus dipenuhi ketika melakukan proses
pengujian komposisi kimia, sehingga
komposisi
kimia
memenuhi
standar
perusahaan.
Tabel 1 Nilai acuan pada masing-masing
unsur kimia berdasarkan sifat
metalurgi
Unsur
Kisaran
Panjang
Konsentrasi (%)
Gelombang
(nm)
C
0.00100 – 5.00
193.092
Si
0.00100 – 5.30
288.160
Mn
0.00100 – 5.00
293.306
P
0.00050 – 0.140
178.287
S
0.00050 – 0.200
180.731
Cr
0.00100 – 30.00
267.716
Mo
0.00100 – 3.59
281.615
Ni
0.00100 – 30.00
352.454
Al
0.00100 – 1.81
396.153
Cu
0.00100 – 3.00
327.396
Nb
0.00100 – 0.320
319.498
Ti
0.00100 – 0.800
337.280
V
0.00030 – 0.950
311.071
Ca
0.00010 – 0.0500
393.367
B
0.00010 – 0.0140
182.640
N
0.00080 – 0.0500
149.262
Adapun prosedur pengujian serta
standarisasi dari Spectrolab M-7 yaitu
apabila standarisasi alat uji telah selesai,
maka dilakukan pengecekan standar contoh
yang biasa digunakan secara rutin untuk
mendapatkan hasil yang sesuai dengan
batas-batas toleransi. Apabila terdapat data
hasil pengujian unsur-unsur yang keluar dari
nilai batas yang diperbolehkan, maka
dilakukan perubahan intensitas nilai
obtained unsur-unsur tersebut. Standar
contoh tersebut diuji kembali untuk
memastikan hasilnya telah sesuai atau tidak.
Jika semua standar contoh telah selesai
dianalisa dan hasilnya baik, maka hasil
pengujian tersebut dicetak bersamaan
dengan hasil proses standarisasi, dan
disimpan di tempat arsip standarisasi rutin
(Dinas Laboratorium Kimia 2008).
Sumber Keragaman Proses Pada
Produksi
Setiap proses produksi selalu dirancang
dan dipertahankan dengan hati-hati dan baik,
meskipun demikian keragaman alami akan
selalu terjadi dalam
proses tersebut.
Keragaman alami merupakan penyebab
kumulatif terhadap besar kecilnya penyebab
dasar yang tidak dapat dihindarkan. Jika
keragaman alami dalam proses relatif kecil,
maka dapat diketahui tingkatan yang dapat
diterima pada kinerja proses. Pada
pengendalian kualitas secara statistika,
keragaman alami sering disebut sistem yang
stabil dari penyebab kebetulan. Sebuah
proses beroperasi yang hanya dikarenakan
penyebab kebetulan, maka proses tersebut
termasuk keadaaan yang terkendali secara
statistika. Oleh karena itu, penyebab
kebetulan
merupakan bagian tidak
terpisahkan dari proses.
Ada jenis lain dari keragaman yang
sesekali terjadi pada pengamatan yang
keluar dari sebuah proses. Keragaman
tersebut disebut keragaman tidak alami.
Keragaman ini dalam teori pokok
karakteristik kualitas biasanya timbul dari
tiga sumber yaitu penurunan kinerja mesin,
kesalahan operator, dan cacat bahan baku.
Keragaman tidak alami pada umumnya
relatif besar jika dibandingkan dengan
keragaman alami. Keragaman tidak alami
biasanya merupakan tingkatan yang tidak
dapat diterima dalam kinerja proses.
Proses mengacu pada sumber keragaman
yang bukan bagian dari keragaman tidak
alami. Sebuah proses yang beroperasi
dengan adanya keragaman tidak alami akan
disebut keadaan yang tidak terkendali secara
statistika. Sering kali proses produksi akan
beroperasi dalam bagan kendali mutu,
menghasilkan produk yang dapat diterima
untuk jangka waktu yang relatif lama. Proses
ini akan selalu terjadi keragaman tidak
alami, sehingga proporsi pada pengamatan
tidak terkendali akan lebih besar. Tujuan
utama dari pengendalian proses secara
statistika adalah dengan cepat mendeteksi
terjadinya keragaman tidak alami atau
pergeseran
proses,
sehingga
proses
pengidentifikasi dan tindakan korektif dapat
dilakukan sebelum unit yang tidak sesuai
banyak diproduksi.
Bagan kendali mutu secara luas
digunakan untuk tujuan ini. Bagan kendali
mutu juga dapat memberikan informasi yang
berguna dalam meningkatkan proses. Oleh
karena itu, tujuan akhir dari pengendalian
proses secara statistika adalah menghapus
keragaman dalam proses. Tujuan ini tidak
mungkin untuk sepenuhnya menghilangkan
keragaman, tetapi bagan kendali mutu
adalah alat yang efektif dalam mengurangi
keragaman
sebanyak
mungkin (Montgomery 1991).
Bagan Kendali Mutu Individu - Moving
Range
Bagan kendali mutu individu-moving
range (MR) merupakan bagan kendali
dengan menggunakan ukuran contoh n=1
untuk pengendalian proses. Ini terjadi
apabila tingkat produksi apabila terlalu
lamban untuk menggunakan ukuran contoh
n>1, atau apabila dilakukan pengukuranpengukuran berulang yang hanya berbeda
karena kesalahan laboratori atau analisis,
seperti dalam proses kimia. Bagan kendali
mutu ini juga dapat digunakan jika
pengambilan contoh dilakukan sekali per
shift, per hari, atau per bagian (Alsup, Ricky
1993).
Jika bagan kendali mutu individu dan
MR keduanya menunjukkan amatan tidak
terkendali, maka harus dilakukan terlebih
dahulu menghilangkan sebab-sebab terduga
pada bagan kendali mutu MR. Interpretasi
pada bagan kendali mutu Individu tidak
dilakukan, apabila bagan kendali mutu MR
menunjukkan keadaan tidak terkendali
(Montgomery 1991).
Bagan kendali mutu MR merupakan
bagan yang digunakan untuk mengendalikan
ukuran penyebaran. Menurut Farnum (1994)
menyatakan bahwa perhitungan nilai MR
merupakan perhitungan iteratif. Keragaman
proses didefinisikan dengan MRi = |xi - xi-1|,
sehingga dapat menggunakan dua observasi
berurutan.
Batas bagan kendali moving range yaitu :
6
6
Bagan kendali mutu individu merupakan
bagan yang digunakan untuk mengendalikan
ukuran pemusatan.
Batas bagan kendali individu yaitu :
Keterangan :
BPA
: Batas Pengendali Atas
BP
: Batas Pengendali
BPB
: Batas Pengendali Bawah
: Nilai rata-rata
: Nilai rata-rata moving range
Penentuan batas pengendali diperlukan
dengan
pendugaan
untuk
mengasumsikan bahwa karakteristik mutu
menyebar normal. Penduga
dapat
diperoleh dari sebaran rentang relatif
. Jika
merupakan fungsi n yang
diketahui dan MR = Wσ, maka
dan nilai
=
=
,
. Oleh karena itu, konstanta
merupakan nilai harapan rentang relatif
dengan
konstanta
dan
rumus
=
rumus
.
Sensitifitas Pada Bagan Kendali Mutu
Beberapa kriteria dapat diterapkan secara
bersamaan untuk sebuah bagan kendali
untuk menentukan apakah proses berada di
luar kendali. Kriteria yang mendasar adalah
terdapat satu atau lebih titik pengamatan
berada di luar batas kendali mutu. Kriteria
tambahan yang umumnya digunakan untuk
meningkatkan sensitifitas bagan kendali
mutu yaitu proses pergeseran yang relatif
kecil sehingga dapat merespon lebih cepat
terhadap penyebab yang dialihkan. Jika
dilakukan pemeriksaan bagan kendali mutu
dan menyimpulkannya bahwa proses di luar
kendali, maka terdapat satu atau lebih
kriteria
terpenuhi.Beberapa
aturan
sensitifitas yang banyak digunakan dalam
praktik tercantum di bawah ini(Montgomery
1991).
1. Satu atau lebih titik pengamatan di luar
batas kontrol.
2. Sebuah bagan kendali mutu menjalankan
minimal delapan titik pengamatan, titik
pengamatan menjalankan di atas atau di
bawah garis tengah.
3. Dua dari tiga titik pengamatan berturutturut di luar batas peringatan 2 sigma,
tetapi masih dalam batas kendali mutu.
4. Empat atau lima titik pengamatan
berturut-turut di luar batas 1 sigma.
5. Pola tidak acak dalam data.
6. Satu atau lebih titik pengamatan
mendekati batas peringatan.
Salah satu kriteria yang selalu
diperhatikan adalah pengamatan dalam
bagan kendali mutu sering membentuk pola
tidak acak. Pola tidak acak terjadi jika proses
tidak menunjukan keadaan stabil pada bagan
kendali (Banks 1989). Pendeteksian pola
pada bagan kendali mutu seperti :
a. Siklus
Perubahan pengamatan terjadi secara
cepat yang memiliki pola berulang dari
nilai pengamatan tertinggi ke nilai
pengamatan terendah.
b. Perubahan bertahap
Perubahan pengamatan terjadi dari waktu
ke waktu dan proses mencapai keadaan
stabil pada tingkat lain.
c. Campuran
Perubahan
pengamatan
cenderung
mendekati batas pengendali atas dan
bawah, serta adanya fluktuasi mendekati
batas pengendali. Pola campuran juga
merupakan kombinasi dari dua pola yang
berbeda, satu terdapat pada tingkat tinggi
dan lainnya pada tingkat rendah di bagan
yang sama.
d. Stratifikasi
Perubahan pengamatan yang berfluktuasi
secara alami di dalam batas pengendali,
atau titik-titik pengamatan tersebut
mendekati garis tengah.
e. Pergeseran yang dilakukan secara tibatiba
Pergeseran tiba-tiba ditunjukan oleh
perubahan seketika dalam satu arah atau
arah yang lain. Jika terdapat dua sebaran
yang mendasarinya dan menggunakan
plot secara terpisah, maka dua sebaran
tersebut akan menunjukan hasil yang
sangat berbeda.
f. Perubahan sistematik
Perubahan pengamatan yang berfluktuasi
acak namun menunjukan perubahan yang
beraturan.
g. Perubahan Trend
Perubahan yang didefinisikan sebagai
gerakan terus menerus dari pengamatan
menuju batas pengendali atas atau
bawah.
METODOLOGI
Data
Data yang digunakan adalah data
sekunder yang merupakan data Statistical
Process Control (SPC) pada hasil pengujian
contoh komposisi kimia dalam baja yang
dilakukan oleh kelompok analis shift II di
Dinas Laboratorium Kimia PT Krakatau
Steel. Data SPC yang akan dianalisis adalah
data harian dimulai dari bulan Februari 2008
sampai Mei 2011.Data SPC terdiri dari 16
Unsur kimia yangtelah mendapat ISO 17025
yaitu C, Si, Mn, Ni, Nb, P, S, Cu, Al, B, Cr,
V, N, Mo, Ca, Ti.Satuan pada komposisi
kimia dalam baja berupa persentase (%).
Masing-masing unsur kimia memiliki
standar blok dan mengalami perubahan
standar pada rentang waktu pengamatan
selama 37 bulan dari bulan Februari 2008
sampai Februari 2011 yang dapat ditunjukan
padaLampiran 1.
Metode
Penelitian ini dilakukan dengan dua
subbagian pelaksanaan. Bagian pertama
untuk mengidentifikasi keragaman yang
terjadi pada pengendalian proses pengujian
dengan menggunakan data SPC harian dari
bulan Februari 2008 sampai Februari 2011.
Bagian kedua untuk melihat perkembangan
dari keragaman proses selanjutnya dengan
menggunakan data SPC harian Maret 2011
sampai Mei 2011.
Tahapan–tahapan yang dilakukan dalam
penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Melakukan eksplorasi data SPC untuk
mengidentifikasi adanya perbedaan
antara data sebelum dan sesudah
perbaikan, tanggal pengamatan yang
tidak terkendali dari setiap pengamatan
unsur kimia.
2. Menghitung persentase pengamatan
terkendali dari bulan Februari 2008
sampai Februari 2011 pada setiap unsur
kimia yang bertujuan untuk mengetahui
kriteria
terpenuhi.Beberapa
aturan
sensitifitas yang banyak digunakan dalam
praktik tercantum di bawah ini(Montgomery
1991).
1. Satu atau lebih titik pengamatan di luar
batas kontrol.
2. Sebuah bagan kendali mutu menjalankan
minimal delapan titik pengamatan, titik
pengamatan menjalankan di atas atau di
bawah garis tengah.
3. Dua dari tiga titik pengamatan berturutturut di luar batas peringatan 2 sigma,
tetapi masih dalam batas kendali mutu.
4. Empat atau lima titik pengamatan
berturut-turut di luar batas 1 sigma.
5. Pola tidak acak dalam data.
6. Satu atau lebih titik pengamatan
mendekati batas peringatan.
Salah satu kriteria yang selalu
diperhatikan adalah pengamatan dalam
bagan kendali mutu sering membentuk pola
tidak acak. Pola tidak acak terjadi jika proses
tidak menunjukan keadaan stabil pada bagan
kendali (Banks 1989). Pendeteksian pola
pada bagan kendali mutu seperti :
a. Siklus
Perubahan pengamatan terjadi secara
cepat yang memiliki pola berulang dari
nilai pengamatan tertinggi ke nilai
pengamatan terendah.
b. Perubahan bertahap
Perubahan pengamatan terjadi dari waktu
ke waktu dan proses mencapai keadaan
stabil pada tingkat lain.
c. Campuran
Perubahan
pengamatan
cenderung
mendekati batas pengendali atas dan
bawah, serta adanya fluktuasi mendekati
batas pengendali. Pola campuran juga
merupakan kombinasi dari dua pola yang
berbeda, satu terdapat pada tingkat tinggi
dan lainnya pada tingkat rendah di bagan
yang sama.
d. Stratifikasi
Perubahan pengamatan yang berfluktuasi
secara alami di dalam batas pengendali,
atau titik-titik pengamatan tersebut
mendekati garis tengah.
e. Pergeseran yang dilakukan secara tibatiba
Pergeseran tiba-tiba ditunjukan oleh
perubahan seketika dalam satu arah atau
arah yang lain. Jika terdapat dua sebaran
yang mendasarinya dan menggunakan
plot secara terpisah, maka dua sebaran
tersebut akan menunjukan hasil yang
sangat berbeda.
f. Perubahan sistematik
Perubahan pengamatan yang berfluktuasi
acak namun menunjukan perubahan yang
beraturan.
g. Perubahan Trend
Perubahan yang didefinisikan sebagai
gerakan terus menerus dari pengamatan
menuju batas pengendali atas atau
bawah.
METODOLOGI
Data
Data yang digunakan adalah data
sekunder yang merupakan data Statistical
Process Control (SPC) pada hasil pengujian
contoh komposisi kimia dalam baja yang
dilakukan oleh kelompok analis shift II di
Dinas Laboratorium Kimia PT Krakatau
Steel. Data SPC yang akan dianalisis adalah
data harian dimulai dari bulan Februari 2008
sampai Mei 2011.Data SPC terdiri dari 16
Unsur kimia yangtelah mendapat ISO 17025
yaitu C, Si, Mn, Ni, Nb, P, S, Cu, Al, B, Cr,
V, N, Mo, Ca, Ti.Satuan pada komposisi
kimia dalam baja berupa persentase (%).
Masing-masing unsur kimia memiliki
standar blok dan mengalami perubahan
standar pada rentang waktu pengamatan
selama 37 bulan dari bulan Februari 2008
sampai Februari 2011 yang dapat ditunjukan
padaLampiran 1.
Metode
Penelitian ini dilakukan dengan dua
subbagian pelaksanaan. Bagian pertama
untuk mengidentifikasi keragaman yang
terjadi pada pengendalian proses pengujian
dengan menggunakan data SPC harian dari
bulan Februari 2008 sampai Februari 2011.
Bagian kedua untuk melihat perkembangan
dari keragaman proses selanjutnya dengan
menggunakan data SPC harian Maret 2011
sampai Mei 2011.
Tahapan–tahapan yang dilakukan dalam
penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Melakukan eksplorasi data SPC untuk
mengidentifikasi adanya perbedaan
antara data sebelum dan sesudah
perbaikan, tanggal pengamatan yang
tidak terkendali dari setiap pengamatan
unsur kimia.
2. Menghitung persentase pengamatan
terkendali dari bulan Februari 2008
sampai Februari 2011 pada setiap unsur
kimia yang bertujuan untuk mengetahui
3.
4.
5.
6.
unsur kimia yang paling banyak
mengalami keadaan terkendali.
Melakukan eksplorasi pada bagan
kendali mutu Moving Range untuk
mendeteksi
dan
mengidentifikasi
keragaman pada setiap unsur kimia.
Membuat bagan kendali mutu Individu
untuk mengendalikan ukuran pemusatan
pada setiap unsur kimia yang
keragamannya sudah terkendali.
Membandingkan batas pada bagan
kendali mutu Individu dengan batas dari
standar PT Krakatau Steel untuk
menentukan batas spesifikasi dan batas
kendali.
Membuat dot plot untuk mengetahui
tanggal yang mengalami keadaan tidak
terkendali terbanyak pada semua unsur
kimia, sehingga dapat dibuat perbaikan
untuk pengendalian proses yang lebih
baik.
Software
yang
digunakan
untuk
menganalisis data dalam penelitian ini
adalah Minitabversi 16 dan Microsoft Excel
versi 2010.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengendalian proses secara statistika yang
akan dilakukan dalam penelitian ini adalah
menerapkan bagan kendali mutu individu
dan moving range untuk mengidentifikasi
keragaman yang terjadi. Hasil dari
identifikasi keragaman tersebut akan
ditindaklanjuti dengan melakukan eksplorasi
dot plot terhadap tanggal yang tidak
terkendali yang dapat dijadikan sebagai
informasi untuk melakukan pengendalian
proses pengujian komposisi kimia lebih baik
lagi di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk,
Cilegon.
Eksplorasi Data
Data sebelum dan sesudah terjadi
pengulangan prosesakan dieksplorasi dengan
menggunakan invidual value plot. Data
sesudah terjadi pengulangan adalah data
yang sebelumnya tidak memenuhi standar
perusahaan.Hasil dari eksplorasi dari bulan
Februari 2008 sampai Februari 2011
menunjukan bahwa terdapat perbedaan yang
cukup signifikanantara pengamatan sebelum
dan sesudah proses pengujian yaitu pada
unsur kimia B, Mo, S, C, Si, dan N.
Sebelum
Sesudah
Gambar 1 Individual value plot unsur N.
Gambar 1 menunjukan bahwa hasil dari
invidual value plot unsur N mengiterpretasi
bahwa data sebelum dengan data sesudah
pengulangan proses telah mengalami
perubahan bentuk pada sekumpulan data
tersebut. Eksplorasi ini dapat dibuktikan
dengan
nilai
persentase
banyaknya
pengamatan yang terkendali pada masingmasing unsur kimia.
Persentase
banyaknya
pengamatan
terkendali diurutkan dari nilai tertinggi
sampai terendah yang dapat dilihat pada
Tabel 2. Besaran yang digunakan peneliti
untukmenilai persentase yang dianggap baik
pada masing-masing unsur kimia yaitu jika
telah mencapai nilai lebih dari 90 %. Hasil
persentase menginterpretasi bahwa unsur
kimia yang harus diperhatikan dalam
pengendalian proses pengujian komposisi
kimia dalam baja berdasarkan Tabel 2
adalah B, Mo, S, C, Si, N. Oleh karena itu,
unsur N memiliki nilai persentase
pengamatan terkendali terendah yaitu
sebesar 43.020 %.
Unsurterpenting dalam baja yaitu C, S, P,
Mn, Cr, Si. Pada khususnya unsur C, S, Si
harus lebih diperhatikan kembali dan
umumnya untuk unsur kimia lainnya yang
terkandung dalam baja pun diperhatikan
juga. Perhatian khusus ini dikarenakan unsur
kimia C, S, dan Si memiliki nilai rendah
pada persentase banyaknya pengamatan
terkendali.
Unsur– unsur kimia dalam baja memiliki
karakteristik yang berbeda-beda, sehingga
dalam
melakukan
pengujian
contoh
komposisi kimia harus teliti dan berhati-hati
sesuai prosedur. Penyebab dari keadaan
tidak terkendali tersebut akan diidentifikasi
dengan melihat adanya keragaman dalam
proses pengujian yang terjadi pada setiap
unsur kimia pada bagan kendali mutu
Moving Range.
Tabel 2 Persentase banyaknya pengamatan
terkendali pada setiap unsur kimia
No.
Unsur
Persentase Banyaknya
Kimia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
P
Cu
V
Cr
Ni
Ca
Mn
Ti
Al
Nb
B
Mo
S
C
Si
N
Pengamatan Terkendali
(%)
97.507
97.191
97.190
96.527
96.022
94.880
94.780
92.710
91.680
91.530
86.120
84.640
83.680
83.570
79.340
43.020
Bagan Kendali Mutu Moving Range
Bagan kendali mutu MR menunjukan
semua amatan terkendali, namun belum
tentu memiliki keragaman yang baik. Bagan
kendali mutu MR ini akan dianalisis secara
keseluruhan yaitu pada rentang waktu
pengamatan selama 37 bulan yang dilihat
dari 31 perubahan standar blok unsur kimia,
dan dianalisis per bulan dari bulan Februari
2008 sampai Februari 2011. Perubahan
standar blok tersebut disebabkan oleh alat
Spectrolab M-7 yang bersifat kondisional
yaitu alat ini memiliki rentang batas sesuai
dengan kebutuhan produksi dari perusahaan.
Alat ini selalu diperiksa setiap shift dengan
melakukan standarisasi dan mengganti nilai
obtained pada pengamatan yang tidak
memenuhi
batas
perusahaan.
Pengidentifikasian
keragaman
akan
dianalisis pada masing-masing unsur kimia
berdasarkan presentase unsur terkendali dari
nilai tertinggi sampai terendah, yaitu dari
unsur P, Cu, V, Cr, Ni, Ca, Mn, Ti, Al, Nb,
B, Mo, S, C, Si, N.
Keragaman pada komposisi kimia dalam
baja dengan eksplorasi bagan kendali mutu
MR pada Lampiran 3 menginterpretasi
bahwa beberapa unsur kimia yang memiliki
persentase terkendali
rendah di bawah
persentase 90% menunjukan banyak
pengamatan terkendali. Unsur kimia tersebut
seperti unsur B, Mo, S, kecuali C, Si, dan N
yang dapat ditunjukan pada Gambar 2 yaitu
unsur Boron (B).
Gambar 2 Bagan kendali mutu moving
rangeunsur B.
Unsur kimia yang memiliki persentase baik
di atas 90% seperti unsur V, Cr, Ni, Ca, Mn,
Ti, Al, kecuali unsur kimia P, Cu, Ca, Nb
menunjukan bahwa banyak pengamatan
tidak terkendali. Salah satu hasilnya dapat
ditunjukan pada Gambar 3 yaitu unsur Cr.
Gambar 3
Bagan kendali mutu moving
rangeunsur Cr.
Hasil dari bagan kendali mutu moving range
dapat dibuktikan juga dengan tindakan dari
PT Krakatau Steel yang sangat berhati-hati
dan teliti pada saat pengujian unsur kimia
yang memiliki banyak amatan yang tidak
terkendali.
Batas pada bagan kendali mutu MR yang
dianalisis secara keseluruhan lebih sempit
dibandingkan dengan bagan kendali mutu
MR yang dianalisis per bulan. Oleh karena
itu, pada bagan MR yang dianalisis secara
keseluruhan
menunjukan
banyaknya
pengamatan yang tidak terkendali. Keadaan
ini dikarenakan terjadinya pergeseran proses
yang lebih teliti pada setiap amatan.
Bagan kendali mutu MR yang dianalisis
secara per bulan menunjukan bahwa secara
keseluruhan dari bulan Februari 2008
sampai Februari 2011 memiliki penyebaran
data yang cenderung berpola campuran.
Unsur Mo memiliki keragaman yang masih
rendah, begitupula pada unsur kimia lainnya
yang masih berpola campuran, meskipun
secara keseluruhan semua pengamatan pada
setiap bulan terkendali. Pola campuran pada
unsur Mo dapat ditunjukan pada Gambar 4.
Oleh karena itu, masih perlu dilakukan
peningkatan
proses
pada
pengujian
komposisi kimia agar menghasilkan
keragaman yang lebih homogen.
Gambar 4
Tanggal Pengamatan
Bagan kendali mutu moving
rangeunsur Mo.
Keragaman yang sudah diidentifikasi
polanya,
kemudian
akan
dilihat
perkembangan selanjutnya pada bagan
kendali mutu MR dari bulan Maret 2011
sampai Mei 2011. Hasil perkembangan
tersebut menunjukan bahwa pada setiap
unsur kimia juga masih memiliki keragaman
yang masih rendah dan berpola campuran,
baik dianalisis secara keseluruhan dan per
bulan.
Seluruh
unsur
kimia
memiliki
keragaman yang berpola campuran. Hal ini
dapat disebabkan oleh salah satunya terjadi
penurunan kinerja alat, meskipun analis pada
shift II telah melakukan standar operasional
prosedur pada alat Spectrolab M-7 dengan
baik. Penurunan tersebut diakibatkan karena
penerimaan contoh yang dilakukan di
Laboratorium Kimia masih melakukan
pengamatan 100% pada contoh komposisi
kimia. Banyaknya contoh baja yang terima
sebanyak 600 per hari pada keseluruhan
grade baja.
Penyebab kedua adanya keragaman yang
berpola
campuran
yaitu
kontribusi
kemurnian pada karier gas Argon. Gas
Argon digunakan sebagai media untuk
membaca contoh komposisi kimia dalam
baja ketika proses pengujian dengan
Spectrolab M-7. Kemurnian gas Argon
mencapai 99.998 % , sehingga kebersihan
dari gas Argon sangat berpengaruh terhadap
proses pengujian. Gas Argon seharusnya
tidak digunakan pada Spectrolab M-7
melainkan gas Refil, sehingga gas Argon
merupakan pengganti dari gar Refil. Jika
menggunakan gas Refil maka pembacaan
pada contoh komposisi kimia lebih tepat dan
sesuai dengan standar perusahaan.
Oleh karena itu, keragaman yang terjadi
pada pengendalian proses komposisi kimia
dalam baja merupakan keragaman tidak
alami. Pengendalian proses secara statistika
selanjutnya
adalah
meminimumkan
keragaman tidak alami yang terjadi dengan
melakukan eksplorasi pada tanggal yang
mengalami keadaan tidak terkendali.
Evaluasi Pada Pengamatan Tidak
Terkendali
Persentase unsur terkendali yang
ditunjukan pada Tabel 2 menginterpretasi
bahwa terdapat banyak keadaan yang tidak
terkendali. Keadaan tersebut didasari oleh
Eugene L. Grant (1996) yang menyatakan
bahwa terdapat hubungan pengamatan tidak
terkendali
dengan
batas
spesifikasi.
Pernyataan tersebut dikarenakan terdapat
penduga rata –rata dan standar deviasi yang
belum dicapai dalam proses. Oleh karena itu,
penelitian
ini
bertujuan
untuk
mengidentifikasi tanggal ketika pengamatan
tersebut
tidak
terkendali
dengan
menggunakan dot plot.
Eksplorasi ini akan dilakukan pada data
keseluruhan dan data per bulan pada masingmasing unsur kimia. Eksplorasi keseluruhan
yaitu untuk melihat tanggal yang sering
terjadi keadaan tidak terkendali dalam
rentang waktu pengamatan selama 37 bulan
yaitu dari bulan Februari 2010 sampai
Februari 2011. Hasil dari dot plot tersebut
dapat ditunjukan pada Gambar 5.
Tanggal pengamatan
Gambar 5 Dot plot pada tanggal yang tidak
terkendali secara keseluruhan.
Gambar 5 menginterpretasi bahwa
pengamatan yang tidak terkendali menyebar
secara keseluruhan sama banyaknya yaitu
pada tanggal 1 sampai 31 dalam rentang
waktu pengamatan selama 37 bulan. Tanggal
pengamatan yang tidak terkendali dapat
diketahui juga bahwa selama 37 bulan
pengamatan tersebut tidak memenuhi batas
spesifikasi atas atau bawah sesuai standar
perusahaan. Eksplorasi pada dot plot batas
yang tidak terkendali pada Gambar 5
menginterpretasi bahwa
batas tidak
terkendali dengan kategori A yaitu
pengamatan
tidak
memenuhi
batas
spesifikasi atas, sedangkan kategori B yaitu
pengamatan
tidak
memenuhi
batas
spesifikasi bawah sesuai standar perusahaan.
Gambar 6 menunjukan bahwa banyak
pengamatan tidak terkendali yang tidak
memenuhi batas spesifikasi bawah.
Tanggal pengamatan
Gambar 6 Dot plot batas spesifikasi pada
tanggal tidak terkendali secara
keseluruhan.
Eksplorasi
yang
akan
dilakukan
selanjutnya yaitu secara sebagian dengan
mengambil tiga tanggal yang paling banyak
mengalami keadaan yang tidak terkendali
dari masing-masing unsur kimia. Tanggal
pengamatan yang tidak terkendali pada
masing-masing unsur kimia digabungkan
dan dieksplorasi dengan menggunakan dot
plot yang dapat ditunjukan pada Gambar 7.
Tanggal pengamatan
Gambar 7 Dot plot pada tanggal yang tidak
terkendali secara per bulan.
Eksplorasi pada Gambar 7 menunjukan
bahwa banyaknya tanggal yang memiliki
keadaan tidak terkendali terjadi pada selang
tanggal 12 sampai 21, dan tanggal terbanyak
yang mengalami keadaan tidak terkendali
yaitu tanggal 17. Gambar 8 juga
menginterpretasi bahwa banyak pengamatan
tidak terkendali ketika tidak memenuhi batas
spesifikasi bawah sesuai standar perusahaan.
Banyakanya pengamatan yang tidak
terkendali pada batas spesifikasi bawah
bersifat kondisional, sehingga upaya untuk
mengendalikannya sama seperti batas
spesifikasi atas.
Tanggal pengamatan
Gambar 8 Dot plot batas spesifikasi pada
tanggal yang tidak terkendali
secara per bulan.
PT
Krakatau
Steel
sudah
menindaklanjuti keadaan tidak terkendali ini
dengan merubah nilai obtained yang telah
ditentukan oleh perusahaan. Nilai obtained
adalah nilai yang harus dipenuhi pada saat
pengujian komposisi kimia agar dapat
memenuhi batas spesifikasi perusahaan.
Oleh karena itu, tanggal yang memiliki
pengamatan tidak terkendali terbanyak
sesuai dengan tanggal yang tertera di data
keterangan SPC pada ganti nilai obtained.
Keterangan nilai obtained pada tanggal 17
selalu mengalami perubahan setiap bulan.
Oleh karena itu, untuk pengendalian proses
jangka panjang, PT Krakatau Steel (Persero)
Tbk lebih dioptimalkan lagi saat melakukan
pengujian komposisi kimia dalam baja pada
waktu pertengahan bulan.
Bagan Kendali Mutu Individu
Penggunaan dari bagan kendali mutu
individu ini dapat menduga kestabilan
proses yang terjadi. Proses akan stabil jika
amatan pada bagan kendali mutu individu
mendekati atau sama dengan batas
pengendali. Bagan ini dapat diinterpretasi,
jika semua amatan pada bagan MR
terkendali.
Bagan kendali mutu Moving Range yang
dianalisis secara per bulan menunjukan
bahwa setiap unsur kimia masih memiliki
keragaman yang rendah, meskipun banyak
pengamatan setiap bulannya terkendali. Oleh
karena itu, 16 unsur kimia tersebut dapat
mengendalikan ukuran pemusatan yaitu
dengan bagan kendali mutu Individu.
Jika dilakukan perbandingan batas
perusahaan dengan batas bagan kendali
mutu Individu yang dihasilkan, maka secara
keseluruhan batas bagan kendali mutu
individu lebih lebar dibandingkan dengan
batas standar perusahaan. Pernyataan
tersebut dapat ditunjukan pada Gambar 9
dan Gambar 10.
proses pengujian komposisi kimia dalam
baja di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk
selalu memperhatikan batas spesifikasi yang
telah ditentukan.
KESIMPULAN DAN SARAN
Tanggal Pengamatan
Gambar 9 Bagan Spesifikasi mutu unsur P.
Gambar
10
Tanggal Pengamatan
Bagan kendali
individuunsur P.
mutu
Gambar 9 menunjukan bahwa terdapat dua
pengamatan yang tidak terkendali pada
bagan spesifikasi mutu unsur P, sedangkan
Gambar 10 menunjukan bahwa terdapat satu
pengamatan yang tidak terkendali pada
unsur P. Oleh karena itu, batas pada bagan
kendali mutu Individu merupakan batas
kendali, sedangkan batas pada standar yang
telah ditentukan oleh perusahaan merupakan
batas spesifikasi.
Proses pengujian komposisi kimia
menunjukan bahwa pengendalian proses
tersebut berada dalam batas kendali statistik,
sehingga dilakukan pengurangan keragaman
proses untuk jangka panjang. Proses yang
berada dalam batas kendali statistika juga
dapat memenuhi spesifikasi produk,
sehingga dapat dikatakan pengendalian
proses pengujian komposisi kimia di
perusahaan masih berjalan dengan baik dan
dapat menghasilkan produk baja yang
memiliki tingkat kehomogenan yang lebih
baik lagi.
Teori dari Eugene L. Grant (1985)
menyatakan
bahwa
perencanaan
pertimbangan dalam menetapkan batas-batas
spesifikasi dapat diklasifikasikan menjadi
tiga bagian. Bagian pertama terkait dengan
pelayanan kebutuhan atau bagian yang
sesuai dengan batas spesifikasi yang telah
ditentukan. Bagian kedua berhubungan
dengan kemampuan proses
produksi
terhadap setiap batas spesifikasi yang
diberikan. Bagian ketiga terkait dengan
sarana yang akan digunakan untuk
menentukan spesifikasi sebenarnya yang
dapat dipenuhi oleh produk. Oleh karena itu,
Kesimpulan
Hasil dari penelitian ini menyimpulkan
bahwa keragaman yang terjadi di PT
Krakatau Steel (Persero) Tbk pada
pengendalian proses komposisi kimia
merupakan keragaman tidak alami, sehingga
proses tersebut perlu upaya untuk
mengendalikan agar tetap berada dalam
keadaan terkendali secara statistika. Proses
pengujian komposisi kimia dalam baja
memerlukan perhatian khusus pada unsur
terpenting dalam baja yaitu unsur Karbon
(C), Sulfur (S), dan Silikon (Si). Oleh karena
itu, peneliti memberikan informasi agar
pelaksanaan kinerja pengujian komposisi
kimia lebih dioptimalkan lagi pada waktu
pertengahan
bulan,
sehingga
dapat
meminimumkan keragaman tidak alami.
Saran
Berdasakan paparan metodologi dan
pembahasan penelitian ini, terdapat beberapa
saran anatara lain :
1. Perlu dilakukan rekondisi alat Spectrolab
M-7 yang belum pernah diperiksa selama
13 tahun.
2. Perlu ditambahkan komponen alat pada
gas Argon dengan alat purifier yang
dipasangakan sebelum menuju ke
Spectrolab M-7.
3. Sebaiknya dilakukan kajian lanjutan
untuk menentukan ukuran contoh setiap
grade baja dan bobot kontribusi setiap
unsur kimia pada proses pengujian di
Laboratorium Kimia PT Krakatau Steel
(Persero) Tbk, agar efektif dan efisien
dari segi biaya maupun kinerja alat
Spectrolab M-7.
DAFTAR PUSTAKA
Banks J. 1989. Principles Of Quality
Control. Washington: John Wiley &
Sons, Inc.
Caing.
2004.
Laporan
proses
pembuatanbaja
(IlmudanTekhnologilogamdan
Alloy).
proses pengujian komposisi kimia dalam
baja di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk
selalu memperhatikan batas spesifikasi yang
telah ditentukan.
KESIMPULAN DAN SARAN
Tanggal Pengamatan
Gambar 9 Bagan Spesifikasi mutu unsur P.
Gambar
10
Tanggal Pengamatan
Bagan kendali
individuunsur P.
mutu
Gambar 9 menunjukan bahwa terdapat dua
pengamatan yang tidak terkendali pada
bagan spesifikasi mutu unsur P, sedangkan
Gambar 10 menunjukan bahwa terdapat satu
pengamatan yang tidak terkendali pada
unsur P. Oleh karena itu, batas pada bagan
kendali mutu Individu merupakan batas
kendali, sedangkan batas pada standar yang
telah ditentukan oleh perusahaan merupakan
batas spesifikasi.
Proses pengujian komposisi kimia
menunjukan bahwa pengendalian proses
tersebut berada dalam batas kendali statistik,
sehingga dilakukan pengurangan keragaman
proses untuk jangka panjang. Proses yang
berada dalam batas kendali statistika juga
dapat memenuhi spesifikasi produk,
sehingga dapat dikatakan pengendalian
proses pengujian komposisi kimia di
perusahaan masih berjalan dengan baik dan
dapat menghasilkan produk baja yang
memiliki tingkat kehomogenan yang lebih
baik lagi.
Teori dari Eugene L. Grant (1985)
menyatakan
bahwa
perencanaan
pertimbangan dalam menetapkan batas-batas
spesifikasi dapat diklasifikasikan menjadi
tiga bagian. Bagian pertama terkait dengan
pelayanan kebutuhan atau bagian yang
sesuai dengan batas spesifikasi yang telah
ditentukan. Bagian kedua berhubungan
dengan kemampuan proses
produksi
terhadap setiap batas spesifikasi yang
diberikan. Bagian ketiga terkait dengan
sarana yang akan digunakan untuk
menentukan spesifikasi sebenarnya yang
dapat dipenuhi oleh produk. Oleh karena itu,
Kesimpulan
Hasil dari penelitian ini menyimpulkan
bahwa keragaman yang terjadi di PT
Krakatau Steel (Persero) Tbk pada
pengendalian proses komposisi kimia
merupakan keragaman tidak alami, sehingga
proses tersebut perlu upaya untuk
mengendalikan agar tetap berada dalam
keadaan terkendali secara statistika. Proses
pengujian komposisi kimia dalam baja
memerlukan perhatian khusus pada unsur
terpenting dalam baja yaitu unsur Karbon
(C), Sulfur (S), dan Silikon (Si). Oleh karena
itu, peneliti memberikan informasi agar
pelaksanaan kinerja pengujian komposisi
kimia lebih dioptimalkan lagi pada waktu
pertengahan
bulan,
sehingga
dapat
meminimumkan keragaman tidak alami.
Saran
Berdasakan paparan metodologi dan
pembahasan penelitian ini, terdapat beberapa
saran anatara lain :
1. Perlu dilakukan rekondisi alat Spectrolab
M-7 yang belum pernah diperiksa selama
13 tahun.
2. Perlu ditambahkan komponen alat pada
gas Argon dengan alat purifier yang
dipasangakan sebelum menuju ke
Spectrolab M-7.
3. Sebaiknya dilakukan kajian lanjutan
untuk menentukan ukuran contoh setiap
grade baja dan bobot kontribusi setiap
unsur kimia pada proses pengujian di
Laboratorium Kimia PT Krakatau Steel
(Persero) Tbk, agar efektif dan efisien
dari segi biaya maupun kinerja alat
Spectrolab M-7.
DAFTAR PUSTAKA
Banks J. 1989. Principles Of Quality
Control. Washington: John Wiley &
Sons, Inc.
Caing.
2004.
Laporan
proses
pembuatanbaja
(IlmudanTekhnologilogamdan
Alloy).
PENGE
ENDALIA
AN PROSE
ES SECAR
RA STAT
TISTIKA PADA
P
PE
ENGUJIAN
N KOMPO
OSISI KIM
MIA DAL
LAM BAJA
A
DI PT
T KRAKATAU STE
EEL (PER
RSERO) Tb
bk, CILEG
GON
LILI PU
USPITA RA
AHAYU
DEPARTE
EMEN STATISTIKA
FAKUL
LTAS MAT
TEMATIKA
A DAN ILM
MU PENGET
TAHUAN ALAM
A
IN
NSTITUT PERTANIA
P
AN BOGOR
R
2011
Jakarta : Program S3 Ilmu Material,
Universitas Indonesia.
Dinas Laboratorium Kimia. 1998. Manual
Book Spectrolab M-7. Cilegon : PT
Krakatau Steel (Persero) Tbk.
Farnum NR. 1994. Modern Statistical
Quality Control and Improvement.
California: Duxbury Press.
Fred A, Watson RM. 1993. Practical
Statistical Process Control. New York :
Van Nostrand Reinhold.
Grant EL, Leavenworth RS. 1985. Statistical
Quality Control Fifth Edition. Singapura
: McGraw-Hill Book Company.
Grant EL, Leavenworth RS. 1996. Statistical
Quality Control Seventh Edition.United
States of America : McGraw-Hill Book
Company.
Montgomery DC. 1991. Introduction to
Statistical Quality Control Second
Edition. Washington: John Wiley &
Sons, Inc.
PENGE
ENDALIA
AN PROSE
ES SECAR
RA STAT
TISTIKA PADA
P
PE
ENGUJIAN
N KOMPO
OSISI KIM
MIA DAL
LAM BAJA
A
DI PT
T KRAKATAU STE
EEL (PER
RSERO) Tb
bk, CILEG
GON
LILI PU
USPITA RA
AHAYU
DEPARTE
EMEN STATISTIKA
FAKUL
LTAS MAT
TEMATIKA
A DAN ILM
MU PENGET
TAHUAN ALAM
A
IN
NSTITUT PERTANIA
P
AN BOGOR
R
2011
RINGKASAN
LILI PUSPITA RAHAYU. Pengendalian Proses secara Statistika padaPengujian Komposisi
Kimia dalam Baja di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.Dibimbing oleh Dr. Ir. ERFIANI,
M.Si dan IDRUS BAMBANG IRYANTO, ST.
PT Krakatau Steel (Persero) Tbk memiliki Dinas Laboratorium Kimia Bahan Baku/ Bahan
Pembantu Divisi Pengendalian Kualitas yang bertugas untuk menguji komposisi kimia dalam baja
dengan menggunakaan alat Spectrolab M-7. Komposisi kimia yang terkandung dalam baja sangat
berpengaruh terhadap kualitas produk yang dihasilkan. Proses pengujian komposisi kimia di
perusahaan saat ini merupakan pengendalian proses dengan melakukan pemenuhan nilai standar
yang telah ditentukan, dan menunjukan terdapat indikasi adanya ketidakstabilan proses. Suatu
proses dianggap stabil adalah proses yang menghasilkan produk dengan keragaman yang hanya
disebabkan oleh keragaman alami, sedangkan untuk keragaman tidak alami harus dihindarkan.
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk melakukan pengendalian proses secara statistika
dengan menerapkan bagan kendali mutu individu dan moving range.
Penerapan dari bagan kendali mutu moving range menunjukan bahwa keragaman yang terjadi
pada proses pengujian komposisi kimia merupakan keragaman tidak alami, sehingga proses
tersebut perlu upaya untuk mengendalikan agar tetap berada dalam keadaan terkendali secara
statistika. Proses pengujian komposisi kimia dalam baja memerlukan perhatian khusus pada unsur
terpenting dalam baja yaitu unsur Karbon (C), Sulfur (S), dan Silikon (Si). Perhatian khusus ini
dikarenakan unsur kimia C, S, dan Si memiliki nilai rendah pada persentase banyaknya
pengamatan terkendali.
Peneliti memberikan informasi tentang upaya pengendalian proses agar menjadi lebih baik lagi.
Informasi tersebut mengenai evaluasi pada pengamatan tidak terkendali. Evaluasi ini dilakukan
dengan eksplorasi dot plot pada tanggal pengamatan yang tidak terkendali. Hasil dari eksplorasi
tersebut menunjukan bahwa pelaksanaan dalam mengendalikan proses pengujian komposisi kimia
lebih dioptimalkan lagi pada waktu pertengahan bulan, sehingga dapat meminimumkan keragaman
tidak alami di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.
Kata kunci : Bagan Kendali Mutu Individu - Moving Range, Dot Plot
PENGENDALIAN PROSES SECARA STATISTIKA PADA
PENGUJIAN KOMPOSISI KIMIA DALAM BAJA
DI PT KRAKATAU STEEL (PERSERO) Tbk, CILEGON
Oleh :
LILI PUSPITA RAHAYU
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Statistika
pada Departemen Statistika
DEPARTEMEN STATISTIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
Judul Skripsi: Pengendalian Proses secara Statistika pada Pengujian Komposisi
Kimia dalam Baja di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon
Nama
: Lili Puspita Rahayu
NIM
: G14070026
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Ir. Erfiani, M.Si
NIP. 19660606 198903 2 003
Idrus Bambang Iryanto, ST
NIK. 6495
Mengetahui,
Ketua Departemen Statistika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Hari Wijayanto, M.Si
NIP. 19650421 199002 1 001
Tanggal Lulus :
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Metro pada tanggal 01 September 1989 sebagai anak pertama dari tiga
bersaudara dari pasangan Suyono, S.Pd dan Emiyati.Penulis telah berhasil menyelesaikan
pendidikannya di Sekolah Dasar Negeri (SDN) 2 Tempuran pada tahun 2001. Jenjang pendidikan
selanjutnya penulis tempuh di Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri (SLTPN) 6 Metro dan
lulus tahun 2004. Pada waktu mengikuti jenjang SLTP, penulis pernah mendapatkan juara II seKodya Metro pada Lomba Bahasa Inggris.Penulis menamatkan pendidikannya di Sekolah
Menengah Atas Negeri (SMAN) 1 Metro pada tahun 2007. Di tahun yang sama penulis diterima
sebagai mahasiswa Departemen Statistika, Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui Undangan
Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama mengikuti perkuliahan, penulis sempat menjadi asisten dosen mata kuliah Metode
Statistika untuk Departemen Fisika. Selain itu, Penulis aktif menjadi pengurusBadan Eksekutif
Mahasiswa sebagai staf Sosial Kesejahteraan Mahasiswa pada periode Kepengurusan 2007 – 2008
dan menjadi pengurus Himpunan Keprofesian Gamma Sigma Beta sebagai sekretarisDepartemen
Analisis Data pada periode Kepengurusan 2010-2011.Pada Tahun 2010, penulis meraih juara III
Lomba Essay Statistika Ria tingkat Nasional dengan judul Essay “Penerapan dan Perkembangan
Statistika Di Bidang Pertanian”.Penulis melaksanakan praktik lapang pada tanggal 07 Maret
sampai 07 Mei 2011 di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.
RINGKASAN
LILI PUSPITA RAHAYU. Pengendalian Proses secara Statistika padaPengujian Komposisi
Kimia dalam Baja di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.Dibim
LILI PUSPITA RAHAYU. Pengendalian Proses secara Statistika padaPengujian Komposisi
Kimia dalam Baja di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.Dibimbing oleh Dr. Ir. ERFIANI,
M.Si dan IDRUS BAMBANG IRYANTO, ST.
PT Krakatau Steel (Persero) Tbk memiliki Dinas Laboratorium Kimia Bahan Baku/ Bahan
Pembantu Divisi Pengendalian Kualitas yang bertugas untuk menguji komposisi kimia dalam baja
dengan menggunakaan alat Spectrolab M-7. Komposisi kimia yang terkandung dalam baja sangat
berpengaruh terhadap kualitas produk yang dihasilkan. Proses pengujian komposisi kimia di
perusahaan saat ini merupakan pengendalian proses dengan melakukan pemenuhan nilai standar
yang telah ditentukan, dan menunjukan terdapat indikasi adanya ketidakstabilan proses. Suatu
proses dianggap stabil adalah proses yang menghasilkan produk dengan keragaman yang hanya
disebabkan oleh keragaman alami, sedangkan untuk keragaman tidak alami harus dihindarkan.
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk melakukan pengendalian proses secara statistika
dengan menerapkan bagan kendali mutu individu dan moving range.
Penerapan dari bagan kendali mutu moving range menunjukan bahwa keragaman yang terjadi
pada proses pengujian komposisi kimia merupakan keragaman tidak alami, sehingga proses
tersebut perlu upaya untuk mengendalikan agar tetap berada dalam keadaan terkendali secara
statistika. Proses pengujian komposisi kimia dalam baja memerlukan perhatian khusus pada unsur
terpenting dalam baja yaitu unsur Karbon (C), Sulfur (S), dan Silikon (Si). Perhatian khusus ini
dikarenakan unsur kimia C, S, dan Si memiliki nilai rendah pada persentase banyaknya
pengamatan terkendali.
Peneliti memberikan informasi tentang upaya pengendalian proses agar menjadi lebih baik lagi.
Informasi tersebut mengenai evaluasi pada pengamatan tidak terkendali. Evaluasi ini dilakukan
dengan eksplorasi dot plot pada tanggal pengamatan yang tidak terkendali. Hasil dari eksplorasi
tersebut menunjukan bahwa pelaksanaan dalam mengendalikan proses pengujian komposisi kimia
lebih dioptimalkan lagi pada waktu pertengahan bulan, sehingga dapat meminimumkan keragaman
tidak alami di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.
Kata kunci : Bagan Kendali Mutu Individu - Moving Range, Dot Plot
PENDAHULUAN
Latar Belakang
PT Krakatau Steel (Persero) Tbk
merupakan perusahaan Badan Usaha Milik
Negara (BUMN) penghasil baja terbesar di
Indonesia yang didirikan pada tanggal 31
Agustus 1970. Perusahaan ini adalah industri
yang mengolah bijih besi dalam bentuk
setengah jadi maupun bahan jadi untuk
dipasarkan ke konsumen. Produk-produk
yang dihasilkan berupa billet baja, baja
kawat, pelat baja panas, pelat baja dingin.
Baja merupakan campuran besi dan karbon,
dimana unsur karbon (C) menjadi dasar
campurannya.
Disamping
itu,
baja
mengandung beberapa unsur paduan, seperti
Krom (Cr), Fosfor (P), Sulfur (S), Mangan
(Mn) dan unsur kimia lainnya yang
jumlahnya dibatasi berdasarkan kegunaan
dan
kepentingan
serta
disesuaikan
berdasarkan standar.
PT Krakatau Steel (Persero) Tbk
memiliki Dinas Laboratorium Kimia Bahan
Baku/ Bahan Pembantu Divisi Pengendalian
Kualitas yang bertugas untuk menguji
komposisi kimia dalam baja dengan
menggunakaan alat Spectrolab M-7.
Komposisi kimia yang terkandung dalam
baja sangat berpengaruh terhadap kualitas
produk yang dihasilkan. Proses pengujian
komposisi kimia di perusahaan saat ini
merupakan pengendalian proses dengan
melakukan pemenuhan nilai standar yang
telah ditentukan, dan menunjukan terdapat
indikasi adanya ketidakstabilan proses.
Suatu proses dianggap stabil adalah proses
yang
menghasilkan
produk
dengan
keragaman yang hanya disebabkan oleh
keragaman
alami,
sedangkan
untuk
keragaman tidak alami harus dihindarkan.
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan
untuk melakukan pengendalian proses secara
statistika dengan menerapkan bagan kendali
mutu individu dan moving range. Hasil yang
diperoleh diharapkan dapat meminimumkan
keragaman tidak alami di PT Krakatau Steel
(Persero) Tbk, Cilegon.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk melakukan
pengendalian proses secara statistika pada
pengujian komposisi kimia dalam baja di PT
Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.
TINJAUAN PUSTAKA
Baja
Baja adalah paduan antara besi dan
karbon dengan kadar karbon yang telah
ditentukan. Baja sering digunakan dalam
bidang otomotif, pembuatan alat-alat pabrik,
dan
bangunan.
Baja
juga
dapat
dikomposisikan dengan unsur-unsur kimia
lain yang menguntungkan sehingga dapat
menghasilkan baja yang sesuai dengan
kebutuhan konsumen (Caing 2004). Baja
dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu:
1. Baja karbon
Baja karbon adalah baja yang
mempunyai paduan antara besi dan
karbon.Unsur karbon mempunyai pengaruh
yang sangat besar karena menentukan mutu
atau kualitas serta jenis dari baja
karbon.Selain itu, unsur karbon juga
menentukan kekuatan dan kekerasan dari
baja karbon. Semakin besar kandungan
karbon dalam baja, maka kekuatan dan
kekerasan dari baja karbon akan semakin
meningkat.
2. Baja paduan
Baja paduan adalah baja yang
mempunyai paduan unsur kimia seperti
Silikon (Si), Mangan (Mn), Nikel (Ni),
Niobium (Nb), Fosfor (P), Sulfur (S),
Tembaga (Cu), Alumunium (Al), Boron (B),
Krom (Cr), Vanadium (V), Nitrogen (N),
Molibdenum (Mo), Kalsium (Ca), Titanium
(Ti).
Kualitas baja sangat bergantung dari
komposisi kimia.Hal tersebut mempengaruhi
baik kekuatan, ketangguhan, daya tahan
korosi. Oleh karena itu, fungsi dari
kandungan baja harus perlu diketahui,
sehingga dapat menghasilkan baja yang
sesuai dengan kebutuhan. Komposisi kimia
dalam baja memiliki fungsi masing-masing
seperti :
a. Unsur C berfungsi untuk menaikkan
kekuatan dan kekerasan dari baja tetapi
keuletannya akan menurun.
b. Unsur Si, Al ditambahkan selama
pembuatan
baja
proses
untuk
menghilangkan oksigen terlarut dari
lelehan.
c. Unsur Ni, Cu ditambahkan untuk
meningkatkan ketahanan korosi dalam
jumlah kecil, sedangkan dalam jumlah
besar terdapat pada unsur Ti.
d. Unsur Cr, V, Mo, berfungsi untuk
meningkatkan
kekuatan
dengan
membentuk fase kedua-karbida.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
PT Krakatau Steel (Persero) Tbk
merupakan perusahaan Badan Usaha Milik
Negara (BUMN) penghasil baja terbesar di
Indonesia yang didirikan pada tanggal 31
Agustus 1970. Perusahaan ini adalah industri
yang mengolah bijih besi dalam bentuk
setengah jadi maupun bahan jadi untuk
dipasarkan ke konsumen. Produk-produk
yang dihasilkan berupa billet baja, baja
kawat, pelat baja panas, pelat baja dingin.
Baja merupakan campuran besi dan karbon,
dimana unsur karbon (C) menjadi dasar
campurannya.
Disamping
itu,
baja
mengandung beberapa unsur paduan, seperti
Krom (Cr), Fosfor (P), Sulfur (S), Mangan
(Mn) dan unsur kimia lainnya yang
jumlahnya dibatasi berdasarkan kegunaan
dan
kepentingan
serta
disesuaikan
berdasarkan standar.
PT Krakatau Steel (Persero) Tbk
memiliki Dinas Laboratorium Kimia Bahan
Baku/ Bahan Pembantu Divisi Pengendalian
Kualitas yang bertugas untuk menguji
komposisi kimia dalam baja dengan
menggunakaan alat Spectrolab M-7.
Komposisi kimia yang terkandung dalam
baja sangat berpengaruh terhadap kualitas
produk yang dihasilkan. Proses pengujian
komposisi kimia di perusahaan saat ini
merupakan pengendalian proses dengan
melakukan pemenuhan nilai standar yang
telah ditentukan, dan menunjukan terdapat
indikasi adanya ketidakstabilan proses.
Suatu proses dianggap stabil adalah proses
yang
menghasilkan
produk
dengan
keragaman yang hanya disebabkan oleh
keragaman
alami,
sedangkan
untuk
keragaman tidak alami harus dihindarkan.
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan
untuk melakukan pengendalian proses secara
statistika dengan menerapkan bagan kendali
mutu individu dan moving range. Hasil yang
diperoleh diharapkan dapat meminimumkan
keragaman tidak alami di PT Krakatau Steel
(Persero) Tbk, Cilegon.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk melakukan
pengendalian proses secara statistika pada
pengujian komposisi kimia dalam baja di PT
Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.
TINJAUAN PUSTAKA
Baja
Baja adalah paduan antara besi dan
karbon dengan kadar karbon yang telah
ditentukan. Baja sering digunakan dalam
bidang otomotif, pembuatan alat-alat pabrik,
dan
bangunan.
Baja
juga
dapat
dikomposisikan dengan unsur-unsur kimia
lain yang menguntungkan sehingga dapat
menghasilkan baja yang sesuai dengan
kebutuhan konsumen (Caing 2004). Baja
dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu:
1. Baja karbon
Baja karbon adalah baja yang
mempunyai paduan antara besi dan
karbon.Unsur karbon mempunyai pengaruh
yang sangat besar karena menentukan mutu
atau kualitas serta jenis dari baja
karbon.Selain itu, unsur karbon juga
menentukan kekuatan dan kekerasan dari
baja karbon. Semakin besar kandungan
karbon dalam baja, maka kekuatan dan
kekerasan dari baja karbon akan semakin
meningkat.
2. Baja paduan
Baja paduan adalah baja yang
mempunyai paduan unsur kimia seperti
Silikon (Si), Mangan (Mn), Nikel (Ni),
Niobium (Nb), Fosfor (P), Sulfur (S),
Tembaga (Cu), Alumunium (Al), Boron (B),
Krom (Cr), Vanadium (V), Nitrogen (N),
Molibdenum (Mo), Kalsium (Ca), Titanium
(Ti).
Kualitas baja sangat bergantung dari
komposisi kimia.Hal tersebut mempengaruhi
baik kekuatan, ketangguhan, daya tahan
korosi. Oleh karena itu, fungsi dari
kandungan baja harus perlu diketahui,
sehingga dapat menghasilkan baja yang
sesuai dengan kebutuhan. Komposisi kimia
dalam baja memiliki fungsi masing-masing
seperti :
a. Unsur C berfungsi untuk menaikkan
kekuatan dan kekerasan dari baja tetapi
keuletannya akan menurun.
b. Unsur Si, Al ditambahkan selama
pembuatan
baja
proses
untuk
menghilangkan oksigen terlarut dari
lelehan.
c. Unsur Ni, Cu ditambahkan untuk
meningkatkan ketahanan korosi dalam
jumlah kecil, sedangkan dalam jumlah
besar terdapat pada unsur Ti.
d. Unsur Cr, V, Mo, berfungsi untuk
meningkatkan
kekuatan
dengan
membentuk fase kedua-karbida.
e. Unsur Ca berfungsi untuk meningkatkan
ketangguhan dalam baja.
f. Unsur S dapat menaikkan kekuatan baja
tanpa
mengakibatkan
penurunan
terhadap keuletan.
g. Unsur P dapat membuat baja menaikkan
fluiditas yang membuat baja mudah dirol
panas.
h. Unsur Nb merupakan unsur pembentuk
karbida kuat.
i. Unsur N menpunyai efek pengerasan dan
penggetasan terhadap baja sehingga
dalam
beberapa
hal
mungkin
menguntungkan dan dalam beberapa hal
mungkin merugikan.
j. Unsur Mn dapat mencegah terjadinya
kegetasan pada suhu tinggi terutama
pada proses pengolahan panas.
Spectrolab M-7
Pengoperasian rutin pada proses
pengujian komposisi kimia dalam baja
dengan menggunakan Spectrolab M-7. Alat
tersebut digunakan untuk menguji contoh
komposisi kimia yang terkandung dalam
baja. Proses pengujian pada Spectrolab M-7
memiliki acuan nilai masing-masing unsur
kimia yang ditunjukan pada Tabel 1. Nilai
tersebut berdasarkan sifat metalurgi yang
harus dipenuhi ketika melakukan proses
pengujian komposisi kimia, sehingga
komposisi
kimia
memenuhi
standar
perusahaan.
Tabel 1 Nilai acuan pada masing-masing
unsur kimia berdasarkan sifat
metalurgi
Unsur
Kisaran
Panjang
Konsentrasi (%)
Gelombang
(nm)
C
0.00100 – 5.00
193.092
Si
0.00100 – 5.30
288.160
Mn
0.00100 – 5.00
293.306
P
0.00050 – 0.140
178.287
S
0.00050 – 0.200
180.731
Cr
0.00100 – 30.00
267.716
Mo
0.00100 – 3.59
281.615
Ni
0.00100 – 30.00
352.454
Al
0.00100 – 1.81
396.153
Cu
0.00100 – 3.00
327.396
Nb
0.00100 – 0.320
319.498
Ti
0.00100 – 0.800
337.280
V
0.00030 – 0.950
311.071
Ca
0.00010 – 0.0500
393.367
B
0.00010 – 0.0140
182.640
N
0.00080 – 0.0500
149.262
Adapun prosedur pengujian serta
standarisasi dari Spectrolab M-7 yaitu
apabila standarisasi alat uji telah selesai,
maka dilakukan pengecekan standar contoh
yang biasa digunakan secara rutin untuk
mendapatkan hasil yang sesuai dengan
batas-batas toleransi. Apabila terdapat data
hasil pengujian unsur-unsur yang keluar dari
nilai batas yang diperbolehkan, maka
dilakukan perubahan intensitas nilai
obtained unsur-unsur tersebut. Standar
contoh tersebut diuji kembali untuk
memastikan hasilnya telah sesuai atau tidak.
Jika semua standar contoh telah selesai
dianalisa dan hasilnya baik, maka hasil
pengujian tersebut dicetak bersamaan
dengan hasil proses standarisasi, dan
disimpan di tempat arsip standarisasi rutin
(Dinas Laboratorium Kimia 2008).
Sumber Keragaman Proses Pada
Produksi
Setiap proses produksi selalu dirancang
dan dipertahankan dengan hati-hati dan baik,
meskipun demikian keragaman alami akan
selalu terjadi dalam
proses tersebut.
Keragaman alami merupakan penyebab
kumulatif terhadap besar kecilnya penyebab
dasar yang tidak dapat dihindarkan. Jika
keragaman alami dalam proses relatif kecil,
maka dapat diketahui tingkatan yang dapat
diterima pada kinerja proses. Pada
pengendalian kualitas secara statistika,
keragaman alami sering disebut sistem yang
stabil dari penyebab kebetulan. Sebuah
proses beroperasi yang hanya dikarenakan
penyebab kebetulan, maka proses tersebut
termasuk keadaaan yang terkendali secara
statistika. Oleh karena itu, penyebab
kebetulan
merupakan bagian tidak
terpisahkan dari proses.
Ada jenis lain dari keragaman yang
sesekali terjadi pada pengamatan yang
keluar dari sebuah proses. Keragaman
tersebut disebut keragaman tidak alami.
Keragaman ini dalam teori pokok
karakteristik kualitas biasanya timbul dari
tiga sumber yaitu penurunan kinerja mesin,
kesalahan operator, dan cacat bahan baku.
Keragaman tidak alami pada umumnya
relatif besar jika dibandingkan dengan
keragaman alami. Keragaman tidak alami
biasanya merupakan tingkatan yang tidak
dapat diterima dalam kinerja proses.
Proses mengacu pada sumber keragaman
yang bukan bagian dari keragaman tidak
alami. Sebuah proses yang beroperasi
dengan adanya keragaman tidak alami akan
disebut keadaan yang tidak terkendali secara
statistika. Sering kali proses produksi akan
beroperasi dalam bagan kendali mutu,
menghasilkan produk yang dapat diterima
untuk jangka waktu yang relatif lama. Proses
ini akan selalu terjadi keragaman tidak
alami, sehingga proporsi pada pengamatan
tidak terkendali akan lebih besar. Tujuan
utama dari pengendalian proses secara
statistika adalah dengan cepat mendeteksi
terjadinya keragaman tidak alami atau
pergeseran
proses,
sehingga
proses
pengidentifikasi dan tindakan korektif dapat
dilakukan sebelum unit yang tidak sesuai
banyak diproduksi.
Bagan kendali mutu secara luas
digunakan untuk tujuan ini. Bagan kendali
mutu juga dapat memberikan informasi yang
berguna dalam meningkatkan proses. Oleh
karena itu, tujuan akhir dari pengendalian
proses secara statistika adalah menghapus
keragaman dalam proses. Tujuan ini tidak
mungkin untuk sepenuhnya menghilangkan
keragaman, tetapi bagan kendali mutu
adalah alat yang efektif dalam mengurangi
keragaman
sebanyak
mungkin (Montgomery 1991).
Bagan Kendali Mutu Individu - Moving
Range
Bagan kendali mutu individu-moving
range (MR) merupakan bagan kendali
dengan menggunakan ukuran contoh n=1
untuk pengendalian proses. Ini terjadi
apabila tingkat produksi apabila terlalu
lamban untuk menggunakan ukuran contoh
n>1, atau apabila dilakukan pengukuranpengukuran berulang yang hanya berbeda
karena kesalahan laboratori atau analisis,
seperti dalam proses kimia. Bagan kendali
mutu ini juga dapat digunakan jika
pengambilan contoh dilakukan sekali per
shift, per hari, atau per bagian (Alsup, Ricky
1993).
Jika bagan kendali mutu individu dan
MR keduanya menunjukkan amatan tidak
terkendali, maka harus dilakukan terlebih
dahulu menghilangkan sebab-sebab terduga
pada bagan kendali mutu MR. Interpretasi
pada bagan kendali mutu Individu tidak
dilakukan, apabila bagan kendali mutu MR
menunjukkan keadaan tidak terkendali
(Montgomery 1991).
Bagan kendali mutu MR merupakan
bagan yang digunakan untuk mengendalikan
ukuran penyebaran. Menurut Farnum (1994)
menyatakan bahwa perhitungan nilai MR
merupakan perhitungan iteratif. Keragaman
proses didefinisikan dengan MRi = |xi - xi-1|,
sehingga dapat menggunakan dua observasi
berurutan.
Batas bagan kendali moving range yaitu :
6
6
Bagan kendali mutu individu merupakan
bagan yang digunakan untuk mengendalikan
ukuran pemusatan.
Batas bagan kendali individu yaitu :
Keterangan :
BPA
: Batas Pengendali Atas
BP
: Batas Pengendali
BPB
: Batas Pengendali Bawah
: Nilai rata-rata
: Nilai rata-rata moving range
Penentuan batas pengendali diperlukan
dengan
pendugaan
untuk
mengasumsikan bahwa karakteristik mutu
menyebar normal. Penduga
dapat
diperoleh dari sebaran rentang relatif
. Jika
merupakan fungsi n yang
diketahui dan MR = Wσ, maka
dan nilai
=
=
,
. Oleh karena itu, konstanta
merupakan nilai harapan rentang relatif
dengan
konstanta
dan
rumus
=
rumus
.
Sensitifitas Pada Bagan Kendali Mutu
Beberapa kriteria dapat diterapkan secara
bersamaan untuk sebuah bagan kendali
untuk menentukan apakah proses berada di
luar kendali. Kriteria yang mendasar adalah
terdapat satu atau lebih titik pengamatan
berada di luar batas kendali mutu. Kriteria
tambahan yang umumnya digunakan untuk
meningkatkan sensitifitas bagan kendali
mutu yaitu proses pergeseran yang relatif
kecil sehingga dapat merespon lebih cepat
terhadap penyebab yang dialihkan. Jika
dilakukan pemeriksaan bagan kendali mutu
dan menyimpulkannya bahwa proses di luar
kendali, maka terdapat satu atau lebih
kriteria
terpenuhi.Beberapa
aturan
sensitifitas yang banyak digunakan dalam
praktik tercantum di bawah ini(Montgomery
1991).
1. Satu atau lebih titik pengamatan di luar
batas kontrol.
2. Sebuah bagan kendali mutu menjalankan
minimal delapan titik pengamatan, titik
pengamatan menjalankan di atas atau di
bawah garis tengah.
3. Dua dari tiga titik pengamatan berturutturut di luar batas peringatan 2 sigma,
tetapi masih dalam batas kendali mutu.
4. Empat atau lima titik pengamatan
berturut-turut di luar batas 1 sigma.
5. Pola tidak acak dalam data.
6. Satu atau lebih titik pengamatan
mendekati batas peringatan.
Salah satu kriteria yang selalu
diperhatikan adalah pengamatan dalam
bagan kendali mutu sering membentuk pola
tidak acak. Pola tidak acak terjadi jika proses
tidak menunjukan keadaan stabil pada bagan
kendali (Banks 1989). Pendeteksian pola
pada bagan kendali mutu seperti :
a. Siklus
Perubahan pengamatan terjadi secara
cepat yang memiliki pola berulang dari
nilai pengamatan tertinggi ke nilai
pengamatan terendah.
b. Perubahan bertahap
Perubahan pengamatan terjadi dari waktu
ke waktu dan proses mencapai keadaan
stabil pada tingkat lain.
c. Campuran
Perubahan
pengamatan
cenderung
mendekati batas pengendali atas dan
bawah, serta adanya fluktuasi mendekati
batas pengendali. Pola campuran juga
merupakan kombinasi dari dua pola yang
berbeda, satu terdapat pada tingkat tinggi
dan lainnya pada tingkat rendah di bagan
yang sama.
d. Stratifikasi
Perubahan pengamatan yang berfluktuasi
secara alami di dalam batas pengendali,
atau titik-titik pengamatan tersebut
mendekati garis tengah.
e. Pergeseran yang dilakukan secara tibatiba
Pergeseran tiba-tiba ditunjukan oleh
perubahan seketika dalam satu arah atau
arah yang lain. Jika terdapat dua sebaran
yang mendasarinya dan menggunakan
plot secara terpisah, maka dua sebaran
tersebut akan menunjukan hasil yang
sangat berbeda.
f. Perubahan sistematik
Perubahan pengamatan yang berfluktuasi
acak namun menunjukan perubahan yang
beraturan.
g. Perubahan Trend
Perubahan yang didefinisikan sebagai
gerakan terus menerus dari pengamatan
menuju batas pengendali atas atau
bawah.
METODOLOGI
Data
Data yang digunakan adalah data
sekunder yang merupakan data Statistical
Process Control (SPC) pada hasil pengujian
contoh komposisi kimia dalam baja yang
dilakukan oleh kelompok analis shift II di
Dinas Laboratorium Kimia PT Krakatau
Steel. Data SPC yang akan dianalisis adalah
data harian dimulai dari bulan Februari 2008
sampai Mei 2011.Data SPC terdiri dari 16
Unsur kimia yangtelah mendapat ISO 17025
yaitu C, Si, Mn, Ni, Nb, P, S, Cu, Al, B, Cr,
V, N, Mo, Ca, Ti.Satuan pada komposisi
kimia dalam baja berupa persentase (%).
Masing-masing unsur kimia memiliki
standar blok dan mengalami perubahan
standar pada rentang waktu pengamatan
selama 37 bulan dari bulan Februari 2008
sampai Februari 2011 yang dapat ditunjukan
padaLampiran 1.
Metode
Penelitian ini dilakukan dengan dua
subbagian pelaksanaan. Bagian pertama
untuk mengidentifikasi keragaman yang
terjadi pada pengendalian proses pengujian
dengan menggunakan data SPC harian dari
bulan Februari 2008 sampai Februari 2011.
Bagian kedua untuk melihat perkembangan
dari keragaman proses selanjutnya dengan
menggunakan data SPC harian Maret 2011
sampai Mei 2011.
Tahapan–tahapan yang dilakukan dalam
penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Melakukan eksplorasi data SPC untuk
mengidentifikasi adanya perbedaan
antara data sebelum dan sesudah
perbaikan, tanggal pengamatan yang
tidak terkendali dari setiap pengamatan
unsur kimia.
2. Menghitung persentase pengamatan
terkendali dari bulan Februari 2008
sampai Februari 2011 pada setiap unsur
kimia yang bertujuan untuk mengetahui
kriteria
terpenuhi.Beberapa
aturan
sensitifitas yang banyak digunakan dalam
praktik tercantum di bawah ini(Montgomery
1991).
1. Satu atau lebih titik pengamatan di luar
batas kontrol.
2. Sebuah bagan kendali mutu menjalankan
minimal delapan titik pengamatan, titik
pengamatan menjalankan di atas atau di
bawah garis tengah.
3. Dua dari tiga titik pengamatan berturutturut di luar batas peringatan 2 sigma,
tetapi masih dalam batas kendali mutu.
4. Empat atau lima titik pengamatan
berturut-turut di luar batas 1 sigma.
5. Pola tidak acak dalam data.
6. Satu atau lebih titik pengamatan
mendekati batas peringatan.
Salah satu kriteria yang selalu
diperhatikan adalah pengamatan dalam
bagan kendali mutu sering membentuk pola
tidak acak. Pola tidak acak terjadi jika proses
tidak menunjukan keadaan stabil pada bagan
kendali (Banks 1989). Pendeteksian pola
pada bagan kendali mutu seperti :
a. Siklus
Perubahan pengamatan terjadi secara
cepat yang memiliki pola berulang dari
nilai pengamatan tertinggi ke nilai
pengamatan terendah.
b. Perubahan bertahap
Perubahan pengamatan terjadi dari waktu
ke waktu dan proses mencapai keadaan
stabil pada tingkat lain.
c. Campuran
Perubahan
pengamatan
cenderung
mendekati batas pengendali atas dan
bawah, serta adanya fluktuasi mendekati
batas pengendali. Pola campuran juga
merupakan kombinasi dari dua pola yang
berbeda, satu terdapat pada tingkat tinggi
dan lainnya pada tingkat rendah di bagan
yang sama.
d. Stratifikasi
Perubahan pengamatan yang berfluktuasi
secara alami di dalam batas pengendali,
atau titik-titik pengamatan tersebut
mendekati garis tengah.
e. Pergeseran yang dilakukan secara tibatiba
Pergeseran tiba-tiba ditunjukan oleh
perubahan seketika dalam satu arah atau
arah yang lain. Jika terdapat dua sebaran
yang mendasarinya dan menggunakan
plot secara terpisah, maka dua sebaran
tersebut akan menunjukan hasil yang
sangat berbeda.
f. Perubahan sistematik
Perubahan pengamatan yang berfluktuasi
acak namun menunjukan perubahan yang
beraturan.
g. Perubahan Trend
Perubahan yang didefinisikan sebagai
gerakan terus menerus dari pengamatan
menuju batas pengendali atas atau
bawah.
METODOLOGI
Data
Data yang digunakan adalah data
sekunder yang merupakan data Statistical
Process Control (SPC) pada hasil pengujian
contoh komposisi kimia dalam baja yang
dilakukan oleh kelompok analis shift II di
Dinas Laboratorium Kimia PT Krakatau
Steel. Data SPC yang akan dianalisis adalah
data harian dimulai dari bulan Februari 2008
sampai Mei 2011.Data SPC terdiri dari 16
Unsur kimia yangtelah mendapat ISO 17025
yaitu C, Si, Mn, Ni, Nb, P, S, Cu, Al, B, Cr,
V, N, Mo, Ca, Ti.Satuan pada komposisi
kimia dalam baja berupa persentase (%).
Masing-masing unsur kimia memiliki
standar blok dan mengalami perubahan
standar pada rentang waktu pengamatan
selama 37 bulan dari bulan Februari 2008
sampai Februari 2011 yang dapat ditunjukan
padaLampiran 1.
Metode
Penelitian ini dilakukan dengan dua
subbagian pelaksanaan. Bagian pertama
untuk mengidentifikasi keragaman yang
terjadi pada pengendalian proses pengujian
dengan menggunakan data SPC harian dari
bulan Februari 2008 sampai Februari 2011.
Bagian kedua untuk melihat perkembangan
dari keragaman proses selanjutnya dengan
menggunakan data SPC harian Maret 2011
sampai Mei 2011.
Tahapan–tahapan yang dilakukan dalam
penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Melakukan eksplorasi data SPC untuk
mengidentifikasi adanya perbedaan
antara data sebelum dan sesudah
perbaikan, tanggal pengamatan yang
tidak terkendali dari setiap pengamatan
unsur kimia.
2. Menghitung persentase pengamatan
terkendali dari bulan Februari 2008
sampai Februari 2011 pada setiap unsur
kimia yang bertujuan untuk mengetahui
3.
4.
5.
6.
unsur kimia yang paling banyak
mengalami keadaan terkendali.
Melakukan eksplorasi pada bagan
kendali mutu Moving Range untuk
mendeteksi
dan
mengidentifikasi
keragaman pada setiap unsur kimia.
Membuat bagan kendali mutu Individu
untuk mengendalikan ukuran pemusatan
pada setiap unsur kimia yang
keragamannya sudah terkendali.
Membandingkan batas pada bagan
kendali mutu Individu dengan batas dari
standar PT Krakatau Steel untuk
menentukan batas spesifikasi dan batas
kendali.
Membuat dot plot untuk mengetahui
tanggal yang mengalami keadaan tidak
terkendali terbanyak pada semua unsur
kimia, sehingga dapat dibuat perbaikan
untuk pengendalian proses yang lebih
baik.
Software
yang
digunakan
untuk
menganalisis data dalam penelitian ini
adalah Minitabversi 16 dan Microsoft Excel
versi 2010.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengendalian proses secara statistika yang
akan dilakukan dalam penelitian ini adalah
menerapkan bagan kendali mutu individu
dan moving range untuk mengidentifikasi
keragaman yang terjadi. Hasil dari
identifikasi keragaman tersebut akan
ditindaklanjuti dengan melakukan eksplorasi
dot plot terhadap tanggal yang tidak
terkendali yang dapat dijadikan sebagai
informasi untuk melakukan pengendalian
proses pengujian komposisi kimia lebih baik
lagi di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk,
Cilegon.
Eksplorasi Data
Data sebelum dan sesudah terjadi
pengulangan prosesakan dieksplorasi dengan
menggunakan invidual value plot. Data
sesudah terjadi pengulangan adalah data
yang sebelumnya tidak memenuhi standar
perusahaan.Hasil dari eksplorasi dari bulan
Februari 2008 sampai Februari 2011
menunjukan bahwa terdapat perbedaan yang
cukup signifikanantara pengamatan sebelum
dan sesudah proses pengujian yaitu pada
unsur kimia B, Mo, S, C, Si, dan N.
Sebelum
Sesudah
Gambar 1 Individual value plot unsur N.
Gambar 1 menunjukan bahwa hasil dari
invidual value plot unsur N mengiterpretasi
bahwa data sebelum dengan data sesudah
pengulangan proses telah mengalami
perubahan bentuk pada sekumpulan data
tersebut. Eksplorasi ini dapat dibuktikan
dengan
nilai
persentase
banyaknya
pengamatan yang terkendali pada masingmasing unsur kimia.
Persentase
banyaknya
pengamatan
terkendali diurutkan dari nilai tertinggi
sampai terendah yang dapat dilihat pada
Tabel 2. Besaran yang digunakan peneliti
untukmenilai persentase yang dianggap baik
pada masing-masing unsur kimia yaitu jika
telah mencapai nilai lebih dari 90 %. Hasil
persentase menginterpretasi bahwa unsur
kimia yang harus diperhatikan dalam
pengendalian proses pengujian komposisi
kimia dalam baja berdasarkan Tabel 2
adalah B, Mo, S, C, Si, N. Oleh karena itu,
unsur N memiliki nilai persentase
pengamatan terkendali terendah yaitu
sebesar 43.020 %.
Unsurterpenting dalam baja yaitu C, S, P,
Mn, Cr, Si. Pada khususnya unsur C, S, Si
harus lebih diperhatikan kembali dan
umumnya untuk unsur kimia lainnya yang
terkandung dalam baja pun diperhatikan
juga. Perhatian khusus ini dikarenakan unsur
kimia C, S, dan Si memiliki nilai rendah
pada persentase banyaknya pengamatan
terkendali.
Unsur– unsur kimia dalam baja memiliki
karakteristik yang berbeda-beda, sehingga
dalam
melakukan
pengujian
contoh
komposisi kimia harus teliti dan berhati-hati
sesuai prosedur. Penyebab dari keadaan
tidak terkendali tersebut akan diidentifikasi
dengan melihat adanya keragaman dalam
proses pengujian yang terjadi pada setiap
unsur kimia pada bagan kendali mutu
Moving Range.
Tabel 2 Persentase banyaknya pengamatan
terkendali pada setiap unsur kimia
No.
Unsur
Persentase Banyaknya
Kimia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
P
Cu
V
Cr
Ni
Ca
Mn
Ti
Al
Nb
B
Mo
S
C
Si
N
Pengamatan Terkendali
(%)
97.507
97.191
97.190
96.527
96.022
94.880
94.780
92.710
91.680
91.530
86.120
84.640
83.680
83.570
79.340
43.020
Bagan Kendali Mutu Moving Range
Bagan kendali mutu MR menunjukan
semua amatan terkendali, namun belum
tentu memiliki keragaman yang baik. Bagan
kendali mutu MR ini akan dianalisis secara
keseluruhan yaitu pada rentang waktu
pengamatan selama 37 bulan yang dilihat
dari 31 perubahan standar blok unsur kimia,
dan dianalisis per bulan dari bulan Februari
2008 sampai Februari 2011. Perubahan
standar blok tersebut disebabkan oleh alat
Spectrolab M-7 yang bersifat kondisional
yaitu alat ini memiliki rentang batas sesuai
dengan kebutuhan produksi dari perusahaan.
Alat ini selalu diperiksa setiap shift dengan
melakukan standarisasi dan mengganti nilai
obtained pada pengamatan yang tidak
memenuhi
batas
perusahaan.
Pengidentifikasian
keragaman
akan
dianalisis pada masing-masing unsur kimia
berdasarkan presentase unsur terkendali dari
nilai tertinggi sampai terendah, yaitu dari
unsur P, Cu, V, Cr, Ni, Ca, Mn, Ti, Al, Nb,
B, Mo, S, C, Si, N.
Keragaman pada komposisi kimia dalam
baja dengan eksplorasi bagan kendali mutu
MR pada Lampiran 3 menginterpretasi
bahwa beberapa unsur kimia yang memiliki
persentase terkendali
rendah di bawah
persentase 90% menunjukan banyak
pengamatan terkendali. Unsur kimia tersebut
seperti unsur B, Mo, S, kecuali C, Si, dan N
yang dapat ditunjukan pada Gambar 2 yaitu
unsur Boron (B).
Gambar 2 Bagan kendali mutu moving
rangeunsur B.
Unsur kimia yang memiliki persentase baik
di atas 90% seperti unsur V, Cr, Ni, Ca, Mn,
Ti, Al, kecuali unsur kimia P, Cu, Ca, Nb
menunjukan bahwa banyak pengamatan
tidak terkendali. Salah satu hasilnya dapat
ditunjukan pada Gambar 3 yaitu unsur Cr.
Gambar 3
Bagan kendali mutu moving
rangeunsur Cr.
Hasil dari bagan kendali mutu moving range
dapat dibuktikan juga dengan tindakan dari
PT Krakatau Steel yang sangat berhati-hati
dan teliti pada saat pengujian unsur kimia
yang memiliki banyak amatan yang tidak
terkendali.
Batas pada bagan kendali mutu MR yang
dianalisis secara keseluruhan lebih sempit
dibandingkan dengan bagan kendali mutu
MR yang dianalisis per bulan. Oleh karena
itu, pada bagan MR yang dianalisis secara
keseluruhan
menunjukan
banyaknya
pengamatan yang tidak terkendali. Keadaan
ini dikarenakan terjadinya pergeseran proses
yang lebih teliti pada setiap amatan.
Bagan kendali mutu MR yang dianalisis
secara per bulan menunjukan bahwa secara
keseluruhan dari bulan Februari 2008
sampai Februari 2011 memiliki penyebaran
data yang cenderung berpola campuran.
Unsur Mo memiliki keragaman yang masih
rendah, begitupula pada unsur kimia lainnya
yang masih berpola campuran, meskipun
secara keseluruhan semua pengamatan pada
setiap bulan terkendali. Pola campuran pada
unsur Mo dapat ditunjukan pada Gambar 4.
Oleh karena itu, masih perlu dilakukan
peningkatan
proses
pada
pengujian
komposisi kimia agar menghasilkan
keragaman yang lebih homogen.
Gambar 4
Tanggal Pengamatan
Bagan kendali mutu moving
rangeunsur Mo.
Keragaman yang sudah diidentifikasi
polanya,
kemudian
akan
dilihat
perkembangan selanjutnya pada bagan
kendali mutu MR dari bulan Maret 2011
sampai Mei 2011. Hasil perkembangan
tersebut menunjukan bahwa pada setiap
unsur kimia juga masih memiliki keragaman
yang masih rendah dan berpola campuran,
baik dianalisis secara keseluruhan dan per
bulan.
Seluruh
unsur
kimia
memiliki
keragaman yang berpola campuran. Hal ini
dapat disebabkan oleh salah satunya terjadi
penurunan kinerja alat, meskipun analis pada
shift II telah melakukan standar operasional
prosedur pada alat Spectrolab M-7 dengan
baik. Penurunan tersebut diakibatkan karena
penerimaan contoh yang dilakukan di
Laboratorium Kimia masih melakukan
pengamatan 100% pada contoh komposisi
kimia. Banyaknya contoh baja yang terima
sebanyak 600 per hari pada keseluruhan
grade baja.
Penyebab kedua adanya keragaman yang
berpola
campuran
yaitu
kontribusi
kemurnian pada karier gas Argon. Gas
Argon digunakan sebagai media untuk
membaca contoh komposisi kimia dalam
baja ketika proses pengujian dengan
Spectrolab M-7. Kemurnian gas Argon
mencapai 99.998 % , sehingga kebersihan
dari gas Argon sangat berpengaruh terhadap
proses pengujian. Gas Argon seharusnya
tidak digunakan pada Spectrolab M-7
melainkan gas Refil, sehingga gas Argon
merupakan pengganti dari gar Refil. Jika
menggunakan gas Refil maka pembacaan
pada contoh komposisi kimia lebih tepat dan
sesuai dengan standar perusahaan.
Oleh karena itu, keragaman yang terjadi
pada pengendalian proses komposisi kimia
dalam baja merupakan keragaman tidak
alami. Pengendalian proses secara statistika
selanjutnya
adalah
meminimumkan
keragaman tidak alami yang terjadi dengan
melakukan eksplorasi pada tanggal yang
mengalami keadaan tidak terkendali.
Evaluasi Pada Pengamatan Tidak
Terkendali
Persentase unsur terkendali yang
ditunjukan pada Tabel 2 menginterpretasi
bahwa terdapat banyak keadaan yang tidak
terkendali. Keadaan tersebut didasari oleh
Eugene L. Grant (1996) yang menyatakan
bahwa terdapat hubungan pengamatan tidak
terkendali
dengan
batas
spesifikasi.
Pernyataan tersebut dikarenakan terdapat
penduga rata –rata dan standar deviasi yang
belum dicapai dalam proses. Oleh karena itu,
penelitian
ini
bertujuan
untuk
mengidentifikasi tanggal ketika pengamatan
tersebut
tidak
terkendali
dengan
menggunakan dot plot.
Eksplorasi ini akan dilakukan pada data
keseluruhan dan data per bulan pada masingmasing unsur kimia. Eksplorasi keseluruhan
yaitu untuk melihat tanggal yang sering
terjadi keadaan tidak terkendali dalam
rentang waktu pengamatan selama 37 bulan
yaitu dari bulan Februari 2010 sampai
Februari 2011. Hasil dari dot plot tersebut
dapat ditunjukan pada Gambar 5.
Tanggal pengamatan
Gambar 5 Dot plot pada tanggal yang tidak
terkendali secara keseluruhan.
Gambar 5 menginterpretasi bahwa
pengamatan yang tidak terkendali menyebar
secara keseluruhan sama banyaknya yaitu
pada tanggal 1 sampai 31 dalam rentang
waktu pengamatan selama 37 bulan. Tanggal
pengamatan yang tidak terkendali dapat
diketahui juga bahwa selama 37 bulan
pengamatan tersebut tidak memenuhi batas
spesifikasi atas atau bawah sesuai standar
perusahaan. Eksplorasi pada dot plot batas
yang tidak terkendali pada Gambar 5
menginterpretasi bahwa
batas tidak
terkendali dengan kategori A yaitu
pengamatan
tidak
memenuhi
batas
spesifikasi atas, sedangkan kategori B yaitu
pengamatan
tidak
memenuhi
batas
spesifikasi bawah sesuai standar perusahaan.
Gambar 6 menunjukan bahwa banyak
pengamatan tidak terkendali yang tidak
memenuhi batas spesifikasi bawah.
Tanggal pengamatan
Gambar 6 Dot plot batas spesifikasi pada
tanggal tidak terkendali secara
keseluruhan.
Eksplorasi
yang
akan
dilakukan
selanjutnya yaitu secara sebagian dengan
mengambil tiga tanggal yang paling banyak
mengalami keadaan yang tidak terkendali
dari masing-masing unsur kimia. Tanggal
pengamatan yang tidak terkendali pada
masing-masing unsur kimia digabungkan
dan dieksplorasi dengan menggunakan dot
plot yang dapat ditunjukan pada Gambar 7.
Tanggal pengamatan
Gambar 7 Dot plot pada tanggal yang tidak
terkendali secara per bulan.
Eksplorasi pada Gambar 7 menunjukan
bahwa banyaknya tanggal yang memiliki
keadaan tidak terkendali terjadi pada selang
tanggal 12 sampai 21, dan tanggal terbanyak
yang mengalami keadaan tidak terkendali
yaitu tanggal 17. Gambar 8 juga
menginterpretasi bahwa banyak pengamatan
tidak terkendali ketika tidak memenuhi batas
spesifikasi bawah sesuai standar perusahaan.
Banyakanya pengamatan yang tidak
terkendali pada batas spesifikasi bawah
bersifat kondisional, sehingga upaya untuk
mengendalikannya sama seperti batas
spesifikasi atas.
Tanggal pengamatan
Gambar 8 Dot plot batas spesifikasi pada
tanggal yang tidak terkendali
secara per bulan.
PT
Krakatau
Steel
sudah
menindaklanjuti keadaan tidak terkendali ini
dengan merubah nilai obtained yang telah
ditentukan oleh perusahaan. Nilai obtained
adalah nilai yang harus dipenuhi pada saat
pengujian komposisi kimia agar dapat
memenuhi batas spesifikasi perusahaan.
Oleh karena itu, tanggal yang memiliki
pengamatan tidak terkendali terbanyak
sesuai dengan tanggal yang tertera di data
keterangan SPC pada ganti nilai obtained.
Keterangan nilai obtained pada tanggal 17
selalu mengalami perubahan setiap bulan.
Oleh karena itu, untuk pengendalian proses
jangka panjang, PT Krakatau Steel (Persero)
Tbk lebih dioptimalkan lagi saat melakukan
pengujian komposisi kimia dalam baja pada
waktu pertengahan bulan.
Bagan Kendali Mutu Individu
Penggunaan dari bagan kendali mutu
individu ini dapat menduga kestabilan
proses yang terjadi. Proses akan stabil jika
amatan pada bagan kendali mutu individu
mendekati atau sama dengan batas
pengendali. Bagan ini dapat diinterpretasi,
jika semua amatan pada bagan MR
terkendali.
Bagan kendali mutu Moving Range yang
dianalisis secara per bulan menunjukan
bahwa setiap unsur kimia masih memiliki
keragaman yang rendah, meskipun banyak
pengamatan setiap bulannya terkendali. Oleh
karena itu, 16 unsur kimia tersebut dapat
mengendalikan ukuran pemusatan yaitu
dengan bagan kendali mutu Individu.
Jika dilakukan perbandingan batas
perusahaan dengan batas bagan kendali
mutu Individu yang dihasilkan, maka secara
keseluruhan batas bagan kendali mutu
individu lebih lebar dibandingkan dengan
batas standar perusahaan. Pernyataan
tersebut dapat ditunjukan pada Gambar 9
dan Gambar 10.
proses pengujian komposisi kimia dalam
baja di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk
selalu memperhatikan batas spesifikasi yang
telah ditentukan.
KESIMPULAN DAN SARAN
Tanggal Pengamatan
Gambar 9 Bagan Spesifikasi mutu unsur P.
Gambar
10
Tanggal Pengamatan
Bagan kendali
individuunsur P.
mutu
Gambar 9 menunjukan bahwa terdapat dua
pengamatan yang tidak terkendali pada
bagan spesifikasi mutu unsur P, sedangkan
Gambar 10 menunjukan bahwa terdapat satu
pengamatan yang tidak terkendali pada
unsur P. Oleh karena itu, batas pada bagan
kendali mutu Individu merupakan batas
kendali, sedangkan batas pada standar yang
telah ditentukan oleh perusahaan merupakan
batas spesifikasi.
Proses pengujian komposisi kimia
menunjukan bahwa pengendalian proses
tersebut berada dalam batas kendali statistik,
sehingga dilakukan pengurangan keragaman
proses untuk jangka panjang. Proses yang
berada dalam batas kendali statistika juga
dapat memenuhi spesifikasi produk,
sehingga dapat dikatakan pengendalian
proses pengujian komposisi kimia di
perusahaan masih berjalan dengan baik dan
dapat menghasilkan produk baja yang
memiliki tingkat kehomogenan yang lebih
baik lagi.
Teori dari Eugene L. Grant (1985)
menyatakan
bahwa
perencanaan
pertimbangan dalam menetapkan batas-batas
spesifikasi dapat diklasifikasikan menjadi
tiga bagian. Bagian pertama terkait dengan
pelayanan kebutuhan atau bagian yang
sesuai dengan batas spesifikasi yang telah
ditentukan. Bagian kedua berhubungan
dengan kemampuan proses
produksi
terhadap setiap batas spesifikasi yang
diberikan. Bagian ketiga terkait dengan
sarana yang akan digunakan untuk
menentukan spesifikasi sebenarnya yang
dapat dipenuhi oleh produk. Oleh karena itu,
Kesimpulan
Hasil dari penelitian ini menyimpulkan
bahwa keragaman yang terjadi di PT
Krakatau Steel (Persero) Tbk pada
pengendalian proses komposisi kimia
merupakan keragaman tidak alami, sehingga
proses tersebut perlu upaya untuk
mengendalikan agar tetap berada dalam
keadaan terkendali secara statistika. Proses
pengujian komposisi kimia dalam baja
memerlukan perhatian khusus pada unsur
terpenting dalam baja yaitu unsur Karbon
(C), Sulfur (S), dan Silikon (Si). Oleh karena
itu, peneliti memberikan informasi agar
pelaksanaan kinerja pengujian komposisi
kimia lebih dioptimalkan lagi pada waktu
pertengahan
bulan,
sehingga
dapat
meminimumkan keragaman tidak alami.
Saran
Berdasakan paparan metodologi dan
pembahasan penelitian ini, terdapat beberapa
saran anatara lain :
1. Perlu dilakukan rekondisi alat Spectrolab
M-7 yang belum pernah diperiksa selama
13 tahun.
2. Perlu ditambahkan komponen alat pada
gas Argon dengan alat purifier yang
dipasangakan sebelum menuju ke
Spectrolab M-7.
3. Sebaiknya dilakukan kajian lanjutan
untuk menentukan ukuran contoh setiap
grade baja dan bobot kontribusi setiap
unsur kimia pada proses pengujian di
Laboratorium Kimia PT Krakatau Steel
(Persero) Tbk, agar efektif dan efisien
dari segi biaya maupun kinerja alat
Spectrolab M-7.
DAFTAR PUSTAKA
Banks J. 1989. Principles Of Quality
Control. Washington: John Wiley &
Sons, Inc.
Caing.
2004.
Laporan
proses
pembuatanbaja
(IlmudanTekhnologilogamdan
Alloy).
proses pengujian komposisi kimia dalam
baja di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk
selalu memperhatikan batas spesifikasi yang
telah ditentukan.
KESIMPULAN DAN SARAN
Tanggal Pengamatan
Gambar 9 Bagan Spesifikasi mutu unsur P.
Gambar
10
Tanggal Pengamatan
Bagan kendali
individuunsur P.
mutu
Gambar 9 menunjukan bahwa terdapat dua
pengamatan yang tidak terkendali pada
bagan spesifikasi mutu unsur P, sedangkan
Gambar 10 menunjukan bahwa terdapat satu
pengamatan yang tidak terkendali pada
unsur P. Oleh karena itu, batas pada bagan
kendali mutu Individu merupakan batas
kendali, sedangkan batas pada standar yang
telah ditentukan oleh perusahaan merupakan
batas spesifikasi.
Proses pengujian komposisi kimia
menunjukan bahwa pengendalian proses
tersebut berada dalam batas kendali statistik,
sehingga dilakukan pengurangan keragaman
proses untuk jangka panjang. Proses yang
berada dalam batas kendali statistika juga
dapat memenuhi spesifikasi produk,
sehingga dapat dikatakan pengendalian
proses pengujian komposisi kimia di
perusahaan masih berjalan dengan baik dan
dapat menghasilkan produk baja yang
memiliki tingkat kehomogenan yang lebih
baik lagi.
Teori dari Eugene L. Grant (1985)
menyatakan
bahwa
perencanaan
pertimbangan dalam menetapkan batas-batas
spesifikasi dapat diklasifikasikan menjadi
tiga bagian. Bagian pertama terkait dengan
pelayanan kebutuhan atau bagian yang
sesuai dengan batas spesifikasi yang telah
ditentukan. Bagian kedua berhubungan
dengan kemampuan proses
produksi
terhadap setiap batas spesifikasi yang
diberikan. Bagian ketiga terkait dengan
sarana yang akan digunakan untuk
menentukan spesifikasi sebenarnya yang
dapat dipenuhi oleh produk. Oleh karena itu,
Kesimpulan
Hasil dari penelitian ini menyimpulkan
bahwa keragaman yang terjadi di PT
Krakatau Steel (Persero) Tbk pada
pengendalian proses komposisi kimia
merupakan keragaman tidak alami, sehingga
proses tersebut perlu upaya untuk
mengendalikan agar tetap berada dalam
keadaan terkendali secara statistika. Proses
pengujian komposisi kimia dalam baja
memerlukan perhatian khusus pada unsur
terpenting dalam baja yaitu unsur Karbon
(C), Sulfur (S), dan Silikon (Si). Oleh karena
itu, peneliti memberikan informasi agar
pelaksanaan kinerja pengujian komposisi
kimia lebih dioptimalkan lagi pada waktu
pertengahan
bulan,
sehingga
dapat
meminimumkan keragaman tidak alami.
Saran
Berdasakan paparan metodologi dan
pembahasan penelitian ini, terdapat beberapa
saran anatara lain :
1. Perlu dilakukan rekondisi alat Spectrolab
M-7 yang belum pernah diperiksa selama
13 tahun.
2. Perlu ditambahkan komponen alat pada
gas Argon dengan alat purifier yang
dipasangakan sebelum menuju ke
Spectrolab M-7.
3. Sebaiknya dilakukan kajian lanjutan
untuk menentukan ukuran contoh setiap
grade baja dan bobot kontribusi setiap
unsur kimia pada proses pengujian di
Laboratorium Kimia PT Krakatau Steel
(Persero) Tbk, agar efektif dan efisien
dari segi biaya maupun kinerja alat
Spectrolab M-7.
DAFTAR PUSTAKA
Banks J. 1989. Principles Of Quality
Control. Washington: John Wiley &
Sons, Inc.
Caing.
2004.
Laporan
proses
pembuatanbaja
(IlmudanTekhnologilogamdan
Alloy).
PENGE
ENDALIA
AN PROSE
ES SECAR
RA STAT
TISTIKA PADA
P
PE
ENGUJIAN
N KOMPO
OSISI KIM
MIA DAL
LAM BAJA
A
DI PT
T KRAKATAU STE
EEL (PER
RSERO) Tb
bk, CILEG
GON
LILI PU
USPITA RA
AHAYU
DEPARTE
EMEN STATISTIKA
FAKUL
LTAS MAT
TEMATIKA
A DAN ILM
MU PENGET
TAHUAN ALAM
A
IN
NSTITUT PERTANIA
P
AN BOGOR
R
2011
Jakarta : Program S3 Ilmu Material,
Universitas Indonesia.
Dinas Laboratorium Kimia. 1998. Manual
Book Spectrolab M-7. Cilegon : PT
Krakatau Steel (Persero) Tbk.
Farnum NR. 1994. Modern Statistical
Quality Control and Improvement.
California: Duxbury Press.
Fred A, Watson RM. 1993. Practical
Statistical Process Control. New York :
Van Nostrand Reinhold.
Grant EL, Leavenworth RS. 1985. Statistical
Quality Control Fifth Edition. Singapura
: McGraw-Hill Book Company.
Grant EL, Leavenworth RS. 1996. Statistical
Quality Control Seventh Edition.United
States of America : McGraw-Hill Book
Company.
Montgomery DC. 1991. Introduction to
Statistical Quality Control Second
Edition. Washington: John Wiley &
Sons, Inc.
PENGE
ENDALIA
AN PROSE
ES SECAR
RA STAT
TISTIKA PADA
P
PE
ENGUJIAN
N KOMPO
OSISI KIM
MIA DAL
LAM BAJA
A
DI PT
T KRAKATAU STE
EEL (PER
RSERO) Tb
bk, CILEG
GON
LILI PU
USPITA RA
AHAYU
DEPARTE
EMEN STATISTIKA
FAKUL
LTAS MAT
TEMATIKA
A DAN ILM
MU PENGET
TAHUAN ALAM
A
IN
NSTITUT PERTANIA
P
AN BOGOR
R
2011
RINGKASAN
LILI PUSPITA RAHAYU. Pengendalian Proses secara Statistika padaPengujian Komposisi
Kimia dalam Baja di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.Dibimbing oleh Dr. Ir. ERFIANI,
M.Si dan IDRUS BAMBANG IRYANTO, ST.
PT Krakatau Steel (Persero) Tbk memiliki Dinas Laboratorium Kimia Bahan Baku/ Bahan
Pembantu Divisi Pengendalian Kualitas yang bertugas untuk menguji komposisi kimia dalam baja
dengan menggunakaan alat Spectrolab M-7. Komposisi kimia yang terkandung dalam baja sangat
berpengaruh terhadap kualitas produk yang dihasilkan. Proses pengujian komposisi kimia di
perusahaan saat ini merupakan pengendalian proses dengan melakukan pemenuhan nilai standar
yang telah ditentukan, dan menunjukan terdapat indikasi adanya ketidakstabilan proses. Suatu
proses dianggap stabil adalah proses yang menghasilkan produk dengan keragaman yang hanya
disebabkan oleh keragaman alami, sedangkan untuk keragaman tidak alami harus dihindarkan.
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk melakukan pengendalian proses secara statistika
dengan menerapkan bagan kendali mutu individu dan moving range.
Penerapan dari bagan kendali mutu moving range menunjukan bahwa keragaman yang terjadi
pada proses pengujian komposisi kimia merupakan keragaman tidak alami, sehingga proses
tersebut perlu upaya untuk mengendalikan agar tetap berada dalam keadaan terkendali secara
statistika. Proses pengujian komposisi kimia dalam baja memerlukan perhatian khusus pada unsur
terpenting dalam baja yaitu unsur Karbon (C), Sulfur (S), dan Silikon (Si). Perhatian khusus ini
dikarenakan unsur kimia C, S, dan Si memiliki nilai rendah pada persentase banyaknya
pengamatan terkendali.
Peneliti memberikan informasi tentang upaya pengendalian proses agar menjadi lebih baik lagi.
Informasi tersebut mengenai evaluasi pada pengamatan tidak terkendali. Evaluasi ini dilakukan
dengan eksplorasi dot plot pada tanggal pengamatan yang tidak terkendali. Hasil dari eksplorasi
tersebut menunjukan bahwa pelaksanaan dalam mengendalikan proses pengujian komposisi kimia
lebih dioptimalkan lagi pada waktu pertengahan bulan, sehingga dapat meminimumkan keragaman
tidak alami di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.
Kata kunci : Bagan Kendali Mutu Individu - Moving Range, Dot Plot
PENGENDALIAN PROSES SECARA STATISTIKA PADA
PENGUJIAN KOMPOSISI KIMIA DALAM BAJA
DI PT KRAKATAU STEEL (PERSERO) Tbk, CILEGON
Oleh :
LILI PUSPITA RAHAYU
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Statistika
pada Departemen Statistika
DEPARTEMEN STATISTIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
Judul Skripsi: Pengendalian Proses secara Statistika pada Pengujian Komposisi
Kimia dalam Baja di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon
Nama
: Lili Puspita Rahayu
NIM
: G14070026
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Ir. Erfiani, M.Si
NIP. 19660606 198903 2 003
Idrus Bambang Iryanto, ST
NIK. 6495
Mengetahui,
Ketua Departemen Statistika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Hari Wijayanto, M.Si
NIP. 19650421 199002 1 001
Tanggal Lulus :
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Metro pada tanggal 01 September 1989 sebagai anak pertama dari tiga
bersaudara dari pasangan Suyono, S.Pd dan Emiyati.Penulis telah berhasil menyelesaikan
pendidikannya di Sekolah Dasar Negeri (SDN) 2 Tempuran pada tahun 2001. Jenjang pendidikan
selanjutnya penulis tempuh di Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri (SLTPN) 6 Metro dan
lulus tahun 2004. Pada waktu mengikuti jenjang SLTP, penulis pernah mendapatkan juara II seKodya Metro pada Lomba Bahasa Inggris.Penulis menamatkan pendidikannya di Sekolah
Menengah Atas Negeri (SMAN) 1 Metro pada tahun 2007. Di tahun yang sama penulis diterima
sebagai mahasiswa Departemen Statistika, Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui Undangan
Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama mengikuti perkuliahan, penulis sempat menjadi asisten dosen mata kuliah Metode
Statistika untuk Departemen Fisika. Selain itu, Penulis aktif menjadi pengurusBadan Eksekutif
Mahasiswa sebagai staf Sosial Kesejahteraan Mahasiswa pada periode Kepengurusan 2007 – 2008
dan menjadi pengurus Himpunan Keprofesian Gamma Sigma Beta sebagai sekretarisDepartemen
Analisis Data pada periode Kepengurusan 2010-2011.Pada Tahun 2010, penulis meraih juara III
Lomba Essay Statistika Ria tingkat Nasional dengan judul Essay “Penerapan dan Perkembangan
Statistika Di Bidang Pertanian”.Penulis melaksanakan praktik lapang pada tanggal 07 Maret
sampai 07 Mei 2011 di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.
RINGKASAN
LILI PUSPITA RAHAYU. Pengendalian Proses secara Statistika padaPengujian Komposisi
Kimia dalam Baja di PT Krakatau Steel (Persero) Tbk, Cilegon.Dibim