FAILURE MODE AND EFFECT ANALYSIS (FMEA) DI

PERBAIKAN MUTU DENGAN METODE TAGUCHI DAN
FAILURE MODE AND EFFECT ANALYSIS (FMEA) DI
PT.CHAROEN POKPHAND INDONESIA FOOD, MEDAN

TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Industri

Oleh
HARISMA C. SIALLAGAN
NIM : 100403109

DEPART EMEN TEKNIK INDUSTRI
F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
2016

Universitas Sumatera Utara

V-2

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan yang Maha Esa, karena atas berkat dan
karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini.
Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
sarjana teknik di Departemen Teknik Industri, khususnya program studi Reguler
Strata Satu, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Judul untuk tugas
sarjana ini adalah “Perbaikan Mutu Dengan Metode Taguchi dan Failure
Mode and Effect Analysis (FMEA) di PT. Charoen Pokphand Indonesia Food
Division, Medan ”.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan tugas
sarjana ini. Penulis juga mengharapkan saran dan masukan yang bersifat
membangun demi kesempurnaan laporan tugas sarjana ini. Laporan tugas sarjana
ini diharapkan dapat bermanfaat bagi penulis, jurusan teknik industri,
perpustakaan Universitas Sumatera Utara, dan pembaca lainnya.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PENULIS

MEDAN, APRIL 2016

Universitas Sumatera Utara

V-3

UCAPAN TERIMA KASIH

Dalam melaksanakan penelitian tugas sarjana sampai dengan selesainya
laporan ini, banyak pihak yang telah membantu, karena itu penulis menyampaikan
terima kasih kepada:
1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku Ketua Departemen Teknik Industri,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT selaku Koordinator Tugas Sarjana yang telah
meluangkan waktunya untuk memberikan arahan-arahan yang mendukung
penyelesaian laporan Tugas Sarjana ini.

3. Bapak Prof. Dr. Ir. Humala L. Napitupulu, DEA selaku Dosen Pembimbing I
dan Ibu Khalida Syahputri, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II penulis yang
bersedia meluangkan waktunya untuk membimbing, memberikan arahan,
motivasi, serta kepercayaan kepada penulis untuk mengerjakan laporan tugas
sarjana ini.
4. Seluruh Dosen di Departemen Teknik Industri USU atas segala ilmu dan
bimbingan yang diberikan kepada penulis selama perkuliahan, serta seluruh
Staff Administrasi yang ada di Departemen Teknik Industri USU.
5. Bapak Marulitua Silalahi dan Ibu Mahyuni selaku Pembimbing Lapangan
penulis dan seluruh jajaran Staff di lingkungan PT. Charoen Pokphand
Indonesia Medan yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing dan
membantu penulis dalam melaksanakan penelitian tugas sarjana.

Universitas Sumatera Utara

V-4

UCAPAN TERIMA KASIH (LANJUTAN)

6. Teristimewa kedua orang tua Bapak A. Siallagan dan Ibu T. Sitorus atas doa,

nasihat, bimbingan dan dukungan moril dan materil, yang menjadi sumber
inspirasi dan motivasi penulis untuk tetap semangat dalam perkuliahan dan
penulisan laporan tugas sarjana ini.
7. Rekan-rekan diskusi yang turut membantu dan mendukung penyelesaian tugas
sarjana ini, Donny Rudi, Winna Hasanah, Agnes Christine, dan Rizky
Pasaribu.
8. Rekan-rekan seperjuangan di PT. Charoen Pokphand Indonesia Medan,
Tanesia Sinaga, Yoko Andreas, Willy Ramos, dan Donny Ketaren serta
teman-teman Departemen Teknik Industri Fakultas Teknik USU khususnya
stambuk 2010 yang telah memberikan semangat serta dorongan untuk
menyelesaikan laporan ini, dan semua pihak yang telah banyak membantu.

Universitas Sumatera Utara

V-5

ABSTRAK
PT. Charoen Pokphand Indonesia merupakan perusahaan yang bergerak di
bidang industri pembuatan sosis dan naget. Produk sosis yang dihasilkan
mengalami kecacatan keriput dan reject cooking melebihi batas toleransi

kecacatan (2,5%)
yang diterapkan perusahaan. Kecacatan tersebut dapat
menimbulkan kerugian bagi perusahaan akibat biaya yang bertambah untuk
mengolah kembali produk cacat sehingga perlu dilakukan peningkatan kualitas
produknya. Pentingnya kualitas merupakan salah satu alasan untuk melakukan
penelitian terhadap kualitas produk. Penelitian terhadap kualitas produk dilakukan
dengan metode Taguchi dan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA). Metode
taguchi menghasilkan kombinasi level faktor optimum yang berpengaruh
signifikan terhadap mutu sosis, yaitu suhu pemasakan 85oC, suhu drying II 60oC,
dan siklus penyemprotan 2 detik. Metode FMEA menghasilkan faktor dengan
penyebab kegagalan terbesar, yaitu pada suhu pemasakan yang berubah-ubah
dengan nilai RPN (Risk Priority Number) sebesar 168. Dengan demikian perlu
dilakukan perbaikan pada prosedur operasional mesin smokehouse dengan
meningkatkan frekuensi pengecekan display mesin smokehouse
selama
pemasakan agar nilai suhu tidak berubah-ubah.
Kata kunci : Mutu, Metode Taguchi, Failure Mode and Effect Analysis

Universitas Sumatera Utara

V-6

DAFTAR ISI

BAB

HALAMAN
LEMBAR JUDUL ....................................................................

i

LEMBAR PENGESAHAN ......................................................

ii

KATA PENGANTAR ..............................................................

iii

UCAPAN TERIMA KASIH ....................................................

iv

ABSTRAK .................................................................................

v

DAFTAR ISI .............................................................................

vi

DAFTAR TABEL .....................................................................

xii

DAFTAR GAMBAR ................................................................

xv

DAFTAR LAMPIRAN.............................................................

xvii

PENDAHULUAN .....................................................................

I-1

1.1. Latar Belakang ..................................................................

I-1

1.2. Perumusan Masalah...........................................................

I-4

1.3. Tujuan dan Manfaat ..........................................................

I-5

1.4. Batasan dan Asumsi Penelitian .........................................

I-6

1.5. Sistematika Penulisan Laporan .........................................

I-7

II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN .................................

II-1

2.1. Sejarah Perusahaaan ..........................................................

II-1

2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha ..........................................

II-3

I

Universitas Sumatera Utara

V-7

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
2.3. Organisasi dan Manajemen ...............................................

II-3

2.3.1. Struktur Organisasi Perusahaan ............................

II-3

2.3.2. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab ......................

II-6

2.4. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja.................................

II-14

2.5. Sistem Pengupahan dan Fasilitas ......................................

II-15

2.6. Bahan yang Digunakan .....................................................

II-18

2.6.1. Bahan Baku ...........................................................

II-18

2.6.2. Bahan Tambahan ...................................................

II-18

2.6.3. Bahan Penolong .....................................................

II-19

2.7. Uraian Proses.....................................................................

II-19

2.8. Mesin dan Peralatan ............ .............................................

II-22

2.8.1. Mesin Produksi ......................................................

II-22

2.8.2. Peralatan (Equipment) ...........................................

II-24

2.9. Utilitas ...............................................................................

II-25

III TINJAUAN PUSTAKA ..........................................................

III-1

3.1.

Mutu .................................................................................

III-1

3.2. Rekayasa Mutu .................................................................

III-2

3.2.1. Rekayasa Kualitas Secara Off-Line (Quality
Engineering) ..........................................................

III-5

Universitas Sumatera Utara

V-8

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
3.2.2. Rekayasa Kualitas Secara On-line ........................

III-6

3.3.

Peningkatan Kualitas ........................................................

III-8

3.4.

Desain Eksperimen ....... ...................................................

III-9

3.4.1. Tujuan Desain Eksperimen ...................................

III-10

3.4.2. Prinsip Dasar Eksperimen .....................................

III-10

3.4.2.1. Replikasi .................................................

III-11

3.4.2.2. Pengacakan .............................................

III-13

3.4.2.3. Kontrol Lokal .........................................

III-13

3.5. Metode Taguchi.................................................................

III-13

3.5.1. Tahap Perencanaan Eksperimen ...........................

III-15

3.5.1.1. Diagram Sebab-Akibat ............................

III-18

3.5.1.2. Matriks Ortogonal ...................................

III-20

3.5.2. Tahap Pelaksanaan Eksperimen ...........................

III-25

3.5.3. Tahap Analisa .......................................................

III-27

3.5.4. Intrepretasi Hasil Eksperimen ..............................

III-31

3.6. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) .....................

III-34

Universitas Sumatera Utara

V-9

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB
IV

V

HALAMAN
METODOLOGI PENELITIAN ..............................................

IV-1

4.1.

Tempat dan Waktu Penelitian...........................................

IV-1

4.2. Jenis Penelitian .................................................................

IV-1

4.3.

Objek Penelitian ...............................................................

IV-2

4.4. Variabel Penelitian ............................................................

IV-2

4.5.

Kerangka Konseptual Penelitian ......................................

IV-3

4.6. Metode Pengumpulan Data ...............................................

IV-3

4.7. Metode Pengolahan Data ..................................................

IV-4

4.7.1. Metode Taguchi ....................................................

IV-4

4.7.2. Metode Failure Mode And Effect Analysis (FMEA)

IV-7

4.8. Analisis Pemecahan Masalah ............................................

IV-8

4.9. Kesimpulan dan Saran .......................................................

IV-8

4.10. Block Diagram Penelitian .................................................

IV-8

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA .................

V-1

5.1. Pengumpulan Data ............................................................

V-1

5.1.1. Data Produksi ........................................................

V-1

5.1.2. Penentuan Populasi dan Jumlah Sampel ...............

V-2

5.1.3. Data Cacat Produk Sosis ......................................

V-3

Universitas Sumatera Utara

V-10

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
5.2. Metode Taguchi ................................................................

V-4

5.2.1. Penentuan Variabel Tak Bebas .............................

V-4

5.2.2. Identifikasi Faktor-faktor (Variabel Bebas) ..........

V-4

5.2.3. Penentuan Jumlah Level .......................................

V-8

5.2.4. Perhitungan Derajad Kebebasan ..........................

V-8

5.2.5. Pemilihan Matriks Ortogonal ...............................

V-9

5.2.6. Penempatan Kolom untuk Faktor dan Interaksi ke
Dalam Matriks Ortogonal .....................................

V-10

5.2.7. Persiapan dan Pelaksanaan Eksperimen Taguchi ..

V-11

5.2.8. Perhitungan Efek Faktor dari Rata-rata ................

V-12

5.2.9. Perhitungan Efek Faktor dari Rasio S/N ..............

V-13

5.2.10. Analisis Varians ...................................................

V-15

5.2.11. Pooling Faktor-faktor yang Tidak Signifikan .......

V-20

5.2.12. Perhitungan Interval Kepercayaan .......................

V-24

5.2.13. Eksperimen Konfirmasi ........................................

V-25

Metode Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) ........

V-27

HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................

VI-1

6.1. Hasil dan Pembahasan Cause and Effect Diagram ...........

VI-1

6.2. Perencanaan dan Pelaksanaan Metode Taguchi ..............

VI-2

5.3.

VI

Universitas Sumatera Utara

V-11

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
6.3. Perhitungan Pengaruh Nilai Level dan Faktor ..................

VI-3

6.4. Perhitungan Analisis Varians ..........................................

VI-3

6.5. Perhitungan Eksperimen Konfirmasi ...............................

VI-4

6.6. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) ....................

VI-4

VI KESIMPULAN DAN SARAN .................................................

VII-1

7.1. Kesimpulan........................................................................

VII-1

7.2. Saran ...............................................................................

VII-2

DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

V-12

DAFTAR TABEL

TABEL
1.1.

HALAMAN
Data Kecacatan Sosis pada Bulan Oktober 2014 – Maret
2015 ..................................................................................

I-2

2.1.

Sistem Pembagian Jam Kerja Bagian Administrasi ..........

II-14

2.2.

Sistem Pembagian Jam Kerja Bagian Produksi dan
Engineering .......................................................................

II-15

3.1.

Matriks Ortogonal Standar dengan 2 Level ......................

III-22

3.2.

Matriks Ortogonal L8(27) .................................................

III-23

3.3.

Matriks Ortogonal L4(23) .................................................

III-23

3.4.

Analisis Orthogonal Array L8(27) ....................................

III-24

3.5.

Severity of Effect dalam FMEA Process ..........................

III-35

3.6.

Occurrence dalam FMEA Process ..................................

III-36

3.7.

Detection dalam FMEA Process ......................................

III-38

5.1.

Data Produksi dan Jumlah Produk Cacat pada April 2015

V-1

5.2.

Hasil Pengukuran Kecacatan Produk Sosis pada Sampel
Periode Juni-Juli 2015 .......................................................

V-3

5.3.

Penentuan Jumlah Level dan Nilai Level Faktor .............

V-8

5.4.

Perhitungan Derajad Kebebasan ......................................

V-9

5.5.

Matriks Ortogonal Standar dengan 2 Level .....................

V-9

5.6.

Penempatan Kolom untuk Faktor dan Interaksi ke Dalam
Matriks Ortogonal L8(27) ..................................................

V-11

Universitas Sumatera Utara

V-13

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL

HALAMAN

5.7.

Data Hasil Percobaan Terhadap Kualitas Sosis ...............

V-12

5.8.

Tabel Respon dari Pengaruh Faktor .................................

V-13

5.9.

Signal to Noise Ratio ........................................................

V-15

5.10.

Peringkat dan Selisih Faktor dan Interaksi Signal to Noise

V-15

5.11.

Analisis Varians Rata-rata ................................................

V-20

5.12.

Hasil Pooling terhadap Faktor C .......................................

V-22

5.13.

Analisis Varians Penggabungan .......................................

V-22

5.14.

Analisis Varians Akhir .....................................................

V-23

5.15.

Faktor dan Level Eksperimen Konfirmasi .......................

V-25

5.16.

Hasil Eksperimen Konfirmasi ..........................................

V-26

5.17.

Rekapitulasi Failure Mode and Effect Analysis ................

V-31

Universitas Sumatera Utara

V-14

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR
2.1.

HALAMAN
Struktur Organisasi PT. Charoen Pokphand Indonesia Food
Division .............................................................................

II-5

2.2.

Flowchart Proses Produksi Pembuatan Sausage ..............

II-21

3.1.

Diagram Sebab-Akibat ......................................................

III-20

4.1.

Kerangka Konseptual Penelitian .......................................

IV-3

4.2.

Block Diagram Penelitian .................................................

IV-9

5.1.

Diagram Sebab Akibat Kecacatan Reject Cooking pada
Sosis ..................................................................................

V-5

5.2.

Diagram Sebab Akibat Kecacatan Keriput pada Sosis .....

V-7

5.3.

Grafik linier L8(27) ............................................................

V-10

Universitas Sumatera Utara

V-15

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN

HALAMAN

1.

Tabel Distribusi F ..............................................................

L-1

2.

Tugas Permohonan Tugas Sarjana Halaman 1 ..................

L-2

3.

Tugas Permohonan Tugas Sarjana Halaman 2 ..................

L-3

4.

Surat Permohonan Riset Tugas Sarjana di PT. Charoen
Pokphand Indonesia Medan ..............................................

5.

6.

L-4

Surat Balasan Penerimaan Riset Tugas Sarjana di PT.
Charoen Pokphand Indonesia Medan ................................

L-5

Surat Keputusan Tugas Sarjana Mahasiswa......................

L-6

Universitas Sumatera Utara