Analisis Pengendalian Kualitas dengan Metode Taguchi di PT. Indonesia Asahan Aluminium (INALUM)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Pada era yang kompetitif saat ini, perusahaan dituntut untuk menghasilkan
produk dengan kualitas terbaik agar mampu bertahan dan saling bersaing dalam
industri-industri sejenis. Dikarenakan pentingnya jaminan kualitas bagi kualitas
suatu produk, maka perlu dilakukan strategi yang dapat memberikan jaminan
kualitas terhadap mutu suatu produk dalam hal pengendalian dan peningkatan
kualitas produk.
PT. Indonesia Asahan Aluminium (INALUM) merupakan Badan Usaha
Milik Negara (BUMN) yang memiliki bidang usaha PLTA dan Pabrik Pencetakan
Aluminium. Aluminium batangan (ingot) yang dihasilkan perusahaan memiliki
grade dari yang terendah hingga tertinggi yaitu grade G1, S1-B, dan S1-A.
Aluminium batangan (ingot) diperoleh dari pencetakan aluminium cair (molten).
Bahan baku yang digunakan antara lain adalah alumina (Al2O3), anoda, katoda,
kliorit (Na3AlF6), soda abu (Na2CO3) dan aluminium florida (AlF3). Aluminium
batangan yang dihasilkan banyak mengandung zat pengotor, seperti Fe dan Si.
Karena unsur besi (Fe) dapat menyebabkan korosi (pengaratan), sedangkan unsur
silicon (Si) menyebabkan warna aluminium menjadi kuning. Proses produksi
aluminium ingot dimulai dari proses reduksi aluminium cair dengan cara
mengelektrolisa alumina dengan garam kriolit. Aluminium cair dari proses
reduksi lalu dibawa ke seksi penuangan (SCA) kemudian dilakukan flux treatment
Universitas Sumatera Utara
lalu dilakukan stirring (pengadukan). Sebelum dilakukan pengambilan sampel
untuk analisa TPM (Test Product Metal) dengan menggunakan alat OES (Optical
Emission Spectrofotometer ), dilakukan terlebih dahulu skimming off untuk
pengambilan kotoran di permukaan molten.
Masalah yang sering terjadi saat proses pencetakan aluminium adalah
tingginya kadar besi (Fe) dan silikon (Si) yang merupakan zat pengotor pada
molten. Apabila kadar besi dan silikon banyak terdapat dalam aluminium maka
harus dikendalikan dengan cara melakukan re-stirring (pengadukan ulang),
penambahan molten, pencetakan sebagian molten (spect out), dan penurunan
grade. Kegiatan pengendalian kadar besi dan silikon pada molten ini
menimbulkan losses
bagi perusahaan dikarenakan kegiatan-kegiatan ini
merupakan kegiatan rework yang menimbulkan cost atau biaya bagi perusahaan.
Tingginya kadar zat pengotor pada molten ini dapat disebabkan oleh
sumber atau material yang digunakan serta operasi yang terjadi pada saat proses
produksi. Penyebab tingginya kadar zat pengotor pada molten dilihat dari segi
sumber atau material antara lain kadar zat besi (Fe) pada alumina, anoda, AlF3,
soda abu atau Na2CO3 serta material recycle yang digunakan. Sedangkan
penyebab tingginya kadar zat pengotor dilihat dari segi operasi antara lain nippel
atau keadaan dimana bath terkontaminasi oleh kaki anoda yang terendam bath,
karbon sompel atau keadaan dimana anoda patah dan terendam ke bath , serta
RWB (Rod Without Butt) yaitu keadaan dimana tangkai anoda lepas dari batang
anodanya dan menyebabkan bath terkontaminasi anoda.
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan wawancara pendahuluan dengan pihak produksi perusahaan,
diperoleh berbagai parameter proses yang mempengaruhi besarnya kadar zat
pengotor pada molten. Parameter proses tersebut adalah nippel, bath tapping, dan
keasaman reduksi alumina. Masing-masing parameter proses tersebut memiliki
range nilai tertentu yang bervariasi pada saat proses produksi yang menyebabkan
terjadinya perbedaan persentase kadar zat pengotor dalam molten. Oleh karena
variasi parameter proses yang terdapat pada proses produksi, maka perlu
dilakukan penelitian dengan menggunakan metode Taguchi yang bertujuan untuk
menentukan nilai level pada parameter proses yang paling mempengaruhi kadar
zat pengotor yang tinggi pada molten sehingga menurunkan kegiatan rework pada
proses pencetakan aluminium. Selain itu, dengan menggunakan metode Taguchi
peneliti tidak harus menggunakan semua kombinasi dalam eksperimen sehingga
menghemat biaya dan waktu pelaksanaan eksperimen.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan Sugiantoro, dkk yang bertujuan
mencari optimasi permesinan milling pada material dengan kekerasan tinggi
seperti stainless steel dilakukan dengan menggunakan metode Taguchi. Metode
ini digunakan dengan tujuan untuk memperbaiki kualitas produk dan proses dalam
waktu yang bersamaan sehingga diperoleh kondisi yang optimal.
Dari hasil
pengujian proses permesinan pada material aluminium dengan variasi pendingin
menggunakan metode Taguchi dapat disimpulkan bahwa kondisi permesinan yang
menghasilkan kekasaran permukaan paling halus pada spindle speed 1500 rpm,
feed rate 98 mm/min, depth of cut 1 mm, dan cutting condition udara dingin.
(Sugiantoro, dkk, 2014)
Universitas Sumatera Utara
1.2.
Rumusan Masalah
Masalah yang diteliti pada penelitian adalah menurunnya kualitas
aluminium ingot yang diproduksi akibat persentase kadar zat pengotor yang tinggi
pada molten yang disebabkan variasi pada parameter proses reduksi aluminium.
1.3.
Tujuan dan Manfaat
Tujuan umum penelitian tugas akhir ini adalah untuk meningkatkan
kualitas molten dengan meminimalkan kadar zat pengotor Fe dan Si pada molten.
Tujuan khusus yang ingin dicapai dalam penelitian tugas akhir ini adalah:
1. Mengidentifikasi kontribusi parameter proses yang berpengaruh terhadap
kualitas molten.
2. Menentukan nilai level optimal pada parameter proses penyebab tingginya
kadar zat pengotor pada molten.
Manfaat dalam melakukan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Manfaat bagi mahasiswa
Meningkatkan kemampuan mahasiswa dalam mengaplikasikan teori yang
diperoleh selama kuliah dan meningkatkan wawasan dalam menganalisis dan
memecahkan masalah sebelum memasuki dunia kerja khususnya dalam hal
pengendalian dan peningkatan kualitas produk.
2.
Manfaat bagi perusahaan.
Hasil penelitian ini dapat dijadikan masukan bagi perusahaan mengenai faktor
faktor atau parameter proses yang mempengaruhi kualitas produk dan
penyebabnya.
Universitas Sumatera Utara
3.
Bagi Departemen Teknik Industri USU
Mempererat hubungan kerja sama antara perusahaan dengan Departemen
Teknik Industri USU.
1.4.
Batasan dan Asumsi Penelitian
Batasan-batasan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
1. Objek pengamatan adalah aluminium cair yang dihasilkan dari pot reduksi.
2. Penelitian dilakukan pada bagian reduksi.
3. Nilai level yang digunakan pada metode Taguchi diperoleh dari perusahaan.
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam penelitian adalah :
1. Tidak terjadi perubahan sistem produksi selama penelitian ini berlangsung.
2. Proses produksi berjalan secara normal.
1.5.
Sistematika Penulisan Laporan
Sistematika penulisan tugas sarjana dapat dilihat sebagai berikut :
Bab I Pendahuluan, menguraikan latar belakang permasalahan yang
mendasari penelitian dilakukan, perumusan permasalahan, tujuan penelitian,
manfaat penelitian, batasan dan asumsi yang digunakan dalam penelitian dan
sistematika penulisan tugas sarjana.
Bab II Gambaran Umum, menguraikan gambaran umum perusahaan PT.
Indonesia Asahan Aluminium (INALUM), ruang lingkup perusahaan, lokasi,
struktur organisasi, tugas dan tanggung jawab, jumlah tenaga kerja dan jam kerja
karyawan, dan sistem pengupahan,
Universitas Sumatera Utara
Bab III Landasan Teori, berisi teori mengenai kualitas dan perancangan
eksperimen metode Taguchi.
Bab IV Metodologi Penelitian, menguraikan tahap-tahap yang dilakukan
dalam penelitian. Selain itu, membahas mengenali penjelasan secara ringkas tiap
tahapan penelitian dengan disertai diagram alirannya.
Bab V Pengumpulan dan Pengolahan Data mengidentifikasi data
penelitian yang diperoleh dari hasil pengamatan dan dokumen perusahaan sebagai
bahan untuk melakukan pengolahan data yang akan dilakukan. Hasil pengolahan
data tersebut digunakan sebagai dasar dalam analisis dan pemecahan masalah.
Bab VI Analisis dan Evaluasi menganalisis dan mengevaluasi pemecahan
masalah berdasarkan hasil pengolahan data yang telah dilakukan.
Bab VII Kesimpulan dan Saran berisi kesimpulan yang diperoleh dari hasil
pemecahan masalah dan saran-saran yang bermanfaat bagi perusahaan.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Pada era yang kompetitif saat ini, perusahaan dituntut untuk menghasilkan
produk dengan kualitas terbaik agar mampu bertahan dan saling bersaing dalam
industri-industri sejenis. Dikarenakan pentingnya jaminan kualitas bagi kualitas
suatu produk, maka perlu dilakukan strategi yang dapat memberikan jaminan
kualitas terhadap mutu suatu produk dalam hal pengendalian dan peningkatan
kualitas produk.
PT. Indonesia Asahan Aluminium (INALUM) merupakan Badan Usaha
Milik Negara (BUMN) yang memiliki bidang usaha PLTA dan Pabrik Pencetakan
Aluminium. Aluminium batangan (ingot) yang dihasilkan perusahaan memiliki
grade dari yang terendah hingga tertinggi yaitu grade G1, S1-B, dan S1-A.
Aluminium batangan (ingot) diperoleh dari pencetakan aluminium cair (molten).
Bahan baku yang digunakan antara lain adalah alumina (Al2O3), anoda, katoda,
kliorit (Na3AlF6), soda abu (Na2CO3) dan aluminium florida (AlF3). Aluminium
batangan yang dihasilkan banyak mengandung zat pengotor, seperti Fe dan Si.
Karena unsur besi (Fe) dapat menyebabkan korosi (pengaratan), sedangkan unsur
silicon (Si) menyebabkan warna aluminium menjadi kuning. Proses produksi
aluminium ingot dimulai dari proses reduksi aluminium cair dengan cara
mengelektrolisa alumina dengan garam kriolit. Aluminium cair dari proses
reduksi lalu dibawa ke seksi penuangan (SCA) kemudian dilakukan flux treatment
Universitas Sumatera Utara
lalu dilakukan stirring (pengadukan). Sebelum dilakukan pengambilan sampel
untuk analisa TPM (Test Product Metal) dengan menggunakan alat OES (Optical
Emission Spectrofotometer ), dilakukan terlebih dahulu skimming off untuk
pengambilan kotoran di permukaan molten.
Masalah yang sering terjadi saat proses pencetakan aluminium adalah
tingginya kadar besi (Fe) dan silikon (Si) yang merupakan zat pengotor pada
molten. Apabila kadar besi dan silikon banyak terdapat dalam aluminium maka
harus dikendalikan dengan cara melakukan re-stirring (pengadukan ulang),
penambahan molten, pencetakan sebagian molten (spect out), dan penurunan
grade. Kegiatan pengendalian kadar besi dan silikon pada molten ini
menimbulkan losses
bagi perusahaan dikarenakan kegiatan-kegiatan ini
merupakan kegiatan rework yang menimbulkan cost atau biaya bagi perusahaan.
Tingginya kadar zat pengotor pada molten ini dapat disebabkan oleh
sumber atau material yang digunakan serta operasi yang terjadi pada saat proses
produksi. Penyebab tingginya kadar zat pengotor pada molten dilihat dari segi
sumber atau material antara lain kadar zat besi (Fe) pada alumina, anoda, AlF3,
soda abu atau Na2CO3 serta material recycle yang digunakan. Sedangkan
penyebab tingginya kadar zat pengotor dilihat dari segi operasi antara lain nippel
atau keadaan dimana bath terkontaminasi oleh kaki anoda yang terendam bath,
karbon sompel atau keadaan dimana anoda patah dan terendam ke bath , serta
RWB (Rod Without Butt) yaitu keadaan dimana tangkai anoda lepas dari batang
anodanya dan menyebabkan bath terkontaminasi anoda.
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan wawancara pendahuluan dengan pihak produksi perusahaan,
diperoleh berbagai parameter proses yang mempengaruhi besarnya kadar zat
pengotor pada molten. Parameter proses tersebut adalah nippel, bath tapping, dan
keasaman reduksi alumina. Masing-masing parameter proses tersebut memiliki
range nilai tertentu yang bervariasi pada saat proses produksi yang menyebabkan
terjadinya perbedaan persentase kadar zat pengotor dalam molten. Oleh karena
variasi parameter proses yang terdapat pada proses produksi, maka perlu
dilakukan penelitian dengan menggunakan metode Taguchi yang bertujuan untuk
menentukan nilai level pada parameter proses yang paling mempengaruhi kadar
zat pengotor yang tinggi pada molten sehingga menurunkan kegiatan rework pada
proses pencetakan aluminium. Selain itu, dengan menggunakan metode Taguchi
peneliti tidak harus menggunakan semua kombinasi dalam eksperimen sehingga
menghemat biaya dan waktu pelaksanaan eksperimen.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan Sugiantoro, dkk yang bertujuan
mencari optimasi permesinan milling pada material dengan kekerasan tinggi
seperti stainless steel dilakukan dengan menggunakan metode Taguchi. Metode
ini digunakan dengan tujuan untuk memperbaiki kualitas produk dan proses dalam
waktu yang bersamaan sehingga diperoleh kondisi yang optimal.
Dari hasil
pengujian proses permesinan pada material aluminium dengan variasi pendingin
menggunakan metode Taguchi dapat disimpulkan bahwa kondisi permesinan yang
menghasilkan kekasaran permukaan paling halus pada spindle speed 1500 rpm,
feed rate 98 mm/min, depth of cut 1 mm, dan cutting condition udara dingin.
(Sugiantoro, dkk, 2014)
Universitas Sumatera Utara
1.2.
Rumusan Masalah
Masalah yang diteliti pada penelitian adalah menurunnya kualitas
aluminium ingot yang diproduksi akibat persentase kadar zat pengotor yang tinggi
pada molten yang disebabkan variasi pada parameter proses reduksi aluminium.
1.3.
Tujuan dan Manfaat
Tujuan umum penelitian tugas akhir ini adalah untuk meningkatkan
kualitas molten dengan meminimalkan kadar zat pengotor Fe dan Si pada molten.
Tujuan khusus yang ingin dicapai dalam penelitian tugas akhir ini adalah:
1. Mengidentifikasi kontribusi parameter proses yang berpengaruh terhadap
kualitas molten.
2. Menentukan nilai level optimal pada parameter proses penyebab tingginya
kadar zat pengotor pada molten.
Manfaat dalam melakukan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Manfaat bagi mahasiswa
Meningkatkan kemampuan mahasiswa dalam mengaplikasikan teori yang
diperoleh selama kuliah dan meningkatkan wawasan dalam menganalisis dan
memecahkan masalah sebelum memasuki dunia kerja khususnya dalam hal
pengendalian dan peningkatan kualitas produk.
2.
Manfaat bagi perusahaan.
Hasil penelitian ini dapat dijadikan masukan bagi perusahaan mengenai faktor
faktor atau parameter proses yang mempengaruhi kualitas produk dan
penyebabnya.
Universitas Sumatera Utara
3.
Bagi Departemen Teknik Industri USU
Mempererat hubungan kerja sama antara perusahaan dengan Departemen
Teknik Industri USU.
1.4.
Batasan dan Asumsi Penelitian
Batasan-batasan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
1. Objek pengamatan adalah aluminium cair yang dihasilkan dari pot reduksi.
2. Penelitian dilakukan pada bagian reduksi.
3. Nilai level yang digunakan pada metode Taguchi diperoleh dari perusahaan.
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam penelitian adalah :
1. Tidak terjadi perubahan sistem produksi selama penelitian ini berlangsung.
2. Proses produksi berjalan secara normal.
1.5.
Sistematika Penulisan Laporan
Sistematika penulisan tugas sarjana dapat dilihat sebagai berikut :
Bab I Pendahuluan, menguraikan latar belakang permasalahan yang
mendasari penelitian dilakukan, perumusan permasalahan, tujuan penelitian,
manfaat penelitian, batasan dan asumsi yang digunakan dalam penelitian dan
sistematika penulisan tugas sarjana.
Bab II Gambaran Umum, menguraikan gambaran umum perusahaan PT.
Indonesia Asahan Aluminium (INALUM), ruang lingkup perusahaan, lokasi,
struktur organisasi, tugas dan tanggung jawab, jumlah tenaga kerja dan jam kerja
karyawan, dan sistem pengupahan,
Universitas Sumatera Utara
Bab III Landasan Teori, berisi teori mengenai kualitas dan perancangan
eksperimen metode Taguchi.
Bab IV Metodologi Penelitian, menguraikan tahap-tahap yang dilakukan
dalam penelitian. Selain itu, membahas mengenali penjelasan secara ringkas tiap
tahapan penelitian dengan disertai diagram alirannya.
Bab V Pengumpulan dan Pengolahan Data mengidentifikasi data
penelitian yang diperoleh dari hasil pengamatan dan dokumen perusahaan sebagai
bahan untuk melakukan pengolahan data yang akan dilakukan. Hasil pengolahan
data tersebut digunakan sebagai dasar dalam analisis dan pemecahan masalah.
Bab VI Analisis dan Evaluasi menganalisis dan mengevaluasi pemecahan
masalah berdasarkan hasil pengolahan data yang telah dilakukan.
Bab VII Kesimpulan dan Saran berisi kesimpulan yang diperoleh dari hasil
pemecahan masalah dan saran-saran yang bermanfaat bagi perusahaan.
Universitas Sumatera Utara