Perancangan Perbaikan Kualitas Produk dengan Menggunakan Taguchi’s Quality Loss Function dan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) pada PT. XYZ

PERANCANGAN PERBAIKAN KUALITAS PRODUK
DENGAN MENGGUNAKAN TAGUCHI’S QUALITY LOSS
FUNCTION DAN FAILURE MODE AND EFFECT ANALYSIS
(FMEA) PADA PT. XYZ

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

Oleh
MHD FAUZI HARAHAP
NIM : 100403007

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
2015

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan yang Maha Esa yang telah
memberikan berkat dan karunia-Nya sehingga 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 “Perancangan Perbaikan Kualitas Produk dengan Menggunakan
Taguchi’s Quality Loss Function dan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)
pada PT. XYZ”.
Penulis menyadari bahwa penulisan tugas sarjana ini masih jauh dari
kesempurnaan sehingga diperlukan perbaikan dan penyesuaian lebih lanjut. Untuk
itu penulis mengharapkan kritik atau saran yang membangun

dalam

penyempurnaan laporan ini.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN, OKTOBER 2015

PENULIS

UCAPAN TERIMA KASIH

Dalam melaksanakan Tugas Sarjana sampai dengan selesainya laporan ini,
banyak pihak yang telah membantu, maka pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua penulis, yaitu Bapak M. Arifin Hrp dan Ibu Rita Isnani yang
tiada hentinya mendukung penulis baik secara moril maupun materil serta
dukungan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini.
2. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku Ketua Departemen Teknik Industri,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan
3. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan

4. Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT selaku Koordinator Tugas Sarjana yang telah
meluangkan waktunya untuk memberikan arahan-arahan yang mendukung
ketuntasan penyelesaian laporan Tugas Sarjana ini.
5. Bapak Prof. Dr. Ir. Sukaria Sinulingga, M.Eng selaku Dosen Pembimbing I
yang telah meluangkan waktu dan ilmunya serta memberikan motivasi untuk
penulis dalam penyelesaian laporan Tugas Sarjana ini.
6. Bapak Ikhsan Siregar, ST. M.Eng selaku Dosen Pembimbing II Tugas Sarjana
yang juga telah membimbing dan mengajarkan ilmunya untuk penulis dalam
penyelesaian laporan Tugas Sarjana ini.
7. Pimpinan serta seluruh staf dan karyawan PT. XYZ yang telah bersedia
menerima penulis dan banyak membantu penulis dalam penelitian.

8. Pegawai administrasi Departemen Teknik Industri, Bang Nur, Bang Mijo,
Bang Ridho, Kak Dina, dan Kak Ani yang telah membantu penulis dalam
melakukan urusan administrsi di Departemen Teknik Industri USU.
9. Abang dan adik penulis, Arfan M. Hrp dan M. Chairul Fahri Hrp yang telah
memberi dukungan dan semangat kepada penulis dalam pengerjaan tugas
akhir ini.
10. Rekan seperjuangan penyelesaian tugas akhir di PT. XYZ, Gemadana Irza dan
Danu Jaya Sahputro yang telah memberikan bantuan dalam pengumpulan data

perusahaan dan proses pengerjaan laporan tugas akhir ini.
11. Sahabat penulis Liyana Fadhillah, Rahmadhansyah Saragih, Chandra H. Nst,
Ridhaul Fuadi, Utomo Hadi, Rahel Hutahayan, M. Zain Fachriansyah, Zul
Ardian Amralis, Nixon, M. Ikhsan, Nadia Amalia Pilli, Miftahul Ahyan,
Syahreza Aulia Hsb, Wahyu Listyo Jati, Kharis Fadhila dan Vanessa Aulia
Putri, yang telah memberikan bantuan dan dukungannya dalam mengerjakan
laporan ini.
12. Seluruh rekan-rekan angkatan 2010 (TITEN) Teknik Industri FT. USU yang
terus memotivasi penulis dalam penyelesaian laporan ini.

Medan, Oktober 2015

Penulis

DAFTAR ISI

BAB

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

i

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

ii

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

iii

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

iv

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

vi

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

vii

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

xii

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

xiv

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

xvi

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

I-1

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

I-1

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

I-3

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

I-4

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

I-5

1.5. Sistematika Penulisan Tugas Sarjana ................................

I-6

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

II-1

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

II-1

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

II-2

I

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN
2.3. Lokasi Perusahaan .............................................................

II-2

2.4. Daerah Pemasaran .............................................................

II-2

2.5. Organisasi dan Manajemen ...............................................

II-3

2.5.1. Struktur Organisasi ................................................

II-3

2.5.2. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja .....................

II-4

2.5.3. Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya ............

II-5

2.5.4. Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya ............

II-5

2.6. Sistem Produksi .................................................................

II-5

2.6.1. Standar Mutu Bahan/Produk .................................

II-5

2.6.2. Bahan yang Digunakan .........................................

II-6

2.6.2.1. Bahan Baku .............................................

II-6

2.6.2.2. Bahan Tambahan .....................................

II-6

2.6.2.3. Bahan Penolong ......................................

II-7

2.6.3. Uraian Proses Produksi .........................................

II-7

2.7.. Mesin dan Peralatan ..........................................................

II-10

2.7.1. Mesin Produksi ......................................................

II-10

2.7.2. Peralatan ................................................................

II-11

2.8. Dampak Sosial dan Ekonomi Terhadap Lingkungan........

II-12

2.9. Limbah

II-13

.................................................................

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN

III LANDASAN TEORI ................................................................

III-1

3.1. Kualitas .............................................................................

III-1

3.2. Variasi ...............................................................................

III-2

3.3. Kapabilitas Proses .............................................................

III-4

3.4. Taguchi’s Quality Loss Function .....................................

III-6

3.4.1. Klasifikasi Karakteristik Kualitas .........................

III-10

3.5. Failure Mode Effect Analysis (FMEA) .............................

III-11

3.5.1. Pengenalan FMEA ................................................

III-11

3.5.2. Implementasi FMEA .............................................

III-12

METODOLOGI PENELITIAN ..............................................

IV-1

4.1.

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

IV-1

4.2. Objek Penelitian ................................................................

IV-1

4.3.

Jenis Penelitian .................................................................

IV-1

4.4.

Variabel Penelitian ...........................................................

IV-2

4.5.

Kerangka Berpikir ............................................................

IV-2

4.6. Rancangan Penelitian ........................................................

IV-3

4.7.

Pengumpulan Data ............................................................

IV-5

4.8.

Pengolahan Data ...............................................................

IV-5

4.9. Analisis Pemecahan Masalah ............................................

IV-6

IV

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

V

HALAMAN
4.10. Kesimpulan dan Saran.......................................................

IV-10

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

V-1

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

V-1

5.1.1. Data Karakteristik Pengujian Tepung ...................

V-1

5.2. Pengolahan Data................................................................

V-4

5.2.1. Perhitungan Loss Karakteristik Pengujian Tepung

V-4

5.2.1.1. Pembuatan Peta Kontrol X dan s ............

V-4

5.2.1.1.1. Pembuatan Peta Kontrol X – s
Karakteristik pH .....................

V-4

5.2.1.1.2. Pembuatan Peta Kontrol X – s
Karakteristik Warna ................

V-6

5.2.1.1.3. Pembuatan Peta Kontrol X – s
Karakteristik Kadar Air ..........

V-8

5.2.1.1.4. Pembuatan Peta Kontrol X – s
Karakteristik SO2(ppm) ..........

V-10

5.2.1.2. Perhitungan Process Capability ..............

V-12

5.2.1.2.1. Perhitungan

Process

Capability Index Karakteristik
pH ...........................................

V-13

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN
5.2.1.2.2. Perhitungan

Process

Capability Index Karakteristik
Warna......................................
5.2.1.2.3. Perhitungan

V-14

Process

Capability Index Karakteristik
Kadar Air ................................
5.2.1.2.4. Perhitungan

V-15

Process

Capability Index Karakteristik
SO2(ppm) ................................

V-16

5.2.1.3. Loss Perusahaan ......................................

V-17

5.2.1.3.1. Identifikasi Losses Perusahaan

V-17

5.2.1.3.2. Pemetaan Taguchi’s Quality
Loss Function .........................

V-23

5.2.1.3.2.1.Pemetaan
Taguchi’s

Quality

Loss

Function Karakteristik pH ......

V-23

5.2.1.3.2.2.Pemetaan
Taguchi’s

Quality

Loss

Function SO2(ppm) .................

V-24

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN
5.2.1.3.2.3.Pemetaan
Taguchi’s

Loss

Function

Karakteristik Warna ................

V-25

5.2.1.3.2.4.Pemetaan
Taguchi’s

Loss

Function

Karakteristik Kadar Air ..........

V-26

5.2.1.3.3. Perhitungan Loss Perusahaan .

V-27

5.3. Usulan Perbaikan Loseses Perusahaan ................................

V-29

5.3.1. Pengukran Karakteristik Pengujian Tepung ..........

V-29

5.3.2. Peta Kontrol X-s Karakteristik KadarAIr ..............

V-31

5.3.3. Perhitungan Loss Usulan Perbikan ........................

V-34

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

V-36

VI ANALISIS DAN PEMECAHAN MASALAH .......................

VI-1

6.1. Analisis Peta Kontrol ........................................................

VI-1

6.2. Analisis Process Capability Index ....................................

VI-2

6.3. Analisis Loss Perusahaan ..................................................

VI-2

6.4. Analisis Failure Mode and Effect Analysis .......................

VI-3

5.4.

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB
VI

HALAMAN

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

VII-1

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

VII-1

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

VII-2

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

TABEL

HALAMAN

1.1.

Perbandingan Karakterisitik Teknis Aktual dan Ekspektasi

3.1.

Indeks Kapabilitas Proses dan Pencapaian Nilai Sigma ...

III-5

3.2.

Skala Penilaian Severity FMEA yang Disarankan ............

III-14

3.3.

Skala Penilaian Occurrence FMEA yang Disarankan ......

III-16

3.4.

Skala Penilaian Detection FMEA yang Disarankan .........

III-17

5.1.

Karakteristik Pengujian Tepung ........................................

V-1

5.2.

Hasil Pengukuran Karakteristik Pengujian Tepung pH
Aktual ...............................................................................

5.3.

V-2

Hasil Pengukuran Karakteristik Pengujian Tepung Kadar
Air Aktual..........................................................................

5.5.

V-1

Hasil Pengukuran Karakteristik Pengujian Tepung Warna
Aktual ................................................................................

5.4.

I-2

V-2

HAsil Pengukuran Karakteristik Pengujian Tepung SO2
(ppm) Aktual .....................................................................

V-3

5.6.

Hasil Pengujian X dan s Karakteristik pH ........................

V-4

5.7.

Hasil Pengujian X dan s Karakteristik Warna...................

V-6

5.8.

Hasil Pengujian X dan s Karakteristik Kadar Air .............

V-8

5.9.

Hasil Perhitungan X dan s Karakteristik SO2(ppm) ..........

V-10

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL
5.10.

HALAMAN
Rekapitulasi Loss Perusahaan yang Terjadi untuk Setiap
Kecacatan Karakteristik pH atau Karakteristik SO2(ppm)

5.11.

Rekapitulasi Loss Perusahaan yang Terjadi untuk Setiap
Kecacatan

Karakteristik

drying

cyclone

atau

Karakteristik cooling cycloney ..........................................
5.12.

Rekapitulasi

Loss

yang

Terjadi

untuk

V-22

Setiap

Karakteristik ......................................................................
5.13.

V-19

V-29

Hasil Pengukuran Karakteristik Pengujian Tepung Kadar
Air Usulan Perbaikan ........................................................

V-30

5.14.

Hasil Pengujian

V-31

5.15.

Rekapitulasi Loss Perusahaan yang Terjadi untuk Setiap

dan s Karakteristik Kadar Air..............

Kecacatan Karakteristik Kadar Air Usulan Perbaikan ......
5.16.

Rekapitulasi

Loss

yang

Terjadi

untuk

V-34

Setiap

Karakteristik ......................................................................

V-36

5.17.

Tabel Selisih Perhitungan Loss Perusahaan Pertahun .......

V-36

5.18.

Penilaian Severity FMEA yang Disarankan ......................

V-38

5.19.

Penilaian Occurrence FMEA yang Disarankan ...............

V-39

5.20.

Penilaian Detection FMEA yang Disarankan ...................

V-41

5.21.

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

V-44

5.22.

Perhitungan Persentase Kumulatif RPN ...........................

V-46

6.1.

Indeks Kapabilitas Proses .................................................

VI-1

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR

HALAMAN

2.1.

Struktur Organisasi PT. XYZ ...........................................

II-4

3.1.

Quality Loss Function .......................................................

III-8

3.2.

Kurva Quality Loss Function ............................................

III-9

4.1.

Kerangka Konseptual ........................................................

IV-2

4.2.

Flow Chart Penelitian .......................................................

IV-4

4.3.

Flow Chart Pengolahan Data ............................................

IV-6

5.1.

Peta Kontrol X – s Karakteristik pH .................................

V-6

5.2.

Peta Kontrol X – s Karakteristik Warna ...........................

V-8

5.3.

Peta Kontrol X – s Karakteristik Kadar Air ......................

V-10

5.4.

Peta Kontrol X – s Karakteristik SO2(ppm) ......................

V-12

5.5.

Kapabilitas Proses Karakteristik pH .................................

V-13

5.6.

Kapabilitas Proses Karakteristik Warna............................

V-14

5.7.

Kapabilitas Proses Karakteristik Kadar Air ......................

V-15

5.8.

Kapabilitas Proses Karakteristik SO2(ppm) ......................

V-16

5.9.

Taguchi’s Quality Loss Function untuk Karakteristik pH

V-24

5.10.

Taguchi’s Quality Loss Fuction untuk Karakteristik
SO2(ppm) ..........................................................................

5.11.

V-25

Taguchi’s Quality Loss Fucntion untuk Karakteristik
Warna ................................................................................

V-26

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR
5.12.

HALAMAN
Taguchi’s Quality Loss Function untuk Karakteristik
Kadar Air ...........................................................................

5.13.

5.14.

V-27

Kapabilitas Proses Karakteristik Kadar Air Usulan
Perbaikan ...........................................................................

V-32

Pareto Chart Risk Priority Number ..................................

V-46

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN

HALAMAN

1.

Surat Permohonan Tugas Sarjana ...........................................................

L-1

2.

Formulir Penetapan Tugas Sarjana .........................................................

L-2

3.

Surat Permohonan Riset Tugas Sarjana..................................................

L-3

4.

Surat Balasan Penerimaan Riset Tugas Sarjana .....................................

L-4

5.

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

L-5

6.

Berita Acara Laporan Tugas Sarjana dengan Dosen Pembimbing I .....

L-6

7.

Berita Acara Laporan Tugas Sarjana dengan Dosen Pembimbing II ....

L-7

8.

Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab PT. XYZ .................................

L-8