Analisis Kualitas Minyak Goreng Dengan Menggunakan Metode Taguchi Quality Loss Function dan FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) PT. Permata Hijau Palm Oleo

ANALISIS KUALITAS MINYAK GORENG DENGAN MENGGUNAKAN
METODE TAGUCHI QUALITY LOSS FUNCTION DAN FMEA (FAILURE
MODE AND EFFECT ANALYSIS) PT. PERMATA HIJAU PALM OLEO

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

Oleh
UTOMO HADI
NIM : 100403008

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

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, Tuhan yang Maha
Esa karena 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 “Analisis Kualitas Minyak Goreng Dengan Menggunakan
Metode Taguchi Quality Loss Function dan FMEA (Failure Mode and Effect
Analysis) PT. Permata Hijau Palm Oleo”.

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

PENULIS

MEDAN, November 2015

Universitas Sumatera Utara

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 Basri Banjar dan Ibu Nurmiah, Spd
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. Ibu Dr. Ir. Juliza Hidayati, MT selaku Dosen Pembimbing II Tugas Sarjana
yang juga telah membimbing dan mengajarkan ilmunya untuk penulis dalam

penyelesaian laporan Tugas Sarjana ini.

Universitas Sumatera Utara

7. Pimpinan serta seluruh staf dan karyawan PT. Permata Hijau Palm Oleo 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. Kakak penulis, Dika Hariyati yang telah memberi dukungan dan semangat
kepada penulis dalam pengerjaan tugas akhir ini.
10. Rekan seperjuangan penyelesaian tugas akhir di PT. Permata Hijau Palm
Oleo, Utami Bella Ningsih Harahap dan Rizki Indah Pasaribu yang telah
memberikan bantuan dalam pengumpulan data perusahaan dan proses
pengerjaan laporan tugas akhir ini.
11. Sahabat penulis M. Fauzi Harahap, Rahmadhansyah Saragih, Danu Jaya
Saputro, Ahmad Sofyan, Ridhaul Fuadi, Zul Ardian Amralis, Kharis Fadhilah
M. Rezky Effendi dan Ayu Agustya, 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, November 2015

Penulis

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

PT. Permata Hijau Palm Oleo merupakan perusahaan yang bergerak dalam
bidang

pembuatan minyak goreng. PT. Permata Hijau Palm Oleo dalam

menghasilkan produk selalu menjaga kualitas produk yang dihasilkan seperti
melakukan uji terhadap minyak goreng yang dihasilkan. Produk minyak goreng
yang dihasilkan memiliki variasi karakteristik (yaitu warna, bau, bilangan asam,
dan kadar air) sehingga mengakibatkan loss of quality sebesar Rp.

269.319.600/tahun bagi perusahaan. Untuk mengurangi kerugian ini, maka usulan
perbaikan yang dilakukan yaitu dengan menaikkan suhu pemanasan mesin PHE
(plane heat exchanger) dari suhu 100ºC menjadi 120ºC dan loss of quality sebesar
Rp 219.067.200 /tahun. Sehingga pengurangan biaya atau selisih loss perusahaan
sebesar Rp 50.252.400 /tahun. Selanjutnya dilakukan perbaikan dengan Failure
Mode and Effect Analysis. Menurut hasil yang didapat bahwa terdapat 4
kegagalan prioritas yang harus diperbaiki, yaitu kegagalan kecacatan karakteristik
warna yang disebabkan oleh suhu pemanasan pada mesin slurry tank yang
berubah-ubah, kegagalan kecacatan karakteristik bau yang disebabkan oleh suhu
mesin SHE (spiral heat exchanger) yang berubah-ubah, kegagalan kecacatan
karakteristik bilangan asam yang disebabkan oleh Suhu mesin deodorize yang
berubah-ubah, serta kegagalan kecacatan karakteristik kadar air yang disebabkan
oleh Suhu mesin pemanas yang berubah-ubah.
Rancangan perbaikan yang dilakukan adalah dengan melakukan proses inspeksi
mesin yang dilakukan oleh pekerja secara berkala.
Kata Kunci : Loss of Quality, Taguchi’ Quality Loss Function, Failure Mode
and Effect Analysis

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

BAB

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

i

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

ii

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

iii

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

iv

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

vi

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

vii

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

xv

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

xviii

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

xxi

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

I-1

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

I-1

1.2. Rumusan Masalah .............................................................

I-3

1.3. Tujuan Penelitian...............................................................

I-4

1.4. Manfaat Penelitian.............................................................

I-5

1.5. Batasan Masalah dan Asumsi ............................................

I-5

1.6. Sistematika Penulisan Laporan .........................................

I-6

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

II-1

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

II-1

I

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

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

II-2

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

II-2

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

II-3

2.5. Proses Produksi .................................................................

II-3

2.5.1. Standar Mutu Produk.............................................

II-6

2.5.2. Bahan yang Digunakan .........................................

II-7

2.5.2.1. Bahan Baku .............................................

II-7

2.5.2.2. Bahan Tambahan .....................................

II-8

2.5.2.3. Bahan Penolong.......................................

II-10

2.5.3. Uraian Proses Produksi .........................................

II-11

2.5.3.1. Flow Process Chart.................................

II-11

2.6. Mesin Produksi .................................................................

II-11

2.7. Utilitas………… ...............................................................

II-14

2.8. Safety and Fire Protection ................................................

II-14

2.9. Waste Treatment ................................................................

II-15

``

2.10. Dampak Sosial dan Ekonomi Terhadap Lingkungan ........

II-15

III

LANDASAN TEORI ................................................................

III-1

3.1.

Kualitas .............................................................................

III-1

3.2.

Variasi ...............................................................................

III-2

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN
3.3.

Kapabilitas Proses.............................................................

III-4

3.4.

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

III-6

3.1.1. Klasifikasi Karakteristik Kualitas .........................

III-10

Failure Mode and effect Analysis .....................................

III-11

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

III-11

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

III-12

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

IV-1

4.1.

Lokasi 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-4

4.8.

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

IV-5

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

IV-7

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

IV-7

3.5.

`

IV

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB
V

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

V-1

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

V-1

5.1.1. Pengukuran Karakteristik Pengujian Minyak
Goreng ...................................................................

V-1

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

V-7

5.2.1. Perhitungan Loss Karakteristik Pengujian Minyak
Goreng ...................................................................

V-7

5.2.1.1. Pembuatan Peta Kontrol X - s .................

V-7

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

V-7

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

V-9

5.2.1.1.3. Pembuatan Peta Kontrol X – s
Karakteristik Bilangan Asam..

V-12

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

V-14

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

V-17

5.2.1.2.1. Perhitungan

Process

Capability Index Karakteristik
Warna......................................

V-18

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN
Process

5.2.1.2.2. Perhitungan

Capability Index Karakteristik
Bau ..........................................

V-19

Process

5.2.1.2.3. Perhitungan

Capability Index Karakteristik
Bilangan Asam .......................

V-20

Process

5.2.1.2.4. Perhitungan

Capability Index Karakteristik
Kadar Air ................................

V-21

5.2.1.3. Losses Perusahaan ...................................

V-22

5.2.1.3.1. Identifikasi Losses Perusahaan

V-22

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

V-34

5.2.1.3.2.1.Pemetaan
Taguchi’s Quality
Loss Function
Karakteristik
Warna ...................

V-35

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN
5.2.1.3.2.2.Pemetaan
Taguchi’s Quality
Loss Function
Karakteristik Bau .

V-36

5.2.1.3.2.3.Pemetaan
Taguchi’s Quality
Loss Function
Karakteristik
Bilangan Asam .....

V-37

5.2.1.3.2.4.Pemetaan
Taguchi’s Quality
Loss

Function

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

V-38

5.2.1.3.3. Perhitungan Loss Perusahaan .

V-39

5.2.2. Usulan Perbaikan Losses Perusahaan ....................

V-41

5.2.2.1. Pengukuran Karakteristik Pengujian
Minyak Goreng Usulan ...........................
5.2.2.2. Peta Kontrol

V-41

– s Karakteristik Bilangan

Asam Usulan ...........................................

V-42

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB

HALAMAN
5.2.2.3. Perhitungan Process Capability Bilangan
Asam Usulan ...........................................

V-44

5.2.2.4. Loss Perusahaan Karakteristik Bilangan
Asam Usulan ...........................................

V-45

5.2.2.4.1. Identifikasi Losses Perusahaan
Karakteristik Bilangan Asam
Usulan .....................................

V-45

5.2.2.4.2. Perhitungan Loss Perusahaan
Usulan .....................................

V-48

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

V-50

VI ANALISIS DAN EVALUASI PEMECAHAN MASALAH .

VI-1

6.1. Analisis Pemecahan Masalah ............................................

VI-1

6.1.1. Analisis Peta Kontrol.............................................

VI-1

6.1.2. Analisis Process Capability Index ........................

VI-1

6.1.3. Analisis Loss Perusahaan ......................................

VI-2

6.1.4. Analisis Failure Mode and Effect Analysis ...........

VI-2

6.2. Evaluasi Pemecahan Masalah ...........................................

VI-3

6.2.1. Evaluasi Loss Perusahaan ......................................

VI-3

6.2.2. Evaluasi Failure Mode and Effect Analysis ..........

VI-3

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB
VI

HALAMAN

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

VII-1

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

VII-1

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

VII-2

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

TABEL

HALAMAN

1.1.

Perbandingan Karakterisitik Aktual dan Ekspektasi .........

I-2

2.1.

Standar Mutu Produk ........................................................

II-6

3.1.

Indeks Kapabilitas Proses dan Pencapaian Nilai Sigma ...

III-5

3.2.

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

III-14

3.3.

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

III-16

3.4.

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

III-17

5.1.

Karakteristik Pengujian Minyak Goreng...........................

V-1

5.2.

Hasil

Pengukuran

Karakteristik Pengujian Minyak

Goreng Warna Aktual ......................................................
5.3.

Hasil

Pengukuran

Karakteristik Pengujian Minyak

Goreng Bau Aktual ...........................................................
5.4.

Hasil

Pengukuran

Hasil

Pengukuran

V-2

Karakteristik Pengujian Minyak

Goreng Bilangan Asam Aktual ........................................
5.5.

V-1

V-4

Karakteristik Pengujian Minyak

Goreng Kadar Air Aktual .................................................

V-5

5.6.

Data Produksi Perusahaan .................................................

V-5

5.7.

Fungsi Proses Pembuatan Minyak Goreng .......................

V-6

5.8.

Jenis Kegagalan dalam Pembuatan Minyak Goreng .........

V-8

5.9.

Data Jumlah Kegagalan .....................................................

V-9

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL
5.10.

HALAMAN
Data

Jumlah Kegagalan Setelah Dilakukan Proses

Detection ...........................................................................

V-10

5.11.

Hasil Perhitungan X dan s Karakteristik Warna ...............

V-12

5.12.

Hasil Perhitungan X dan s Karakteristik Bau....................

V-14

5.13.

Hasil Perhitungan X dan s Karakteristik Bilangan Asam .

V-17

5.14.

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

V-19

5.15.

Material Balance Tahap Bleaching..................................

V-27

5.16.

Material Balance Tahap Deadorization...........................

V-29

5.17.

Material Balance Tahap Fraksinasi .................................

V-31

5.18.

Rekapitulasi Loss Perusahaan yang Terjadi untuk Setiap
Kecacatan Karakteristik Warna .........................................

5.19.

V-33

Rekapitulasi Loss Perusahaan yang Terjadi untuk Setiap
Kecacatan Karakteristik Bau atau Karakteristik Bilangan
Asam..................................................................................

5.20.

Rekapitulasi Loss Perusahaan yang Terjadi untuk Setiap
Kecacatan Karakteristik Kadar Air ...................................

5.21.

V-37

Rekapitulasi Loss Perusahaan yang Terjadi untuk Setiap
Kecacatan Karakteristik ....................................................

5.22.

V-35

V-45

Hasil Pengujian Karakteristik Pengujian Minyak Goreng
Bilangan Asam Usulan ......................................................

V-46

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL
5.23.

HALAMAN
Hasil Perhitungan X dan s Karakteristik Bilangan Asam
Usulan................................................................................

5.24.

V-47

Rekapitulasi Loss Perusahaan yang Terjadi untuk Setiap
Kecacatan Karakteristik Bau atau Karakteristik Bilangan
Asam Usulan .....................................................................

5.25.

Rekapitulasi

Loss

yang

Terjadi

untuk

V-52

Setiap

Karakteristik Usulan ..........................................................

V-53

5.26.

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

V-54

5.27.

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

V-55

5.28.

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

V-56

5.29.

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

V-58

5.30.

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

V-64

5.31.

Urutan Nilai Risk Priority Number ...................................

V-67

5.32.

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

V-68

6.1.

Rekapitulasi Hasil Perhitungan Indeks Kapabilitas Proses

VI-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR

HALAMAN

2.1.

Minyak ..............................................................................

II-2

2.2.

Margarine..........................................................................

II-2

2.3.

CPO (Crude Palm Oleo) ...................................................

II-8

2.4.

Larutan H3PO4 ...................................................................

II-8

2.5.

Larutan CaCO3 ..................................................................

II-9

2.6.

Larutan MgSO4 ..................................................................

II-9

2.7.

Larutan Na(NH4)SO4.........................................................

II-10

2.8.

Minyak Goreng .................................................................

II-11

2.9.

Mesin Slurry Tank .............................................................

II-12

2.10.

Mesin SHE (Spiral Heat Exchanger) ................................

II-12

2.11.

Mesin Deadorize ...............................................................

II-13

2.12.

Mesin PHE (Plane Heat Exchanger) ................................

II-13

2.13.

Mesin PCW (Plate Cooler Water) ....................................

II-14

3.1.

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

III-8

3.2.

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

III-9

4.1.

Kerangka Berfikir ..............................................................

IV-2

4.2.

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

IV-4

4.3.

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

IV-7

5.1.

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

V-13

5.2.

Peta Kontrol X – s Karakteristik Bau ................................

V-16

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR (Lanjutan)

GAMBAR

HALAMAN

5.3.

Peta Kontrol X – s Karakteristik Bilangan Asam .............

V-18

5.4.

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

V-21

5.5.

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

V-22

5.6.

Kapabilitas Proses Karakteristik Bau ................................

V-23

5.7.

Kapabilitas Proses Karakteristik Bilangan Asam..............

V-25

5.8.

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

V-26

5.9.

Neraca Bahan Tahap Bleaching ........................................

V-27

5.10.

Neraca Bahan Tahap Deadorization .................................

V-29

5.11.

Neraca Bahan Tahap Fraksinasi ........................................

V-30

5.12.

Taguchi’s Quality Loss Function Untuk Karakteristik
Warna ...............................................................................

5.13.

Taguchi’s Quality Loss Function Untuk Karakteristik
Bau ...................................................................................

5.14.

5.17.

V-42

Taguchi’s Quality Loss Function Untuk Karakteristik
Kadar Air ..........................................................................

5.16.

V-40

Taguchi’s Quality Loss Function Untuk Karakteristik
Bilangan Asam .................................................................

5.15.

V-39

V-43

Hasil Pemetaan Untuk Karakteristik Bilangan Asam
Usulan................................................................................

V-48

Kapabilitas Proses Karakteristik Bilangan Asam Usulan .

V-49

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR (Lanjutan)

GAMBAR
5.18.

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

V-69

Universitas Sumatera Utara

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.

Tarif Listrik.............................................................................................

L-8

9.

Flow Process Chart dari proses produksi Minyak Goreng pada
PT Permata hijau Palm Oleo ..................................................................

L-9

Universitas Sumatera Utara