Rekayasa Kualitas dengan Menggunakan Metode Taguchi Loss Function dan Perbaikan Metode Kerja pada Anode Changing (Studi Kasus di PT. Indonesia Asahan Aluminium)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Permasalahan

Perancangan proses produksi merupakan salah satu bagian dari kegiatan rekayasa kualitas. Proses produksi yang memperhatikan kualitas akan menghasilkan kualitas pada proses yang bagus sehingga dapat menghindari kerugian pada biaya produksi, waktu proses dan lain-lain. Untuk menghindari kerugian akibat proses produksi yang berjalan tidak sesuai dengan prosedur yang telah ditetapkan, perusahaan harus berupaya untuk mengendalikan faktor yang mempengaruhi kualitas yang dihasilkan salah satunya adalah variasi nilai yang dihasilkan pada setiap proses. Pada dasarnya, semua proses menampilkan variasi, namun proses produksi harus dikendalikan dengan cara menghilangkan variasi penyebab khusus dari proses tersebut, sehingga variasi yang ada pada proses hanya disebabkan oleh variasi penyebab umum. Salah satu faktor penyebab khusus yang menyebabkan variasi adalah metode kerja. Metode kerja yang dilakukan oleh seorang operator akan secara langsung mempengaruhi kualitas dari suatu proses.

PT. Indonesia Asahan Aluminium merupakan Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang memiliki bidang usaha PLTA dan Pabrik Peleburan Aluminium. Pabrik Peleburan Aluminium ini beroperasi dengan kapasitas terpasang 510 pot, terbagi dalam tiga gedung, sehingga pada masing-masing gedung terdapat 170 pot. Arus listrik searah yang digunakan 170 - 186 KA, dengan tegangan tiap pot

sekitar 4,2 volt - 4,3 volt. Pot satu dengan pot lainnya dihubungkan secara listrik seri dan diletakkan bersisian. Daya yang digunakan untuk satu pot ini kira-kira setara dengan 1600 rumah berdaya listrik 500 watt ( 800 kw ). Daya tersebut akan dimanfaatkan untuk proses Anode Changing yang dibantu oleh alat material handling yaitu Anode Changing Crane (ACC). Penggantian anoda merupakan hal yang paling penting dalam proses peleburan aluminium, karena 80% kestabilan operasi dipengaruhi oleh anode changing. Pada aplikasi di lantai produksi, sering terjadi ketidakseragaman atau nilai yang bervariasi pada saat penggantian anoda baru yaitu variasi tinggi pengangkatan anoda yang baru terhadap anoda yang lama yang dapat dilihat pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1 Data Tinggi Anoda Baru dan AVV (Volt)

No

Tinggi Anoda Standar

BLOK 1 BLOK 2 Tinggi

Anoda AVV

Tinggi

Anoda AVV

1 20 70 4.513 70 4.464

2 20 40 4.362 70 4.535

3 20 40 4.347 20 4.223

4 20 80 4.717 20 4.299

5 20 20 4.259 70 4.491

6 20 60 4.403 30 4.303

7 20 70 4.584 20 4.291

8 20 100 5.339 100 5.325

9 20 30 4.338 30 4.334

10 20 70 4.452 40 4.379

11 20 30 4.317 100 5.354

12 20 30 4.301 30 4.307

13 20 30 4.321 20 4.212

14 20 20 4.205 30 4.313

15 20 100 5.346 40 4.384

16 20 30 4.321 100 5.327

17 20 30 4.318 20 4.258

18 20 30 4.326 70 4.442

19 20 100 5.357 30 4.306

20 20 70 4.517 20 4.279

Rata-rata 20 52.5 4.532 46.5 4.491

Keterangan:

AVV : Rata-rata voltase pot selama beberapa waktu ( average voltase )

Perusahaan telah menetapkan tinggi standar pengangkatan anoda baru yaitu 20 mm terhadap permukaan anoda yang lama. Variasi ini menyebabkan ketidakstabilan arus yang digunakan pada setiap pot, semakin tinggi pengangkatan anoda baru akan membuat arus menjadi tidak merata, sehingga menyebabkan voltase dan daya (Watt) yang digunakan meningkat. Metode kerja operator merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi proses penggantian anoda di dalam crane yang menyebabkan seringnya terjadi variasi tersebut. Ketidaktepatan operator dalam melakukan setting anoda membuat tinggi anoda tidak sesuai dengan yang telah ditetapkan dan pada akhirnya menghasilkan nilai yang bervariasi. Variasi ini menyebabkan pemakaian daya listrik yang berlebihan, jika melewati batas toleransi yang ditetapkan oleh perusahaan.

Rudi Wawolumaja melakukan penelitian dengan menghitung kerugian dari penentuan setting mesin dengan Taguchi Loss Function. Penelitian ini dilakukan di pabrik tekstil, P. X Bandung. Masalah yang dihadapi adalah masalah deviasi gramasi. Total kegagalan yang terjadi adalah 5% dari total produksi, sedangkan kontribusi kegagalan deviasi gramasi adalah 52,19% dari total kegagalan, berarti kegagalan deviasi gramasi adalah sebesar 2,5%. Metode Taguchi digunakan untuk menentukan rancangan setting parameter mesin yang terbaik (robust design). Rancangan setting mesin yang didapat dari penelitian ini terbukti mengurangi kerugian karena diperoleh penurunan deviasi gramasi sebesar 68,62%.

Sri Maryati dkk melakukan penelitian yang berjudul "Perbaikan Metode Kerja di Bagian Pelintingan Rokok dengan Menggunakan Studi Gerak dan Waktu untuk Meningkatkan Efisiensi Kerja (Studi Kasus di P.R. Sumber Rejeki Wajak Malang)". Permasalahan yang terjadi adalah perusahaan hanya bisa memenuhi 75% target produksi yang ada. Sri Maryani dkk melakukan perbaikan metode kerja menggunakan studi gerak dan waktu dengan menggabungkan gerakan-gerakan kerja dan mengeliminasi gerakan-gerakan menunggu. Hasil penelitian menunjukkan perbaikan ini mempercepat waktu siklus yang semula membutuhkan waktu 2,16 detik menjadi 1,83 detik. Perbaikan ini berhasil meningkatkan jumlah produksi.

Gurunath V Shinde, Prof. V.S. Jadhav melakukan penelitian di perusahaan perakitan pada stasiun kerja pengelasan. Penelitian ini berjudul "Ergonomic Analysys of An Assembly Workstation to Identify Time Consuming and Fatique Causing Factors Using Application of Motion Study", berlokasi di Karad-India. Permasalahan yang dihadapi perusahaan adalah hasil produksi menurun dan frekuensi kecelakaan kerja tinggi. Berdasarkan hasil pengamatan dan wawancara, diidentifikasi bahwa faktor penyebab adalah layout, alat kerja dan gerakan kerja repetitif yang tidak sesuai dengan prinsip ergonomi. Perbaikan yang dilakukan peneliti adalah:

a. Perbaikan layout kerja baru sesuai dengan prinsip ergonomi

b. Penghapusan gerakan repetitif dan penerapan prinsip ergonomi dalam gerakan kerja pada proses pengelasan.

Irena Sabaric, Snjenaza Brnada, Stana Kovacevic melakukan penelitian dengan judul "Application of the MODAPTS Method with Innovative Solutions in the Warping Process", berlokasi di Zagreb-Croatia. Penelitian ini bertujuan untuk menghilangkan gerakan tidak efektif pada proses penyusunan gulungan benang di perusahaan tekstil dengan merancang alat bantu kerja yang inovatif. Hasil penelitian menyatakan dari perhitungan studi gerakan menggunakan MODAPTS dapat menghemat waktu sebesar 75,87% mods sesudah perbaikan akibat dari penyederhanaan gerakan kerja dengan menggunakan troli inovatif.

Untuk mengatasi permasalahan yang dihadapi PT. Indonesia Asahan Aluminium perlu dilakukan perhitungan terhadap kerugian yang terjadi akibat adanya variasi pada saat penggantian anoda dan melihat bagaimana metode kerja operator pada saat penggantian anoda yang menyebabkan terjadinya variasi tersebut dan juga memiliki pengaruh terhadap waktu siklus penggantian anoda. Solusi dari permasalahan tersebut akan diselesaikan dengan metode Taguchi Loss Function dan perbaikan metode kerja operator.

1.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka permasalahan yang terdapat pada perusahaan adalah terjadinya variasi tinggi pengangkatan anoda baru terhadap anoda yang lama pada setting anoda yang dipengaruhi oleh metode kerja operator karena melakukan gerakan gerakan yang tidak diperlukan dan menambah gerakan-gerakan diluar mekanisme Anode Changing yang telah ditetapkan oleh perusahaan yang sudah menjadi kebiasaan dari operator itu

sendiri, sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mengganti anoda semakin lama. Variasi ini menyebabkan penggunaan AVV yang semakin besar jika tinggi anoda baru terhadap anoda lama melebihi standar yang ditetapkan perusahaan yaitu 20 mm dan secara otomatis membuat penggunaan daya juga semakin besar. Oleh sebab itu perlu dilakukan penelitian dengan perumusan masalah yaitu menghitung besar kerugian yang dialami perusahaan dengan menganalisis loss function yang terjadi akibat adanya variasi tersebut, dan melakukan perbaikan terhadap metode kerja saat setting anoda.

1.3. Tujuan dan Manfaat

Tujuan Umum dilakukannya penelitian ini adalah untuk memberikan usulan perbaikan metode kerja operator yang sesuai dengan prinsip ekonomi gerakan.

Sedangkan tujuan khusus dilakukannya penelitian ini adalah untuk : 1. Menghitung kerugian akibat adanya variasi (loss function)

2. Memperbaiki metode kerja operator pada saat penggantian anoda 3. Mengurangi waktu siklus pada saat penggantian anoda

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

rekayasa kualitas dengan metode Taguchi Loss Function dan Perbaikan Metode Kerja pada proses peleburan aluminium.

2. Manfaat bagi perusahaan

Hasil penelitian ini dapat dijadikan masukan bagi perusahaan dalam membuat kebijakan untuk mengendalikan kualitas pada proses peleburan aluminium. 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. Kegiatan yang diamati dan diteliti hanya anode changing

2. Proses produksi berjalan sesuai dengan Standard Operating Procedure (SOP) 3. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan metode Taguchi Loss

Function dan Metode Modular Arrangement of Predermined Time Standards (MODAPTS)

4. Operator yang diamati adalah operator di dalam crane penggantian anoda 5. Waktu pengamatan hanya dilakukan pada Shift 2

6. Penelitian dilakukan di gedung Smelter Reduction Operation (SRO), potline 2 dan stasiun 3

Asumsi-asumsi yang digunakan dalam penelitian adalah :

1. Informasi dan data yang diperoleh dari perusahaan dan sumber lainnya dianggap benar dan cukup untuk mewakili

2. Kondisi mesin dan peralatan sesuai dengan standar

3. Kondisi tungku peleburan stabil sebelum dilakukan anode changing

4. Hasil wawancara yang dilakukan dapat mewakili kejadian yang sebenarnya 5. Metode dan fasilitas yang digunakan untuk menyelesaikan pekerjaan adalah

sama selama penelitian berlangsung. 6. Jam kerja yang berlangsung adalah 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, ruang lingkup perusahaan, lokasi, struktur organisasi, tugas dan tanggung jawab, jumlah tenaga kerja dan jam kerja karyawan, dan sistem pengupahan,

Bab III Landasan Teori, menguraikan literatur yang melandasi dan mendukung penelitian serta memberikan pemahaman melalui penjelasan umum, uraian tentang metode yang digunakan

Bab IV Metodologi Penelitian, menguraikan tahap-tahap yang dilakukan dalam penelitian yaitu persiapan penelitian meliputi penentuan lokasi penelitian, jenis penelitian, objek penelitian, kerangka berpikir, defenisi operasional, identifikasi variabel penelitian, instrumen pengumpulan data, populasi, teknik

sampling, sumber data, metode pengolahan data, blok diagram prosedur penelitian dan pengolahan data, analisis pemecahan masalah sampai kesimpulan dan saran.

Bab V Pengumpulan dan Pengolahan Data, berisi pengumpulan data yaitu Data tinggi pengangkatan anoda baru terhadap anoda lama dan AVV yaitu Rata-rata voltase pot selama beberapa waktu ( average voltase ). Pengolahan data dengan metode Taguchi Loss Function, dan Metode Modular Arrangement of Predermined Time Standards (MODAPTS).

Bab VI Analisis Pemecahan Masalah, meliputi analisis pengolahan data, dan analisis loss function, serta analisis waktu siklus operator pada saat penggantian anoda.

Bab VII Kesimpulan dan Saran, berisi kesimpulan yang diperoleh dari hasil pemecahan masalah dan saran-saran yang bermanfaat bagi perusahaan.

Sri Maryati dkk melakukan penelitian yang berjudul "Perbaikan Metode Kerja di Bagian Pelintingan Rokok dengan Menggunakan Studi Gerak dan Waktu untuk Meningkatkan Efisiensi Kerja (Studi Kasus di P.R. Sumber Rejeki Wajak Malang)". Permasalahan yang terjadi adalah perusahaan hanya bisa memenuhi 75% target produksi yang ada. Sri Maryani dkk melakukan perbaikan metode kerja menggunakan studi gerak dan waktu dengan menggabungkan gerakan-gerakan kerja dan mengeliminasi gerakan-gerakan menunggu. Hasil penelitian menunjukkan perbaikan ini mempercepat waktu siklus yang semula membutuhkan waktu 2,16 detik menjadi 1,83 detik. Perbaikan ini berhasil meningkatkan jumlah produksi.

Gurunath V Shinde, Prof. V.S. Jadhav melakukan penelitian di perusahaan perakitan pada stasiun kerja pengelasan. Penelitian ini berjudul "Ergonomic Analysys of An Assembly Workstation to Identify Time Consuming and Fatique Causing Factors Using Application of Motion Study", berlokasi di Karad-India. Permasalahan yang dihadapi perusahaan adalah hasil produksi menurun dan frekuensi kecelakaan kerja tinggi. Berdasarkan hasil pengamatan dan wawancara, diidentifikasi bahwa faktor penyebab adalah layout, alat kerja dan gerakan kerja repetitif yang tidak sesuai dengan prinsip ergonomi. Perbaikan yang dilakukan peneliti adalah:

a. Perbaikan layout kerja baru sesuai dengan prinsip ergonomi

b. Penghapusan gerakan repetitif dan penerapan prinsip ergonomi dalam gerakan kerja pada proses pengelasan.

Irena Sabaric, Snjenaza Brnada, Stana Kovacevic melakukan penelitian dengan judul "Application of the MODAPTS Method with Innovative Solutions in the Warping Process", berlokasi di Zagreb-Croatia. Penelitian ini bertujuan untuk menghilangkan gerakan tidak efektif pada proses penyusunan gulungan benang di perusahaan tekstil dengan merancang alat bantu kerja yang inovatif. Hasil penelitian menyatakan dari perhitungan studi gerakan menggunakan MODAPTS dapat menghemat waktu sebesar 75,87% mods sesudah perbaikan akibat dari penyederhanaan gerakan kerja dengan menggunakan troli inovatif.

Untuk mengatasi permasalahan yang dihadapi PT. Indonesia Asahan Aluminium perlu dilakukan perhitungan terhadap kerugian yang terjadi akibat adanya variasi pada saat penggantian anoda dan melihat bagaimana metode kerja operator pada saat penggantian anoda yang menyebabkan terjadinya variasi tersebut dan juga memiliki pengaruh terhadap waktu siklus penggantian anoda. Solusi dari permasalahan tersebut akan diselesaikan dengan metode Taguchi Loss Function dan perbaikan metode kerja operator.

1.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka permasalahan yang terdapat pada perusahaan adalah terjadinya variasi tinggi pengangkatan anoda baru terhadap anoda yang lama pada setting anoda yang dipengaruhi oleh metode kerja operator karena melakukan gerakan gerakan yang tidak diperlukan dan menambah gerakan-gerakan diluar mekanisme Anode Changing yang telah ditetapkan oleh perusahaan yang sudah menjadi kebiasaan dari operator itu

sendiri, sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mengganti anoda semakin lama. Variasi ini menyebabkan penggunaan AVV yang semakin besar jika tinggi anoda baru terhadap anoda lama melebihi standar yang ditetapkan perusahaan yaitu 20 mm dan secara otomatis membuat penggunaan daya juga semakin besar. Oleh sebab itu perlu dilakukan penelitian dengan perumusan masalah yaitu menghitung besar kerugian yang dialami perusahaan dengan menganalisis loss function yang terjadi akibat adanya variasi tersebut, dan melakukan perbaikan terhadap metode kerja saat setting anoda.

1.3. Tujuan dan Manfaat

Tujuan Umum dilakukannya penelitian ini adalah untuk memberikan usulan perbaikan metode kerja operator yang sesuai dengan prinsip ekonomi gerakan.

Sedangkan tujuan khusus dilakukannya penelitian ini adalah untuk : 1. Menghitung kerugian akibat adanya variasi (loss function)

2. Memperbaiki metode kerja operator pada saat penggantian anoda 3. Mengurangi waktu siklus pada saat penggantian anoda

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

rekayasa kualitas dengan metode Taguchi Loss Function dan Perbaikan Metode Kerja pada proses peleburan aluminium.

2. Manfaat bagi perusahaan

Hasil penelitian ini dapat dijadikan masukan bagi perusahaan dalam membuat kebijakan untuk mengendalikan kualitas pada proses peleburan aluminium. 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. Kegiatan yang diamati dan diteliti hanya anode changing

2. Proses produksi berjalan sesuai dengan Standard Operating Procedure (SOP) 3. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan metode Taguchi Loss

Function dan Metode Modular Arrangement of Predermined Time Standards (MODAPTS)

4. Operator yang diamati adalah operator di dalam crane penggantian anoda 5. Waktu pengamatan hanya dilakukan pada Shift 2

6. Penelitian dilakukan di gedung Smelter Reduction Operation (SRO), potline 2 dan stasiun 3

Asumsi-asumsi yang digunakan dalam penelitian adalah :

1. Informasi dan data yang diperoleh dari perusahaan dan sumber lainnya dianggap benar dan cukup untuk mewakili

2. Kondisi mesin dan peralatan sesuai dengan standar

3. Kondisi tungku peleburan stabil sebelum dilakukan anode changing

4. Hasil wawancara yang dilakukan dapat mewakili kejadian yang sebenarnya 5. Metode dan fasilitas yang digunakan untuk menyelesaikan pekerjaan adalah

sama selama penelitian berlangsung. 6. Jam kerja yang berlangsung adalah 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, ruang lingkup perusahaan, lokasi, struktur organisasi, tugas dan tanggung jawab, jumlah tenaga kerja dan jam kerja karyawan, dan sistem pengupahan,

Bab III Landasan Teori, menguraikan literatur yang melandasi dan mendukung penelitian serta memberikan pemahaman melalui penjelasan umum, uraian tentang metode yang digunakan

Bab IV Metodologi Penelitian, menguraikan tahap-tahap yang dilakukan dalam penelitian yaitu persiapan penelitian meliputi penentuan lokasi penelitian, jenis penelitian, objek penelitian, kerangka berpikir, defenisi operasional, identifikasi variabel penelitian, instrumen pengumpulan data, populasi, teknik

sampling, sumber data, metode pengolahan data, blok diagram prosedur penelitian dan pengolahan data, analisis pemecahan masalah sampai kesimpulan dan saran.

Bab V Pengumpulan dan Pengolahan Data, berisi pengumpulan data yaitu Data tinggi pengangkatan anoda baru terhadap anoda lama dan AVV yaitu Rata-rata voltase pot selama beberapa waktu ( average voltase ). Pengolahan data dengan metode Taguchi Loss Function, dan Metode Modular Arrangement of Predermined Time Standards (MODAPTS).

Bab VI Analisis Pemecahan Masalah, meliputi analisis pengolahan data, dan analisis loss function, serta analisis waktu siklus operator pada saat penggantian anoda.

Bab VII Kesimpulan dan Saran, berisi kesimpulan yang diperoleh dari hasil pemecahan masalah dan saran-saran yang bermanfaat bagi perusahaan.