PENENTUAN KUALITAS GENTENG BETON RINGAN YANG OPTIMAL DENGAN MEMANFAATKAN BLOTONG SEBAGAI BAHAN SUBSTITUSI.

PENENTUAN KUALITAS GENTENG BETON RINGAN YANG
OPTIMAL DENGAN MEMANFAATKAN BLOTONG SEBAGAI
BAHAN SUBSTITUSI

SKRIPSI

Disusun Oleh :

RENDY EKO ARDIANTO
0832010076
.
J URUSAN TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN “
J AWA TIMUR
2012

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas limpahan berkat
rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan tugas akhir (skripsi)
dengan baik dan tepat pada waktunya.
Penyusunan laporan ini berdasarkan pengamatan selama penelitian
berlangsung, informasi yang penyusun peroleh dari pembimbing lapangan dan
Dosen Pembimbing skripsi, juga dari literature yang ada.
Atas terselesainya pelaksanaan skripsi dan terselesainya penyusunan
skripsi ini, maka penyusun menyampaikan rasa terima kasih yang sebesarbesarnya kepada seluruh pihak yang telah terlibat dalam proses pengerjaan.
Penyusun menyadari bahwa penulisan Laporan Tugas Akhir ini masih
jauh dari sempurna, baik isi maupun penyajian. Oleh karena itu, saran dan kritik
yang membangun akan penyusun terima dengan senang hati.
Akhir kata semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat
bagi semua pihak yang berkepentingan dan semoga Tuhan Yang Maha Esa
memberikan rahmat dan berkat kepada semua pihak yang telah memberikan
bantuan kepada penyusun, Amin.

Surabaya, 15 Juni 2012

Penyusun

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .................................................................................... i
DAFTAR ISI .................................................................................................. ii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... vii
ABSTRAKSI .................................................................................................. viii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang ........................................................................................ 1

1.2

Perumusan Masalah ................................................................................ 2

1.3

Batasan Masalah ..................................................................................... 2

1.4

Asumsi .................................................................................................... 2

1.5

Tujuan Penelitian .................................................................................... 3

1.6

Manfaat Penelitian .................................................................................. 3

1.7

Sistematika Penulisan .............................................................................. 3

BAB II TINJ AUAN PUSTAKA
2.1

Blotong ................................................................................................... 5
2.1.1 Pengertian Blotong ....................................................................... 5
2.1.2 Komposisi Blotong ....................................................................... 6

2.2

Pengertian Genteng ................................................................................. 7

2.3

Fly Ash .................................................................................................... 8
2.3.1 Pengertian Fly Ash ........................................................................ 9

2.3.2 Sifat Fisik dan Karakteristik Fly Ash ............................................. 10

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

ii

2.3.3 Kadar Kandungan Kimia Fly Ash ................................................. 10
2.4

Agregat halus (Abu Batu)........................................................................ 10
2.4.1 Pengertian Agregat Halus ............................................................. 11
2.4.2 Syarat Agregat Halus .................................................................... 12

2.5

Semen ..................................................................................................... 12
2.5.1 Pengertian Semen ......................................................................... 13
2.5.2 Kandungan Semen ........................................................................ 14
2.5.3 Sifat-sifat Semen .......................................................................... 15

2.1.2 Jenis-jenis Semen ......................................................................... 16

2.6

Karakteristik Benda Uji ........................................................................... 16
2.6.1 Sifat Fisis ..................................................................................... 17
2.6.2 Pengujian Fisik ............................................................................. 18

2.7

Pengertian Kualitas ................................................................................. 18

2.8

Pengertian Rekayasa Kualitas .................................................................. 20

2.9

Pengertian Kualitas Menurut Taguchi...................................................... 23

2.10 Tahapan Dalam Desain Produk atau Proses Menurut Taguchi ................. 24
2.11 Langkah-langkah Penelitian Taguchi ...................................................... 25
2.12 Penelitian Terdahulu .............................................................................. 44
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian .................................................................... 47
3.2 Identifikasi dan Definisi Operasional Variabel ......................................... 47
3.3 Metode Pengumpulan Data ...................................................................... 48
3.4 Metode Pengolahan Data .......................................................................... 48
3.5 Langkah-langkah Penelitian dan Pemecahan Masalah .............................. 53

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

iii

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Penentuan Jumlah Level Faktor dan Nilai Level Faktor ............................ 54
4.2 Perhitun
gan Derajad Kebebasan.................................................................................... 54
4.3 Pemilihan Tabel Orthogonal Array dan Penempatan Faktor ..................... 55

4.4 Analisa Hasil Percobaan ........................................................................... 58
4.4.1 Kuat Patah .................................................................................... 58
4.4.2 Berat Jenis (Densitas) ................................................................... 66
4.4.3 Daya Serap Air (Porositas) ........................................................... 75
4.5 Pembahasan ............................................................................................. 84
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

iv

PENENTUAN KUALITAS GENTENG BETON RINGAN YANG
OPTIMAL DENGAN MEMANFAATKAN BLOTONG SEBAGAI
BAHAN SUBSTITUSI

ABSTRAK
Dewasa ini genteng yang ada dipasaran mempunyai massa yang sangat berat. Itu
karena selama ini genteng beton hanya berbahan dasar semen, abu batu, dan fly ash.

Untuk itu kami mencoba untuk meneliti dengan cara menambahkan blotong pada
kombinasi. Permasalahan yang akan diamati dalam penelitian ini adalah menentukan
bahan baku genteng beton yang optimal dengan memanfaatkan blotong (filter mud)
sebagai bahan substitusi. Penelitian ini memerlukan metode Taguchi, karena metode
tersebut dapat menentukan kondisi optimal kombinasi komposisi grntrng beton. Setelah
dilakukan proses pembuatan genteng dan pengolahan data sesuai langkah-langkah dalam
metode Taguchi, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa kondisi optimal didapat pada
kombinasi komposisi semen sebanyak 0.66 kg (15.39%), abu batu sebanyak 2.67 kg
(67.5%), fly ash sebanyak 0.44 kg (11.3%), dan blotong sebanyak 0.23 kg (5.8%).

Kata Kunci

: Rekayasa Kualitas, Taguchi, Kombinasi Optimal

viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

FOUND THE OPTIMUM QUALITY OF LIGHT ROOF TILE
THAT USE BLOTONG AS A SUBSTITUTE

ABSTRACT
Today there are many roof tiles in the market has a very heavy mass. That is because over
the years, roof tiles only made by cement, stone dust, and fly ash. So we trying to
observed by means of adding blotong in combination. Issues to be observed in this study
is yo determine the optimum combination of concentrate roof tile material used blotong
as a substitute. This research requires the Taguchi method, because the method can
determine the optimum condition of concrete roof tile combination. After roof time
making process and appropiate data processing steps in Taguchi method, it can be
concluded that the optimum condition obtained on a combination of composition as much
as 0.66 kg (15.39%), stone dust as much as 2.67 kg (67.5%), fly ash as much as 0.44 kg
(11.3%), dan filter mud as much as 0.23 kg (5.8%).

Key word

: Quality Engineering, Taguchi, Optimum Combination

ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Dewasa ini kebutuhan akan tempat tinggal (rumah) semakin meningkat
seiring dengan laju pertumbuhan penduduk yang semakin pesat. Peningkatan
kebutuhan perumahan secara otomatis kebutuhan bahan bangunan akan semakin
meningkat. Peningkatan kebutuhan bahan bangunan harus disikapi dengan
pemanfaatan dan penemuan bahan bangunan yang mampu memberikan alternatif
kemudahan pengerjaan serta hemat biaya.
Berbagai penelitian telah dilakukan dengan harapan akan ditemukannya
alternatif teknik kontruksi yang efisien serta penyediaan bahan bangunan dalam
jumlah besar dan ekonomis. Alternatif yang sedang menjadi perhatian dewasa ini
adalah pemanfaatan limbah-limbah industri. Limbah industri untuk bahan
campuran genteng ternyata mampu meningkatkan kuat tekan. (Saragih. 2007)
Genteng merupakan bahan bangunan sebagai alternatif pengganti seng yang
dibuat dari campuran, semen, abu batu dan air dengan komposisi tertentu dan
berfungsi sebagai atap. Komposisi bahan ini sangat terhadap kualitas genteng.
Penelitian ini terinspirasi dari penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh
mahasiswa Universitas Sumatra Utara yang menggunakan limbah penggilingan
tebu berupa serat baggase untuk bahan tambahan pada genteng beton. Maka dari
itu peneliti membuat genteng beton dengan komposisi baru yaitu menggunakan
limbah penggilingan tebu lainnya berupa blotong (filter mud). Peneliti
mengharapkan bahwa dengan menggunakan blotong yang dikombinasikan dengan

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

1

semen, abu batu, serta abu batu bara (fly ash) dapat menghasilkan genteng yang
kuat dan lentur serta membuat genteng beton tersebut menjadi lebih ringan.

1.2.

Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan diamati dalam penelitian ini adalah :

”Berapa kilogram kombinasi bahan baku genteng beton yang optimal dengan
memanfaatkan blotong (filter mud) sebagai bahan substitusi?”

1.3

Batasan Masalah
Dengan tanpa mengurangi maksud dan tujuan penelitian serta untuk

menyederhanakan penelitian, maka penulis melakukan pembatasan masalah yaitu
sebagai berikut :
1.

Data yang diharapkan dari penelitian ini yaitu tentang uji kuat patah, densitas,
dan uji serapan air pada genteng dengan bahan pengikat abu batu bara (fly
ash) dan bahan tambahan blotong.

2.

1.4

Menggunakan metode Taguchi.

Asumsi
Dalam penelitian ini menggunakan beberapa asumsi yaitu sebagai berikut :
1. Data yang diperoleh dapat dipertanggung jawabkan kebenarannya (valid).
2. Produk yang diteliti diharapkan dapat berwujud nyata.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2

1.5

Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian mengenai pembuatan genteng beton adalah

untuk menentukan kombinasi bahan baku genteng beton ringan yang optimal
sesuai dengan SNI.

1.6

Manfaat Penelitian
Manfaaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah :

Bagi Perusahaan:
Memberikan nilai tambah bagi perusahaan gula karena pemanfaatan limbah
blotong sebagai tambahan bahan bagi genteng.
Bagi Universitas :
1. Memberikan Informasi mengenai proses pembuatan genteng beton ringan.
2. Mempersembahkan hasil penelitian berupa produk genteng beton ringan.
Bagi Penulis :
Menambah wawasan, pengetahuan, dan kemampuan dalam Teknik Industri
khususnya dalam bidang Rekayasa Kualitas.

1.7

Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang, perumusan masalah, batasan, asumsi,
tujuan, manfaat penelitian, serta sistematika penulisan.
BAB II TINJ AUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang teori-teori dasar yang membahas masalah
distribusi yang digunakan sebagai landasan dalam penelitian ini.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3

Dimana nantinya tinjauan pustaka ini akan dijadikan sebagai acuan
kerangka berfikir didalam menyelesaiakan pemasalahan yang ada, baik
dalam melakukan pengolahan data maupun dalam menginterpretasikan
hasil yang diperoleh dari pengolahan data.
BAB III METODE PENELITIAN
Berisi suatu alur atau kerangka kerja yang terstruktur dan sistematis
yang merupakan suatu proses dimana terdiri dari tahap-tahap yang
saling terkait satu sama lainnya atau dalam artian hasil dari suatu tahap
akan menjadi masukan bagi tahap berikutnya.
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
Dalam bab ini akan ditampilkan proses pengerjaan dan perhitungan
karateristik kualitas genteng beton dengan menggunakan metode
Taguchi.
BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran dari penelitian yang telah
dilakukan sehingga dapat memberikan suatu inovasi bagi perusahaan.

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

4

BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA

2.1

Blotong

2.1.1

Penger tian Blotong
Pada proses pemurnian nira yang diendapkan di clarifier akan

menghasilkan nira kotor yang kemudian diolah di rotary vacuum filter. Di alat ini
akan dihasilkan nira tapis dan endapan yang biasanya disebut “blotong” (filter
cake). Blotong dari PG(Pabrik Gula) rata-rata berkadar air 67 %, kadar pol 3 %,
sedangkan dari PG. Karbonatasi kadar airnya 53 % dan kadar pol 2 %. Blotong
dapat dimanfaatkan antara lain untuk pakan ternak, pupuk dan pabrik wax.
(http://ehsablog.com/106.html)
Dewasa ini blotong hanya dimanfaatkan untuk pembuatan pupuk kompos
karena kandungan unsur hara-nya yang tinggi. Akan tetapi pemanfaatan blotong
terhadap bahan pembuatan genteng beton perlu diperhitungkan. Karena dalam
blotong sendiri mengandung serat alami tebu yang nantinya akan menambah
fungsi dari kerapatan partikel pada genteng itu sendiri. Hal ini seperti yang
dilakukan oleh salah satu mahasiswa Universitas Sumatera Utara yang berhasil
menciptakan genteng beton ringan dengan bahan tambahan berupa ampas tebu
(baggase). Blotong dan Ampas tebu merupakan hasil dari pengolahan tebu yang
hanya akan menumpuk dan menyebabkan limbah di pabrik gula apabila tidak
segera dilakukan pengolahan ataupun pemanfaatan dari limbah penggilingan tebu
tersebut.

5

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2.1.2

Komposisi Blotong
Blotong merupakan limbah padat produk stasiun pemurnian nira, berupa

endapan berbentuk padatan semi basah dengan kadar air 50 – 70 %, dalam sehari
dapat dihasilkan 3,8 – 4 % dari jumlah tebu yang digiling. Blotong yang
dihasilkan diangkut dengan truk kemudian ditampung pada lahan berbentuk
cekungan di bagian belakang pabrik. Blotong dimanfaatkan sebagai tanah
timbunan dan pengeras jalan. Limbah ini juga sebagian besar diambil petani untuk
dipakai sebagai pupuk, sebagian yang lain dibuang di lahan tebuka, dapat
menyebabkan polusi udara, pandangan dan bau yang tidak sedap di sekitar lahan
tersebut. Kebanyakan masyarakat masih memanfaatkannya sebagai bahan baku
pembuatan pupuk organik.(www.repository.usu.ac.id/ Chapter%20II.pdf)
Tabel 2.1 : Komposisi Kimia Blotong
Kandungan

Pr osentase (% )

Air (H2O)

20,536

Karbon (C)

26,51

Nitrogen (N)

1,04

Fosfat (P2O5)

6,142

Kalium (K2O)

0.485

Natrium (Na2O)

0.082

Kalsium (Ca)

5,785

Impurities

39,42

Sumber : Pembuatan Biokret Dari Blotong Sebagai Bahan Bakar alternatif,
D3-Teknik Kimia, ITS
6

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2.2 Penger tian Genteng
Menurut SNI 0447 – 81 Genteng beton ialah unsur bahan bangunan yang
dibuat dari campuran semen, agregat halus, air, dan bahan pembantu lainnya yang
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan untuk atap. Seperti penggunaan
fly ash sebagai bahan perekat dan serat baggase sebagai agregat dengan
komposisi bahan yang ditentukan dengan seimbang terhadap bahan utama.
Penambahan fly ash dan serat bagasse pada pembuatan genteng bertujuan untuk
memperbaiki sifat fisis dan sifat kimia dari beton. (Hanurawati. 2010)
Dengan mengingat fungsi genteng sebagai atap yang berperan penting
dalam suatu bangunan untuk pelindung rumah dan terik matahari, hujan dan
perubahan cuaca lainnya. Maka genteng harus mempunyai sifat mekanis yang
baik, seperti kekuatan tekan, kekuatan pukul, kekerasan dan sifat lainnya.

2.3

Fly Ash

2.3.1 Penger tian Fly Ash
Abu terbang batu bara umumnya dibuang di landfill atau ditumpuk begitu
saja di dalam area industri. Penumpukan abu terbang batu bara ini menimbulkan
masalah bagi lingkungan. Berbagai penelitian mengenai pemanfaatan abu terbang
batubara sedang dilakukan untuk meningkatkan nilai ekonomisnya serta
mengurangi dampak buruknya terhadap lingkungan. Saat ini umumnya abu
terbang batubara digunakan dalam pabrik semen sebagai salah satu bahan
campuran pembuat genteng. Selain itu, sebenarnya abu terbang batubara memiliki
berbagai kegunaan yang amat beragam:
1) Penyusun beton untuk jalan dan bendungan.
7

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2) Penimbun lahan bekas pertambangan.
3) Recovery magnetic, cenosphere, dan karbon.
4) Bahan baku keramik, gelas, batu bata, dan refraktori.
5) Bahan penggosok (polisher)
6) Bahan pengisi aspal, plastik, dan kertas.
7) Pengganti dan bahan baku semen
8) Aditif dalam pengolahan limbah (waste stabilization)
9) Konversi menjadi zeolit dan adsorben
Konversi abu terbang batubara menjadi zeolit dan adsorben merupakan
contoh pemanfaatan efektif dari abu terbang batubara. Keuntungan adsorben
berbahan baku abu terbang batubara adalah biayanya murah. Abu terbang
batubara dapat dipakai secara langsung sebagai adsorben atau dapat juga melalui
perlakuan kimia dan fisik tertentu sebelum menjadi adsorben. Zeolit yang
disintesis dari abu terbang batu bara dapat digunakan untuk keperluan pertanian.
Zeolit banyak dikonsumsi dalam pemurnian air, pengolahan tanah, dll. Zeolit
dibuat dengan cara mengkonversi alumino silikat yang terdapat pada abu terbang
batubara menjadi kristal zeolit melalui reaksi hidrotermal. (Hanurawati. 2010)
2.2.3

Sifat Fisik dan Karakteristik Fly Ash
Menurut laporan ACI Comitee 226.3R-87. Ukuran dan bentuk

karakteristik partikel fly ash tergantung dari tempat asal dan kesamaan dari batu
bara, derajat penghancuran sebelum dibakar, pembakaran yang merata dan tipe
sistem padat, berlubang disebut Cenosphere, dan yang berbentuk bulatan-bulatan
yang mengandung lebih sedikit fly ash disebut Plerospheres. Material fly ash ini
berwarna abu-abu apabila dihasilkan langsung dari pembakaran batu bara pada
8

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

keadaan kurang oksigen. Warna tersebut dapat berubah dari abu-abu muda sampai
hitam. Proses pembakaran batu bara memegang peranan yang sangat penting
sebab fly ash yang dihasilkan akan semakin baik apabila proses pembakarannya
semakin sempurna. Fly ash akan berwarna kehitam-hitaman apabila suhu pada
saat pembakaran kurang dari 10000C (Pembakaran tidak sempurna) dan akan
berwarna keabu-abuan apabila pembakaran tersebut dilakukan pada suhu 10000C
(pembakaran sempurna). Pembakaran yang tidak sempurna akan menghasilkan fly
ash yang kehitam-hitaman. Hal ini disebabkan kandungan karbon yang terdapat
dalam fly ash makin banyak yang belum terbakar. (http://www.digilib.petra.ac.id)
2.2.4

Kadar Kandungan Kimia Fly Ash
Komponen utama dari abu terbang batubara yang berasal dari pembangkit

listrik adalah silika (SiO2), aluminia (Al2O3), dan besi oksida (Fe2O3), sisanya
adalah karbon, kalsium, magnesium, dan belerang. (Hanurawati. 2010)
Tabel 2.2 Kadar Kandungan Kimia Fly Ash
Kandungan Kimia

Kadar

Silika (SiO2)

36,07%

Besi Oksida (Fe2O3)

16,78%

Aluminium Oksida (Al2O3)

23,28%

Kalsiun Oksida (CaO)

14,93%

Magnesium Oksida (MgO)

0,88%

Sulfat (SO4)

2,83%

pH

11,3

Sumber:http://digilib.petra.ac.id/jiunkpe/s1/sip4/2004/jiunkpe-ns-s1-200421499183-4715-embankment-chapter2.pdf

9

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2.4

Agr egat Halus (Abu Batu)

2.4.1 Penger tian Agr egat Halus
Agregat halus dalam beton adalah pasir alam sebagai hasil disintegrasi
alami dari batu-batuan atau berupa pasir buatan yang dihasilkan oleh pemecah
batu. Agregat halus berperan penting sebagai pembentuk beton dalam
pengendalian workability, kekuatan dan keawetan beton, oleh karena itu
pemakaian pasir sebagai pembentuk beton harus dilakukan secara selektif.
(www.scribd.com)
2.4.2 Syar at Agregat Halus
Syarat agregat halus yang dipakai sebagai campuran beton menurut
Peraturan Beton Indonesia 1971 SNI–2:
a. Agregat halus atau pasir harus terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras.
Butir-butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur
oleh pengaruh cuaca, seperti terik matahari atau hujan.
b. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5 % (ditentukan
terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur melampaui 5 % (ditentukan
terhadap berat kering) maka agregat halus harus dicuci.
c. Agregat halus harus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan
apabila diayak harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:
•

Sisa diatas ayakan 4 mm harus minimum 2 % berat.

•

Sisa diatas ayakan 1 mm harus minimum 10 % berat.

•

Sisa diatas ayakan 0.25 mm harus berkisar 80 % - 95 % berat.

10

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

d. Pasir laut tidak boleh dipakai sebagai agregat halus untuk semua mutu beton,
kecuali dengan petunjuk-petunjuk dari lembaga pemeriksaan bahan yang
diakui.
e. Persyaratan gradasi untuk agregat halus.

2.5

Semen
Semen adalah suatu jenis bahan yang memiliki sifat adhesif dan

kohesif yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral menjadi
satu massa yang padat. Meskipun definisi ini dapat diterapkan untuk banyak jenis
bahan, semen yang dimaksudkan untuk konstruksi beton adalah bahan jadi dan
mengeras dengan adanya air yang dinamakan semen hidraulis. Bahan dasar
penyusun semen terdiri dari bahan-bahan yang terutama mengandung kapur, silika
dan oksida besi, maka bahan-bahan itu menjadi unsur-unsur pokok semennya.
Tabel 2.3 Susunan Unsur semen biasa
Oksida

Per sen (% )

Kapur (CaO)

60 – 65

Silika (SiO2)

17 – 25

Alumina (Al2O3)

3–8

Besi (Fe2O3)

0,5 – 6

Magnesia (MgO)

0,5 – 4

Sulfur (SO3)
Potash (Na2O + K2O)

1–2
0,5 – 1

Sumber : Teknologi Beton; Kardiyono Tjokrodimulyo. 1994

11

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Komposisi kimia semen portland pada umumnya terdiri dari CaO, SiO2, Al2O3 dan
Fe2O3, yang merupakan oksida dominan. Sedangkan oksida lain yang jumlahnya
hanya beberapa persen dari berat semen adalah MgO, SO3, Na2O dan K2O.
Keempat oksida utama tersebut di atas di dalam semen berupa senyawa C3S, C2S,
C3A dan C4AF, dengan mempunyai perbandingan tertentu pada setiap produk
semen, tergantung pada komposisi bahan bakunya.
Semen bila terkena air akan berubah menjadi keras seperti batu. Oleh
karena itu sangat perlu diperhatikan perbandingan antara air dan semen atau faktor
air semennya, karena faktor f.a.s ini akan berpengaruh terhadap kekuatan beton.
Bila kurang semen dan terlalu banyak air akan menyebabkan segregration dan
bleeding, selain itu perbandingan yang tepat antara semen dan air akan
berpengaruh dalam kemudahan pekerjaan.
2.5.3 Sifat-sifat Semen
Sifat fisik dari semen adalah bahan berbutir halus yang lolos ayakan 2 µm
dan mempunyai berat jenis antara 3 sampai 3,15 gr/cm3. Semen mengandung C3S
dan C2S sebesar 70% sampai dengan 80%. Unsur- unsur ini merupakan unsur
paling dominan dalam memberikan sifat semen. C3S segera mulai berhidrasi bila
semen terkena air secara eksotermis. Berpengaruh besar terhadap pengerasan
semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari. Membutuhkan air 24 % dari
beratnya. C2S bereaksi dengan air lebih lambat dan hanya berpengaruh terhadap
pengerasan semen setelah 7 hari dan memberikan kekuatan akhir. Unsur ini
membuat semen tahan terhadap serangan kimia dan mengurangi penyusutan
karena pengeringan. Membutuhkan air 21 % dari beratnya. C3A berhidrasi secara
eksotermis, bereaksi secara cepat dan memberikan kekuatan sesudah 24
12

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

jam. Membutuhkan air 40 % dari beratnya. Semen yang mengandung unsur ini
lebih dari 10 % kurang tahan terhadap serangan sulfat. C4AF kurang begitu besar
pengaruhnya terhadap pengerasan beton.
2.5.4 J enis-J enis Semen
Dalam pedoman beton 1989 disyaratkan bahwa semen portland untuk
pembuatan beton harus merupakan jenis-jenis yang memenuhi syarat-syarat SII
0013-81”Mutu dan uji semen” yang klasifikasinya tertera pada tabel dibawah ini.
Tabel 2.4 Jenis-jenis Semen Portland
J enis Semen

Karater istik Umum

Jenis I

Semen portland yang digunakan untuk tujuan umum.

Jenis II

Semen portland yang penggunaannya memerlukan ketahanan
terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

Jenis III

Semen portland yang penggunaannya memerlukan persyaratan
awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi.

Jenis IV

Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut panas
hidrasi yang rendah.

Jenis V

Semen

portland

yang

dalam penggunaannya

menuntut

ketahanan yang kuat terhadap sulfat.
Sumber : Teknologi Beton; Kardiyono Tjokrodimulyo. 1994

13

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2.6
A.

Par ameter Desain
Kekuatan Patah (Banding Strength)
Kekuatan patah satau kuat lentur ering disebut Modulus of Rapture (MOR)

yang menyatakan ukuran ketahanan bahan terhadap tekanan mekanis dan tekanan
panas (thermal stress).
Tabel 2.5 Standar Kuat patah Genteng Beton

Sumber: SNI 0096 - 2007
Berikut cara untuk menguji kuat patah menurut SNI:
a. Kondisikan benda uji sebanyak 10 buah dalam ruangan bersuhu antara 15ºC–
30ºC dan kelembaban relatif minimum 40 %.
b. Letakkan benda uji diatas pisau penumpu pada mesin uji sehingga pisau
pembebanan berada ditengah-tengah pisau penumpu dengan jarak tumpu 2/3
panjang genteng.
c. Letakkan bantalan karet diantara pisau pembebanan dengan genteng untuk
genteng datar dan rata (lihat Gambar 2.2).
d. Letakkan bantalan karet diantara papan penekan dengan genteng untuk genteng
profil (lihat Gambar 2.3).
Karakteristik beban lentur dapat dihitung dengan persamaan:
Fc = F - 1,64 x Sd

dimana: Sd =

∑ ( Fi − F )

2

n −1

14

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Fc : karakteristik beban lentur, N
F

: beban lentur rata-rata, N

Fi : beban lentur masing-masing benda uji, N
Sd : standar deviasi
n

: jumlah benda uji

Gambar 2.1 Cara uji beban lentur untuk genteng rata

Gambar 2.2 Cara uji beban lentur untuk genteng profil
B.

Por ositas (Daya Serap Air)
Besar kecilnya penyerapan air oleh mortar dipengaruhi pori atau rongga

yang terdapat pada mortar. Semakin banyak pori yang terkandung dalam mortar
15

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

maka semakin besar pula penyerapan sehingga ketahanan akan berkurang.
Rongga (pori) yang terdapat pada mortar terjadi karena kurang tepatnya kualitas
dan komposisi material penyusunannya. Pengaruh rasio yang terlalu besar dapat
menyebabkan rongga, karena terdapat air yang tidak bereksi dan kemudian
menguap dan menimbulkan rongga. Menurut SNI 0096 – 2007, penyerapan
maksimal genteng beton sebesar 10% .
Cara kerja uji daya serap air menurut SNI adalah:
a. Siapkan benda uji sebanyak 10 buah.
b. Keringkan genteng dalam oven pada suhu 110oC ± 5 oC sampai berat tetap.
c. Timbang genteng dalam keadaan kering oven.
d. Rendam genteng tersebut dalam air selama 24 jam.
e. Timbang genteng dalam keadaan basah dengan menyeka permukaan genteng
lebih dulu dengan lap lembab.
f. Hitung penyerapan air masing-masing genteng.
Daya serap air dirumuskan sebagai berikut :
Penyer apan air =
C.

Berat Sampel jenuh - Berat Sampel Kering
x100%
Berat Sampel Kering

Densitas
Densitas adalah pengukuran massa setiap satuan volum benda. Semakin

tinggi densitas (massa jenis) suatu benda maka semakin besar pula massa setiap
volum. Densitas rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total
volumnya. Sebuah benda yang memiliki densitas lebih tinggi akan memiliki
volum yang lebih rendah dari pada benda bermassa sama yang memiliki densitas
lebih rendah. Densitas (massa jenis) berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat
memiliki massa jenis yang berbeda. Dan satu zat yang sama berapapun massanya
16

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

dan berapapun volumnya akan memiliki densitas yang sama pula. Oleh sebab itu
dikatakan bahwa massa jenis atau densitas merupakan ciri khas (sidik jari) suatu
zat. Untuk menghitung besarnya densitas dipergunakan persamaan matematis
berikut: ρ =

m
V

Dimana: ρ = densitas (gr/cm3)
m = massa (gr)
V = Volum (cm3)
Maka dari itu diperoleh persamaan untuk menghitung berat jenis genteng beton
adalah :
Densitas =
Dimana:

Ws
Pair
Wb - (Wg - Wk)

Ws = berat sampel kering (g)
Wb = berat sampel setelah direndam air (g)
Wg = berat sampel digantung di dalam air (g)
Wk =berat sampel jenuh (g)

D.

Per meabilitas (Daya Rembes Air )
Permeabilitas adalah kemampuan air untuk meresap melalui celah-celah

kecil dengan sebuah proses yang disebut kapilaritas. Dalam uji permeabilitas,
tidak boleh ada tetesan air dari permukaan bagian bawah genteng dalam waktu 20
jam ± 5 menit. Cara kerja uji permeabilitas menurut SNI adalah sebagai berikut:
a. Siapkan benda uji.
b. Letakkan genteng (benda uji) pada rangka uji, kemudian beri lapisan pasta
penambal pada sekeliling benda uji.

17

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

c. Tuangkan air setinggi 10 mm - 15 mm dari permukaan atas benda uji (seperti
Gambar 5). Pengujian berlangsung selama 20 jam ± 5 menit, dalam suhu
ruangan berkisar 150C hingga 30°C dan kelembaban relatif 40 %.
d. Catat ada atau tidak adanya tetesan air yang jatuh pada permukaan cermin
(seperti terlihat pada Gambar 5).

Gambar 2.3 Uji Permeabilitas

Karena permeabilitas dalam pengujiannya tidak menghasilkan sebuah data,
hanya tampak fisik saja, maka permeabilitas tidak kita masukkan ke dalam
perhitungan Taguchi.

2.7

Penger tian Kualitas
Ada dua segi umum tentang kualitas atau mutu, yaitu kualitas rancangan

dan kualitas kecocokan. Semua barang dan jasa dihasilkan dalam berbagai tingkat
kualitas, variansi dalam tingkat kualitas memang dibuat, maka dari itu istilah
teknik yang sesuai adalah kualitas rancangan. Kualitas kecocokan adalah seberapa
baik produk yang dihasilkan itu sesuai dengan spesifikasi dan kelonggaran yang
disyaratkan oleh rancangan yang telah ditetapkan.
18

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Rekayasa kualitas merupakan pendekatan sistematis untuk menentukan
kualitas dari suatu produk atau barang. Baik itu produk baru atau upaya untuk
meningkatkan kualitas produk yang sudah ada. Upaya yang dilakukan adalah
melalui perancangan, dengan target perbaikan secara terus menerus, penemuan
yang dipercepat, penyelesaian masalah dengan cepat, dan efisiensi biaya dalam
meningkatkan kualitas produk.
Perbaikan kualitas dapat ditempuh melalui dua cara, yaitu secara off line
dan on line, cara pertama melalui perancangan eksperimen yang pada dasarnya
merupakan model yang sangat fundamental karena melalui kegiatan penelitian
dan pengembangan produk. Teknik perancangan eksperimen dilakukan dengan
mengidentifikasi sumber dari variasi dan menentukan perancangan produk dan
proses secara optimal. Cara kedua merupakan aktivitas untuk mengamati dan
mengendalikan kualitas pada setiap tingkatan proses secara langsung dengan
mengambil sampel terhadap hasil produksi yang sedang atau telah jadi. Aktivitas
ini sangat penting untuk menekan biaya produksi dan dapat secara langsung
memperbaiki dan meningkatkan kualitas produk.
Perancangan eksperimen Taguchi menawarkan proses yang lebih mudah,
cepat, menghemat waktu, biaya, dan sumber daya percobaan tanpa mengurangi
bobot yang dihasilkan. (Aman. 2010)

2.8

Penger tian Rekayasa Kualitas
Rekayasa kualitas menurut Soejanto (2009) dapat diartikan sebagai proses

pengukuran yang dilakukan selama perancangan produk/proses. Rekayasa kualitas
mencakup seluruh aktivitas pengendalian kualitas dalam setiap fase dari penelitian
19

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

dan pengembangan produk, perancangan proses produksi, dan kepuasan
konsumen. Rekayasa kualitas dibedakan menjadi dua bagian:
•

Rekayasa Kualitas secara Off-Line.
Pada bagian ini perancangan eksperimen merupakan peralatan yang sangat

fundamental, dimana teknik ini mengidentifikasi sumber dari variasi dan
menentukan perancangan dan proses yang optimal. Rekayasa kualitas secara offline dibagai menjadi 3 (tiga) tahap):
Tahap I Perancangan Konsep
Tahap ini berhubungan dengan pemunculkan ide dalam kegiatan
perancangan dan pengembangan produk, dimana ide tersebut dari keinginan
konsumen. Model atau metode yang digunakan pada tahap ini antara lain:
a.

Quality Function Deployment: menterjemahkan keinginan konsumen ke
dalam istilah teknis.

b.

Dinamic Signal-to-Noise Optimization: teknik untuk mengoptimalkan
engineering function, resulting in robust, dan tunable technology.

c.

Theory of Inventive Problem Solving: Suatu koleksi tool yang didapat dari
analisa literatur yang berguna untuk membangkitkan pemecahan masalah
teknis yang inovatif.

d.

Desaign of Experiments: Eksperimen faktorial penuh dan faktorial parsial
untuk dapat mengetahui efek dari beberapa parameter serentak.

e.

Competitive Technology Assesment: melakukan benchmark terhadap sifat
robustnees dari teknologi pengembangan internal dan eksternal.

f.

Pugh Concept Selection Process: Mengumpulkan dan menyajikan informasi
dari suatu system expert, dengan membandingkan beberapa keunggulan dan
20

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

kualitas dari berbagai konsep untuk dikembangkan sehingga didapat konsep
yang superior.
Tahap II Perancangan Parameter
Tahap ini berfungsi untuk mengoptimalisasi level dari faktor pengendali
terhadap efek yang ditimbulkan oleh faktor lain sehingga produk yang
ditimbulkan dapat tangguh terhadap noise. Karena itu perancangan parameter
sering disebut sebagai Robust Desaign. Model atau metode yang digunakan dalam
tahap ini antara lain:
a.

Engineering Analysis: Menggunakan pelatihan, pengalaman, dan percobaan
untuk menemukan variabilitas dan respon yang efektif.

b.

The System P-Diagram: Suatu model yang tangguh untuk menggambarkan
dan menggolongkan berbagai parameter yang mempengaruhi output sistem.

c.

Dynamic and Static Signal-to-Noise Opetimization: Mengoptimalkan suatu
perancangan parameter untuk mengurangi variabilitas dengan menggunakan
perhitungan rasio signal-to-noise.

d.

Crossed Array Experiment: Sebuah perancangan ekperimen khusus dengan
cara memanfaatkan interaksi antara faktor kendali dan faktor derau sehingga
membuat sistem lebih tangguh.

Tahap III Perancangan Toleransi
Merupakan tahap terakhir dimana dibuat matrik orthogonal, loss function,
dan ANOVA untuk menyeimbangkan biaya dan kualitas dari suatu produk. Model
atau metode yang digunakan pada tahap ini antara lain:
a.

Quality Loss Function: Persamaan yang menghubungkan variasi dari
performa biaya produk dengan level deviasi dari target.
21

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

b.

Analysis of Variance (ANOVA): Suatu teknis statistik yang secara
kuantitatif menentukan kontribusi variasi total, yang dibentuk dari setiap
faktor derau dan faktor kendali.

c.

Desaign of Experiments: Eksperimen faktorial penuh dan faktorial parsial
untuk dapat mengetahui efek dari beberapa parameter secara serentak.

•

Rekayasa Kualitas secara On-Line.
Rekayasa kualitas secara on-line merupakan suatu aktivitas untuk mengamati

dan mengendalikan kualitas pada setiap proses produksi secara langsung.
Aktivitas ini sangat penting dalam menjaga agar biaya produksi menjadi rendah
dan secara langsung pula dapat meningkatkan kualitas produk.
Rekayasa kualitas secara on-line ini juga dapat mengontrol mesin-mesin
produksi sehingga dapat mencegah terjadinya kerusakan pada mesin-mesin
produksi tersebut. Beberapa model yang digunakan dalam melakukan rekayasa
kualitas secara on-line:
a. Statistical Process Control: Melakukan pengamatan, pengendalian, dan
pengujian pada tiap tahap proses produksi agar dapat tejadi penyimpangan
yang cukup besar.
b. Static Signal-to-Noise Ratio: Mereduksi variasi dengan menggunakan
aplikasi dari robust design untuk memecahkan permasalahan dalam proses
produksi.
c. Compensation: Berbagai rencana pengendalian untuk menjaga agar proses
yang terjadi sesuai dengan target.
d. Loss Function-Based Process Control: Pengurangan terhadap seluruh biaya
produksi termasuk biaya per unit, biaya inspeksi, dan biaya set-up yang
22

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

diperlukan dalam pengendalian proses serta quality loss yang diakibatkan
oleh sisa variasi pada output.

2.9 Pengertian Kualitas Menur ut Taguchi
Metode Taguchi dicetuskan oleh Dr. Genichi Taguchi pada tahun 1949 saat
mendapatkan tugas untuk memperbaiki sistem telekomunikasi di Jepang. Metode
ini merupakan metodologi baru dalam bidang teknik yang bertujuan untuk
meningkatkan kualitas dengan perlakuan yang optimal. Sasaran metode Taguchi
adalah menjadikan produk robust terhadap noise, karena itu sering disebut
sebagai Robust Design.
Definisi kualitas menurut Taguchi adalah kerugian yang diterima oleh
masyarakat sejak produk tersebut dikirimkan. Filosofi Taguchi terhadap kualitas
terdiri dari tiga buah konsep, yaitu:
1.

Kualitas harus didesain ke dalam produk dan bukan sekedar memeriksanya.

2.

Kualitas terbaik dicapai dengan meminimumkan deviasi dari target.

3.

Produk harus didesain sehingga robust terhadap faktor lingkungan yang tidak
dapat dikontrol.

4.

Biaya kualitas harus diukur sebagai fungsi deviasi dari standar tertentu dan
kerugian harus diukur pada seluruh sistem.
Metode Taguchi merupakan off-line quality control artinya pengendalian

kualitas yang preventif, sebagai desain produk atau proses sebelum sampai pada
produksi di tingkat shop floor. Off-line quality control dilakukan dilakukan pada
saat awal dalam life cycle product yaitu perbaikan pada awal untuk menghasilkan
produk (to get right first time). Kontribusi Taguchi pada kualitas adalah:
23

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

a. Loss

Function: Merupakan

fungsi

kerugian

yang

ditanggung

oleh

masyarakat (produsen dan konsumen) akibat kualitas yang dihasilkan. Bagi
produsen yaitu dengan timbulnya biaya kualitas sedangkan bagi konsumen
adalah adanya ketidakpuasan atau kecewa atas produk yang dibeli atau
dikonsumsi karena kualitas yang buruk.
b.

Orthogonal Array: Orthogonal array digunakan untuk mendesain percobaan
yang efisisen dan digunakan untuk menganalisis data percobaan. Orthogonal
array digunakan untuk menentukan jumlah eksperimen minimal yang dapat
memberi informasi sebanyak mungkin semua faktor yang mempengaruhi
parameter. Bagian terpenting dari orthogonal array terletak pada pemilihan
kombinasi level dari variabel-variabel input untuk masing-masing eksperimen.

c. Robustness: Meminimasi sensitivitas sistem terhadap sumber-sumber variasi.

2.10 Tahapan dalam Desain Pr oduk atau Proses Menur ut Taguchi
Dalam metode Taguchi tiga tahap untuk mengoptimasi desain produk atau
proses produksi yaitu (Soejanto. 2009):
1. Perancangan Sistem. Yaitu upaya dimana konsep-konsep, ide-ide, metode
baru dan lainnya dimunculkan untuk memberi peningkatan produk.
Merupakan tahap pertama dalam desain dan merupakan tahap konseptual
pada pembuatan produk baru atau inovasi proses. Konsep mungkin berasal
dari dari percobaan sebelumnya, pengetahuan alam/teknik, perubahan baru
atau kombinasinya.
2. Perancangan Parameter. Tahap ini merupakan pembuatan secara fisik atau
prototipe secara matematis berdasarkan tahap sebelumnya melalui percobaan
24

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

secara statistik. Tujuannya adalah mengidentifikasi setting parameter yang
akan memberikan performansi rata-rata pada target dan menentukan pengaruh
dari faktor gangguan pada variasi dari target.
3. Perancangan Toleransi. Penentuan toleransi dari parameter yang berkaitan
dengan kerugian pada masyarakat akibat penyimpangan produk dari target.
Pada tahap ini, kualitas ditingkatkan dengan mengetatkan toleransi pada
parameter produk atau proses untuk mengurangi terjadinya variabilitas pada
performansi produk.

2.11 Langkah-langkah Penelitian Taguchi
Profesor Taguchi menganjurkan filosofi kualitas teknik yang secara garis
besar berlaku. Beliau menetapkan tiga tahap dalam perkembangan produk (atau
proses): desain sistem, desain parameter, desain toleransi. Dalam sistem desain,
insinyur menggunakan prinsip-prinsip ilmiah dan teknik untuk menentukan
pengaturan dasar. (Montgomery. 1998)
Langkah-langkah ini dibagi menjadi tiga fase utama yang meliputi
keseluruhan pendekatan eksperimen. Tiga fase tersebut adalah fase perencanaan,
fase pelaksanaan, dan fase analisis. Fase perencanaan merupakan fase yang paling
penting dari eksperimen untuk menyediakan informasi yang diharapkan. Fase
perencanaan adalah ketika faktor dan levelnya dipilih, dan oleh karena itu,
merupakan langkah yang terpenting dalam eksperimen. (Soejanto. 2009)
Fase terpenting kedua adalah fase pelaksanaan, ketika hasil eksperimen telah
didapatkan. Jika eksperimen direncanakan dan dilaksanakan dengan baik, analisis
akan lebih mudah dan cenderung untuk dapat menghasilkan infomasi yang positif
25

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

tentang faktor dan level. Fase analisis adalah ketika informasi positif atau negatif
berkaitan dengan faktor dan level yang telah dipilih dihasilkan berdasarkan dua
fase sebelumnya. Fase analisis adalah hal penting terakhir yang mana apakah
peneliti akan dapat menghasilkan hasil yang positif. Langkah utama untuk
melengkapi desain eksperimen yang efektif adalah sebagai berikut (Soejanto.
2009)
•

Perumusan masalah
Perumusan masalah harus spesifik dan jelas batasannya dan secara teknis

harus dapat dituangkan ke dalam percobaan yang akan dilakukan.
•

Tujuan eksperimen
Tujuan yang melandasi percobaan harus dapat menjawab apa yang telah

dinyatakan pada perumusan masalah, yaitu mencari sebab yang menjadi akibat
pada masalah yang kita amati.
•

Memilih karakteristik kualitas (Variabel Respon)
Variabel respon adalah variabel yang perubahannya tergantung pada variabel-

variabel lain. Dalam merencanakan suatu percobaan harus dipilih dan ditentukan
dengan jelas variabel respon yang akan diselediki.
Menurut Soejanto (2009) karakteristik kualitas dapat dikelompokkan menurut
nilai targetnya dapat dilihat pada tabel 2.5 berikut:
Tabel 2.6 Karakteristik Kualitas
KARAKTERISTIK
Nominal-the-best

Tar get

Contoh

Tertuju pada nilai tertentu Voltage
Sekecil mungkin (0,

Persentase kecacatan,

zero). Semakin kecil,

keausan alat, kekasaran

Smaller-the-better

26

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

maka semakin baik

permukaan.

Sebesar mungkin(∞).
Kuat tekan, kuat tarik,
Larger-the-better

Semakin besar semakin
kekuatan las
baik

•

Memilih faktor yang berpengaruh terhadap karakteristik kualitas (Variabel
Bebas)
Variabel bebas (faktor) adalah variabel yang perubahannya tidak tergantung

pada variabel lain. Pada tahap ini akan dipilih faktor-faktor yang akan diselidiki
pengaruhnya terhadap variabel tak bebas yang bersangkutan. Dalam seluruh
percobaan tidak seluruh faktor yang diperkirakan mempengaruhi variabel yang
diselidiki, sebab hal ini akan membuat pelaksanaan percobaan dan analisisnya
menjadi kompleks. Hanya faktor-faktor yang dianggap penting saja yang
diselidiki. Beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi faktorfaktor yang akan diteliti adalah brainstorming, flowcharting, dan cause effect
diagram.
•

Pemilihan Faktor-faktor
Dalam metode Taguchi, faktor-faktor tersebut perlu diidentifikasikan dengan

jelas karena pengaruh antara kedua jenis faktor tersebut berbeda. Faktor terkontrol
(control factors) adalah faktor yang nilainya dapat diatur atau dikendalikan, atau
faktor yang nilainya ingin kita atur atau kendalikan. Sedangkan faktor gangguan
(noise factors) adalah faktor yang nilainya tidak bisa kita atur atau dikendalikan,
atau faktor yang tidak ingin kita atur atau kendalikan.

27

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

•

Penentuan jumlah level dan nilai faktor
Pemilihan jumlah level penting artinya untuk ketelitian hasil percobaan dan

ongkos pelaksanaan percobaan. Makin banyak level yang diteliti maka hasil
percobaan akan lebih teliti karena data yang diperoleh akan lebih banyak, tetapi
banyaknya level juga akan meningkatkan ongkos percobaan.
•

Identifikasi Interaksi antar Faktor Kontrol
Interaksi muncul ketika dua faktor atau lebih mengalami perlakuan secara

bersama akan memberikan hasil yang berbeda pada karakteristik kualitas
dibandingkan jika faktor mengalami perlakuan secara sendiri-sendiri. Kesalahan
dalam penentuan interaksi akan berpengaruh pada kesalahan interpretasi data dan
kegagalan dalam penentuab proses yang optimal. Tetapi Taguchi lebih
mementingkan pengamatan pada main effect (penyebab utama) sehingga adanya
interaksi diusahakan seminimal mungkin, tetapi tidak dihilangkan sehingga perlu
dipelajari kemungkinan adanya interaksi.
Terkadang interaksi dapat dianggap penting dan signifikan. Akhirnya
Taguchi menyarankan pencakupan angka kecil dari 2-faktor interaksi dan estimasi
interaksi-interaksi tersebut menggunakan OA kolom yang tidak terserahkan.
(Bagchi. 1993)
•

Perhitungan derajat kebebasan (degrees of freedom/dof)
Perhitungan derajad kebebasan dilakukan untuk menghitung jumlah

minimum percobaan yang harus dilakukan untuk menyelidiki faktor yang diamati.
Menurut Haryono (2000), derajad kebebasan array orthogonal (VOA) selalu
kurang 1 dari banyaknya eksperimen: VOA = banyak eksperimen – 1

28

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Adapun penulisan matriks orthogonal adalah sebagai berikut:
Lm (xk)
di mana:
L = notasi L, menunjukkan bahwa informasi dalam bentuk matriks orthogonal
m = jumlah baris, mengindikasikan jumlah percobaan yang dibutuhkan
x = jumlah level yang dipakai
k = jumlah kolom, menunjukkan jumlah faktor yang dipakai
Misalkan, L8(27), Array orthogonal L8(27