Rancangan Perbaikan Proses untuk Menurunkan Losses Perusahaan dengan Menggunakan Taguchi’s Quality Loss Function dan Failure Mode and Effect Analysis

RANCANGAN PERBAIKAN PROSES UNTUK
MENURUNKAN LOSSES PERUSAHAAN DENGAN
MENGGUNAKAN TAGUCHI’S QUALITY LOSS FUNCTION
DAN FAILURE MODE AND EFFECT ANALYSIS

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

Oleh
NIXON
NIM : 100403068

DEPART EMEN

TEKNIK INDUSTRI

F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N

2015

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan yang Maha Esa yang telah
memberikan berkat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Sarjana ini.
Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
sarjana teknik di Departemen Teknik Industri, khususnya program studi Reguler
Strata Satu, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Judul untuk tugas
sarjana ini adalah “Rancangan Perbaikan Proses untuk Menurunkan Losses
Perusahaan dengan Menggunakan Taguchi’s Quality Loss Function dan Failure
Mode and Effect Analysis”.
Penulis menyadari bahwa penulisan tugas sarjana ini masih jauh dari
kesempurnaan sehingga diperlukan perbaikan dan penyesuaian lebih lanjut. Untuk
itu penulis mengharapkan kritik atau saran yang membangun

dalam

penyempurnaan laporan ini.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN, JUNI 2015

PENULIS

UCAPAN TERIMA KASIH

Dalam melaksanakan Tugas Sarjana sampai dengan selesainya laporan ini,
banyak pihak yang telah membantu, maka pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua penulis, yaitu Bapak Irwan dan Ibu Dorrena 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. 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.
4. 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.
5. Ibu Rahmi M. Sari, ST, MM(T) selaku Dosen Pembimbing II Tugas Sarjana
yang juga telah membimbing dan mengajarkan ilmunya untuk penulis dalam
penyelesaian laporan Tugas Sarjana ini.
6. Pimpinan serta seluruh staf dan karyawan PT. Karya Deli Steelindo yang telah
bersedia menerima penulis dan banyak membantu penulis dalam penelitian.

7. 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.

8. Abang dan adik penulis, Vinson dan Dickson yang telah memberi dukungan
dan semangat kepada penulis dalam pengerjaan tugas akhir ini.
9. Rekan seperjuangan penyelesaian tugas akhir di PT. Karya Deli Steelindo,
Edgard Lam Martua, Sheihan Ramadhana dan Arnoldus Sidauruk yang telah
memberikan bantuan dalam pengumpulan data perusahaan dan proses

pengerjaan laporan tugas akhir ini.
10. Sahabat penulis Gavrilo Jose, Marco Sipayung, Aven Tampubolon, Adra
Tondang, Yoko Hutabarat, Willy Ramos, Jevier Arios, Dedi Manurung,
Theresia Hutagalung, Rahel Hutahayan, Tanesia Sinaga, dan Cici Sinaga,
yang telah memberikan bantuan dan dukungannya dalam mengerjakan
laporan ini.
11. Seluruh rekan-rekan angkatan 2010 (TITEN) Teknik Industri FT. USU yang
terus memotivasi penulis dalam penyelesaian laporan ini.

Medan, Juli 2015

Penulis

DAFTAR ISI

BAB

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

i

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

ii

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

iii

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

iv

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

vi

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

vii

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

xiii

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

xv

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

xvii

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

I-1

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

I-1

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

I-4

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

I-4

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

I-5

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

I-6

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

II-1

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

II-1

2.2. Lokasi Perusahaan.............................................................

II-2

I

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
2.3. Ruang Lingkup Bidang Usaha ..........................................

II-3

2.4. Organisasi dan Manajemen Perusahaan ............................

II-5

2.4.1. Struktur Organisasi ................................................

II-5

2.4.2. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab ...............

II-8

2.4.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja Perusahaan .

II-9

2.4.4. Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya ............

II-11

2.4.4.1. Sistem Pengupahan .................................

II-11

2.4.4.2. Fasilitas Tenaga Kerja.............................

II-11

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

II-12

2.5.1. Bahan yang Digunakan .........................................

II-13

2.5.1.1. Bahan Baku .............................................

II-13

2.5.1.2. Bahan Penolong ......................................

II-14

2.5.1.3. Bahan Tambahan.....................................

II-15

2.5.2. Jumlah dan Spesifikasi Produk .............................

II-15

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

II-17

2.5.4. Mesin dan Peralatan ..............................................

II-26

2.5.4.1. Mesin Produksi .......................................

II-26

2.5.4.2. Peralatan (Equipment) .............................

II-30

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

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

III-1

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

III-1

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

III-2

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

III-4

3.4. Biaya Produksi..................................................................

III-6

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

III-8

3.5.1. Klasifikasi Karakteristik Kualitas .........................

III-12

3.6. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) .....................

III-13

3.6.1. Pengenalan FMEA ................................................

III-13

3.6.2. Implementasi FMEA .............................................

III-15

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

IV-1

4.1.

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

IV-1

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

IV-1

4.3.

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

IV-1

4.4.

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

IV-2

4.5.

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

IV-2

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

IV-3

4.7.

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

IV-5

4.8.

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

IV-7

IV

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

V

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

IV-9

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

IV-10

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

V-1

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

V-1

5.1.1. Data Karakteristik Teknis Kritikal Track Link
Aktual ....................................................................

V-2

5.1.2. Data Proses Rework Track Link ............................

V-4

5.1.2.1. Data Waktu Proses Rework Track Link ..

V-4

5.1.2.2. Data Mesin untuk Proses Rework Track
Link .........................................................

V-5

5.1.2.3. Data Umum Track Link dan Perusahaan

V-5

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

V-6

5.2.1. Perhitungan Loss Karakteristik Teknis Kritikal
Track Link .............................................................

V-6

5.2.1.1. Pembuatan Peta Kontrol .........................

V-6

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

V-6

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
5.2.1.1.2. Pembuatan Peta Kontrol X – s
Karakteristik B........................

V-8

5.2.1.1.3. Pembuatan Peta Kontrol X – s
Karakteristik Hardness Index .

V-10

5.2.1.1.4. Pembuatan Peta Kontrol X – s
Karakteristik Tensile Strength

V-12

5.2.1.2. Perhitungan Process Capability Index ....

V-14

5.2.1.2.1. Perhitungan

Process

Capability Index Karakteristik
A .............................................
5.2.1.2.2. Perhitungan

V-16

Process

Capability Index Karakteristik
B .............................................
5.2.1.2.3. Perhitungan

V-17

Process

Capability Index Karakteristik
Hardness Index .......................
5.2.1.2.4. Perhitungan

V-18

Process

Capability Index Karakteristik
Tensile Strength ......................

V-19

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

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

V-20

5.2.1.3.1. Identifikasi Loss Perusahaan ...

V-20

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

V-26

5.2.1.3.3. Perhitungan Loss Perusahaan .

V-31

5.2.2. Usulan Perbaikan Losses Perusahaan dengan
Konsep Taguchi’s Quality Loss Function .............

V-33

5.2.2.1. Pembuatan Peta Kontrol Proses Produksi
Usulan .....................................................

V-35

5.2.2.1.1. Pembuatan Peta Kontrol X – s
Karakteristik Hardness Index
(Usulan) ..................................

V-35

5.2.2.1.2. Pembuatan Peta Kontrol X – s
Karakteristik Tensile Strength
(Usulan) ..................................

V-37

5.2.2.2. Perhitungan Process Capability Index
Proses Produksi Usulan...........................
5.2.2.2.1. Perhitungan

V-39

Process

Capability Index Karakteristik
Hardness Index (Usulan) ........

V-39

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
5.2.2.2.2. Perhitungan

Process

Capability Index Karakteristik
Tensile Strength (Usulan) .......
5.2.2.3. Perhitungan
Produksi

Penambahan

sebagai

Dampak

V-41

Biaya
Aplikasi

Proses Produksi Usulan...........................

V-42

5.2.3. Usulan Perbaikan Losses Perusahaan Failure Mode and Effect
Analysis ................................................................. V-47

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

VI-1

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

VI-1

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

VI-2

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

VI-3

6.4. Analisis Taguchi’s Quality Loss Function ........................

VI-3

6.5. Analisis Failure Mode and Effect Analysis.......................

VI-4

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

VII-1

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

VII-1

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

VII-2

VI

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

HALAMAN

DAFTAR TABEL

TABEL

HALAMAN

1.1.

Perbandingan Karakterisitik Teknis Aktual dan Ekspektasi

2.1.

Perincian Tenaga Kerja PT. Karya Deli Steelindo Medan

II-9

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

4.1.

Pengambilan Data Subgroup .............................................

IV-7

5.1.

Data Karakteristik A Aktual .............................................

V-2

5.2.

Data Karakteristik B Aktual ..............................................

V-2

5.3.

Data Karakteristik Hardness Index Aktual .......................

V-3

5.4.

Data Karakteristik Tensile Strength Aktual ......................

V-3

5.5.

Hasil Perhitungan X dan s Karakteristik A .......................

V-5

5.6.

Hasil Perhitungan X dan s Karakteristik B .......................

V-9

5.7.

Hasil Perhitungan X dan s Karakteristik Hardness Index.

V-11

5.8.

Hasil Perhitungan X dan s Karakteristik Tensile Strength

V-13

5.9.

Rekapitulasi Loss Perusahaan yang Terjadi untuk Setiap
Kecacatan Karakteristik A atau Karakteristik B ...............

5.10.

I-2

V-23

Rekapitulasi Loss Perusahaan yang Terjadi untuk Setiap
Kecacatan

Karakteristik

Hardness

Index

atau

Karakteristik Tensile Strength ...........................................

V-26

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL
5.11.

HALAMAN
Rekapitulasi

Loss

yang

Terjadi

untuk

Setiap

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

V-33

5.12.

Data Karakteristik Hardness Index Aktual (Usulan) ........

V-34

5.13.

Data Karakteristik Tensile Strength Aktual(Usulan) ........

V-34

5.14.

Hasil Perhitungan X dan s Karakteristik Hardness Index
(Usulan) .............................................................................

5.15.

Hasil Perhitungan X dan s Karakteristik Tensile Strength
(Usulan) .............................................................................

5.16.

V-38

Rekapitulasi Penambahan Biaya Produksi yang Terjadi
sebagai Dampak Aplikasi Proses Produksi Usulan...........

5.17.

V-35

Rekapitulasi

Loss

yang

Terjadi

untuk

V-44

Setiap

Karakteristik Proses Produksi Usulan ...............................

V-46

5.18.

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

V-46

5.19.

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

V-48

5.20.

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

V-49

5.21.

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

V-52

5.22.

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

V-55

5.23.

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

V-57

6.1.

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

VI-2

6.2.

Failure Mode and Effect Analysis dan Rancangan
Perbaikan Usulan ..............................................................

VI-7

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR

HALAMAN

1.1.

Track Link .........................................................................

I-2

2.1.

Struktur Organisasi PT. Karya Deli Steelindo .................

II-7

3.1.

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

III-10

3.2.

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

III-12

4.1.

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

IV-3

4.2.

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

IV-4

4.3.

Karakteristik Teknis Kritikal Track Link ..........................

IV-5

4.4.

Vernier Caliper .................................................................

IV-6

4.5.

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

IV-9

5.1.

Karakteristik Teknis Kritikal Track Link ..........................

V-1

5.2.

Peta Kontrol X – s Karakteristik A ...................................

V-8

5.3.

Peta Kontrol X – s Karakteristik B ...................................

V-10

5.4.

Peta Kontrol X – s Karakteristik Hardness Index .............

V-12

5.5.

Peta Kontrol X – s Karakteristik Tensile Strength ............

V-14

5.6.

Kapabilitas Proses Karakteristik A ...................................

V-16

5.7.

Kapabilitas Proses Karakteristik B ...................................

V-17

5.8.

Kapabilitas Proses Karakteristik Hardness Index .............

V-18

5.9.

Kapabilitas Proses Karakteristik Tensile Strength ............

V-19

5.10.

Taguchi’s Quality Loss Function untuk Karakteristik
Teknis A ............................................................................

V-27

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR
5.11.

HALAMAN
Taguchi’s Quality Loss Function untuk Karakteristik
Teknis B ............................................................................

5.12.

Taguchi’s Quality Loss Function untuk Karakteristik
Teknis Hardness Index......................................................

5.13.

V-28

V-29

Taguchi’s Quality Loss Function untuk Karakteristik
Teknis Tensile Strength .....................................................

V-30

5.14.

Peta Kontrol X – s Karakteristik Hardness Index (Usulan)

V-37

5.15.

Peta Kontrol X – s Karakteristik Tensile Strength (Usulan)

V-39

5.16.

Kapabilitas Proses Karakteristik Hardness Index (Usulan)

V-40

5.17.

Kapabilitas Proses Karakteristik Tensile Strength (Usulan)

V-42

5.18.

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

V-57

6.1.

Portable Hardness Tester .................................................

VI-5

6.2.

Vernier Caliper .................................................................

VI-6

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