OPTIMALISASI PRODUKSI DENGAN PENGENDALIAN KUALITASKEKUATAN BATUBATA MENGGUNAKAN METODE TAGUCHIDI CV. REZKY JAYA LABUHAN BATU.
OPTIMALISASI PRODUKSI DENGAN PENGENDALIAN KUALITAS
KEKUATAN BATUBATA MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI
DI CV. REZKY JAYA LABUHAN BATU
Oleh:
Andrian Syah Putra
NIM 072244510048
Program Studi Matematika
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2012
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa untuk
setiap berkat dan anugrah-Nya yang masih memberi kesehatan dan kesempatan
kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. Adapun skripsi ini berjudul
“OPTIMALISASI PRODUKSI DENGAN PENGENDALIAN KUALITAS
KEKUATAN BATU BATA MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI DI
CV. REZKY JAYA LABUHAN BATU”. Disusun untuk memperoleh gelar
Sarjana Sain Matematika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Medan.
Dalam penyelesaian skripsi ini, penulis mendapat bantuan dari berbagai
pihak sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Untuk itu pada
kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ibnu Hajar Damanik, M,Si selaku Rektor Universitas
Negeri Medan, Bapak Prof. Drs. Motlan, M.Sc, Ph.D selaku Dekan
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
2. Bapak Prof. Dr. Mukhtar, M.Pd selaku Ketua Jurusan Matematika dan Ibu
Dra. Nerli Khairani, M.Si selaku Ketua Program Studi Matematika serta
Bapak dan Ibu dosen juga staf pegawai FMIPA UNIMED
3. Bapak Dr. Zul Amry, M.Si selaku Dosen Pembimbing Akademik
4. Bapak Abil Mansyur, S.Si, M.Si selaku Dosen Pembimbing Skripsi yang
telah banyak memberi bantuan berupa arahan, bimbingan, dan saran
kepada penulis
5. Bapak Bapak Dr. E. Elvis Napitupuku, M.Si , Dr. Edi Syahputra, M.Pd
dan Ibu Dra. Nerli Khairani, M.Si selaku Dosen Penguji yang telah banyak
memberikan saran dalam penulisan skripsi ini
6. Teristimewa buat Orangtuaku tercinta (Ayahanda B. Ritonga dan Ibunda
M. Siahaan) yang telah memberikan kasih sayang yang tak ternilai yang
selalu mendoakan, memotivasi dan juga mendukung saya dalam segala
hal, juga untuk saudara-saudariku (Kak Fatimah, Kak Nurjannah, Kak
Nuraisah, Bang Indra) buat kerabat keluarga atas semua dukungan dan
doanya
7. Sahabat-sahabatku selama perkuliahan Matematika Non Dik’2007 yang
telah banyak membantu dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini.
Penulis telah berupaya semaksimal mungkin dalam penyelesaian skripsi
ini, namun penulis menyadari masih jauh dari kesempurnaan baik dari segi isi
maupun penulisan, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik dari semua
pihak untuk membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Penulis juga
mengharapkan kiranya skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi penulis dan
pembaca dalam usaha peningkatan pendidikan dimasa datang.
Medan,
Desember 2012
Penulis
Andrian Syah Putra
NIM 072244510048
OPTIMALISASI PRODUKSI DENGAN PENGENDALIAN KUALITAS
KEKUATAN BATU BATA MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI
DI CV. REZKY JAYA LABUHAN BATU
Andrian Syah Putra (NIM 072244510048)
ABSTRAK
CV. Rezky Jaya merupakan perusahaan yang bergerak di bidang produksi
batu bata, dalam memenuhi kebutuhan konsumen perusahaan mengalami kendala
yaitu masih banyak produk cacad pada hasil produksi akhir.
Upaya yang dilakukan adalah dengan peningkatan kualitas produk,
pendekatan yang dilakukan dengan menggunakan Metode Taguchi untuk melihat
sejauh mana peningkatan kualitas kekuatan batu bata.
Metode Taguchi diterapkan pada kualitas kekuatan batu bata yang
termasuk dalam karakteristik higher is better karena semakin tinggi kekuatan batu
bata maka semakin tinggi produksi batu bata yang dihasilkan. Pada data kekuatan
batu bata terdapat tiga faktor kontrol dengan tiga level faktor yaitu komposisi
tanah liat (3 banding 1, 3 banding 2 dan 3 banding 3), lama waktu penjemuran (2
hari, 3 hari, 4 hari) dan lama waktu pembakaran (24 jam, 48 jam, 60 jam).
Penelitian pengendalian kualitas tersebut menghasilkan komposisi
optimum produksi batu bata yaitu komposisi bahan baku 3 banding 2, lama waktu
penjemuran 3 hari dan lama waktu pembakaran 48 jam. Dengan menerapkan
kombinasi level faktor optimal di atas diperoleh penurunan kehilangan produk
akibat produk rusak dari rata-rata 531 buah sekali produksi menjadi rata-rata 327
buah dalam sekali produksi dan penurunan total biaya produksi yang ditanggung
perusahaan akibat adanya produk yang rusak sebesar 14,56% dibandingkan
dengan sebelum eksperimen.
Kata kunci: Matriks Ortoghonal, SNR, ANOVA, Taguchi Loss Fuction,
Matode Taguchi
DAFTAR ISI
Halaman
Lembaran Pengesahan
Riwayat Hidup
Abstrak
Kata Pengantar.
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
i
ii
iii
iv
vi
viii
ix
x
BAB I :PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Rumusan Masalah
1.3. Batasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1
5
5
6
6
BAB II :KAJIAN PUSTAKA
2.1 Kualitas
2.2 Pengendalian Kualitas
2.3 Desain Ekperimen
2.4 Desain Eksperimen Taguchi
2.5 Pengertian Analysis Of Varians (ANOVA)
2.6 Nilai Rata-Rata (Mean)
2.7 Jumlah Kuadrat (Sum Of Square, SS)
2.8 Persen Kontribusi
2.9 Uji F-rasio
2.10 Interval Kepercayaan untuk perkiraan rata-rata
2.11 Taguchi Loss Function
2.12 Pembuatan Batu Bata di CV.Rezky Jaya
7
8
11
13
24
25
26
27
28
29
29
32
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat Dan Waktu Penelitian
3.2 Jenis Penelitian
3.3 Variabel Penelitian
3.4 Prosedur Penelitian
34
34
34
35
BAB IV. PEMBAHASAN
4.1 Proses Eksperimen Taguchi
4.2 Tahap Analisis Eksperimen Taguchi
4.3 Menentukan Kombinasi (Setting) Level Dari Faktor Yang
Menghasilkan Hasil Produksi Yang Optimal.
73
BAB V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
88
88
DAFTAR PUSTAKA
89
36
41
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1. Faktor-faktor kontrol yang mempengaruhi kekuatan batu bata
5
Tabel 2.1. ANOVA dari 3 faktor dengan Metode Taguchi
25
Tabel 4.1. Matriks Ortogonal standar dengan 3 level
36
Tabel 4.2. Bentuk matriks Ortogonal standar L9 (34)
37
Tabel 4.3. Bentuk matriks Ortogonal pada eksperimen
38
Tabel 4.4. Tabel Matriks Ortogonal Dengan
Respon Hasil Dan Biaya Produksi
39
Tabel 4.5. Data hasil percobaan produksi batu bata dan biaya produksi
40
Tabel 4.6 Rata-rata dan SNR respon hasil produksi yang rusak
44
Tabel 4.7 Pengaruh level dari faktor terhadap rata-rata hasil produksi
46
Tabel 4.8 Pengaruh level dari faktor terhadap SNR hasil produksi
48
Tabel 4.9 Analisis varians rata-rata hasil produksi
57
Tabel 4.10 Analisis varians SNR hasil produksi
64
Tabel 4.11 Rata-rata dan SNR respon biaya produksi
68
Tabel 4.12 Pengaruh level dari faktor terhadap rata-rata biaya produksi
70
Tabel 4.13 Pengaruh level dari faktor terhadap SNR biaya produksi
72
Tabel 4.14 Hasil produksi sebelum eksperimen.
85
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sektor industri merupakan salah satu sektor penting dalam pembangunan
perekonomian di Indonesia. Berbagai macam industri mengalami perkembangan
yang cukup pesat. Salah satu bidang industri yang berkembang adalah industri
konstruksi khususnya pembangunan infrastruktur dan properti yang membutuhkan
material salah satunya adalah batu bata. Penggunaan batu bata dalam dunia
konstruksi baik sebagai pembentuk elemen struktur maupun non struktur belum
dapat tergantikan. Hal ini dapat dilihat dari masih banyaknya proyek konstruksi
yang memanfaatkan batu bata sebagai dinding pada pembangunan gedung,
perumahan, pagar, saluran, dan pondasi. Oleh karena itu batu bata menjadi
material bangunan yang penting dalam pembangunan fasilitas umum.
Perusahaan industri kecil Rezky Jaya merupakan salah satu perusahaan
yang bergerak di bidang industri yang memproduksi batu bata. Perusahaan
membuat produknya berdasarkan pesanan dari pelanggan. Dalam memproduksi
batu bata perusahaan masih menggunakan cara manual dan tradisional, yaitu
dengan cara :
Pertama-tama pekerja menyediakan bahan pembuat batu bata, yaitu tanah
liat (alumina) dan pasir (slika). Perusahaan memperoleh tanah liat dari tanah yang
digali dengan menggunakan traktor dengan kedalaman 3 sampai dengan 4 meter.
Kemudian tanah liat dicampur dengan pasir dengan perbandingan 3 banding 1 ,
tanah liat dan pasir yang telah tercampur diaduk dengan menggunakan alat Jetor,
dalam pengadukannya ditambahkan air secukupnya. Tanah liat yang telah
tercampur merata dan bersifat plastis (mudah dibentuk) kemudian dicetak dengan
cetakan kayu dengan ukuran panjang 20 cm, lebar 11 cm dan tebalnya 5 cm. Hasil
cetakan tersebut kemudian dijemur selama 2 sampai dengan 3 hari (jika cuaca
sedang cerah) dan 5 sampai dengan 7 hari (jika cuaca tidak cerah/mendung). Batu
bata yang telah dijemur kemudian disilir (disusun) dekat tungku perapian.
Proses selanjutnya adalah pembakaran, batu bata dibakar dengan cara
menyusun batu bata di atas tungku perapian dan ditutupi dengan tanah liat pada
sisi batu bata tersebut. Pembakaran berlangsung selama 2 hari 2 malam, dengan
api diusahakan terus menyala. Dalam sekali pembakaran perusahan dapat
membakar 15.000 sampai dengan 20.000 buah batu batu dengan kerusakan patah
dan retak-retak dalam sekali pembakaran 500 sampai dengan 800 buah batu bata.
Kerusakan ini terjadi akibat dari kurangnya kekuatan pada batu bata. Kekuatan
batu bata dipengaruhi oleh dua faktor yaitu ; faktor noise dan faktor kontrol
(kendali). Faktor noise terbagi menjadi dua yaitu faktor internal dan faktor
eksternal. Yang termasuk dalam faktor internal adalah mutu bahan baku, tingkat
kinerja pekerja, suhu pembakaran dan ketepatan pengukuran, sedangkan yang
termasuk dalam faktor eksternal adalah keadaan cuaca lingkungan. Sedangkan
faktor kontrol (kendali) terdiri atas tiga bagian yaitu : komposisi bahan baku, lama
penjemuran dan lama pembakaran.
Kerusakan yang mengakibatkan kegagalan dalam memenuhi produk akhir
masih cukup besar. Ini merupakan masalah yang cukup serius bagi perusahaan,
karena setiap kerusakan yang terjadi akan menambah biaya produksi. Oleh karena
itu untuk dapat mengoptimalkan produksi batu bata diperlukan pengendalian
kualitas batu bata tersebut, agar dapat meminimalkan kerusakan yang terjadi tanpa
menimbulkan biaya produksi yang besar bagi perusahaan. Sehingga perusahaan
dapat memproduksi batu bata dengan kualitas yang baik dan dengan biaya
minimal yang sesuai dengan kebutuhan konsumen.
Pengendalian kualitas adalah penggunaan teknik dan aktivitas untuk
mempertahankan dan memperbaiki kualitas produk atau jasa. Terdapat dua
pendekatan dalam pengendalian kualitas yaitu On-line Quality Control dan Offline Quality Control. Usaha-usaha yang tercakup dalam On-line Quality Control
adalah pendiagnosaan dan penyesuaian proses, pengontrolan proses, dan inspeksi
hasil proses. Usaha-usaha ini adalah pengendalian kualitas yang berlangsung saat
proses produksi sedang berjalan. Pengendalian kualitas secara Off-line Quality
Control adalah usaha-usaha yang bertujuan mengoptimalkan desain proses dan
produk, sebagai pendukung usaha On-line Quality Control. Usaha ini dilakukan
baik sebelum maupun setelah proses. (Triastuti, 2009:81)
Dalam pengendalian kualitas dapat digunakan beberapa metode antara lain
adalah metode Six Sigma, dalam penelitian Achmad Muhaimin mengenai Analisa
Pengendalian Kualitas Produk Dengan Metode Six Sigma Pada Harian Tribun
Timur. Dia mengatakan bahwa metode six sigma adalah suatu visi peningkatan
kualitas menuju target 3,4 kegagalan per sejuta kesempatan untuk setiap transaksi
produk barang dan jasa. Jadi six sigma merupakan suatu metode atau teknik
pengendalian dan peningkatan kualitas dramatik yang merupakan terobosan baru
dalam bidang manajemen kualitas. Dengan menggunakan metode six sigma dapat
diketahui bahwa kualitas koran yang dihasilkan oleh perusahaan cukup baik yaitu
3,20 sigma dengan tingkat kerusakan 44.679 untuk sejuta produksi (DPMO).
Tetapi dengan metode sig-sigma semua faktor yang menyebabkan kerusakan
harus diselidiki, termasuk faktor human error.
Dengan menggunakan Metode Statistik Faktorial metode ini secara luas
diakui sebagai pendekatan yang efektif untuk memantau proses dan diagnosis.
Menurut Asep Ridwan, ST,MT Pengendalian proses statistik menyediakan
penggunaan prinsip statistik dan teknik di setiap tahap produksi. Kelemahan dari
metode ini adalah jika jumlah faktor penyebab kerusakan/kegagalan produksi
banyak maka waktu yang dibutuhkan untuk penelitian akan lama dan
menyebabkan biaya untuk penelitian semakin besar.
Salah satu pengendalian kualitas secara Off-line Quality Control adalah
Metode Taguchi dengan penggagasnya adalah Genichi Tahuchi. Metode Taguchi
diperkenalkan oleh Dr. Genichi Taghuci (1940) yang merupakan metodologi baru
dalam bidang teknik yang bertujuan untuk memperbaiki kualitas produk dan
proses serta dalam menekan biaya dan resources seminimal mungkin. Sasaran
metode Taguchi adalah menjadikan produk robust (tidak sensitif) terhadap noise
(gangguan), karena itu sering disebut sebagai Robust Design (perancangan
kokoh). Robust Design berupaya mengoptimalkan desain produk dan proses
sehingga performansi akhir akan sesuai dengan target dan mempunyai nilai
variabilitas yang minimum.
Filosopi yang dikembangkan oleh Taguchi adalah kualitas yang diukur
dengan penyimpangan karakteristik nilai target. Faktor-faktor takterkendali dapat
menyebabkan penyimpangan dan penambahan biaya. Pengurangan faktor tersebut
sulit dan tidak mungkin diterapkan. Metode Taguchi mencoba meminimalkan
pengaruh faktor tersebut dengan mencoba menentukan tingkat maksimal faktorfaktor penting yang dapat dikendalikan berdasarkan pada konsep kekuatan atau
kesamaan.
Konsep Taguchi dibuat dari penelitian W.E. Deming bahwa 85 % kualitas
yang buruk disebabkan oleh proses manufaktur dan hanya 15 % dari pekerja.
Kemudian dia mengembangkan sistem manufaktur yang robust atau tidak sensitif
terhadap variasi harian dan musiman dari lingkungan, mesin, dan faktor-faktor
luar lainnya.
Dalam metode Taguchi digunakan matrik yang disebut Orthogonal Array
(OA) untuk menentukan tata letak eksperimen. Tabel Orthogonal Array dapat
digunakan untuk menentukan kontribusi setiap faktor yang berpengaruh terhadap
kualitas dan dapat diketahui tingkat faktor yang memberikan hasil optimal.
Dengan Orthogonal Array untuk tata letak eksperimennya, maka tidak semua
perlakuan dijalankan atau dengan kata lain, runnya dapat dipersingkat sehingga
biaya, waktu dan materi percobaan dapat dikurangi. (Triastuti, 2009:82)
Menurut Taguchi ada 2 (dua) segi umum kualitas yaitu kualitas rancangan
dan kualitas kecocokan. Kualitas rancangan adalah variasi tingkat kualitas yang
ada pada suatu produk yang memang disengaja, sedangkan kualitas kecocokan
adalah seberapa baik produk itu sesuai dengan spesifikasi dan kelonggaran yang
disyaratkan oleh rancangan.
Dari latar belakang di atas maka penulis dalam skripsi ini mengambil judul
tentang “Optimalisasi Produksi Dengan Pengendalian Kualitas Kekuatan
Batu Bata Menggunakan Metode Taguchi”.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka rumusan permasalahan
yang akan di teliti adalah level faktor-faktor mana saja yang berpengaruh terhadap
kualitas kekuatan batu bata sehingga dapat mengoptimalkan produksi batu bata
dengan menggunakan metode Taguchi.
1.3 Batasan Masalah
Untuk membatasi permasalahan agar sesuai dengan yang dimaksudkan
dan tidak menimbulkan permasalahan yang baru, maka peneliti melakukan
pembatasan masalah pada :
1. Penelitian dilakukan di CV. Rezky Jaya dan ukuran batu bata serta bahan baku
(tanah liat dan pasir) dan jumlah pembakaran batu bata sesuai dengan standard
perusahaan.
2. Faktor yang mempengaruhi kekuatan batu bata yang akan diteliti adalah tiga
faktor kontrol dan tiga level faktor yang ditunjukkan pada tabel dibawah ini :
Tabel 1.1. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan batu bata
Kode
Faktor
Level
1
2
3 banding 2
3
A
Komposisi bahan baku 3 banding 1
3 banding 3
B
Lama penjemuran
2 hari
3 hari
4 hari
C
Lama pembakaran
24 jam
48 jam
60 jam
3. Faktor noise tidak disimulasikan dalam percobaan eksperimen.
4. Dalam analisis data peneliti membatasi penyelesaiannya dengan menggunakan
metode Eksperimen Taguchi dengan Ortogonal Array (OA) atau matriks
ortogonal dan Signal Noise to Rasio (SNR) karakteristik kualitas kekuatan
batu bata menggunakan larger the better (lebih besar, lebih baik) sedangkan
karakteristik biaya menggunakan smaller the better (lebih kecil, lebih baik).
Analisis hasil desain eksperimen Taguchi menggunakan Analysis Of Variance
(ANOVA) dan Taguchi Loss Function.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah optimalisasi
produksi melalui identifikasi level-level pada faktor yang mempengaruhi kualitas
kekuatan batu bata dengan menggunakan metode Taguchi.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Bagi peneliti
Kegunaan bagi peneliti adalah dapat memperdalam pemahaman peneliti
mengenai desain eksperimen Taguchi dalam Pengendalian kualitas suatu
produk.
2. Bagi Pembaca
Sebagai bahan tambahan referensi mengenai statistik matematika
khususnya yaitu desain eksperimen Taguchi.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Untuk memperoleh kondisi kualitas batu bata yang optimal, perlu
diterapkan kombinasi level faktor optimal dalam pembuatan batu bata.
Berdasarkan hasil pengumpulan data dan analisa data penelitian maka kombinasi
level faktor yang berpengaruh terhadap optimasi produksi batu bata adalah
sebagai berikut :
Faktor komposisi bahan baku (A) pada level 2 yaitu 3 banding 2
Faktor lama waktu penjemuran (B) pada level 2 yaitu 3 hari
Faktor lama waktu pembakaran (C) pada level 2 yaitu 48 jam
Dengan menerapkan kombinasi level faktor optimal di atas diperoleh
penurunan kehilangan produk akibat produk rusak dari rata-rata 531 buah sekali
produksi menjadi rata-rata 327 buah dalam sekali produksi dan penurunan total
biaya produksi yang ditanggung perusahaan akibat adanya produk yang rusak
sebesar 14,56% dibandingkan dengan sebelum eksperimen.
1.2 Saran
Berdasarkan penelitian dan pembahasan di atas maka dapat diajukan
beberapa saran yaitu :
1. Diharapkan hasil penelitian ini dapat diaplikasikan untuk mengoptimasi
produksi batu bata di CV.Rezky Jaya pada khususnya.
2. Bagi peneliti lain yang tertarik pada permasalahan yang sama yaitu
optimasi produksi dengan menggunakan metode Taguchi, diharapkan
dapat menambahkan jumlah level-level pada setiap faktor yang
mempengaruhi karakteristik mutu produk dan menguji interksi yang
terjadi pada setiap faktor.
DAFTAR PUSTAKA
Amri. ; Analisis Pengendalian Kualitas Produk Dengan Metode Taguchi Pada CV.
Setia Kawan, Seminar Nasional Sains Dan Teknologi 2008– IST
AKPRIND Yogyakarta, 257-266.
Ariani, W.D., (2004).Pengendalian Kualitas Statistik. Penerbit Andi. Yogyakarta.
Ginting, R. (2007). Sistem Produksi. Graha Ilmu. Yogyakarta.
Parkhan, Ali., Ranita Eka Puspa Ayu.; Setting Kombinasi Level Faktor Optimal
Pembuatan Produk Toples Menggunakan Metode Taguchi, Prosiding
Seminar Nasional Teknoin 2008
Ramasamy, S., (2005), Total Quality Management. Tata McGraw-Hill Company
Limited. New Delhi.
Soejanto, I., (2007), Kombinasi Setting Mesin Dan Komposisi Bahan Baku
Terhadap Kuat Tarik Benang Dengan Menggunakan Metode Taguchi Di
PT. X Surabaya, Laporan Hasil Penelitian, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Soejanto, I., (2009), Desain Eksperimen Dengan Metode Taguchi, Graha Ilmu,
Yogyakarta.
Supranto, J., (2004). Analisis Multivariat : Arti Dan Interpretasi. PT Rineka
Cipta. Jakarta.
Sudjana, (1994). Desain Dan Analisis Eksperimen. Penerbit Tarsito. Bandung.
Triastuti Wuryandari, Tatik Widiharih dan Sayekti Dewi Anggraini, (2009),
Metode Taguchi Untuk Optimalisasi Produk Pada Rancangan Faktorial,
Jurnal Media Statistika, Vol. 2, No. 2 : 81-92
KEKUATAN BATUBATA MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI
DI CV. REZKY JAYA LABUHAN BATU
Oleh:
Andrian Syah Putra
NIM 072244510048
Program Studi Matematika
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2012
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa untuk
setiap berkat dan anugrah-Nya yang masih memberi kesehatan dan kesempatan
kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. Adapun skripsi ini berjudul
“OPTIMALISASI PRODUKSI DENGAN PENGENDALIAN KUALITAS
KEKUATAN BATU BATA MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI DI
CV. REZKY JAYA LABUHAN BATU”. Disusun untuk memperoleh gelar
Sarjana Sain Matematika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Medan.
Dalam penyelesaian skripsi ini, penulis mendapat bantuan dari berbagai
pihak sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Untuk itu pada
kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ibnu Hajar Damanik, M,Si selaku Rektor Universitas
Negeri Medan, Bapak Prof. Drs. Motlan, M.Sc, Ph.D selaku Dekan
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
2. Bapak Prof. Dr. Mukhtar, M.Pd selaku Ketua Jurusan Matematika dan Ibu
Dra. Nerli Khairani, M.Si selaku Ketua Program Studi Matematika serta
Bapak dan Ibu dosen juga staf pegawai FMIPA UNIMED
3. Bapak Dr. Zul Amry, M.Si selaku Dosen Pembimbing Akademik
4. Bapak Abil Mansyur, S.Si, M.Si selaku Dosen Pembimbing Skripsi yang
telah banyak memberi bantuan berupa arahan, bimbingan, dan saran
kepada penulis
5. Bapak Bapak Dr. E. Elvis Napitupuku, M.Si , Dr. Edi Syahputra, M.Pd
dan Ibu Dra. Nerli Khairani, M.Si selaku Dosen Penguji yang telah banyak
memberikan saran dalam penulisan skripsi ini
6. Teristimewa buat Orangtuaku tercinta (Ayahanda B. Ritonga dan Ibunda
M. Siahaan) yang telah memberikan kasih sayang yang tak ternilai yang
selalu mendoakan, memotivasi dan juga mendukung saya dalam segala
hal, juga untuk saudara-saudariku (Kak Fatimah, Kak Nurjannah, Kak
Nuraisah, Bang Indra) buat kerabat keluarga atas semua dukungan dan
doanya
7. Sahabat-sahabatku selama perkuliahan Matematika Non Dik’2007 yang
telah banyak membantu dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini.
Penulis telah berupaya semaksimal mungkin dalam penyelesaian skripsi
ini, namun penulis menyadari masih jauh dari kesempurnaan baik dari segi isi
maupun penulisan, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik dari semua
pihak untuk membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Penulis juga
mengharapkan kiranya skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi penulis dan
pembaca dalam usaha peningkatan pendidikan dimasa datang.
Medan,
Desember 2012
Penulis
Andrian Syah Putra
NIM 072244510048
OPTIMALISASI PRODUKSI DENGAN PENGENDALIAN KUALITAS
KEKUATAN BATU BATA MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI
DI CV. REZKY JAYA LABUHAN BATU
Andrian Syah Putra (NIM 072244510048)
ABSTRAK
CV. Rezky Jaya merupakan perusahaan yang bergerak di bidang produksi
batu bata, dalam memenuhi kebutuhan konsumen perusahaan mengalami kendala
yaitu masih banyak produk cacad pada hasil produksi akhir.
Upaya yang dilakukan adalah dengan peningkatan kualitas produk,
pendekatan yang dilakukan dengan menggunakan Metode Taguchi untuk melihat
sejauh mana peningkatan kualitas kekuatan batu bata.
Metode Taguchi diterapkan pada kualitas kekuatan batu bata yang
termasuk dalam karakteristik higher is better karena semakin tinggi kekuatan batu
bata maka semakin tinggi produksi batu bata yang dihasilkan. Pada data kekuatan
batu bata terdapat tiga faktor kontrol dengan tiga level faktor yaitu komposisi
tanah liat (3 banding 1, 3 banding 2 dan 3 banding 3), lama waktu penjemuran (2
hari, 3 hari, 4 hari) dan lama waktu pembakaran (24 jam, 48 jam, 60 jam).
Penelitian pengendalian kualitas tersebut menghasilkan komposisi
optimum produksi batu bata yaitu komposisi bahan baku 3 banding 2, lama waktu
penjemuran 3 hari dan lama waktu pembakaran 48 jam. Dengan menerapkan
kombinasi level faktor optimal di atas diperoleh penurunan kehilangan produk
akibat produk rusak dari rata-rata 531 buah sekali produksi menjadi rata-rata 327
buah dalam sekali produksi dan penurunan total biaya produksi yang ditanggung
perusahaan akibat adanya produk yang rusak sebesar 14,56% dibandingkan
dengan sebelum eksperimen.
Kata kunci: Matriks Ortoghonal, SNR, ANOVA, Taguchi Loss Fuction,
Matode Taguchi
DAFTAR ISI
Halaman
Lembaran Pengesahan
Riwayat Hidup
Abstrak
Kata Pengantar.
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
i
ii
iii
iv
vi
viii
ix
x
BAB I :PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Rumusan Masalah
1.3. Batasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1
5
5
6
6
BAB II :KAJIAN PUSTAKA
2.1 Kualitas
2.2 Pengendalian Kualitas
2.3 Desain Ekperimen
2.4 Desain Eksperimen Taguchi
2.5 Pengertian Analysis Of Varians (ANOVA)
2.6 Nilai Rata-Rata (Mean)
2.7 Jumlah Kuadrat (Sum Of Square, SS)
2.8 Persen Kontribusi
2.9 Uji F-rasio
2.10 Interval Kepercayaan untuk perkiraan rata-rata
2.11 Taguchi Loss Function
2.12 Pembuatan Batu Bata di CV.Rezky Jaya
7
8
11
13
24
25
26
27
28
29
29
32
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat Dan Waktu Penelitian
3.2 Jenis Penelitian
3.3 Variabel Penelitian
3.4 Prosedur Penelitian
34
34
34
35
BAB IV. PEMBAHASAN
4.1 Proses Eksperimen Taguchi
4.2 Tahap Analisis Eksperimen Taguchi
4.3 Menentukan Kombinasi (Setting) Level Dari Faktor Yang
Menghasilkan Hasil Produksi Yang Optimal.
73
BAB V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
88
88
DAFTAR PUSTAKA
89
36
41
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1. Faktor-faktor kontrol yang mempengaruhi kekuatan batu bata
5
Tabel 2.1. ANOVA dari 3 faktor dengan Metode Taguchi
25
Tabel 4.1. Matriks Ortogonal standar dengan 3 level
36
Tabel 4.2. Bentuk matriks Ortogonal standar L9 (34)
37
Tabel 4.3. Bentuk matriks Ortogonal pada eksperimen
38
Tabel 4.4. Tabel Matriks Ortogonal Dengan
Respon Hasil Dan Biaya Produksi
39
Tabel 4.5. Data hasil percobaan produksi batu bata dan biaya produksi
40
Tabel 4.6 Rata-rata dan SNR respon hasil produksi yang rusak
44
Tabel 4.7 Pengaruh level dari faktor terhadap rata-rata hasil produksi
46
Tabel 4.8 Pengaruh level dari faktor terhadap SNR hasil produksi
48
Tabel 4.9 Analisis varians rata-rata hasil produksi
57
Tabel 4.10 Analisis varians SNR hasil produksi
64
Tabel 4.11 Rata-rata dan SNR respon biaya produksi
68
Tabel 4.12 Pengaruh level dari faktor terhadap rata-rata biaya produksi
70
Tabel 4.13 Pengaruh level dari faktor terhadap SNR biaya produksi
72
Tabel 4.14 Hasil produksi sebelum eksperimen.
85
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sektor industri merupakan salah satu sektor penting dalam pembangunan
perekonomian di Indonesia. Berbagai macam industri mengalami perkembangan
yang cukup pesat. Salah satu bidang industri yang berkembang adalah industri
konstruksi khususnya pembangunan infrastruktur dan properti yang membutuhkan
material salah satunya adalah batu bata. Penggunaan batu bata dalam dunia
konstruksi baik sebagai pembentuk elemen struktur maupun non struktur belum
dapat tergantikan. Hal ini dapat dilihat dari masih banyaknya proyek konstruksi
yang memanfaatkan batu bata sebagai dinding pada pembangunan gedung,
perumahan, pagar, saluran, dan pondasi. Oleh karena itu batu bata menjadi
material bangunan yang penting dalam pembangunan fasilitas umum.
Perusahaan industri kecil Rezky Jaya merupakan salah satu perusahaan
yang bergerak di bidang industri yang memproduksi batu bata. Perusahaan
membuat produknya berdasarkan pesanan dari pelanggan. Dalam memproduksi
batu bata perusahaan masih menggunakan cara manual dan tradisional, yaitu
dengan cara :
Pertama-tama pekerja menyediakan bahan pembuat batu bata, yaitu tanah
liat (alumina) dan pasir (slika). Perusahaan memperoleh tanah liat dari tanah yang
digali dengan menggunakan traktor dengan kedalaman 3 sampai dengan 4 meter.
Kemudian tanah liat dicampur dengan pasir dengan perbandingan 3 banding 1 ,
tanah liat dan pasir yang telah tercampur diaduk dengan menggunakan alat Jetor,
dalam pengadukannya ditambahkan air secukupnya. Tanah liat yang telah
tercampur merata dan bersifat plastis (mudah dibentuk) kemudian dicetak dengan
cetakan kayu dengan ukuran panjang 20 cm, lebar 11 cm dan tebalnya 5 cm. Hasil
cetakan tersebut kemudian dijemur selama 2 sampai dengan 3 hari (jika cuaca
sedang cerah) dan 5 sampai dengan 7 hari (jika cuaca tidak cerah/mendung). Batu
bata yang telah dijemur kemudian disilir (disusun) dekat tungku perapian.
Proses selanjutnya adalah pembakaran, batu bata dibakar dengan cara
menyusun batu bata di atas tungku perapian dan ditutupi dengan tanah liat pada
sisi batu bata tersebut. Pembakaran berlangsung selama 2 hari 2 malam, dengan
api diusahakan terus menyala. Dalam sekali pembakaran perusahan dapat
membakar 15.000 sampai dengan 20.000 buah batu batu dengan kerusakan patah
dan retak-retak dalam sekali pembakaran 500 sampai dengan 800 buah batu bata.
Kerusakan ini terjadi akibat dari kurangnya kekuatan pada batu bata. Kekuatan
batu bata dipengaruhi oleh dua faktor yaitu ; faktor noise dan faktor kontrol
(kendali). Faktor noise terbagi menjadi dua yaitu faktor internal dan faktor
eksternal. Yang termasuk dalam faktor internal adalah mutu bahan baku, tingkat
kinerja pekerja, suhu pembakaran dan ketepatan pengukuran, sedangkan yang
termasuk dalam faktor eksternal adalah keadaan cuaca lingkungan. Sedangkan
faktor kontrol (kendali) terdiri atas tiga bagian yaitu : komposisi bahan baku, lama
penjemuran dan lama pembakaran.
Kerusakan yang mengakibatkan kegagalan dalam memenuhi produk akhir
masih cukup besar. Ini merupakan masalah yang cukup serius bagi perusahaan,
karena setiap kerusakan yang terjadi akan menambah biaya produksi. Oleh karena
itu untuk dapat mengoptimalkan produksi batu bata diperlukan pengendalian
kualitas batu bata tersebut, agar dapat meminimalkan kerusakan yang terjadi tanpa
menimbulkan biaya produksi yang besar bagi perusahaan. Sehingga perusahaan
dapat memproduksi batu bata dengan kualitas yang baik dan dengan biaya
minimal yang sesuai dengan kebutuhan konsumen.
Pengendalian kualitas adalah penggunaan teknik dan aktivitas untuk
mempertahankan dan memperbaiki kualitas produk atau jasa. Terdapat dua
pendekatan dalam pengendalian kualitas yaitu On-line Quality Control dan Offline Quality Control. Usaha-usaha yang tercakup dalam On-line Quality Control
adalah pendiagnosaan dan penyesuaian proses, pengontrolan proses, dan inspeksi
hasil proses. Usaha-usaha ini adalah pengendalian kualitas yang berlangsung saat
proses produksi sedang berjalan. Pengendalian kualitas secara Off-line Quality
Control adalah usaha-usaha yang bertujuan mengoptimalkan desain proses dan
produk, sebagai pendukung usaha On-line Quality Control. Usaha ini dilakukan
baik sebelum maupun setelah proses. (Triastuti, 2009:81)
Dalam pengendalian kualitas dapat digunakan beberapa metode antara lain
adalah metode Six Sigma, dalam penelitian Achmad Muhaimin mengenai Analisa
Pengendalian Kualitas Produk Dengan Metode Six Sigma Pada Harian Tribun
Timur. Dia mengatakan bahwa metode six sigma adalah suatu visi peningkatan
kualitas menuju target 3,4 kegagalan per sejuta kesempatan untuk setiap transaksi
produk barang dan jasa. Jadi six sigma merupakan suatu metode atau teknik
pengendalian dan peningkatan kualitas dramatik yang merupakan terobosan baru
dalam bidang manajemen kualitas. Dengan menggunakan metode six sigma dapat
diketahui bahwa kualitas koran yang dihasilkan oleh perusahaan cukup baik yaitu
3,20 sigma dengan tingkat kerusakan 44.679 untuk sejuta produksi (DPMO).
Tetapi dengan metode sig-sigma semua faktor yang menyebabkan kerusakan
harus diselidiki, termasuk faktor human error.
Dengan menggunakan Metode Statistik Faktorial metode ini secara luas
diakui sebagai pendekatan yang efektif untuk memantau proses dan diagnosis.
Menurut Asep Ridwan, ST,MT Pengendalian proses statistik menyediakan
penggunaan prinsip statistik dan teknik di setiap tahap produksi. Kelemahan dari
metode ini adalah jika jumlah faktor penyebab kerusakan/kegagalan produksi
banyak maka waktu yang dibutuhkan untuk penelitian akan lama dan
menyebabkan biaya untuk penelitian semakin besar.
Salah satu pengendalian kualitas secara Off-line Quality Control adalah
Metode Taguchi dengan penggagasnya adalah Genichi Tahuchi. Metode Taguchi
diperkenalkan oleh Dr. Genichi Taghuci (1940) yang merupakan metodologi baru
dalam bidang teknik yang bertujuan untuk memperbaiki kualitas produk dan
proses serta dalam menekan biaya dan resources seminimal mungkin. Sasaran
metode Taguchi adalah menjadikan produk robust (tidak sensitif) terhadap noise
(gangguan), karena itu sering disebut sebagai Robust Design (perancangan
kokoh). Robust Design berupaya mengoptimalkan desain produk dan proses
sehingga performansi akhir akan sesuai dengan target dan mempunyai nilai
variabilitas yang minimum.
Filosopi yang dikembangkan oleh Taguchi adalah kualitas yang diukur
dengan penyimpangan karakteristik nilai target. Faktor-faktor takterkendali dapat
menyebabkan penyimpangan dan penambahan biaya. Pengurangan faktor tersebut
sulit dan tidak mungkin diterapkan. Metode Taguchi mencoba meminimalkan
pengaruh faktor tersebut dengan mencoba menentukan tingkat maksimal faktorfaktor penting yang dapat dikendalikan berdasarkan pada konsep kekuatan atau
kesamaan.
Konsep Taguchi dibuat dari penelitian W.E. Deming bahwa 85 % kualitas
yang buruk disebabkan oleh proses manufaktur dan hanya 15 % dari pekerja.
Kemudian dia mengembangkan sistem manufaktur yang robust atau tidak sensitif
terhadap variasi harian dan musiman dari lingkungan, mesin, dan faktor-faktor
luar lainnya.
Dalam metode Taguchi digunakan matrik yang disebut Orthogonal Array
(OA) untuk menentukan tata letak eksperimen. Tabel Orthogonal Array dapat
digunakan untuk menentukan kontribusi setiap faktor yang berpengaruh terhadap
kualitas dan dapat diketahui tingkat faktor yang memberikan hasil optimal.
Dengan Orthogonal Array untuk tata letak eksperimennya, maka tidak semua
perlakuan dijalankan atau dengan kata lain, runnya dapat dipersingkat sehingga
biaya, waktu dan materi percobaan dapat dikurangi. (Triastuti, 2009:82)
Menurut Taguchi ada 2 (dua) segi umum kualitas yaitu kualitas rancangan
dan kualitas kecocokan. Kualitas rancangan adalah variasi tingkat kualitas yang
ada pada suatu produk yang memang disengaja, sedangkan kualitas kecocokan
adalah seberapa baik produk itu sesuai dengan spesifikasi dan kelonggaran yang
disyaratkan oleh rancangan.
Dari latar belakang di atas maka penulis dalam skripsi ini mengambil judul
tentang “Optimalisasi Produksi Dengan Pengendalian Kualitas Kekuatan
Batu Bata Menggunakan Metode Taguchi”.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka rumusan permasalahan
yang akan di teliti adalah level faktor-faktor mana saja yang berpengaruh terhadap
kualitas kekuatan batu bata sehingga dapat mengoptimalkan produksi batu bata
dengan menggunakan metode Taguchi.
1.3 Batasan Masalah
Untuk membatasi permasalahan agar sesuai dengan yang dimaksudkan
dan tidak menimbulkan permasalahan yang baru, maka peneliti melakukan
pembatasan masalah pada :
1. Penelitian dilakukan di CV. Rezky Jaya dan ukuran batu bata serta bahan baku
(tanah liat dan pasir) dan jumlah pembakaran batu bata sesuai dengan standard
perusahaan.
2. Faktor yang mempengaruhi kekuatan batu bata yang akan diteliti adalah tiga
faktor kontrol dan tiga level faktor yang ditunjukkan pada tabel dibawah ini :
Tabel 1.1. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan batu bata
Kode
Faktor
Level
1
2
3 banding 2
3
A
Komposisi bahan baku 3 banding 1
3 banding 3
B
Lama penjemuran
2 hari
3 hari
4 hari
C
Lama pembakaran
24 jam
48 jam
60 jam
3. Faktor noise tidak disimulasikan dalam percobaan eksperimen.
4. Dalam analisis data peneliti membatasi penyelesaiannya dengan menggunakan
metode Eksperimen Taguchi dengan Ortogonal Array (OA) atau matriks
ortogonal dan Signal Noise to Rasio (SNR) karakteristik kualitas kekuatan
batu bata menggunakan larger the better (lebih besar, lebih baik) sedangkan
karakteristik biaya menggunakan smaller the better (lebih kecil, lebih baik).
Analisis hasil desain eksperimen Taguchi menggunakan Analysis Of Variance
(ANOVA) dan Taguchi Loss Function.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah optimalisasi
produksi melalui identifikasi level-level pada faktor yang mempengaruhi kualitas
kekuatan batu bata dengan menggunakan metode Taguchi.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Bagi peneliti
Kegunaan bagi peneliti adalah dapat memperdalam pemahaman peneliti
mengenai desain eksperimen Taguchi dalam Pengendalian kualitas suatu
produk.
2. Bagi Pembaca
Sebagai bahan tambahan referensi mengenai statistik matematika
khususnya yaitu desain eksperimen Taguchi.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Untuk memperoleh kondisi kualitas batu bata yang optimal, perlu
diterapkan kombinasi level faktor optimal dalam pembuatan batu bata.
Berdasarkan hasil pengumpulan data dan analisa data penelitian maka kombinasi
level faktor yang berpengaruh terhadap optimasi produksi batu bata adalah
sebagai berikut :
Faktor komposisi bahan baku (A) pada level 2 yaitu 3 banding 2
Faktor lama waktu penjemuran (B) pada level 2 yaitu 3 hari
Faktor lama waktu pembakaran (C) pada level 2 yaitu 48 jam
Dengan menerapkan kombinasi level faktor optimal di atas diperoleh
penurunan kehilangan produk akibat produk rusak dari rata-rata 531 buah sekali
produksi menjadi rata-rata 327 buah dalam sekali produksi dan penurunan total
biaya produksi yang ditanggung perusahaan akibat adanya produk yang rusak
sebesar 14,56% dibandingkan dengan sebelum eksperimen.
1.2 Saran
Berdasarkan penelitian dan pembahasan di atas maka dapat diajukan
beberapa saran yaitu :
1. Diharapkan hasil penelitian ini dapat diaplikasikan untuk mengoptimasi
produksi batu bata di CV.Rezky Jaya pada khususnya.
2. Bagi peneliti lain yang tertarik pada permasalahan yang sama yaitu
optimasi produksi dengan menggunakan metode Taguchi, diharapkan
dapat menambahkan jumlah level-level pada setiap faktor yang
mempengaruhi karakteristik mutu produk dan menguji interksi yang
terjadi pada setiap faktor.
DAFTAR PUSTAKA
Amri. ; Analisis Pengendalian Kualitas Produk Dengan Metode Taguchi Pada CV.
Setia Kawan, Seminar Nasional Sains Dan Teknologi 2008– IST
AKPRIND Yogyakarta, 257-266.
Ariani, W.D., (2004).Pengendalian Kualitas Statistik. Penerbit Andi. Yogyakarta.
Ginting, R. (2007). Sistem Produksi. Graha Ilmu. Yogyakarta.
Parkhan, Ali., Ranita Eka Puspa Ayu.; Setting Kombinasi Level Faktor Optimal
Pembuatan Produk Toples Menggunakan Metode Taguchi, Prosiding
Seminar Nasional Teknoin 2008
Ramasamy, S., (2005), Total Quality Management. Tata McGraw-Hill Company
Limited. New Delhi.
Soejanto, I., (2007), Kombinasi Setting Mesin Dan Komposisi Bahan Baku
Terhadap Kuat Tarik Benang Dengan Menggunakan Metode Taguchi Di
PT. X Surabaya, Laporan Hasil Penelitian, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Soejanto, I., (2009), Desain Eksperimen Dengan Metode Taguchi, Graha Ilmu,
Yogyakarta.
Supranto, J., (2004). Analisis Multivariat : Arti Dan Interpretasi. PT Rineka
Cipta. Jakarta.
Sudjana, (1994). Desain Dan Analisis Eksperimen. Penerbit Tarsito. Bandung.
Triastuti Wuryandari, Tatik Widiharih dan Sayekti Dewi Anggraini, (2009),
Metode Taguchi Untuk Optimalisasi Produk Pada Rancangan Faktorial,
Jurnal Media Statistika, Vol. 2, No. 2 : 81-92