UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Jurusan Teknik Industri - Fakultas Teknik SKRIPSI Semester Ganjil 2005/2006 PENERAPAN STATISTICAL PROCESS CONTROL (SPC) DAN DESIGN OF EXPERIMENTS (DOE) PADA MESIN CETAK FLEXO di PT. WIRAJAYA PACKINDO ELYZA 0600653253 ABSTRAK PT. Wirajaya Packindo merupakan perusahaan yang bergerak di bidang pembuatan karton box dan berlokasi di Jalan Raya Mauk KM. 2 No. 8 Tangerang. Salah satu proses produksinya yaitu proses cetak. Proses ini dilakukan dengan menggunakan mesin cetak flexo. Agar diperoleh hasil cetak yang berkualitas, maka perlu dilakukan pengendalian kualitas. Pengendalian kualitas ini dapat dilakukan dengan menggunakan Statistical process Control (SPC) dan Design Of Experiments (DOE). Pada mesin cetak Flexo, faktor-faktor yang mempengaruhi hasil cetak (yang merupakan response variable) yang dihasilkan yaitu kekentalan tinta dan kecepatan mesinnya. Dari data yang dikumpulkan di lapangan yang kemudian di analisa dengan SPC, diketahui bahwa proses permesinan pada mesin cetak flexo (kekentalan tinta, kecepatan mesin, dan hasil cetak) telah berada dalam batas kendali tetapi tidak dapat memenuhi spesifikasi yang diinginkan (ketiga nilai Cp <1, dimana ketiga nilai itu yaitu 0.56, 0.68, dan 0.81). Dari pelaksanaan DOE, maka diketahui bahwa kekentalan tinta dan kecepatan mesin ini memiliki pengaruh yang signifikan terhadap hasil cetaknya (nilai Pvalue<0.05 yaitu 0.028 dan 0.007) dan interaksi kedua faktor ini juga memberikan pengaruh yang signifikan terhadap hasil cetaknya(Pvalue =0.000). Sedangkan persamaan regresinya yaitu ŷ = 3.8333-0.1667X1+0.2233X2-0.5567X3 dan diketahui bahwa probabilitas residualnya berdistribusi normal. Untuk hasil dari response surface dan contour plot, maka diperoleh bahwa kondisi optimum dari mesin cetak hingga menghasilkan hasil cetakan yang baik adalah kekentalan tinta bernilai 15 dan kecepatan mesin bernilai (90 pieces/menit). Kondisi ini dapat diterapkan untuk proses produksinya dan diharapkan dapat memberikan hasil yang terbaik. Kata kunci : Kekentalan tinta, Kecepatan Mesin, Hasil cetak, Statistical Process Control (SPC) Design Of Experiments (DOE), Response surface dan Contour Plot.
iii
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Jurusan Teknik Industri - Fakultas Teknik SKRIPSI Semester Ganjil 2005/2006
IMPLEMENTATION OF STATISTICAL PROCESS CONTROL (SPC) AND DESIGN OF EXPERIMENTS FOR FLEXO PRINTING MACHINE AT PT. WIRAJAYA PACKINDO ELYZA 0600653253
ABSTRACT PT. Wirajaya Packindo is a company which active in making of carton box and have location in Jl.Mauk KM. 2 No. 8 Tangerang. One of the production process from this company the printing process. This process is done by using Flexo printing machine. To obtained the quality of the printing result, there for it required to do a quality control. This quality control can be conducted by using Statistical Control Process (SPC) and Design Of Experiments ( DOE). At the Flexo printing machine, factors that influencing the printing result ( is variable response) is viscosity of ink and speed of machine. The collected datas is being anaylzed using the Statistical Process Control(SPC), and from the result we find that the machinery process of Flexo printing machine (viscosity of ink, speed of machine, and result of printing) have stayed in boundary conduct but cannot fulfill wanted specification (the value of these three Cp is < 1, where these three Cp value is 0.56, 0.68, and 0.81). From performing the Design of Experiments (DOE),we find that the viscosity of ink and speed of this machine have a significant influence to the result of printing (the Pvalue is <0.05, and this Pvalue is 0.028 and 0.007) and interaction of these two factors also give a significant influence to the result of printing(Pvalue = 0.000). While the equation of the regression is ŷ=3.8333-0.1667X1+0.2233X2-0.5567X3 and known that the distribution of the probability of the residual is normal. From the surface response and contour plot, we found that the optimum condition of the Flexo printing machine so that the machine could give the best result of the printing is by setting the viscosity of ink at 15 and the speed of machine at 90 pieces/ minute. This condition can be applied for the production process and expected can give best result. Keyword : Viscosity of ink, Speed of Machine, Result of printing, Statistical Process Control (SPC) Design Of Experiments ( DOE), Response Surface and Contour Plot.
iv
KATA PENGANTAR Puji Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmatNya serta karunia yang diberikan-Nya pada penulis selama pengerjaan Skripsi ini sehingga penulis mampu menyelesaikan Skripsi ini. Skripsi ini dibuat oleh penulis berdasarkan hasil pengamatan langsung, data-data yang penulis peroleh dari PT. Wirajaya Packindo, penjelasan dari para dosen, masukkan dari teman-teman, serta buku-buku yang berhubungan dengan topik yang diangkat oleh penulis. Dalam penyelesaian Skripsi ini, penulis dibimbing oleh Bapak Evo Sampetua Hariandja, Ir., MM., Bimbingan, petunjuk-petunjuk, serta saran-saran dari beliau sangat membantu penulis dalam penyelesaian Skripsi ini. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarnya atas segala bantuan dan waktu yang telah beliau sediakan untuk penulis. Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan dan masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan agar pembaca dapat memberikan bantuan saran maupun kritik untuk penulis yang dapat digunakan oleh penulis sebagai bahan perbaikan dalam penulisan karya ilmiah dikemudian hari. Pada kesempatan ini juga, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : - Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. - Bapak Iman H. Kartowisastro, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Bina Nusantara. - Bapak Gunawarman Hartono, Ir., M.Eng., selaku Ketua Jurusan Teknik Industri Universitas Bina Nusantara. - Bapak Marthanto Limas, s.Kom., selaku pembimbing lapangan PT. Wirajaya Packindo, yang telah bersedia meluangkan waktu serta memberikan informasi yang diperlukan oleh penulis untuk menyelesaikan Skripsi ini. - Seluruh Karyawan PT. Wirajaya Packindo. - Orangtua dan kakak penulis atas dukungan moril, kasih sayang,dan doa yang telah diberikan. - Teman-teman yang telah memberikan semangat dan doa bagi penulis. Akhir kata, penulis juga mengucapkan terima kasih pada pembaca atas kesediaannya membaca Skripsi ini. Selain itu, penulis meminta maaf yang sebesarnya jika selama dalam penulisan Skripsi ini penulis telah menyinggung dan menyakiti pihak-pihak tertentu. Hal itu dilakukan penulis secara tidak sengaja. kiranya Skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca. Jakarta, 2006
Penulis
v
DAFTAR ISI JUDUL LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR GRAFIK DAFTAR DIAGRAM DAFTAR LAMPIRAN
i ii iii v vi ix x xii xiii xiv
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Identifikasi dan Perumusan Masalah 1.3 Ruang Lingkup 1.4 Tujuan dan Manfaat 1.5 Gambaran Umum Perusahaan 1.5.1 Tata Letak Fasilitas 1.5.2 Manajemen Sumber Daya Manusia 1.5.3 Sistem Kerja 1.5.4 Perencanaan dan Pengendalian Produksi 1.5.5 Perencanaan dan Perancangan Produk 1.5.6 Lantai Produksi 1.5.7 Pengendalian Kualitas
1 1 2 3 4 5 7 8 13 14 14 15 26
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Definisi Quality (Mutu / Kualitas) 2.2 Pengertian Pengendalian Kualitas 2.3 Statistical Process Control (SPC) 2.3.1 Definisi Data 2.3.2 Tujuh Alat Pengendalian Kualitas (Seven Tools Quality Control) 2.3.2.1 Lembar Periksa (Check Sheet) 2.3.2.2 Diagram Pareto (Pareto Chart) 2.3.2.3 Diagram Sebab Akibat (Fishbone Diagram) 2.3.2.4 Diagram Batang (Histogram) 2.3.2.5 Diagram Tebar (Scatter Diagram) 2.3.2.6 Diagram Alir (Flowchart) 2.3.2.7 Peta Kendali (Control Chart) 2.4 Capability Process
31 31 35 37 38 39 40 41 47 49 50 51 52 57
vi
2.5 Design of Experiments (DOE) 2.5.1 Tujuan DOE 2.5.2 Prinsip Dasar DOE 2.5.3 Istilah dalam DOE 2.6 Factorial Experiment 2.6.1 2k Factorial Designs 2.6.2 ANOVA (Analysis Of Variance) 2.6.3 Proses Permesinan (Mesin Cetak Flexo) 2.6.4 Analisis Regresi 2.6.5 Contour Plot dan Response Surface
60 60 61 64 65 65 67 69 73 75
BAB 3 METODOLOGI 3.1 Tempat dan Waktu Pelaksanaan 3.2 Tahapan 3.3 Kerangka Berpikir Penelitian 3.4 Metode Pengumpulan Data 3.5 Metode Analisis Data
77 77 77 80 81 82
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengumpulan Data 4.2 Analisis Data dan Pembahasan 4.2.1 Peta Kendali Data Variabel 4.2.1.1 Peta Kendali untuk Data Kekentalan Tinta 4.2.1.2 Peta Kendali untuk data Kecepatan Mesin 4.2.1.3 Peta Kendali untuk Data Hasil Cetak (Response Variable) 4.2.2 Capability Process (CP) 4.2.2.1 Capability Process Data Kekentalan Tinta 4.2.2.2 Capability Process Data Kecepatan Mesin 4.2.2.3 Capability Process Data Hasil Cetak (Response Variable) 4.2.3 Diagram Sebab Akibat 4.2.3.1 Diagram Sebab Akibat Kekentalan Tinta 4.2.3.2 Diagram Sebab Akibat Kecepatan Mesin 4.2.3.3 Diagram Sebab akibat Hasil Cetak (Response Surface) 4.2.4 ANOVA (Analysis of Variance) 4.2.4.1 Perhitungan ANOVA Manual 4.2.4.2 Perhitungan ANOVA dengan MINITAB versi 13 4.2.5 Pareto Chart 4.2.6 Analisa Regresi 4.2.6.1 Perhitungan Manual Regresi 4.2.6.2 Perhitungan dengan Software Minitab 13 4.2.7 Kenormalan Residual 4.2.8 Contour Plot dan Response Surface
vii
85 85 88 88 89 92 95 98 100 102 104 106 108 110 111 112 114 117 129 133 133 136 140 150
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
154 154 156
DAFTAR PUSTAKA DAFTAR RIWAYAT HIDUP LAMPIRAN
158 159 160
viii
DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Tabel 1.2 Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Tabel 4.12
Jadwal Kerja Lantai Produksi Jadwal Kerja Kantor Contoh Lembar Periksa untuk Data Atribut Rumus Perhitungan Anova untuk 22 design Tabel Penilaian Response Variable Pengumpulan Data Tabel Perhitungan Peta Kendali Kekentalan Tinta Tabel Perhitungan Peta Kendali Kecepatan Mesin Tabel Perhitungan Peta Kendali Hasil Cetak (Response Variable) Keterangan Kombinasi Level Pengumpulan Data untuk Pengambilan Replicate Tabel Data Replicated Anova Perhitungan Manual Perhitungan Manual Residual Perhitungan Residual Minitab Perhitungan Manual Normal Probability Residual Plot
ix
13 13 41 69 86 87 90 93 96 112 113 114 116 142 142 143
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Gambar 1.2 Gambar 1.3 Gambar 1.4 Gambar 1.5 Gambar 1.6 Gambar 1.7 Gambar 1.8 Gambar 1.9 Gambar 1.10 Gambar 1.11 Gambar 1.12 Gambar 1.13 Gambar 1.14 Gambar 1.15 Gambar 1.16 Gambar 1.17 Gambar 1.18 Gambar 1.19 Gambar 1.20 Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 4.8 Gambar 4.9 Gambar 4.10 Gambar 4.11 Gambar 4.12 Gambar 4.13 Gambar 4.14 Gambar 4.15 Gambar 4.16 Gambar 4.17
Struktur Organisasi PT. Wirajaya Packindo Mesin Corrugator Mesin NC Mesin Sloater Mesin Slitter Mesin Flexo Mesin Long Way Mesin Caplok Mesin Eterna Platten Die Cutter Mesin Rotary Die Cutting Mesin Typing dan Stitcher Mesin Lem Mesin Semi Automatic Glue Precision Balance Bursting Strenght Tester Punchture Tester Compression Box Tester Adhesive Strenghth Test Accessories Micro-Computer Ring Crush Tester Thickness Gauge Percobaan faktorial 2k Contoh Response Surface Contoh Contour Plot Kotak Dialog Peta Kontrol Xbar-R Chart Kotak Dialog Capability Process Capability Process Data Kekentalan Tinta Capability Process Data Kecepatan Mesin Capability Process Data Hasil Cetak (Response Variable) Layar Microsoft Visio 2003 untuk Pembuatan Fishbone Diagram Kotak Dialog Create Factorial Design Kotak Dialog Display Available Design Kotak Dialog Designs Kotak Dialog Factors Kotak Dialog Options Kotak Dialog Results Worksheet untuk Pengacakan Urutan Percobaan Worksheet untuk Pelaksanaan Percobaan Kotak Dialog Analyze Factorial Design Kotak Dialog Graphs Kotak Dialog Factorial Plots
x
12 19 19 20 20 21 21 22 23 23 24 24 25 27 28 28 28 29 29 30 66 76 76 89 99 101 103 105 108 117 118 118 119 119 120 121 121 122 123 124
Gambar 4.18 Gambar 4.19 Gambar 4.20 Gambar 4.21 Gambar 4.22 Gambar 4.23 Gambar 4.24 Gambar 4.25 Gambar 4.26 Gambar 4.27 Gambar 4.28 Gambar 4.29 Gambar 4.30 Gambar 4.31 Gambar 4.32 Gambar 4.33 Gambar 4.34 Gambar 4.35 Gambar 4.36
Kotak Dialog Setup Interaction Plot Cube Plot Main Effect Plot Kotak Dialog Pareto Chart Kotak Dialog Define Custom Response Surface Design Kotak Dialog Low/High Kotak Dialog Design Kotak Dialog Analyze Response Surface Design Kotak Dialog Terms Kotak Dialog Normality Test Uji Kenormalan Probabilitas Residual Normal Probability Plot of The Residuals Hasil Minitab Normal Probability Plot Residual Versus The Order of Data Residuals Versus the Fitted Values Kotak Dialog Contour/Surface (Wireframe) Plots Surface Plot Contour Plot
xi
124 126 127 128 130 137 137 138 138 139 144 144 145 146 147 148 150 151 152
DAFTAR GRAFIK Grafik 4.1 Grafik 4.2 Grafik 4.3 Grafik 4.4 Grafik 4.5 Grafik 4.6
Peta Kendali Peta Kendali Peta Kendali Peta Kendali Peta Kendali Peta Kendali
x Data Kekentalan Tinta R Data Kekentalan Tinta x Data Kecepatan Mesin R Data Kecepatan Mesin x Data Hasil Cetak (Response Variable) R Data Hasil Cetak (Response Variable)
xii
91 91 94 94 97 97
DAFTAR DIAGRAM Diagram 1.1 Diagram 2.1 Diagram 2.2 Diagram 2.3 Diagram 3.1 Diagram 4.1 Diagram 4.2 Diagram 4.3 Diagram 4.4 Diagram 4.5 Diagram 4.6 Diagram 4.7
Proses Produksi PT.Wirajaya Packindo Contoh Diagram Pareto Contoh Diagram Sebab Akibat Flow Chart Proses Permesinan Pada Mesin Cetak Flow Chart Tahapan Penelitian Diagram Sebab Akibat Kekentalan Tinta Diagram Sebab Akibat Kecepatan Mesin Sebab akibat Hasil Cetak (Response Surface) Pareto Chart Pareto Chart Kekentalan Tinta Pareto Chart Kecepatan Mesin Pareto Chart Hasil Cetak (Response Surface)
xiii
26 46 49 72 78 109 110 111 129 131 132 133
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Lampiran 2. Lampiran 3. Lampiran 4. Lampiran 5. Lampiran 6. Lampiran 7. Lampiran 8. Lampiran 9. Lampiran 10.
Surat Keterangan Survey Perusahaan Layout Pabrik Hasil Penilaian Response Variable Uji Kenormalan Data Daftar Nilai Koefisien untuk Perhitungan Peta Kendali dan Kapabilitas Proses Nilai Kritik Sebaran F Gambar Mesin Cetak Flexo Tampak Samping Mesin Cetak Flexo Tampak Atas Mesin Cetak Flexo KMK
xiv
160 161 164 166 174 175 177 178 179 180
