TUGAS AKHIR
DESAIN EKSPERIMEN MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI UNTUK PENINGKATAN KUALITAS MINYAK KELAPA MENTAH DI PT. MULTI NABATI SULAWESI (LUWUK)
Ditulis untuk memenuhi sebagian persyaratan akademik guna memperoleh gelar Sarjana Teknik Strata Satu
Oleh: NAMA
: RAFEL JONES MONOARFA
NPM
: 03320080020
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI JURUSAN TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS PELITA HARAPAN SURABAYA 2012
KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan yang Maha Esa atas segala berkat yang diberikanNya, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. Tugas akhir dengan judul “DESAIN EKSPERIMEN MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI UNTUK PENINGKATAN KUALITAS MINYAK KELAPA MENTAH DI PT. MULTI NABATI SULAWESI (LUWUK)” ini ditujukan untuk memenuhi sebagian persyaratan akademik guna memperoleh gelar Sarjana Teknik Strata Satu Universitas Pelita Harapan Surabaya. Penulis menyadari bahwa tanpa bimbingan, bantuan, dan doa dari berbagai pihak, Tugas Akhir ini tidak akan dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses pengerjaan Tugas Akhir ini, yaitu kepada: 1) Bapak Prof. John E. Batubara, selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri sekaligus sebagai pembimbing utama. 2) Bapak Johan K. Runtuk, ST., MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Industri sekaligus sebagai co-pembimbing. 3) Ibu Dian Trihastuti, ST, M. Eng, yang telah meluangkan waktu untuk memberikan masukan kepada penulis. 4) PT. Multi Nabati Sulawesi (Luwuk), yang telah bersedia dijadikan objek penelitian. 5) Semua dosen yang terlibat dalam mata kuliah seminar. 6) Semua dosen yang telah mengajar penulis selama berkuliah di Universitas Pelita Harapan Surabaya. 7) Staf karyawan Universitas Pelita Harapan Surabaya yang telah membantu penulis dalam kegiatan administratif. 8) Papa, Almarhumah Mama, kakak, serta adik-adik penulis yang telah memberikan dukungan moril, doa, dan kasih sayang. 9) Teman-teman seperjuangan angkatan 2008 yang telah memberikan semangat, motivasi, dukungan dan bantuan kepada penulis.
viii
10) Teman-teman kelompok SCM, EXIT, Carissa, SWP, IWP, dan kelompok lainnya yang telah membantu penulis selama perkuliahan di UPH Surabaya. 11) Teman-teman Care Group yang telah menyemangati, mendengar segala keluhan, dan senantiasa membantu dalam doa kepada penulis. 12) Semua pihak yang namanya tidak dapat disebutkan satu per satu. Akhir kata, penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan dalam Tugas Akhir ini. Oleh karena itu, kritik dan saran dari pembaca akan sangat bermanfaat bagi penulis. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya. Surabaya, 12 Desember 2011
Penulis
ix
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL.................................................................................................. ii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA TUGAS AKHIR ...................................... iii PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING ............................................................. iv PERSETUJUAN DOSEN PENGUJI TUGAS AKHIR ............................................ v ABSTRAK ............................................................................................................... vi KATA PENGANTAR ........................................................................................... viii DAFTAR ISI .............................................................................................................. x DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. xiii DAFTAR TABEL ................................................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................ xv BAB I
PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 2 1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 3 1.4 Batasan Masalah ........................................................................................ 3 1.5 Sistematika Penulisan ................................................................................ 3 BAB II LANDASAN TEORI .................................................................................. 4 2.1 Pengertian Kualitas .................................................................................... 4 2.2 Kualitas Melalui Optimasi Produk dan Proses .......................................... 7 2.2.1 Desain Eksperimen ........................................................................... 7 2.2.2 Prinsip dalam Desain Eksperimen .................................................... 7 2.2.3 Jenis-Jenis Desain Eksperimen ......................................................... 8 2.3 Metode Taguchi ......................................................................................... 9 2.3.1 Filosofi Taguchi .............................................................................. 10 2.3.2 Konsep Loss-Function .................................................................... 11 2.3.3 Faktor Noise .................................................................................... 14 2.3.4 Klasifikasi Parameter: Diagram P .................................................. 15 2.4 Perbandingan Classical DOE dan Taguchi DOE .................................... 16
x
2.5 Langkah-Langkah dalam Robust Design ................................................. 17 2.6 Matriks Eksperimen Menggunakan Orthogonal Arrays ......................... 18 2.7 Signal-To-Noise Ratios (S/N R) .............................................................. 19 2.8 ANOVA….. ............................................................................................. 20 2.9 Confidence Interval ................................................................................. 23 2.10 Interaksi Antar Faktor ............................................................................ 24 2.11 Kualitas Minyak Kepala Mentah (CCNO) ............................................ 26 BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................................ 27 3.1 Prosedur Penelitian .................................................................................. 27 3.2 Flow Chart Metodologi Penelitian .......................................................... 29 BAB IV PERANCANGAN DAN ANALISIS HASIL EKSPERIMEN ................. 31 4.1 Gambaran Umum Perusahaan ................................................................. 31 4.1.1 Sejarah Singkat Perusahaan ............................................................ 31 4.1.2 Proses Produksi............................................................................... 31 4.2 Perancangan Eksperimen ......................................................................... 32 4.2.1 Gambaran Masalah ......................................................................... 32 4.2.2 Pengelompokan Faktor ................................................................... 32 4.2.3 Penentuan Fungsi Objektif ............................................................. 37 4.2.4 Matriks Orthogonal......................................................................... 38 4.3 Pelaksanaan dan Hasil Eksperimen ......................................................... 39 4.4 Perhitungan Hasil Eksperimen ................................................................ 40 4.4.1 Hasil Eksperimen Respon Kadar FFA (Free Fatty Acid)............... 40 4.4.2 Hasil Eksperimen Respon Kadar Kandungan Minyak ................... 44 4.5 Analisis Hasil Eksperimen ....................................................................... 48 4.5.1 Analisis Respon Kadar FFA (Free Fatty Acid) .............................. 48 4.5.2 Analisis Respon Kadar Kandungan Minyak .................................. 49 4.6 Penentuan Level Optimum ...................................................................... 49 4.7 Prediksi Nilai S/N Ratio .......................................................................... 51 4.8 Eksperimen Konfirmasi ........................................................................... 53 4.9 Rancangan Usulan Menggunakan Interaksi ............................................ 55
xi
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 58 5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 58 5.2 Keterbatasan Penelitian ........................................................................... 59 5.3 Saran…..... ............................................................................................... 59 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 61 LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram Blok dari produk/proses: Diagram P ....................................... 15 Gambar 2.2 Contoh interaksi antar faktor .................................................................. 25 Gambar 3.1 Flow chart Metodologi Penelitian ......................................................... 30 Gambar 4.1 Proses produksi minyak kelapa mentah ................................................. 32 Gambar 4.2 Grafik efek tiap faktor untuk S/N Ratio kadar FFA............................... 42 Gambar 4.3 Grafik efek tiap faktor untuk S/N Ratio kadar kandungan minyak ....... 46 Gambar 4.4 Perbandingan S/N prediksi dan konfirmasi respon kadar FFA.............. 54 Gambar 4.5 Perbandingan S/N prediksi dan konfirmasi respon kadar kandungan minyak .................................................................................................... 54 Gambar 4.6 Interaksi faktor Temparatur mesin FP x Ampere mesin PP ................... 57 Gambar 4.7 Interaksi faktor Cara pengeringan x Temperatur mesin FP ................... 57
xiii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Perbandingan classical DOE dan taguchi DOE........................................ 17 Tabel 2.2 Standard orthogonal array ....................................................................... 19 Tabel 2.3 ANOVA dua arah...................................................................................... 21 Tabel 2.4 Perbandingan CI untuk eksperimen konfirmasi dan prediksinya ............. 24 Tabel 2.5 Parameter kualitas minyak kelapa mentah (CCNO) menurut APCC ....... 26 Tabel 4.1 Pemilihan level faktor kendali .................................................................. 36 Tabel 4.2 Matriks Orthogonal L18 (21x37) ................................................................. 39 Tabel 4.3 Hasil pengujian eksperimen ...................................................................... 40 Tabel 4.4 Nilai S/N Ratio masing-masing eksperimen kadar FFA ........................... 41 Tabel 4.5 Perhitungan efek tiap faktor untuk S/N Ratio Kadar FFA ........................ 42 Tabel 4.6 Perhitungan ANOVA untuk S/N Ratio kadar FFA ................................... 43 Tabel 4.7 ANOVA dengan strategi pooling up untuk S/N Ratio kadar FFA ........... 44 Tabel 4.8 Nilai S/N Ratio masing-masing eksperimen kadar kandungan minyak.... 45 Tabel 4.9 Perhitungan efek tiap faktor untuk S/N Ratio kadar kandungan minyak.. 46 Tabel 4.10 Perhitungan ANOVA untuk S/N Ratio kadar kandungan minyak ........... 47 Tabel 4.11 ANOVA dengan strategi pooling up untuk S/N Ratio Kadar Kandungan Minyak ...................................................................................................... 48 Tabel 4.12 Perbedaan level faktor ............................................................................... 50 Tabel 4.13 Penentuan level optimum .......................................................................... 51 Tabel 4.14 Hasil percobaan konfirmasi ...................................................................... 53 Tabel 4.15 Perbandingan S/N prediksi dan konfirmasi .............................................. 53 Tabel 4.16 Data eksperimen konfirmasi parameter kualitas lainnya .......................... 55 Tabel 4.17 Nilai SI untuk interaksi faktor (Respon Kadar FFA) ................................ 56 Tabel 4.18 Nilai SI untuk interaksi faktor (Respon kadar kandungan minyak).......... 56
xiv
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A: Nilai SI (severity index) semua interaksi antar faktor kadar FFA Lampiran B: Nilai SI (severity index) semua interaksi antar faktor kadar kandungan minyak Lampiran C: Grafik interaksi antar faktor kadar FFA Lampiran D: Grafik interaksi antar faktor kadar kandungan minyak
xv
