PENERAPAN METODE SIX SIGMA MENGGUNAKAN PENDEKATAN METODE TAGUCHI UNTUK MENURUNKAN TINGKAT KECACATAN
Sanusi Dosen Program Studi Teknik Industri STT IBNU SINA Batam Email :
[email protected] Siswanto Makalalag Mahasiswi Program Studi Teknik Industri STT IBNU SINA Batam ABSTRAK Six sigma merupakan target kualitas dengan nilainya yaitu 3,4 DPMO (defect per million opportunity) atau 3,4 kecacatan dari per sejuta kesempatan. Pengurangan kuantitas cacat dalam penelitian ini dilakukan menggunakan metode six sigma DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, Control) dan pendekatan metode Taguchi. Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah mengurangi tingkat kecacatan PCB Venpex, agar target produksi tercapai dengan tidak melakukan penambahan waktu atau jam kerja (overtime). Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan dengan menggunakan fishbone, dari seluruh proses yang dilakukan untuk menghasilkan produk, ditemukan bahwa mesin Printing dan mesin Chip Mounter adalah penyebab utama terjadinya produk cacat. Perhitungan yang dilakukan nilai sigma untuk proses produksi PCB Venpex terhitung sejak bulan Mei sampai dengan Juli tahun 2016 berada pada level 3,93 untuk mesin Printing dan level 3,63 untuk mesin Chip Mounter. Penggunaan setting level optimal yang diperoleh dari pendekatan metode Taguchi pada mesin Printing dan mesin Chip Mounter dapat meningkatkan nilai level sigma menjadi 4,23 untuk mesin Printing dan 4,12 Chip Mounter. Penggunaan metode six sigma dengan pendekatan metode Taguchi mampu mengurangi tingkat kecacatan PCB Venpex di PT Tectron Manufacturing. Kata kunci: DMAIC; DPMO; Six Sigma; Taguchi solder paste, pemasangan komponen serta 1.
PENDAHULUAN
pemanasan.
PCB Venpex merupakan salah satu
pengecekan, PCB Venpex akan dikirim ke
produk mainan
anak
–
anak
yang
departemen
Setelah
MI untuk
melalui
di
proses
Assembly.
diproduksi di PT Tectron Manufacturing.
Selama bulan april, PT Tectron telah
Proses awal pembuatan PCB Venpex
memproduksi PCB Venpex sebanyak
dilakukan di departemen SMT (Surface
15.421 pcs dengan terjadi kecacatan
Mount Technology), dimana pada tahap
produk sebanyak 2.175 pcs (sumber: Data
ini PCB akan melewati proses peletakkan
Produksi Harian PCB Venpex PT. Tectron 76
Manufacturing yang diolah). Banyaknya
semua
PCB cacat membuat target produksi tidak
parameter
tercapai, akibatnya pengiriman produk ke
Penggunaan metode Taguchi sebagai
departemen lain menjadi terhambat. Agar
media improvement dikarenakan metode
supaya kuota target produksi terpenuhi,
Taguchi
PT
penambahan
eksperimen yang dapat menentukan level
waktu kerja (overtime) untuk melakukan
optimal. Setelah Mendapatkan Setting
produksi tambahan dan merepair cacat.
Level Optimal, kemudian akan diterapkan
Tectron
melakukan
Six sigma merupakan teknik atau metode
pengendalian
Pengendalian
kualitas
pada
kualitas.
faktor
yang
(Irwan
mempengaruhi
Soejanto,
merupakan
produksi
yang
2009).
rancangan
hasilnya
akan
dianalisa, apakah bisa mempengaruhi
merupakan
peningkatan kualitas apa tidak?.
aktivitas teknik dan manajemen, dimana kita
mengukur
karakteristik
kualitas
2.
(Gasper,2002). Ada lima tahap dalam Six
METODE PENELITIAN PCB
(Printed
Circuit
Board)
sigma yang dapat diterapkan dalam
merupakan papan dasar yang digunakan
penelitian ini, yaitu Define; menentukan
sebagai wadah untuk menghubungkan
karakteristik
komponen
kualitas,
Measure;
–
komponen
elektronik
menetapkan karakteristik kualitas cacat
menjadi satu sirkuit. Mesin – mesin yang
serta menghitung nilai sigma dengan
digunakan
untuk
menggunakan DPMO (Defect Per Million
meletakkan
komponen
Opportunities),
elektronik
Analyse;
menganalisa
tersebut
memasang
ke
–
atau
komponen
PCB
disebut
kapabilitas sigma dan faktor – faktor
Surface Mount Technology atau biasa
sebab akibat terjadinya cacat, Improve;
dikenal dengan istilah SMT. Dalam
melakukan perbaikan dengan menerapkan
produksi, ada 2 karakteristik produk yang
pendekatan metode Taguchi, Control;
dihasilkan, yaitu produk dengan kualitas
menetapkan dan melakukan langkah –
baik dan produk cacat. Produk cacat
langkah
proses
adalah produk yang mempunyai wujud
produksi berjalan dengan baik. Taguchi
produk selesai tapi dalam kondisi yang
merupakan seperangkat matriks khusus
tidak sesuai standar yang telah ditentukan
yang disebut Matriks Ortogonal yang
perusahaan. Agar dalam setiap produksi
digunakan untuk menentukan jumlah
tidak terdapat banyak cacat, diperlukan
eksperimen
pengendaliankualitas untuk mencegahnya.
pengontrolan
minimal
agar
yang
dapat
memberikan informasi sebanyak mungkin
Six 77
sigma
merupakan
metode
pengendalian dan peningkatan kualitas.
Pada tahap ini akan dilakukan
Target pencapaian Six sigma adalah 6
penentuan karakteristik kualitas.
sigma atau setara dengan 3,4 kesempatan
Ada 5 karakteristik cacat yang
persejuta
terjadi untuk proses produksi PCB
peluang.
implementasi
Tahap-tahap
peningkatan
kualitas
Venpex di departemen SMT: a. Missing Component yaitu tidak
dengan Six sigma terdiri dari lima langkah yaitu menggunakan metode DMAIC atau
terpasangnya
komponen
Define, Measure, Analyse, Improve, dan
elektronik ke PCB. b. Upside/Down
Control. Dalam penelitian ini, faktor
komponen
utama dalam peningkatan produksi serta
yaitu
terbalik
posisi
pada
saat
pemasangan.
pengendalian kualitas adalah mesin SMT.
c. Loose Solder yaitu pada pad PCB
Sehingga dibutuhkan satu metode lagi
tidak terdapat solder.
untuk memberikan pengendalian kualitas
d. Disposition
yaitu
posisi
menjadi semakin baik, yaitu dengan
pemasangan komponen keluar dari
menggunakan metode Taguchi. Dalam
pad (tol+ 1mm).
penerapannya, Taguchi digunakan untuk
e. Solder Sort yaitu solder pada kaki
mendapatkan desain setting level optimal
komponen satu menyatu dengan
pada mesin.
solder pada kaki komponen yang
1.
lain.
Pengumpulan Data 2.2
Penelitian ini dilaksanakan pada
Measure
bulan Mei sampai bulan Juni 2016 di PT
Six
Tectron
yang
pengukuran menggunakan DPMO
dikumpulkan yaitu data produksi PCB
sebagai satuan pengukuran. DPMO
Venpex yang mengalami kecacatan serta
merupakan ukuran yang baik bagi
data mengenai faktor sebab terjadinya
kualitas produk ataupun proses,
cacat dalam kurun waktu Mei-Juni 2016.
sebab berkorelasi langsung dengan
Metode pengumpulan datanya dilakukan
cacat,
dengan cara wawancara dengan pihak PT
terbuang. Target pencapaian six
Tectron Manufacturing, Observasi dengan
sigma adalah 3,4 DPMO per sejuta
melihat langsung proses produksi serta
peluang. Artinya dalam satu unit
studi dokumentasi.
produk tunggal terdapat rata-rata
2.
Variabel Penelitian
kesempatan untuk gagal dari suatu
2.1
Define
karateristik
Manufacturing.
Data
78
sigma
biaya
sebagai
dan
CTQ
sistem
waktu
(Critical
yang
to
Quality)
2.3
adalah
hanya
3,4
baru kinerja dalam kondisi standard
kegagalan per sejuta kesempatan.
dan
Pada
peningkatannya
Tahap
Measure,
akan
terjaga
nilai-nilai yang
kemudian
ditentukan baseline kinerja dari
didokumentasikan
dan
data produksi PCB Venpex periode
disebarluaskan
Mei – Juni 2016.
sebagai langkah perbaikan untuk
Analyse
kinerja proses berikutnya.
yang
berguna
Pada tahap ini akan di analisa
2.4
frekuensi cacat yang terjadi selama
3.
HASIL DAN PEMBAHASAN
produksi Mei – Juni 2016
3.1
Alur Produksi Adapun proses produksi PCB-A di
Improve
departemen SMT sebagai berikut:
Pada tahap ini dilakukan perbaikan proses menggunakan metode taguchi dengan
meneliti
faktor-faktor
yang
mungkin mempengaruhi cacat produk untuk mendapatkan setting level optimal. Berikut
merupakan
langkah-langkah
penerapan metode taguchi pada penelitian ini:
Gambar 3.1 Bagan Proses Produksi PCB-
1. Penetapan faktor dan level
A (PCB Venpex) di departemen SMT
berpengaruh
a. Proses
2. Penetapan Orthogonal Array
Venpex yang dilakukan oleh
Variance)
operator
4. Perhitungan Signal to Noise
ke
rak
yang berada di
mesin Loader. Dalam 1 rak terdapat 50 rang atau tempat
5. Penentuan setting optimal
untuk meletakkan PCB yang
6. Penerapan Setting Optimal
akan disuplai. Mesin Loader
Control tahap
mesin
(magazine)
2 2 2 Ratio (SNR) ŋ = -10 log10 (y 1+y 2+y 3)/n
Merupakan
dengan
melakukan penyuplaian PCB
3. Perhitungan Anova (Analysis of
2.5
diawali
mempunyai
peningkatan
kapasitas
yang
mampu men-stanby-kan PCB
kualitas dengan memastikan level
hingga 3 rak. 79
b. PCB yang berada di Loader di transfer
ke
mesin
menyatukan kaki komponen ke
Printing
pad PCB.
Minami secara auto. Di dalam
f. PCB yang keluar dari reflow
mesin printing minami terdapat
oven akan diteruskan melalui
stencil yang mempunyai lubang
conveyor menuju ke mesin Un-
pad yang sama dengan pad
Loader dimana dimesin ini
yang berada di PCB. Pada
nantinya PCB akan dimasukkan
permukaan
ke dalam rak (magazine) secara
stencil
diberikan
solder paste. Secara auto PCB akan
diposisikan
di
auto.
bawah
stencil yang kemudian akan di-
3.2
Pengumpulan Data
printing secara auto. Setelah di-
Data produksi PCB Venpex periode
printing, solder paste akan ter-
Mei – Juni 2016 adalah sebagai
print di pad PCB sesuai dengan
berikut:
pad yang ada di stencil.
Tabel 3.1 Data produksi PCB Venpex Mei – Juni 2016
c. Setelah di-printing, PCB ditranfer ke mesin YV 100 Xg melalui conveyor. Di mesin inilah
komponen-komponen
chip seperti resistor, capasitor, transistor
dan
dioda
3.3
Define
di-
Dalam produksi PCB Venpex di
mounting (letakkan) di pad
departemen SMT, terdapat 4 proses yaitu
PCB.
proses Printing, proses Mounting Chip,
d. Setelah proses pe-mounting-an
proses Mounting IC, dan proses Reflow
komponen chip selesai, PCB
Oven. Dari data produksi, terdapat 2
kemudian di-transfer ke mesin
proses paling banyak menyebabkan cacat,
YV 100 untuk pemasangan IC
proses Printing dan proses Mounting
(integrated circuit).
Chip.
e. PCB yang sudah dipasang IC
ini
mempunyai
Tabel 3.2 Karakteristik Kualitas Mesin
conveyor ke reflow oven untuk
Printing dan Mounting Chip
dipanaskan agar solder yang paste
proses
karakteristik kualitas sebagai berikut:
kemudian di-transfer melalui
berbentuk
Dua
Proses Printing
tadi 80
Karakteristik Kualitas Semua pad pada PCB
Solder
Mounting Chip
Venpex terisi solder paste Ketebalan dan tinggi solder (solder thickness) pada pad pcb rata dan sesuai dengan ukuran thickness pada stencil (0,5mm) Semua pad terpasang komponen chip Posisi komponen setelah pemasangan rata (kedua sisi kaki komponen menyentuh solder) Komponen yang terpasang sesuai dengan arah polaritinya (tidak revese atau terbalik)
komponen chip Posisi komponen setelah pemasangan rata (kedua sisi kaki komponen menyentuh solder) Komponen yang terpasang sesuai dengan arah polaritinya (tidak revese atau terbalik) 2.
3.4
Measure
1.
Penetapan
Slanting
Reverse / Upside down
Perhitungan DPMO Perhitungan DPMO dilakukan pada
Critical
To
Quality
tiap proses. Hal ini dimaksudkan agar
(CTQ)
pada tiap proses dapat diketahui Baseline
Karakteristik kualitas berdasarkan
kinerjanya. Dibawah ini adalah hasil
kriteria cacat yang terjadi selama produksi
perhitungan DPMO untuk proses Printing
untuk proses Printing dan Mounting Chip
dan Mounting Chip:
adalah:
Tabel 3.4 Baseline Kinerja Printing
Tabel 3.3 Critical To Quality Proses
Karakteristik Kualitas Semua pad pada PCB Venpex terisi solder paste Ketebalan dan tinggi solder Printing (solder Solder thickness) pada pad pcb rata dan sesuai dengan ukuran thickness pada stencil (0,5mm) Mounting Semua pad Chip terpasang
dan Mounting Chip
Kriteria Cacat
Tahap – tahap proses
Loose Solder
Printing Mounting Chip
7.600
Baseline kinerja kapabilitas sigma 3,93
16.463
3,63
Baseline kinerja DPMO
Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa Solder Short
nilai sigma proses Printing dan proses Mounting Chip selama bulan Mei – Juni berada pada level 3 sigma. 3.5
Missing Component 81
Analyse
Pada tahap ini akan dilakukan penentuan kapabilitas proses, menetapkan target kinerja dan karakteristik kualitas (CTQ), serta mengidentifikasikan sumber –
sumber
penyebab
cacat
Prosentase target untuk dapat terjadinya
dengan
cacat pada proses Printing dan Mounting
menggunakan Cause and Effect Diagram. 1.
Chip
Kapabilitas Proses Analisa
kapabilitas
sedangkan proses
3.
cacat mana yang paling banyak terjadi
Analisa
prosentase
target
12,44%, untuk
Sebab Akibat
Tabel 3.7 Analisa Sebab Akibat
pada tiap – tiap proses. 3.5
sebanyak
peningkatan sigmanya sebanyak 1%.
digunakan untuk mengetahui prosentase
Tabel
menurun
Kapabilitas
Proses
Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa faktor Analisa didapat dengan melakukan perbandingan
utama
yang
paling
banyak
menyebabkan cacat adalah faktor mesin.
cacat pada tiap CTQ
dengan total cacat dikali 100%. Dapat
3.6
Improve
dilihat pada tabel 3.5, Cacat Loose solder
1.
Penetapan
faktor
dan
level
merupakan cacat yang paling banyak
berpengaruh
terjadi pada proses Printing, sedangkan
Berdasarkan analisa sebab – akibat,
cacat Missing Component adalah cacat
maka dapat ditetapkan faktor dan level
yang paling banyak terjadi pada proses
yang berpengaruh terhadap peningkatan
Mounting Chip.
kualitas.
2.
Target Kinerja
Tabel 3.9 Faktor dan level faktor
Target Kinerja yang didapat dari
mesin Printing
data yang diolah adalah sebagai berikut: Tabel 3.6 Target Kinerja
82
Tabel. 3.12 Penerapan matriks orthogonal
mesin
Mounting
Chip
Tabel 3.10 Faktor dan level faktor mesin Mounting Chip
Setelah diolah maka didapatkan nilai responnya:
2.
Matriks Orthogonal Pada mesin Printing dan Mounting
chip, masing-masing faktor memiliki 3 level yang bila dihitung setara dengan 8 derajat kebebasan. Derajat kebebasan untuk matriks orthogonal yang paling sesuai adalah L9(34). Hal ini dikarenakan
3.
L9(34) = 4 x (3-1) = 8 derajat kebebasan. Tabel
3.11
Penerapan
Analisa ANOVA Setelah itu dilakukan perhitungan
matriks
ANOVA untuk mengetahui apakah nilai
orthogonal mesin printing
level setting ini mempunyai pengaruh terhadap peningkatan kualitas apa tidak.
83
Tabel 3.15 Anova untuk mesin
bahwa semua Faktor memiliki pengaruh
Printing
terhadap peningkatan kualitas produk PCB Venpex.
4.
Perhitungan Signal Noise to Ratio (SNR) Perhitungan nilai SNR digunakan
untuk mengetahui nilai variansi yang mempengaruhi peningkatan kualitas. Hal
Dari tabel diatas dapat dilihat
ini bertujuan untuk mendapatkan nilai
bahwa F hitung pada faktor A dan faktor
level setting yang optimal.
D mempunyai nilai lebih besar dari F
Tabel 3.17 Nilai Respon SNR
tabel0.05 (2;24) = 3,40. Sedangkan Faktor
untuk mesin Printing
B dan C mempunyai nilai F hitung lebih
Fakto
kecil. Dapat disimpulkan bahwa Faktor A dan
D
memiliki
pengaruh
r
terhadap
peningkatan kualitas produk PCB Venpex, 1
sedangkan Faktor B dan C tidak memiliki pengaruh terhadap peningkatan kualitas produk PCB Venpex.
2 Tabel 3.16 Anova untuk mesin
A
B
C
D
-
-
-
-
14,58
10,65
12,39
13,46
8
6
2
2
-
-
-
13,33
12,79
11,55
1
6
4
-
-
-
10,68
10,19
11,38
5
1
4
Mounting Chip 3
-6,218
-9,292
Diff
8,371
2,141
2,202
4,170
Rank
1
4
3
2
Tabel 3.18 Nilai Respon SNR untuk mesin Mounting Chip
Dari tabel diatas dapat dilihat
Faktor
bahwa F hitung pada semua faktor (A, B,
A
B
C
D
C, D) mempunyai nilai lebih besar dari F
1
-18,03 -15,84 -16,08 -16,94
tabel0.05 (2;24) = 3,40. Dapat disimpulkan
2
-12,81 -15,97 -15,55 -14,47
84
3
Squeeze
-19,08 -18,13 -18,30 -18,52
Diff
6,27
2,29
2,75
4,05
Rank
1
4
3
2
Speed 40ms2 Faktor D Level 2:
Table
Backup 2mm 5.
Print
Penentuan level setting optimal Dari
nilai
respon
SNR
Gap
1mm
yang
didapat, maka dapat diketahui level 6.
setting optimal untuk mesin printing dan
Penerapan level setting optimal Tabel 3.20 Setting Level Optimal
mounting chip:
Mesin Chip Mounter
Tabel 3.19 Setting Level Optimal Mesin Printing Faktor A B
C D
Setting Level yang digunakan
Pengaruh Signifikan dan Kontribusi besar Tidak Signifikan dan Kontribusi besar Tidak Signifikan dan Kontribusi besar Signifikan dan Kontribusi besar
Berdasarkan tabel diatas dapat
A3
diketahui bahwa kombinasi level yang optimal yaitu:
B1
Faktor A level 2
Toleransi D2
Range 80%
Berdasarkan tabel diatas dapat
Pickup/Mount Speed Nozzle 80%
optimal yaitu: diaduk
10
menit sebelum digunakan B
Level
=
Vacuum/Blow Nozzle 80%
diketahui bahwa kombinasi level yang
Faktor
1:
Faktor C level 2
=
Thickness 0.6mm
Mount Height 1mm
Faktor D level 2
=
Pickup
XY Paper
Roll
80%
1/4 Putaran
Height 10N/mm
Component
Height 0.5mm
Clean/Times 5x
Faktor C Level 3:
Camera
Light Screen 80%
C3
Faktor B level 1
Faktor A Level 3:
=
Squeeze
2
85
3.7
Control
1.
Hasil Penerapan
Speed
Setelah didapatkan setting optimal
supervisor dan engineer. Sedangkan
untuk mesin printing dan mesin mounting
periode 1 bulan dicantumkan dalam
chip, kemudian diterapkan pada produksi
Monthly Manager sebagai Scorecard
selama dua minggu. Dan didapatkan
atas
pertanggungjawaban
manajer
produksi untuk dilaporkan presiden
hasilnya sebagai berikut:
direktur.
Tabel 3.21 Nilai sigma setelah diterapkan setting level optimal Tahap –
Baseline
Baseline
tahap
kinerja
Kinerja
Proses
DPMO
Kapabilitas
4.
KESIMPULAN Dengan
melakukan
penerapan
metode Six sigma disertai pendekatan
Sigma
metode Taguchi, didapatkan level setting
Printing
3,191
4,23
optimal untuk mesin Printing dan mesin
Mounting
4,319
4,12
Chip
Mounter.
Setelah
diterapkan,
Baseline kinerja kapabilitas sigma untuk
Chip
mesin Printing meningkat dari 3,93 sigma 2.
Penetapan pengendalian kontrol
Melakukan
perawatan
menjadi 4,23 sigma. Sedangkan untuk mesin Chip Mounter meningkat dari 3,63
dan
sigma menjadi 4,12 sigma. PO (Planning
perbaikan mesin secara berkala.
Order) untuk produk PCB Venpex bulan
Melakukan pengawasan terhadap
oktober adalah 7.800 pcs. Jika level sigma
bahan baku dan operator bagian
pada produksi PCB Venpex berada pada 4
produksi agar mutu barang yang
sigma (6.210 cacat persejuta kesempatan),
dihasilkan baik.
Melakukan produk
pencatatan
catat
setiap
maka prediksi cacat dilevel 4 sigma dari
seluruh hari
7.800 pcs adalah 48 pcs. Dengan ini dapat
dari
disimpulkan bahwa penggunaan metode
masing-masing jenis dan mesin, yang
dilakukan
oleh
Six sigma dengan pendekatan metode
operator
Taguchi pada produksi PCB Venpex, bisa
dalam proses produksi.
Melaporkan produk cacat
hasil
mendapatkan Setting level optimal yang
pencatatan
mampu memberikan pengaruh signifikan
berdasarkan type
dalam
produk cacat kepada supervisor dan
cacat
serta
meningkatkan level sigma dari 3 sigma
engineer.
mengurangi
menjadi 4 sigma. Dengan berkurangnya
Total produk cacat dalam periode 1
cacat, maka pencapaian target untuk
minggu dicantumkan dalam weekly 86
pengiriman produk ke departemen lain menjadi lancar sehingga perusahaan tidak perlu lagi melakukan penambahan waktu kerja
(Overtime)
dikarenakan
untuk
mencukupi target dan me-Repair cacat.
DAFTAR PUSTAKA
Agung,
I
Gusti
Ngurah.
2014,
“Manajemen Penyajian Analisis Data Sederhana”, Jakarta : PT RajaGrafindo Persada Gaspersz,
Vincent.
2002,
“Pedoman
Implementasi Program Six Sigma Terintegrasi
Dengan
ISO
9001:2000,
MBNQA,
dan
HACCP”,
Jakarta:
Gramedia
Pustaka Utama Gaspersz, Vincent. 2000, “Manajemen Kualitas”,
Jakarta:
Gramedia
Pustaka Utama Soejanto,
Irwan.
Kualitas:
(2008),
“Rekayasa
Eksperimen
dengan
Teknik Taguchi”, Surabaya : Yayasan Humaniora Wibowo, 2007, “Manajemen Kinerja”, Jakarta : PT RajaGrafindo Persada
87
