Program Studi Teknik Industri Universitas Brawijaya
PENGENDALIAN KUALITAS STATISTIK
Teknik-teknik Perbaikan Kualitas Manajemen Kualitas seringkali disebut sebagai the problem solving, sehingga manajemen kualitas dapat menggunakan metodologi dalam problem solving tersebut untuk mengadakan perbaikan (Ridman dan Zachary, 1993). Ada berbagai teknik perbaikan kualitas yang dapat digunakan dalam organisasi, antara lain: Diagram Pareto
diagram pencar
box plots
(scatter diagram)
histogram
run chart
peta multi−variabel
lembar pengecekan
diagram grier
peta pengendali (control
(check sheet)
chart)
analisis matriks
time series
diagram sebab akibat
stem-and-leaf plots
analisis kemampuan proses
Masing-masing teknik tersebut mempunyai kegunaan yang dapat berdiri sendiri maupun saling membantu antar satu teknik dengan teknik yang lain.
Seven Tools Diagram Pareto Histogram Ch k Sheet Check Sh t Scatter Diagram Cause Effect Diagram Flowchart Statistical Process Control (SPC)
Diagram Pareto • Diagram Pareto diperkenalkan oleh Alfredo Pareto. • Diagram Pareto ini merupakan suatu gambar yang mengurutkan klasifikasi data dari kiri ke kanan menurut urutan ranking g tertinggi gg hingga gg terendah. • Dapat membantu menemukan permasalahan yang terpenting untuk segera diselesaikan (ranking tertinggi) sampai dengan yang tidak harus segera diselesaikan (ranking terendah). • Selain itu, Diagram Pareto juga dapat digunakan untuk mem−bandingkan kondisi proses, misalnya ketidaksesuaian proses sebelum dan setelah diambil tindakan perbaikan proses, terhadap proses
Contoh Diagram Pareto 100
70
60
93 83 54
72
50
Jumlah Kerusakan
% Kumulatif dari kerusakan
40
30
20
12 10
0
4
Tergores
Salah Ukur
Salah Warna
72 %
16 %
5%
3 Salah Bentuk
4%
2 Lain lain
2%
Jenis Kerusakan dan persentase dari setiap jenis kerusakan
70
(64)
Contoh Diagram Pareto
Percent ffrom each ccause
60 50 40 30 20 10
(13)
((10)) (6)
(3)
0
Causes of poor quality
(2)
(2)
Penyusunan Diagram Pareto 1.
Menentukan metode atau arti dari pengklasifikasian data, misalnya berdasarkan masalah, penyebab jenis ketidaksesuaian, dan sebaga sebagainya. nya.
2.
Menentukan satuan yang digunakan untuk membuat urutan karakteristik- karakteristik tersebut, misalnya rupiah, frekuensi, unit dan sebagainya. unit, sebagainya
3.
Mengumpulkan data sesuai dengan interval waktu yang telah ditentukan.
4.
Merangkum data dan membuat rangking kategori data tersebut dari yang terbesar hingga yang terkecil.
5.
g g frekuensi kumulatif atau persentase p kumulatif yang y g Menghitung digunakan.
6.
Menggambar diagram batang, menunjukkan tingkat kepentingan relatif masing- masing masalah masalah. Mengidentifikasi beberapa hal yang penting untuk mendapat perhatian.
Prinsip Pareto • Vilfredo Pareto (1848-1923), (1848-1923) ahli ekonomi Italia: – 20% dari population memiliki 80% dari total kekayaan • Juran mengistilahkan “vital few, trivial many : many”: – 20% dari masalah kualitas menyebabkan kerugian g sebesar 80%.
Histogram 40 35 30 25 20 15 10 5 0
1 2
Contoh Histogram
6 13 10 16 19 17 12 16 20 17 13
5 6 2
1
Histogram • Histogram menjelaskan variasi proses, namun belum mengurutkan rangking dari variasi terbesar sampai dengan yang terkecil. • Histogram juga menunjukkan kemampuan proses, dan apabila memungkinkan, histogram dapat menunjukkan hubungan dengan spesifikasi proses dan angka-angka nominal, misalnya rata-rata. rata-rata • Dalam histogram, garis vertikal menunjukkan b banyaknya observasi b tiap-tiap kelas.
Langkah-langkah Penyusunan Histogram 1. Menentukan batas-batas observasi: perbedaan antara nilai terbesar dan terkecil. terkecil 2. Memilih kelas-kelas atau sel-sel. Pedoman: banyaknya kelas = √n, √n dengan n = banyaknya data, 3. Menentukan lebar kelas-kelas tersebut. Biasanya, semua kelas mempunyai lebar yang sama. Lebar kelas = range / banyak kelas. 4. Menentukan batas-batas kelas. Kelas-kelas tersebut tidak saling tumpang tindih. 5. Menggambar frekuensi histogram dan menyusun diagram batangnya.( Mitra (1993)
Contoh Histogram
Contoh Lembar Pengecekan CHECK SHEET Kesalahan
Jmh Kesalahan Dlm 1 Semester
Total
C Cara mengajar j
IIIII IIIII IIIII IIIII IIIII IIIII
30
Pelayanan administrasi IIIII IIIII IIIII IIIII
20
Pelayanan perpust.
IIIII IIIII IIIII
15
Buku teks kuno
IIIII IIIII III
13
Tidak ada dukungan
IIIII IIIII IIIII IIIII II
22
Sumber : Goetsch dan Davis (I995) Gambar Check Sheet untuk Banyaknya Kesalahan
Lembar Pengecekan (Check Sheets) • Tujuan pembuatan lembar pengecekan adalah menjamin bahwa data dikumpulkan secara teliti dan akurat oleh karyawan operasional untuk diadakan pengendalian proses dan penyelesaian masalah. masalah • Data dalam lembar pengecekan tersebut nantinya akan digunakan dan dianalisis secara cepat dan mudah. • Lembar pengecekan ini memiliki beberapa b t k bentuk
Contoh Lembar Pengecekan
Defect T Type
Shifts
√√√
√√√√
√√
√√√
√
√√√√ √√
√√√
√√√ √
Contoh Lembar Pengecekan COMPONENTS REPLACED BY LAB TIME PERIOD: 22 Feb to 27 Feb 1998 REPAIR TECHNICIAN: Bob TV SET MODEL 1013
Integrated Circuits Capacitors Resistors Transformers Commands CRT
|||| |||| |||| |||| |||| |||| || || |||| |
Analisis Matriks • Analisis matriks adalah suatu alat yang sederhana, tetapi efektif. • Alat ini dapat berfungsi untuk membandingkan beberapa kelompok kategori seperti operator, karyawan penjualan, mesin-mesin, pemasok, dan seterusnya. • Semua elemen dalam kategori tersebut g yyang g sama. melakukan kegiatan • Analisis matriks sering disebut dengan Diagram Pareto dua dimensi. dimensi
Contoh Analisis Matriks Jenis kesalahan 1 2 3 4 5 . . 15 Total
A
Petugas Penyiapan B C D E
F
Total
0 1 0 0 2
0 0 16 0 1
1 0 1 0 3
0 0 0 0 1
2 1 2 1 4
1 0 0 0 2
4 2 19 1 13
0 6
0 20
0 8
0 3
3 36
0 7
3 80
Sumber: Besterfield, I998 Gambar Analisis Matriks
Cause-and-Effect Diagrams ((Diagram g sebab-akibat)) • Menunjukkan hubungan antara suatu masalah l h dan d kemungkinan k ki penyebabnya b b • Dikembangkan oleh Kaoru Ishikawa (1953) • Disebut juga – Diagram g Tulang g Ikan ((Fishbone Diagram) g ) – Diagram Ishikawa
7 Quality Tools
Cause and Effect “Skeleton” Material
Prosedur
Problem Kualitas
Karyawan
Peralatan
Diagram Sebab-Akibat • Keunggulan – Dengan membuat diagram ini kita telah mempelajari p j sistem – Diagram ini menunjukkan pemahaman tentang tim pemecahan masalah – Diagram ini menghasilkan penemuan secara aktif tentang penyebab masalah – Diagram Di i i bisa ini bi memberi b i petunjuk t j k untuk t k pengumpulan datanya
Penyusunan Diagram Sebab-Akibat Untuk menyusun kerangkanya harus dii diingat: t • Untuk industri barang - 4 M 9man, method, machine, material
• Untuk industri jasa: 9equipment, equipment, policies, procedures, people
Diagram Tulang Ikan Pengukuran Kesalahan Pengujian alat Spesifikasi tidak teliti Metode tidak sesuai
Manusia
Mesin Pemasangan salah
Pengawasan jelek Kurang konsentrasi
Peralatan salah Keausan/tua
Pelatihan tidak cukup
Problem Kualitas Pengendalian suhu tidak tepat Kotor dan berdebu
Kerusakan bahan baku Tidak ada spesifikasi Masalah penanganan material
Lingkungan
Material
Rancangan proses jelek Manajemen kualitas Tak efektif Ketakcukupan Rancangan Produk
Proses
Contoh Diagram Sebab-Akibat Lain-lain
Alat/mesin
Orang Keterlambatan awak
Pesawat l b t lambat cuaca
Kegagalan mekanik k ik
Keterlambatan datangnya penumpang Keterlambatan penerbangan pesawat
Keterlambatan bahan bakar Keterlambatan bagasi
bahan
Keterlambatan prosedur check in Pengumuman kedatangan buruk
Prosedur
Contoh Diagram Sebab-Akibat penyebaran
persiapan
Pemberian pelumas
panjang
lokasi
sudut
pengangkutan
pemotongan
penggunaan Penguasaan teknik
goncangan
pengeboran
Tidak dapat digunakan
penggunaan penggunaan kecepatan
Contoh Diagram Sebab-Akibat pencampuran
Operator
Bahan baku yang datang
waktu suhu
pembuangan
kecepatan
pelatihan h
Pemilihan pemasok
kepadatan Ukuran lubang ban
Mudah dibaca Deteksi kesalahan Alat pengukuran
saringan pengepresan
alat suhu pengemasan
Diagram Penyebaran (Scatter Diagram) • Scatter diagram merupakan cara yang paling sederhana untuk menentukan hubungan antara sebab b b dan d akibat kib t dari d i dua d variabel. i b l • Langkah−langkah penyusunan: Data dikumpulkan dalam bentuk pasangan titik (x, y). Dari titik-titik tersebut dapat diketahui hubungan antara variabel x dan variabel y, y apakah terjadi hubungan positif atau negatif.
Contoh Diagram Pencar
.
Contoh diagram pencar hubungan antara. kecepatan suatu t kendaraan k d dengan d keahlian k hli sii pengendara d
Flowcharts (Diagram Alir) • Flowcharts – Gambaran tentang urutan suatu proses yang akan dilakukan. dilakukan – Digunakan untuk menguraikan proses-proses yang akan diperbaiki. diperbaiki
" Draw D a flowchart fl h t for f whatever h t you do. Until you do, you do not know what h t you are doing, d i you just have a job.” -- Dr. W. Edwards Deming.
Flowchart Activity
Decision
No
Yes
Contoh Flow Diagrams
Flow Diagrams
Process Chart (Diagram Proses) Process Chart Symbols Operations Inspection Transportation Delay Storage
Process: Apple Sauce Description of process
Time e (min)
Analyst: TLR Operatio on Transpo ort Inspectt Delay y Storage e
L Location: ti G Gravess M Mountain t i
Step
D t 9-30-00 Date: 9 30 00
1
Unload apples from truck
2
Move to inspection station
3
Weigh, inspect, sort
4
Move to storage g
5
Wait until needed
6
Move to peeler
7
Apples peeled and cored
15
8
Soak in water until needed
20
9
Place in conveyor
5
20 100 ft 30 50 ft 360 20 ft
10
Move to mixing area
11
Weigh, inspect, sort Page 1 0f 3
Distan nce (feett)
Process Diagram (Diagram Proses)
Total
20 ft 30 480
190 ft
Run Charts • Run Charts (time series plot) – Menguji perilaku suatu variabel dari waktu ke waktu. waktu – Sebagai dasar untuk peta kendali (Control Charts)
Control Chart/ Peta Kendali 27 24 UCL = 23.35
Jumlah kerussakan
21
c = 12.67
18 15 12 9 6
LCL = 1.99
3 2
4
6
8
10
12
14
Nomor sampel
16
Control Charts
“Stem and leaf” displays / Diagram Batang dan Daun Data Integrated Circuit Response Time (ps)
4.6 4.0 3.7 4.1 4.1 5.6 4.5 6.0 6.0 3.4 3.4 4.6 3.7 4.2 4.6 4.7 4.1 3.7 3.4 3.3 37 4.1 3.7 41 4.5 45 4.6 46 4.4 44 4.8 48 4.3 43 4.4 44 5.1 51 3.9 39
“Stem and Leaf” Displays
Integrated Circuit Response Time (ps)
3
7 4 4 7 7 4 3 7 9
4
6 0 1 5 6 2 6 7 1 1 5 6 4 8 3 4
5
6 1
6
0 0
Dot diagrams / Diagram Titik Integrated Circuit Response Time (ps)
3
4
5 Plant A Plant B
6
Metode Taguchi • Teknik SQC dikenal sebagai metode pengendalian kualitas yang bersifat online, sedang usaha perbaikan g dimulai dari p perancangan g hingga gg kualitas yyang pemrosesan dikenal sebagai metode pengendalian kualitas yang bersifat offline yang dikenal sebagai metode Taguchi. • Metode Taguchi sangat efektif untuk mengadakan perbaikan kualitas dan pengurangan biaya, perbaikan dalam pembuatan produk serta pengurangan biaya pengembangan b produk. d k • Metode Taguchi banyak diterapkan di pabrik-pabrik di J Jepang oleh l h para teknisi t k i i untuk t k memperbaiki b iki proses dan d produk.
Sasaran dan filosofi metode Taguchi • Sasaran metode Tagauchi: mengoptimalkan fungsi tujuan yang berubah-ubah dan mengurangi sensitivitas desain terhadap faktor yang tak terkendali. • Dalam metode Tagauchi penekanan dilakukan terhadap penerapan strategi perancangan yang efektif dari tingkat hulu hingga lantai dasar pabrik. • Dalam D l perancangan di tingkat ti k t hulu h l digunakan di k percobaan skala kecil untuk mengurangi variabilitas dan menemukan biaya efektif, desain yang kuat atau standar untuk t k produksi d k i skala k l besar. b • Dalam perancangan di tingkat lantai dasar pabrik menyediakan metode yang nyata berdasarkan biaya untuk memonitor dan memelihara kualitas produksi. • Filosofi metode Tagauchi: kualitas yang diukur dengan penyimpangan karakteristik dari nilai target.
Dua Ide Dasar Dalam Konsep Taguchi 1.1 Kualitas K alitas di diukur k r melal melaluii pen penyimpangan impangan dari target nilai, bukan hanya melalui kesesuaian dengan batas-batas toleransi 2. Kualitas tidak dapat p terjamin j hanya y melalui inspeksi dan pengerjaan ulang, tetapi harus dibangun melalui desain produk dan proses yang tepat.
Quality Loss Function Dan Target Oriented Quality
• Taguchi Taguchi: kualitas berhubungan dengan biaya dan kehilangan (loss), bukan hanya dengan waktu produksi tetapi dengan pelanggan dan masyarakat umum umum. • Loss mencakup kegagalan untuk memenuhi kebutuhan dan kepuasan pelanggan serta pengurangan market share. • Loss yang a g be berkaitan kaita dengan de ga variasi a iasi produk p od k pada ki kinerjanya e ja a sama dengan kuadrat dari penyimpangan karakteristik kinerja dari nilai sasarannya (quadratic loss function). • Disamping itu kualitas dan biaya pembuatan produk juga dipengaruhi oleh desain produk dan proses. • Metode Taguchi memisahkan faktor-faktor dalam tiga kategori: – faktor pengendalian yang dibutuhkan untuk mengurangi variasi, variasi – faktor penyesuaian yang digunakan untuk menyusun output pada target yang diinginkan, dan penyesuaian y biaya y bermanfaat dalam memperbaiki p efektivitas – faktor p biaya produk.
• Tiga tingkatan desain dalam metode Tagauchi adalah desain proses, desain parameter dan desain toleransi.
Quality Loss Function Dan Target Oriented Quality L=(X-Target)2.C
Loss
a) LSL
b)
Target
USL
X
Frequency
LSL
Target berorientasi kualitas
Target
USL
X
