TUGAS AKHIR DESAIN EKSPERIMEN UNTUK PENGENDALIAN KADAR AIR JAMU SIMPLISIA
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Diajukan Oleh : ARINDA LISNA NINDHIRA D600120043
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016
TUGAS AKHIR DESAIN EKSPERIMEN UNTUK PENGENDALIAN KADAR AIR JAMU SIMPLISIA
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Diajukan Oleh : ARINDA LISNA NINDHIRA D600120043
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016 i
ii
iii
iv
MOTTO
If I Never Try so I Will Never Know ( Penulis ) “ENTHUSIASM MOVE THE WORLD” ( Arthur Balfour )
Always Think Positive and Feel Happy ( Penulis )
v
vi
PERSEMBAHAN
Tugas Akhir ini Penulis persembahkan kepada : 1. Papa dan Mama yang selalu memberikan doa, mendukung dan membantu dalam hal materi sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. 2. Ibu Ida Nursanti, S.T, M.EngSc yang sudah bersedia, mendukung dan sabar menjadi dosen pembimbing. 3. Bapak Anwar kepala produksi PT. Gujati 59 Sukoharjo yang telah mengijinkan dan membantu dalam penelitian. 4. Seluruh staff dan karyawan PT. Gujati 59 Sukoharjo. 5. Seluruh
dosen
Teknik
Industri
Universitas
Muhammadiyah Surakarta. 6. Sahabat-sahabat seperjuangan Anandistya, Milati, Okta Indah, Claudia, Avri, Listy Avri, Veri Rahman, Hans, Rahmatullah, Eko Dwi, Tatag dan Nio. 7. Teman-teman Teknik Industri angkatan 2012 yang membantu dan mendukung dalam proses pengerjaan Tugas Akhir.
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iii PERNYATAAN .............................................................................................. iv MOTTO .......................................................................................................... v KATA PENGANTAR .................................................................................... vi KATA PERSEMBAHAN .............................................................................. vii DAFTAR ISI ................................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiii ABSTRAK ...................................................................................................... xiv BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang...................................................................... 1 1.2 Perumusan Masalah.............................................................. 5 1.3 Tujuan Penelitian .................................................................. 5 1.4 Batasan Masalah ................................................................... 5 1.5 Manfaat Penelitian ................................................................ 6 1.6 Sistem Penulisan ................................................................... 6
BAB II
LANDASAN TEORI 2.1 Jamu ........................................................................................ 9 2.1.1 Kadar Air Jamu .................................................................. 10 2.1.2 Macam Bentuk Jamu.......................................................... 11 2.1.2.1 Larutan ............................................................................. 11 2.1.2.2 Serbuk ............................................................................... 11 2.1.2.3 Tablet ................................................................................ 12 2.1.2.4 Pil ....................................................................................... 12 2.1.2.5 Kapsul ............................................................................... 12 2.2 Kualitas ................................................................................... 13 2.2.1 Pengendalian Kualitas ....................................................... 16
viii
2.2.2 Tujuan Pengendalian Kualitas .......................................... 17 2.2.3 Faktor-faktor Pengendalian Kualitas ............................... 18 2.3 Metode Taguchi...................................................................... 20 2.3.1 Desain Eksperimen Taguchi .............................................. 22 2.3.1.1 Tahap Perencanaan ......................................................... 22 2.3.1.2 Tahap Pelaksanaan .......................................................... 31 2.3.1.3 Tahap Analisa .................................................................. 33 2.3.2 Karakteristik Kualitas Taguchi......................................... 41 2.3.3 Klasifikasi Parameter ......................................................... 42 2.4 Software Minitab 16................................................................ 44 2.5 Tinjauan Pustaka ................................................................... 44
BAB III
METODE PENELITIAN 3.1 Objek Penelitian ..................................................................... 48 3.2 Prosedur Penelitian................................................................ 48
BAB IV
HASIL DAN PENGOLAHAN DATA 4.1 Pengumpulan Data ................................................................ 53 4.1.1 Penentuan Variabel ............................................................ 53 4.1.2 Identifikasi Faktor-faktor .................................................. 56 4.1.3 Penentuan Jumlah Level dan Faktor ................................ 59 4.1.4 Perhitungan Derjada Kebebasan ...................................... 61 4.1.5 Pemilihan Orthogonal Array (OA)..................................... 61 4.1.6 Penempatan Kolom untuk Faktor dan Interaksi ............ 62 4.2 Pelaksanaan Penelitian .......................................................... 64 4.3 Pengolahan Data .................................................................... 65 4.3.1 Perhitungan Main Effect .................................................... 65 4.3.2 Perhitungan S/N Ratio dengan Software Minitab 16........ 68 4.3.3 Perhitungan ANOVA dengan Software Minitab 16 ......... 77 4.3.4 Perhitungan ANOVA Uji Tukey Software Minitab 16 .... 80 4.4 Analisis Data........................................................................... 84 4.4.1 Analisis Metode Taguchi .................................................... 84
ix
4.4.2 Analisis Perhitungan Main Effect (S/N Ratio) .................. 84 4.4.3 Analisis Perhitungan S/N Ratio menggunakan Minitab .. 85 4.4.4 Analisis Perhitungan ANOVA menggunakan Minitab ... 85 4.4.5 Analisis Perhitungan ANOVA Tes Tukey Minitab .......... 86
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ................................................................................ 87 5.2 Saran ........................................................................................... 87
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Fishbone Diagram........................................................................ 26 Gambar 2.2 Notasi Matriks Orhogonal Array ................................................. 30 Gambar 2.3 Grafik Karakteristik Kualitas ....................................................... 40 Gambar 3.1 Kerangka Pemecahan Masalah..................................................... 49 Gambar 4.1 Alur Proses Produksi .................................................................... 54 Gambar 4.2 Data Kadar Air Masa Lalu ........................................................... 56 Gambar 4.3 Fishbone Diagram........................................................................ 57 Gambar 4.4 Grafik Respon Utama ................................................................... 67 Gambar 4.5 Kotak Dialog 1 ............................................................................. 68 Gambar 4.6 Kotak Dialog 2 ............................................................................. 69 Gambar 4.7 Kotak Dialog 3 ............................................................................. 69 Gambar 4.8 Kotak Dialog 4 ............................................................................. 70 Gambar 4.9 Kotak Dialog 5 ............................................................................. 71 Gambar 4.10 Kotak Dialog 6 ........................................................................... 71 Gambar 4.11 Kotak Dialog 7 ........................................................................... 72 Gambar 4.12 Kotak Dialog 8 ........................................................................... 72 Gambar 4.13 Kotak Dialog 9 ........................................................................... 73 Gambar 4.14 Kotak Dialog 10 ......................................................................... 74 Gambar 4.15 Kotak Dialog 11 ......................................................................... 74 Gambar 4.16 Kotak Dialog 12 ......................................................................... 75 Gambar 4.17 Grafik Hasil Perhitungan Rasio S/N .......................................... 76 Gambar 4.18 Kotak Dialog 13 ......................................................................... 77 Gambar 4.19 Kotak Dialog 14 ......................................................................... 78 Gambar 4.20 Tampilan Hasil Akhir ANOVA ................................................. 79
xi
Gambar 4.21 Kotak Dialog 15 ......................................................................... 80 Gambar 4.22 Kotak Dialog 16 ......................................................................... 81 Gambar 4.23 Kotak Dialog 17 ......................................................................... 82 Gambar 4.24 Tampilan Hasil Akhir ANOVA dengan Tes Tukey ................... 82
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Orthogonal Array Standar dari Taguchi .......................................... 30 Tabel 2.2 Karakteristik Kualitas ...................................................................... 42 Tabel 2.3 Kriteria Jenis Pekerjaan ................................................................... 19 Tabel 4.1 Pengelompokan Faktor Terkontrol dan Tidak Terkontrol ............... 58 Tabel 4.2 Faktor dan Level yang Dipilih ......................................................... 60 Tabel 4.3 Matriks Ortogonal
................................................................ 62
Tabel 4.4 Penempatan Faktor dan Level ke Dalam Matiks OA ...................... 63 Tabel 4.5 Hasil Percobaan................................................................................ 65 Tabel 4.6 Respon Faktor Utama dari Penelitian .............................................. 66
xiii
Abstrak Pada penelitian ini membahas mengenai permasalahan kadar air jamu yang tidak sesuai dengan standar mutu yang ditetapkan Depkes RI. Kualitas merupakan salah satu faktor paling dasar pada produksi suatu produk maka hal ini sangat diperhatikan oleh perusahaan. Beberapa karakteristik dasar pada produksi jamu antara lain rasa, tingkat kehalusan dan kadar air yang dapat menentukan kualitas dari jamu yang diproduksi. Kadar air merupakan faktor kritis pada produki jamu, kadar air maksimal pada jamu serbuk/simplisia tidak lebih dari 10% agar terhindar dari tumbuhnya jamur. Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah mengidentifikasi faktor yang berpengaruh terhadap kadar air dari proses penggilingan jamu serbuk, membuat rancangan desain eksperimen yang sesuai dengan level dan faktor yang berpengaruh serta dapat menentukan kombinasi level dari faktor yang dapat menghasilkan kadar air seminimal mungkin agar sesuai dengan standar mutu jamu, sehingga dapat mencapai kualitas maksimal. Usaha peningkatan kualitas pada penelitian ini adalah dengan menggunakan metode Taguchi digunakan perhitungan S/N Ratio dan di analisis dengan ANOVA yang diolah menggunakan software Minitab 16. Eksperimen menggunakan metode Taguchi dikatakan lebih efektif serta dapat menghemat waktu dibandingkan dengan eksperimen secara manual. Hasil yang diperoleh dari penelitian adalah menghasilkan kombinasi yang optimum untuk mencapai kadar air sesuai standar jamu yaitu berat giling 600 kg, kadar air awal 10-11% dan waktu giling 15 jam. Berdasarkan perhitungan maka faktor yang paling berpengaruh adalah waktu giling, berat giling dan kadar air awal. Analisa ANOVA menjelaskan bahwa terdapat faktor yang berpengaruh terhadap kadar air dan dengan Tes Tukey menjelaskan bahwa semua kombinasi memiliki pengaruh yang sama terhadap kadar air. Kata Kunci: Desain Eksperimen, Metode Taguchi, ANOVA, Kualitas
Abstracts This study discusses the problem of the water content of herbs that are not in accordance with the quality standards set by Department of Health of Indonesia. Quality is one of the most basic factors in a production process that should be considered by the company. Some of the basic characteristics of the production of herbal medicine are taste, smoothness and moisture content to determine the quality of herbal medicine produced. The water content is a critical factor in herbs production, maximum water content in the powder of herbs / simplisia is not more than 10% in order to prevent mold growth. The aim of this study was to identify factors that affect the water content of the milling process in herbal powders, plan making of experimental design in accordance with the level and the influenced factors and also determine a combination of levels of factors that can result in water levels to a minimum, in accordance with the herbal quality standards to achieve maximum quality. Efforts to improve the quality of this research was using Taguchi Method by using a calculation of S / N Ratio and analyzed by ANOVA, processed by using the Minitab 16 software. Experiments using the Taguchi method is said to be more effective and save time compared with experiment manually. The results of the research is to produce the optimum combination to achieve the appropriate water content standard milled herbs that weight 600 kg, the initial moisture content of 1011% and a 15-hour grind. Based on the calculation of the most influential factor is the time rollers, heavy rollers and initial moisture content. ANOVA analysis explains that there are factor which effect on water content and then Tukey’s test explains that all combination have effect same with water content. Keywords: Experimental Design, Taguchi Methods, ANOVA, Quality
xiv
