SIDANG TESIS
PROGRAM STUDI MAGISTER MANAJEMEN TEKNOLOGI BIDANG KEAHLIAN MANAJEMEN INDUSTRI
PROGRAM PASCA SARJANAINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA2012
Penerapan MetodeTaguchi untuk PeningkatanKualitas Produk pada Unit Drier Proses Pembuatan
Sabun Mandi di PT. X Indonesia
OLEH :Doni Sukarno
NRP 9109.201.406
DOSEN PEMBIMBING :Ir. BOBBY OEDY P. SOEPANGKAT, M.Sc., Ph.D
NIP 130.676.229
Sebagai salah satu perusahaan multinasional yang bergerakdibidang FMCG (Fast Moving Consumer Goods), PT. X Indonesiasangat menjaga loyalitas konsumennya. Kualitas serta harga jualproduk merupakan faktor penting dalam memperkuat daya saing dipasar nasional maupun internasional.
Salah satu produk PT. X Indonesia dalam kategori Personal Careadalah sabun mandi batang.
NO COUNTRY SOAP ORAL SKIN TEA IC FOOD
1 SINGAPORE V V V
2 MALAYSIA V V V V V
3 THAILAND V V
4 PHILIPPINES V V V V V
5 MONGOLIA V V
6 TAIWAN V V
7 HONGKONG V V V
8 AUSTRALIA V V
9 NEW ZEALAND V V
10 JAPAN V V
11 VIETNAM V V V V
12 SAUDI ARABIA
13 KOREA V
14 CAMBODIA V V
15 CHINA V
16 BRAZIL V
17 CHILI V
18 GHANA V
19 IVORY COAST V
20 PAKISTAN V
21 OTHERS V
TOTAL 16 4 3 13 5 1
Jika CTQ tidak sesuai dengan spesifikasi, maka produk akan di-block/ditolak karenaakan merugikan/membahayakan konsumen secara langsung dan membahayakan masadepan perusahaan secara tidak langsung.
TFM yang terlalu tinggi akan meningkatkan biaya bahan baku, TFM yang terlalu rendah akan merugikan konsumen karena tidak memenuhi persyaratan legal
BPOM.
FFA yang terlalu tinggi, akan membuat soap chips lebih mudah teroksidasi sehinggamenimbulkan aroma yang tidak sedap.
FFA yang terlalu rendah dapat menimbulkan iritasi pada kulit. Selama ini masih terjadi produk di-block karena masalah TFM dan FFA, dan biayanya
dapat mencapai Rp. 400.000.000,00 per bulan atau sekitar 3.86% dari biaya soap chips.
Proses produksi harus dijalankan secara efektif agar produk yang dihasilkan sesuaidengan spesifikasi.
• Produk sabun mandi memiliki lima Karakteristik Kualitas yang Kritis (Critical toQuality Characteristic), dan dua yang terpenting adalah TFM (Total Fatty Matter)dan FFA (Free Fatty Acid).
Spesifikasi TFM : 74.5 – 77.5 (%) Spesifikasi FFA : -0.05 – 0.3 (%)
OilBlending
Centrifuge
SoapDrying
Oil
CausticSoda
Lye
Brine
Fitting
Neat Soap
Reactor RDC
AdditivesDosing
SoapStamping
SoapPackaging
CrudeSoap
Niger Lye
Preservatives
ChipSoap
WashedSoap
CONTINOUSSOAP MAKING
SOAP DRYING
SOAP FINISHING& PACKAGING
Reaksi Saponifikasi : Reaksi pembentukan sabun dari minyak dan kaustik
Proses Pembuatan Sabun: Continuous Soap Making Soap Drying Soap Finishing and Packaging
+ 3 NaOH
+ 3 NaOH
-
glycerol
+
+
-tri glyceride
3 RCOO
three soap molecules
Na-
Uap AirFine Soap
DRYING Soap Finishing
ContinuousSoap
Making
EDTA EHDP
Unit DrierEnergi
Citric Acid
Neat Soap
Soap Chips
CTQTFM dan FFA
Unit Drier
Shell and Tube heat exchanger
Top View
21 3
1. Laju alir neat soap
2. Temperatur heatexchanger
3. Tekanan vakum
Perbaikan proses di unit drier perlu dilakukan untuk mendapatkan kualitasproduk yang lebih baik.
.Metode Taguchi menjadi alternatif untuk melakukan usaha perbaikanproses di unit drier sehingga masalah kualitas produk bisa diatasi, dan biayaproduksi bisa ditekan
Penelitian terdahulu yang menggunakan metode Taguchi untuk proses kontinuyang melibatkan perubahan (reaksi) kimia sebagai berikut: Boran (2007): Metode Taguchi single response untuk menentukan efektifitas faktor-
faktor yang berpengaruh dalam proses pengeringan ragi roti . Raguraman et al. (2010): Metode Taguchi single response untuk menentukan
efektifitas penggunaan berbagai bentuk pengaduk dalam reaktor gasifikasi batu bara. Chen et al. (2011): Metode Taguchi single response untuk menentukan kondisi
proses ekstraksi yang paling optimal untuk menghasilkan yield minyak jahe yangpaling tinggi
Bagaimana menentukan setting yang tepat dari variabel proses pada unitdrier, sehingga dapat meminimumkan variasi dari CTQ TFM dan FFAsabun. Selain itu juga akan ditentukan penurunan kerugian yangdidapatkan apabila menggunakan seting variabel proses yangmenghasilkan produk sabun yang sesuai dengan spesifikasi.
Batasan Penelitian– Peneltian berfokus pada sabun mandi padat yang biasa ada di pasar.– Desain produk dan sifat-sifat material bahan baku tidak dibahas.– Proses Continuous Soap Making yang hasilnya menjadi masukan bagi
proses unit drier tidak dibahas.
Asumsi Penelitian– Unit drier yang digunakan dianggap memenuhi persyaratan operasional.– Campuran material bahan baku dan bahan tambahan lainnya yang
digunakan bersifat homogen dan tetap.– Manusia dan lingkungan tidak berpengaruh.– Metode yang dipakai untuk analisa sudah ditetapkan dan analis sudah terlatih
untuk mengikuti prosedur analisa yang ada.– Karena sulitnya pengambilan data untuk percobaan pendahuluan guna
membuktikan ada tidaknya interaksi antar variabel proses, maka diasumsikantidak ada interaksi antar variabel proses.
• Mengetahui besar kontribusi dari variabel proses - variabel proses sepertitemperatur heat exchanger, tekanan vakum di drier, dan kecepatan alir neatsoap dalam mengurangi variasi dari CTQ TFM dan FFA sabun secaraserentak.
• Menentukan seting dari variabel proses - variabel pada proses unit drier,sehingga dapat meminimumkan variasi dari CTQ TFM dan FFA sabun.
• Menentukan penurunan kerugian yang didapatkan apabila menggunakanseting variabel proses unit drier yang menghasilkan produk sabun yang sesuaidengan spesifikasi.
• Memperoleh informasi yang lebih baik tentang pengaruh faktor-faktorpenyebab variasi terhadap TFM dan FFA pada produk sabun sehinggausaha-usaha untuk perbaikan mutu dapat dilakukan secara efektif dan dapatmengurangi produk cacat yang berarti juga dapat meningkatkan produktifitasdalam mencapai target produksi.
• Memberikan pengetahuan tentang penerapan metode Taguchi khususnyauntuk masalah-masalah multi respon.
Studi Lapangan dan Identifikasi Masalah
Perumusan Masalah dan Penentuan Tujuan Penelitian
Rancangan eksperimen yaitu identifikasi variabel, penentuan faktor dominan , penetapan level faktor,
dan penentuan nilai bobot
TAHAP 1
•IDENTIFIKASI MASALAH
Mulai
Studi Pustaka
Pemilihan Orthogonal Array
ATAHAP
2
• PENGUMPULAN DATA
EKSPERIMEN UTAMA
PENGAMBILAN DATA
PENGOLAHAN DATA
ANALISIS DAN OPTIMASI
KESIMPULAN DAN SARAN
TAHAP 3
• PENGOLAHAN DATA• PENARIKAN
KESIMPULAN
EKSPERIMEN KONFIRMASI
A
Selesai
• Rancangan Penelitian:• Total Derajat Kebebasan Faktor dan Level
No Faktor Jumlah Level (k) υfl = (k-1)1 Temperatur heat exchanger (A) 3 (120; 130; dan 140 C ) 2
2 Tekanan vakum di drier (B) 3 (50; 70; dan 90 mmHg) 2
3 Laju alir neat soap (C) 3 (3.5; 4; dan 4.5 ton/jam) 2
Total derajat kebebasan 6
• Kombinasi Seting Faktor Pada Rancangan Penelitian
No A B C1 120 50 3.5
2 120 70 4
3 120 90 4.5
4 130 50 4.5
5 130 70 3.5
6 130 90 4
7 140 50 4
8 140 70 4.5
9 140 90 3.5
*Matriks Ortogonal Aray yang digunakan adalah L9
• Pengambilan Data:1. Persiapan dan seting variabel pada unit drier
Laju alir neat soap
Temperatur heat exchanger
Tekanan vakum drier
• Pengambilan Data:2. Pengambilan sampel
Tempat pengambilan sampel
• Pengambilan sampel dilakukan setelah proses berjalan selama 30 menit (steady state condition).
• Pengambilan sampel dilakukan melalui sampling point pada unit drier; 3 sampeldiambil tiap jam, kemudian hasilnya dirata-ratakan. Replikasi dilakukan 3 kali.
• Pengambilan Data:3. Analisis sampel
Metode Analisis FFA
Ambil 10 g sample
Tambahkan alkohol 85%hingga volumenya 150 mL
Panaskan dalam steam bathhingga larut
Tambahkan 3 tetesindikator pp
Dinginkan ( 50oC)
% FFA = V NaOH x N NaOH x BM NaOH x 100%Berat sample x 1000
Titrasi dengan NaOH 0.1 Nhingga berwarna merah muda
Metode AnalisisTFM
Ambil 10 g sample
Tambahkan 5 mL alkohol 96%dan 15 mL H2SO4 10%
Panaskan dalam steam bathhingga larut
Tambahkan aquades panashigga volumenya 150 mL
Tambahkan 10g lilinTunggu hingga larut
% TFM = berat cake – berat malam x 100%berat sample
Dinginkan hingga terjadi cake
Keringkan dan timbang cake
Alat analisis
• Pengambilan Data:4. Tabel data
Seting Faktor,
Kombinasi ke-
TFM (%) FFA (%)
1 2 3 1 2 3
1 75.00 74.60 74.50 -0.05 0.25 0.30
2 74.50 75.00 74.60 0.30 0.16 -0.01
3 74.20 76.30 74.60 -0.05 0.18 0.30
4 76.00 75.00 75.70 0.10 0.25 -0.03
5 76.20 77.50 76.70 0.10 0.15 -0.05
6 76.00 77.50 76.90 0.15 0.25 0.30
7 77.50 77.00 78.10 0.05 0.10 -0.04
8 77.50 78.00 77.00 -0.05 0.18 0.12
9 76.50 77.50 78.00 0.10 0.25 0.05
• Menghitung rata-rata rasio S/N multirespon• Memperkirakan kombinasi faktor yang optimum• Menghitung interval keyakinan untuk rata-rata rasio S/N
prediksi• Menghitung rasio S/N multirespon konfirmasi• Menghitung interval keyakinan untuk rata-rata rasio S/N
konfirmasi• Menghitung prosentase penurunan variansi
• 1.a. Faktor-faktor pada unit drier yang memiliki kontribusi paling besar dalam mengurangi variasi dari CTQ TFM dan FFA soap chips secara serentak adalah temperatur heat exchanger.
• b. Besar kontribusi faktor temperatur heat exchanger dalam mengurangi variasi dari CTQTFM dan FFA soap chips secara serentak adalah sebagai berikut:
– Pada skenario dengan perbandingan berdasarkan prioritas respon untuk TFM dan FFA soap chips, 0,8338 : 0,1662, adalah sebesar 75.09%.
– Pada skenario dengan perbandingan berdasarkan prioritas respon untuk TFM dan FFA soap chips, 0,7170 : 0,2830, adalah sebesar 75.77%.
– Pada skenario dengan perbandingan berdasarkan prioritas respon untuk TFM dan FFA soap chips, 0,8510 : 0,1490, adalah sebesar 74.63%.
• 2. Seting variabel proses yang dapat menghasilkan variasi CTQ TFM dan FFA soap chips yang minimum secara serentak adalah temperatur heat exchanger diseting pada 130 C, tekanan vakum drier diseting pada 50 mmHg, serta laju alir neat soap diseting pada 4 ton/jam.
• 3.a. Penurunan variansi yang didapatkan pada unit drier dengan menggunakan seting yang optimal adalah sekitar 55% untuk CTQ TFM dan FFA soap chips.
• b. Penurunan kerugian yang didapatkan pada unit drier dengan menggunakan seting yang optimal adalah sekitar 57% untuk CTQ TFM dan FFA soap chips.
• c. Penurunan biaya utilitas yang didapatkan pada unit drier dengan menggunakan seting yang optimal adalah sekitar Rp. 115.200.000,00 per bulan untuk CTQ TFM dan FFA soap chips.
• Kesimpulan:
• Penelitian ini dilakukan dengan mengabaikan pengaruh interaksi yang mungkin terjadiantara satu faktor dengan faktor yang lain. Pada penelitian selanjutnya, dapat dilakukansebuah studi tanpa mengabaikan pengaruh interaksi yang mungkin terjadi.
• Pada penelitan selanjutnya, dapat dilakukan sebuah studi yang lebih komprehensifmulai dari cara pengambilan sampel.
• Saran:
Thank You!
Obrigado!
Syukria!
Arigato Gozaimas!
Merci Beaucoup! Dank Je!
Danke!
Grazie!
Gracias!
Toda!
Syukron!
Suksema!
Terima Kasih!
Dhanyavad!
Xie-Xie!
Soap Finishing 1. Formulation
MANUALPACKER
SOAP BIN
MIXER
WEIGHER
MILL I
PLODDER
CUTTERCONVEYOR
STAMPER
ACMA
MILL II
Silo
Ingredients
Double arm Sigma mixer
Soap noodles in
Soap flakes outSoap NoodleMinor IngredientsColorantsPerfume