BAB I

PENDAHULUAN

Perkembangan industri yang sangal pesat dan dinamis dewasa ini khususnya industri

manufakur telah menghadapi kompetisi yang ketat. Untuk menghadapi kompetisi tersebut,

perusahaanh arus selalu meningkatkan kualitas proses dan produk sesuai dengan tuntutan

konsumen. Banyak metode telah diterapkan untuk meningkatkan kualitas proses dan produk,

antara lain menggunakan metode rekayasa kualitas dengan desain kokoh (quality by robust

design) dalam proses dan produk (Bellavendram,1995).

Rekayasa kualitas dengan robust design diperkenalkan pada ahli rekayasa kualitas di

Amerika Serikat oleh Genichi Taguchi pada awal tahun 1980-an. Pada perkembangan

berikutnya, metode ini banyak diterapkan pada industri manulaktur di Jepang, Amerika

Serikat, Eropa dan negara industri baru seperti Korea dan Taiwan. Dengan semakin

terkenalnya metode robust design ini, telah terjadi pergeseran paradigma kualitas yaitu dari

inspeksi kerusakan dan pernecahan masalah menuju rekayasa kualitas dengan desain dalam

proses dan produk.

Luasnya penerapan metode robus design ini, dilandasi oleh kekuatan konsepnya

dalam hal pereduksian jumlah kombinasi suatu desain eksperimen sehingga desain yang

dihasilkan mampu mengakomodasi eksperimen dengan banyak faktor. Selain itu performansi

hasil eksperimen diukur dengan suatu besaran universal yang dapat dipakai untuk

membandingkan dua atau lebih variabel yang memiliki dimensi berbeda. Dua hal inilah yang

menjadi inti dan kekuatan konsep Taguchi.

Genichi Taguchi adalah seorang insinyur dan ahli statistik. Ia memiliki latar belakang

ilmu teknik dan juga mendalami statistika serta matematika tingkat lanjut, sehingga ia dapat

menggabungkan antara teknik statistika dan pengetahuan keteknikkan. Taguchi telah

membuat kontribusi yang sangat berpengaruh untuk statistik industri. Metode ini merupakan

metodologi baru dalam bidang teknik yang bertujuan untuk memperbaiki kualitas produk dan

proses serta dalam dapat menekan biaya dan resources seminimal mungkin.

1

BAB II

PEMBAHASAN

A. Definisi Kualitas Menurut Taguchi

Kualitas yang memenuhi spesifikasi dianggap lebih sempuna oleh pabrik di Amerika.

Padahal analisis menunjukkan bahwa dengan merekayasa proses untuk memfokuskan pada

target akan dihasilkan kualitas produk yang lebih sempurna. Melihat fenomena diatas,

Taguchi melihat definisi kualitas dari sisi yang berbeda yaitu dengan melihat hubungan

antara-kualitas dengan biaya dan kerugian (loss) dalam satuan moneter. Definisi ini tidak

hanya memperhatikan segi manufakur tetapi juga sisi konsumen dan masyarakat. Secara lebih

lengkap definisi Taguchi adalah The quality of a product is the minimum loss impqrled by the

product society from the time the product is shipped. Dengan definisi ini, tujuan dari industri

manufaktur adalah membuat produk yang sesuai harapan konsumen selama produksi itu

digunakan oleh konsumen. Filosofi Taguchi dalam perbaikan kualitas secara terperinci

menekankan pada reduksi variasi. Desain parameter dimaksudkan sebagai pendekatan biaya

efektif (cost-effective) pada reduksi variasi dalam proses dan produk (Nair,1992)

Taguchi mendefinisikan kualitas dalam cara yang negatif, yaitu kerugian pada

masyarakat sejak produk dikirimkan. Kerugian ini termasuk biaya ketidakpuasan konsumen,

yang akan mengakibatkan kerugian reputasi dan niat baik perusahaan. Menurut Taguchi,

sebuah produk menimbulkan kerugian bukan hanya ketika berada di luar spesifikasi, tetapi

juga ketika produk tersebut menyimpang dari nilai targetnya, kerugian ini sebanding dengan

kuadrat penyimpangan dari target. Kualitas suatu produk adalah (minimasi kerugian yang

diberikan oleh produk pada masyarakat sejak produk tersebut dikirimkan).

Untuk mengatasi kerugian (loss) karena kualitas yang tidak baik dari suatu produk,

ada dua kemungkinan kerugian yang terjadi setelah produk sampai kepada konsumenya itu :

1. Jika produk tersebut mendapat garansi maka kerugian tersebut ditanggung perusahaan.

2. Jika produk tersebur tidak bergaransi, konsumen harus mengeluarkan biaya untuk

memperbaiki.

Ukuran yang diusulkan Taguchi untuk menghitung kerugian (loss) secara kuantitatif

adalah quality loss function. Dengan demikian pendekatan kualitas menurut Taguchi ini

merupakan inovasi baru dalam bidang kualitas.

2

Dr. Genichi Taguchi sebagai pencetus dan metode Taguchi ini, mengemukakan 3

konsep yang sederhana dan mendasar yaitu:

1. Kualitas harus didesain ke dalam produk, sehingga yang diutamakan bukanlah keharusan

suatu inspeksi melainkan peningkatan kualitas.

2. Pencapaian kualitas terbaik adalah dengan meminimasi deviasi produk dan suatu nilai

target. Produk harus didesain sedeniikian rupa sehingga tidak terpengaruh oleh faktor-

faktor lingkungan yang tidak terkontrol.

3. Biaya kualitas harus diukur berdasarkan pada fungsi deviasi terhadap nilai standar dan

kerugian diukur secara keseluruhan.

Dasar metode Taguchi juga berasal dari 2 premis berikut ini:

1. Produk yang tidak mencapai target akan memberikan kerugian pada masyarakat.

2. Desain produk dan proses memerlukan pengembangan sistematis dan langkah-langkah

progesif melalui desain sistem, desain parameter, dan akhirnya desain toleransi.

Ada tujuh point dan Taguchi yang membedakan pendekatan Taguchi dan pendekatan

tradisional dalam menjamin kualitas, yaitu:

1. Taguchi mendefinisikan kualitas sebagai penyimpangan dan performansi tepat target, yang

pada awal pemunculannya menjadi suatu paradok. Menurut Beliau, kualitas dan produk

manufaktur adalah total kerugian yang ditimbulkan oleh produk pada masyarakat sejak

produk itu dikirimkan.

2. Dalam persaingan ekonomi, Continous Quality Improvement (CQI) atau peningkatan

kualitas terus-menerus dan penurunan biaya amat penting untuk tetap bertahan dalam

bisnis.

3. Sebuah program CQI melibatkan reduksi terus menerus dalam variasi karakteristik

performansi produk dan nilai-nilai target mereka.

4. Kerugian yang diderita konsumen akibat vaniasi performansi produk seringkali

proporsional dengan kuadrat penyimpangan karakteristik performansi dan nilai targetnya.

5. Kualitas dan biaya akhir (R&D, manufaktur, dan operasi) dan produk manufaktur

bergantung pada desain rekayasa produk dan proses manufakturnya.

6. Variasi dalam suatu performansi produk (atau proses) dapat dikurangi dengan

mengeksploitasi pengaruh-pengaruh non linier berbagai parameter produk (atau proses)

pada karakteristi performansi.

7. Percobaan-percobaan perencanaan secara statistik dapat secara efisien dan diandalkan

mengidentifikasi berbagai setting dan parameter produk (atau proses) yang akan

mengurangi variasi performansi.

3

B.Proses Desain

Tujuan eksperimen dalam industri manufaktur adalah menemukan cara untuk

meminimasi penyimpangan karakteristik kualitas dari target. Hal yang harus dilakukan

adalah mengidentifikasi semua faktor yang mempengaruhi karakteristik kualitas serta

mencari level faktor yang sesuai sehingga variansi dapat diminimasi. Dalam bahasa teknis,

eksperimen dilakukan untuk menentukan material yang terbaik, tekanan yang terbaik,

temperatur yang terbaik, formulasi kimia yang cocok, waktu siklus, dimana secara bersama-

sama dalam proses produksi menghasilkan karakteristik kualitas seperti dimensi dan daya

tahan yang sesuai target.

C. Tahapan  dalam Desain Produk atau Proses Menurut Taguchi

Dalam metode Taguchi tiga tahap untuk mengoptimasi desain produk atau proses

produksi yaitu (Ross, 1996):

1. System Design.

System Design yaitu upaya dimana konsep-konsep, ide-ide, metode baru dan lainnya

dimunculkan untuk memberi peningkatan produk . Merupakan tahap pertama dalam desain

dan merupakan tahap konseptual pada pembuatan produk baru atau inovasi proses. Konsep

mungkin berasal dari dari percobaan sebelumnya, pengetahuan alam/teknik, perubahan baru

atau kombinasinya.

2. Parameter Design.

Tahap ini merupakan pembuatan secara fisik atau prototipe secara matematis berdasarkan

tahap sebelumnya melalui percobaan secara statistik. Tujuannya adalah mengidentifikasi

setting parameter yang akan memberikan performansi rata-rata pada target dan menentukan

pengaruh dari faktor gangguan pada variasi dari target.

3. Tolerance Design.

Penentuan toleransi dari parameter yang berkaitan dengan kerugian pada masyarakat akibat

penyimpangan produk dari target. Pada tahap ini, kualitas ditingkatkan dengan mengetatkan

toleransi pada parameter produk atau proses untuk mengurangi terjadinya variabilitas pada

performansi produk.

D. Perbandingan Pendekatan Eksperimen Klasik dan Taguchi

Metode desain eksperimen klasik dikembangkano leh R.A. Fisher di Inggris, metode

ini berdasarkan pada pendekatan statistika yang didasarkan pada latin square dan pada

awalnya dikembangkan untuk industri pertanian. Metode ini menjadi tidak praktis untuk

4

diterapkan pada industri manufaktur karena adanya asumsi tertentu dan penekanan pada

prosedur-prosedur tertentu. Taguchi mengembangkan metode desain eksperimen dengan

memanfaatkan sifat desain kokoh (robust design).

Ide dasar dalam desain Taguchi ini adalah untuk mengidentifikasi, melalui

penyelidikan interaksi antara parameter kontrol dan noise variable, setting yang tepat pada

parameter kontrol dengan performansi sistem yang kokoh (robust) terhadap variasi yang tidak

dapat dikendalikan (uncotrollable variation) dalam z. Dengan kata lain, Taguchi melakukan

desain yang kokoh dalam proses dan produk sedemikian sehingga dapat mencegah masuknya

faktor yang tidak terkontrol dalam proses produksi dan mencegah masuknya dampak faktor

yang tidak terkontrol tersebut pada konsumen. Dari ide dasar ini, maka pendekatan Taguchi

tersebut dinamakan desain parameter. Istilah desain ini dimaksudkan sebagai desain dari

sistem pada desain eksperimen statistik. Karena tujuannya adalah robust terhadap variasi

dalam variabel noise. Maka pendekatan ini (desain parameter) disebut juga dengan robust

design.

Taguchi memberikan contoh proses pembuatan permen. Kelembutan permen

dipengaruhi oleh temperatur lingkungan (noise factors). Temperatur yang tinggi

menyebabkan permen terlalu lembut dan bagian luar meleleh, dan pada kondisi temperatur

rendah menyebabkan bagian luar keras. Untuk itu perlu dirancang proses pembuatan yang

memperhatikan kelembaban proses, sehingga permen yang dihasilkan sesuai dengan

keinginan konsumen dan robust terhadap perubahan temperatur lingkungan.

Robust Desain ini telah menambahkan dimensi baru pada desain eksperime klasik

antara lain bagaimana mereduksi secara ekonomis variasi produk dalam lingkungan

konsumen dan bagaimana menjamin bahwa keputusan untuk menerapkan kondisi optimum

dalam eksperimen akan berhasil dalam manufaktur dan masyarakat.

E. Variasi Yang Disebabkan Oleh Faktor Tidak Terkontrol

Variasi adalah perbedaan yang terjadi dari suatu karakteristik kualitas antara satu

produk dengan produk yang lain. Jika variasi yang terjadi sangat kecil, produk tersebut

dianggap identik. Faktor yang menyebabkan variasi tersebut adalah faktor yang tidak

terkontrol (noise faclors) misalnya temperatur ruangan, kelembaban udara dan kualita

material. Faktor tidak terkontrol dapat dibagi menjadi tiga bagian yaitu : (Bellavendram

1995)

1. Faktor tidak terkontrol ekstemal

2. Faktor tidak terkontrol internal

5

3. Faldor tidak terkontrol antar unit produk

On-Line Quality Control

On-line qualily control rnerupakan pengendalian kualitas yang reaktif pada proses produksi

yang sedang berjalan. Ada tiga bentuk Online quality conlrol yaitu. (Bellavendram,1995)

1. Proses diagnosis dan penyesuaian

2. Prediksi dan koreksi

3. Pengukuran dan aksi

Off-Line quality Control

0ff-line qualily control adalah pengendalian kualitas yang bersifat preventif. Off-line Qulity

control dapal dikatakan sebagai desain proses dan produk sebelum sampai pada produksi di

shop floor. Off-line quality control dilalkukan pada saat awal dari daur hidup produk (life

cycle product), yaitu perbaikan pada awal untuk menghasilkan produk dengan kualitas tinggi.

Produk dengan kualitas yang baik berarti variasi fungsi produk yang kecil untuk segala

kondisi dari faktor tidak terkontrol

F. Prinsip Robustness dalam Desain

Faktor tidak terkontrol tidak dapat dihilangkan karena faktor-faktor tersebut sudah ada

dalam sistem. Selama produsen tidak dapat menangani faktor yang tidak terkontrol dengan

baik, maka karakteristik kualitas seringkali tidak dapat mencapai target. Dengan demikian

spesifikasi produk yang diharapkan tidak akan tercapai atau dengan kata lain akan terjadi

kerugian (loss). Prinsip dasar dari kekokohan (robustness) adalah usaha untuk mereduksi

kerugian dengan memperhatikan hubungan fungsional antara faktor terkontrol dan faktor

tidak terkontrol, sehingga karakteristik kualitas tidak sensitif terhadap faktor tidak terkontrol.

Untuk mereduksi kerugian ini dapat dilakukan secara tidak langsung dengan mereduksi

variansi. Ada empat cara yang digunakan untuk mereduksi variansi yaitu mengeluarkan

produk yang cacat, mencari dan menghilangkan penyebab ketidakcocokan, memperkecil

toleransi dan menerapka metode robust design.

G. Fungsi kerugian (loss function)

Fungsi kerugian (loss function) merupakan suatu pendekatan baru untuk proses

capability. Hal ini disebabkan dalam proses produksi yang menginginkan suatu produk yang

berkualitas diperlukan kontrol dalam proses capability. Karakteristik kualitas dibagi menjadi

6

3 karakteristik yaitu nominal is the best, smaller the better, dan larger the better. Nominal is

the best digunakan ketika suatu proses menginginkan nilai target tententu. Jika menginginkan

sebuah ukuran karakteristik kualitas yan gmempunyai target 0, atau karakteristik kualitas

yang baik adalah sekecil-kecilnya maka digunakan smaller the better, sedangkan larger the

better merupakan suatu ukuran karakteristik kualitas non negatif yang mempunyai nilai target

tak hingga tau karakteristik kualitas yang baik adalah sebesar-besarnya. Jika y merupakan

karakteristik kualitas dan m merupakan nilai target tertentu, maka perbedaan fungsi kerugian

(loss) dari tipe karakteristik kualitas akan ditunjukkan pada tabel dibawah ini dengan k

merupakan konstanta k1= A0*/∆0 dan k2 = A0*/∆02.

Perbandingan karakteristik kerugian

H. Sistem Dinamis

Strategi taguchi dalam desain optimasi terdiri dari dari 4 faktor golongan untuk

menggambarkan pengaruh faktor yaitu:

1. Faktor Signal (M)

Dalam suatu rancangan percobaan terdapat pengaturan faktor secara selektif pada

proses untuk mencapai target yang diinginkan, faktor signal mempunyai suatu hal

yang khusus yaitu mengubah setting pengaruh rata-rata respon bukan pada

variabilitasnya. Penentuan faktor signal didasarkan pada pengetahuan engineering dari

desain suatu sistem.

2. Faktor Kontrol

Secara umum faktor kontrol berpengaruh pada rata-rata dan variabilitas dari respon.

Suatu desain produk akan menetapkan dengan bijaksana level dari parameter sehingga

dapat menerima kemungkinan terbaik dari yang diharapkan yaitu stabilitas maksimum

dan hasil yang robust dengan biaya yang minimum.

7

3. Level Faktor (r)

Level faktor merupakan bagian dari faktor kontrol yang dirancang dapat

menyesuaikan dengan mudah dalam desain proses untuk mencapai hubungan

fungsional antara faktor signal (M0) dengan variabel respon dalam sistem dinamis

4. Faktor Noise (N)

Faktor noise merupakan semua faktor yang tidak bisa dikontrol, secara umum hanya

pengaruh statistik, ( mean, varian, distribusi, dll) pada faktor noise uang

mempengaruhi desain akhir robust.

Pada sistem desain yang dinamis, target merupakan suatu fungsi yang diatur oleh

faktor signal. Dibawah ini merupakan gambaran hasil dari karakteristik dinamis faktor signal

dan faktor noise.

Pada parameter desain untuk karakteristik dinamis desain hasil atau proses seharusnya

dikondisikan untuk memperoleh tujuan yang yang robust pada faktor noise, oleh karena itu

signal to noise ratio untuk karakteristik dinamios didefinisikan sebagai 10 log (Ƞ) dengan Ƞ

merupakan power dari signal didefiniskan sebagai jumlah variasi yang terjadi pada perubahan

level faktor signal sedangkan power dari noise merupakan variasi yang terjadi sebagai

perubahan pada level noise. Dalam menganalisa percobaaan dimana respon mempunyai

target yang dinamis, taguchi mengajukan dua tahap (two-step procedure) untuk

mengidentifikasi pengaturan signal aitu (i) menghitung faktor signal to ratio (SNR) dan

menentukan faktor kontrol yang memaksimalkan SNR, (ii) perubahan fungsi slope pada

target slope dengan menyesuaikan pada faktor (faktor kontrol yan gmemiliki pengaruh yangb

kuat pada slope tetapi tidak berpengaruh pada SNR).

I. Tools yang Digunakan dalam Metode Taguchi

Tools yang digunakan dalam metode Taguchi diantaranya adalah:

1. Process diagram (P-diagram)

P-Diagram adalah diagram yang digunakan untuk mengelompokkan variabel-

variabel yang terkait dalam suatu proses, antara lain faktor signal (input), response

(output), noise dan control.

8

Pertama-tama, identifikasi input dan output dari konsep yang sedang didesain.

Kemudian identifikasi apa saja yang menjadi control dan noise factor. Control factor

merupakan parameter yang dapat diukur oleh desainer, sementara noise factor

merupakan parameter yang berada di luar kontrol desainer.

Selanjutnya, desainer mengatur control factor supaya deviasi yang terjadi minimum

dalam biaya rendah. Selain itu, noise factor juga harus dipertimbangkan dalam

melakukan desain, demi menghindari banyaknya kegagalan produk dan biaya yang

terjadi akibat desain yang buruk.

Setelah itu, desainer mengatur deviasi yang dibolehkan dari nominal, dengan

menyeimbangkan antara cost dengan benefit bagi pelanggan. Proses ini disebut dengan

tolerance design. Hasil menggunakan parameter design diikuti dengan tolerance design

merupakan produk dengan biaya yang rendah.

2. Ideal function, yang digunakan untuk menentukan bentuk ideal dari hubungan signal-

response dalam konsep desain, sehingga higher level system work perfectly.

3. Quadratic Loss Function, yakni digunakan untuk mengkalkulasi kerugian yang terjadi

pada user akibat kinerja yang menyimpang dari target. Fungsi ini bentuknya bisa

berbeda-beda, tergantung situasinya. Pengukuran ini sangat bermanfaat untuk

menghitung kepuasan pelanggan dan menentukan toleransi yang optimum.

4. Signal-to-Noise Ratio yakni mengukur perbandingan antara kekuatan signal (output)

dibandingkan dengan noise. Semakin tinggi rasio ini, maka semakin disukai.

5. Orthogonal Array, digunakan untuk mengumpulkan informasi yang terkait dengan

control factor dan beberapa eksperimen.

9

BAB III

KESIMPULAN

Taguchi telah membuat kontribusi yang sangat berpengaruh untuk statistik industri.

Metode ini merupakan metodologi baru dalam bidang teknik yang bertujuan untuk

memperbaiki kualitas produk dan proses serta dalam dapat menekan biaya dan resources

seminimal mungkin. Metode Taguchi sangat efektif untuk mengadakan perbaikan kualitas

dan pengurangan biaya, perbaikan dalam pembuatan produk serta pengurangan biaya

pengembangan produk. Metode Taguchi banyak diterapkan di pabrik-pabrik di Jepang oleh

para teknisi untuk memperbaiki proses dan produk.

Sasaran metode Tagauchi yaitu 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. Filosofi metode Tagauchi yaitu kualitas yang diukur dengan

penyimpangan karakteristik dari nilai target.

Dalam perancangan di tingkat hulu digunakan percobaan skala kecil untuk

mengurangi variabilitas dan menemukan biaya efektif, desain yang kuat atau standar untuk

produksi skala besar. Dalam perancangan di tingkat lantai dasar pabrik menyediakan metode

yang nyata berdasarkan biaya untuk memonitor dan memelihara kualitas produksi.

10

DAFTAR PUSTAKA

www.amsup.com/robust_design/

www.orszulik.free-online.co.uk/page5.html

http://www.isixsigma.com/library/content/c020311a.asp

http://id.wikipedia.org/wiki/Taguchi_Junnosuke

Ross, Phillip.1998. Taguchi Techniques for Quality Engineering.--

http://en.wikipedia.org/wiki/Taguchi_methods

http://www.isixsigma.com/library/content/c020311a.asp

http://www.slideshare.net/rbalisnomo/Introduction-To-Taguchi-Method-05Sep08

http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pri/section5/pri56.htm

www.phadkeassociates.com

http://www.managementfile.com/column.php?sub=235&id=1892&page=quality&awal=0

11