PERANCANGAN EKSPERIMEN PADA

KOMBINASI JENIS, SUHU DAN SPEED

AGITATOR OIL QUENCHING UNTUK

MENURUNKAN TINGKAT DEFORMASI

PART SHAFT BOLT DI PT PAMETINDO

Oleh

Frimadona Banurea

Nim : 004201105044

Laporan Skripsi diajukan kepada Fakultas Teknik President

University untuk memenuhi persyaratan akademik mencapai

gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Industri

2015

ii

LEMBAR REKOMENDASI PEMBIMBING

Skripsi berjudul “Perancangan Eksperimen Pada

Kombinasi Jenis, Suhu dan Speed Agitator Oil

Quenching Untuk Menurunkan Tingkat Deformasi

Part Shaft Bolt Di PT Pametindo” yang disusun dan diajukan

oleh Frimadona Banurea sebagai salah satu persyaratan untuk

mendapatkan gelar Strata Satu (S1) pada Fakultas Teknik telah

ditinjau dan dianggap memenuhi persyaratan sebuah skripsi. Oleh

karena itu, Saya merekomendasikan skripsi ini untuk maju sidang.

Cikarang, Indonesia, 19 Mei 2015

Anastasia Lidya Maukar, ST., MSc., MMT

iii

LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS

Saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Perancangan

Eksperimen Pada Kombinasi Jenis, Suhu dan Speed

Agitator Oil Quenching Untuk Menurunkan Tingkat

Deformasi Part Shaft Bolt Di PT Pametindo” adalah hasil

dari pengetahuan terbaik Saya dan belum pernah diajukan ke

Universitas lain maupun diterbitkan baik sebagian maupun secara

keseluruhan.

Cikarang, Indonesia, 19 Mei 2015

Frimadona Banurea

iv

PERANCANGAN EKSPERIMEN PADA

KOMBINASI JENIS, SUHU DAN SPEED

AGITATOR OIL QUENCHING UNTUK

MENURUNKAN TINGKAT DEFORMASI

PART SHAFT BOLT DI PT PAMETINDO

LEMBAR PHAN

Oleh

Frimadona Banurea

NIM. 004201105044

Disetujui oleh

Anastasia Lidya Maukar, ST., MSc., MMT

Pembimbing Skripsi 1

Ir. Andira, MT

Pembimbing Skripsi 2

Herwan Yusmira, B.Sc., MET., MTech

Kepala Program Studi Teknik Industri

v

ABSTRAK

PT PAMETINDO adalah perusahaan yang bergerak dibidang jasa pengerasan

material logam (Metal Treatment). Salah satu customer PT PAMETINDO ialah

PT HIKI yang merupakan perusahaan pembuat part shaft bolt untuk komponen

traktor pertanian. Bagian Quality Inspection mencatat bahwa tingkat deformasi

yang terjadi dari Januari hingga Maret 2015 mencapai 16.9% dari total part shaft

bolt yang telah diproses. Faktor-faktor penyebab tingginya efek deformasi telah

ditemukan dengan fish bone diagram yaitu jenis oli, suhu oli dan speed agitator

pengadukannya sehingga Design of Experiment dapat diterapkan. Dengan

pertimbangan ketersediaan material dan kondisi perusahaan maka metode yang

paling efisisen ialah Rancangan Acak Lengkap Faktorial 33. Hasil percobaan

memberikan rekomendasi parameter proses baru yaitu menggunakan jenis oli

SAE50 dengan suhu oli 1300C dan Speed agitator 450RPM dari yang sebelumnya

jenis oli SAE20 dengan suhu oli 700C dan Speed agitator 500RPM. Parameter

proses yang baru tersebut mampu menurunkan efek deformasi dari 16,9% menjadi

1,75% namun juga menurunkan nilai hardness dari HRC37 menjadi HRC26

(spesifikasi HRC25~40). Penerapan parameter baru membutuhkan total biaya

sebesar Rp. 99.648.589 dan penurunan biaya produksi sebesar Rp.420.430 per lot

proses maka BEP ialah 237,016 lot yang dapat dicapai dalam kurun waktu sekitar

2 bulan.

Kata Kunci: Metal treatment, Deformasi, Hardness, Part Shaft Bolt, Design of

Experiment, Rancangan Acak Lengkap, Faktorial.

vi

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus karena kasih-Nya, penulis dapat

menyelesaikan skripsi yang berjudul Perancangan Eksperimen Untuk Mengamati

Pengaruh Jenis Dan Suhu Oil Quenching Serta Kecepatan Putaran Agitator

Pengadukan Terhadap Tingkat Deformasi Part Bolt Shaft Di PT.Pametindo ini.

Penelitian ini merupakan salah satu syarat bagi penulis untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Industri President University.

Melalui kesempatan yang sangat baik ini, penulis ingin menyampaikan ucapan

terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan

penelitian ini, terutama kepada yang terhormat:

1. Orang tua serta Keluarga penulis, yang mendukung penulis untuk

menyelesaikan studi S1 ini.

2. Bapak Dr.-Ing Erwin Sitompul selaku Dekan Fakultas Teknik President

University.

3. Bapak Herwan Yusmira., B.Sc., MET., MTech selaku Kepala Program Studi

Teknik Industri President University.

4. Ibu Ir. Andira, MT selaku Sekretaris Program Studi Teknik Industri President

University.

5. Ibu Anastasia Lidya Maukar, ST., MSc., MMT selaku Dosen Pembimbing

yang selalu memberikan dukungan, saran dan evaluasi terkait penyelesaian

skripsi ini.

6. Seluruh dosen President University yang telah membekali penulis dengan

ilmu pengetahuan dan pembelajaran yang berharga selama perkuliahan.

7. Bapak Haryono selaku Kepala Departemen Heat Treatment di PT

PAMETINDO yang telah memberi dukungan, saran dan pengetahuan heat

treatment.

8. Bapak Sofyan Adi Harahap selaku Kepala Departemen Surface Treatment di

PT PAMETINDO yang juga selalu memberi dukungan, saran serta

vii

kesempatan yang baik sehingga penulis dapat melanjutkan pendidikan

kejenjang yang lebih tinggi.

9. Bapak Partono selaku Deputy Kepala Departemen Heat Treatment di PT

PAMETINDO yang telah memberi dukungan, kesempatan serta motivasi.

10. Rekan-rekan Technical Engineering departmen Heat Treatment, management

serta seluruh staff PT PAMETINDO yang selalu bekerjasama dengan sangat

luar biasa.

11. Seluruh staff di lingkungan President University yang telah membantu proses

kelancaran kegiatan perkuliahan penulis.

12. Para sahabat seperjuangan Teknik Industri angkatan 2011 PresUniv atas

dukungan, motivasi dan kebersamaannya.

13. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu atas dukungan

dan bantuan yang telah diberikan terkait penyelesaian penelitian ini.

Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh

sebab itu, penulis mohon saran serta kritik yang positif yang berguna pada

kesempatan lain. Semoga skripsi ini dapat menambah pengetahuan terutama

mengenai Design Experiment serta bermanfaat bagi kita semua.

Salam sejahtera dan Tuhan Memberkati.

Jababeka, 19 Mei 2015

Frimadona Banurea

viii

DAFTAR ISI

LEMBAR REKOMENDASI PEMBIMBING ..................................................... iiii

LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS ...................................................... iii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iv

ABSTRAK .............................................................................................................. v

KATA PENGANTAR ........................................................................................... vi

DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii

DAFTAR TABEL ................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi

DAFTAR ISTILAH .............................................................................................. xii

BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah .................................................................................. 2

1.3 Tujuan ....................................................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ...................................................................................... 3

1.5 Asumsi ...................................................................................................... 3

1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 5

2.1 Heat Treatment ......................................................................................... 5

2.2 Pengendalian Mutu dan Diagram Sebab Akibat ...................................... 8

2.3 Statistik ..................................................................................................... 9

2.3.1 Uji ANOVA .................................................................................... 11

2.3.2 Analisa Residual.............................................................................. 12

2.4 Design Experiment ................................................................................. 13

2.5 Klasifikasi Design Experiment ............................................................... 15

2.6 Rancangan Faktorial dan Percobaan Dua Faktor dalam (RAL). ............ 15

2.7 Perancangan Faktorial 3k ........................................................................ 17

2.8 Dual Response Surface ........................................................................... 18

BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 19

3.1 Kerangkan Penelitian ............................................................................. 19

3.2 Penjelasan Kerangka .............................................................................. 21

ix

3.2.1 Studi Lapangan................................................................................ 21

3.2.2 Sasaran Penelitian ........................................................................... 21

3.3 Studi Pustaka .......................................................................................... 22

3.4 Pengumpulan Data ................................................................................. 22

3.4.1 Pengamatan Parameter Existing ...................................................... 22

3.4.2 Tahap Pengumpulan Data ............................................................... 22

3.5 Pengolahan Data ..................................................................................... 23

3.5.1 Menentukan jenis perlakuan dalam percobaan ............................... 23

3.5.2 Mengendalikan Faktor .................................................................... 24

3.5.3 Melakukan pengacakan pada setiap jenis perlakuan ....................... 25

3.6 Simpulan ................................................................................................. 26

BAB IV DATA DAN ANALISIS ........................................................................ 27

4.1 Studi Pendahuluan .................................................................................. 27

4.2 Pengolahan Data ..................................................................................... 31

4.2.1 Menentukan jenis Perlakuan ........................................................... 31

4.2.2 Pengacakan untuk semua jenis perlakuan ....................................... 32

4.2.3 Proses Percobaan ............................................................................. 33

4.2.4 Pengolahan data statistik dengan software minitab ........................ 35

4.2.5 Interpretasi Faktorial Plot pada Analisys of Variance ..................... 41

4.2.6 Analisis Residual ............................................................................. 46

4.2.7 Penentuan Model Regresi ............................................................... 47

4.3 Analisis Hasil Percobaan ........................................................................ 53

4.4 Analisis Biaya ......................................................................................... 55

BAB V SIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 58

5.1 Simpulan ................................................................................................. 58

5.2 Saran…………. ...................................................................................... 58

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 59

LAMPIRAN ............................................................................................ ...……...60

x

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Kondisi Setting Mesin PT.PAMETINDO ............................................. 21

Tabel 3.2 Kombinasi penggunaan mesin untuk proses Part Shaft Bolt ................ 21

Tabel 4.1 Rekapitulasi Data Inspeksi Mutu Part Shaft Bolt 2015 ........................ 28

Tabel 4.2 Kajian Penyebab Part Shaft Bolt deformasi ......................................... 29

Tabel 4.3 Kode Prototype ..................................................................................... 31

Tabel 4.4 Kombinasi urutan prototype.................................................................. 32

Tabel 4.5 Tingkat deformasi dan nilai hardness dari proses percobaan 33 ........... 34

Tabel 4.6 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Respon Secara Signifikan ........... 37

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Normalitas, Homogenitas dan Kebebasan Galat ........ 46

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Ilustrasi penataan benda kerja berbentuk batang................................. 6

Gambar 2.2 Gambar mikrostruktur perlit dan matensit .......................................... 7

Gambar 2.3 Hubungan Kekerasan Baja Setelah Quenching dengan Karbon ......... 8

Gambar 2.4 Diagram Sebab Akibat ........................................................................ 9

Gambar 3.1 Diagram metode penelitian ............................................................... 20

Gambar 3.2 Alur rancangan percobaan ................................................................. 26

Gambar 4.1 Alur Proses Produksi Part Shaft Bolt ................................................ 27

Gambar 4.2 Part Shaft Bolt ................................................................................... 27

Gambar 4.3 Diagram Sebab Akibat Part Shaft Bolt deformasi ............................ 28

Gambar 4.4 Hasil Pengolahan Minitab untuk Respon Deformasi ........................ 35

Gambar 4.5 Hasil Pengolahan Minitab untuk Respon Hardness .......................... 36

Gambar 4.6 Grafik Main Effect Plots Deformasi.................................................. 42

Gambar 4.7 Grafik Main Effect Plots Hardness ................................................... 42

Gambar 4.8 Grafik Interaction Plot for Deformasi .............................................. 43

Gambar 4.9 Grafik Interaction Plot for Hardness ................................................ 44

Gambar 4.10 Cube Plot for Deformasi ................................................................. 45

Gambar 4.11 Cube Plot for Hardness ................................................................... 45

Gambar 4.12 Hasil Regresi Ulang Respon Deformasi.......................................... 47

Gambar 4.13 Hasil Regresi Ulang Respon Hardness ........................................... 48

Gambar 4.14 Hasil Regresi Lanjutan Untuk Respon Deformasi .......................... 49

Gambar 4.15 Hasil Regresi Lanjutan Untuk Respon Hardness ............................ 50

Gambar 4.16 Contour Plot of Deformasi .............................................................. 50

Gambar 4.17 Contour Plot of Hardness ............................................................... 51

Gambar 4.18 Surface Plot of Deformasi ............................................................... 52

Gambar 4.19 Surface Plot of Hardness................................................................. 52

Gambar 4.20 Grafik Perbandingan Komposisi Parameter Saat Ini & Usulan ...... 53

Gambar 4.21 Grafik Perbandingan Efek Deformasi Saat Ini & Usulan ............... 54

Gambar 4.22 Grafik Perbandingan Nilai Hardness Saat Ini & Usulan ................. 54

Gambar 4.23 Grafik Perbandingan Biaya Rework, Listrik dan Top Up Oli ......... 54

xii

DAFTAR ISTILAH

Deformasi : Perubahan bentuk material akibat perlakuan panas

Experiment : Suatu kegiatan uji coba atau trial yang dilakukan

untuk mengamati atau menegaskan suatu keadaan.

Factor : Peubah beban yang dicobakan dalam percobaan

sebagai penysun struktur percobaan.

Heat Treatment : Proses perlakuan panas yang bertujuan untuk

meningkatkan sifat mekanik material logam.

Local Control : langkah-langkah untuk pengelompokan atau

pemblokan.

Part Shaft Bolt : Produk yang digunakan untuk mengunci mesin

traktor pertanian dengan rangkanya.

Perlakuan : Metode yang diterapkan pada unit percobaan

Quenching : Pendinginan secara cepat pada proses Heat

Treatment.

Randomization : Disebut juga dengan pengacakan yang berarti

bahwa experiment yang akan dikenakan perlakuan

harus dipilih secara acak.

Replication : Disebut juga pengulangan yang berarti melakukan

suatu perlakuan terhadap lebih dari satu unit

experiment.

Taraf atau Level : Nilai-nilai dari peubah bebas yang diujikan dalam

percobaan.

Unit Percobaan : Unit terkecil dalam sebuah percobaan yang diberi

suatu perlakuan.

1

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang masalah

Persaingan yang semakin ketat pada era sekarang ini merupakan tantangan yang

harus dihadapi oleh setiap perusahaan umumnya. Tantangan muncul dari dua faktor

yaitu faktor dari luar (external) dan faktor dari dalam perusahaan itu sendiri (internal).

Pada umumnya faktor external tidak dapat dikendalikan oleh perusahaan itu sendiri

seperti bencana alam, sosial budaya, teknologi, ekonomi global, situasi politik,

kebijakan pemerintahan dan sebagainya. Sedangkan faktor internal adalah masalah

yang datang dari dalam perusahaan sehingga idealnya dapat dikendalikan.

Agar persaingan dapat dimenangkan maka perusahaan harus membuat kebijakan

yang paling tepat sesuai dengan kondisi yang ada. Salah satu cara yang dapat

dilakukan ialah dengan membuat sasaran-sasaran yang akan dicapai, kemudian

ditentukan langkah-langkah apa yang akan dilakukan agar sasaran tersebut dapat

tercapai. Pada umumnya sasaran yang paling diperhatikan dan menjadi fokus utama

perusahaan adalah hal-hal yang berkaitan dengan mutu (quality), biaya (cost) dan

pengiriman (delivery). Ketiga aspek tersebut akan mengarah pada sebuah tujuan yaitu

peningkatan kepuasan pelanggan yang berujung pada umpan balik (feedback) berupa

kerjasama yang berkesinambungan.

PT HIKI ialah customer PT PAMETINDO yang merupakan perusahaan pembuat part

shaft bolt untuk komponen traktor pertanian. PT.HIKI sedang melakukan evaluasi

mutu dan salah satu masalah yang menjadi perhatian ialah tingkat deformasi yang

terjadi pada part shaft bolt tersebut yang memang merupakan efek dari proses heat

treatment di PT PAMETINDO.

2

Bagian Quality Inspection PT PAMETINDO mencatat bahwa tingkat deformasi yang

terjadi dari januari hingga maret 2015 mencapai 16.9% dari jumlah total part shaft

bolt yang telah Heat treatment di PT PAMETINDO. Kedua belah pihak yaitu antara

PT PAMETINDO dan PT HIKI menyadari bahwa efek deformasi merupakan resiko

yang tidak dapat dihindari dalam proses heat treatment. Namun demikian angka

16.9% itu dianggap terlalu besar sehingga PT PAMETINDO selalu melakukan proses

rework yang menghabiskan biaya sebesar rata-rata Rp. 525.252 per lot prosesnya. Hal

tersebut mengindikasikan bahwa parameter proses heat treatment yang telah

diterapkan selama ini dianggap belum cukup mengakomodir sasaran mutu part shaft

bolt secara total.

Sasaran mutu part shaft bolt ialah nilai hardness tercapai sesuai dengan spesifikasi

yang ditentukan yakni HRC 25 sampai dengan 40 dan tidak terjadi deformasi. Pada

proses heat treatment, efek deformasi dipengaruhi oleh beberapa hal yakni penataan

material benda kerja, suhu media pencelupan dingin (quenching) dan kecepatan

putaran pengadukan media quenching yang digunakan.

1.2 Perumusan masalah

Perumusan masalah ialah:

a. Bagaimana mengurangi deformasi tetapi tetap mempertahankan nilai

hardness part shaft bolt?

b. Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi deformasi dan hardness part shaft

bolt?

1.3 Tujuan

Tujuan yang hendak dicapai ialah:

a. Untuk mengurangi deformasi tetapi tetap mempertahankan nilai hardness part

shaft bolt.

3

b. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi deformasi dan hardness

part shaft bolt.

1.4 Batasan masalah

a. Penelitian dilakukan terhadap tiga komponen yaitu komponen jenis oil

quenching, suhu oil quenching dan komponen speed agitator.

b. Jenis oli yang tersedia yaitu QS, XS dan AS

c. Kombinasi suhu oli yang diteliti hanya pada 700C, 100

0C dan 130

0C.

d. Kombinasi speed agitator yang diteliti hanya pada 450 RPM, 475 RPM dan

500 RPM.

e. Percobaan dilakukan hanya untuk melihat tingkat deformasi dan nilai

kekerasannya.

1.5 Asumsi

a. Alat ukur yang dipergunakan dianggap dalam kondisi baik dan terkaliberasi.

b. Tidak terjadi deformasi pada part sebelum proses Quenching.

c. Material ialah homogen dan peralatan yang digunakan selama percobaan

diasumsikan mendapatkan perlakuan yang sama sesuai dengan spesifikasi dan

fungsinya.

1.6 Sistematika penulisan

Sistematika didalam penulisan laporan skripsi ini terdiri dari lima bab pembahasan

yaitu:

Bab I Pendahuluan

Bagian ini terdiri dari pembahasan mengenai latar belakang masalah,

perumusan masalah, tujuan laporan sikripsi, batasan masalah hingga

asumsi-asumsi agar penelitian lebih fokus dan diakhiri dengan

sistematika penulisan.

4

Bab II Landasan teori

Pada bab ini diberikan teori-teori ahli yang berkaitan dengan

permasalahan yang dihadapi, mulai dari teori proses heat treatment,

pengendalian mutu, teori statistik hingga teori-teori perancangan

percobaan guna mendukung langkah penyelesaian masalah yang telah

dirumuskan.

Bab III Metode penelitian

Bab ini berisikan tetang penjelasan dari langkah-langkah singkat yang

dilakukan didalam penulisan laporan sikripsi ini yang diawali dari

perumusan masalah, penyusunan landasan teori, pengumpulan data

hingga pengolahannya yang diikuti dengan analisis dan diakhiri

dengan simpulan dan saran.

Bab IV Data dan analisis

Bab ini menjelaskan tentang pengumpulan data, yakni data tingkat

deformasi part shaft bolt dari bagian Quality Inspection, serta data

lainnya yang didapatkan melalui observasi langsung dan proses

interview. Data tersebut akan dianalisa dan digunakan sebagai acuan

untuk penentuan langkah yang akan diambil didalam proses

perancangan percobaan.

Bab VI Simpulan dan saran

Bab ini merupakan pembahasan terakhir yang menjelaskan tentang

simpulan dari hasil penelitian sebagai upaya untuk menjawab tujuan

dari penelitian. Pada bagian ini juga disampaikan saran-saran yang

dapat diterapkan untuk proses heat treatment part shaft bolt serta

berguna untuk penelitian selanjutnya.

5

5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Heat Treatment

Heat Treatment (perlaukan panas) adalah proses pemanasan material baja hingga

mencapai suhu tertentu kemudian ditahan selama waktu tertentu kemudian

didinginkan. Dengan proses perlakuan panas ini sifat-sifat mekanik material baja

seperti tingkat kekerasan, keuletan, ketangguhan, kekuatan dan sebagainya dapat

meningkat. Berikut ini dijelaskan jenis-jenis perlakuan panas secara umum (Surdia

dan Saito, 2013):

a. Annealing

Proses soft annealing merupakan pemanasan pelunakan terhadap material baja agar

dapat dengan mudah dibentuk atau diolah dalam mesin-mesin proses lain seperti

machining, bending, gerinding dan sebagainya dan kemudian dapat dikeraskan

kembali melalui proses hardening.

b. Normalizing

Proses Normalizing adalah proses penormalan yaitu menyeragamkan mikro struktur

material baja dengan cara memanaskan sampai pada suhu tertentu, ditahan beberapa

saat kemudian didinginkan secara perlahan tanpa menggunakan udara bebas. Proses

ini biasanya dilakukan terhadap material-material yang telah mengalami proses

penempaan.

c. Quenching

Proses Quenching adalah proses peningkatan sifat kekerasan baja dengan cara

pemanasan pada suhu tertentu hingga struktur baja tersebut berubah dari ferit dan

perlit menjadi austenite. Proses ini dilanjutkan dengan pendinginan secara cepat

6

kedalam media quenching dengan temperatur ruangan sehingga struktur austenit

berubah menjadi martensit. Tingkat keberhasilan proses quenching dinyatakan baik

apabila proses tersebut mampu merubah struktur austenit menjadi martensit secara

merata.

Untuk mendapatkan proses quenching yang baik hal yang perlu diperhatikan adalah

penahanan temperatur pada benda kerja hingga suhu tersebut benar-benar merata

sebelum masuk media pendingin. Berikutnya adalah memastikan media pendingin

mampu mendinginkan benda kerja dengan cepat dan pendinginan tersebut merata

keseluruh permukaan benda kerja. Sifat baja yang telah mengalami proses quenching

yang sempurna akan menjadi keras.

Selain menjadi keras, material baja yang mengalami proses quenching akan menjadi

getas dan berubah bentuk (deformasi). Perubahan bentuk merupakan masalah

tersendiri khususnya pada material benda kerja berbentuk batang. Oleh sebab itu

beberapa ahli heat treatment mengemukan ide perlakuan quenching terhadap benda

kerja berbentuk batang dengan memperhatikan metode penataannya pada wadah jig.

Khusus untuk efek perubahan bentuk penataan benda kerja dengan posisi vertikal

lebih baik dari pada posisi horizontal seperti gambar ilustrasi dibawah ini:

Gambar 2.1. Ilustrasi penataan benda kerja berbentuk batang

media quenching

horizontal

Penataan part --- pada jig tidak

Vertikal

7

Gambar 2.1 menunjukkan bahwa dengan penataan horizontal perubahan struktur

yang terjadi diawali dari sisi bawah yaitu bagian yang pertama terkena media

pendingin quenching sehingga terjadi penekanan dan pergeseran mikrostruktur ke

sisi-sisi lainnya sehingga benda kerja menjadi bengkok. Sedangkan dengan posisi

vertikal setiap sisi diameter material terkena media pending secara bersamaan

sehingga perubahan mikrostrukturnya pun terjadi secara bersamaan maka penekanan

dan pergeseran mikrostruktur hanya bergerak ke sisi atas dan sisi bawah saja.

Sifat getas material baja yang mengalami proses quenching dapat dihilangkan dengan

proses tempering, sedangkan untuk efek deformasi tidak dapat dihindarkan karena

deformasi tersebut terjadi akibat perubahan struktur material dari perlit menjadi

martensit. Semakin rendah suhu media quenching yang dikombinasikan dengan

kecepatan putaran pengadukan yang tinggi maka struktur matensit yang terbentuk

akan lebih padat sehingga nilai kekerasan material akan semakin tinggi.

Gambar 2.2. Gambar mikrostruktur perlit dan martensit

Tingkat kekerasan baja yang mengalami proses quenching juga dipengaruhi oleh

kandungan karbonnya. Semakin tinggi nilai karbon yang terkadung didalam sebuah

material baja maka semakin tinggi pula nilai kekerasan yang akan didapatkan (Surdia

dan Saito, 2013). Hubungan antara kadar karbon dengan nilai kekerasan material baja

yang mengalami proses quenching ditunjukkan pada gambar 2.3 dibawah ini:

Struktur martensit pembesaran x 400 Struktur perlit pembesaran x 400

8

Gambar 2.3. Hubungan antara kekerasan baja

setelah Quenching dengan kadar karbon.

d. Tempering

Proses tempering adalah proses pelunakan dan peningkatan keuletan material baja.

Proses ini dapat memperbaiki susunan mikro struktur material baja yang tidak

beraturan akibat dari proses quenching.

2.2 Pengendalaian Mutu dan Diagram Sebab Akibat

Seven tools atau disebut juga dengan 7 QC tools merupakan sekumpulan alat yang

dapat digunakan untuk mendeteksi permasalahan didalam pengendalian mutu. Dalam

sikripsi ini penulis akan menggunakan diagram sebab akibat atau diagram tulang ikan

untuk mendeteksi penyebab utama tingginya tingkat deformasi part shaft bolt.

Diagram Sebab Akibat dapat mendeteksi dan mengelompokkan kemungkinan

penyebab masalah sebagai dampak (Mitra, 2013). Diagram ini menyerupai bentuk

struktur tulang ikan yang dibuat oleh Kaoru Ishikawa pada tahun 1943. Diagram ini

dapat dengan mudah memperlihatkan sumber masalah utama dan fokus kepada faktor

yang dapat dikendalikan. Penyebab utama munculnya sebuah masalah biasanya

dikelompokkan menjadi beberapa kategori meliputi:

Orang, yaitu setiap orang yang terlibat dalam proses.

Kek

eras

an (

Hv

)

Kek

eras

an (

HR

C)

65

60

50

40

30

10200

400

600

1000

1.20

800

0.2 0.4 0.6 0.8 1.8

9

Metode, yaitu cara yang dilakukan serta persyaratan untuk melakukan proses

tersebut seperti prosedur, instruksi kerja dan aturan lainnya.

Mesin, yaitu peralatan yang digunakan untuk melakukan proses.

Bahan, yaitu bahan mentah atau bahan dasar yang diproses menjadi poduk

akhir.

Pengukuran, yaitu pengumpulan data dari hasil proses yang kemudian

digunakan sebagai evaluasi terhadap mutunya.

Lingkungan, yaitu situasi dan kondisi tempat proses berlangsung seperti

waktu, suhu, lokasi, dan sisoal budaya.

Bentuk Fish Bone Diagram atau Diagram Sebab Akibat ditunjukkan pada gambar

2.4 dibawah ini:

Gambar 2.4. Diagram Sebab Akibat

2.3 Statistik

Dalam bahasa inggris kata state dapat diartikan sebagai Negara. Dalam bahasa Latin

disebut dengan kata status sedangkan didalam bahasa Belanda disebut staat. Secara

etimologi kata statistik pada awalnya berasal dari ketiga kata tersebut diatas yang

diartikan sebagai kumpulan data kuantitatif maupun kualitatif yang sangat bermanfaat

bagi sebuah Negara.

EFFECT OR

PROBLEM

MACHINE MAN MEASUREMENT

METHOD MATERIAL

ENVIRONMENT

10

Secara umum statistik dapat diartikan sebagai sebuah metode ilmiah untuk

mengumpukan, mengklasifikasikan, meringkas, menyajikan, menginterpretasikan,

menganalisa dan menyimpulkan data yang bermanfaat untuk pengambilan keputusan

(Harinaldi, 2005). Metode-metode statistik dapat mengolah sekumpulan data dan

memberikan informatif yang lebih optimum. Analisa terhadap informasi yang

obtimum mampu menghasilkan strategi-strategi tertentu didalam pengambilan

keputusan sehingga dapat mengurangi atau bahkan terhidar dari resiko-resiko yang

mungkin akan terjadi (Supardi, 2013).

Mengacu kepada cara pengolahan datanya, statistik dapat dibedakan menjadi dua

klasifikasi yaitu statistik deskriptif dan statistik Infensial seperti yang akan dijelaskan

dibawah ini:

Statistik deskriptif

Statistik deskriptif (disebut juga dengan statistik deduktif) adalah ilmu statistik

yang pengumpulan, pengolahan dan metode penyajian datanya dilakukan untuk

mudah dipahami. Statistik deskriptif belum sampai kepada penarikan kesimpulan

tetapi hanya berfungsi untuk menjabarkan suatu data, kondisi, keadaan, gejala,

fenomena dan persoalan yang ada saja.

Statistik Infensial

Statistik Infensial (disebut juga dengan statistik induktif) adalah ilmu statistik

yang cara pengkajian, pengolahan, penaksiran dan penyimpulannya berlaku

secara umum. Hal tersebut dilakukan berdasarkan ketersediaan data sampel yang

diambil dengan cara random dari data populasi obyek yang dikaji. Dengan

demikian statistik inferensial ini bisa dijadikan sebagai tolak ukur didalam

meramalkan dan mengendalikan kondisi atau kejadian. Untuk melakukan proses

statistik inferensial selalu diawali dengan proses statistik deskriptif. Oleh sebab

itu statistik inferensial dapat dikatakan selalu memiliki hubungan yang erat

dengan statistik deskriptif. Secara sederhana cakupan dari statistik inferensial

dapat dijelaskan seperti dibawah ini:

11

1. Uji persyaratan analisis meliputi uji normalitas, uji linearitas, uji

homogenitas, dan sebagainya.

2. Uji hipotesis asosiasi meliputi uji korelasi, uji regresi dan uji analisis jalur.

3. Uji hipotesis komparasi meliputi uji t untuk uji beda 2 kelompok data, uji

Tukey, analysis of variance (ANOVA), analysis of covarians (ANACOVA),

multivariat analysis of varian(MANOVA) dan multivariate analysis of

covarians (MANCOVA).

2.3.1 Uji ANOVA

ANOVA (Analysis of Variance) adalah sebuah uji hipotesis interaksi antara dua

faktor dalam suatu percobaan dengan membandingkan rata-rata dari lebih dua sampel

pada Statistika Parametrik untuk menemukan variabel independen dalam penelitian

dan mengetahui interaksi antar variabel dan pengaruhnya terhadap suatu perlakuan.

Asumsi yang menjadi dasar penggunaan ANOVA ialah:

Data berdistribusi normal

Skala pengukuran minimal interval

Varians homogen

Pengambilan sampel secara acak dan masing-masing sampel independen

Ada dua jenis ANOVA yaitu One Way Anova dan Two Way Anova. One Way

ANOVA ialah suatu aturan untuk menguji perbedaan rata-rata / pengaruh perlakuan

dari beberapa populasidari suatu percobaan yang menggunakan satu faktor,dimana

satu faktor tersebut memiliki dua atau lebih level. Analisis variansi satu arah disebut

juga sebagai rancangan acak lengkap. Sedangkan Two Way Anova pengujiannya

dilakukan dengan tidak hanya melihat satu faktor atau perlakuan saja, tetapi juga

dengan mempertimbangkan faktor blok. Uji blok dilakukan untuk mengetahui

pengaruh blok terhadap perbedaan rata-rata. Two Way Anova juga disebut dengan

faktorial design atau Randomized Block Design.

12

2.3.2 Analisis Residual

Analisis Residual merupakan sebuah analisa yang mengamati selisih nilai aktual

dengan nilai taksiran yang berguna untuk memeriksa model regresi dalam rangka

memperoleh nilai prediksi yang valid (Suwanda, 2011). Model regresi dapat

dikatakan baik apabila nilai sisaanya tidak signifikan. Analisa residual dapat

dituliskan sebagai berikut:

𝜖 = 𝑦𝑖 − �̂�𝑖 , 𝑖 = 1,2 … 𝑛 (2.1)

Dimana:

𝜖 = Residual

yi = nilai aktual

�̂�𝑖 = nilai taksiran

2.3.3 Analisis Regresi

Analisa Regresi adalah sebuah teknik yang digunakan untuk mendapatkan perkiraan

hubungan antar dua atau lebih dalam model matematis (Sudjana, 1996). Secara

umum model regresi dapat dibedakan menjadi dua yaitu Regresi Linier Sederhana

dan Regresi Linier Berganda.

Regresi linier sederhana merupakan regresi yang melibatkan hubungan antara satu

variabel tak bebas (Y) dihubungan dengan satu variabel bebas (X). Bentuk umum

persamaan regresi linier sederhana dapat dituliskan sebagai berikut:

Y = a + bx (2.2)

Dimana:

Y = variabel tak bebas

a = intersep (titik potong kurva terhadap sumbu y)

b = kemiringan (slope) kurva linear

x = variabel bebas

Sedangkan Regresi linier berganda merupakan regresi yang melibatkan hubungan

antara satu variabel tak bebas (Y) dihubungan dengan dua atau lebih variabel bebas

yang bentuk persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut:

13

Yi=a0+a1X1+a2X2+a3X3+…+anXn+ 𝜀i dengan i = 1,2,…n (2.3)

Dimana:

Yi = variabel tak bebas ke-i

Xi = variabel bebas ke-i

𝜀i = kesalahan (error) pada pengamatan ke-i

2.4 Design Experiment

Design Eksperiment menjadi tahapan lengkap yang perlu dilakukan sebelum

melakukan percobaan yang sesungguhnya guna mendapatkan data-data yang tepat.

Data-data yang tepat akan mengarah kepada sebuah analisis yang objektif sehingga

menghasilkan kesimpulan yang tepat pula (Sujana, 1996). Design Eksperiment tidak

hanya diaplikasikan pada pembuatan perancangan produk baru namun dapat juga

diaplikasikan untuk mengembangkan sebuah proses.

Penerapan Design Eksperiment pada pembuatan produk yang baru dapat menemukan

konfigurasi dasar rancangan, menemukan material dan parameter proses produksi

yang paling tepat. Sedangkan penerapan pada pengembangan sebuah proses akan

dapat memperbaiki hasil, meminimalisasi variabilitas sehingga dapat mendekati

sasaran yang diinginkan, mempersingkat waktu untuk pengembangan serta

mengurangi waktu dan biaya untuk pemeriksaan mutu (Montgomery, 2013).

Mattjik dan Sumertajaya (2013) mengemukakan bahwa Design Eksperiment

merupakan suatu atau sederetan uji yang menggunakan statistik baik statistik

deskripsi maupun statistik inferensia yang bertujuan untuk mengubah input menjadi

output yang merupakan respon dari percobaan yang dilakukan. Sedangkan

Montgomery (2013) mengatakan bahwa Design Eksperiment merupakan sebuah

metoda penelitian untuk menolak ataupun menerima suatu hipotesis dalam sebuah

kegiatan penelitian. Design Eksperiment terdiri dari rangkaian kegiatan mulai dari

perencanaan, pelaksanaan, analisis hingga menginterpretasikannya untuk menemukan

14

hubungan antara faktor-faktor independen yang berbeda dan pengaruhnya terhadap

variabel produksi atau respon (Mitra, 2013). Tiga prinsip dasar Perancangan

Percobaan yaitu:

Replication (Replikasi)

Replikasi artinya melakukan pengulangan dari percobaan dasar untuk

menghindari terjadinya error akibat percobaan yang telah dilakukan terlalu

sedikit. Replikasi juga dilakukan jika rata-rata dari sampel yang diambil akan

digunakan sebagai respon dari faktor yang diujicobakan.

Randomization (Pengacakan)

Pengacakan merupakan inti dari metode statistik didalam melakukan perancangan

percobaan. Pengacakan bertujuan untuk memastikan bahwa penempatan sumber

daya dilakuakan dengan acak. Pengacakan diperlukan untuk mendapatkan data yang

berdistribusi independen.

Blocking

Blocking merupakan sebuah cara untuk menentukan keakuratan percobaan.

Sebuah block terdiri dari bagian bahan percobaan yang semestinya lebih

homogen daripada seluruh bagian dari bahan tersebut.

Menurut Montgomery (2013), beberapa tahapan yang dilakukan sebelum dan ketika

melakukan kegiatan Design Eksperiment ialah:

Menetapkan masalah dan medeskripsikannya dengan sejelas-jelasnya. Langkah

ini akan membantu peneliti fokus pada penemuan metode yang terbaik dalam hal

ini untuk menurunkan tingkat deformasi namun tetap menjaga nilai hardness

masuk dalam spesifikasi.

Memilih variabel respon yang diyakini dapat memberikan informasi tentang

proses yang sedang diamati.

Memilih faktor, tingkat, dan rentang

Memilih jenis desain eksperimental

Melakukan percobaan

Melakukan analisis statistik

15

Memberikan kesimpulan dan rekomendasi

2.5 Klasifikasi Design Experiment

Rancangan percobaan merupakan satu kesatuan antara rancangan perlakuan,

rancangan lingkungan dan rancangan pengukuran dan yang berkaitan dengan

pembetukannya. Komposisinya dapat dibentuk dari satu atau lebih faktor tergantung

dari penelitian yang akan dilakukan. Secara garis besar Design Experiment dapat

diklasifikasikan seperti dibawah ini:

Rancangan perlakuan yang terdiri dari satu faktor, dua faktor dan tiga atau lebih

faktor. Dua atau lebih faktor dapat dilakukan secara faktorial bersilang, faktorial

tersarang,split plot dan split blok.

Rancangan lingkungan, yaitu yang berkaitan dengan cara penempatannya pada

unit-unit percobaan. Rancangan ini dapat dibedakan lagi menjadi tiga bagian

yaitu rancangan acak lengkap (RAL), Rancangan Acak Kelompok Lengkap

(RAKL) dan rancangan bujur sangkar latin (RSBL). RAL digunakan pada

lingkungan homogen atau pada lingkungan yang dapat dihomogenkan

sedangakan RAKL diigunakan pada lingkungan yang tidak homogen dan tidak

dapat dihomogenkan. RSBL merupakan rancangan percobaan dengan

mengelompokkan satuan percobaannya kedalam dua kriteria yaitu baris dan

kolom dengan syarat jumlah perlakuan dan ulangan yang harus sama.

Rancangan pengukuran, yaitu rancangan yang berkaitan dengan cara pengukuran

respon percobaan dari unit – unit percobaan penelitian.

2.6 Rancangan Faktorial dan Percobaan Dua Faktor dalam Rancangan Acak

Lengkap (RAL).

Factorial design merupakan metode perancangan percobaan yang mengamati efek

dari beberapa faktor (Montgomery, 2013). Didalam metode ini semua kemungkinan

16

yang akan dilakukan serta replikasinya harus dikombinasikan secara saling silang.

Istilah faktorial lebih berpatokan kepada penyusunan perlakuanya dan tidak berfokus

kepada penempatan pada unit-unit percobaannya. Perubahan respon merupakan efek

dari perubahan level faktor yang disebut dengan main effect. Main effect merupakan

faktor utama yang menjadi fokus pengamatan. Factorial design yang hanya memiliki

dua faktor percobaan merupakan Factorial design yang paling sederhana. Percobaan

dua faktor dapat langsung diaplikasikan pada seluruh unit-unit percobaan yang relatif

seragam. Linier Aditif Dua Faktor dalam Rancangan Acak Lengkap dimodelkan

seperti berikut ini:

𝑌𝑖𝑗𝑘 = 𝜇 + 𝛼𝑖 + 𝛽𝑗 + (𝛼𝛽)𝑖𝑗 + 𝜀𝑖𝑗𝑘 (2.4)

Dimana:

𝑌𝑖𝑗𝑘 = Nilai pengamatan pada faktor A taraf ke-i, faktor B taraf ke-j, pada ulangan

ke k.

𝜇 = Efek rata-rata umum

𝛼𝑖 = Efek rata-rata taraf i faktor A

𝛽𝑗 = Efek rata-rata taraf j faktor A

(𝛼𝛽)𝑖𝑗= Efek rata-rata interaksi taraf i faktor A dan taraf j faktor B

𝜀𝑖𝑗𝑘 = Efek kekeliruan acak.

Dengan asumsi kedua faktor adalah tetap, maka :

∑ 𝛼𝑖 = 0;𝑖=1 ∑ 𝛽𝑖 = 0;𝑖=1 ∑ (𝛼𝛽)𝑖𝑗 =𝑖=1 ∑ (𝛼𝛽)𝑖𝑗 = 0𝑗=1 (2.5)

Sedangkan jika asumsi kedua faktor adalah acak maka:

𝛼𝑖~ 𝑁(0, 𝜎𝛼2); 𝛽𝑖~ 𝑁(0, 𝜎𝛽

2); 𝛼𝛽𝑖~ 𝑁(0, 𝜎𝛼𝛽2 ) (2.6)

17

Untuk hipotesis yang akan diuji dalam asumsi kedua faktor adalah tetap adalah:

Pengaruh utama faktor A :

H0 : α1= … = αa = 0 (faktor A tidak berpengaruh)

H1 : paling sedikit ada satu i dengan αi ≠ 0

Pengaruh utama faktor B :

H0 : β1 = … = βa = 0 (faktor B tidak berpengaruh)

H1 : paling sedikit ada satu i dengan βi ≠ 0

Pengaruh sederhana (interaksi) faktor A dengan faktor B :

H0 : (αβ)11 = (αβ)12 = … = (αβ)ab = 0 (faktor A dengan faktor B tidak

berpengaruh)

H1 : paling sedikit ada satu i dengan (αβ)ij ≠ 0

Untuk hipotesis yang akan diuji dalam asumsi kedua faktor adalah acak maka

keragaman pengaruh faktor A( 𝜎𝛼2 ), keragaman pengaruh faktor B ( 𝜎𝛽

2 ), dan

keragaman pengaruh interaksi faktor A dan faktor B (𝜎𝛼𝛽2 ).

2.7 Rancangan Faktorial 3k

Rancangan Faktorial 3k

disebut juga Design 3k

ialah apabila terdapat k buah faktor

dan setiap faktor dipilih tiga taraf. Metode ini merupakan bagian dari Design

Factorial. Misalkan saja terdapat tiga faktor dengan masing-masing lima taraf, maka

setidaknya memerlukan 35 = 243 unit percobaan ditambah dengan ulangannya. Model

faktorial 3k

dengan RAL dituliskan sebagai berikut:

𝑌𝑖𝑗𝑘𝑙 = 𝜇 + 𝛼𝑖 + 𝛽𝑗 + (𝛼𝛽)𝑖𝑗 + 𝛾𝑘 + (𝛼𝛾)𝑖𝑘 + (𝛽𝛾)𝑗𝑘 + (𝛼𝛽𝛾)𝑖𝑗𝑘 + 𝜀𝑖𝑗𝑘𝑙 (2.7)

i = 1.2….a

j = 1.2….b

18

k = 1.2….c

l = 1.2….d,

dimana:

𝑌𝑖𝑗𝑘𝑙 = Nilai pengamatan pada level A taraf ke-i, B taraf ke-j, C taraf ke-k pada

ulangan ke i.

𝜇 = Efek rata-rata umum

𝛼𝑖 = Efek rata-rata taraf i faktor A

𝛽𝑗 = Efek rata-rata taraf j faktor A

(𝛼𝛽)𝑖𝑗= Efek rata-rata interaksi taraf i faktor A dan taraf j faktor B

𝜀𝑖𝑗𝑘 = Efek kekeliruan acak.

2.8 Dual Response Surface

Metode Dual Response Surface (DRS) merupakan metode optimasi dengan respon

ganda. DRS terdiri dari respon primer (Yp) dan repon sekunder (Ys) dimana DRS

digunakan untuk mengobtimasi Yp dengan persyaratan Ys harus mempunyai nilai

tertentu. Artinya bahwa Ys dapat disebut sebagai kendala pada Yp (Khuri dan

Cornell, 1996).

Fungsi kedua respon (primer dan sekunder) orde kedua yang terdiri dari k faktor

kendali X’=(x1,x2,…,xk) dapat dituliskan kedalam bentuk persamaan sebagai

berikut:

�̃�𝑝 = 𝑏01 + 𝑥′𝑏𝑝 + 𝑥′𝐵1𝑥 (2.8)

�̃�𝑠 = 𝑏02 + 𝑥′𝑏𝑠 + 𝑥′𝐵2𝑥 (2.9)

Dengan

𝑥 = [

𝑥1𝑥2

⋮𝑥𝑘

] 𝑏 = [

𝑏1

𝑏2

⋮𝑏𝑘

] 𝐵 = [

𝑏11

𝑏21/2⋮

𝑏𝑘1/2

𝑏12/2𝑏22

⋮𝑏𝑘2/2

……⋱…

𝑏1𝑘/2𝑏2𝑘/2

⋮𝑏𝑘𝑘

] (2.10)

19

b01 dan b02 merupakan konstanta model respon primer dan sekunder. Vektor b

merupakan vector koefisien model pertama, sedangkan bp dan ps merupakan

koefisien model orde pertama dari �̂�𝑝 dan �̂�𝑠. Matriks B ialah matriks koefisien model

orde kedua. Matriks koefisien model orde kedua dari �̂�𝑝 dan �̂�𝑠 ialah B1 dan B2.

Obtimasi serentak dilakukan dengan menjadikan fungsi L seperti berikut ini:

𝐿 = 𝐵01 + 𝑥′𝑏1 + 𝑥′𝐵1𝑥 − 𝜆(𝐵01 + 𝑥′𝑏1 + 𝑥′𝐵1𝑥 − 𝜏) (2.11)

Dimana L ialah Lagrange, λ ialah pengali Lagrange dan 𝜏 ialah �̂�𝑠 yang dikehendaki.

20

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Kerangka Penelitian

Metodologi penelitian harus mampu menjelaskan tahapan-tahapan yang akan

dilakukan demi mendapatkan penelitian yang objektif. Oleh sebab itu tahapan-

tahapan yang akan dilakukan dalam penelitian ini dijelaskan pada gambar 3.1

dibawah ini:

Gambar 3.1: Diagram metode penelitian

Identifikasi Masalah

- Mengidentifikasi latar belakang masalah

- Menjelaskan sasaran penelitian

Studi Pustaka

- Heat Treatment

- Pengendalian Mutu

- Statistik

- Perancangan Eksperiment

Pengumpulan Data

- Melakukan Percobaan

- Mengumpulkan data-data hasil percobaan

Pengolahan dan Analisa Data

- Menentukan jenis perlakuan

- Melakukan pengacakan setiap perlakuan

- Menguji secara statistik :

Menganalisa hasil faktorial

Uji ANOVA

Analisis residual

Penentuan Model Regresi serta

memperoleh model adequacy

Memperoleh rancangan/kombinasi yang

obtimal

Start

Identifikasi

Masalah

Studi Pustaka

Pengumpulan Data

Pengolahan Data

Analisa

Simpulan dan

Saran

Stop

21

3.2. Penjelasan Kerangka

3.2.1. Studi Lapangan

Tingkat deformasi yang terjadi pada part shaft bolt dari Januari hingga Maret 2015

setelah proses treatment mencapai angka 16.9%. Angka tersebut dianggap terlalu

besar sehingga parameter proses yang telah diterapkan selama ini perlu dievaluasi

dan dikaji ulang. Dengan kata lain parameter proses heat treatment yang telah

diterapkan selama ini dianggap belum cukup mengakomodir sasaran mutu part shaft

bolt secara total seperti yang telah dijelaskan pada Bab 1.

3.2.2. Sasaran Penelitian

Pada proses heat treatment, efek deformasi dipengaruhi oleh beberapa hal yakni jenis

media pencelupan dingin, suhu media pencelupan dingin (quenching) dan kecepatan

putaran pengadukan media quenching. Kondisi setting mesin heat treatment milik PT

PAMETINDO hanya dapat dilakukan seperti yang ditunjukkan pada table berikut ini:

Tabel 3.1. Kondisi Setting Mesin PT.PAMETINDO

No Jenis Oli Suhu Oli Kecepatan agitator

1 QS (SAE 20) 700C 400

2 XS (SAE 35) 1000C 475

3 AS (SAE 50) 1300C 500

Suhu terendah oli media Quenching adalah 700C dan putaran agitator tertinggi adalah

500 rpm. Oleh sebab itu untuk mencapai nilai kekerasan yang maksimal (tanpa

memertimbangkan efek deformasinya) maka pada awalnya parameter proses part

shaft bolt ditetapkan dengan suhu media Quenching yang terendah kombinasi

kecepatan putaran agitator pengadukan tertinggi pada jenis oli QS seperti yang

dijelaskan pada tabel 3.2 berikut ini:

Tabel 3.2. Kombinasi Penggunaan Mesin untuk Proses part shaft bolt

Jenis Oli Suhu Oli Speed agitator

QS (SAE 20) 700C 500RPM

22

3.3. Studi Pustaka

Penulis melakukan pengumpulan beberapa literature yang dapat digunakan sebagai

acuan didalam melakukan analisa pengaruh parameter proses terhadap tingkat

deformasi part shaft bolt, seperti :

Design and Analysis of Experiment

~ Rancangan Acak Lengkap (RAL)

~ ANOVA

~ Analisa Regresi

Aplikasi MINITAB

3.4. Pengumpulan Data

3.4.1. Pengamatan Paremeter Existing

Pengamatan parameter yang sedang berjalan untuk part shaft bolt ini dilaksanakan

dengan beberapa tahap yaitu dengan menelusuri penyebab tingginya tingkat

deformasi yang dihasilkan, mengamati jenis oli media pendingin yang digunakan,

suhu oli tersebut dan kecepatan putaran pengadukannya. Selanjutnya dikumpulkan

data yang berguna untuk kelanjutan penelitian.

3.4.2. Tahap Pengumpulan Data

Data yang dikumpulkan merupakan data dari bagian inspeksi yang telah dilakukan

pada bagian pengendalian mutu. Pengumpulan data tersebut dilakukan dengan urutan

seperti dibawah ini:

Alur proses heat treatment part shaft bolt

Tabel persentasi tingkat deformasi yang terjadi

Diagram sebab-akibat masalah deformasi

Data yang dikumpulkan terdiri dari dua jenis yaitu data nilai pencapaian kekerasan

dan data tingkat deformasi yang terjadi.

23

3.5. Pengolahan Data

Pengolahan data yang dilakukan ialah dengan menggunakan perhitungan statistik

parametrik, metode Perancangan Percobaan Factorial Design serta dibantu oleh

perangkat lunak Minitab.

3.5.1. Menentukan Jenis Perlakuan dalam Percobaan

Kemampuan jenis media Quenching untuk mendinginkan benda kerja bisa berbeda-

beda. Perbedaan tersebut disebabkan oleh suhu, kekentalan, kadungan kimia serta

bahan dasar dari media Quenching tersebut (Surdia, 1999). Penelitian ini tidak

melakukan pemesanan material atau peralatan jenis baru. Penelitian ini berfokus

kepada obtimalisasi ketersediaan material dan peralatan yang ada di PT

PAMETINDO. Jenis oli yang digunakan dalam penelititan ini ialah mengikuti stock

yang ada pada gudang material PT.PAMETINDO sendiri yaitu SAE20, SAE35 dan

SAE50. Ketiga jenis oli ini merupakan oli yang selalu digunakan pada mesin-mesin

quenching di PT PAMETINDO.

Suhu yang dapat dikendalikan untuk media quenching oleh sensor panas mesin

PT.PAMETINDO ialah antara 700C sampai dengan 130

0C. Jika suhu ditentukan

dibawah 700C maka sensor panas tidak dapat mendeteksi dengan baik sehingga mesin

tidak dapat dioperasikan (ada indikator eror). Penetuan suhu minimal 700C dilakukan

dengan pertimbangan terjadinya retak pada benda kerja akibat suhu quenching yang

terlalu rendah. Dengan faktor suhu oli ditentukan pada tingkat 700C, 100

0C dan

1300C. Penetuan suhu tengah yaitu 100

0C dilakukan dengan pertimbangan

penyeragaman dengan jenis oli.

Demikian halnya dengan speed agitator pengadukannya. Agitator berfungsi untuk

mengatur kerataan dan distribusi suhu oli. Motor agitator yang tersedia untuk

pengadukan oli bekecepatan antara 450RPM sampai dengan 500RPM sehingga guna

mendapatkan keseragaman dan penyesuain dengan jenis oli makan nilai tengah speed

agitator ditentukan pada 475RPM.

24

Oleh sebab itu dalam penelitian ini percobaan yang dilakukan terdiri dari tiga faktor

dengan masing- masing memiliki tiga tingkat seperti yang diuraikan dibawah ini:

a. Jenis Oli

~ Jenis Oli QS SAE 20

~ Jenis Oli XS SAE 35

~ Jenis Oli AS SAE 50

b. Suhu Oli

~ 700C

~ 1000C

~ 1300C

c. Kecepatan pengadukan

~ 450 RPM

~ 475 RPM

~ 500 RPM

3.5.2. Mengendalikan Faktor.

Untuk mendapatkan hasil penelitian yang baik maka perlu mengendalikan semua

komponen yang terdapat dilingkungan penelitian tersebut. Didalam penelitian ini

selain faktor-faktor yang sudah ditentukan diatas, faktor lain juga tetap dikendalikan

seperti material, mesin yang digunakan, alat ukur, dan operator yang mengerjakan.

Material yang digunakan dipastikan homogen yang dipasok dari satu pemasok. Hal

tersebut dapat dibuktikan secara dokumentasi oleh pihak PT HIKI dan kemudian

diuji ulang dilaboratorium PT PAMETINDO. Uji laboratorium yang dilakukan

adalah pengukuran nilai karbon, krum dan nikel. Mesin yang digunakan ialah mesin

yang dikondisikan semirip mungkin dan alat ukur yang digunakan terkaliberasi

25

dengan baik. Untuk mejamin keseragaman metode dan handling maka proses

percobaan dilakukan sendiri dengan peneliti sehingga dapat dipastikan bahwa

perlakuan dan handling yang diterapkan berlaku sama sesuai dengan spesifikasi dan

ketentuan yang ditetapkan.

3.5.3 Melakukan Pengacakan Pada Setiap Jenis Perlakuan.

Pada penelitian ini, metode pengacakan menggunakan Rancangan Acak Lengkap

(RAL), sehingga semua perlakuan diacak secara lengkap tanpa dikelompokkan

dengan bantuan Microsoft exel.

3.5.4. Melakukan Uji Statistik.

Langkah-langkah yang dilakukan untuk perhitungan uji statistik terhadap hasil

percobaan yang telah dilakukan ialah sebagi berikut:

Menganalisis hasil faktorial yaitu data yang telah didapatkan dari proses

percobaan dihitung menggunakan aplikasi minitab dengan metode factorial

design.

Melakukan Analysis of variance (ANOVA). Aplikasi minitab bukan hanya

menghasilkan data factorial namun dapat juga memberikan hasil analisa lainya

seperti hasil analisis varian yang akan memberikan beberapa plot data residual

serta interaksi antar faktor yang dapat dilihat pada grafik main effect plot dan

interaction plot.

Analisis residual serta penentuan model adequacy yaitu dengan melakukan

pengujian pada data-data residual yakni uji normalitas, uji homogenitas ragam

serta kebebasan galat yang merupakan uji keabsahan model yang digunakan.

Apabila semua asumsi telah terpenuhi maka model adequacy dapat

perlihatkan serta model yang digunakan sudah merupakan model yang benar.

Memperoleh rancangan /kombinasi optimal yang merupakan tujuan dari

penelitian ini.

26

Alur rancangan percobaan yang dilakukan ditujukkan pada diagram berikut ini:

Gambar 3.2. Alur Rancangan Percobaan

3.6. Simpulan

Bagian ini merupakan kumpulan dari poin-poin utama yang diambil sebagai simpulan

dari penelitian. Simpulan penelitian haruslah dapat menjawab rumusan masalah

begitu juga apa yang menjadi tujuan penelitian. Pada bagian ini disampaikan juga

beberapa saran ataupun rekomendasi untuk penelitian yang serupa.

Membuat Rancangan

eksperimen faktorial 33

Mulai

Studi Pendahuluan

Identifikasi Penyebab part

deformasi

Menetukan Variabel

Menetukan Faktor dari

Variabel

A

Mengumpulkan Data

Memperkirakan Faktor Efek dari setiap respon

Interpretasi uji ANOVA

Menentukan Model Regresi

Analisi Residual

Interpretasi contour plot & surface plot

Menentukan rancangan optimal

Signifikan Tidak

Signifikan

A

Selesai

27

BAB IV

DATA DAN ANALISIS

4.1 Studi Pendahuluan

Part Shaft Bolt memiliki alur proses produksi tersendiri seperti yang dijelaskan pada

diagram berikut ini:

Gambar 4.1. Alur Proses Produksi Part Shaft Bolt

Seperti yang telah dijelaskan pada bagian pendahuluan bahwa tingginya tingkat

deformasi pada part shaft bolt menjadi masalah yang ingin diselesaikan dengan

melakukan perbaikan proses heat treatment. Pada gambar 4.2 terlihat bagaimana

bentuk fisik dari part shaft bolt itu sendiri metode penataan pada jig proses dan

metode pemeriksaan deformasinya.

Gambar 4.2. Part Shaft Bolt

penataan part

pada wadah jig

untuk diproses

Deformasi OK

Proses Inti Heat

Treatment

Deformasi NG

Pengecekan

Hardness Pengecekan

Deformasi

28

Masalah yang dihadapi ialah tingginya tingkat deformasi pada part shaft bolt milik

PT.HIKI yang merupakan efek dari proses heat treatment yang dilakukan di

PT.PAMETINDO yakni secara rata-rata mencapai 16.9% seperti yang ditunjukkan

pada tabel berikut ini:

Tabel 4.1. Rekapitulasi Data Inspeksi Mutu Part Shaft Bolt 2015

REKAPITULASI DATA INSPEKSI HEAT TREATMENT 2015

No. Item Bulan

Total Januari Februari Maret

1 Qty Proses 92.446 231.323 210.277 534.046

2 Qty Deformasi 15.539 38.975 35.423 89.937

3 Deformasi (%) 16.8% 16.8% 16.8% 16.8%

Penelitian yang dilakukan ialah berfokus pada proses penataan part pada jig, proses

inti heat treatment, bagian pengecekan deformasi dan bagian pengecekan hardness.

Keputusan untuk memilih fokus pada beberapa bagian tersebut diatas mengacuk

kepada hasil analisa diagram sebab akibat yang ditampilakan pada gambar 4.2

dibawah ini:

Gambar 4.3. Diagram Sebab Akibat part shaft bolt Deformasi

MAN MATERIAL

Deformasi

Tidak mengikuti --- SOP

---Keliru membuat laporan

Salah setting --- alat ukur

---Salah menentukan parameter proses

Part bending --- sebelum treatment

---Raw Material tidak sesuai spec

MACHINE

Sensor suhu --- oli eror

---Motor agitator rusak

METHOD

Penataan part --- pada jig tidak

Vertikal ---Suhu oli tidak tepat

---Speed agitator tidak tepat

Tipe oli tidak --- tepat

29

Data mengenai kemungkinan penyebab deformasi pada gambar 4.3 tersebut di atas

kemudian dikumpukan dan dikaji secara bersama dengan bagian terkait. Pengkajian

dilakukan mengacu pada data bagian maintenance, produksi dan quality inspection.

Selain mengacu kepada data tersebut, pengkajian juga dilakukan dengan

mempertimbangkan pengalama para staff engineering dan para operator yang selama

ini melakukan proses part shaft bolt melalui wawancara langsung di lapangan. Hasil

pengkajian menyatakan bahwa penyebab deformasi yang paling mungkin mengarah

kepada metode yang selam ini telah dilakukan seperti yang ditunjukkan pada tabel

4.2 dibawah ini:

Tabel 4.2 Kajian Penyebab part shaft bolt Deformasi

Kemungkinan

Penyebab

Masalah

Kajian Penyebab

masalah?

MAN

Tidak mengikuti

SOP

Model SOP yang digunakan sudah berurutan sehingga

proses yang dilakukan juga harus berurutan. Kolom

untuk tanda tangan operator pada setiap lembaran ceck

sheet untuk setiap work station telah disediakan.

Operator berikutnya tidak akan melakukan proses jika

kolom porses sebelumnnya belum ditanda tangani.

Tidak

Keliru membuat

laporan

Pembuatan laporan selalu dipantau oleh Group

Leadermasing-masing bagian dengan melakukan doble

ceck sebelum membubuhkan tanda tangan. Selanjutnya

diajukan kepada Supervisor untuk di approve. Jika

ditemukan abnormality maka dilakukan pengecekan

ulang pada kondisi aktual dilapangan.

Tidak

MATERIAL

Raw material

tidak sesuai spec

Saat penerimaan raw material, sudah dilakukan

pengecekan secara fisik dan pengecekan secara

administratif. Sejauh ini belum pernah ditemukan

perbedaan antara aktual fisik material dan

dokumennya. Sehingga spesifikasi material diyakini

selalu sesuai.

Tidak

30

Tabel 4.2 Kajian Penyebab part shaft bolt Deformasi (lanjutan)

Kemungkinan

Penyebab

Masalah

Kajian Penyebab

masalah?

Part bending

sebelum

treatment

Informasi dari customer melalui rapat koordinasi

bulanan bahwa pihak customer telah menjamin tidak

terjadi bending sebelum pengiriman ke

PT.PAMETINDO karena telah dilakukan pengecekan

100%. Saat penerimaan di PT.PAMETINDO juga

dilakukan pengecekan bending dengan metode

sampling.

Tidak

MACHINE

Sensor suhu oli

eror

Data ceck sheet harian dan ceck sheet minggun mesin

menunjukkan tidak terja eror pada sensor suhu oli.

Sensor suhu oli juga dikalibersasi sesuai jadwal.

Tidak

Motor agitator

rusak

Data ceck sheet harian dan ceck sheet minggun mesin

menunjukkan tidak terja kerusakan pada motor agitator

serta terkaliberasi sesuai jadwal.

Tidak

Alat ukur mutu

tidak akurat

Alat ukur yang digunakan untuk pengukuran part shaft

bolt ialah alat ukur yang juga digunakan untuk

pengukuran part lainnya. Setiap melakukan

pengukuran selalu diawali dengan kaliberasi sehingga

dapat dipastikan bahwa tidak terjadi kesalahan pada

alat ukur yang digunakan.

Tidak

METHOD

Penataan part

pada jig tidak

sesuai

Penataan part pada jig sudah yang paling ideal yaitu

dilakukan secara verikal sehingga kecepatan

pendinginan pada setiap diameter permukaan part

mejadi seragam. Namun masih memungkinkan terjadi

bending.

Ya

Tipe oli tidak

tepat Oli yang digunakan ialah jenis QS SAE 20 Ya

Suhu oli tidak

tepat Suhu oli yang digunakan ialah 70

0C Ya

Speed agitator

tidak tepat Speed Agitator yang digunakan ialah 450 RPM Ya

31

4.2. Pengolahan Data

4.2.1. Menentukan jenis Perlakuan

Suwanda (2011) mengatakan bahwa pemilihan rancangan percobaan meliputi

penentuan seberapa banyak faktor, ulangan serta urutan atau tahapan-tahapan yang

akan dilakukan. Didalam penelitian ini faktor yang diuji ialah Jenis oli, Suhu oli dan

Speed Agitator. Sedangkan respon yang akan diamati ialah efek deformasi dan nilai

hardness. Dari kondisi tersebut maka rancangan yang dilakukan akan ialah rancangan

faktorial 3k dual respon. Agar mempermudah pengamatan maka prototype yang akan

dicoba diberi kode yang ditunjukkan pada tabel 4.3 di bawah ini:

Tabel 4.3. Kode Prototype

Faktor Kode Variabel Kode

Jenis Oli ( A )

SAE 20 -1

SAE 35 0

SAE 50 1

Suhu Oli ( B )

700C -1

1000C 0

1300C 1

Speed Agitator ( C )

450RPM -1

475RPM 0

500RPM 1

Surdia (1999) mengatakan bahwa kemampuan jenis media Quenching untuk

mendinginkan benda kerja bisa berbeda-beda. Perbedaan tersebut disebabkan oleh

suhu, kekentalan, kadungan kimia serta bahan dasar dari media Quenching tersebut.

Seperti yang telah dijelaskan pada bab sebelumnnya bahwa penelitian ini tidak

melakukan perubahan kondisi mesin dan material yang digunakan. Jenis oli yang

digunakan dalam penelititan ini ialah mengikuti stock yang ada pada gudang material

PT.PAMETINDO sendiri, demikian halnya dengan suhu maupun speed agitator

pengadukannya sehingga rancangan yang paling idel ialah faktorial 33 dual respon.

32

Untuk mendapatkan rancangan faktorial 33 maka ditentukanlah tingkat-tingkat yang

dibutuhkan. Jenis oli yang tersedia ialah SAE20, SAE 35 dan SAE 50. Suhu yang

dapat dikendalikan untuk media quenching mesin PT.PAMETINDO ialah antara

700C sampai dengan 140

0C sehingga variabel diambil dari nilai tengah suhu tersebut

yaitu 1000C. Motor Agitator yang tersedia untuk pengadukan oli bekecepatan antara

450RPM sampai dengan 500RPM sehingga sama halnya dengan suhu, variabel ketiga

untuk speed agitator ditentukan pada nilai tengahnya yaitu 475RPM.

4.2.2. Pengacakan untuk Semua Jenis Perlakuan

Salah satu prinsip dasar dari perancangan percobaan ialah melakukan pengacakan

seperti yang ditujukkan pada tabel 4.4 dibawah ini:

Tabel 4.4. Rancangan Acak Percobaan untuk Semua Jenis Perlakuan

Unit Faktor

Unit Faktor

Unit

Faktor Unit

Faktor

A B C

A B C

A B C

A B C

1 0 -1 0

21 0 1 -1

41 -1 0 1

61 0 1 1

2 1 -1 0

22 -1 0 1

42 1 0 -1

62 1 1 0

3 -1 0 0

23 1 1 1

43 1 0 1

63 0 0 -1

4 1 1 1

24 1 -1 -1

44 0 0 -1

64 0 1 -1

5 -1 -1 0

25 1 -1 1

45 -1 0 -1

65 -1 1 1

6 1 0 0

26 -1 -1 -1

46 1 0 1

66 -1 1 0

7 0 1 0

27 0 0 0

47 1 0 0

67 0 -1 0

8 -1 0 0

28 0 -1 1

48 -1 0 0

68 -1 1 -1

9 0 0 0

29 -1 0 -1

49 -1 0 1

69 0 -1 1

10 1 0 1

30 1 0 0

50 -1 1 -1

70 0 1 1

11 -1 -1 -1

31 1 -1 0

51 1 0 -1

71 0 -1 -1

12 0 1 1

32 1 1 1

52 -1 1 0

72 -1 -1 0

13 1 1 0

33 1 1 -1

53 0 0 1

73 1 -1 1

14 1 0 1

34 1 1 -1

54 1 -1 -1

74 0 0 0

15 1 0 -1

35 1 -1 0

55 -1 0 -1

75 0 1 0

16 0 -1 0

36 0 -1 1

56 -1 -1 1

76 -1 -1 -1

17 1 0 0

37 0 -1 -1

57 -1 0 -1

77 -1 -1 1

18 1 -1 -1

38 0 -1 -1

58 0 1 0

78 1 0 -1

19 -1 1 1

39 0 1 -1

59 -1 1 0

79 0 0 -1

20 0 0 1

40 -1 0 1

60 0 0 1

80 -1 -1 0

81 -1 1 1

33

Pengacakan bertujuan untuk menghindari data yang mengadung kekeliruan yang

sistematik, menghindari bias serta untuk memenuhi asumsi independensi antar

pengamatan pada analisa statistika (Suwanda, 2011). Dalam penelitian ini,

pengacakan dilakukan dengan bantuan Microsoft exel dengan memberi bilangan acak

antara 100 sampai dengan 200. Setelah prototype diacak, selanjutnya nomor bilangan

acak diurutkan dari yang terkecil hingga yang terbesar.

4.2.3. Proses Percobaan

Proses percobaan dilakukan pada part yang sesungguhnya setelah mendapatkan

persetujuan dari pihak PT.HIKI. Setiap proses percobaan diupayakan semirip

mungkin yakni dilakukan pada satu mesin dan dikerjakan oleh satu orang operator

yang sama. Demikian halnya untuk pengecekan deformasi dan harness dilakukan

oleh satu orang operator dengan alat ukur yang sama dan telah dikaliberasi. Semua

tahapan percobaan telah dilakukan sesuai dengan SOP demi mendapatkan data yang

terterbaik.

Proses percobaan dilakukan sesuai dengan urutan unit prototype yang diperoleh dari

proses pengacakan dan pengurutan kembali pada tabel 4.3. Proses percobaan

dilakukan sebanyak 81 kali seperti yang ditunjukkan pada tabel 4.4. Pengambilan

data dilakukan dengan sistim sampeling yang diambil secara acak. Untuk sampel

deformasi diambil sebanyak 100 buah, sedangkan untuk sampel hardness diambil

tiga buah saja dari setiap unit percobaan karena pengambilan nilai harness harus

dengan uji destruktif.

Pengukuran nilai harndess dilakukan sesuai dengan pengalaman yang telah dimiliki,

maka tiga buah sampel untuk setiap unit proses telah dapat mewakili populasi secara

keseluruhan. Pengukuran sampel dilakukan dengan alat ukur yang sudah terkaliberasi

34

sehingga data yang dihasilkan merupakan data yang akurat. Hasil pengukuran sampel

proses percobaan menunjukkan bahwa sampel deformasi yang diperoleh dari

kombinasi -1, -1 dan 1 mencapai 17 buah. Artinya bahwa kombinasi tersebut yang

juga merupakan kombinasi saat ini memang merupakan kombinasi yang paling buruk

dari kombinasi lainnya sehinga perlu dikaji ulang. Hasil proses percobaan

ditunjukkan pada tabel 4.5 berikut ini:

Tabel 4.5. Tingkat Deformasi dan Nilai Hardness dari Proses Percobaan 33

No Jenis Suhu Speed Kode

Jenis

Kode

Suhu

Kode

Speed

Rata-rata

Deformasi

Rata-rata

Hardness

1 20 70 450 -1 -1 -1 15 37

2 35 70 450 0 -1 -1 10 34

3 50 70 450 1 -1 -1 8 32

4 20 100 450 -1 0 -1 12 35

5 35 100 450 0 0 -1 14 36

6 50 100 450 1 0 -1 6 28

7 20 130 450 -1 1 -1 8 31

8 35 130 450 0 1 -1 10 27

9 50 130 450 1 1 -1 0 27

10 20 70 475 -1 -1 0 14 37

11 35 70 475 0 -1 0 12 31

12 50 70 475 1 -1 0 6 33

13 20 100 475 -1 0 0 12 39

14 35 100 475 0 0 0 10 32

15 50 100 475 1 0 0 4 32

16 20 130 475 -1 1 0 11 38

17 35 130 475 0 1 0 4 30

18 50 130 475 1 1 0 1 28

19 20 70 500 -1 -1 1 17 39

20 35 70 500 0 -1 1 12 38

21 50 70 500 1 -1 1 15 32

22 20 100 500 -1 0 1 13 38

23 35 100 500 0 0 1 7 36

24 50 100 500 1 0 1 12 34

25 20 130 500 -1 1 1 11 37

26 35 130 500 0 1 1 5 34

27 50 130 500 1 1 1 7 28

Minimal 0 27

Maksimal 17 39

35

4.2.4. Pengolahan Data Statistik Dengan Software Minitab

Analisa data dengan beberapa metode statistik perlu dilakukan guna memperoleh

hasil-hasil dan kesimpulan yang objektif (Suwanda, 2011). Dalam penelitian ini, data

tingkat deformasi dan nilai hardness yang diperoleh dari hasil proses percobaan

kemudian diolah secara statistik dengan menggunakan software minitab. Pada kolom

session hasil pengolahan data dari minitab ditampilkan berurutan sesuai dengan

instruksi yang diberikan. Urutan tampilan pada session tidak akan mempengaruhi

hasil analisa sehingga urutan tersebut dapat ditentukan sesuai dengan keinginan

peneliti. Dalam penelitian ini urutan yang pertama ialah respon deformasi seperti

yang ditunjukkan pada gambar 4.4 berikut ini:

Gambar 4.4. Hasil Pengolahan Minitab untuk Respon Deformasi

Factorial Regression: Deformasi versus Kode Jenis, Kode Suhu, Kode Speed Analysis of Variance

Source DF Adj SS Adj MS F-Value P-Value

Model 7 1005.77 143.681 21.87 0.000

Linear 3 944.00 314.667 47.90 0.000

Kode Jenis 1 474.07 474.074 72.16 0.000

Kode Suhu 1 427.85 427.852 65.13 0.000

Kode Speed 1 42.08 42.076 6.40 0.014

2-Way Interactions 3 60.72 20.241 3.08 0.033

Kode Jenis*Kode Suhu 1 4.00 4.000 0.61 0.438

Kode Jenis*Kode Speed 1 46.69 46.694 7.11 0.009

Kode Suhu*Kode Speed 1 10.03 10.028 1.53 0.221

3-Way Interactions 1 1.04 1.042 0.16 0.692

Kode Jenis*Kode Suhu*Kode Speed 1 1.04 1.042 0.16 0.692

Error 73 479.58 6.570

Lack-of-Fit 19 436.17 22.956 28.56 0.000

Pure Error 54 43.41 0.804

Total 80 1485.34

Model Summary

S R-sq R-sq(adj) R-sq(pred)

2.56312 67.71% 64.62% 61.01%

Coded Coefficients

Term Effect Coef SE Coef T-Value P-Value VIF

Constant 9.486 0.285 33.31 0.000

Kode Jenis -5.926 -2.963 0.349 -8.49 0.000 1.00

Kode Suhu -5.630 -2.815 0.349 -8.07 0.000 1.00

Kode Speed 1.765 0.883 0.349 2.53 0.014 1.00

Kode Jenis*Kode Suhu -0.667 -0.333 0.427 -0.78 0.438 1.00

Kode Jenis*Kode Speed 2.278 1.139 0.427 2.67 0.009 1.00

Kode Suhu*Kode Speed -1.056 -0.528 0.427 -1.24 0.221 1.00

Kode Jenis*Kode Suhu*Kode Speed -0.417 -0.208 0.523 -0.40 0.692 1.00

36

Urutan berikutnya ialah respon hardness seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.5

berikut ini:

Gambar 4.5. Hasil Pengolahan Minitab untuk Respon Hardness

a. Memperkirakan Efek Faktor dari Masing-Masing Respon

Untuk memperkirakan efek faktor apa saja yang mempengaruhi respon dengan

signifikan dapat dianalisa dari pengolahan minitab yaitu dengan melihat P-Value.

Jika P-Value lebih kecil dari 0,05 berarti faktor tersebut mempengaruhi respon

namun jika P-Value lebih besar dari 0,05 berarti faktor tesebut mempengaruhi

respon tetapi tidak signifikan atau bahkan tidak mempengaruhi sama sekali.

Dengan demikian dari hasil pengolahan minitab tersebut diatas maka faktor-faktor

yang mempengaruhi respon secara signifikan ialah seperti yang ditunjukkan pada

tabel 4.6 berikut ini:

Factorial Regression: Hardness versus Kode Jenis, Kode Suhu, Kode Speed Analysis of Variance

Source DF Adj SS Adj MS F-Value P-Value

Model 7 898.89 128.413 33.47 0.000

Linear 3 863.43 287.811 75.01 0.000

Kode Jenis 1 546.58 546.579 142.46 0.000

Kode Suhu 1 176.04 176.042 45.88 0.000

Kode Speed 1 140.81 140.812 36.70 0.000

2-Way Interactions 3 31.77 10.591 2.76 0.048

Kode Jenis*Kode Suhu 1 12.37 12.367 3.22 0.077

Kode Jenis*Kode Speed 1 3.00 3.004 0.78 0.379

Kode Suhu*Kode Speed 1 16.40 16.403 4.28 0.042

3-Way Interactions 1 3.68 3.682 0.96 0.331

Kode Jenis*Kode Suhu*Kode Speed 1 3.68 3.682 0.96 0.331

Error 73 280.08 3.837

Lack-of-Fit 19 240.06 12.635 17.05 0.000

Pure Error 54 40.02 0.741

Total 80 1178.97

Model Summary

S R-sq R-sq(adj) R-sq(pred)

1.95876 76.24% 73.97% 72.49%

Coded Coefficients

Term Effect Coef SE Coef T-Value P-Value VIF

Constant 33.399 0.218 153.46 0.000

Kode Jenis -6.363 -3.181 0.267 -11.94 0.000 1.00

Kode Suhu -3.611 -1.806 0.267 -6.77 0.000 1.00

Kode Speed 3.230 1.615 0.267 6.06 0.000 1.00

Kode Jenis*Kode Suhu -1.172 -0.586 0.326 -1.80 0.077 1.00

Kode Jenis*Kode Speed -0.578 -0.289 0.326 -0.88 0.379 1.00

Kode Suhu*Kode Speed 1.350 0.675 0.326 2.07 0.042 1.00

Kode Jenis*Kode Suhu*Kode Speed -0.783 -0.392 0.400 -0.98 0.331 1.00

37

Tabel 4.6. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respon secara Signifikan

No Respon Faktor P-Value Signifikan

(<0,05)

1 Deformasi

Jenis 0 Ya

Suhu 0 Ya

Speed 0.014 Ya

Jenis*Speed 0.009 Ya

2 Hardness

Jenis 0 Ya

Suhu 0 Ya

Speed 0 Ya

Suhu*Speed 0.042 Ya

Terlihat bahwa selain semua faktor, ada juga pengaruh yang signifikan dari

interaksi jenis dengan speed terhadap deformasi dan pengaruh interaksi suhu

dengan speed terhadap hardness. Secara visualisasi dapat juga dengan mengamati

grafik Normal Plot of the Standardized Effects dan Half Normal Plot of the

Standardized Effects yang ditampilkan pada bagian lampiran.

b. Interpretasi Uji ANOVA

Hasil Analysis of Variance dari pengolahan minitab juga digunakan untuk menguji

hipotesis mengenai pengaruh masing – masing faktor dan interaksi antar faktor

terhadap respon. H0 menunjukan tidak adanya pengaruh yang signifikan dari

faktor terhadap respon. H1 menunjukan ada pengaruh signifikan dari faktor

terhadap respon.

Respon Deformasi:

Susunan Interaksi tertinggi

Ho = (𝛼𝛽𝜏)𝑖𝑗𝑘 = 0 untuk semua ijk

H1 = (𝛼𝛽𝜏)𝑖𝑗𝑘 ≠ 0 untuk beberapa ijk

α = 0,05

P-value dari 3-Way Interactions ialah 0,692. Artinya bahwa interaksi dari

faktor Jenis, Suhu, dan Speed tidak memberikan pengaruh yang signifikan

38

terhadap respon Deformasi karena > 0,05 maka reject H1. Karena tidak

signifikan, maka perlu meninjau susunan interaksi kedua.

Interaksi antara faktor Jenis dan faktor Suhu

Ho = (𝛼𝛽)𝑖𝑗 = 0 untuk semua ij

H1 = (𝛼𝛽)𝑖𝑗 ≠ 0 untuk beberapa ij

α = 0,05

P-value dari 2-Way Interactions untuk faktor Jenis dan Suhu adalah 0,438

artinya bahwa interaksi kedua faktor tidak memberikan pengaruh yang

signifikan terhadap respon Deformasi karena > 0,05 sehingga reject H1.

Interaksi antara faktor Jenis dan faktor Speed

Ho = (𝛼𝜏)𝑖𝑘 = 0 untuk semua ik

H1 = (𝛼𝜏)𝑖𝑘 ≠ 0 untuk beberapa ik

α = 0,05

P-value dari 2-Way Interactions untuk faktor Jenis dan Speed adalah 0,009

artinya bahwa interaksi kedua faktor memberikan pengaruh yang signifikan

terhadap respon Deformasi karena < 0,05 sehingga reject H0.

Interaksi antara faktor Suhu dan Speed

Ho = (𝛽𝜏)𝑗𝑘 = 0 untuk semua jk

H1 = (𝛽𝜏)𝑗𝑘 ≠ 0 untuk beberapa jk

α = 0,05

P-value dari 2-Way Interactions untuk Suhu dan Speed adalah 0,221 artinya

bahwa interaksi kedua faktor tidak memberikan pengaruh yang signifikan

terhadap respon Deformasi karena > 0,05 sehingga reject H1. Karena masih

terdapat yang tidak signifikan, maka perlu meninjau susunan interaksi terkeci.

Interaksi masing-mssing faktor

Faktor Jenis

Ho = (𝛼)𝑖 = 0 untuk semua i

H1 = (𝛼)𝑖 ≠ 0 untuk beberapa i

α = 0,05

39

P-value dari faktor Jenis adalah 0 artinya bahwa faktor Suhu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap respon Deformasi karena < 0,05 sehingga

reject H1.

Faktor Suhu

Ho = (𝛽)𝑗 = 0 untuk semua j

H1 = (𝛽)𝑗 ≠ 0 untuk beberapa j

α = 0,05

P-value dari faktor Suhu adalah 0 artinya bahwa faktor Suhu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap respon Deformasi karena < 0,05 sehingga

reject H1.

Faktor Speed

Ho = (𝜏)𝑘 = 0 untuk semua k

H1 = (𝜏)𝑘 ≠ 0 untuk beberapa k

α = 0,05

P-value dari faktor Suhu adalah 0,014 artinya bahwa faktor Suhu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap respon Deformasi karena < 0,05 sehingga

reject H1.

Respon Hardness:

Susunan Interaksi tertinggi

Ho = (𝛼𝛽𝜏)𝑖𝑗𝑘 = 0 untuk semua ijk

H1 = (𝛼𝛽𝜏)𝑖𝑗𝑘 ≠ 0 untuk beberapa ijk

α = 0,05

P-value dari 3-Way Interactions ialah 0,331. Artinya bahwa interaksi dari

faktor Jenis, Suhu, dan Speed tidak memberikan pengaruh yang signifikan

terhadap respon Hardness karena > 0,05 maka reject H1. Karena tidak

signifikan, maka perlu meninjau susunan interaksi kedua.

Interaksi antara faktor Jenis dan faktor Suhu

Ho = (𝛼𝛽)𝑖𝑗 = 0 untuk semua ij

H1 = (𝛼𝛽)𝑖𝑗 ≠ 0 untuk beberapa ij

40

α = 0,05

P-value dari 2-Way Interactions untuk faktor Jenis dan Suhu adalah 0,077

artinya bahwa interaksi kedua faktor tidak memberikan pengaruh yang

signifikan terhadap respon Hardness karena > 0,05 sehingga reject H1.

Interaksi antara faktor Jenis dan faktor Speed

Ho = (𝛼𝜏)𝑖𝑘 = 0 untuk semua ik

H1 = (𝛼𝜏)𝑖𝑘 ≠ 0 untuk beberapa ik

α = 0,05

P-value dari 2-Way Interactions untuk faktor Jenis dan Speed adalah 0,379

artinya bahwa interaksi kedua faktor tidak memberikan pengaruh yang

signifikan terhadap respon Hardness karena > 0,05 sehingga reject H1.

Interaksi antara faktor Suhu dan Speed

Ho = (𝛽𝜏)𝑗𝑘 = 0 untuk semua jk

H1 = (𝛽𝜏)𝑗𝑘 ≠ 0 untuk beberapa jk

α = 0,05

P-value dari 2-Way Interactions untuk Suhu dan Speed adalah 0,042 artinya

bahwa interaksi kedua faktor memberikan pengaruh yang signifikan terhadap

respon Hardness karena < 0,05 sehingga reject H0. Karena masih terdapat yang

tidak signifikan, maka perlu meninjau susunan interaksi terkeci.

Interaksi masing-mssing faktor

Faktor Jenis

Ho = (𝛼)𝑖 = 0 untuk semua i

H1 = (𝛼)𝑖 ≠ 0 untuk beberapa i

α = 0,05

P-value dari faktor Jenis adalah 0 artinya bahwa faktor Suhu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap respon deformasi karena < 0,05 sehingga

reject H1.

Faktor Suhu

Ho = (𝛽)𝑗 = 0 untuk semua j

41

H1 = (𝛽)𝑗 ≠ 0 untuk beberapa j

α = 0,05

P-value dari faktor Suhu adalah 0 artinya bahwa faktor Suhu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap respon deformasi karena < 0,05 sehingga

reject H1.

Faktor Speed

Ho = (𝜏)𝑘 = 0 untuk semua k

H1 = (𝜏)𝑘 ≠ 0 untuk beberapa k

α = 0,05

P-value dari faktor Suhu adalah 0 artinya bahwa faktor Suhu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap respon deformasi karena < 0,05 sehingga

reject H1.

Hasil analisis varian menunjukan semua faktor berpengaruh signifikan terhadap

respon. Namun tidak semua interaksi faktor berpengaruh signifikan terhadap

respon. Yang berpengaruh signifikan terhadap respon Deformasi hanya interaksi

dari faktor Jenis dan Speed saja sedangkan yang berpengaruh signifikan Hardness

hannya faktor Suhu dan Speed saja.

c. Analisis Korelasi

Analisi Korelasi bertujuan untuk mengukur seberapa besar hubungan linearitas

antara dua atau lebih variabel. Hasil pengolahan minitab dalam penelitian ini

menunjukkan bahwa untuk semua faktor maupun interaksi antara faktor bernilai

satu yang ditunjukkan pada VIF. Hal tersebut memberi arti bahwa hubungan

antara setiap faktor maupun interaksi faktor tersebut adalah sangat kuat dan

bersifat searah. Artinya bahwa jika salah satu faktor bergerak naik maka yang

lainnya juga akan bergerak naik begitupun sebaliknya.

4.2.5. Interpretasi Faktorial Plot pada Analysis of Variance.

Main Effect Plot, Interaction Plot dan Cube Plot merupakan Factorial plots pada

analisis varian yang dihasilkan oleh program minitab. Grafik Main Effect of

42

deformasi menunjukan bahwa perubahan jenis oli (peningkatan SAE), peningkatan

suhu dan penurunan speed agitator akan menurunkan tingkat deformasi part. Grafik

Main Effect of Hardness menunjukkan bahwa perubahan jenis oli (peningkatan SAE),

peningkatan suhu dan penurunan speed agitator akan menurunkan nilai harness

namun penurunan tersebut masih masuk dalam spesifikasi yang ditentukan yakni

HRC 25~40. Grafik Main Effect of deformasi dan grafik Main Effect of Hardness

ditunjukkan pada gambar 4.6 dan 4.7 berikut ini:

Gambar 4.6. Grafik Main Effect Plots Deformasi

Gambar 4.7. Grafik Main Effect Plots Hardness

Mattjik dan Sumertajaya (2013) mengatakan bahwa pengaruh interaksi dapat

dideteksi dari perilaku suatu respon pada berbagai keadaan faktor lainnya. Apabila

respon dari suatu faktor berubah pola dari kondisi tertentu ke kondisi lain untuk

43

faktor yang lain, berarti pada kedua faktor tersebut terdapat interaksi. Sementara

apabila pola respon dari suatu faktor tidak mengalami perubahan pada berbagai

kondisi faktor yang lainnya maka kedua faktor tidak berinteraksi. Suwanda (2011)

mengemukakan bahwa ada tidaknya interaksi antara dua faktor dapat dilihat melalui

garis hasil plot perubahan nilai respon. Jika garis hasil plot perubahan nilai respon

karena faktor A pada masing-masing taraf faktor B adalah sejajar maka kondisi

tersebut mengindikasikan tidak ada interaksi sedangkan jika tidak sejajar maka ada

interaksi. Pengaruh interaksi tersebut dapat diamati melalui grafik Interaction Plot

pada gambar 4.8 dan 4.9. Pada grafik interaction plot for deformasi dan grafik

interaction plot for hardness garis hasil plot data antar faktor ialah mendekati atau

hampir sejajar sehingga dapat disimpulkan bahwa semua faktor ada interaksi namun

pengaruh dari setiap interaksi faktor tersebut terhadap respon adalah ada akan tetapi

tidak signifikan.

Gambar 4.8. Grafik Interaction Plot for Deformasi

44

Gambar 4.9. Grafik Interaction Plot for Hardness

Cube plot for deformasi pada gambar 4.10 menujukan bahwa deformasi dengan nilai

terrendah terjadi pada interaksi antara jenis 1 (SAE 50) dengan Suhu 1 (1300C)

dengan Speed -1 (450RPM) yaitu 2.0890%. Terendah kedua terjadi pada interaksi

antara jenis 1 (SAE 50) dengan Suhu 1 (1300C) dengan Speed 1 (500RPM) yaitu

4.6600%. Terendah ketiga terjadi pada interaksi antara jenis 1 (SAE 50) dengan Suhu

-1 (700C) dengan Speed -1 (450RPM) yaitu 6.9131%. Terendah keempat terjadi pada

interaksi antara jenis -1 (SAE 20) dengan Suhu 1 (1300C) dengan Speed 1 (500RPM)

yaitu 9.3915%. Terendah kelima terjadi pada interaksi antara jenis -1 (SAE 20)

dengan Suhu 1 (1300C) dengan Speed -1 (450RPM) yaitu 10.5427%. Terendah ke-6

terjadi pada interaksi antara jenis 1 (SAE 50) dengan Suhu -1 (700C) dengan Speed 1

(500RPM) yaitu 12.4285%. Terendah ke-7 terjadi pada interaksi antara jenis -1 (SAE

20) dengan Suhu -1 (700C) dengan Speed -1 (450RPM) yaitu 14.8668% dan yang

terbanyak terjadi pada interaksi antara jenis -1 (SAE 20) dengan Suhu -1 (700C)

dengan Speed 1 (500RPM) yaitu 14.9933%

45

Gambar 4.10. Cube Plot for Deformasi

Cube plot for hardness pada gambar 4.11 menujukan bahwa nilai hardness terrendah

terjadi pada interaksi antara jenis 1 (SAE 50) dengan Suhu 1 (1300C) dengan Speed -

1 (450RPM) yaitu HRC 26.2146 dan yang tertinggi terjadi pada interaksi antara jenis -

1 (SAE 20) dengan Suhu -1 (700C) dengan Speed 1 (500RPM) yaitu HRC 38.6367.

Nilai tersebut masih masuk spesifikasi yang ditentukan yakni HRC 25 sampai dengan

HRC 40.

Gambar 4.11. Cube Plot for Hardness

46

4.2.6 Analisis Residual

Untuk menentukan apakah model telah memenuhi syarat dan apakah asumsi

regresi dapat terpenuhi maka dilakukan Analisis Residual. Jika model betul dan

asumsi telah terpenuhi, maka data residual semestinya membentuk pola yang

kurang berstruktur (Suwanda, 2011). Secara visual analisis residual dapat diamati

pada Grafik Residual Plots, Hasil run test Response dan Grafik Autocorrelation

Function yang ditempatkan pada bagian lampiran 2 dan 6. Untuk data kedua

respon asumsi tersebut telah terpenuhi dan telah diuji melalui pengujian

Normalitas, Homogenitas dan Kebebasan Galat yang lakukan dengan minitab

seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut ini:

Tabel 4.7. Hasil Pengujian Normalitas, Homogenitas dan Kebekasan Galat

No Respon Pengujian

Normalitas Homogenitas Kebebasan Galat

1 Deformasi Normal Homogen Bebas

2 Hardness Normal Homogen Bebas

a. Uji Normalitas

Hasil pengolahan data minitab telah membuktikan bahwa data yang diperoleh dari

proses percobaan untuk kedua respon adalah normal. Data telah tersebar secara

acak dan tidak berpola serta P-value dari uji normalitas metode Anderson-Darling

untuk respon deformasi memperoleh angka sebesar 0,249 dan untuk respon

hardness memperoleh angka sebesar 0,825 yang ditunjukkan pada grafik Residual

Plot Respon pada lampiran 2. Perolehan kedua angka tersebut lebih besar dari nilai

sig yaitu 0,05 sehingga data telah mengikuti distribusi normal. Dengan demikian

dapat disimpulkan bahwa data residual deformasi dan hardness merupakan data

yang mengikuti distribusi normal sehingga dari hipotesis H0 = 0 atau data normal

dan H1 ≠ 0 atau data tidak normal dengan α = 0,05 terima H0.

b. Homogenitas Ragam

Pola yang terlihat pada grafik Versus Fit untuk deformasi dan hardness sudah

membentuk pola yang tidak terstruktur Dengan mengamati plot residual dan fitted

47

value, asumsi homogenitas ragam dapat diperiksa. Metode lain untuk menguji

asumsi ini ialah dengan aplikasi minitab yaitu Run-Test yang ditunjukkan pada

bagian lampiran 2 dan 6. Jika P-value >0.05 artinya bahwa data telah tersebar

secara acak. P-Value dari proses Run-Test untuk defromasi ialah sebesar 0.203,

lebih besar dari 0.05. Demikian halnya dengan P-Value dari proses Run-Test untuk

hardness yaitu sebesar 0.738 juga lebih besar dari 0.05. Hal tersebut menunjukan

bahwa data telah tersebar secara acak sehingga dari hipotesis H0 = 0 atau data

homogeny dan H1 ≠ 0 atau data tidak homogeny dengan α = 0,05 terima H0.

c. Kebebasan Galat

Asumsi kebebasan galat telah terpenuhi karena plot data perbandingan residual

dengan observation order pada grafik Versus Order tidak membentuk pola

tertentu. Grafik autokorelasi yang ditunjukkan pada lampiran 6 juga telah

menunjukkan bahwa pola lag selalu berada didalam area margin error yang berarti

bahwa residual bersifat independen atau bebas sehingga dari hipotesis H0 = 0 atau

data bersifat bebas/ independen dan H1 ≠ 0 atau data tidak bersifat bebas/

independen dengan α = 0,05 terima H0.

4.2.7 Penentuan Model Regresi

Asumsi regresi sudah terpenuhi dan kecukupan data telah berhasil diuji sehingga

model regresi telah dapat ditentukan. Penetukan model regresi dilakukan dengan

meregresikan kembali faktor-faktor yang berpengaruh signifikan termasuk

interaksinya secara tersendiri. Dengan aplikasi minitab hasil regresi ulang terhadap

data respon ditunjukkan pada gambar 4.12 dan 4.13 berikut:

Gambar 4.12. Hasil Regresi Ulang Respon Deformasi

Regression Analysis: Deformasi versus Jenis, Suhu, Speed, Jenis*Speed Coefficients

Term Coef SE Coef T-Value P-Value VIF

Constant 59.5 20.0 2.97 0.004

Jenis -1.640 0.539 -3.04 0.003 542.50

Suhu -0.0938 0.0116 -8.11 0.000 1.00

Speed -0.0710 0.0420 -1.69 0.095 9.17

Jenis*Speed 0.00304 0.00113 2.68 0.009 550.67

Regression Equation

Deformasi = 59.5 - 1.640 Jenis - 0.0938 Suhu - 0.0710 Speed

+ 0.00304 Jenis*Speed

48

Gambar 4.13. Hasil Regresi Ulang Respon Hardness

Dari Regression Equation Deformasi model regresi kemudian diperkalikan dengan

kombinasi parameter usulan yang terbaik sehingga diperoleh model regresi sebagai

berikut: (59,5)-(1,640 x 50)-(0,0938 x 130)-(0,0710 x 450)+(0,00304 x 22500) =

1,756. Artinya ialah parameter proses dengan kombinasi jenis oli SAE50 dengan

Suhu 1300C dan Speed Agitator 450 RPM akan menghasilkan efek deformasi sebesar

1,765%. Sedangkan dari Regression Equation Hardness model regresi kemudian

diperkalikan dengan kombinasi parameter usulan yang terbaik sehingga diperoleh

model regresi sebagai berikut: (58,9)-(0,2121 x 50)-(0,488 x 130)-(0,0254 x

450)+(0,000900 x 58500) = 26,075. Artinya ialah parameter proses dengan

kombinasi jenis oli SAE50 dengan Suhu 1300C dan Speed Agitator 450 RPM akan

menghasilkan nilai Hardness HRC 26,075. Untuk hasil uji residual ditunjukkan pada

lampiran 5.

Hasil VIF dari regresi ulang faktor-faktor yang mempengaruhi respon secara

signifikan menunjukkan terjadinya multikolinearitas karena nilai VIF tersebut ialah

1,00. Multikolinearitas terjadi ketika nilai VIF semakin besar sehingga untuk respon

deformasi multikolinearitas terjadi pada faktor jenis dan speed sedangkan untuk

respon hardness multikolinearitas terjadi pada faktor jenis dan suhu. Dengan

demikian perlu dilakukan regresi lanjutan untuk interaksi faktor yang sebelumnya

memang belum diregresikan, dalam hal ini interaksi faktor jenis dan suhu terhadap

respon deformasi dan hardness. Hasil regresi lanjutan tersebut ditunjukkan pada

gambar 4.22 berikut ini:

Regression Analysis: Hardness versus Jenis, Suhu, Speed, Suhu*Speed

Term Coef SE Coef T-Value P-Value VIF

Constant 58.9 21.6 2.73 0.008

Jenis -0.2121 0.0180 -11.78 0.000 1.00

Suhu -0.488 0.210 -2.33 0.023 542.50

Speed -0.0254 0.0454 -0.56 0.577 17.67

Suhu*Speed 0.000900 0.000441 2.04 0.045 559.17

Regression Equation

Hardness = 58.9 - 0.2121 Jenis - 0.488 Suhu - 0.0254 Speed + 0.000900 Suhu*Speed

49

Gambar 4.14. Hasil Regresi Lanjutan Untuk Respon Deformasi

Gambar 4.15. Hasil Regresi Lanjutan Untuk Respon Hardness

Dari Regression Equation Regresi Lanjutan untuk Respon Deformasi menujukkan

bahwa tingkat deformasi yang disebabkan oleh interaski jenis dan suhu adalah:

(17,012)-(0,002151 x(50x130) = 3,03%. Sedangkan dari Regression Equation

Regresi Lanjutan untuk Respon Hardness menujukkan bahwa nilai hardness yang

disebabkan oleh interkasi jenis dan suhu adalah: (40,267)-(0,001962 x(50x130) =

Regression Analysis: Deformasi versus Jenis*suhu Analysis of Variance

Source DF Adj SS Adj MS F-Value P-Value

Regression 1 870.97 870.968 111.99 0.000

Jenis*suhu 1 870.97 870.968 111.99 0.000

Error 79 614.38 7.777

Lack-of-Fit 6 61.83 10.305 1.36 0.242

Pure Error 73 552.55 7.569

Total 80 1485.34

Model Summary

S R-sq R-sq(adj) R-sq(pred)

2.78871 58.64% 58.11% 56.54%

Coefficients

Term Coef SE Coef T-Value P-Value VIF

Constant 17.012 0.776 21.93 0.000

Jenis*suhu -0.002151 0.000203 -10.58 0.000 1.00

Regression Equation

Deformasi = 17.012 - 0.002151 Jenis*suhu

Regression Analysis: Hardness versus Jenis*suhu

Analysis of Variance

Source DF Adj SS Adj MS F-Value P-Value

Regression 1 725.25 725.246 126.28 0.000

Jenis*suhu 1 725.25 725.246 126.28 0.000

Error 79 453.72 5.743

Lack-of-Fit 6 33.89 5.649 0.98 0.444

Pure Error 73 419.83 5.751

Total 80 1178.97

Model Summary

S R-sq R-sq(adj) R-sq(pred)

2.39653 61.52% 61.03% 60.00%

Coefficients

Term Coef SE Coef T-Value P-Value VIF

Constant 40.267 0.667 60.40 0.000

Jenis*suhu -0.001962 0.000175 -11.24 0.000 1.00

Regression Equation

Hardness = 40.267 - 0.001962 Jenis*suhu

50

HRC 27,51. Nilai HRC 27,51 masih masuk dalam spesifikasi yang ditentukan yaitu

HRC 25 sampai dengan HRC 40.

Model regresi ini kemudian didukung secara visualisasi oleh beberapa hasil plot data.

Grafik Coutour Plot of deformasi menunjukkan bahwa daerah arsir yang berwarna

biru paling gelap merupakan kombinasi suhu oli tinggi dan jenis oli SAE tinggi akan

menurunkan deformasi. Kombinasi speed agitator rendah dan jenis oli SAE tinggi

juga dapat menurunkan tingkat deformasi. Kombinasi speed agitator rendah dan suhu

oli tinggi dapat juga dapat menurunkan tingkat deformasi namu tidak terlalu

signifikan. Dengan demikian kombinasi suhu oli tinggi dan jenis oli SAE tinggi

merupakan kombinasi yang terbaik.

Gambar 4.16. Contour Plot of Deformasi

Kode Jenis 0

Kode Suhu 0

Kode Speed 0

Hold Values

Kode Suhu*Kode Jenis

1.00.50.0-0.5-1.0

1.0

0.5

0.0

-0.5

-1.0

Kode Speed*Kode Jenis

1.00.50.0-0.5-1.0

1.0

0.5

0.0

-0.5

-1.0

Kode Speed*Kode Suhu

1.00.50.0-0.5-1.0

1.0

0.5

0.0

-0.5

-1.0

>

–

–

–

–

–

< 4

4 6

6 8

8 10

10 12

12 14

14

Deformasi

Contour Plots of Deformasi

51

Gambar 4.17. Contour Plot of Hardness

Grafik Coutour Plot of hardness menunjukkan bahwa kombinasi suhu oli tinggi dan

jenis oli SAE tinggi akan menghasilkan nilai hardness yang rendah. Kombinasi speed

agitator rendah dan jenis oli SAE tinggi akan menghasilkan nilai hardness yang

sedikit lebih tinggi dan kombinasi speed agitator rendah dan suhu oli tinggi juga akan

menghasilkan nilai hardness yang rendah. Terlihat bahwa untuk mencapai nilai

hardness yang tertinggi haruslah menggunakan kombinasi speed agitator tinggi dan

jenis oli SAE rendah.

Grafik Surface Plot of Deformasi menunjukkan bahwa untuk mendapatkan tingkat

deformasi yang paling rendah dapat dengan memilih kombinasi jenis 1 (SAE50)

dengan suhu oli 1 (1300C) dan speed agitator -1 (450RPM) akan tetapi Grafik Surface

Plot of Hardness menunjukkan bahwa kombinasi tersebut akan menghasilkan nilai

hardness terendah. Namun demikian nilai hardness yang dihasilkan masih masuk

spesifikasi sehingga bukan menjadi pertimbangan ketika mengambil keputusan.

Grafik Surface Plot of Deformasi dan Grafik Surface Plot of Hardness.

Kode Jenis 0

Kode Suhu 0

Kode Speed 0

Hold Values

Kode Suhu*Kode Jenis

1.00.50.0-0.5-1.0

1.0

0.5

0.0

-0.5

-1.0

Kode Speed*Kode Jenis

1.00.50.0-0.5-1.0

1.0

0.5

0.0

-0.5

-1.0

Kode Speed*Kode Suhu

1.00.50.0-0.5-1.0

1.0

0.5

0.0

-0.5

-1.0

>

–

–

–

–

–

< 28

28 30

30 32

32 34

34 36

36 38

38

Hardness

Contour Plots of Hardness

52

Gambar 4.18. Surface Plot of Deformasi

Gambar 4.19. Surface Plot of Hardness

Kode Jenis 0

Kode Suhu 0

Kode Speed 0

Hold Values

5

10

1-0 1-

1

0

1

15

isamrofeD

uhuS edoK

sineJ edoK

.05

7.5

0.01

-10 -1

1

0

1

0.01

5.21

isamrofeD

deepS edoK

sineJ edoK

-10

6

9

21

--10 1-

1

0

1

21isamrofeD

deepS edoK

uhuS edoK

isamrofeD fo stolP ecafruS

Kode Jenis 0

Kode Suhu 0

Kode Speed 0

Hold Values

30

33

36

1-0 -1

1

0

1

36

93

ssendraH

uhuS edoK

sineJ edoK

1-0

30.0

23 5.

35.0

-1-0 1-

1

0

1

35.0

7.53

ssendraH

deepS edoK

sineJ edoK

-10

03

32

34

--10 -1

1

0

1

34

63

ssendraH

deepS edoK

uhuS edoK

ssendraH fo stolP ecafruS

53

4.3 Analisis Hasil Percobaan

Hasil percobaan yang telah dilakukan memberikan hasil berupa data pemeriksaan

deformasi dan hardness. Data tersebut kemudian diolah menggunakan Minitab dan

memberikan informsi bahwa hasil analisis varian menunjukan semua faktor

berpengaruh signifikan terhadap kedua respon. Kombinasi faktor Jenis Oli SAE50

dengan suhu oli 1300C dan Speed agitator 450RPM dianggap dapat menyelesaikan

masalah tingkat deformasi karena kombinasi tersebut mampu menghasilkan efek

yang positif terhadap respon deformasi. Efek negatif yang ditimbulkan terhadap

tingkat hardness tidak terlalu signifikan terbukti dari nilai hardness yang diperoleh

baik dari data actual hasil percobaan maupun dari hasil perhitungan model regresi

masih masuk dalam spesifikasi. Perbandingan kombinasi faktor sebelum dan sesudah

dilakukan percobaan ditunjukkan pada gambar 4.20 berikut ini:

Gambar 4.20. Perbandingan Komposisi

Parameter Saat Ini & Usulan

Sedangkan efek deformasi menurun dari 16,9% menjadi 1,75% seperti yang

ditunjukkan pada gambar 4.21 berikut ini:

Jenis Oli (SAE) Suhu Oli(0C)Speed Agitator

(RPM)

Saat Ini 20 70 500

Usulan 50 130 450

54

Gambar 4.21. Perbandingan Efek Deformasi

Parameter Saat Ini & Usulan

Untuk nilai Hardness menurun dari HRC37 menjadi HRC26 seperti yang ditunjukkan

pada gambar 4.22 berikut ini:

Gambar 4.22. Perbandingan Nilai Hardness Parameter

Saat Ini & Usulan

0.00%

2.00%

4.00%

6.00%

8.00%

10.00%

12.00%

14.00%

16.00%

18.00%

Saat Ini Usulan

Nilai Aktual

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Saat Ini Usulan

Nila

i HR

C

Spesifikasi 25~40

55

4.4 Analisa Biaya

Penerapan parameter proses terbaik tersebut akan memberikan manfaat berupa

penurunan biaya produksi akibat penurunan efek deformasi yang diikuti dengan

penghematan biaya rework. Namun demikian penerapan parameter tersebut juga

tentunya membutuhkan biaya untuk set up dan penggantian material oli.

a. Rework

Proses rework ialah proses perbaikan dimensi dengan press tempering. Proses

rework dikerjakan oleh sub kontrak dengan ukuran lot yang lebih kecil yaitu 1.000

unit per lot. Biaya yang harus dibayarkan kepada sub kontak ialah Rp.740.000 per

lot sudah termasuk biaya transportasinya sehingga biaya per unitnya menjadi

Rp.740. Dengan parameter saa ini total efek deformasi ialah 710 unit per lot proses

atau 16,9% dari 4.200 unit. Maka biaya rework per unit porses menjadi 710 unit x

Rp.740 = Rp. 525.252. Dengan parameter usulan total penurunan efek deformasi

ialah 15,15% sehingga 16,9% dikurangi dengan 15,15% maka sisa efek deformasi

menjadi 1,75% per lot proses atau setara dengan 74 unit. Dengan demikian biaya

rework per lot proses setelah menerapkan parameter usulan ialah 74 unit x Rp.740

= Rp.54.390. Penurunan biaya yang diperoleh sebesar Rp. 470.862 setara dengan

89,64 %.

b. Listrik

Biaya listrik ialah biaya yang dikeluarkan untuk kebutuhan proses part shaft bolt

dimesin heat treatment. Harga listrik industri ialah Rp.1.576 per KWH dan jumlah

pemakaian dengan parameter proses saat ini ialah rata-rata 102 KWH per lot

proses. Dengan parameter usulan, pemakaian listrik tercatat rata-rata 134 KWH

per lot proses sehingga terjadi peningkatan sebanyak 32 KWH. Dengan demikian

peningkatan biaya listrik per lot proses menjadi 32 KWH x Rp.1.576 = Rp.50.432

setara dengan 31,37%.

c. Oli

Harga oli saat ini (SAE20) ialah Rp.33.315 per liter sedangkan untuk harga oli

usulan (SAE50) ialah Rp.32.802 per liter sehingga selisih harga oli menjadi

56

Rp.513 per liter. Jumlah oli yang digunakan didalam tangki quenching ialah 300

liter per mesin. Oli tersebut tidak memerlukan pengantian sehingga oli dapat

digunakan sampai batas waktu yang tidak ditentukan. Namun akibat pemakaian

jumlah atau level oli akan menurun sehingga perlu dilakukan penambahan (top up)

secara berkala. Penambahan oli diasumsikan sebanyak 200 liter per bulan sehingga

penurunan biaya top up oli per bulannya adalah 200 liter x Rp.513 = Rp.102.600

setara dengan 1,54%. Sedangkan investasi awal untuk perubahan jenis oli (set up)

ialah 3000 liter x Rp.32.802 = Rp. 98.406.000.

d. Set Up

Waktu set up diasumsikan selama satu hari dengan 6 orang man power. Untuk

rata-rata gaji staff maintenance di PT PAMETINDO ialah Rp.3.700.000. Sehingga

gaji per hari dapat dihitung dengan cara Rp.3.700.000 / 173 jam x 8 hari =

Rp.171.098. Uang makan ialah Rp.11.000 per hari dan uang transportasi ialah

Rp.25.000 per hari sehingga Rp.171.098 + Rp.11.000 + Rp. 25.000 = Rp.207.098.

Maka biaya untuk set up menjadi Rp.207.098 x 6 orang man power =

Rp.1.242.589.

Secara grafis untuk penurunan biaya rework, peningkatan biaya listrik dan penurunan

biaya top up oli ditunjukkan pada gambar grafik 4.23 berikut ini:

Gambar 4.23. Grafik Perbandingan Biaya Rework, Listrik dan Top Up Oli

-

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

Saat Ini Usulan

Biaya Listrik

6,500,000

6,520,000

6,540,000

6,560,000

6,580,000

6,600,000

6,620,000

6,640,000

6,660,000

6,680,000

Saat Ini Usulan

Biaya Top Up Oli

-

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

Saat Ini Usulan

Biaya Rework

57

Dari penjelasan di atas dapat ditentukan bahwa total biaya set up ialah terdiri dari

biaya man power ditambah dengan biaya pembelian oli SAE50 yaitu Rp.99.648.589.

Penurunan biaya rework dikurangi dengan peningkatan biaya listrik adalah

Rp.420.430 per lot proses sedangkan penurunan biaya top up oli tidak dimasukkan

dalam perhitungan karena nilainya dianggap cukup kecil. Dengan demikian BEP

dapat dihitung dengan cara total biaya set up dibagi dengan penurunan biaya rework

seperti berikut: Rp.99.648.589 / Rp.420.430 = 237,016 lot. Jika proses perhari adalah

rata-rata 6 lot maka BEP dapat dicapai selama 39,5 hari atau sekitar 2 bulan.

58

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan

Setelah melakukan proses percobaan menggunakan tiga jenis oli yaitu jenis oli

SAE20 yang merupakan jenis oli existing dan jenis oli SAE35 dan jenis oli SAE50,

tiga jenis suhu oli yaitu suhu 700C, 100

0C dan 130

0C, tiga jenis kecepatan putaran

atau speed agitator pengadukan oli yaitu 450RPM, 475RPM dan 500RPM maka

diperoleh hasil bahwa:

Usulan parameter terbaik ialah kombinasi faktor jenis oli SAE50 dengan suhu

1300C dan speed agitator 500RPM yang mampu menurunkan tingkat deformasi

part shaft bolt sebesar 15,15%.

Penerapan parameter usulan menghabiskan biaya sebesar Rp.99.648.589.

Penurunan biaya produksi adalah sebesar Rp.420.430 per lot proses sehingga BEP

akan dicapai setelah proses 237,016 lot. Dengan asumsi 6 lot proses per hari maka

BEP dapat dicapai dalam waktu 39,5 hari atau sekitar 2 bulan.

5.1. Saran

Saran yang dapat diberikan ialah melakukan penelitian lebih lanjut untuk part shaft

bolt guna menemukan nilai obtimal dari jenis oli, suhu oli dan speed agitator untuk

meningkatkan nilai hardness tanpa meyebabkan deformasi. Metode yang dapat

digunakan ialah Response Surface Methodology atau mixture design.