1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

Teknik statistik dapat berguna sepanjang putaran produk, termasuk

aktivitas perkembangan sebelum produksi, untuk kuantifikasi variabilitas

proses, analisis variabilitas relatif terhadap persyaratan atau spesifikasi

produk, dan untuk membantu pengembangan dan produksi dalam

menghilangkan atau mengurangi dengan banyak variabilitas ini. Aktivitas

umum ini dinamakan analisis kemampuan proses. Pengendalian kualitas

adalah aktivitas keteknikan dan manajemen, yang dengan aktivitas itu kita

ukur ciri-ciri kualitas produk, membandingkannya dengan spesifikasi atau

persyaratan, dan mengambil tindakan perbaikan yang sesuai apabila ada

perbedaan antara penampilan yang sebenarnya dan yang standar. Pengendalian

kualitas proses statistik (Statistical Process Control / SPC) merupakan teknik

penyelesaian masalah yang digunakan sebagai pemonitor, pengendali,

penganalisis, pengelola, dan memperbaiki proses menggunakan metode-

metode statistik (Ariani, 2004).

Tantangan di masa sekarang ini adalah persaingan pasar untuk

menjadi puncak kepemimpinan dalam memproduksi produk bermutu tinggi

dengan biaya rendah. Kemampuan proses menjadi hal penting dalam hal ini

karena sebagai alasan untuk mengukur seberapa baik suatu proses dapat

membuat produk yang dapat diterima dalam pasar. Suatu kemampuan proses

menunjukkan jika suatu proses mampu untuk memproduksi secara nyata

semua produk yang sesuai. Jika proses itu mampu, maka kontrol proses

statistik dapat digunakan untuk mengawasi proses dan sudah menjadi

kebiasaan bahwa usaha penerimaan itu dapat dikurangi atau dibuang

jumlahnya. Hal ini tidak hanya menghasilkan penyimpanan biaya yang besar

dalam mengurangi tidak bernilai inspeksi tambahan tetapi juga mengurangi

skrap, pengerjaan ulang (rework) dan bertambahnya kepercayaan konsumen.

2

1.2 RUMUSAN MASALAH

1. Apa pengertian dari analisis kapabilitas proses?

2. Bagaimana cara menentukan Specification Limit dan Natural Tolerance

Limit dan Prosentase produk tidak sesuai spesifikasi?

3. Bagaimana Hubungan antara Spesifikasi dengan Kapabilitas Proses?

1.3 TUJUAN DAN KEGUNAAN PENULISAN

1. Mengetahui pengertian analisis kapabilitas proses.

2. Menentukan Specification Limit dan Natural Tolerance Limit dan

Prosentase produk tidak sesuai spesifikasi.

3. Mengetahui Hubungan antara Spesifikasi dengan Kapabilitas Proses.

3

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 PENGERTIAN ANALISIS KAPABILITAS PROSES

Analisis kemampuan proses merupakan suatu tahapan yang harus

dilakukan dalam mengadakan proses pengendalian kualitas proses statistik.

Analisis kemampuan proses juga didefinisikan sebagai kemampuan proses

memenuhi spesifikasi atau mengukur kinerja proses. Analisis kemampuan

proses ini digunakan untuk memprediksi kinerja jangka panjang yang berada

dalam batas pengendali proses statistik, karena analisis ini menguji variabilitas

dalam karakteristik-karakteristik proses dan apakah proses mampu

menghasilkan produk yang sesuai dengan spesifikasi.

Analisis kemampuan proses membedakan kesesuaian dengan batas-

batas toleransi. Oleh karenanya, ada dua kondisi yang mungkin terjadi, yaitu

(Ariani, 2004):

1. Jika rata-rata proses dalam batas pengendali dan berada dalam batas

spesifikasi.

2. Berada dalam batas pengendali tetapi tidak berada dalam batas spesifikasi.

Diantara penggunaan data yang utama dari analisis kemampuan proses

adalah sebagai berikut:

1. Memprakirakan seberapa baik proses akan memenuhi toleransi.

2. Membantu pengembang / perancang produk dalam memilih atau

mengubah proses.

3. Membantu dalam pembentukan interval untuk pengendalian interval antara

pengambilan sampel.

4. Menetapkan persyaratan penampilan bagi alat baru.

5. Memilih diantara penjual yang bersaing.

6. Merencanakan urutan proses produksi apabila ada pengaruh interaktif

proses pada toleransi.

7. Mengurangi variabilitas dalam proses produksi.

4

2.2 SPECIFICATION LIMIT, NATURAL TOLERANCE LIMIT DAN

PROSENTASE PRODUK TIDAK SESUAI SPESIFIKASI

A. SPECIFICATION LIMIT DAN NATURAL TOLERANCE LIMIT

Batas spesifikasi ditentukan berdasarkan kebutuhan pelanggan atau apa

yang diinginkan pelanggan terhadap produk atau layanan dianalisis dengan

riset pasar dan dikombinisikan dengan perancangan produk.

Batas spesifikasi sering disebut dengan batas-batas toleransi, yang meliputi:

Batas spesifikasi atas atau batas toleransi atas

Batas spesifikasi batas atau batas toleransi bawah

Kedua batas tersebut merupakan batas kesesuian unit-unit secara individu

dengan operasi manufaktur atau jasa.

Bagi distribusi normal jika proses terpusat pada spesifikasi nominal,

maka terdapat batas toleransi alami 99,73% produk berada dalam batas 3

dari spesifikasi nominal. Hanya 0,27% dari hasil proses akan jatuh diluar batas

toleransi alami. Jika distribusi hasil proses tidak normal, maka persen hasil

yang jatuh diluar dapat berbeda cukup besar dengan 0,27%.

Kemampuan proses biasanya ditunjukkan dengan formulasi atau

secara keseluruhan mencakup 6 , dimana menunjukkan pertimpangan

standar (standar deviasi) proses yang berada dalam kondisi in statistical

control tanpa ada perubahan atau penyimpangan.

Proses yang berada pada kondisi in statistical control berada pada

kemampuan proses 6 . Namun dalam banyak industry ada yang telah

mengubah batas-batas spesifikasi hingga mendekati kesempurnaan. Hal inilah

yang banyak diminati para pemimpin dan pelaksana proses. Alas am utama

dalam mengkuantifikasi hingga kemampuan proses adalah agar dapat

menghitung kemampuan proses untuk dapat berpegang pada spesifikasi

produk.

Lower Natural Tolerance Limit/LNTL ( Ba t a s To le r a ns i

A l ami Ba w ah =BTAB) d an Upper Natural Tolerance Limit/UNTL

(Batas Toleransi Alami Atas=BTAA) proses, masing-masing jatuh pada

+ 3 dan - 3.

5

BTAA = + 3

BTBB = - 3

B. PROSENTASE PRODUK TIDAK SESUAI SPESIFIKASI

Untuk menentukan prosporsi produk yang tidak memenuhi spesifikasi

digunakan rumus sebagai berikut:

Missal batas spesifikasi : A dan rata-rata komulatif=

Maka ZA= ; ZB=

Jadi proporsi produk yang tidak memenuhi spesifikasi adalah :

Dengan =P(ZZB)

C. CONTOH KASUS

Suatu rakitan dengan 4 komponen masing-masing dengan panjang rata-

rata & toleransi sebagai berikut:

Komponen Panjang rata-rata(cm) Toleransi

A 2 2 0,3

B 5 5 0,2

C 6 6 0,2

D 7 7 0,1

a. Jika diasumsikan bahwa dimensi komponen berdistribusi normal, tentukan

batas toleransi natural untuk panjang rakitan tersebut.

b. Jika ditetapkan spesifikasi desain panjang rakitan adalah 200,3cm, berapa

proporsi rakitan yang tidak memenuhi spesifikasi tersebut?

Komponen Panjang rata-

rata(cm)

Toleransi Batas

Toleransi

bawah

Batas

Toleransi

Atas

Standar

Deviasi

Variansi

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)

A 2 2 0,3 1,7 2,3 0,100 0,010

B 5 5 0,2 4,8 5,2 0,067 0,004

C 6 6 0,2 5,8 6,2 0,067 0,004

6

D 7 7 0,1 6,9 7,1 0,033 0,001

RAKITAN 20 0,041 0,002

Panjang Rakitan:

Y =XA+XB+ XC+ XD

Rata-rata Panjang Rakitan:

2+5+6+7=20cm

Kondisi Rentang Proses (6) = Rentang Spesifikasi (USL-LSL)

Pp = = 1

Sehingga, Standar deviasi ( )= atau (6)=

Variansi Panjang rakitan:

Batas Toleransi Natural:

Jika ditetapkan batas spesifikasi (200,3)cm, proporsi rakitan yang tidak

memenuhi spesifikasi adalah sebagai berikut:

ZA ; ZB=

Proporsi rakitan yang tidak memenuhi spesifikasi adalah:

2.2 HUBUNGAN ANTARA SPESIFIKASI DENGAN KAPABILITAS

PROSES

Hubungan kapabilitas proses dan batas spesifikasi ditentukan oleh kondisi

proses, variabilitas alamiah, dan kebutuhan pelanggan. Hubunganini sangat erat

kaitannya, karena apabila prosesnya tidak mampu memenuhispesifikasi yang

7

pelanggan inginkan maka prosesnya Uncapable. Ada tiga kondisi yang

muncul dalam hubungan ini. Ketiga kondisi ini adalah sebagai berikut:

1. Kondisi Rentang Proses (6) < Rentang Spesifikasi (USL-LSL)

Pp = > 1

Kondisi ini terjadi jika rentang spesifikasi lebih besar atau melebihi

rentang proses yang mengakiatkan kapabilitas proses capable. Kondisi ini

menggambarkan proses out of control tetapi tetap memproduksi barang

dalam spesifikasi. Kondisi seperti ini dapat dilihat pada gambar. 1 di

bawah ini :

Gambar 1. Rentang proses lebih kecil dari rentang spesifikasi.

Gambar diatas menggambarkan kondisi bahwa rataan proses dan standar

deviasi berda pada target nilai.

Keterangan :

(a) Process mean and standard deviation at nominal value

(b) Process mean shifted to 1 (process is still within specifications)

(c) Process standard deviation shifted to 1 (process is still within

specifications)

2. Kondisi Rentang Proses (6) = Rentang Spesifikasi (USL-LSL)

Pp = = 1

8

Kondisi ini terjadi jika rentang proses sama dengan rentang spesifikasi

yang mengakibatkan kapabilitas proses memadai, dimana tidak ada ruang

untuk error. Jika karakteristik distribusi dapat diasumsikan normal dan

proses in control, maka hampir keseluruhan dari barang yang diproduksi

akan berada dalam spesifikasi. Kondisi seperti ini dapat dilihat di

gambar2. (Mitra, 2008)

Gambar2. Rentang Proses Sama Dengan Rentang Spesifikasi

Gambar diatas menggambarkan kondisi bahwa rataan proses masih berada

dalam rentang spesifikasi tetapi rataan proses bergeser sejauh (Mitra,

2008)

3. Kondisi Rentang Proses (6) > Rentang Spesifikasi (USL-LSL)

Pp = < 1

Kondisi ini merupakan kondisi yang tidak diinginkan terjadi, ketika

sebaran proses lebih besar daripada batas spesifikasi. Kondisi ini

menggambarkan untuk beberapa barang yang diproduksi ukurannya tidak

memenuhi spesifikikasi, maka proses dalam kondisi uncapable. Kondisi

seperti ini dapat terlihat di gambar 3.

9

Gambar 3. Rentang Proses Lebih Besar Dari Rentang Spesifikasi

Gambar diatas menggambarkankondisi bahwa rattan proses masih berada

dalam rentang spesifikasi tetapi rataan proses dan standar deviasi bergesr

sejauh

Contoh soal:

Misal suatu komponen A mempunyai UCL=1,7 dan LCL=2,3, dengan

standar deviasi ( maka hubungan spesifikasi dengan

kapabilitas prosesnya adalah

Pp=

Jadi kapabilitas komponen A memadai, dimana tidak ada ruang untuk error,

karena rentang proses (6)= rentang spesifikasi (UCL-LCL).

10

BAB III

PENUTUP

3.1 KESIMPULAN

1. Analisis kemampuan proses merupakan suatu tahapan yang harus

dilakukan dalam mengadakan proses pengendalian kualitas proses

statistik. Analisis kemampuan proses juga didefinisikan sebagai

kemampuan proses memenuhi spesifikasi atau mengukur kinerja proses.

Analisis kemampuan proses ini digunakan untuk memprediksi kinerja

jangka panjang yang berada dalam batas pengendali proses statistik,

karena analisis ini menguji variabilitas dalam karakteristik-karakteristik

proses dan apakah proses mampu menghasilkan produk yang sesuai

dengan spesifikasi.

2. Lower Natural Tolerance Limit/LNTL ( Ba t a s To l e r a ns i Al ami

Ba w ah =BT A B) dan Upper Natural Tolerance Limit/UNTL

(Batas Toleransi Alami Atas=BTAA) proses, masing-masing jatuh

pada + 3 dan - 3.

BTAA = + 3

BTBB = - 3

3. Untuk menentukan proporsi produk yang tidak memenuhi spesifikasi

digunakan rumus sebagai berikut :

Misal batas spesifikasi : A dan rata-rata komulatif =

Maka ZA= ; ZB=

Jadi proporsi produk yang tidak memenuhi spesifikasi adalah :

Dengan =P(ZZB)

4. Hubungan spesifikasi dengan kapabilitas proses terdapat 3 kasus :

(a) Kondisi Rentang Proses (6) < Rentang Spesifikasi (USL-LSL)

Pp = > 1

Kondisi yang memungkinkan terjadi :

1) Rata-rata dan standard deviasi pada nilai nominal

11

2) Rata-rata proses bergeser ke 1 tetapi masih dalam rentang

spesifikasi

3) Standard deviasi bergeser ke 1 tetapi masih dalam rentang

spesifikasi

(b) Kondisi Rentang Proses (6) = Rentang Spesifikasi (USL-LSL)

Pp = = 1

Kondisi yang memungkinkan terjadi :

1) Rata-rata dan standard deviasi proses = rata-rata dan standard

deviasi target

2) Rata-rata dan standard deviasi proses rata-rata dan standard

deviasi target

(c) Kondisi Rentang Proses (6) > Rentang Spesifikasi (USL-LSL)

Pp = < 1

Kondisi yang memungkinkan terjadi terjadi produk dengan

karakteristik kualitas yang tidak memenuhi spesifikasi.

12

DAFTAR PUSTAKA

Mitra, Amitafa. 1993. Fundamentals of Quality Control and Improvement.

Macmillan Publishing Company: New York

Applied Statistics and Probability for Engineers Third Edition