METODE TAGUCHI
Di susun
Oleh :
Nama : SURYADI (100130035)
MK : DESAIN EKSPERIMEN
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI
UNIVERSITAS MALIKUSSALEH
BAB I
PENDAHULUAN
Perkembangan
industri yang sangal pesat dan dinamis dewasa ini khususnya industri manufakur
telah menghadapi kompetisi yang ketat. Untuk menghadapi kompetisi tersebut,
perusahaanh arus selalu meningkatkan kualitas proses dan produk sesuai dengan
tuntutan konsumen. Banyak metode telah diterapkan untuk meningkatkan kualitas
proses dan produk, antara lain menggunakan metode rekayasa kualitas dengan
desain kokoh (quality by robust design) dalam proses dan produk
(Bellavendram,1995).
Rekayasa
kualitas dengan robust design diperkenalkan pada ahli rekayasa kualitas di
Amerika Serikat oleh Genichi Taguchi pada awal tahun 1980-an. Pada perkembangan
berikutnya, metode ini banyak diterapkan pada industri manulaktur di Jepang,
Amerika Serikat, Eropa dan negara industri baru seperti Korea dan Taiwan.
Dengan semakin terkenalnya metode robust design ini, telah terjadi pergeseran
paradigma kualitas yaitu dari inspeksi kerusakan dan pernecahan masalah menuju
rekayasa kualitas dengan desain dalam proses dan produk.
Luasnya
penerapan metode robus design ini, dilandasi oleh kekuatan konsepnya dalam hal
pereduksian jumlah kombinasi suatu desain eksperimen sehingga desain yang
dihasilkan mampu mengakomodasi eksperimen dengan banyak faktor. Selain itu
performansi hasil eksperimen diukur dengan suatu besaran universal yang dapat
dipakai untuk membandingkan dua atau lebih variabel yang memiliki dimensi
berbeda. Dua hal inilah yang menjadi inti dan kekuatan konsep Taguchi.
Genichi Taguchi
adalah seorang insinyur dan ahli statistik. Ia memiliki latar belakang ilmu
teknik dan juga mendalami statistika serta matematika tingkat lanjut, sehingga
ia dapat menggabungkan antara teknik statistika dan pengetahuan keteknikkan.
Taguchi telah membuat kontribusi yang sangat berpengaruh untuk statistik
industri. Metode ini merupakan metodologi baru dalam bidang teknik yang
bertujuan untuk memperbaiki kualitas produk dan proses serta dalam dapat
menekan biaya dan resources seminimal mungkin.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Definisi Kualitas Menurut Taguchi
Kualitas yang
memenuhi spesifikasi dianggap lebih sempuna oleh pabrik di Amerika. Padahal
analisis menunjukkan bahwa dengan merekayasa
proses untuk memfokuskan pada target akan dihasilkan kualitas produk
yang lebih sempurna. Melihat fenomena diatas, Taguchi melihat definisi kualitas
dari sisi yang berbeda yaitu dengan melihat hubungan antara-kualitas dengan
biaya dan kerugian (loss) dalam satuan moneter. Definisi ini tidak hanya
memperhatikan segi manufakur tetapi juga sisi konsumen dan masyarakat. Secara
lebih lengkap definisi Taguchi adalah The
quality of a product is the minimum loss impqrled by the product society from
the time the product is shipped. Dengan definisi ini, tujuan dari industri
manufaktur adalah membuat produk yang sesuai harapan konsumen selama produksi
itu digunakan oleh konsumen. Filosofi Taguchi dalam perbaikan kualitas secara
terperinci menekankan pada reduksi variasi. Desain parameter dimaksudkan
sebagai pendekatan biaya efektif (cost-effective) pada reduksi variasi dalam
proses dan produk (Nair,1992)
Taguchi
mendefinisikan kualitas dalam cara yang negatif, yaitu kerugian pada masyarakat
sejak produk dikirimkan. Kerugian ini termasuk biaya ketidakpuasan konsumen,
yang akan mengakibatkan kerugian reputasi dan niat baik perusahaan. Menurut
Taguchi, sebuah produk menimbulkan kerugian bukan hanya ketika berada di luar
spesifikasi, tetapi juga ketika produk tersebut menyimpang dari nilai
targetnya, kerugian ini sebanding dengan kuadrat penyimpangan dari target. Kualitas
suatu produk adalah (minimasi kerugian yang diberikan oleh produk pada
masyarakat sejak produk tersebut dikirimkan).
Untuk mengatasi
kerugian (loss) karena kualitas yang
tidak baik dari suatu produk, ada dua kemungkinan kerugian yang terjadi setelah
produk sampai kepada konsumenya itu :
1. Jika
produk tersebut mendapat garansi maka kerugian tersebut ditanggung perusahaan.
2.
Jika produk tersebur tidak bergaransi, konsumen harus
mengeluarkan biaya untuk memperbaiki.
Ukuran yang
diusulkan Taguchi untuk menghitung kerugian (loss) secara kuantitatif adalah
quality loss function. Dengan demikian pendekatan kualitas menurut Taguchi ini
merupakan inovasi baru dalam bidang kualitas.
Dr. Genichi
Taguchi sebagai pencetus dan metode Taguchi ini, mengemukakan 3 konsep yang
sederhana dan mendasar yaitu:
1.
Kualitas harus didesain ke dalam produk, sehingga yang
diutamakan bukanlah keharusan suatu inspeksi melainkan peningkatan kualitas.
2.
Pencapaian kualitas terbaik adalah dengan meminimasi
deviasi produk dan suatu nilai target. Produk harus didesain sedeniikian rupa
sehingga tidak terpengaruh oleh faktorfaktor lingkungan yang tidak terkontrol.
3.
Biaya kualitas harus diukur berdasarkan pada fungsi
deviasi terhadap nilai standar dan kerugian diukur secara keseluruhan.
Dasar metode
Taguchi juga berasal dari 2 premis berikut ini:
1. Produk
yang tidak mencapai target akan memberikan kerugian pada masyarakat.
2.
Desain produk dan proses memerlukan pengembangan
sistematis dan langkah-langkah progesif melalui desain sistem, desain
parameter, dan akhirnya desain toleransi.
Ada tujuh point
dan Taguchi yang membedakan pendekatan Taguchi dan pendekatan tradisional dalam
menjamin kualitas, yaitu:
1.
Taguchi mendefinisikan kualitas sebagai penyimpangan
dan performansi tepat target, yang pada awal pemunculannya menjadi suatu
paradok. Menurut Beliau, kualitas dan produk manufaktur adalah total kerugian
yang ditimbulkan oleh produk pada masyarakat sejak produk itu dikirimkan.
2.
Dalam persaingan ekonomi, Continous Quality Improvement (CQI) atau peningkatan kualitas
terus-menerus dan penurunan biaya amat penting untuk tetap bertahan dalam
bisnis.
3.
Sebuah program CQI melibatkan reduksi terus menerus
dalam variasi karakteristik performansi produk
dan nilai-nilai target mereka.
4.
Kerugian yang diderita konsumen akibat vaniasi
performansi produk seringkali proporsional dengan kuadrat penyimpangan
karakteristik performansi dan nilai targetnya.
5.
Kualitas dan biaya akhir (R&D, manufaktur, dan
operasi) dan produk manufaktur bergantung pada desain rekayasa produk dan
proses manufakturnya.
6.
Variasi dalam suatu performansi
produk (atau proses) dapat dikurangi dengan mengeksploitasi
pengaruh-pengaruh non linier berbagai parameter produk (atau proses) pada
karakteristi performansi.
7.
Percobaan-percobaan perencanaan secara statistik dapat
secara efisien dan diandalkan mengidentifikasi berbagai setting dan parameter
produk (atau proses) yang akan mengurangi variasi performansi.
B.Proses Desain
Tujuan eksperimen dalam industri
manufaktur adalah menemukan cara untuk meminimasi penyimpangan
karakteristik kualitas dari target. Hal
yang harus dilakukan adalah mengidentifikasi semua faktor yang mempengaruhi
karakteristik kualitas serta mencari level faktor yang sesuai sehingga variansi
dapat diminimasi. Dalam bahasa teknis, eksperimen dilakukan untuk menentukan
material yang terbaik, tekanan yang terbaik, temperatur yang terbaik, formulasi
kimia yang cocok, waktu siklus, dimana secara bersamasama dalam proses produksi
menghasilkan karakteristik kualitas seperti dimensi dan daya tahan yang sesuai
target.
C. Tahapan dalam Desain Produk atau
Proses Menurut Taguchi
Dalam metode
Taguchi tiga tahap untuk mengoptimasi desain produk atau proses produksi yaitu
(Ross, 1996):
1.
System Design.
System Design yaitu upaya dimana konsep-konsep, ide-ide, metode
baru dan lainnya dimunculkan untuk memberi peningkatan produk . Merupakan tahap
pertama dalam desain dan merupakan tahap konseptual pada pembuatan produk baru
atau inovasi proses. Konsep mungkin berasal dari dari percobaan sebelumnya,
pengetahuan alam/teknik, perubahan baru atau kombinasinya.
2 . Parameter Design.
Tahap ini merupakan pembuatan secara fisik atau prototipe
secara matematis berdasarkan tahap sebelumnya melalui percobaan secara
statistik. Tujuannya adalah mengidentifikasi setting parameter yang akan memberikan performansi rata-rata pada
target dan menentukan pengaruh dari faktor gangguan pada variasi dari target.
3 .
Tolerance Design.
Penentuan toleransi dari
parameter yang berkaitan dengan kerugian pada masyarakat akibat penyimpangan
produk dari target. Pada tahap ini, kualitas ditingkatkan dengan mengetatkan
toleransi pada parameter produk atau proses untuk mengurangi terjadinya
variabilitas pada performansi produk.
D. Perbandingan Pendekatan Eksperimen Klasik dan Taguchi
Metode desain
eksperimen klasik dikembangkano leh R.A. Fisher di Inggris, metode ini
berdasarkan pada pendekatan statistika yang didasarkan pada latin square dan
pada awalnya dikembangkan untuk industri pertanian. Metode ini menjadi tidak
praktis untuk diterapkan pada industri manufaktur karena adanya asumsi tertentu
dan penekanan pada prosedur-prosedur tertentu. Taguchi mengembangkan metode
desain eksperimen dengan memanfaatkan sifat desain kokoh (robust design).
Ide dasar dalam
desain Taguchi ini adalah untuk mengidentifikasi, melalui penyelidikan
interaksi antara parameter kontrol dan noise variable, setting yang tepat pada
parameter kontrol dengan performansi sistem yang kokoh (robust) terhadap
variasi yang tidak dapat dikendalikan (uncotrollable variation) dalam z. Dengan
kata lain, Taguchi melakukan desain yang kokoh dalam proses dan produk
sedemikian sehingga dapat mencegah masuknya faktor yang tidak terkontrol dalam
proses produksi dan mencegah masuknya dampak faktor yang tidak terkontrol
tersebut pada konsumen. Dari ide dasar ini, maka pendekatan Taguchi tersebut
dinamakan desain parameter. Istilah desain ini dimaksudkan sebagai desain dari
sistem pada desain eksperimen statistik. Karena tujuannya adalah robust
terhadap variasi dalam variabel noise. Maka pendekatan ini (desain parameter)
disebut juga dengan robust design.
Taguchi memberikan
contoh proses pembuatan permen. Kelembutan permen dipengaruhi oleh temperatur
lingkungan (noise factors). Temperatur yang tinggi menyebabkan permen terlalu
lembut dan bagian luar meleleh, dan pada kondisi temperatur rendah menyebabkan
bagian luar keras. Untuk itu perlu dirancang proses pembuatan yang
memperhatikan kelembaban proses, sehingga permen yang dihasilkan sesuai dengan
keinginan konsumen dan robust terhadap perubahan temperatur lingkungan.
Robust Desain ini telah menambahkan
dimensi baru pada desain eksperime klasik antara lain bagaimana mereduksi
secara ekonomis variasi produk dalam lingkungan konsumen dan bagaimana menjamin
bahwa keputusan untuk menerapkan kondisi optimum dalam eksperimen akan berhasil
dalam manufaktur dan masyarakat.
E. Variasi Yang Disebabkan Oleh Faktor Tidak Terkontrol
Variasi adalah
perbedaan yang terjadi dari suatu karakteristik kualitas antara satu produk
dengan produk yang lain. Jika variasi yang terjadi sangat kecil, produk
tersebut dianggap identik. Faktor yang menyebabkan variasi tersebut adalah
faktor yang tidak terkontrol (noise faclors) misalnya temperatur ruangan,
kelembaban udara dan kualita material. Faktor tidak terkontrol dapat dibagi
menjadi tiga bagian yaitu : (Bellavendram 1995)
1. Faktor
tidak terkontrol ekstemal
2. Faktor
tidak terkontrol internal
3. Faldor
tidak terkontrol antar unit produk
On-Line Quality Control
On-line qualily control rnerupakan pengendalian kualitas
yang reaktif pada proses produksi yang sedang berjalan. Ada tiga bentuk Online
quality conlrol yaitu. (Bellavendram,1995)
1. Proses
diagnosis dan penyesuaian
2. Prediksi
dan koreksi
3. Pengukuran
dan aksi
Off-Line quality Control
0ff-line qualily control
adalah pengendalian kualitas yang bersifat preventif. Off-line Qulity control
dapal dikatakan sebagai desain proses dan produk sebelum sampai pada produksi
di shop floor. Off-line quality control dilalkukan pada saat awal dari daur
hidup produk (life cycle product), yaitu perbaikan pada awal untuk menghasilkan
produk dengan kualitas tinggi. Produk dengan kualitas yang baik berarti variasi
fungsi produk yang kecil untuk segala kondisi dari faktor tidak terkontrol
F. Prinsip Robustness dalam Desain
Faktor tidak terkontrol tidak dapat
dihilangkan karena faktor-faktor tersebut sudah ada dalam sistem. Selama
produsen tidak dapat menangani faktor yang tidak terkontrol dengan baik, maka
karakteristik kualitas seringkali tidak dapat mencapai target. Dengan demikian
spesifikasi produk yang diharapkan tidak akan tercapai atau dengan kata lain
akan terjadi kerugian (loss). Prinsip dasar dari kekokohan (robustness) adalah
usaha untuk mereduksi kerugian dengan memperhatikan hubungan fungsional antara
faktor terkontrol dan faktor tidak terkontrol, sehingga karakteristik kualitas
tidak sensitif terhadap faktor tidak terkontrol. Untuk mereduksi kerugian ini
dapat dilakukan secara tidak langsung dengan mereduksi variansi. Ada empat cara
yang digunakan untuk mereduksi variansi
yaitu mengeluarkan produk yang cacat, mencari dan menghilangkan penyebab
ketidakcocokan, memperkecil toleransi dan menerapka metode robust design.
G. Fungsi kerugian (loss function)
Fungsi kerugian
(loss function) merupakan suatu
pendekatan baru untuk proses capability. Hal ini disebabkan dalam proses
produksi yang menginginkan suatu produk yang berkualitas diperlukan kontrol
dalam proses capability. Karakteristik kualitas dibagi menjadi 3 karakteristik
yaitu nominal is the best, smaller the better, dan larger the better. Nominal
is the best digunakan ketika suatu proses menginginkan nilai target tententu.
Jika menginginkan sebuah ukuran karakteristik kualitas yan gmempunyai target 0,
atau karakteristik kualitas yang baik adalah sekecil-kecilnya maka digunakan
smaller the better, sedangkan larger the better merupakan suatu ukuran
karakteristik kualitas non negatif yang mempunyai nilai target tak hingga tau
karakteristik kualitas yang baik adalah sebesar-besarnya. Jika y merupakan
karakteristik kualitas dan m merupakan nilai target tertentu, maka perbedaan
fungsi kerugian (loss) dari tipe karakteristik kualitas akan ditunjukkan pada
tabel dibawah ini dengan k merupakan konstanta k1= A0*/∆0 dan k2 = A0*/∆02.
Perbandingan karakteristik kerugian
H. Sistem Dinamis
Strategi taguchi dalam desain optimasi terdiri dari dari 4
faktor golongan untuk menggambarkan pengaruh faktor yaitu:
1. Faktor
Signal (M)
Dalam suatu rancangan percobaan
terdapat pengaturan faktor secara selektif pada proses untuk mencapai target
yang diinginkan, faktor signal mempunyai suatu hal yang khusus yaitu mengubah
setting pengaruh rata-rata respon bukan pada variabilitasnya. Penentuan faktor
signal didasarkan pada pengetahuan engineering dari desain suatu sistem.
2. Faktor
Kontrol
Secara umum faktor kontrol berpengaruh
pada rata-rata dan variabilitas dari respon. Suatu desain produk akan
menetapkan dengan bijaksana level dari parameter sehingga dapat menerima
kemungkinan terbaik dari yang diharapkan yaitu stabilitas maksimum dan hasil
yang robust dengan biaya yang minimum.
3. Level
Faktor (r)
Level faktor merupakan bagian dari
faktor kontrol yang dirancang dapat menyesuaikan dengan mudah dalam desain
proses untuk mencapai hubungan fungsional antara faktor signal (M0) dengan
variabel respon dalam sistem dinamis
4. Faktor
Noise (N)
Faktor noise merupakan semua faktor
yang tidak bisa dikontrol, secara umum hanya pengaruh statistik, ( mean,
varian, distribusi, dll) pada faktor noise uang mempengaruhi desain akhir
robust.
Pada sistem
desain yang dinamis, target merupakan suatu fungsi yang diatur oleh faktor
signal. Dibawah ini merupakan gambaran hasil dari karakteristik dinamis faktor
signal dan faktor noise.
Pada parameter
desain untuk karakteristik dinamis desain hasil atau proses seharusnya
dikondisikan untuk memperoleh tujuan yang yang robust pada faktor noise, oleh
karena itu signal to noise ratio untuk karakteristik dinamios didefinisikan
sebagai 10 log (Ƞ) dengan Ƞ merupakan power dari signal
didefiniskan sebagai jumlah variasi yang terjadi pada perubahan level faktor
signal sedangkan power dari noise merupakan variasi yang terjadi sebagai
perubahan pada level noise. Dalam menganalisa percobaaan dimana respon
mempunyai target yang dinamis, taguchi mengajukan dua tahap (two-step procedure)
untuk mengidentifikasi pengaturan signal aitu (i) menghitung faktor signal to
ratio (SNR) dan menentukan faktor kontrol yang memaksimalkan SNR, (ii)
perubahan fungsi slope pada target slope dengan menyesuaikan pada faktor
(faktor kontrol yan gmemiliki pengaruh yangb kuat pada slope tetapi tidak
berpengaruh pada SNR).
I. Tools yang
Digunakan dalam Metode Taguchi
Tools yang
digunakan dalam metode Taguchi diantaranya adalah:
1 . Process diagram (P-diagram )
P-Diagram adalah diagram yang digunakan
untuk mengelompokkan variabelvariabel yang terkait dalam suatu proses, antara
lain faktor signal (input), response ( output), noise dan control.
Pertama-tama, identifikasi input
dan output dari konsep yang sedang didesain. Kemudian identifikasi apa saja
yang menjadi control dan noise factor. Control factor merupakan parameter yang
dapat diukur oleh desainer, sementara noise factor merupakan parameter yang
berada di luar kontrol desainer.
Selanjutnya, desainer mengatur
control factor supaya deviasi yang terjadi minimum dalam biaya rendah. Selain
itu, noise factor juga harus dipertimbangkan dalam melakukan desain, demi
menghindari banyaknya kegagalan produk dan biaya yang terjadi akibat desain
yang buruk.
Setelah itu, desainer mengatur deviasi yang dibolehkan
dari nominal, dengan menyeimbangkan antara cost dengan benefit bagi pelanggan.
Proses ini disebut dengan tolerance design. Hasil menggunakan parameter design
diikuti dengan tolerance design merupakan produk dengan biaya yang rendah.
2. Ideal function, yang digunakan untuk
menentukan bentuk ideal dari hubungan signalresponse dalam konsep desain,
sehingga higher level system work perfectly.
3. Quadratic Loss Function, yakni
digunakan untuk mengkalkulasi kerugian yang terjadi pada user akibat kinerja
yang menyimpang dari target. Fungsi ini bentuknya bisa berbeda-beda, tergantung
situasinya. Pengukuran ini sangat bermanfaat untuk menghitung kepuasan
pelanggan dan menentukan toleransi yang optimum.
4. Signal-to-Noise Ratio yakni mengukur
perbandingan antara kekuatan signal (output) dibandingkan dengan noise. Semakin
tinggi rasio ini, maka semakin disukai.
5. Orthogonal Array, digunakan untuk
mengumpulkan informasi yang terkait dengan control factor dan beberapa
eksperimen.
BAB III
KESIMPULAN
Taguchi telah
membuat kontribusi yang sangat berpengaruh untuk statistik industri. Metode ini
merupakan metodologi baru dalam bidang teknik yang bertujuan untuk memperbaiki
kualitas produk dan proses serta dalam dapat menekan biaya dan resources
seminimal mungkin. Metode Taguchi sangat efektif untuk mengadakan perbaikan
kualitas dan pengurangan biaya, perbaikan dalam pembuatan produk serta
pengurangan biaya pengembangan produk. Metode Taguchi banyak diterapkan di
pabrik-pabrik di Jepang oleh para teknisi untuk memperbaiki proses dan produk.
Sasaran metode
Tagauchi yaitu mengoptimalkan fungsi tujuan yang berubah-ubah dan mengurangi
sensitivitas desain terhadap faktor yang tak terkendali. Dalam metode Tagauchi
penekanan dilakukan terhadap penerapan strategi perancangan yang efektif dari
tingkat hulu hingga lantai dasar pabrik. Filosofi metode Tagauchi yaitu
kualitas yang diukur dengan penyimpangan karakteristik dari nilai target.
Dalam perancangan
di tingkat hulu digunakan percobaan skala kecil untuk mengurangi variabilitas
dan menemukan biaya efektif, desain yang kuat atau standar untuk produksi skala
besar. Dalam perancangan di tingkat lantai dasar pabrik menyediakan metode yang
nyata berdasarkan biaya untuk memonitor dan memelihara kualitas produksi.
DAFTAR PUSTAKA
www.amsup.com/robust_design/ www.orszulik.free-online.co.uk/page5.html
http://www.isixsigma.com/library/content/c020311a.asp
http://id.wikipedia.org/wiki/Taguchi_Junnosuke
Ross,
Phillip.1998. Taguchi Techniques for
Quality Engineering.-http://en.wikipedia.org/wiki/Taguchi_methods
http://www.isixsigma.com/library/content/c020311a.asp
http://www.slideshare.net/rbalisnomo/Introduction-To-Taguchi-Method-05Sep08
http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pri/section5/pri56.htm
www.phadkeassociates.com http://www.managementfile.com/column.php?sub=235&id=1892&page=quality&awal=0
Tidak ada komentar:
Posting Komentar