MANAJ ANAJ EME EMEN KUALITAS KUALITAS ANALISI ANALISI KE KEMAMPUAN AMPUAN PROSES I Gede Gede Mar Marend endra ra S.T. S.T.,M ,M.T .T
SPC DENGAN ANALISIS KEMAMPUAN PROSES • BATAS SPESIFIKASI ( SPECIFICATION LIMITS ) – Bata Batass spesi spesifi fika kasi si (bat (batas as tole tolera rans nsi) i) merupaka akan suatu nila nilaii yang dite ditettapk pka an menjadi batas-batas kesesuaian suatu unit hasil operasi manufaktur taupun jasa pelayanan. – Batas atas spe spesi sifi fika kasi si digun igunak akan an untu untukk meme memenu nuh hi kebu kebutu tuha hann kons konsum umen en yang yang kemu kemudi dian an ditetapkan oleh perancang produk dan proses untuk menjamin kecukupan fungsi suatu produ oduk
SPC DENGAN ANALISIS KEMAMPUAN PROSES • BATAS SPESIFIKASI ( SPECIFICATION LIMITS ) – Bata Batass spesi spesifi fika kasi si (bat (batas as tole tolera rans nsi) i) merupaka akan suatu nila nilaii yang dite ditettapk pka an menjadi batas-batas kesesuaian suatu unit hasil operasi manufaktur taupun jasa pelayanan. – Batas atas spe spesi sifi fika kasi si digun igunak akan an untu untukk meme memenu nuh hi kebu kebutu tuha hann kons konsum umen en yang yang kemu kemudi dian an ditetapkan oleh perancang produk dan proses untuk menjamin kecukupan fungsi suatu produ oduk
Perbedaan dengan batas kendali (control limi limit) t) adala dalah h: a) CL me membantu menunjukkan adanya variabili ilitas atau keragaman prose oses yang terjadi antar pengukura uran sua suatu subgr subgroup oup atau atau samp sampel el.. b) CL tidak diaplikasikan pada unit individ ividua uall (k (kecuali pada peta kendali unit individual) • Terdapat kemungkinan bahwa dari peta kendali diketahui bahwa proses in-control tetapi tidak dapat memenuhi spesifikasi, atau atau seba sebali likn knya ya : pros proses es outout-of of-contr ontrol ol tetapi dapat memenuhi uhi spesifik ifika asi. si. •
ANALISA KEMAMPUAN PROSES • Suatu proses dapat ditentukan kemampuannya jika proses tersebut sudah berada dalam kondisi in-control. Jika masih ada yang out-of-control harus dilakukan tindakan perbaikan lebih dahulu. • Kemampuan proses menggambarkan performansi/unjuk kerja suatu proses. • Kemampuan proses merupakan suatu ukuran keseragaman atau unifoformitas proses yang membuat variansi suatu karakteristik kualitas produk kecil (small range) • Analisa kemampuan proses menggambarkan prosedur untuk mengestimasi kemampuan proses
• Manfaat dilakukannya analisis kemampuan proses : a. Dapat menciptakan uniformitas output. b. Dapat digunakan untuk mempertahankan dan menigkatkan tingkat pencapaian kualitas. c. Dapat sebagai sarana atau memfasilitasi perancangan produk maupun proses. d. Sebagai alat pemilihan dan pengendalian supplier atau vendor.
PROCESS CAPABILITY LIMIT (=NATUARAL TOLERANCE LIMIT ) • Batas kemampuan proses menunjukkan keragaman bawaan ( inherently variasion) dari karakteristik kualitas suatu item jika prosesnya dalam kondisi in-control. • Ada dua jenis batas kemampuan proses, yaitu batas atas kemampuan proses (UPCL) dan batas bawah kemampuan proses (LPCL) UPCL , LPCL Dimana rata
3
: rata proses
s tan dar deviasi proses
CONTOH SOAL : Diameter suatu komponen harus sesuai untuk tujuan perakitan, dengan spesifikasi sebesar 5 ± 0.015 cm. Informasi dari sample yang diambil dari proses terkendali adalah sbb.: rata-rata sample 4.99 cm dengan standar deviasi 0.004 cm. Tentukan batas toleransi alami (natural tolerance limit) untuk proses tersebut! Haruskah - Anda menyesuaikan ukuran pemusatan proses?
HUBUNGAN ANTARA SPESIFIKASI DAN KEMAMPUAN PROSES 1. KASUS 1.
Penyeb ar an pr oses < Per b ed aan ant ar a b at as spesif ik asi.
Pada kasus ini proses dikatakan mampu (capable) dan semua item yang dihasilkan berada dalam batas spesifikasi. Kemungkinan bahwa proses out-of-control (tetapi masih dalam batas spesifikasi) dapat disebabkan oleh pergeseran nilai µ maupun σ sehingga hal ini dapat digunakan sebagai sinyal (alarm).
HUBUNGAN ANTARA SPESIFIKASI DAN KEMAMPUAN PROSES 2. KASUS 2.
Peny ebar an pr oses = Per bed aan ant ar a ba t as spesif ik asi.
Pada kasus ini batas kemampuan proses bertepatan dengan batas spesifikasi. Jika dianggap data karakteistik kualitas berdistribusi normal dan proses incontrol, hampir semua (99,74%) item yang diproduksi berada dalam batas spesifikasi. Jika nilai µ bergeser, maka akan timbul proporsi item nonconforming, begitu juga nilai σ meningkat maka akan timbul proporsi item nonfonforming.
HUBUNGAN ANTARA SPESIFIKASI DAN KEMAMPUAN PROSES 3.
KA SUS 3. Penyebar an pr oses > Per bedaan ant ar a ba t as spesif ik asi.
Kasus ini tidak diinginkan terjadi. Walaupun proses in-control tetapi variasi bawaan melebihi perbedaan antara batas spesifikasi sehingga prosesdikatakan tidak mampu. Jika terjedi pergeseran µ dan kenaikan nilai σ , maka akan terjadi penngkatan proporsi item nonconforming. Beberapa tindakan perbaikan : menaikan nilai batas yang baru, mengganti bahan baku yang lebih baik, atau mengganti operator dengan yang lebih berpengalaman.
RASIO/INDEKS KEMAMPUANPROSES ( Cp Indeks) • Suatu ukuran yang menggambarkan potensial proses dalam memenuhi spesifikasi disebut process capability ratio (PCR) atau Cp index PCR atau Cp CPU
USL
LSL
6
USL
LSL
, CPL
3
3
Dimana : rata
rata (mean ) populasi , yang didekati dengan rata
rata
n
Xi sampel
X, X
i 1
n s tan dar deviasi populasi , yang didekati dengan s tan dar deviasi n
Xi sample s , s
X
i 1
n
1
2
•
Indekc Cp yang diinginkan adalah ≥ 1, sehingga ada 3 kondisi yang dapat terjadi yaitu : 1.
Jika Cp > 1 Proses terpusat antara batas spesifikasi yang akan menghasilkan proporsi minimal item yang keluar dari batas ini sehingga proses dikatakan mampu (capable). Jika data karakteristik kualitas dianggap normal maka hanya 0,26% item akan keluar dari batas spesifikasinya.(lihat kasus 1 ) 2. Jika Cp = 1 Penyebaran proses sama dengan penyebaran spesifikasi dan proses dikatakan hampir tidak/sedikit mampu. (lihat kasus 2 ) 3. Jika Cp < 1 Penyebaran proses lebih besar dari penyebaran spesifikasi. Pada kondisi ini dimungkinkan bahwa proses in-control tetapi tidak memenuhi spesifikasi. (lihat kasus 3 )
• Nilai yang diharapkan adalah CPU ≥ 1 dan CPL ≥ 1. • Jika CPU = 1, hanya 0,13% produk berada diatas USL • Nilai Cp, CPU, dan CPL, berguna untuk mengevaluasi performansi proses relativ terhadap batas spesifikasi. Selain itu juga digunakan untuk menentukan setting parameter proses ( µ dan σ )
Tabel : Nilai minimum untuk rasio/indeks kemampuan proses yang direkomendasikan. PROSES
Spesifikasi Dua Sisi
Spesifikasi Satu si si
Proses lama( yang sudah ada)
1.33
1.25
Proses baru
1.50
1.45
Keamanan, kekuatan,atau parameter kritis-proses lama
1.50
1.45
Keamanan, kekuatan,atau parameter kr itis-proses baru
1.67
1.60
CONTOH SOAL : Kelembaban relative di suatu rumah kaca diharapkan antara 65% sampai 85%. Sampling secara random yang di(akukan selama 1 minggu menghasilkan data sbb.: 60, 78, 70, 84, 81, 80, 85, 60, 88, 75. Tentukan Rasio kemampuan proses dan interpretasikan hasilnya!
RASIO/INDEKS KEMAMPUAN PROSES ( Cpk Index) • Indeks Cp tidak melibatkan lokasi proses ketika menghitung kemampuan proses untuk memenuhi spesifikasi. • Faktor yang mempengaruhi dapat dihasilkannya produk conforming tidak saja variabilitas proses, tetapi lokasi rata-rata proses juga mempengaruhi dihasilkannya produk conforming. • Indeks Cp menggambarkan potensial proses, dimana nilai tidak berubah walaupun rata-rata proses berubah. • Indeks Cpk menggambarkan kemampuan proses actual dengan nilai paramater yang ada, dimana menggambungkan nilai rata-rata dan standar deviasi proses untuk membentuk indeks dari performansi proses actual
•
• •
•
•
Indeks Cpk selalu lebih kecil atau sama dengan Cn (Cpk≤Cp ) Jika Cpk = Cp maka proses terpusat. Indeks Cpk yang diinginkan ≥, yang menunjukkan bahwa proses memiliki kemungkinan besar untuk memenuhi spesifikasi. Ketika rata-rata proses berada diluar spesifikasi maka nilai Cpk negativ Jika manajemen menyatakan bahwa jarak USL dan LSL sama, maka setting optimal rata-rata proses merupakan ½ (USL+LSL)
•
Deviasi rata-rata proses dari nilai target (=m) ini adalah
k • •
m USL LSL / 2
Sehingga terdapat hubungan sbb : Cpk=Cp(1-k) Terdapat 3 kemungkinan nilai k, yaitu : 1. 0 < K < 1, jika LSL ≤ µ ≤ USL 2. k = 0, jika µ = m sehingga Cpk = Cp 3. k = 0, jika µ = USL atau µ = LSL sehingga Cpk = 0
CONTOH SOAL 1. Dalam suatu electrical circuit, kapasitansi suatu komponen berada antara 25 - 40 unit. Sebanyak 25 sampel menghasilkan rata-rata 30 unit dengan standar deviasi 3 unit. Hitung indek kemampuan proses Cpk dan berilah komentar tentang performansi proses tersebut! Jika proses tidak mampu, berapa proporsi produk yang non-conforming jika karakteristik data diasumsikan berdistribusi normal? 2. Pertimbangkan data diameter dalam batangan logam pada Tabel 8-2. Histogram yang dihasi!kan dari nilai diameter dalam ditunjukkan pada Tabel 8-11, sehingga dapat dianggap bahwa distribusi diameter dalamnya normal. Hitung batas kemampuan proses dan jika batas spesifikasi untuk diameter dalamnya adalah 50 ± 0.5 m, tentukan rasio kemampuan proses Cp dan indeks Cpk!
3. Pertimbangkan suatu pabrik yang menghasilkan coils (gulungan kawat) untuk aplikasi rangkaian listrik dan elektronika. Sampel berukuran 5 diambil secara acak dari suatu proses dan nilai hambatan atau resistansi diukur (dalam ohm), seperti dalam Table 6.2. Misalkan batas spesifikasi ditetapkan sebagai berikut: 21.0 ± 3.0 ohm. Hitung Cpk index dan tentukan proporsi output yang nonconforming jika hambatan coils diasumsikan berdistribusi normal! Tentukan proporsi output yang tidak sesuai dengan spesifikasi jika rata-rata proses aktual digeser sesuai dengan target optimalnya?
