SIDANG TESIS

PROGRAM STUDI MAGISTER MANAJEMEN TEKNOLOGI BIDANG KEAHLIAN MANAJEMEN INDUSTRI

PROGRAM PASCA SARJANAINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA2012

Penerapan MetodeTaguchi untuk PeningkatanKualitas Produk pada Unit Drier Proses Pembuatan

Sabun Mandi di PT. X Indonesia

OLEH :Doni Sukarno

NRP 9109.201.406

DOSEN PEMBIMBING :Ir. BOBBY OEDY P. SOEPANGKAT, M.Sc., Ph.D

NIP 130.676.229

Sebagai salah satu perusahaan multinasional yang bergerakdibidang FMCG (Fast Moving Consumer Goods), PT. X Indonesiasangat menjaga loyalitas konsumennya. Kualitas serta harga jualproduk merupakan faktor penting dalam memperkuat daya saing dipasar nasional maupun internasional.

Salah satu produk PT. X Indonesia dalam kategori Personal Careadalah sabun mandi batang.

NO COUNTRY SOAP ORAL SKIN TEA IC FOOD

1 SINGAPORE V V V

2 MALAYSIA V V V V V

3 THAILAND V V

4 PHILIPPINES V V V V V

5 MONGOLIA V V

6 TAIWAN V V

7 HONGKONG V V V

8 AUSTRALIA V V

9 NEW ZEALAND V V

10 JAPAN V V

11 VIETNAM V V V V

12 SAUDI ARABIA

13 KOREA V

14 CAMBODIA V V

15 CHINA V

16 BRAZIL V

17 CHILI V

18 GHANA V

19 IVORY COAST V

20 PAKISTAN V

21 OTHERS V

TOTAL 16 4 3 13 5 1

Jika CTQ tidak sesuai dengan spesifikasi, maka produk akan di-block/ditolak karenaakan merugikan/membahayakan konsumen secara langsung dan membahayakan masadepan perusahaan secara tidak langsung.

TFM yang terlalu tinggi akan meningkatkan biaya bahan baku, TFM yang terlalu rendah akan merugikan konsumen karena tidak memenuhi persyaratan legal

BPOM.

FFA yang terlalu tinggi, akan membuat soap chips lebih mudah teroksidasi sehinggamenimbulkan aroma yang tidak sedap.

FFA yang terlalu rendah dapat menimbulkan iritasi pada kulit. Selama ini masih terjadi produk di-block karena masalah TFM dan FFA, dan biayanya

dapat mencapai Rp. 400.000.000,00 per bulan atau sekitar 3.86% dari biaya soap chips.

Proses produksi harus dijalankan secara efektif agar produk yang dihasilkan sesuaidengan spesifikasi.

• Produk sabun mandi memiliki lima Karakteristik Kualitas yang Kritis (Critical toQuality Characteristic), dan dua yang terpenting adalah TFM (Total Fatty Matter)dan FFA (Free Fatty Acid).

Spesifikasi TFM : 74.5 – 77.5 (%) Spesifikasi FFA : -0.05 – 0.3 (%)

OilBlending

Centrifuge

SoapDrying

Oil

CausticSoda

Lye

Brine

Fitting

Neat Soap

Reactor RDC

AdditivesDosing

SoapStamping

SoapPackaging

CrudeSoap

Niger Lye

Preservatives

ChipSoap

WashedSoap

CONTINOUSSOAP MAKING

SOAP DRYING

SOAP FINISHING& PACKAGING

Reaksi Saponifikasi : Reaksi pembentukan sabun dari minyak dan kaustik

Proses Pembuatan Sabun: Continuous Soap Making Soap Drying Soap Finishing and Packaging

+ 3 NaOH

+ 3 NaOH

-

glycerol

+

+

-tri glyceride

3 RCOO

three soap molecules

Na-

Uap AirFine Soap

DRYING Soap Finishing

ContinuousSoap

Making

EDTA EHDP

Unit DrierEnergi

Citric Acid

Neat Soap

Soap Chips

CTQTFM dan FFA

Unit Drier

Shell and Tube heat exchanger

Top View

21 3

1. Laju alir neat soap

2. Temperatur heatexchanger

3. Tekanan vakum

Perbaikan proses di unit drier perlu dilakukan untuk mendapatkan kualitasproduk yang lebih baik.

.Metode Taguchi menjadi alternatif untuk melakukan usaha perbaikanproses di unit drier sehingga masalah kualitas produk bisa diatasi, dan biayaproduksi bisa ditekan

Penelitian terdahulu yang menggunakan metode Taguchi untuk proses kontinuyang melibatkan perubahan (reaksi) kimia sebagai berikut: Boran (2007): Metode Taguchi single response untuk menentukan efektifitas faktor-

faktor yang berpengaruh dalam proses pengeringan ragi roti . Raguraman et al. (2010): Metode Taguchi single response untuk menentukan

efektifitas penggunaan berbagai bentuk pengaduk dalam reaktor gasifikasi batu bara. Chen et al. (2011): Metode Taguchi single response untuk menentukan kondisi

proses ekstraksi yang paling optimal untuk menghasilkan yield minyak jahe yangpaling tinggi

Bagaimana menentukan setting yang tepat dari variabel proses pada unitdrier, sehingga dapat meminimumkan variasi dari CTQ TFM dan FFAsabun. Selain itu juga akan ditentukan penurunan kerugian yangdidapatkan apabila menggunakan seting variabel proses yangmenghasilkan produk sabun yang sesuai dengan spesifikasi.

Batasan Penelitian– Peneltian berfokus pada sabun mandi padat yang biasa ada di pasar.– Desain produk dan sifat-sifat material bahan baku tidak dibahas.– Proses Continuous Soap Making yang hasilnya menjadi masukan bagi

proses unit drier tidak dibahas.

Asumsi Penelitian– Unit drier yang digunakan dianggap memenuhi persyaratan operasional.– Campuran material bahan baku dan bahan tambahan lainnya yang

digunakan bersifat homogen dan tetap.– Manusia dan lingkungan tidak berpengaruh.– Metode yang dipakai untuk analisa sudah ditetapkan dan analis sudah terlatih

untuk mengikuti prosedur analisa yang ada.– Karena sulitnya pengambilan data untuk percobaan pendahuluan guna

membuktikan ada tidaknya interaksi antar variabel proses, maka diasumsikantidak ada interaksi antar variabel proses.

• Mengetahui besar kontribusi dari variabel proses - variabel proses sepertitemperatur heat exchanger, tekanan vakum di drier, dan kecepatan alir neatsoap dalam mengurangi variasi dari CTQ TFM dan FFA sabun secaraserentak.

• Menentukan seting dari variabel proses - variabel pada proses unit drier,sehingga dapat meminimumkan variasi dari CTQ TFM dan FFA sabun.

• Menentukan penurunan kerugian yang didapatkan apabila menggunakanseting variabel proses unit drier yang menghasilkan produk sabun yang sesuaidengan spesifikasi.

• Memperoleh informasi yang lebih baik tentang pengaruh faktor-faktorpenyebab variasi terhadap TFM dan FFA pada produk sabun sehinggausaha-usaha untuk perbaikan mutu dapat dilakukan secara efektif dan dapatmengurangi produk cacat yang berarti juga dapat meningkatkan produktifitasdalam mencapai target produksi.

• Memberikan pengetahuan tentang penerapan metode Taguchi khususnyauntuk masalah-masalah multi respon.

Studi Lapangan dan Identifikasi Masalah

Perumusan Masalah dan Penentuan Tujuan Penelitian

Rancangan eksperimen yaitu identifikasi variabel, penentuan faktor dominan , penetapan level faktor,

dan penentuan nilai bobot

TAHAP 1

•IDENTIFIKASI MASALAH

Mulai

Studi Pustaka

Pemilihan Orthogonal Array

ATAHAP

2

• PENGUMPULAN DATA

EKSPERIMEN UTAMA

PENGAMBILAN DATA

PENGOLAHAN DATA

ANALISIS DAN OPTIMASI

KESIMPULAN DAN SARAN

TAHAP 3

• PENGOLAHAN DATA• PENARIKAN

KESIMPULAN

EKSPERIMEN KONFIRMASI

A

Selesai

• Rancangan Penelitian:• Total Derajat Kebebasan Faktor dan Level

No Faktor Jumlah Level (k) υfl = (k-1)1 Temperatur heat exchanger (A) 3 (120; 130; dan 140 C ) 2

2 Tekanan vakum di drier (B) 3 (50; 70; dan 90 mmHg) 2

3 Laju alir neat soap (C) 3 (3.5; 4; dan 4.5 ton/jam) 2

Total derajat kebebasan 6

• Kombinasi Seting Faktor Pada Rancangan Penelitian

No A B C1 120 50 3.5

2 120 70 4

3 120 90 4.5

4 130 50 4.5

5 130 70 3.5

6 130 90 4

7 140 50 4

8 140 70 4.5

9 140 90 3.5

*Matriks Ortogonal Aray yang digunakan adalah L9

• Pengambilan Data:1. Persiapan dan seting variabel pada unit drier

Laju alir neat soap

Temperatur heat exchanger

Tekanan vakum drier

• Pengambilan Data:2. Pengambilan sampel

Tempat pengambilan sampel

• Pengambilan sampel dilakukan setelah proses berjalan selama 30 menit (steady state condition).

• Pengambilan sampel dilakukan melalui sampling point pada unit drier; 3 sampeldiambil tiap jam, kemudian hasilnya dirata-ratakan. Replikasi dilakukan 3 kali.

• Pengambilan Data:3. Analisis sampel

Metode Analisis FFA

Ambil 10 g sample

Tambahkan alkohol 85%hingga volumenya 150 mL

Panaskan dalam steam bathhingga larut

Tambahkan 3 tetesindikator pp

Dinginkan ( 50oC)

% FFA = V NaOH x N NaOH x BM NaOH x 100%Berat sample x 1000

Titrasi dengan NaOH 0.1 Nhingga berwarna merah muda

Metode AnalisisTFM

Ambil 10 g sample

Tambahkan 5 mL alkohol 96%dan 15 mL H2SO4 10%

Panaskan dalam steam bathhingga larut

Tambahkan aquades panashigga volumenya 150 mL

Tambahkan 10g lilinTunggu hingga larut

% TFM = berat cake – berat malam x 100%berat sample

Dinginkan hingga terjadi cake

Keringkan dan timbang cake

Alat analisis

• Pengambilan Data:4. Tabel data

Seting Faktor,

Kombinasi ke-

TFM (%) FFA (%)

1 2 3 1 2 3

1 75.00 74.60 74.50 -0.05 0.25 0.30

2 74.50 75.00 74.60 0.30 0.16 -0.01

3 74.20 76.30 74.60 -0.05 0.18 0.30

4 76.00 75.00 75.70 0.10 0.25 -0.03

5 76.20 77.50 76.70 0.10 0.15 -0.05

6 76.00 77.50 76.90 0.15 0.25 0.30

7 77.50 77.00 78.10 0.05 0.10 -0.04

8 77.50 78.00 77.00 -0.05 0.18 0.12

9 76.50 77.50 78.00 0.10 0.25 0.05

• Menghitung rata-rata rasio S/N multirespon• Memperkirakan kombinasi faktor yang optimum• Menghitung interval keyakinan untuk rata-rata rasio S/N

prediksi• Menghitung rasio S/N multirespon konfirmasi• Menghitung interval keyakinan untuk rata-rata rasio S/N

konfirmasi• Menghitung prosentase penurunan variansi

• 1.a. Faktor-faktor pada unit drier yang memiliki kontribusi paling besar dalam mengurangi variasi dari CTQ TFM dan FFA soap chips secara serentak adalah temperatur heat exchanger.

• b. Besar kontribusi faktor temperatur heat exchanger dalam mengurangi variasi dari CTQTFM dan FFA soap chips secara serentak adalah sebagai berikut:

– Pada skenario dengan perbandingan berdasarkan prioritas respon untuk TFM dan FFA soap chips, 0,8338 : 0,1662, adalah sebesar 75.09%.

– Pada skenario dengan perbandingan berdasarkan prioritas respon untuk TFM dan FFA soap chips, 0,7170 : 0,2830, adalah sebesar 75.77%.

– Pada skenario dengan perbandingan berdasarkan prioritas respon untuk TFM dan FFA soap chips, 0,8510 : 0,1490, adalah sebesar 74.63%.

• 2. Seting variabel proses yang dapat menghasilkan variasi CTQ TFM dan FFA soap chips yang minimum secara serentak adalah temperatur heat exchanger diseting pada 130 C, tekanan vakum drier diseting pada 50 mmHg, serta laju alir neat soap diseting pada 4 ton/jam.

• 3.a. Penurunan variansi yang didapatkan pada unit drier dengan menggunakan seting yang optimal adalah sekitar 55% untuk CTQ TFM dan FFA soap chips.

• b. Penurunan kerugian yang didapatkan pada unit drier dengan menggunakan seting yang optimal adalah sekitar 57% untuk CTQ TFM dan FFA soap chips.

• c. Penurunan biaya utilitas yang didapatkan pada unit drier dengan menggunakan seting yang optimal adalah sekitar Rp. 115.200.000,00 per bulan untuk CTQ TFM dan FFA soap chips.

• Kesimpulan:

• Penelitian ini dilakukan dengan mengabaikan pengaruh interaksi yang mungkin terjadiantara satu faktor dengan faktor yang lain. Pada penelitian selanjutnya, dapat dilakukansebuah studi tanpa mengabaikan pengaruh interaksi yang mungkin terjadi.

• Pada penelitan selanjutnya, dapat dilakukan sebuah studi yang lebih komprehensifmulai dari cara pengambilan sampel.

• Saran:

Thank You!

Obrigado!

Syukria!

Arigato Gozaimas!

Merci Beaucoup! Dank Je!

Danke!

Grazie!

Gracias!

Toda!

Syukron!

Suksema!

Terima Kasih!

Dhanyavad!

Xie-Xie!

Pertanyaan?

Soap Finishing 1. Formulation

MANUALPACKER

SOAP BIN

MIXER

WEIGHER

MILL I

PLODDER

CUTTERCONVEYOR

STAMPER

ACMA

MILL II

Silo

Ingredients

Double arm Sigma mixer

Soap noodles in

Soap flakes outSoap NoodleMinor IngredientsColorantsPerfume