Pengertian
Kualitas Menurut Taguchi
Metode Taguchi dicetuskan oleh Dr. Genichi Taguchi pada tahun 1949 saat mendapatkan tugas untuk memperbaiki sistem telekomunikasi di Jepang. 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. Sasaran metode Taguchi adalah menjadikan produk robust terhadap noise, karena itu sering disebut sebagai Robust Design.
Metode Taguchi dicetuskan oleh Dr. Genichi Taguchi pada tahun 1949 saat mendapatkan tugas untuk memperbaiki sistem telekomunikasi di Jepang. 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. Sasaran metode Taguchi adalah menjadikan produk robust terhadap noise, karena itu sering disebut sebagai Robust Design.
Definisi kualitas menurut Taguchi adalah kerugian yang diterima oleh masyarakat sejak produk tersebut dikirimkan. Filosofi Taguchi terhadap kualitas terdiri dari tiga buah konsep, yaitu:
- Kualitas harus didesain ke
dalam produk dan bukan sekedar memeriksanya.
- Kualitas terbaik dicapai dengan
meminimumkan deviasi dari target.
- Produk harus didesain sehingga robust
terhadap faktor lingkungan yang tidak dapat dikontrol.
- Biaya kualitas harus diukur
sebagai fungsi deviasi dari standar tertentu dan kerugian harus diukur
pada seluruh sistem.
Metode
Taguchi merupakan off-line quality control artinya pengendalian kualitas
yang preventif, sebagai desain produk atau proses sebelum sampai pada produksi
di tingkat shop floor. Off-line quality control dilakukan
dilakukan pada saat awal dalam life cycle product yaitu perbaikan pada
awal untuk menghasilkan produk (to get right first time). Kontribusi
Taguchi pada kualitas adalah:
- Loss Function: Merupakan fungsi kerugian yang
ditanggung oleh masyarakat (produsen dan konsumen) akibat kualitas
yang dihasilkan. Bagi produsen yaitu dengan timbulnya biaya kualitas
sedangkan bagi konsumen adalah adanya ketidakpuasan atau kecewa atas
produk yang dibeli atau dikonsumsi karena kualitas yang jelek.
- Orthogonal Array: Orthogonal array digunakan untuk mendesain
percobaan yang efisisen dan digunakan untuk menganalisis data percobaan.
Ortogonal array digunakan untuk menentukan jumlah eksperimen minimal yang
dapat memberi informasi sebanyak mungkin semua faktor yang mempengaruhi
parameter. Bagian terpenting dari orthogonal array terletak pada
pemilihan kombinasi level dari variable-variabel input untuk masing-masing
eksperimen.
- Robustness: Meminimasi sensitivitas sistem
terhadap sumber-sumber variasi.
Tahapan
dalam Desain Produk atau Proses Menurut Taguchi
Dalam metode Taguchi tiga tahap untuk mengoptimasi desain produk atau proses produksi yaitu (Ross, 1996):
Dalam metode Taguchi tiga tahap untuk mengoptimasi desain produk atau proses produksi yaitu (Ross, 1996):
1)
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.
Langkah
Penelitian Taguchi
Langkah-langkah ini dibagi menjadi tiga fase utama yang meliputi keseluruhan pendekatan eksperimen. Tiga fase tersebut adalah (1) fase perencanaan, (2) fase pelaksanaan, dan (3) fase analisis. Fase perencanaan merupakan fase yang paling penting dari eksperimen untuk menyediakan informasi yang diharapkan. Fase perencanaan adalah ketika faktor dan levelnya dipilih, dan oleh karena itu, merupakan langkah yang terpenting dalam eksperimen.
Fase terpenting kedua adalah fase pelaksanaan, ketika hasil eksperimen telah didapatkan. Jika eksperimen direncanakan dan dilaksanakan dengan baik, analisis akan lebih mudah dan cenderung untuk dapat menghasilkan infomasi yang positif tentang faktor dan level.
Fase analisis adalah ketika informasi positif atau negatif berkaitan dengan faktor dan level yang telah dipilih dihasilkan berdasarkan dua fase sebelumnya. Fase analisis adalah hal penting terakhir yang mana apakah peneliti akan dapat menghasilkan hasil yang positif. Langkah utama untuk melengkapi desain eksperimen yang efektif adalah sebagai berikut (Ross, 1996):
Langkah-langkah ini dibagi menjadi tiga fase utama yang meliputi keseluruhan pendekatan eksperimen. Tiga fase tersebut adalah (1) fase perencanaan, (2) fase pelaksanaan, dan (3) fase analisis. Fase perencanaan merupakan fase yang paling penting dari eksperimen untuk menyediakan informasi yang diharapkan. Fase perencanaan adalah ketika faktor dan levelnya dipilih, dan oleh karena itu, merupakan langkah yang terpenting dalam eksperimen.
Fase terpenting kedua adalah fase pelaksanaan, ketika hasil eksperimen telah didapatkan. Jika eksperimen direncanakan dan dilaksanakan dengan baik, analisis akan lebih mudah dan cenderung untuk dapat menghasilkan infomasi yang positif tentang faktor dan level.
Fase analisis adalah ketika informasi positif atau negatif berkaitan dengan faktor dan level yang telah dipilih dihasilkan berdasarkan dua fase sebelumnya. Fase analisis adalah hal penting terakhir yang mana apakah peneliti akan dapat menghasilkan hasil yang positif. Langkah utama untuk melengkapi desain eksperimen yang efektif adalah sebagai berikut (Ross, 1996):
- Perumusan masalah: Perumusan masalah harus
spesifik dan jelas batasannya dan secara teknis harus dapat dituangkan ke
dalam percobaan yang akan dilakukan.
- Tujuan eksperimen: Tujuan yang melandasi percobaan
harus dapat menjawab apa yang telah dinyatakan pada perumusan masalah,
yaitu mencari sebab yang menjadi akibat pada masalah yang kita amati.
- Memilih karakteristik kualitas
(Variabel Tak Bebas): Variabel tak bebas adalah variabel yang perubahannya
tergantung pada variabel-variabel lain. Dalam merencanakn suatu percobaan
harus dipilih dan ditentukan dengan jelas variabel tak bebas yang akan
diselediki.
- Memilih faktor yang berpengaruh
terhadap karakteristik kualitas (Variabel Bebas): Variabel bebas (faktor) adalah
variabel yang perubahannya tidak tergantung pada variabel lain. Pada tahap
ini akan dipilih faktor-faktor yang akan diselediki pengaruhnya terhadap
variabel tak bebas yang bersangkutan. Dalam seluruh percobaan tidak
seluruh faktor yang diperkirakan mempengaruhi variabel yang diselediki,
sebab hal ini akan membuat pelaksanaan percobaan dan analisisnya menjadi
kompleks. Hanya faktor-faktor yang dianggap penting saja yang diselediki.
Beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi faktor-faktor
yang akan diteliti adalah brainstorming, flowcharting, dan cause
effect diagram.
- Mengidentifikasi faktor
terkontrol dan tidak terkontrol: Dalam metode Taguchi, faktor-faktor tersebut perlu
diidentifikasikan dengan jelas karena pengaruh antara kedua jenis faktor
tersebut berbeda. Faktor terkontrol (control factors) adalah
faktor yang nilainya dapat diatur atau dikendalikan, atau faktor yang
nilainya ingin kita atur atau kendalikan. Sedangkan faktor gangguan (noise
factors) adalah faktor yang nilainya tidak bisa kita atur atau
dikendalikan, atau faktor yang tidak ingin kita atur atau kendalikan.
- Penentuan jumlah level dan
nilai faktor: Pemilihan
jumlah level penting artinya untuk ketelitian hasil percobaan dan ongkos
pelaksanaan percobaan. Makin banyak level yang diteliti maka hasil
percobaan akan lebih teliti karena data yang diperoleh akan lebih banyak,
tetapi banyaknya level juga akan meningkatkan ongkos percobaan.
- Identifikasi Interaksi antar
Faktor Kontrol: Interaksi muncul ketika dua faktor atau lebih mengalami
perlakuan secara bersama akan memberikan hasil yang berbeda pada
karakteristik kualitas dibandingkan jika faktor mengalami perlakuan secara
sendiri-sendiri. Kesalahan dalam penentuan interaksi akan berpengaruh pada
kesalahan interpretasi data dan kegagalan dalam penentuab proses yang
optimal. Tetapi Taguchi lebih mementingkan pengamatan pada main effect
(penyebab utama) sehingga adanya interaksi diusahakan seminimal mungkin,
tetapi tidak dihilangkan sehingga perlu dipelajari kemungkinan adanya
interaksi.
- Perhitungan derajat kebebasan
(degrees of freedom/dof): Perhitungan derajat kebebasan dilakukan untuk
menghitung jumlah minimum percobaan yang harus dilakukan untuk menyelidiki
faktor yang diamati.
- Pemilihan Orthogonal Array
(OA): Dalam
memilih jenis Orthogonal Array harus diperhatikan jumlah level
faktor yang diamati yaitu:
- Jika semua faktor adalah dua
level: pilih jenis OA untuk level dua faktor
- Jika semua faktor adalah tiga
level: pilih jenis OA untuk level tiga faktor
- Jika beberapa faktor adalah
dua level dan lainnya tiga level: pilih yang mana yang dominan dan
gunakan Dummy Treatment, Metode Kombinasi, atau Metode Idle
Column.
- Jika terdapat campuran dua,
tiga, atau empat level faktor: lakukan modifikasi OA dengan metode Merging
Column
- Penugasan untuk faktor dan
interaksinya pada orthogonal array: Penugasan faktor-faktor baik faktor kontrol maupun
faktor gangguan dan interaksi-interaksinya pada orthogonal array terpilih
dengan memperhatikan grafik linier dan tabel triangular. Kedua hal
tersebut merupakan alat bantu penugasan faktor yang dirancang oleh Taguchi.
Grafik linier mengindikasikan berbagai kolom ke mana faktor-faktor
tersebut. Tabel triangular berisi semua hubungan interaksi-interaksi yang
mungkin antara faktor-faktor (kolom-kolom) dalam suatu OA.
- Persiapan dan Pelaksanaan Percobaan: Persiapan percobaan meliputi penentuan jumlah replikasi percobaan dan randomisasi pelaksanaan percobaan.
o
- Jumlah Replikasi: Replikasi adalah
pengulangan kembali perlakuan yang sama dalam suatu percobaan dengan
kondisi yang sama untuk memperoleh ketelitian yang lebih tinggi.
Replikasi bertujuan untuk: 1) Mengurangi tingkat kesalahan percobaan, 2)
Menambah ketelitian data percobaan, dan 3) Mendapatkan harga estimasi
kesalahan percobaan sehingga memungkinkan diadakan test signifikasi
hasil eksperimen.
o
- Randomisasi: Secara umum randomisasi
dimaksudkan untuk: 1) Meratakan pengaruh dari faktor-faktor yang tidak
dapat dikendalikan pada semua unit percobaan, 2) Memberikan kesempatan
yang sama pada semua unit percobaan untuk menerima suatu perlakuan
sehingga diharapkan ada kehomogenan pengaruh pada setiap perlakuan yang
sama, dan 3) Mendapatkan hasil pengamatan yang bebas (independen) satu
sama lain.
Pelaksanaan percobaan Taguchi adalah pengerjaan berdasarkan setting faktor pada OA dengan jumlah percobaan sesuai jumlah replikasi dan urutan seperti randomisasi.
- Analisis Data: Pada analisis dilakukan
pengumpulan data dan pengolahan data yaitu meliputi pengumpulan data,
pengaturan data, perhitungan serta penyajian data dalam suatu lay out
tertentu yang sesuai dengan desain yang dipilih untuk suatu percobaan yang
dipilih. Selain itu dilakukan perhitungan dan penyajian data dengan
statistik analisis variansi, tes hipotesa dan penerapan rumus-rumus empiris
pada data hasil percobaan.
- Interpretasi Hasil: Interpretasi hasil merupakan
langkah yang dilakukan setelah percobaan dan analisis telah dilakukan.
Interpretasi yang dilakukan antara lain dengan menghitung persentase
kontribusi dan perhitungan selang kepercayaan faktor untuk kondisi
perlakuan saat percobaan.
- Percobaan Konfirmasi: Percobaan konfirmasi adalah
percobaan yang dilakukan untuk memeriksa kesimpulan yang didapat. Tujuan
percobaan konfirmasi adalah untuk memverifikasi: 1) Dugaan yang dibuat pada
saat model performansi penentuan faktor dan interaksinya, dan 2) setting
parameter (faktor) yang optimum hasil analisis hasil percobaan pada
performansi yang diharapkan.