MEASUREMENT SYSTEM ANALYSIS REPEATABILITY DAN REPRODUCIBILITY (GAUGE R&R) STUDI KASUS : PT. GAYA MOTOR

(ASTRA GROUP)

Oleh

NI PUTU WANSRI SEPTIA DEWI

(1309 100 015)

Dosen Pembimbing

Drs. Haryono, MSIE

JURUSAN STATISTIKA

Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2013 1

2

MEASUREMENT SYSTEM ANALYSIS REPEATABILITY DAN REPRODUCIBILITY (GAUGE R&R) STUDI KASUS : PT. GAYA MOTOR

(ASTRA GROUP)

PENDAHULUAN

TINJAUAN PUSTAKA

METODELOGI PENELITIAN

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

3

PENDAHULUAN

Six Sigma Metodology

Industri Otomotif

PT. GAYA MOTOR (ASTRA GROUP)

Pengontrolan Kualitas alat

ukur yang digunakan

Gauge R&R

measurement system is acceptable

Torque Analyzer

Torque Wrench

4

PENDAHULUAN

Pan (2004) membahas penentuan alokasi parameter yang optimal untuk studi gauge repeatability dan reproducibility.

Senol (2004) melakukan penelitian mengenai measurement system analysis (MSA) menggunakan desain eksperimen dengan minimum resiko 𝛼 − 𝛽 dan n.

Pan (2006) Melakukan evaluasi pada gauge repeatability dan reproducibility untuk industri yang berbeda

Anggraini (2012) penelitian yang bertujuan untuk melihat persentase variasi yang disebabkan oleh pengukuran di PT. Astra Honda Motor.

5

PENDAHULUAN

Permasalahan

1. Bagaimana pengaruh faktor inspector, faktor torque wrench, serta interaksi antara inspector dan torque wrench di PT. Gaya Motor ?

2. Apakah alat ukur torque analyzer yang digunakan untuk mengukur torque wrench di PT. Gaya Motor sudah acceptable?

1. Mengetahui pengaruh faktor inspector, faktor torque wrench, serta interaksi antara inspector dan torque wrench di PT. Gaya Motor.

2. Mengetahui alat ukur torque analyzer yang digunakan untuk mengukur torque wrench di PT. Gaya Motor sudah acceptable.

Tujuan

6

PENDAHULUAN

Manfaat

• memberikan pemahaman serta informasi kepada perusahaan

• Menerapkan MSA gauge R&R pada bidang industri

• Alat yang diukur adalah torque wrench standar kurang dari 1000 pada produk Isuzu Merk X

• Inspector tidak dipertimbangkam latar belakang pendidikannya

• alat ukur yang digunakan adalah torque analyzer dengan skala 0 sampai dengan 1000

• Data hasil pengukuran torque wrench dengan alat ukur torque analyzer diasumsikan berdistribusi normal, serta torque wrench di lemari kode A dan kode B diasumsikan sama.

Batasan Masalah

7

TINJAUAN PUSTAKA

UJI LEVENE

Digunakan untuk mengetahui kehomogenan suatu data hasil pengukuran tanpa harus memenuhi asumsi normal (Noguchi & Gel, 2010).

Pengujian Hipotesis :

𝐻0 : Data hasil pengukuran homogen

𝐻1 : Data hasil pengukuran tidak homogen

Statistik uji:

𝐿 = 𝑛−𝑘) 𝑛𝑖 𝑚𝑖−𝑚..

2𝑘

𝑖=1

𝑘−1) 𝑥𝑖𝑗−𝑚𝑖2𝑛𝑖

𝑗=1

𝑘

𝑖=1

Daerah kritis : Tolak 𝐻0 apabila p-value < 𝛼(0,05)

Median data pada kelompok ke-i

Median untuk data keseluruhan

8

TINJAUAN PUSTAKA

UJI 2 SAMPEL t

Uji 2 sampel t digunakan untuk mengetahui apakah mean antara torque wrench satu dengan torque wrench lainnya sama atau signifikan berbeda.

Pengujian Hipotesis :

𝐻0 : 𝜇𝑖 − 𝜇𝑗 = 𝑑0

𝐻1 : 𝜇𝑖 − 𝜇𝑗 ≠ 𝑑0, dimana 𝑖 = 1,2,⋯ , 6 dan 𝑗 = 1,2,⋯ , 6

𝑡 =𝑥 1 − 𝑥 2 − 𝑑0

𝑠𝑝 1 𝑛1 + 1 𝑛2 𝑡 =

𝑥 1 − 𝑥 2 − 𝑑0

𝑠12 𝑛1 + 𝑠2

2 𝑛2

Varians Homogen Varians Tidak Homogen

Tolak 𝐻0 apabila p-value < 𝛼 , dimana nilai 𝛼 = 0,05 (Walpole, 1995).

9

TINJAUAN PUSTAKA

Measurement System Analysis (MSA)

Secara umum ada dua sumber yang mempengaruhi akurasi dan presisi alat ukur menurut (Pan, 2004) yaitu :

1. Gauge error yaitu ketika inspector dengan pengukuran yang sama untuk mengukur produk beberapa kali dengan kondisi sama, error yang terjadi dinamakan repeatability atau berasal dari alat ukur itu sendiri.

2. Inspector error yaitu kesalahan ketika inspector berbeda mengukur produk dalam kondisi sama, kondisi ini dinamakan reproducibility.

TINJAUAN PUSTAKA

GAUGE R&R Study Type 1

Mengevaluasi capability dari proses pengukuran, dimana study ini mengevaluasi dengan cara mengkombinasi pengaruh dari bias dan repeatability pada pengukuran yang berasal dari single part (Roth, 2012).

𝐶𝑔 =𝑘 100 (𝑈𝑆𝐿 − 𝐿𝑆𝐿)

6 × 𝑠𝑔 𝐶𝑔𝑘 =

𝑘 100. (12) (𝑈𝑆𝐿 − 𝐿𝑆𝐿) − |𝑥𝑚 − 𝑥𝑔|

3 × 𝑠𝑔

Capability gauge capability gauge yang terdiri dari gauge variation dan bias

Dimana k merupakan percent tolerance yang digunakan, 𝑠𝑔 merupakan nilai standar

deviasi, Dimana 𝑥𝑚 merupakan mean dari pengukuran, 𝑥𝑔 merupakan nilai target

dari pengukuran (Roth, 2012).

TINJAUAN PUSTAKA

GAUGE R&R (ANOVA METHOD)

Inspector

Torque Wrench

1 2 ⋯ 𝑏

1 𝑦111, 𝑦112, … , 𝑦11𝑛 𝑦121, 𝑦122, … , 𝑦12𝑛 𝑦1𝑏1, 𝑦1𝑏2, … , 𝑦1𝑏𝑛

2 𝑦211, 𝑦212, … , 𝑦21𝑛 𝑦221, 𝑦222, … , 𝑦22𝑛 𝑦2𝑏1, 𝑦2𝑏2, … , 𝑦2𝑏𝑛

⋮ ⋮ ⋮ ⋮

𝑎 𝑦𝑎11, 𝑦𝑎12, … , 𝑦𝑎1𝑛 𝑦𝑎21, 𝑦𝑎22, … , 𝑦𝑎2𝑛 𝑦𝑎𝑏1, 𝑦𝑎𝑏2, … , 𝑦𝑎𝑏𝑛

Tabel 2.1 Two Way ANOVA Crossed Structur

𝑦𝑖𝑗𝑘 = 𝜇 + 𝑂𝑖 + 𝑃𝑗 + 𝑂𝑃 𝑖𝑗 + 𝜀𝑖𝑗𝑘 model

𝑖 = 1,2, . . . , 𝑎𝑗 = 1,2, . . . , 𝑏𝑘 = 1,2, . . . , 𝑛

TINJAUAN PUSTAKA

GAUGE R&R (ANOVA METHOD) FIXED EFFECT MODEL

TINJAUAN PUSTAKA

GAUGE R&R (ANOVA METHOD)

1. EV (equipment variation) yang sering disebut repeatability

𝜎𝑔𝑎𝑢𝑔𝑒2 = 𝜎𝑟𝑒𝑝𝑒𝑎𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑡𝑦

2 + 𝜎𝑟𝑒𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑡𝑦2 𝜎𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙

2 = 𝜎𝑃𝑎𝑟𝑡2 + 𝜎𝑔𝑎𝑢𝑔𝑒

2

Variability dari proses measurement Total varians

𝜎𝑟𝑒𝑝𝑒𝑎𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑡𝑦2 = 𝜎2 = 𝑀𝑆𝐸

𝜎𝑟𝑒𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑡𝑦2 = 𝜎𝑂

2 + 𝜎𝑂𝑃2 = 𝜎𝑂

2 +𝑀𝑆𝑂𝑃 −𝑀𝑆𝐸

𝑛

𝐸𝑉 = 𝑘 𝑀𝑆𝐸

TINJAUAN PUSTAKA

GAUGE R&R (ANOVA METHOD)

2. AV (Appraiser or Inspector Variation) disebut dengan reproducibility.

𝐴𝑉 = 𝑘𝑀𝑆𝑂 −𝑀𝑆𝑂𝑃

𝑏𝑛

3. Variasi proses (PV) merupakan nilai pengukuran yang diperoleh dari pengukuran beberapa torque wrench yang diukur oleh inspector yang sama.

𝑃𝑉 = 𝑘𝑀𝑆𝑃 −𝑀𝑆𝑂𝑃

𝑎𝑛

4. Interaction variation merupakan nilai rata-rata pengukuran dari torque wrench yang berbeda dengan inspector yang berbeda.

𝐼𝑉 = 𝑘𝑀𝑆𝑂𝑃 −𝑀𝑆𝐸

𝑛

TINJAUAN PUSTAKA

GAUGE R&R (ANOVA METHOD)

5. Combined gauge R&R merupakan penjumlahan dari variasi yang dapat dituliskan sebagai berikut

𝑅&𝑅 = 𝑘 𝐸𝑉 2 + 𝐴𝑉 2 + 𝐼𝑉 2

K adalah konstan yang diperoleh dari nomber trial dari inspector pada nilai tabel d2. Apabila terdapat 2 trial maka nilai 𝑘 = 4,56 dan jika terdapat 3 trial maka nilai 𝑘 = 3,05.

𝐺𝑎𝑢𝑔𝑒R&R =

𝐸𝑉 2 + 𝐴𝑉 2 + 𝐼𝑉 2

𝑈𝑆𝐿 − 𝐿𝑆𝐿× 100% Statistik Uji

GAUGE R&R

TINJAUAN PUSTAKA

GAUGE R&R (ANOVA METHOD)

1. Apabila persentase study varians total gauge R&R ≤ 10% maka measurement system is acceptable

2. Apabila 10% < persentase study varians total gauge R&R ≤ 30% maka measurement system is acceptable dengan syarat tertentu.

3. Apabila persentase study varians total gauge R&R > 30% maka measurement system is unacceptable sehingga diperlukan perbaikan.

Pengambilan kesimpulan dengan persentase study varians

≤ 10%

10% < %SV ≤ 30%

> 30%

TINJAUAN PUSTAKA

GAUGE R&R (ANOVA METHOD)

1. Apabila persentase contribution variation gauge R&R ≤ 1% maka measurement system is acceptable

2. Apabila 1% < persentase contribution variation gauge R&R ≤ 9% maka measurement system is acceptable dengan syarat tertentu.

3. Apabila persentase contribution variation gauge R&R > 9% maka measurement system is unacceptable sehingga diperlukan perbaikan.

Pengambilan kesimpulan dengan persentase contribution variation

≤ 1%

1% < %CV ≤ 9%

> 9%

TINJAUAN PUSTAKA

GAUGE R&R (ANOVA METHOD)

Number of distinct categories (ndc)

𝑛𝑑𝑐 =𝜎⌢

𝑝𝑎𝑟𝑡

𝜎⌢

𝑅&𝑅

× 1,41 taksiran standar deviasi dari part

taksiran standar deviasi dari gauge R&R

Measurement system dikatakan acceptable apabila number of distinct categories lebih besar dari 5

TINJAUAN PUSTAKA

PT. GAYA MOTOR (ASTRA GROUP)

Unit Assembling: menghasilkan unit-unit kendaraan yang siap pakai. • Isuzu (Panther Wagon dan Pick

up) • BMW (Sedan) • Nissan Diesel Truck (Heavy Truck) • Geely (Sedan dan Hatchback)

Painting Only: • Hyundai (truck

cabin) • Honda Motor Cycles

(plastic part) • Daihatsu Parts

(plastic dan metal part)

Sub Assy Welding Only: memproduksi bagian-bagian kecil dari kendaraan yang siap untuk dirakit

Logistic System: merupakan jasa untuk logistic support bagi perusahaan pemegang merek yang bekerja sama dengan PT. Gaya Motor.

Packing

TINJAUAN PUSTAKA

Torque Analyzer tenaga putaran master (penganalisis), yang berfungsi untuk mengverifikasi torque tool untuk memastikan bahwa nilai dalam torque tool tersebut masih dalam batas standar.

Skala 0-1000 Skala 0 -3000

Torque Wrench

kunci inggris tenaga putaran yang berfungsi untuk mengukur tenaga putaran dan mengencangkan torque (tenaga putaran) tertentu pada nut dan bolt.

Torque Wrench Analog Torque Wrench Digital

21

METODELOGI PENELITIAN

RANCANGAN EKSPERIMEN

• rancangan crossed structure 2 faktor yaitu faktor inspector dan faktor torque wrench (2 inspector dan 6 torque wrench )

• Data Primer Penelitian dilakukan pada tanggal 1 sampai tanggal 26 April 2013 di PT. Gaya Motor (Astra Group)

• Setiap torque wrench yang terambil mengalami pengulangan pengukuran masing-masing sejumlah 16 kali

• Faktor torque wrench terdiri dari 6 torque wrench dengan standar berbeda, pengukuran diulang sejumlah 3 kali.

• sehingga inspector 1 dan inspector 2 memiliki pengulangan sejumlah 48 kali untuk setiap torque wrench (k=1,2,⋯,48).

22

METODELOGI PENELITIAN VARIABEL PENELITIAN

Variabel Keterangan

Inspector

Orang yang bertugas melakukan pengukuran torque

wrench dengan menggunakan alat ukur torque

analyzer

Torque

Wrench

Alat yang digunakan untuk pengencangan pada

proses perakitan untuk mobil Isuzu merk X

Torque

Analyzer

Merupakan alat yang digunakan untuk

memverifikasi torque tool di PT. Gaya Motor untuk

produk Isuzu merk X

Measure Hasil pengukuran kekuatan alat dengan satuan

kilogram force cm (kgfcm)

Torque

Wrench

1

(kode

202)

2

(kode

220)

3

(kode

225)

4

(kode

226)

5

(kode

238)

6

(kode

240)

Standar 210

(±30)

400

(±100)

150

(+50

-40)

600

(±50)

450

(+100

-50)

220

(+50

-40)

Variabel Penelitian yang Digunakan

Kode dan Standar Torque Wrench

23

METODELOGI PENELITIAN

VARIABEL PENELITIAN

Torque Analyzer Skala 0 - 1000 6 Torque Wrench yang terambil

24

METODELOGI PENELITIAN

Studi Literatur

Pengumpulan Data

Uji Levene

Kesimpulan

Uji 2 Sampel t

Gauge R&R Type 1

Gauge R&R (ANOVA Method)

Gauge Linierity and Bias

Gauge Run Chart

METODE ANALISIS DATA