Statistical Process Control (SPC) adalah salah satu management tools standar berupa metode pengendalian proses dengan menggunakan data dan teknik statistik untuk menjaga kestabilan proses supaya memenuhi persyaratan pelanggan.
Salah satu alat bantu manajemen kualitas (quality management tools) ini terbukti selama bertahun-tahun menjadi standar metode yang efektif untuk mengelola dan mengendalikan proses-proses di dunia industri.
Pengertian SPC
SPC dari bahasa terdiri dari 3 kata : Statistic + Process + Control
Statistic adalah sekumpulan data yang berbentuk angka dan disusun dalam bentuk diagram atau tabel yang menjelaskan suatu masalah.
Process adalah seluruh kegiatan di perusahaan untuk mencapai suatu tujuan, yang melibatkan :
- Penggunaan mesin atau alat
- Penerapan metode
- Penggunaan material
- Penggunaan sumber daya manusia
Control adalah rangkaian kegiatan umpan balik untuk mengukur suatu hasil yang harus dicapai jika dibandingkan dengan suatu standar (patokan) serta melakukan tindakan ketika terjadi penyimpangan (abnormality).
Jadi, SPC adalah penerapan teknik statistik untuk mengukur dan menganalisa variasi yang terjadi selama proses berlangsung, biasanya pada proses produksi.
Variasi
Filosofi dasar varisasi adalah : bahwa setiap produk atau jasa yang dihasilkan dari suatu proses tidak akan menghasilkan produk atau jasa yang hasilnya 100% sama.
Hal ini terjadi karena adanya variasi selama proses berlangsung.
Variasi dapat diartikan sebagai ketidak seragaman pada beberapa produk atau jasa yang dihasilkan.
Atau dapat pula didefinisikan sebagai suatu hasil dalam bentuk produk atau jasa yang tidak memenuhi spesifikasi standar yang telah ditetapkan.
Standar disini diartikan sebagai patokan atau acuan suatu produk atau jasa yang mendekati sempurna atau sesuai yang diharapkan, biasanya berupa sampel atau contoh atau ukuran.
Sedangkan, spesifikasi adalah batas ukuran suatu produk yang masih dapat diterima berdasarkan standar yang diminta, biasanya memiliki nilai toleransi maksimal dan minimal.
Jenis-jenis Variasi
Secara garis besar, variasi dibagi menjadi 2 golongan yaitu :
Variasi yang bisa dihindari
Disebut juga controllable variation atau assignable variation, contohnya adalah :
- Operator yang tidak cermat atau teliti
- Bahan baku kimia yang bersifat kurang homogen
Variasi yang tidak bisa dihindari
Dinamakan juga uncontrollable variation atau random variation, contohnya :
- Kelembaban udara
- Perubahan suhu ruangan
- Getaran mesin
- Perubahan voltage listrik dari PLN
Inti masalah dalam SPC adalah adanya variasi pada proses yang disebabkan oleh berbagai faktor yang kompleks atau rumit.
Kualitas
Kualitas produk atau pelayanan sangat ditentukan oleh kualitas dalam proses persiapan dan pembuatannya.
Oleh karena itu perusahaan harus memastikan agar semua proses dikelola dan dikendalikan secara efektif dan efisien.
7 QC Tools
Pada teori pengendalian kualitas (quality control) terdapat sebuah metode statistik, yang digunakan untuk melihat apakah suatu proses berada di dalam kendali atau tidak.
Metode tersebut adalah SPC yang menjadi bagian dari 7 alat pengendalian kualitas (seven tools) yang harus dikuasai oleh anggota gugus kendali mutu atau QCC (quality control circle).
Control Chart
SPC merupakan teknik yang digunakan untuk memonitor, menganalisis, memprediksikan, mengontrol, dan meningkatkan proses produksi melalui control charts.
Control charts adalah tools atau alat untuk menganalisis variasi dari proses produksi.
Sedangkan plot data control charts terdiri dari garis-garis yang menunjukkan Under Control Limit (UCL), Center Line (CL), Lower Control Limit (LCL), serta mean sampel.
Struktur SPC
Secara umum, peta kendali dalam SPC selalu terdiri dari tiga garis horisontal yaitu:
1. Center line
Merupakan garis yang menunjukkan nilai tengah (mean) atau nilai rata-rata dari karakteristik kualitas yang di-plot pada peta kendali SPC.
2. Upper control limit (UCL)
Merupakan garis di atas garis pusat yang menunjukkan batas kendali atas.
3. Lower control limit (LCL)
Merupakan garis di bawah garis pusat yang menunjukkan batas kendali bawah.
Garis-garis tersebut ditentukan melalui data historis.
Shewhart menggunakan kurva distribusi normal (distribusi Gauss) dengan μ sebagai garis pusat (center line) yang menunjukkan nilai rata-rata sebaran karakteristik proses, dan ±σ yang dirubah menjadi UCL dan LCL sebagai landasannya.
Manfaat SPC
Penerapan SPC dapat memberikan manfaat antara lain :
- Meningkatkan daya saing produksi dengan menekan atau mengurangi terjadinya variasi.
- Mengurangi biaya-biaya yang harusnya tidak perlu dikeluarkan, contoh : rework cost (perbaikan produk gagal), sorting cost (penyortiran produk gagal produksi), punishment cost (biaya untuk menangani klaim dari pelanggan / customer complaint).
- Meningkatakan mutu bahan dan material yang dibeli melalui penerapan Incoming Inspection.
- Meningkatkan produktivitas dengan menekan prosentase produk cacat, kesalahan produksi, proses rework produk gagal atau cacat.
- Kemampuan melakukan analisa berdasarkan variasi proses dalam bentuk grafik.
- Pengambilan kesimpulan berdasarkan data, bukan berdasarkan perkiraan belaka.
- Menentukan Improvement berdasarkan trend proses bukan hanya dari asumsi semata.
- Mengidentifikasi gejala penyimpangan proses sejak awal.
- Membuat preventive action dan corrective action sedini mungkin.
- Membantu memastikan bahwa proses beroperasi secara efisien
- Menghasilkan lebih banyak produk yang sesuai spesifikasi.
- Lebih sedikit pemborosan (rework atau scrap).
- Pembuatan keputusan seccara real-time di produksi.
Pengguna SPC
Siapa saja pihak-pihak yang membutuhkan SPC, diantaranya adalah sebagai berikut :
- QA (Quality Assurance) / QC (Quality Control)
- QS (Quality System), Management Representative
- Production
- Engineering
Sejarah SPC
Andrew Shewhart
Metode SPC ditemukan oleh Dr. Walter Andrew Shewhart saat bekerja di Bell Telephone Laboratories, Inc. (divisi R&D untuk perusahaan AT&T dan Western Electric) pada tahun 1920-an.
Berdasarkan dokumen sejarah Western Electric, diceritakan pada tahun 1918 Shewhart bergabung di Departemen Inspection Engineering, Western Electric di Hawthorne.
Pada waktu itu manajamen kualitas industri masih terbatas hanya pada kegiatan inspeksi produk jadi dan memperbaiki atau membuang barang-barang yang cacat.
Metode tersebut berubah sejak bulan Mei 1924, diceritakan oleh atasan Shewhart yaitu George Edwards.
Berdasarkan pengalaman kedua pakar tersebut dalam menangani berbagai jenis data proses.
Serta didukung oleh aturan statistik dan probabilitas, maka Shewhart menyusun diagram kontrol (control charts).
Control Chart
Dr. Shewhart telah menyiapkan sebuah memo kecil yang panjangnya hanya sekitar satu halaman, sepertiga halaman berisi sebuah skema sederhana yang sekarang dikenal sebagai control chart.
Dalam skema tersebut terdapat teks singkat yang mencantumkan semua prinsip-prinsip dan pertimbangan penting tentang apa yang kita kenal sekarang sebagai proses quality control.
Control charts digunakan untuk membuat plot data dari waktu ke waktu dan mengidentifikasi variasi Penyebab Umum dan Sebab Khusus.
Jadi, control charts digunakan untuk membedakan antara dua jenis variasi proses berikut :
- Variasi penyebab umum, yang intrinsik untuk proses dan akan selalu ada.
- Variasi penyebab khusus, yang berasal dari sumber eksternal dan menunjukkan bahwa proses di luar kendali statistik.
Untuk menganalisis dan memperbaiki proses, kita tentunya harus memahami dan juga mengerti bagaimana kinerja proses tersebut.
Dalam dunia pengendalian kualitas (quality control) terdapat suatu metode statistik untuk membantu kita dalam melihat apakah suatu proses ada dalam kendali atau tidak.
Pada tahun yang sama, Shewhart menciptakan control chart statistik pertama untuk proses manufaktur melalui prosedur-prosedur sampling statistik.
Kemudian Shewhart mempublikasikan penemuannya dalam buku Economic Control of Quality of Manufactured Product pada tahun 1931.
Edwards Deming
Kemudian, teknik ini diperluas oleh Dr. W. Edwards Deming, yang memperkenalkan SPC ke industri Jepang setelah Perang Dunia II.
Setelah sukses melakukan adopsi untuk implementasi awal di perusahaan-perusahaan Jepang, SPC kini telah diterapkan oleh berbagai organisasi di seluruh dunia.
Tujuan utamanya adalah untuk meningkatkan kualitas produk dengan cara mengurangi variasi proses.
Dr. Shewhart melakukan identifikasi pada dua sumber variasi proses yaitu :
- Pertama adalah variasi peluang yang melekat dalam proses, yang stabil dari waktu ke waktu.
- Kedua, variasi yang ditugaskan, atau tidak terkontrol, yang tidak stabil dari waktu ke waktu. Variasi ini berasal dari peristiwa khusus di luar sistem.
Dr. Deming melabel ulang kedua variasi tersebut menjadi :
- Pertama : variasi peluang sebagai variasi Penyebab Umum.
- Kedua : variasi yang dapat ditetapkan sebagai variasi Sebab Khusus.
Penerapan SPC
Berikut adalah beberapa langkah dalam menerapkan SPC :
- Mendefinisikan, menggambarkan dan memahami tentang proses yang akan dilakukan perbaikan.
- Mengidentifikasi parameter proses yang kritis (critical process parameter).
- Memindahkan data-data yang sudah diperoleh kedalam format statistik dengan menerapkan teknik kendali statistik.
- Memonitor proses pengendalian.
- Melakukan review dan tindak lanjut.
14 aturan manajemen Edwards Deming
Dr. W. Edwards Deming sejak awal konsep manajemen SPC telah meringkas filosofinya dalam 14 aturan manajemen, ini diberikan di bawah ini.
- Menciptakan keteguhan tujuan menuju peningkatan produk dan layanan dengan tujuan untuk menjadi kompetitif, tetap dalam bisnis dan menyediakan pekerjaan.
- Adopsi filosofi baru. Kita berada dalam era ekonomi baru, diciptakan oleh Jepang. Transformasi gaya manajemen Barat diperlukan untuk menghentikan penurunan industri yang berkelanjutan.
- Hentikan ketergantungan pada inspeksi untuk mencapai kualitas. Hilangkan kebutuhan untuk inspeksi massal dengan membangun kualitas menjadi produk di tempat pertama.
- Akhiri praktik pemberian bisnis berdasarkan harga. Departemen pembelian, desain, manufaktur, dan penjualan harus bekerja dengan pemasok yang dipilih untuk meminimalkan biaya total, bukan biaya awal.
- Tingkatkan terus-menerus, dan selamanya, setiap aktivitas di perusahaan untuk meningkatkan kualitas dan produktivitas dan dengan demikian secara konstan mengurangi biaya.
- Melembagakan pendidikan dan pelatihan di tempat kerja, termasuk manajemen.
- Lembaga meningkatkan pengawasan. Tujuan pengawasan haruslah untuk membantu orang dan mesin melakukan pekerjaan yang lebih baik.
- Usir rasa takut sehingga semua orang dapat bekerja secara efektif untuk perusahaan.
- Hancurkan penghalang antar departemen. Orang-orang dalam penelitian, desain, penjualan dan produksi harus bekerja sebagai tim untuk mengatasi masalah produksi dan penggunaan yang mungkin dihadapi dengan produk atau layanan.
- Hilangkan slogan, desakan dan target untuk tenaga kerja yang meminta tingkat produktivitas baru dan nol cacat. Sebagian besar penyebab kualitas rendah dan produktivitas rendah milik sistem dan tidak akan berada dalam kendali langsung tenaga kerja.
- Hilangkan standar kerja yang menentukan kuota numerik. Alih-alih, gunakan sumber daya dan pengawasan suportif, gunakan metode yang akan dijelaskan untuk pekerjaan itu.
- Singkirkan penghalang yang memboroskan pekerja per jam dari hak untuk bangga atas pengerjaan. Tanggung jawab pengawasan harus diubah dari angka yang tipis menjadi kualitas. Sama halnya, singkirkan hambatan yang merampok orang dalam manajemen dan rekayasa hak mereka untuk bangga atas pengerjaan.
- Melembagakan program pendidikan dan pelatihan ulang yang kuat. Keterampilan baru diperlukan untuk perubahan teknik, bahan, dan layanan.
- Masukkan semua orang di organisasi untuk bekerja dalam tim untuk mencapai transformasi.
Control Chart
Diagram Pengendalian atau Control Chart adalah grafik yang digunakan untuk mempelajari bagaimana suatu proses berubah seiring dengan perubahan waktu.
Data-data yang ada dibuat dalam sebuah plot yang disusun dalam urutan waktu.
Control Chart selalu memiliki :
- Garis tengah untuk rata-rata
- Garis atas untuk batas kontrol atas
- Garis bawah untuk batas kontrol bawah
Garis-garis tersebut ditentukan dari data historis atau dari pengalaman proses selama ini.
Dengan membandingkan data yang ditemukan saat ini dengan garis-garis tersebut , kita dapat menarik kesimpulan tentang :
- Apakah variasi proses konsisten (dalam kontrol)
- Apakah tidak dapat diprediksi (diluar kendali)
- Apakah dipengaruhi oleh penyebab khusus variasi
Alat pengumpulan dan analisis data serbaguna ini dapat digunakan oleh berbagai industri dan dianggap sebagai salah satu dari tujuh alat kualitas dasar (7 QC Tools).
Control Chart untuk data variabel digunakan secara berpasangan, yaitu :
- Bagan teratas untuk memantau rata-rata, atau pemusatan distribusi data dari proses.
- Bagan bawah untuk memantau rentang, atau lebar distribusi.
Analogi sasaran tembak
Jika data dimisalkan sebagai sasaran dalam latihan target menembak, maka :
- Rata-rata adalah di mana sasaran tersebut mengelompok
- Sedangkan kisarannya adalah seberapa ketatnya sasaran tersebut terkelompok.
Sedangkan pada Control Chart untuk data atribut digunakan secara tunggal.
Jenis-Jenis Control Chart dalam SPC
Ada berbagai jenis grafik kontrol atau control chart dalam SPC yaitu :
1. Xbar dan Range Chart
Merupakan jenis bagan yang paling umum untuk operator yang mencari kontrol proses statistik.
“Xbar dan Range Chart” digunakan untuk memantau data variabel ketika sampel dikumpulkan secara berkala.
Bagan ini sangat menguntungkan ketika ukuran sampel relatif kecil dan konstan.
2. Grafik Individuals and Moving Range Chart
Bagan khusus ini digunakan untuk memantau data variabel ketika sulit untuk menggunakan rational subgrouping.
Ketika data ada banyak waktu di antara sampel, maka konsep Xbar dan Range tidak perlu digunakan, jadi lebih baik gunakan Individuals dan Moving Range Charts.
3. Xbar dan Bagan Deviasi Standar (Standard Deviation Chart)
Bagan ini terutama digunakan untuk menunjukkan seberapa banyak variasi atau “dispersi” ada dari nilai rata-rata atau yang diharapkan.
Xbar dan Standard Deviation chart disebut-sebut untuk membantu produsen, ahli, insinyur dan operator memahami variasi dengan lebih baik.
Demikian artikel dari standarku.com mengenai Standar Metode SPC Statistical Process Control.
Mohon saran dari pembaca untuk kelengkapan isi artikel ini.
Silahkan saran tersebut dapat disampaikan melalui kolom komentar.
Baca artikel lain :
Sumber referensi :