Standar Metode MSA Measurement System Analysis

MSA (Measurement System Analysis) adalah suatu metode standar mengenai analisa sistem pengukuran yang dilakukan dengan berbagai parameter berikut :

• Identifikasi karakteristik yang akan diukur
• Perbandingan dengan Spesifikasi
• Pemilihan jenis alat ukur yang tepat
• Analisa ketepatan alat ukur
• Proses pengukuran
• Analisa : ketepatan alat ukur, proses pengukuran, hasil pengukuran
• Sistem preventive maintenance alat ukur

Dasar-dasar Measurement System Analysis

Untuk memahami MSA, sebaiknya dimulai dari dasar-dasar berupa hal-hal yang terkait dengan pengukuran (measurement) berikut penjelasannya.

Pengecekan

Untuk memastikan kesesuaian suatu proses atau produk, perlu dilakukan pengecekan (inspection) menggunakan alat ukur atau menggunakan panca indera.

Akurasi hasil pengecekan tersebut sangat ditentukan oleh :

• Kualitas dari alat ukur (gage)
• QC Inspector/personil yang melakukan pengukuran
• Perangkat lunak
• Prosedur

Pengukuran

Sistem pengukuran yang kurang baik akan menghasilkan data yang tidak valid yang menyebabkan  keputusan diambil juga menjadi tidak valid.

Pada akhirnya hal ini akan berpotensi pada ketidakpuasan pelanggan.

Supaya dapat dipastikan bahwa data yang dikumpulkan valid, maka sistem pengukuran juga harus valid.

Untuk mengetahui seberapa baik sistem pengukuran yang digunakan, kita perlu melakukan MSA.

Dengan MSA, diharapkan kegiatan pengukuran yang akan dilakukan dapat mencerminkan tingkat mutu yang sebenarnya.

MSA ini merupakan prasyarat untuk setiap kegiatan yang berkaitan dengan metode pengambilan keputusan berdasar data, misalnya pada metode :

• Acceptance Sampling
• Statistical Process Control
• Correlation and Regression Analysis
• Design of Experiments

Variasi dalam pengukuran

MSA merupakan metode untuk melakukan identifikasi berbagai variasi yang terjadi dalam proses pengukuran.

Jadi penggunaannya adalah untuk mengukur dampak dari kesalahan pengukuran, serta untuk memastikan integritas data yang digunakan dalam proses analisa.

Sama seperti suatu proses produksi yang memiliki variasi dari produk keluarannya, maka proses pengukuran juga memiliki variasi.

Meskipun tidak mungkin untuk menghilangkan seluruh kesalahan pengukuran dengan sempurna, namun dengan MSA kita dapat memperkecil variasi pengukuran secara signifikan.

Ada beberapa parameter terkait variasi di proses yaitu :

Sumber Variasi adalah penyebab terjadinya variasi

• Presisi dan Akurasi : pada umumnya, akurasi rendah bisa disebabkan oleh masalah stabilitas, linearitas atau prasangka.
• Presisi rendah bisa disebabkan reproduktifitas (jika ada lebih dari satu operator) atau pengulangan (jika salah satu dari satu percobaan per operator).

Hubungan atau Relevansi

• Jika pengukuran tidak relevan dengan pelanggan atau sistem tidak dapat membedakan keinginan pelanggan, maka sistem pengukuran dianggap tidak mampu.
• Oleh karena itu penting untuk menetapkan definisi operasional yang baik untuk pengukuran yang mencerminkan kebutuhan pelanggan.

Pengulangan (Repeatability)

Maksudnya adalah : menilai apakah penilai yang sama dapat mengukur bagian atau sampel yang digunakan beberapa kali dengan alat ukur yang sama dan mendapatkan nilai yang sama.

Reproduktivitas (Reproducibility)

Artinya adalah : menilai apakah penilai yang berbeda dapat mengukur bagian atau sampel dengan alat ukur yang sama dan mendapatkan nilai yang sama.

Resolusi

Resolusi tes adalah gradasi terbaik pada skala pengukuran.

Sebuah sistem pengukuran dengan resolusi yang tidak mampu membaca nila variasi yang ada akan menggagalkan analisa.

Rekomendasi resolusi minimal adalah 1/10 lebih rendah dari spesifikasi toleransi dan variasi proses.

Bias dan Linearitas

Bias adalah perbedaan antara nilai standar dan nilai observasi, sedangkan linearitas adalah konsistensi akurasi di seluruh rentang sistem pengukuran.

Misalnya alat ukur timbangan dianggap bias jika kondisi tanpa beban menghasilkan nilai lebih besar dari nol, dianggap linear jika menghasilkan akurasi yang sama pada setiap pengukuran bobot yang berbeda.

Linearitas merupakan ukuran konsistensi bias selama rentang pengukuran.

Misalnya, jika suatu alat ukur ketika mengukur seseorang dengan berat badan 150 pound, skala nya 10 pound.

Tetapi kemudian berbeda saat mengukur orang dengan berat badan 200 pound dan skala nya menjadi 5 pound.

Skala bias nya adalah non-linear yang berarti tingkat bias berubah tergantung penggunaan.

Stabilitas

Stabilitas adalah variasi dalam pengukuran unit yang sama, diukur dengan operator yang sama, dan menggunakan peralatan yang sama dari waktu ke waktu.

Sebuah pengukuran dapat dianggap stabil jika derajat presisi atau akurasi tidak berubah dari waktu ke waktu.

Stabilitas alat ukur dapat dipantau dengan menggunakan diagram control chart.

Kemampuan Sistem Pengukuran 

Berikut ini adalah karakteristik umum suatu sistem pengukuran yang dianggap mampu :

• Memiliki stabilitas dari waktu ke waktu
• Variasi pengukuran kecil untuk memproses rasio variasi
• Pengukuran variasi lebih kecil dibandingkan dengan batas spesifikasi
• Sistem pengukuran harus memiliki resolusi yang cukup

Pengambilan Keputusan

Ketika akan membuat keputusan yang bergantung pada data, sangat penting untuk memastikan bahwa sistem yang mengumpulkan data yang akurat dan tepat.

Hal ini karena sistem pengukuran yang tidak akurat atau tepat dapat menghasilkan keputusan yang salah.

Jika proses terganggu karena adanya kesalahan pengukuran yang tidak diketahui, maka perbaikan yang dilakukan bisa salah sasaran dan dapat membuat keadaan menjadi lebih buruk.

Oleh karena itu, MSA adalah satu syarat penting untuk analisis data.

MSA ditujukan untuk memastikan bahwa sistem pengukuran dapat memberi hasil pengukuran atau pemahaman yang sesuai dengan persyaratan pelanggan (customer).

Manfaat MSA

Apa saja manfaat MSA? MSA dapat digunakan untuk :

• Memperoleh hasil pengukuran yang benar-benar akurat, presisi, dan dapat dipertanggung-jawabkan
• Memilih alat ukur dengan ketelitian yang tepat. Spesifikasi meminta 1 digit, maka alat ukur harus mempunyai ketelitian 1+1 digit, hal ini disebut analisa diskriminasi alat ukur.
• Memastikan alat ukur bisa memberikan hasil ukur yang benar sebelum digunakan, misalnya dengan metode : kalibrasi, analisa bias dan linerity.
• Memastikan operator bisa menggunakan alat ukur dengan benar, dari cara pemakaian, cara pengaturan dan menentukan titik yang harus diukur. Jadi MSA juga mencakup sistem training penggunaan alat ukur.
• Melakukan perawatan alat ukur untuk memastikan alat ukur selalu dalam kondisi siap digunakan, misalnya : kondisi fisik seperti tulisan atau garis-garis bantu tidak aus atau terkelupas, setting awal selalu dimulai dari nol.
• Melakukan sistem kalibrasi dan analisa alat ukur secara berkala.
• Mengurangi resiko membuat keputusan yang salah berdasarkan pengukuran, karena semakin sedikit kesalahan yang terjadi dalam pengukuran.
• Menentukan kriteria penerimaan alat ukur baru
• Membuat metode untuk perbandingan beberapa alat ukur atau sistem pengukuran.
• Sebagai dasar penilaian alat ukur yang diduga bermasalah.
• Menyusun perbandingan alat ukur sebelum dan atau setelah perbaikan.
• Salah satu komponen dalam menghitung variasi proses dan level yang dapat diterima untuk proses produksi.
• Memastikan bahwa sistem pengukuran dapat mendeteksi perubahan kecil yang ada di part (discrimination).

Penerapan Measurement System Analysis

Berikut adalah langkah-langkah yang dilakukan dalam MSA

1. Menentukan jumlah penilai, jumlah penggunaan sampel, dan jumlah pembacaan berulang. Gunakan penilai yang biasanya melakukan pengukuran dan yang akrab dengan peralatan dan prosedur.
2. Pastikan ada prosedur pengukuran yang terdokumentasi yang harus diikuti oleh seluruh penilai.
3. Pilih bagian sampel untuk mewakili seluruh proses penyebaran, ini adalah bagian yang paling krusial. Jika penyebaran proses tidak sepenuhnya terwakili, tingkat kesalahan pengukuran dapat dilebih-lebihkan.
4. Jika bisa diterapkan, tandai lokasi pengukuran yang tepat pada setiap bagian untuk meminimalkan dampak dalam bagian variasi.
5. Pastikan bahwa alat ukur memiliki resolusi yang memadai.
6. Bagian harus diberi nomor, dan pengukuran harus diambil secara acak. Sehingga penilai tidak tahu nomor yang ditetapkan untuk masing-masing bagian atau nilai pengukuran sebelumnya untuk bagian itu.
7. Pihak ketiga harus mencatat pengukuran, penilai, jumlah percobaan, dan jumlah untuk masing-masing bagian.

Standardisasi Measurement System Analysis

Ada berbagai organisasi standardisasi kelas dunia yang menerbitkan prosedur-prosedur standar mengenai MSA, seperti : ASTM, ASME dan AIAG.

Berikut kita simak standar-standar tersebut.

Prosedur ASTM

ASTM atau American Standard Testing and Material adalah sebuah organisasi dunia yang mengembangkan standardisasi teknik untuk material, produk, sistem dan jasa.

Orgaisasi standardisasi dunia ini menerbitkan beberapa prosedur untuk mengevaluasi sistem pengukuran dan metode pengujian.

Contoh standar MSA dari ASTM adalah :

• ASTM E2782 – Standard Guide for Measurement Systems Analysis
• ASTM D4356 – Standard Practice for Establishing Consistent Test Method Tolerances
• ASTM E691 – Standard Practice for Conducting an Interlaboratory Study to Determine the Precision of a Test Method
• ASTM E1169 – Standard Guide for Conducting Ruggedness Tests
• ASTM E1488 – Standard Guide for Statistical Procedures to Use in Developing and Applying Test Methods

Baca selengkapnya : Organisasi Standar ASTM

Prosedur ASME

ASME atau American Society of Mechanical Engineers adalah organisasi untuk para insinyur teknik mesin di Amerika.

Organisasi ini menerbitkanbeberapa prosedur mengenai ketidakpastian budget dan metode untuk memanfaatkan perkiraan ketidakpastian tersebut saat mengevaluasi pengukuran untuk pemenuhan spesifikasi.

Contoh standar MSA dari ASME adalah :

• B89.7.3.1 – 2001 Guidelines for Decision Rules: Considering Measurement Uncertainty Determining Conformance to Specifications
• B89.7.3.2 – 2007 Guidelines for the Evaluation of Dimensional Measurement Uncertainty (Technical Report)
• B89.7.3.3 – 2002 Guidelines for Assessing the Reliability of Dimensional Measurement Uncertainty Statements

Prosedur AIAG

Automotive Industry Action Group (AIAG) adalah suatu oranisasi nirlaba bagi perusahaan otomotif.

AIAG telah menerbitkan prosedur analisis sistem pengukuran yang direkomendasikan didalam manual book MSA.

Buku ini adalah bagian dari serangkaian manual yang saling terkait yang dikendalikan dan diterbitkan oleh AIAG, yaitu :

• The measurement systems analysis manual
• The failure mode and effects analysis (FMEA) and Control Plan manual
• The statistical process control (SPC) manual
• The production part approval process (PPAP) manual

Baca selengkapnya : Mengenal AIAG organisasi standardisasi dunia

Demikian artikel dari standarku.com mengenai Standar Metode MSA (Measurement System Analysis).

Mohon saran dari pembaca untuk kelengkapan isi artikel ini.

Silahkan saran tersebut dapat disampaikan melalui kolom komentar.

Baca artikel lain :

• Standar Metode SPC Statistical Process Control
• Pengertian FMEA (Failure Mode Effect Analysis)
• FMEA Handbook terbaru dari AIAG dan VDA
• Standar APQP – Advanced Product Quality Planning

Sumber referensi :

• https://en.wikipedia.org/wiki/Measurement_system_analysis