MEASUREMENT SYSTEM ANALYSIS

DEFINISI

Pengukuran : Penentuan angka yang menggambarkan suatu sifat tertentu kepada suatu benda

Sistem pengukuran: Kesatuan dari prosedur, peralatan, personil yang digunakan untuk menentukan angka yang menggambarkan suatu sifat tertentu kepada suatu benda.

PENILAIAN
SISTEM PENGUKURAN

Variasi Sistem Pengukuran

Variasi sistem pengukuran:

Bias: Perbedaan antara hasil pengukuran dengan nilai referensi

Linearity: Perbedaan antara nilai bias disepanjang rentang operasi pengukuran

Stability: Variasi yang dihasilkan sama bila pengukuran dilakukan berulang-ulang dalam jangka waktu yang cukup panjang

Repeatibility: Angka yang menunjukkan besarnya variasi bila pengukur yang sama, dengan alat yang sama, mengukur objek yang sama berulang-ulang

Reproducibility: Angka yang menunjukkan besarnya variasi bila beberapa pengukur, dengan alat yang sama, mengukur objek yang sama

TUJUAN MSA

Memisahkan ‘variasi karena sistem pengukuran’ dari ‘variasi proses’

Variasi proses yang sebenarnya dapat diketahui, sebagai pijakan untuk meningkatkan kinerja proses

Mengidentifikasi sumber dan penyebab-penyebab variasi karena sistem pengukuran

Mengurangi kemungkinan misklasifikasi produk

MISKLASIFIKASI RPODUK

WRONG DECISION

MSA & Proses Control

Sasaran Pengendalian Proses: Mengurangi variasi proses

Variasi karena sistem pengurukuran harus dipisahkan

MSA hanya membuang sumber daya dengan percuma

Bila usaha tidak diarahkan untuk mengurangi variasi proses

KOMPONEN VARIASI PROSES YANG TERAMATI BIAS
Perbedaan antara rata-rata nilai terbaca dengan nilai referensi

Menentukan Bias

Cari nilai referensi ukuran dari sebuah produk

Lakukan pengukuran beberapa kali terhadap produk yang sama dengan alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur

Bias = Selisih antara Rata-rata hasil pengukuran dengan nilai referensi

LINEARITY
Perbedaan nilai bias pada rentang operasi alat ukur

Menentukan Linearity

Ambil beberapa produk yang mewakili variasi proses

Cari nilai referensi ukuran dari beberapa produk tadi

Lakukan pengukuran beberapa kali terhadap produk-produk tersebut dengan alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur

Cari nilai Bias untuk setiap produk tadi

Gambarkan grafik bias vs. nilai referensi

Dengan metoda regresi, cari nilai kemiringan

Lineariti = kemiringan x rentang variasi proses

Menentukan Linearity (lanjutan)

Jika:

x=nilai referensi

y=bias

a=kemiringan

maka y = b + ax,

Cat. : R²=Goodness of Fit

STABILITY
Variasi pengukuran bila pengukuran berulang untuk objek yang sama dalam jangka waktu yang cukup panjang

CONTROL CHART

Ambil beberapa sample secara periodik

Hitung nilai rata-rata ukuran dan rentangan (range) pada setiap pengambilan

Tentukan standar deviasi sample

Tentukan batasan ± 3 sigma sebagai batas kendali

Konstanta A₂ D₃, D₄ Dibuat untuk mempermudah perhitungan batas-batas tersebut, dengan hanya menggunakan rata-rata ukuran dan rata-rata rentangan

UCL_x = X+ A₂R LCL_x = X – A₂ R

Menentukan Stability

Ambil sample produk (yang mewakili nilai tengah variasi produk)

Secara berkala, lakukan pengukuran beberapa kali terhadap sample produk tadi.

Gambarkan hasil pengukuran dalam grafik Xbar – R.

Hitung control limit dan evaluasi titik-titik di luar control limit

Hitung standar deviasi dari hasil pengukuran dan bandingkan dengan standar deviasi produk.

REPEATIBILITY
Variasi pengukuran bila pengukuran berulang untuk objek yang sama oleh pengukur yang sama

Menentukan Repeatability

Ambil beberapa sample

Lakukan pengukuran oleh beberapa pengukur

(setiap pengukur melakukan pengukuran beberapa kali pada setiap sample)

Gambarkan dalam grafik R

Hitung control limit

D₃, D₄ = Konstanta, lihat lampiran 1

Menentukan Repeatability (lanjutan)

Evaluasi:

Bila semua ‘in control’, pengukur mempunyai metoda yang sama

Bila satu pengukur mempunyai titik ‘out of control’, pengukur mempunyai metoda yang berbeda dengan yang lain

Bila semua pengukur mempunyai titik ‘out of control’, sistem pengukuran sangat peka terhadap teknik pengukur

Hitung Repeatability:

Catatan: K₁=5.15/d₂=konstanta yang tergantung jumlah percobaan

d₂ : konstanta control chart, lihat lampiran 1

EV adalah 5.15 x standar deviasi repeatability

REPRODUCIBILITY
Variasi pengukuran antar pengukur dengan objek dan alat ukur yang sama

Perhitungan Reproducibility

Lanjutkan dari perhitungan Repeatability:

Catatan:

Xdiff = Selisih rata-rata hasil pengukuran terbesar dan terkecil

K₂ = konstanta yang tergantung jumlah pengukur

AV adalah 5.15 x standar deviasi reproducibility

R&R

R&R: Gabungan variasi repeatability dan Reproducibility

R&R adalah 5.15 x gabungan standar deviasi repeatibility dan reproducibility

R&R harus dibandingkan dengan rentang toleransi atau total variasi proses (TV)

TV diambil dari data SPC atau

Dimana PV = Part Variation = Rp x K₃

Dimana Rp = Selisih part average terbesar dan terkecil

K₃ = konstanta yang tergantung jumlah sample

KASUS (1)

X-ray gage untuk mengukur tebal

Tidak ada pengaruh pengukur

Tidak ada perhitungan reproducibility

Pengukuran produk tak dapat diulang tepat pada titik yang sama

Repeatibility tak dapat dihitung dengan sample produk

KASUS (2)

Micrometer untuk mengukur dimensi (tanpa within variation)

Ada pengaruh pengukur

Pengulangan pengukuran dapat dilakukan dengan mudah terhadap sampel produk

Terdapat sejumlah besar micrometer yang harus dianalisa

KASUS (3)

Bore gage untuk mengukur diameter dalam tabung

Ada pengaruh pengukur

Pengulangan pengukuran dapat dilakukan dengan mudah terhadap sampel produk

Ada variasi ‘within sample’

Perbandingan R&R dengan Variasi Proses (atau Rentang Toleransi)

Dibawah 10%: Sistem pengukuran dapat diterima

10% s/d 30 %: Masih dapat diterima, tergantung dari tingkat kepentingan karakteristik, biaya dan lain-lain

Diatas 30%: Sistem pengukuran memerlukan improvement, lakukan usaha untuk identifikasi penyebab variasi dan perbaikannya

BILA % R&R BESAR

Tentukan apa yang menyebabkan besarnya variasi: Pengukur, Alat ukur, atau keduanya

Bila penyebab yang dominan adalah repeatibility (alat ukur):

Lakukan pengukuran berulang atau,

Tanyakan pembuat

Lakukan pengukuran tambahan lain

Bila penyebab yang dominan adalah reproduciblity, adakan prosedur baku dan pelatihan

BILA %R&R BESAR

Spesifikasi mungkin tidak realistis.

Ada penyebab variasi lain:

Variasi ‘within sample’

incorect calibration

Bila penyebab yang dominan adalah reproduciblity, adakan prosedur baku dan pelatihan