Studi Kasus Lean Six Sigma pada Proses Machining
Latar Belakang Kasus
Sebuah perusahaan manufaktur spare part mengalami berbagai masalah pada proses machining, khususnya pada proses turning shaft berbahan cast alloy steel. Permasalahan utama yang terjadi adalah tingginya defect produk, rendahnya efektivitas mesin, rendahnya produktivitas, dan tingginya pemborosan proses produksi. Untuk mengatasi masalah tersebut, perusahaan menerapkan pendekatan Lean Six Sigma menggunakan metodologi DMAIC.
Perusahaan menghadapi beberapa indikator performa yang masih berada di bawah target perusahaan. Customer satisfaction hanya mencapai 84,67% dari target 94%, quality ratio sebesar 80,56%, dan nilai OEE hanya sebesar 64,5%. Selain itu, Sigma Level proses hanya berada pada level 2,36 yang menunjukkan tingginya variasi proses dan defect produksi. Permasalahan defect terbesar ditemukan pada kualitas permukaan produk atau bad surface finish yang menjadi penyebab utama tingginya reject rate dan rendahnya process capability proses machining.
1. Define Phase
Tahap Define merupakan langkah awal dalam proyek Lean Six Sigma yang bertujuan untuk memahami kondisi proses, mengidentifikasi masalah utama, dan menentukan ruang lingkup proyek improvement. Pada tahap ini, perusahaan membentuk tim Lean Six Sigma dan menyusun project charter sebagai pedoman pelaksanaan proyek.
Beberapa tools digunakan untuk memahami kondisi aktual proses produksi, antara lain SIPOC Diagram, process flow chart, brainstorming, CTQ (Critical to Quality), dan KPI analysis. SIPOC digunakan untuk memetakan hubungan antara supplier, input, process, output, dan customer sehingga tim dapat memahami aliran proses secara menyeluruh.
Hasil brainstorming menunjukkan beberapa masalah utama yang mempengaruhi performa proses machining, seperti kurangnya standardisasi proses, rendahnya training operator, tingginya downtime mesin, lemahnya kontrol parameter machining, belum adanya KPI dashboard, dan kurang berkembangnya budaya Kaizen di lingkungan kerja.
Selain itu, perusahaan juga menemukan bahwa proses machining memiliki variasi kualitas yang tinggi, khususnya pada kualitas permukaan produk yang menyebabkan tingginya defect rate dan keluhan pelanggan.
2. Measure Phase
Tahap Measure dilakukan untuk mengukur performa aktual proses dan mengumpulkan data yang diperlukan dalam proses analisis. Pada tahap ini perusahaan mengumpulkan data defect selama enam bulan untuk mengetahui kondisi aktual kualitas proses machining. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa quality rate hanya mencapai 80,01% dengan defect rate sebesar 19,99%. Nilai DPPM tercatat sebesar 199.933 dan Sigma Level berada pada level 2,342. Hasil tersebut menunjukkan bahwa proses produksi masih jauh dari kondisi capable dan memiliki variasi proses yang cukup besar.
Selain pengukuran defect, perusahaan juga melakukan pengukuran Overall Equipment Effectiveness (OEE), process capability, dan efisiensi proses menggunakan Value Stream Mapping (VSM). Dari hasil process capability analysis diketahui bahwa nilai Cpk hanya sebesar 0,30 yang menunjukkan bahwa proses belum mampu memenuhi spesifikasi secara konsisten. Melalui VSM, perusahaan juga menemukan bahwa banyak aktivitas non-value added masih terjadi di lantai produksi. Aktivitas seperti waiting, transportation, dan motion waste menyebabkan rendahnya efisiensi proses serta meningkatnya lead time produksi. Tahap Measure menjadi fondasi penting dalam Lean Six Sigma karena seluruh keputusan improvement berikutnya didasarkan pada data aktual yang diperoleh pada tahap ini.
3. Analyze Phase
Tahap Analyze bertujuan untuk mengidentifikasi akar penyebab defect dan waste yang terjadi dalam proses machining. Pada tahap ini perusahaan menggunakan berbagai tools analisis statistik dan Lean untuk memahami hubungan antara parameter proses dengan kualitas produk. Tools yang digunakan meliputi Pareto Chart, Fishbone Diagram, ANOVA, Scatter Diagram, DOE, Taguchi Method, Waste Analysis, dan Value Stream Mapping.
Hasil Pareto Chart menunjukkan bahwa defect terbesar berasal dari bad surface finish. Oleh karena itu, perusahaan memfokuskan analisis pada faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas permukaan produk. Fishbone Diagram digunakan untuk mengidentifikasi akar penyebab masalah berdasarkan kategori manusia, mesin, metode, material, measurement, dan environment. Dari hasil analisis ditemukan bahwa parameter machining yang tidak stabil menjadi salah satu penyebab utama defect. Selanjutnya dilakukan Design of Experiment (DOE) dan ANOVA untuk menentukan kombinasi parameter machining terbaik. Variabel yang dianalisis meliputi depth of cut, feed rate, dan spindle speed. Hasil analisis menunjukkan bahwa kombinasi parameter optimal adalah:
- Depth of Cut : 0,5 mm
- Feed Rate : 0,1 mm/rev
- Spindle Speed : 950 rpm
Selain masalah kualitas, analisis Lean juga menemukan berbagai waste seperti waiting, overproduction, excess inventory, transportation, motion waste, dan excess processing yang menyebabkan rendahnya efisiensi proses produksi. Tahap Analyze membantu perusahaan memahami akar masalah secara sistematis sehingga solusi improvement dapat dilakukan secara lebih tepat sasaran.
4. Improve Phase
Tahap Improve berfokus pada implementasi solusi untuk mengurangi defect, meningkatkan kualitas produk, dan meningkatkan performa proses produksi. Pada aspek mesin, perusahaan melakukan optimasi parameter machining berdasarkan hasil DOE dan ANOVA. Selain itu dilakukan monitoring kondisi mesin secara rutin dan analisis waktu proses untuk mengurangi downtime dan meningkatkan stabilitas proses. Pada aspek metode kerja, perusahaan menyusun Standard Operating Procedure (SOP), standard work, dan QA/QC checklist untuk meningkatkan konsistensi pelaksanaan proses produksi. Dari sisi sumber daya manusia, perusahaan memberikan training Lean Six Sigma kepada operator serta mengembangkan program motivasi dan budaya Kaizen untuk meningkatkan keterlibatan karyawan dalam aktivitas improvement.
Perusahaan juga menerapkan konsep 7S dan visual control untuk memperbaiki kondisi lingkungan kerja dan meningkatkan efisiensi area produksi. Selain itu dilakukan safety improvement guna menciptakan area kerja yang lebih aman dan terorganisir. Pada aspek material, perusahaan menerapkan material classification, material defect analysis, dan improved storage system untuk mengurangi risiko kerusakan material selama proses produksi. Implementasi berbagai improvement tersebut memberikan dampak positif terhadap kualitas produk dan efisiensi proses produksi.
5. Control Phase
Tahap Control bertujuan untuk menjaga keberlanjutan hasil improvement yang telah dicapai. Pada tahap ini perusahaan mengembangkan control plan dan melakukan monitoring performa proses secara berkala. Beberapa aktivitas control yang dilakukan meliputi penerapan SPC control chart, KPI dashboard, audit rutin, standardisasi prosedur kerja, dan monitoring OEE serta Sigma Level. Perusahaan juga melakukan dokumentasi terhadap seluruh tindakan improvement dan best practice agar proses dapat dijalankan secara konsisten oleh seluruh operator produksi.
Selain itu, perusahaan menerapkan continuous Kaizen untuk memastikan budaya continuous improvement tetap berjalan dalam jangka panjang. Dengan adanya monitoring yang konsisten, perusahaan dapat mendeteksi penyimpangan proses lebih cepat dan melakukan tindakan korektif sebelum masalah berkembang menjadi defect yang lebih besar. Hasil implementasi Lean Six Sigma menunjukkan peningkatan performa yang signifikan. Quality rate meningkat dari 80,6% menjadi 88,1%, Sigma Level meningkat dari 2,36 menjadi 2,68, dan nilai OEE meningkat dari 64,5% menjadi 75,7%. Selain itu, Process Capability meningkat dari 0,33 menjadi 1,01 yang menunjukkan bahwa proses menjadi lebih stabil dan capable.
Improvement Result: Before vs After
| Indikator | Before | After | Improvement |
|---|---|---|---|
| Quality Rate | 80.6% | 88.1% | Kualitas produk meningkat dan defect berkurang |
| DPPM | 194,000 | 119,000 | Jumlah defect turun signifikan |
| Sigma Level | 2.36 | 2.68 | Variasi proses menurun |
| Process Capability (Cp) | 0.33 | 1.01 | Proses menjadi lebih stabil dan capable |
| OEE | 64.5% | 75.7% | Efektivitas mesin meningkat |
Daftar pustaka:
- Gomaa, A. H. (2024). Improving Productivity and Quality of a Machining Process by Using Lean Six Sigma Approach: A Case Study. Engineering Research Journal, 53(1), 1–16.
- https://journals.ekb.eg/article_332647.html
Untuk informasi lebih lanjut silahkan menghubungi prodemy:
