## ANALISIS KUALITAS PERSENTASE UKURAN KRISTAL PUPUK MENGGUNAKAN METODE STATISTICAL QUALITY CONTROL
Rakhmat Himawan 1 , Debrina Puspita Andriani 2 , dan Maulivia Rizma 3
1,2,3) Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Univeritas Brawijaya Jl. MT. Haryono No. 167, Malang, Indonesia 65145 Email: himawan@ub.ac.id, debrina@ub.ac.id, maulivia.srk@gmail.com

## Abstrak
Persentase ukuran kristal dari produk pupuk Zwavelzuur Ammonium (ZA) pada tahun 2016 masih banyak yang memiliki persentase ukuran kristal kurang dari 55%. Ukuran persentase tersebut  merupakan  standar  yang  ditetapkan  oleh  perusahaan  selama  ini.  Berdasarkan  hal tersebut dilakukan penelitian ini dengan tujuan untuk meningkatkan kualitas produk pupuk melalui  pengendalian  kualitas  terhadap  persentase  ukuran  kristal  dengan  menggunakan metode  pengendalian  kualitas  statistik.  Data  produk  pupuk  ZA  diambil  sebanyak  30 observasi dan setiap observasi terdapat 3 shift yang berbeda setiap harinya. Pada peta kendali rata-rata  (X-bar) diketahui  nilai  garis tengah, batas kendali  atas, dan batas kendali bawah berturut-turut adalah 75,05; 88,41; dan 61,69. Berdasarkan hasil tersebut masih terdapat dua data yang berada diluar batas kendali. Sedangkan pada peta kendali jarak (R) diketahui nilai garis tengah, batas kendali atas, dan batas kendali bawah berturut-turut adalah 13,06; 33,62; dan 0. Pada peta ini juga masih terdapat satu data yang berada diluar batas kendali, sehingga diperlukan  revisi  pada  kedua  peta.  Tahap  selanjutnya  dilakukan  analisis  akar  penyebab masalah  dengan  menggunakan  diagram  tulang  ikan,  meliputi  faktor  manusia,  mesin, material,  proses,  dan  lingkungan  untuk  merumuskan  usulan  perbaikan  yang  diharapkan dapat  mengurangi  jumlah  produk  pupuk  ZA  yang  tidak  sesuai  dengan  standar  persentase ukuran kristal yang telah ditetapkan dan meningkatkan kualitas produk tersebut.
Kata  kunci: diagram  tulang  ikan;  kristal  pupuk;  kualitas;  peta  kendali;  pengendalian kualitas statistik.

## Abstract
The percentage of crystal granules of Zwavelzuur Ammonium (ZA) fertilizer product in 2016 is still many that have a percentage of crystal size less than 55%. The percentage measure is a standard set by the company so far. Pursuant to this matter done this research with aim to improve the quality of fertilizer product through quality control to percentage of crystal size by using method of statistical quality control. ZA fertilizer product data is taken as many as  30  observations  and  each  observation  there  are  3  different  shifts  every  day.  On  the average control chart (X-bar) the centerline values, upper control limits, and lower control limits are 75.05; 88,41; and 61.69, respectively. Based on these results there are still two data that are outside the limits of control. While on the distance control chart (R) it is known that the centerline value, upper  control  limits, and lower control  limits are 13.06; 33.62; and 0, respectively. On this map there is also one data that is beyond the control limit, so it needs revision on both maps. The next stage is to analyze the root cause of the problem by using  a  fishbone  diagram,  covering  human  factors,  machinery,  materials,  processes,  and environment to formulate proposed improvements that are expected to reduce the amount of ZA fertilizer products that are not in accordance with standard percentage of predetermined crystal size and increase quality of the product.
Keywords:  control  chart;  crystal  granules;  fishbone  diagram;  quality;  statistical  quality control.

## PENDAHULUAN
Makin  berkembangnya  era  perindustrian  saat  ini  membuat  setiap  perusahaan  juga makin  berlomba-lomba  untuk  menghasilkan  produk  yang  memiliki  kualitas  yang  paling baik. Kualitas produk yang dihasilkan oleh suatu perusahaan ditentukan berdasarkan ukuran atau karakteristik tertentu (Ariani, 2004). Suatu produk dikatakan berkualitas baik apabila dapat  memenuhi  kebutuhan  dan  keinginan  pelanggan.  Salah  satu  aktivitas  dalam menciptakan  kualitas  produk  agar  sesuai  standar  adalah  dengan  menerapkan  sistem pengendalian kualitas yang tepat. Menurut Gasperz (2005), kegiatan pengendalian kualitas tersebut  dapat  membantu  perusahaan dalam memperta-hankan dan meningkatkan kualitas produknya dengan melakukan pengendalian terhadap tingkat kerusakan produk sampai pada tingkat kerusakan nol (zero defect). Oleh karena itu, kegiatan pengendalian kualitas dapat dilakukan  mulai  dari  bahan  baku,  selama  proses  produksi  berlangsung  dan  sampai  pada produk akhir.
Menurut  Standar  Nasional  Indonesia  (SNI)  19-8402-1991,  kualitas  adalah keseluruhan ciri dan karakteristik produk atau jasa yang kemampuannya dapat memuaskan kebutuhan,  baik  yang  dinyatakan  secara  tegas  maupun  tersamar  (Badan  Standardisasi Nasional,  2017).  Kualitas  menjadi  faktor  utama dalam  pengambilan  keputusan  konsumen sebelum memutuskan membeli barang atau jasa. Perusahaan wajib menjaga dan mengontrol kualitas  produk  dan  jasa  yang  dihasilkan  untuk  menjaga  persaingan  dalam  dunia  industri (Andriani, dkk., 2017).
Perusahaan  pada  penelitian  ini  merupakan  salah  satu  perusahaan  terbesar  yang bergerak di bidang pembuatan dan supply pupuk di seluruh wilayah Indonesia. Perusahaan ini selalu ingin memberikan kepuasan terhadap konsumennya, yaitu terutama para petani- petani, dengan kualitas produk  yang sangat  dipertimbangkan dalam  proses pembuatannya menggunakan  teknologi  tinggi  dan  bahan  baku  yang  terpilih.  Berbagai  jenis  pupuk diproduksi  oleh  perusahaan  ini,  seperti  Zwavelzuur  Ammonium  (ZA),  Urea,  dan  Pupuk Fosfat. Selain itu, perusahaan ini juga memproduksi produk non pupuk, misalnya CO 2 cair, Amoniak, dan cement retarder.
Pada penelitian ini, produk yang diamati adalah pupuk ZA yang merupakan produk utama  perusahaan  berupa  pupuk  nitrogen  yang  banyak  digunakan  oleh  konsumen  di Indonesia. Hal ini dikarenakan pupuk tersebut mengandung ion NH 4 + yang dibutuhkan untuk pertumbuhan  bagi  tanaman  dimana  Indonesia  dikenal  sebagai  negara  agraris.  Presentase kadar kandungan N, H 2 O, asam bebas, dan ukuran kristal menjadi indikator penting dalam pengendalian  kualitas  pupuk  ZA.  Pihak  perusahaan  telah  menetapkan  standar  persentase kandungan N total minimum 20,8; kadar air maksimum 1,0; asam bebas maksimum 0,1; dan persentase  ukuran  kristal  yang  diukur  dengan  menggunakan  ayakan  US  Mesh  no.30 minimum  55%.  Akan  tetapi  dalam  pembuatannya,  pada  pupuk  ZA  ini  masih  terdapat beberapa  kandungan  yang  belum  sesuai  dengan  spesifikasi  standar  yang  telah  ditetapkan, terutama  standar  persentase  ukuran  kristal.  Selama  tahun  2016,  produk  pupuk  ZA  masih banyak dijumpai memiliki persentase ukuran kristal kurang dari 55%. Oleh karena itu, untuk menjaga  konsistensi  kualitas  dari  pupuk  ZA  tersebut,  pada  penelitian  kali  ini  dilakukan pemeriksaan terhadap produk akhir ZA dengan menggunakan metode pengendalian kualitas secara statistik ( statistical quality control ) untuk persentase ukuran kristal (Gambar 1). Pengendalian  kualitas  yang  dilakukan  perusahaan  dapat  bermacam-macam.  Ada yang melakukan inspeksi secara keseluruhan (inspeksi 100%) dan ada pula yang dilakukan secara  statistik.  Pengendalian  kualitas  secara  statistik  ( Statistical  Quality  Control ) merupakan pengendalian kualitas yang menggunakan data-data kualitatif maupun kuantitatif (Simanova dan Gejdoš, 2015). Pada penelitian ini dilakukan pengendalian kualitas statistik sebagai metode analisis.
Gambar 1. Butiran kristal pupuk ZA
Untuk  melakukan  pengendalian  kualitas  dibutuhkan tools yang  bisa  digunakan  untuk mempermudah proses pengendalian kualitas, diantaranya adalah seven tools (Montgomery, 2009) . Jenis seven  tools yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  peta  kendali  ( control chart ) dan diagram tulang ikan ( fishbone diagram ).
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis  kualitas  dari  produk  akhir  pupuk  ZA menggunakan peta kendali rata-rata dan jarak (X dan R). Selain itu, tujuan penelitian ini juga untuk  mengetahui  penyebab  persentase  ukuran  kristal  yang  bervariasi  dan  tidak  sesuai dengan  spesifikasi  standar  yang  telah  ditetapkan.  Dari  hasil  analisis  tersebut,  selanjutnya dirumuskan  rekomendasi  perbaikan  yang  diperuntukkan  kepada  perusahaan  agar  kualitas pupuk ZA  dan profit perusahaan dapat meningkat.

## TINJAUAN PUSTAKA

## Pengendalian Kualitas
Pengertian pengendalian kualitas adalah usaha untuk mempertahankan mutu/kualitas dari  barang  yang  dihasilkan,  agar  sesuai  dengan  spesifikasi  produk  yang  telah  ditetapkan berdasarkan  kebijaksanaan  pimpinan  perusahaan  (Assauri,  1998).  Pengendalian  kualitas secara statistik ( Statistical Quality Control ) merupakan suatu sistem untuk menjaga standar dari kualitas hasil produksi pada tingkat biaya minimum yang didesain untuk mengevaluasi kualitas  ditinjau  dari  kesesuaian  dengan  spesifikasinya  (Andriani  dan  Ghazian,  2016). Tujuan  dari  pengendalian  kualitas  menurut  Ahyari  (2005)  adalah  untuk  meningkatkan kepuasan konsumen, menekan biaya serendah mungkin, dan memproduksi tepat waktu. Dalam pengendalian kualitas terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kegiatan ini di perusahaan  yaitu  kemampuan  proses  yang  ada,  spesifikasi  hasil  produksi  yang  berlaku, tingkat ketidaksesuaian yang diterima, dan biaya kualitas yang muncul (Montgomery, 2009). Menurut  Grig  (1998),  banyak  manfaat  yang  akan  diperoleh  oleh  perusahaan  apabila perusahaan  menjalankan  pengendalian  kualitas  yang  tepat,  misalnya  pengurangan pemborosan, peningkatan efisiensi, dan pengurangan keluhan pelanggan.

## Statistical Quality Control
Pengendalian  kualitas  proses  stastistik  ( Statistical  Process  Control )  merupakan teknik penyelesaian masalah yang digunakan sebagai pemonitor, pengendali, penganalisis, pengelola  dan  memperbaiki  proses  menggunakan  metode-metode  statistik  agar  dapat membuat  produk  sesuai  dengan  spesifikasi  sejak  dari  awal  proses  hingga  akhir  proses (Gejdoš,  2015).  Sasaran  pengendalian  proses  statistik  terutama  adalah  mengadakan pengurangan  terhadap  variasi  atau  kesalahan-kesalahan  proses  (Grant  dan  Leavenworth, 1991).
Variasi  dapat  terbagi  menjadi  dua  macam,  yaitu natural  (common)  variation dan assignable  (special)  variation (Colin  dan  Vanhoucke,  2015). Natural  variation adalah variasi yang mempengaruhi tiap-tiap proses produksi sampai ke tingkat tertentu dan dapat diperkirakan (penyebab umum). Sedangkan assignable variation adalah variasi yang terjadi di dalam proses produksi dan dapat ditelusuri sampai ke penyebab spesifiknya.

## Peta Kendali Rata-rata dan Jarak (X-bar dan R-bar)
Kedua  peta  termasuk  dalam  peta  kendali  variabel  dimana  pemeriksaan  kualitas dengan  peta  kontrol  variabel  didasarkan  pengamatan  yang  lebih  dari  satu  (Ariani,  2004). Dikatakan  variabel  jika  karakteristik  kualitas  item  diukur  dengan  data  variabel  seperti kekuatan,  suhu,  ketebalan,  berat,  panjang  dan  sebagainya.  Pengendalian  karakteristik kualitas  variabel  dilaksanakan  dengan  mengendalikan mean dan  variabilitasnya.  Pada penelitian  ini  pengendalian mean digambarkan  dengan  peta  kendali  rata-rata  (X-bar), sedangkan pengendalian variabilitas digambarkan dengan peta kendali jarak/ range (R). Peta kendali rata-rata dan jarak merupakan dua peta pengendali yang saling membantu dalam mengambil  keputusan  mengenai  kualitas  proses.  Peta  kendali  rata-rata  merupakan  peta kendali  untuk  melihat  apakah  proses  masih  berada  dalam  batas  pengendali  atau  tidak. Kondisi tersebut dapat dilihat dari produk yang sedang berada dalam proses. Peta pengendali rata-rata  menunjukkan  apakah  rata-rata  produk  yang  dihasilkan  sesuai  dengan  standar pengendalian  yang digunakan perusahaan. Proses produksi  dikatakan baik  apabila produk yang dihasilkan berada disekitar garis pusat ( center line ). Namun data yang berada di luar batas pengendali statistik apabila dikarenakan suatu sebab umum (sebab yang melekat pada proses) maka tidak boleh dihilangkan dan dianggap tetap masuk batas pengendali. Sementara data yang berada diluar batas pengendali rata-rata disebut sebagai ( out of statistical control ) yang disebabkan oleh sebab khusus.
Sementara  itu,  peta  pengendali  jarak  ( range )  digunakan  untuk  mengetahui  tingkat keakurasian  atau  ketepatan  proses  yang  diukur  dengan  mencari range dari  sampel  yang diambil  dalam  observasi.  Seperti  halnya  peta  kendali  rata-rata,  peta  kendali  jarak  juga digunakan  untuk  mengetahui  dan  menghilangkan  penyebab  khusus  yang  membuat terjadinya penyimpangan. Data  yang berada dalam  batas pengendali statistik untuk range disebut  sebagai in  statistical  control yang  terdapat  dalam  penyimpangan  karena  sebab umum. Sementara data yang berada di luar batas pengendlai stattistik disebut sebagai out of statistical  control yang  disebabkan  karena  sebab  khusus  (Ariani,  2004).  Persamaan  (1) hingga (4) merupakan perhitungan untuk menentukan garis pusat untuk mean dan range.
𝑋̅ = ∑ 𝑥𝑖 𝑛 𝑖=1 𝑛 (1) 𝑋̿ = ∑ 𝑥𝑖 𝑛 𝑖=1 𝑔 X ̿ = ∑ xi n i=1 g X ̅ = X ̅ 1 +X ̅ 2 +X ̅ 3 +...+X ̅ m m (2)
R = Xmax – Xmin s = √ ∑(x i -x̅) 2 n-1 (3)
𝑅̅ = ∑ 𝑅𝑖 𝑛 𝑖=1 𝑔 S̅ = S 1 +S 2 +S 3 +...+S n n (4)
Dimana: n: banyaknya sampel dalam tiap observasi g: banyaknya observasi yang dilakukan Ri: range untuk setiap sub kelompok Xi: data pada sub kelompok/sampel X-bar: rata-rata pada setiap sub kelompok
Untuk menghitung batas pengendali atas/ upper center limit (UCL) pada peta kendali rata-rata  digunakan  Persamaan  5  dan  batas  pengendali  bawah/ lower  center  limit (LCL) digunakan Persamaan 6. Sedangkan pada peta kendali jarak/ range , batas kendali atas/ upper center limit (UCL) dapat dilihat pada Persamaan (7) dan batas kendali bawah/ lower center limit (LCL) pada Persamaan (8).
UCL X-bar = X-bar + A2 × R (5) LCL X-bar = X-bar - A2 × R (6) UCL R-bar = R-bar × D4 (7) LCL R-bar = R-bar × D3 (8)
Dimana: UCL: batas kendali atas LCL: batas kendali bawah X-bar: Rata-rata R-bar: rata-rata jarak/ range D4: Nilai konstanta D4 untuk peta kendali R D3: Nilai konstanta D3 untuk peta kendali R A2: Nilai konsanta A2 untuk peta kendali X

## Diagram Sebab Akibat (Fishbone Diagram)
Diagram  ini  disebut  juga  diagram  tulang  ikan  ( fishbone  diagram ),  berguna  untuk memperlihatkan faktor-faktor utama yang berpengaruh pada kualitas dan mempunyai akibat pada  masalah  utama.  Penyebab-penyebab  masalah  digambarkan  dengan  garis  radial  dari garis  panah  yang  menunjukkan  masalah.  Kegunaan  dari  diagram  sebab  akibat  antara  lain menganalisis  sebab  dan  akibat  suatu  masalah,  menentukan  penyebab  permasalahan,  dan menyediakan tampilan yang jelas untuk mengetahui sumber-sumber variasi.
Fishbone diagram merupakan  satu-satunya  alat  bantu  yang  menggunakan  data variabel ( non-numerical ) atau data kualitatif dalam penyajiannya. Berbeda dengan alat bantu lainnya, manfaat optimum diperoleh bila diagram fishbone mampu menampilkan akar-akar penyebab sesungguhnya dari suatu penyimpangan (Kuswadi dan Mutiara, 2004).

## METODE PENELITIAN

## Jenis Penelitian
Penelitian  ini  termasuk  pada  jenis  penelitian  deskriptif,  yaitu  penelitian  yang dilakukan  untuk  mengetahui  nilai  variabel  mandiri  dengan  membuat  perbandingan  atau menggabungkan  antar  variabel  (Sugiyono,  2012).  Sedangkan  dalam  pengumpulan  data digunakan  2  jenis  metode,  yaitu  kepustakaan  dan  lapangan.  Metode  kepustakaan  ( library research ) dilakukan untuk mendapatkan data dengan membaca sumber data informasi yang berhubungan dengan pembahasan, sehingga permasalahan dapat diselesaikan sesuai dengan teori  yang  ada.  Metode  lapangan  ( field  research )  dilakukan  dengan  cara  wawancara , observasi, dan dokumentasi.

## Pengumpulan Data
Bahan  baku  yang  digunakan  untuk  produk  ZA  adalah  Amoniak  dan  Asam  Sulfat. Pengamatan dilakukan terhadap kadar dari kandungan Ammonium Sulfat yaitu persentase ukuran krsital. Pengukuran produk  ZA dilakukan dengan menggunakan  ayakan US  Mesh
No.  30.  Ukuran  kristal  produk  ZA  sudah  ditentukan  sesuai  dengan  standar  SNI  02-1760- 2005 yaitu minimal 55%. Data hasil pengukuran persentase ukuran kristal produk ZA yang dihasilkan diperoleh dari pengambilan sampel setiap 8 jam sekali. Data yang diambil pada penelitian ini sebanyak 30 observasi dengan masing-masing 3 replikasi sesuai shift selama bulan Januari 2017. Tabel 1 menjelaskan data pengukuran persentase ukuran kristal produk ZA yang dikumpulkan selama penelitian dilakukan.
Tabel 1. Hasil pengukuran persentase ukuran kristal pupuk ZA Bulan Januari 2017
No Presentase Ukuran Kristal (%) Shift 1 Shift 2 Shift 3 1 75.6 84.2 79.6 2 81.8 92.1 84.5 3 85.2 71 86.4 4 53.5 65.5 56.2 5 83.3 82.3 81.2 6 82.3 65.2 81.8 7 77.1 75.8 68.8 8 86.6 54.8 71.8 9 79.5 86.9 88.5 10 76.6 85.2 80.6 11 74.7 80.7 78.2 12 71.8 76.1 69.7 13 81.9 86.3 82.6 14 79.1 85.9 74.7 15 71.5 59.5 75.1 16 74.5 74.4 69.3 17 64 62.6 80.6 18 72.8 55.8 40.5 19 89.6 84 67.5 20 75.1 87.3 81 21 71.2 74.4 58.5 22 65 73.6 68.2 23 81.8 69.6 68.3 24 76.9 76.5 69.2 25 69.4 71.7 70.1 26 77.1 87.6 82.1 27 76.2 66.6 78.7 28 83.8 76.3 80.1 29 86.8 70.8 63.5 30 86.6 70.48 52.8

## Proses Produksi Pupuk ZA
Perusahaan  memproduksi  produk  utama,  salah  satunya  adalah  pupuk  Zwavelzuur Ammonium  (ZA) sebanyak 200.000 ton  tiap tahunnya dengan bahan baku Ammonia dan Asam Sulfat. Ammonium sulfat adalah salah satu pupuk nitrogen yang banyak digunakan karena  mengandung  ion  NH 4 + yang  sangat  dibutuhkan  untuk  pertumbuhan  bagi  tanaman. Karakteristik  pupuk  ZA  atau  yang  dikenal  dengan  nama  pupuk  Ammonium  sulfat (NH 4 ) 2 SO 4 )  adalah  berbentuk  kristal,  berwarna  putih  garam,  memiliki  berat  molekul  132 g/mol, berat jenis 1,77 g/cm 3 , dan mudah larut dalam air, serta menyerap panas.
Kapasitas  produksi  dari  pabrik  ZA  kurang  lebih  600  ton/hari,  namun  dengan  perubahan/ modifikasi  beberapa equipment, kemampuan  produksinya  bisa  mencapai  700  ton/hari. Tahapan  proses  pembuatan  pupuk  ZA  meliputi  proses  netralisasi  dan  kristalisasi,  proses pemisahan kristal, proses pengeringan, dan proses penampungan dan pengemasan. Produk akhir pupuk ZA memiliki kadar N2 min 20,08% berat, H2SO4 maks 0,1% berat, H2O maks
1% berat dan ukuran kristal yang tertinggal pada saringan 30 mesh sebanyak 55%. Gambar 2 merupakan diagram proses pembuatan pupuk ZA.
Gambar 2. Diagram proses pembuatan pupuk ZA

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisa pengendalian kualitas yang dilakukan pada penelitian ini adalah mulai dari pengolahan data persentase ukuran kristal pupuk ZA, menentukan nilai garis tengah (CL), batas kendali atas, (UCL), dan batas kendali bawah  (LCL), baik pada peta kendali rata-rata (X-bar)  maupun  peta  kendali  jarak  (R-bar)  untuk  mengetahui  seberapa  banyak  data  pada produk pupuk ZA yang sudah dalam batas kendali. Selanjutnya dilakukan analisis penyebab persentase  ukuran  kristal  pupuk  ZA  yang  tidak  sesuai  dengan  spesifikasi  dengan menggunakan diagram sebab-akibat ( fishbone diagram ).

## Analisis dengan Peta Kendali Rata-rata dan Jarak (X-bar dan R-bar)
Sesuai  dengan  sampel  pada  Tabel  1,  sampel  yang  diambil  untuk  setiap  observasi yaitu  pada  setiap shift, sehingga  sampel  yang  diambil  berjumlah  3  untuk  setiap  kali observasi. Perhitungan untuk presentase ukuran kristal pupuk ZA sesuai dengan Persamaan (1) hingga (4) diperoleh nilai X-bar adalah 75,05 dan R-bar adalah 13,06. Nilai tersebut juga merupakan nilai garis tengah ( center line ).
Selanjutnya untuk penentuan batas kendali atas ( upper control limit /UCL) dan bawah ( lower control limit/ LCL) masing-masing peta dilakukan berdasarkan perhitungan dengan menggunakan Persamaan (5) dan (6) untuk peta kendali rata-rata (X) dan Persamaan (7) dan (8) untuk peta kendali jarak (R).  Nilai konsanta A2 untuk peta kendali rata-rata (X)  yaitu 1,023, sedangkan untuk peta kendali jarak (R) nilai konstantanya adalah D4 = 2,574 dan D3 = 0 untuk sub grup tiap sampel sebanyak 3.
Berdasarkan peta kendali rata-rata dan jarak (X bar-R) pada Gambar 3 dapat dilihat bahwa untuk peta kendali rata-rata (X-bar) masih terdapat dua data yang berada di luar batas bawah pengendalian (LCL) untuk persentase ukuran kristal pupuk ZA, yaitu pada data ke-4 dan 18  yaitu masing-masing bernilai 58,40 dan 56,37. Sedangkan pada  peta kendali jarak (R) diketahui bahwa terdapat satu data  yang masih melebihi batas atas pengendali (UCL) yaitu data ke-30 sebesar 33,8.
Gambar 3. Peta kendali rata-rata dan jarak (X-bar dan R-bar) awal
Penyebab keluarnya data dari batas pengendalian kedua peta kendali tersebut adalah diidentifikasi  sebagai  adanya  penyebab  khusus  ( assignable  cause )  pada  sistem  proses produksi. Penyebab ini dipengaruhi oleh kejadian di luar sistem yang dapat mempengaruhi variasi  di  dalam  sistem  yang  dapat  bersumber  dari  manusia,  material,  lingkungan  kerja ataupun  metodenya.  Dalam  hal  ini  karena  masih  terdapat  data  yang  berada  diluar  batas kendali,  maka  data  tersebut  dianggap out  of  statistical  control dan  harus  direvisi  (Flott, 2012). Gambar 4 adalah peta kendali rata-rata dan jarak (X bar-R bar) yang telah direvisi. Pada kenyataannya, apabila terdapat persentase ukuran kristal yang kurang dari 55% maka produk  tersebut  akan  dimasukkan  ke  gudang  sebagai  bahan  untuk  campuran  pada  pupuk NPK.
28 25 22 19 16 13 10 7 4 1 90 80 70 60 Sample Sa m pl e M ea n __ X=75.05 UCL=88.41 LCL=61.69 28 25 22 19 16 13 10 7 4 1 30 20 10 0 Sample Sa m pl e R an ge _ R=13.06 UCL=33.62 LCL=0 1 1 1 Xbar-R Chart of Shift 1, ..., Shift 3 28 25 22 19 16 13 10 7 4 1 90 80 70 60 Sample Sa m pl e M ea n __ X=76.08 UCL=87.22 LCL=64.94 28 25 22 19 16 13 10 7 4 1 30 20 10 0 Sample Sa m pl e Ra ng e _ R=10.89 UCL=28.02 LCL=0 1 Xbar-R Chart of Shift 1, ..., Shift 3

## Analisis dengan Diagram Tulang Ikan (Fishbone Diagram)
Berdasarkan hasil wawancara dan brainstorming dengan manajer dan staff dari unit produksi pupuk ZA diperoleh beberapa penyebab apabila terjadi penyimpangan persentase ukuran Kristal sehingga tidak memenuhi standar yang ditetapkan. Diagram tulang ikan pada Gambar  6  akan  menunjukkan  beberapa  permasalahan  yang  dapat  digolongkan  menjadi  5 faktor,  yaitu manusia, mesin,  material, proses, dan lingkungan.  Berikut  adalah penjelasan dari masing-masing permasalahan:
1. Dari segi manusia/operator ( Man )
Dalam proses produksi tenaga kerja sangatlah berpengaruh, apabila tenaga kerja kurang dapat menguasai pekerjaannya, maka akan berdampak pada hasil produksi yang dihasilkan. Walaupun, sebagian besar peker-jaan dilakukan oleh mesin  yang otomatis, namun  terdapat  campur  tangan  dari  pekerjanya.  Beberapa  penyebab  yang  disebabkan oleh operator antara lain, kurangnya konsentrasi, kurang pengawasan, dan kurang teliti saat  melakukan maintenance. Misalnya,  operator  terkadang  lupa  belum  menutup  bv (kran)  saat  melakukan flushing centrifuge (pembersihan  internal) c sehingga  akan menyebabkan kadar air yang berlebih pada produk ZA.
2. Dari segi Mesin/alat ( Machine )
Penyebab  permasalahan  ditinjau  dar  segi  mesin  adalah  perfomansi  mesin produksi ZA I yang kurang maksimal hal ini disebabkan karena mesin centrifuge yang digunakan  overload  (kelebihan  beban),  sehingga  performansinya  menurun  dan menyebabkan  pengeringannya  yang  kurang  maksimal.  Selain  itu,  saturatornya  dalam kondisi yang kurang baik sehingga akan menyebabkan produknya menjadi lembab dan menyebabkan  mudah  menggumpal  sehingga  akan  menyumbat  saluran.  Mesin  yang digunakan kurang kalibrasi karena akan berpengaruh  terhadap produksi hasil produksi pupuk ZA.
3. Dari segi bahan baku ( Material )
Kadar Fe terlalu tinggi di saturator sehingga akan menyebabkan tillernya dalam kondisi  yang kurang baik. Ketika terjadi shut down, material  yang dimasukkan belum sesuai dengan yang diinginkan sehingga ukuran tillernya rendah.
4. Dari segi proses Dalam proses pembentukan kristal terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi pembentukannya yaitu kemurnian bahan baku, acidity antara 0,2%-0,5%, kestabilan flow process air, perbandingan antara kristal ZA dan mother liquor = 50% : 50%, kelancaran pemasukan bahan baku (level saturator antara 3,8-4,0 meter dengan temperature 105 0 C - 110 0 C). Dari beberapa faktor tersebut terkadang ada yang tidak sesuai dengan standar yang telah ditetapkan. Seperti acidity yang kurang atau melebihi 0,2% - 0,5% sehingga dapat menyebabkan pencampuran dengan amoniaknya tidak stabil, perbandingan crystal ZA dan mother  liquor tidak seimbang menyebabkan kristal bisa menjadi  pecah-pecah dan menjadi lembut, dan level saturator yang tidak sesuai.
5. Dari segi lingkungan
Lokasi  produksi  yang  bising  dan  bau  yang  cukup  menyengat  menyebabkan operator  kurang  konsentrasi  dalam  melaksanakan  tugasnya  sehingga  menyebabkan kesalahan pekerjaan yang dapat berdampak pada spesifikasi produk.
Gambar 5 merupakan diagram tulang ikan untuk penelitian ini.
Presentase Ukuran Kristal pada Produk ZA Kurang Teliti Kurang Pengecekan secara Intensif Mesin pengeringan kurang maksimal Saturator dalam kondisi kurang baik Produk menggumpal Tiller dalam kondisi kurang baik Kadar Fe terlalu tinggi Material yang diinputkan belum sesuai standar Perbandingan kristal ZA dan mother liquor tidak seimbang Centrifuge overload Performansi menurun Adanya penyumbatan saluran Pencampuran amoniak tidak stabil Lokasi bising Kurang Pengawasan Lupa menutup kran saat pembersihan internal Kurang Konsentrasi Bau yang menyengat Mesin kurang kalibrasi Acidity tidak berkisar antara 0.2 – 0.5% Level saturator tidak sesuai Kristal pecah dan lembut Ada pengendapan Ada penggumpalan kristal Kurang pengamatan terhadap jumlah impurities
Gambar 5. Fishbone diagram untuk analisis akar permasalahan persentase ukuran kristal pupuk ZA

## Usulan Perbaikan
Usulan  perbaikan  yang  dapat  dilakukan  dalam  mengatasi  permasalahan- permasalahan yang telah dikemukakan pada bagian sebelumnya berdasarkan hasil telaah dan diskusi dengan pihak perusahaan adalah sebagai berikut:
1. Dari segi manusia/operator ( Man )
Sebaiknya operator harus lebih intensif dalam pengecekan setiap proses produksi.
Kurang  telitinya  operator  dalam  pengawasan  sistem  walau  perusahaan  sudah menciptakan  secara  otomatis,  operator  harus  tetap  turun  lapangan  untuk  melakukan pengontrolan dan pengecekan secara intensif agar produk dapat sesuai dengan spesifikasi yang telah ditetapkan.
2. Dari segi Mesin/alat ( Machine )
Level  larutan  dalam  saturator  harus  dijaga  konstan  sehingga  line  asam  sulfat selalu terendah. Level larutan yang rendah mengakibatkan pencampuran yang tidak baik. Level  terlalu  tinggi  mengakibatkan  larutan  terbawa  bersama  uap  keluar  melalui kondensor, yang dapat menyebabkan Kristal ZA terbentuk di kondesor sehingga terjadi kebuntuan.  Untuk  menghindari  terjadi  penggumpalan  kristal  yang  akan  menyumbat saluran, perlu ditambahkan air ke dalam saturator dengan jalan memasukkannya lewat line condesate make up atau menambahkan flow condensate recycle. Selain  itu mesin juga perlu dilakukan kalibrasi yang terjadwal agar performansi mesin dapat optimal.
3. Dari segi bahan baku ( Material )
Kadar Fe yang terlalu tingi akan menghasilkan tiller yang kurang baik, sehingga untuk mengurangi dampak tersebut perlu diinjeksi dengan menggunakan Asam Phospat (H 2 PO 4 ) untuk menaikkan tiller . Pada pengamatan kemurnian asam sulfat atas impurities pada asam sulfat adalah Fe, Cr, Al dan lain-lain yang apabila terkandung dalam larutan induk  akan  berpengaruh  besar  terhadap  pembentukan  kristal.  Oleh  karena  itu  perlu
dilakukan  pengamatan  terhadap  jumlah  impurities  ini  dengan  jalan  menambahkan beberapa jenis bahan kimia reaktan guna melenyapkan zat-zat impurities tadi. Biasanya garam  Fe,  Cr,  Al  dapat  dipisahkan  dengan phosphoric  acid atau  garamnya  dalam beberapa hal dengan penambahan unsur pengoksidasi ( nitric acid ) sebelum memasukkan unsur-unsur pemurni dimasukan untuk menyempurnakan pemurnian tadi.
4. Dari segi proses Operator  sebaiknya  melakukan  pengecekan  secara  rutin  misalnya  pada pengecekan acidity saat  membuka plug valve agar tidak terlalu besar. Pada aliran uap keluar saturator dipasar kondensor untuk menjaga kesetimbangan air. Penambahan air untuk  menjaga  kesetimbangan  temperature  dapat  dilakukan  dengan  mengontrol  laju aliran air condensate recycle system. Uap yang keluar dari saturator mengandung sedikit gas amoniak, untuk memperkecil gas amoniak yang hilang dapat dilakukan hal seperti amoniak yang masuk ke dalam saturator didistribusi sehingga bereaksi dengan sempurna dengan  asam  sulfat  (salah  satunya  dengan  mengatur  laju  alir  dan  distribusi  udara pengaduk), larutan Ammonium Sulfat dijaga sedemikian asam (H 2 SO 4 bebas antara 0,1 – 1%). Kedalam saturator dialirkan udara untuk membantu pengadukan yang berguna untuk  mencegah  terjadinya  pengendapan  di  dasar  saturator  dan  untuk  membantu pembentukan kristal, pengadukan sebagian diperoleh dengan pemasukan gas ammonia melalui sparger dibagian tengah reactor. Apabila kristal di dalam saturator melebihi dari 50%  akan  terjadi  gumpalan,  sehingga  perlu  dihindari  dengan  jalan  menambahkan  air kedalam saturator dengan memasukkan line condensate make up dari tangki TK 301.
5. Dari segi lingkungan Seluruh  pekerja  sebaiknya  menggunakan  masker  saat  akan  melakukan pengontrolan pada plant ZA, jadi  tidak hanya menggunakan masker saat terdapat  bau yang  menyengat  saja.  Karena  untuk  jangka  panjang  apabila  para  pekerja  menghirup udara yang terkontaminasi dengan ammonia akan menyebabkan gangguan pernafasan.

## PENUTUP
Berdasarkan data yang telah diuraikan pada bab-bab sebelumnya, maka dapat ditarik tiga kesimpulan. Kesimpulan pertama, dari hasil analisa data persentase ukuran kristal pupuk ZA menggunakan peta kendali jarak (R) diketahui terdapat 1 data yang berada diluar batas kendali atas yaitu data ke-30, sehingga perlu dilakukan revisi terhadap data tersebut karena termasuk dalam variasi penyebab khusus. Demikian pula pada peta kendali rata-rata masih terdapat  data  yang  berada  di  luar  batas  kendali  bawah,  yaitu  data  ke-4  dan  18,  sehingga dilakukan  revisi  juga  untuk  peta  kendali  ini.  Dengan  revisi  yang  telah  dilakukan,  seluruh data hasil observasi telah berada di dalam batas pengendalian yang menunjukkan bahwa data tersebut dalam kondisi in statistical control atau telah sesuai dengan standar pengendalian proses.
Kesimpulan  kedua  adalah  berdasarkan  hasil  analisis fishbone  diagram. Terdapat beberapa penyebab data belum pada kondisi in statistical control yang dijabarkan dengan fishbone  diagram, yaitu  pada  faktor  manusia,  mesin,  material,  proses  dan  lingkungan. Sebagai contoh dari faktor manusia, operator terkadang kurang teliti dalam membuka serta menutup valve saat flushing centrifuge .
Kesimpulan  terakhir  adalah  rekomendasi  perbaikan  yang  dirumuskan  berdasarkan hasil  diskusi  dengan  pihak  perusahaan  untuk  mengatasi  permasalahan  presentase  ukuran kristal  yang  tidak  sesuai  dengan  standar.  Salah  satu  contohnya  adalah  dari  segi  manusia sebagaiknya  melakukan  pengawasan  intensif  dan  operator  juga  tetap  turun  ke  lapangan untuk melakukan pengontrolan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  disampaikan  kepada  Laboratorium  Statistik  dan  Rekayasa  Kualitas,  serta Jurusan  Teknik  Industri  dan  Fakultas  Teknik  Universitas  Brawijaya  atas  segala  bentuk dukungan dalam penelitian yang telah dilakukan.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahyari, A. Manajemen Produksi dan Operasi. Edisi Revisi. Jakarta: Erlangga. 2005.
Andriani,  D.P.,  dan  Ghazian,  T.M.F.  Analisis  Assignable  Variation  Produk  Aluminium Florida  (AlF3)  dengan  Statistical  Quality  Control  Method. Indonesia  Statistical Analysis Conference (ISAC), Jurusan Teknik Industri, UNPAR. 2016: Vol. 3, No. 1, pp. 37-47.
Andriani,  D.P.,  Rizky,  D.A.,  dan  Setiaji,  U.  Pengendalian  Kualitas  Kadar  Air  Produk Kerupuk  Udang  Berbasis  SNI  Menggunakan  Statistical  Quality  Control  Method. Seminar dan Konferensi Nasional IDEC 2017 , Jurusan Teknik Industri, UNS. 2017; pp. 98-107.
Ariani, D.W. Pengendalian Kualitas Statistik, Yogyakarta: Penerbit Andi. 2004.
Assauri,  S. Manajemen  Produksi  dan  Operasi. Jakarta:  Fakultas  Ekonomi  Univeristas Indonesia,. 1998.
Badan  Standardisasi  Nasional.  Standar  Nasional  Indonesia  (SNI)  19-8402-1991.  Diakses dari http://sisni.bsn.go.id/ tanggal 17 Februari 2017.
Colin,  J.,  &  Vanhoucke,  M.  Developing  A  Framework  for  Statistical  Process  Control Approaches in Project Management. International Journal of Project Management. 2015; Vol. 33, pp. 1289-1300. Flott,  L.W. Quality  Control:  Introduction  to  Control  Charts .  Diakses  dari: www.metalfinishing.com tanggal 17 September 2017.
Gasperz,  V. Total  Quality  Management  (TQM). Jakarta:  PT.  Gramedia  Pustaka  Utama. 2005.
Gejdoš,  P.  Continuous  Quality  Improvement  by  Statistical  Process  Control, Business Economics and Management 2015 Conference. BEM2015, Procedia Economics and Finance . 2015; Vol. 34, pp. 565-572. Grant, E.L., dan Leavenworth, R.S. Pengendalian Mutu Statistik . Jakarta: Penerbit Erlangga. 1991.
Grig, N. Infrastructure Engineering and Management. United States: John Wiley & Sons. 1998.
Kuswadi  &  Mutiara,  E. DELTA,  Delapan  Langkah  dan  Tujuh  Alat  Statistik  untuk Peningkatan Mutu Berbasis Komputer . Jakarta: PT Elex Media Komputindo. 2004. Montgomery, D.C. Introduction to Statistical Quality Control. United States: John Wiley & Sons, Inc.  2009.
Simanová,  L.,  dan  Gejdoš,  P.  The  Use  of  Statistical  Quality  Control  Tools  to  Quality Improving  in  the  Furniture  Business. Business  Economics  and  Management  2015 Conference, BEM2015, Procedia Economics and Finance. 2015; Vol. 34 , hlm. 276- 283 .
Sugiyono. Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D . Bandung: ALFABETA. 2012.