Pengendalian Kualitas Proses Produksi Gula Kristal Putih Di Pabrik Djatiroto Menggunakan Diagram Kontrol Max-Mcusum Berbasis Residual Model Deep Learning LSTM

Hakim, Muhammad Romiz Rofan (2023) Pengendalian Kualitas Proses Produksi Gula Kristal Putih Di Pabrik Djatiroto Menggunakan Diagram Kontrol Max-Mcusum Berbasis Residual Model Deep Learning LSTM. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 06211940000131-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

PT Perkebunan Nusantara XI (PTPN XI) adalah perusahaan agribisnis yang berfokus pada produksi gula. Salah satu pabrik gula mereka, Pabrik Gula Djatiroto, termasuk dalam perusahaan tersebut. Penelitian yang dilakukan menganalisis karakteristik kualitas gula, khususnya warna larutan, ukuran butir, dan kadar air. Ketiga karakteristik ini saling terkait, dan hubungan antar mereka menunjukkan adanya autokorelasi. Autokorelasi dapat menyebabkan terjadinya false alarm dan pengambilan keputusan yang salah. Penentuan arsitektur dan hyperparameter terbaik didasarkan pada percobaan berulang dengan tujuan meminimalkan nilai MSE. Output dari model LSTM adalah nilai residual yang membantu mengurangi autokorelasi pada data pengamatan. Analisis yang dilakukan menggunakan diagram kontrol Max-MCUSUM pada Fase I, dengan nilai k diatur pada 0,5. Diagram kontrol tersebut ditemukan berada dalam kendali secara statistik setelah menangani situasi out of control sebelumnya. Data aktual yang memiliki autokorelasi berhasil dikurangi, dan data Fase I mewakili proses dalam kendali dengan false alarm yang lebih sedikit. Pada analisis Fase II dengan menggunakan nilai k yang sama, yaitu 0,5, terdapat tiga pengamatan Fase II yang berada di luar batas kendali, menunjukkan bahwa proses pada Fase II belum terkendali secara statistik. Perbandingan antara diagram kontrol menunjukkan bahwa diagram kontrol Max-MCUSUM memiliki deteksi pergeseran proses yang lebih sensitif dibandingkan dengan diagram kontrol lainnya. Terdapat dua karakteristik kualitas yang dapat menyebabkan terjadinya situasi di luar kendali, yaitu warna larutan (ICUMSA) dan besar jenis butir. Kedua karakteristik kualitas ini dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk faktor manusia, mesin, metode, bahan baku, lingkungan, dan pengukuran. Proses produksi gula kristal putih di PG Djatiroto menunjukkan kapabilitas yang baik dalam hal presisi dan akurasi, sebagaimana ditunjukkan oleh nilai MCp dan MCpk yang lebih besar dari satu. Oleh karena itu, proses tersebut dapat dianggap stabil dan berkualitas tinggi, mampu memenuhi batas spesifikasi dengan baik. Analisis menggunakan diagram kontrol Max-MCUSUM berbasis residual MLS-SVR dan LSTM menunjukkan bahwa kedua metode dapat mengurangi autokorelasi dalam data. Namun, model LSTM memiliki sensitivitas yang sedikit lebih tinggi terhadap pergeseran dibandingkan dengan MLS-SVR. Dalam hal waktu komputasi, LSTM cenderung lebih kompleks dan membutuhkan lebih banyak waktu daripada MLS-SVR.
===============================================================================================================================
The industry that is PT Perkebunan Nusantara XI (PTPN XI) is an agribusiness company focused on sugar production. One of their sugar factories, Pabrik Gula Djatiroto, is part of the company. The research conducted analyzed the color of the solution, the size of the grain type, and the water content. These three characteristics are interrelated, and their relationship indicates the presence of autocorrelation. Autocorrelation can lead to false alarms and incorrect decision-making. The determination of the best architecture and hyperparameters is based on repeated experiments aiming to minimize the M SE value. The output of the LSTM model is residual values that help reduce autocorrelation in the observed data. The analysis used the Max-MCUSUM control chart in Phase I, with a k value set at 0, 5. The control chart was found to be statistically in control after addressing previous out-of-control situations. The actual data, which exhibits autocorrelation, was successfully reduced, and the Phase I data represents a controlled process with fewer false alarms. In the Phase II analysis using the same k value of 0, 5, five Phase II observations were found to be outside the control limits, indicating that the process in Phase II is not statistically in control. Comparison of control charts shows that the Max-MCUSUM control chart has a more sensitive process shift detection compared to other control charts. There are two quality characteristics that can cause out-of-control situations, namely color of the solution (ICUMSA) and the size of the grain type. These quality characteristics are influenced by various factors, including human factors, machine factors, method factors, raw material factors, environmental factors, and measurement factors. The production process of white crystal sugar at Pabrik Gula Djatiroto PT Perkebunan Nusantara XI demonstrates good capability in terms of precision and accuracy, as indicated by the values of M Cp and M Cpk being greater than one. Therefore, the process can be considered stable and of high quality, capable of meeting specification limits effectively. The analysis using the Max-MCUSUM control chart based on residual MLS-SVR and LSTM demonstrates that both methods can reduce autocorrelation in the data. However, the LSTM model shows slightly higher sensitivity to process shifts compared to MLS-SVR. In terms of computational time, LSTM tends to be more complex and requires more time compared to MLS-SVR.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Diagram Kontrol, LSTM, Max-MCUSUM, Pengendalian Kualitas, Produksi Gula, Control Chart, LSTM, Max-MCUSUM, Sugar Production, Quality Control
Subjects:	H Social Sciences > HD Industries. Land use. Labor > HD9980.5 Service industries--Quality control.
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Statistics > 49201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Muhammad Romiz Rofan Hakim
Date Deposited:	14 Aug 2023 05:45
Last Modified:	14 Aug 2023 05:45
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/104677

Actions (login required)

View Item