Pengantar Metrologi Industri

pengertian metalurgi

adalah ilmu, seni, dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan dan perekayasaan mineral dan logam. Ruang lingkup metalurgi meliputi :

1. pengolahan mineral

2. ekstraksi logam dari konsentrat mineral

3. proses produksi logam

4. perekayasaan sifat fisik logam

Sejarah ilmu metalurgi diawali dengan teknologi pengolahan hasil pertambangan. Logam yang paling dini digunakan oleh manusia tampaknya adalah emas. yang bisa ditemukan secara bebas. Sejumlah kecil emas telah ditemukan telah digunakan di gua-gua di Spanyol pada masa palaeolitikum sekitar 40.000 SM.

Pada saat ini pendidikan metalurgi sudah sedemkian luas sehingga beberapa perguruan tinggi mengkhususkan penekanan pada cabang-cabang ilmu metalurgi.
1. Cabang pengolahan mineral dan metalurgi ekstraksi biasanya sangat ditekankan pada pendidikan metalurgi di jurusan Teknik Pertambangan.
2. Cabang metalurgi mekanik biasanya sangat ditekankan pada pendidikan metalurgi di jurusan Teknik Mesin dan Teknik Industri.
3. Cabang metalurgi fisik biasanya diajarkan secara merata di berbagai perguruan tinggi sebagai  fundamen dari ilmu logam.

Perkembangan persoalan ilmiah dan teknis saat ini yang memerlukan pemecahan multidisiplin mengharuskan adanya pertemuan antara berbagai disiplin ilmu yang berbeda. Dalam hal ini seorang metalurgis (ilmuwan dan pekerja metalurgi) berada di tengah-tengah pertemuan ilmu-ilmu tersebut. Metalurgi beririsan dengan beberapa aspek ilmu kimia, teknik kimia, fisika, teknik fisika, teknik mesin, pertambangan, lingkungan, dll.

Quality Control

        Dalam rekayasa dan manufaktur, pengendalian mutu atau pengendalian kualitas melibatkan pengembangan sistem untuk memastikan bahwa produk dan jasa dirancang dan diproduksi untuk memenuhi atau melampaui persyaratan dari pelanggan maupun produsen sendiri. Sistem-sistem ini sering dikembangkan bersama dengan disiplin bisnis atau rekayasa lainnya dengan menggunakan pendekatan lintas fungsional. ISO 9000 dan TQM (Total Quality Management) adalah 

contoh standar dan pendekatan yang digunakan untuk pengendalian mutu.

Pengendalian Mutu

         Pengendalian mutu (Quality Control), atau QC untuk akronimnya, adalah suatu proses yang pada intinya adalah menjadikan entitas sebagai peninjau kualitas dari semua faktor yang terlibat dalam kegiatan produksi. Terdapat tiga aspek yang ditekankan pada pendekatan ini, yaitu:

1. Unsur-unsur seperti kontrol, manajemen pekerjaan, proses-proses yang terdefinisi dan telah terkelola dengan baik, kriteria integritas dan kinerja, dan identifikasi catatan.

2. Kompetensi, seperti pengetahuan, keterampilan, pengalaman, dan kualifikasi.

3. Elemen lunak, seperti kepegawaian, integritas, kepercayaan, budaya organisasi, motivasi, semangat tim, dan hubungan yang berkualitas.

Lingkup kontrol termasuk pada inspeksi produk, di mana setiap produk diperiksa secara visual, dan biasanya pemeriksaan tersebut menggunakan mikroskop stereo untuk mendapatkan detail halus sebelum produk tersebut dijual ke pasar eksternal. Seseorang yang bertugas untuk mengawasi (inspektur) akan diberikan daftar dan deskripsi kecacatan-kecacatan dari produk cacat yang tidak dapat diterima (tidak dapat dirilis), contohnya seperti keretak atau kecacatan permukaan. Kualitas dari output akan beresiko mengalami kecacatan jika salah satu dari tiga aspek tersebut tidak tercukupi.

Penekanan QC terletak pada pengujian produk untuk mendapatkan produk yang cacat. Dalam pemilihan produk yang akan diuji, biasanya dilakukan pemilihan produk secara acak (menggunakan teknik sampling). Setelah menguji produk yang cacat, hal tersebut akan dilaporkan kepada manajemen pembuat keputusan apakah produk dapat dirilis atau ditolak. Hal ini dilakukan guna menjamin kualitas dan merupakan upaya untuk meningkatkan dan menstabilkan proses produksi (dan proses-proses lainnya yang terkait) untuk menghindari, atau setidaknya meminimalkan, isu-isu yang mengarah kepada kecacatan-kecacatan di tempat pertama, yaitu pabrik. Untuk pekerjaan borongan, terutama pekerjaan-pekerjaan yang diberikan oleh instansi pemerintah, isu-isu pengendalian mutu adalah salah satu alasan utama yang menyebabkan tidak diperbaharuinya kontrak kerja.

Pengendalian Mutu Total (Total Quality Control)

"Pengendalian mutu total", disebut juga sebagai manajemen mutu total, merupakan suatu pendekatan yang melampaui teknik-teknik pengendalian mutu statistik biasa dan metode-metode peningkatan mutu. Pendekatan ini menyiratkan gambaran secara lengkap dan evaluasi ulang dari spesifikasi-spesifikasi dari produk, tidak hanya mempertimbangkan fitur-fitur terbatas yang dapat diubah-ubah dalam produk sebelumnya. Jika spesifikasi asli tidak mencerminkan persyaratan mutu yang benar, maka kualitas dari spesifikasi tersebut tidak dapat diinspeksi atau (bahkan) diproduksi menjadi produk. Misalnya, desain dari sebuah bejana tekan harus mencakup tidak hanya material dan dimensi, tetapi juga bagaimana tentang pengoperasiannya, dampak penggunaannya terhadap lingkungan , faktor-faktor keamanan, keandalan dan persyaratan-persyaratan kemampu-rawatan, dan dokumentasi dari temuan-temuan tentang persyaratan-persyaratan tersebut. Manajemen Mutu Total/ Total Quality Management (TQM) mengacu pada metode manajemen yang digunakan untuk meningkatkan kualitas dan produktivitas dalam organisasi bisnis. TQM adalah pendekatan manajemen yang komprehensif yang bekerja horizontal di seluruh organisasi, yang melibatkan semua departemen dan karyawan, dan memperluas baik ke "belakang" maupun ke "depan", termasuk bagi para pemasok dan klien. TQM hanya salah satu dari banyak akronim yang digunakan untuk menamai sebuah sistem manajemen yang berfokus pada mutu. Akronim lainnya termasuk CQI (Continuous Quality Improvement/ Peningkatan Putu Berkelanjutan), SQC (Statistical Quality Control/ Pengendalian Kualitas Statistik), QFD (Quality Function Deployment), QIDW (Quality in Daily Work/ Kualitas dalam Pekerjaan Sehari-Hari), TQC (Total Quality Control/ Pengendalian Mutu Total), dll. Seperti halnya pada sistem-sistem diatas, TQM menyediakan kerangka-kerangka kerja untuk menerapkan produktivitas yang lebih berkualitas dan inovatif secara efektif yang dapat meningkatkan profitabilitas dan daya saing organisasi .

Pengendalian Mutu dalam Manajemen Proyek

         Dalam manajemen proyek, kontrol mutu membutuhkan seorang manajer proyek dan tim proyek untuk memeriksa pekerjaan yang telah dicapai untuk memastikan keselarasan antara pekerjaan yang telah terselesaikan dengan ruang lingkup proyek. Dalam prakteknya, pekerjaan-pekerjaan proyek biasanya memiliki tim khusus pada sistem pengendalian mutu yang berfokus pada daerah ini.

       Konrol kualitas (Quality Control) bertujuan menjaga danmengarahkan agar kualitas produk perusahaan dapat dipertahankan sesuaidengan rencana. Kontrol kualitas sangat diperlukan dalam memproduksisuatu barang untuk menjaga kestabilan mutu. Tidak hanya dalam industri,kontrol kualitas dibutuhkan juga pada manajemen. Kontrol kualitas secarastatistik berbeda dengan kontrol kualitas secar kimia atau fisika. Pada kontrolkualitas secara statistik tidak menghendaki “terbaik“ absolut, tetapi kualitasyang diinginkan adalah yang memenuhi permintaan konsumen.Biasanya permintaan konsumen ini diwujudkan dalam dua syarat 

:a. Akhir kegunaan suatu produk.

b. Harga jual suatu produk.Pada proses 

produksi dua syarat ini dijabarkan dalam bentuk :

a. Spesifikasi ukuran

.b. Ciri–ciri operasi.

c. Ongkos produksi.

d. Syarat produksi untuk menghasilkan produk yang dikehendaki.

          Biasanya syarat–syarat ini tidak dapat dipenuhi secara tepat, baiksecara ekonomi maupun prakteknya sehingga disetujui suatu “ toleransi “. Kontrol kualitas adalah kombinasi semua alat dan teknik yang digunakanuntuk mengontrol kualitas suatu produk dengan biaya seekonomis mungkinuntuk memenuhi syarat pesanan.Beberapa langkah yang dilakukan dalam proses kontrol kualitas :

1. Penentuan standarMenentukan standar kualitas produksi sesuai dengan pesanan/permintaan.

2. KonfirmasiMembandingkan hasil produksi dengan ukuran standar yang telahditentukan.

3. Tindakan.Mengambil tindakan ( koreksi ) bila standar dilampui.

4. Rencana perbaikan.Menggambarkan usaha terus–menerus untuk memperbaiki standar hargadan standar mutu.

            Untuk melaksanakan pengendalian kualitas dapat dilakukan duapendekatan antara lain :

a. Pendekatan bahan baku perusahaanBahan baku merupakan faktor yang cukup besar pengaruhnyaterhadap kualitas produk akhir. Karena kualitas ditentukan oleh kualitasbahan bakunya, maka perlu adanya pengendalian kualitas atau qualitycontrol bahan baku yang diteliti. 

b. Pendekatan Proses Produksi Perusahaan.Sifat dan jenis proses produksi perusahaan berbeda satu denganyang lainnya.

          Maka quality control pada proses produksi pada setiapperusahaan adalah berbeda. Proses pembuatan produk pada suatu industri tentunya harus sesuaidengan spesifikasi yang ditetapkan oleh konsumen. Sangat penting untukmembuat produk yang dapat memenuhi syarat–syarat dari orang yangmenggunakannya. Ada dua segi umum tentang kualitas, yaitu kualitas rancangan dan kualitas kecocokan.a. Kualitas rancangan adalah variasi dalam tingkat kualitas pada barang ataujasa yang disengaja. Misalnya semua mobil mempunyai tujuan dasarmemberikan angkutan yang aman bagi penggunanya, tetapi mempunyaiukuran dan penampilan berbeda. Perbedaan–perbedaan ini adalah hasilperbedaan rancangan yang disengaja antara jenis – jenis mobil itu.b. Kualitas kecocokan adalah seberapa baik produk tersebut sesuai denganspesifikasi dan kelonggaran yang disyaratkan oleh rancangan itu.

Tiap produk mempunyai sejumlah unsur yang bersama–sama menggambarkan kecocokan penggunanya.

Parameter–parameter ini biasanyadinamakan ciri–ciri kualitas, yaitu :

1. Fisik. Panjang, berat, voltase, kekentalan

2. Indera. Rasa, penampilan, warna.

3. Orientasi waktu. Keandalan, dapatnya dipelihara, dapatnya dirawat Kualitas suatu produk ditentukan oleh ciri–ciri produk itu.

      Proses produksi mengubah masukan–masukan ini menjadi suatu produk akhir yang mempunyai beberapa parameter yang menggambarkan kualitasnya atau kecocokan untuk digunakan. Variabel hasil y adalah ukuran kualitas prosesnya. 

       Percobaan yang dirancang sangat membantu dalam menemukan variabel kunci yang mempengaruhi ciri–ciri kualitas yang menarikdalam proses. Percobaan yang dirancang adalah suatu pendekatan Proses Pengukuran Evaluasi Pengendalian 11 pengubahan sistematik faktor masukan terkendali dan pengamatan pengaruh faktor–faktor ini pada parameter produk hasilnya. Percobaan yang dirancang secara statistik sangat berguna dalam mengurangi variabilitas ciri–ciri kualitas dan menentukan tingkatvariabel terkontrol yang mengoptimalkan penampilan proses.(Montgomery, 1985 )

7 Tools Basic Quality 

By Eris Kusnadi

Dr. Ishikawa
As much as 95% of quality related problems in the factory can be solved with seven fundamental quantitative tools.

Seorang ahli pengendalian kualitas statistik dari Jepang, Kaoru Ishikawa, percaya bahwa statistik mampu menyelesaikan 95% persoalan kualitas. Ishikawa menyarankan untuk meningkatkan  penggunaan statistik dengan jalan melatih semua orang dalam organisasi agar dapat menggunakan dan menguasai alat-alat statistik yang diperlukan untuk  pengendalian kualitas, seperti: bagan Pareto, diagram tulang ikan  (fishbone), histogram, dan sebagainya. Alat-alat statistik ini kemudian dikenal dengan nama 7 Tools yang dirancang sederhana agar dapat dipakai siapa saja, termasuk para pekerja yang berbekal pendidikan menengah.

Kaoru Ishikawa (1915 – 1989)

Para praktisi dan akademisi yang menekuni bidang kualitas menggunakan nama

• “The Old Seven”,
• “The First Seven”,
• “The Basic Seven”,

dan banyak nama lain untuk menyebut 7 Tools yang terdiri dari: 1. Check Sheet, 2. Scatter Diagram, 3. Fishbone Diagram, 4. Pareto Charts, 5. Flow Charts, 6. Histogram, dan 7. Control Charts, karena ada 7 Tools lain yang sering disebut New 7 Tools. Dalam posting ini, saya hanya membahas 7 Basic Quality Tools.

1. Check Sheet

Check sheet (lembar pemeriksaan) adalah lembar yang dirancang sederhana berisi daftar hal-hal yang perlukan untuk tujuan perekaman data sehingga pengguna dapat mengumpulkan data dengan mudah, sistematis, dan teratur pada saat data itu muncul  di lokasi kejadian. Data dalam check sheet baik berbentuk data kuantitatif maupun kualitatif dapat dianalisis secara cepat (langsung) atau menjadi masukan data untuk peralatan kualitas lain, misal untuk masukan data Pareto chart.

Gambar di bawah ini menunjukkan contoh check sheet yang digunakan untuk mengumpulkan data cacat per jam.

Gambar 1. Contoh Check Sheet

Penjelasan lebih lengkap tentang check sheet beserta contoh-contohnya, silahkan baca posting berjudul: Check Sheet dan Fungsinya dalam Pengendalian Kualitas.

2. Scatter Diagram

Scatter diagram (diagram pencar) adalah grafik yang menampilkan sepasang data numerik pada sistem koordinat Cartesian, dengan satu variabel pada masing-masing sumbu, untuk melihat hubungan dari kedua variabel tersebut. Jika kedua variabel tersebut berkorelasi, titik-titik koordinat akan jatuh di sepanjang garis atau kurva. Semakin baik korelasi, semakin ketat titik-titik tersebut mendekati garis.

Gambar di bawah ini menunjukkan contoh scatter diagram yang digunakan untuk melihat sejauh mana temperatur mempengaruhi defect. Tampak bahwa ada korelasi antara temperatur dan defect, di mana semakin tinggi temperatur semakin rendah jumlah defect, ini mungkin karena proseswarm-up  mesin yang kurang.

Gambar 2. Contoh Scatter Diagram

Lebih jauh mengenai derajat korelasi dan jenis-jenis korelasi dalamscatter diagram, silahkan lihat tulisan David Straker yang berjudul Scatter Diagram: How to understand it.

3. Fishbone Diagram

Fishbone diagram (diagram tulang ikan) sering disebut juga diagram Ishikawa atau cause–and–effect diagram (diagram sebab-akibat). Fishbone diagramadalah alat untuk mengidentifikasi berbagai sebab potensial dari satu efek atau  masalah, dan menganalisis masalah tersebut melalui sesi brainstorming. Masalah akan dipecah menjadi sejumlah kategori yang berkaitan, mencakup manusia, material, mesin, prosedur, kebijakan, dan sebagainya. Setiap kategori mempunyai sebab-sebab yang perlu diuraikan melalui sesi brainstorming.

Gambar di bawah ini menunjukkan contoh bentuk fishbone diagramdengan manpower, machinery, material, dan methods sebagai kategori. Kategori ini hanya contoh, anda bisa menggunakan kategori lain yang dapat membantu mengatur gagasan-gagasan. Sebaiknya tidak ada lebih dari 6 kategori.

Gambar 3. Contoh Fishbone Diagram

Langkah-langkah pembuatan fishbone diagram, silahkan baca posting berjudul: Fishbone Diagram dan Langkah-Langkah Pembuatannya.

4. Pareto Chart

Pareto chart (bagan pareto) adalah bagan yang berisikan diagram batang (bars graph) dan diagram garis (line graph); diagram batang memperlihatkan klasifikasi dan nilai data, sedangkan diagram garis mewakili total data kumulatif. Klasifikasi data diurutkan dari kiri ke kanan menurut urutan ranking tertinggi hingga terendah. Ranking tertinggi merupakan masalah prioritas atau masalah yang terpenting untuk segera diselesaikan, sedangkan ranking terendah merupakan masalah yang tidak harus segera diselesaikan.

Prinsip pareto chart  sesuai dengan hukum Pareto yang menyatakan bahwa sebuah grup selalu memiliki persentase terkecil (20%) yang bernilai atau memiliki dampak terbesar (80%). Pareto chart mengidentifikasi 20% penyebab masalah vital untuk mewujudkan 80% improvement secara keseluruhan. Gambar di bawah ini menunjukkan contoh pareto chart.

Gambar 4. Contoh Pareto Chart

Tentang hukum Pareto telah dibahas dalam posting berjudul: Analisis ABC, yang merupakan aplikasi hukum Pareto dalam manajemen persediaan (inventory management). Untuk mengetahui cara membuat Pareto chartsilahkan kunjungi postingan yang berjudul: Membuat Bagan Pareto dengan Microsoft Excel.

5. Flow Charts

“Draw a flowchart for whatever you do.  Until you do, you do not know what you are doing,
you just have a job” — Dr. W. Edwards Deming.

Flow charts (bagan arus) adalah alat bantu untuk memvisualisasikan proses suatu penyelesaian tugas secara tahap-demi-tahap untuk tujuan analisis, diskusi, komunikasi, serta dapat membantu kita untuk menemukan wilayah-wilayah perbaikan dalam proses.

Gambar di bawah ini menunjukkan contoh flow chart. Untuk mengetahui arti simbol-simbol flowchart dan cara penggunaannya, silahkan buka posting yang berjudul: Standar Simbol-Simbol Flowchart dan Penggunaannya.

Gambar 5. Contoh Flow Charts

6. Histogram

Histogram adalah alat seperti diagram batang (bars graph) yang digunakan untuk menunjukkan distribusi frekuensi. Sebuah distribusi frekuensi menunjukkan seberapa sering setiap nilai yang berbeda dalam satu set data terjadi. Data dalam histogram dibagi-bagi ke dalam kelas-kelas, nilai pengamatan dari tiap kelas ditunjukkan pada sumbu X.

Teori mengatakan bahwa distribusi yang normal, yaitu yang  kebanyakan datanya mendekati nilai rata-rata akan ditunjukan oleh histrogram yang berbentuk lonceng, seperti contoh gambar di bawah ini. Tapi jika histogram serong ke kiri atau ke kanan berarti kebanyakan data berkumpul dekat batas toleransi suatu pengukuran sehingga ada kemungkinan data tidak normal (ada masalah ketika pengukuran, atau bahkan ada masalah dalam proses). Untuk memastikan data normal atau tidak sebaiknya menggunakan metode uji kenormalan data, seperti Kolmogorov-Smirnov testatau Anderson-Darling normality test.

Gambar 6. Contoh Histogram

Lebih jauh tentang histogram, silahkan buka posting yang berjudul: Statistik Deskriptif dengan SPSS atau dowload slide Statistik Deskriptif di halamanDownload Praktikum Statistik Industri.

7. Control Chart

Control chart atau peta kendali adalah peta yang digunakan untuk mempelajari bagaimana proses perubahan dari waktu ke waktu. Data di-plot dalam urutan waktu. Control chart selalu terdiri dari tiga garis horisontal, yaitu:

• Garis pusat (center line), garis yang menunjukkan nilai tengah (mean) atau nilai rata-rata dari karakteristik kualitas yang di-plot-kan pada peta kendali.
• Upper control limit (UCL), garis di atas garis pusat yang menunjukkan batas kendali atas.
• Lower control limit (LCL), garis di bawah garis pusat yang menunjukkan batas kendali bawah.

Garis-garis tersebut ditentukan dari data historis, terkadang besarnya UCL dan LCL ditentukan oleh confidence interval dari kurva normal. Dengan control chart,  kita dapat menarik kesimpulan tentang apakah variasi proses konsisten (dalam batas kendali) atau tidak dapat diprediksi (di luar batas kendali karena dipengaruhi oleh special cause of variation, yaitu variasi yang terjadi karena faktor dari luar sistem).

Gambar di bawah ini menunjukkan contoh control chart. Untuk jenis-jenis control chart dan cara membuatnya, silahkan buka posting yang berjudul: Statistical Process Control.

Gambar 7. Contoh Control Charts

Rujukan:

Toleransi

Toleransi

Sebelum membahas "bagaimana menentukan toleransi alat ukur", kita bahas dulu makna "toleransi".Tolerate yang menjadi akar kata tolerance (toleransi), oleh New Oxford American Dictionary diartikan kira-kira "mampu menanggung sesuatu (yang buruk) tanpa efek buruk". Kalau diartikan lebih bebas, toleransi berarti: kemampuan menerima suatu penyimpangan (dari kondisi ideal) tanpa terjadinya efek yang buruk.Dalam dunia industri, toleransi merupakan bagian dari spesifikasi suatu produk. Dalam konteks ini, toleransi dapat diartikan "besarnya perbedaan antara kondisi aktual dibandingkan kondisi ideal, sejauh bahwa perbedaan tersebut tidak sampai mengakibatkan kegagalan fungsi maupun penurunan fungsi yang signifikan". Misalkan sebuah komponen mesin mempunyai spesifikasi ukuran 90 mm dengan toleransi ±0,1 mm. Ini berarti bahwa komponen tersebut masih dapat berfungsi dengan baik asalkan ukurannya di antara 89,9 mm dan 90,1 mm.Setelah melalui proses produksi, hasil yang diharapkan adalah suatu produk yang memiliki ukuran atau sifat-sifat lain sesuai spesifikasi dan toleransi yang telah ditetapkan. Karena itu dilakukan pengujian mutu terhadap produk tersebut, dengan cara melakukan pengukuran. Hasil pengukuran dibandingkan dengan spesifikasi tadi. Jika hasil pengukuran menunjukkan bahwa produk tersebut mempunyai ukuran sesuai dengan spesifikasi, maka produk tersebut dinyatakan "sesuai dengan spesifikasi".Di dalam proses pengukuran tadi, terdapat sumber-sumber ketidakpastian pengukuran, sehingga hasil pengukuran pun mempunyai nilai ketidakpastian pengukuran. Maka dalam paradigma terbaru, penilaian kesesuaian (conformity assessment) harus memperhitungkan nilai ketidakpastian dan nilai pengukuran. Suatu produk baru dapat dikatakan "sesuai dengan spesifikasi" jika memenuhi ketentuan:E + U ≤ Tdengan:

• E = penyimpangan dari spesifikasi (absolut)

• U = nilai ketidakpastian pengukuran (pada tingkat kepercayaan 95 persen)

• T = toleransi untuk produk tersebut (absolut)

Dengan kata lain, nilai ketidakpastian pengukuran harus lebih kecil daripada toleransi yang diberikan untuk produk yang diukur. Idealnya nilai ketidakpastian pengukuran besarnya sepersepuluh dari toleransi, atau dalam kondisi terburuk, nilai ketidakpastian pengukuran diharapkan tidak lebih dari sepertiga toleransi.Uraian di atas menunjukkan bahwa "toleransi" berkaitan dengan produk yang diukur, bukan dengan alat ukurnya. Untuk alat ukur, VIM (kosakata metrologi internasional) 2008 memberikan istilah maximum permissible error (MPE). Antara MPE dan toleransi memang ada kesamaan makna, tetapi dianjurkan untuk tidak dicampuraduk.Kembali ke proses di atas, maka seharusnya urutan yang benar adalah:

• spesifikasi dan toleransi (T1) untuk sebuah produk ditetapkan;

• pengukuran terhadap produk tersebut dilakukan dengan sistem pengukuran yang mempunyai ketidakpastian pengukuran (U1) cukup kecil dibandingkan toleransi T1;

• alat ukur yang dipakai dalam sistem pengukuran tersebut dikalibrasi menggunakan sistem kalibrasi yang dapat memberikan nilai ketidakpastian pengukuran (U2) lebih kecil daripada U1;

• dan seterusnya.

Jadi, pada saat kita akan mengalibrasi alat ukur, harus sudah jelas dulu berapa MPE (bukan toleransi) untuk alat ukur tersebut. Baru kita mengevaluasi ketidakpastian pengukuran dari kalibrasi tersebut, supaya kita bisa menilai apakah ketidakpastian pengukuran tersebut memadai (cukup kecil) dibandingkan MPE-nya.Ibaratnya, kalau mau mengemudikan sebuah kendaraan, tentukan dulu tujuannya! Jangan mulai menjalankan kendaraan kalau kita belum tahu ke mana tujuannya. "Toleransi objek ukur" adalah tujuan yang ingin dicapai; pengukuran atau kalibrasi alat ukur dan evaluasi ketidakpastian adalah cara untuk mencapai tujuan tersebut.

1. Toleransi dan suaian

1. Toleransi

Toleransi adalah dua batas penyimpangan ukuran yang diijinkan. Misalnya, sebuah elemen diberi ukuran  maka dapat dijelaskan sebagai berikut:

•  adalah ukuran dasar

•  adalah nilai toleransi yang diberikan

Toleransi pada dasarnya dibedakan menjadi tiga macam, yakni toleransi ukuran, toleransi geometrik, dan konfigurasi kekasaran permukaan.

1.1  Toleransi ukuran

Definisi dari toleransi ukuran adalah dua batas penyimpangan yang diijinkan pada setiap ukuran elemen.

Toleransi memegang peranan yang vital pada proses produksi dikarenakan sangat sulitnya membuat suatu alat atau benda sesuai dengan ukuran yang tepat, karena menyangkut ketelitian dalam proses pengerjaannya.

Selanjutnya toleransi ukuran dibedakan lagi menjadi:

1.1.1        Toleransi Standar (Toleransi Internasional/IT)

Besarnya toleransi ditentukan oleh ISO /R286 (sistem ISO untuk limit dan suaian) agar sesuai dengan persyaratan fungsional dan untuk keseragaman.

ISO menetapkan 18 toleransi standar, yakni mulai dari IT 01, IT 0, IT 1, IT 2, sampai dengan IT 16.

Sedangkan untuk dasar satuan toleransi dari kualitas 01 – 1, harga toleransi standarnya dapat dihitung dengan rumus pada tabel berikut:

	IT 01	IT 0	IT 1
Nilai dalam µm untuk D dalam µm	0,3 + 0,008 D	0,5 + 0,012 D	0,8 + 0,0 20 D

Secara garis besar, gambaran secara umum dari hubungan antara pengelompokan kualitas toleransi ini dengan proses pengerjaannya adalah sbb.

1. Kualitas 1 – 4 adalah untuk pengerjaan yang sangat teliti.  Misalnya pembuatan alat ukur, instrumen optik, dll.

1. Kualitas 5 – 11 untuk proses pengerjaan dengan permesinan biasa, termasuk untuk komponen-komponen yang mampu tukar.

1. Kualitas 12 – 16 untuk proses pengerjaan yang kasar, seperti pengecoran, penempaan, pengerolan, dsb.

1.1.2        Toleransi Umum dan Toleransi Khusus

1. Toleransi Umum

Toleransi umum diberikan untuk ukuran yang tidak memerlukan ketelitian atau bukan merupakan bagian dari benda berpasangan (suaian).

Nilai toleransi umum selalu memilki batas penyimpangan atas dan batas penyimpangan bawah yang sama.  Besarnya toleransi ini ditentukan oleh tingkat kualitas (kekasaran permukaan) dan ukuran dasar.

1. Toleransi Khusus

Toleransi khusus merupakan suatu toleransi yang nilainya di luar toleransi umum dan suaian.  Nilai toleransinya lebih kecil daripada nilai toleransi umum, namun lebih besar daripada nilai toleransi suaian.

1.1.3        Toleransi suaian

Suaian adalah suatu istilah untuk menggambarkan tingkat kekekatan atau kelonggaran yang mungkin dihasilkan dari penggunaan kelegaan atau toleransi tertentu pada elemen mesin yang berpasangan.

Ada empat macam suaian pada elemen mesin, yakni:

1. Suaian longgar (clearance fit)

Suaian ini selalu menghasilkan kelonggaran (celah bebas) dengan daerah toleransi lubang selalu terletak di atas daerah toleransi poros.

1. Suaian sesak (interference fit)

Suaian yang selalu menghasilkan kesesakan, dengan daerah toleransi lubang selalu terletak di bawah daerah toleransi poros.

1. Suaian pas (transition fit)

Suaian ini dapat menghasilkan celah bebas atau interferensi, namun poros harus dipaksakan masuk ke dalam lubang dengan kelegaan negatif.

1. Suaian garis

Batas – batas ukuran ditentukan sedemikian sehingga celah bebas atau kontak antar permukaan akan terjadi apabila elemen mesin yang berpasangan dirakit.

Berikut ini dicantumkan beberapa istilah toleransi untuk elemen tunggal dan suaian yang seringkali dipakai :

1. Ukuran dasar

Ukuran dasar atau ukuran nominal adalah ukuran pokok yanag ditulis sebelum disertai angka-angka batas penyimpangan yang diijnkan.

1. Penyimpangan atas

Penyimpangan atas adalah penyimpangan ke arah atas ukuran maksimum.

1. Penyimpangan bawah

Penyimpangan bawah adalah penyimpangan ke arah bawah penyimpangan minimum.

1. Ukuran maksimum

Ukuran maksimum adalah ukuran terbesar yang masih diperbolehkan.  Besarnya ukuran maksimum = ukuran dasar + penyimpangan atas.

1. Ukuran minimum

Ukuran minimum adalah ukuran terkecil yang masih diperbolehkan.  Besarnya ukuran minimum = ukuran dasar + penyimpangan bawah.

1. Garis nol

Garis nol adalah garis dasar atau garis dengan penyimpangan nol.

1. Ukuran sesungguhnya

Ukuran sesungguhnya adalah ukuran jadi atau ukuran yang didapat setelah benda selesai dibuat, yang dapat diketahui dengan menggunakan alat ukur.

1. Kelonggaran (Clearance)

Kelonggaran adalah selsih kelonggaran antara luna gdengan poros dimana ukuran lubang lebih besar daripada ukuran poros.

• Kelonggaran maksimum adalah seliisih antara lubang terbesar dengan poros  terkecil dalam suatu suaian longgar.

• Kelonggaran minimum adalah selisih ukuran lungan terkecil dengan poros terbesar dalam suatu suaian longgar.
• Kesesakan (Interference)

Kesesakan adalah suatu nilai selisih ukuran antara lubang dengan poros, dimana ukuran poros lebih besar daripada ukuran lubang.

• Kesesakan maksimum adalah selisih ukuran antara lubang terkecil dengan poros terbesar pada suaian sesak.

• Kesesakan minimum adalah selisih ukuran antara lubang terbesar dengan poros terkecil pada suaian sesak.

 Toleransi (tolerance)

Toleransi ukuran (dimensional tolerance) adalah perbedaan antara dua harga batas dimana ukuran atau jarak permukaan / batas geometri suatu komponen harus terletak.

Kedua harga batas toleransi dapat dinyatakan sebagai penyimpangan (deviation) terhadap ukuran dasar yang sudah didefinisikan terlebih dahulu. Sedapat mungkin ukuran dasar dinyatakan dalam bilangan bulat. 

Toleransi

 Suaian (fit)

 Apabila dua buah komponen akan dirakit (assy), hubungan yang terjadi, yang ditimbulkan oleh karena adanya perbedaan ukuran bagi pasangan elemen geometrik sebelum mereka disatukan disebut suaian (fit).

Jenis Suaian

1.Suaian Longgar (Clearance Fit), yaitu suaian yang selalu akan menghasilkan kelonggaran (clearance) "Daerah toleransilubang selalu terletak di atas daerah toleransi poros".

2.Suaian Pas (Transition Fit), adalah suaian yang dapat menghasilkan kelonggaran ataupun kerapatan. "Daerah toleransi lubangdan daerah toleransi poros saling berpotongan (sebagian saling menutupi)".

3.Suaian Paksa (Interference Fit), yakni suaian yang selalu akan menghasilkan kerapatan. (interference). "Daerah toleransilubang selalu terletak di bawah daerah toleransi poros".

Sistem Suaian

Penulisan Toleransi Ukuran/Dimensi

Simbol ISO untuk Toleransi, Penyimpangan dan Suaian

•Posisi daerah toleransi terhadap garis nol ditetapkan sebagai suatu fungsi ukuran dasar (berubah mengikuti perubahanukuran dasar).  Dinyatakan dengan simbol satu huruf.

•Toleransi, harganya/besarnya ditetapkan sebagai fungsi ukuran dasar. Dinyatakan dengan simbol angka (angka kualitas). 

Contoh :

45g6 : artinya suatu poros dengan ukuran dasar 45mm, posisi daerah toleransi mengikuti aturan kode huruf g serta besar harga toleransinya mengikuti aturan kode angka 6

65H7 : artinya suatu lubang dengan ukuran dasar 65mm, posisi daerah toleransi mengikuti aturan kode huruf H serta besar harga toleransinya mengikuti aturan kode angka 7

Sistem Suaian

Faktor-faktor untuk memilih basis suaian

1. Macam / jenis pekerjaan

1. Ongkos pengerjaan komponen-komponen yang harus dibuat

1. Harga komponen-komponen yang dapat dibeli di pasaran/ dipesan dari pabrik lain

1. Biaya pembelian perkakas potong dan alat ukur

1. Kemudahan dari segi perancangan, pembuatan dan perakitan

Toleransi Umum (SN 258440)

Toleransi unum biasanya dibagi menjadi menjadi tiga menurut tingkat ketelitian. Yaitu halus, menengah dan kasar.

Toleransi ISO

Merupakan jenis toleransi menurut standard internasional.