Analisa Rcm Pada Motor Diesel Penggerak Generator
ANALISA RCM PADA MOTOR DIESEL PENGGERAK GENERATOR DAYA 320 kVA SUMBER KELISTRIKAN DI HOTEL SAPADIA ROKAN HULU Legisnal Hakim ABSTRAK Saat suplai listrik dari PLN mati pada sebuah Hotel atau listrik PLN di sebuah kabupaten tidak mampu untuk mendistribusikan ke Hotel, maka Hotel tersebut wajib menyediakan pasokan listrik sendiri dengan memakai genset yang digerakan oleh Motor Diesel. Motor diesel adalah Motor Bakar dalam yang juga disebut Motor Penyalaan Kompresi (“Compression-Ignition engine”). Motor diesel sebagai penggerak generator yang di gunakan pada Hotel Sapadia Type Cummins NTA 855 A. Motor Diesel sangat rentan terhadap kegagalan fungsi, dimana penyebab kegagalan fungsi banyak disebabkan oleh kesalahan manusia, faktor umur, system perawatan, dan pengoperasian alat. Penyebab kegagalan tersebut juga karena kurangnya perencanaan dari pihak manajemen untuk membuat rencana strategi untuk program perawatan. Perlu diaplikasikan metode perawatan berbasis keandalan(RCM) dengan analisa kualitatif dengan langkah-langkah sebagai berikut : Penentuan karakteristik mesin, Diagram Pemisahan Fungsional Sistem, Mengembangkan System Diagram Blok, Menetapkan Fungsi dan Kegagalan Fungsional, Membuat Daftar Fungsi dan Kegagalan Fungsional, Pelaksanaan/tuntunan pada Failure Modes, Effect and Criticality Analysis (FMECA), Pemilihan Strategi Manajemen Kegagalan atau tugas pemeliharaan,Ringkasan Tugas Perawatan. Analisa ini dilakukan pada dasar-dasar system motor penggerak, yaitu Blok selinder, pelumasan dan governor.Dengan metode ini maka pihak manajemen dapat mengambil kebijakan dan keputusan atas komponen kritis untuk dilakukan pesanan persiapan terhadap komponen-komponen yang kritis. Kata Kunci : RCM, Cummins NTA 855 A ABSTRACT When the supply of electricity in a hotel is off or at a local electricity grid is not able to distribute to the hotel, the hotel shall provide its own power supply using a generator driven by a Diesel Engine. Motor diesel is the motor that is also called Compression Ignition ("Compression - Ignition engine"). Diesel generator as a driver that is in use at Hotel Sapadia Type Cummins Diesel Engine NTA 855 A. are very susceptible to malfunction, which causes many malfunctions caused by human error, the age factor, system maintenance, and operation of the tool. The cause of the failure is also due to a lack of planning on the part of management to make strategic plans for program maintenance. It should be applied to the reliability based maintenance method (RCM) with qualitative analysis with the following steps: determination of the characteristics of the engine, Diagram Functional Separation System, Developing System Block Diagram, Setting Function and Functional Failure, Failure to Make List of Functions and Functional, Implementation/guidance on Failure Modes, Effects and Analysis (FMEA), Electoral Management Strategy Failure or maintenance task, task Summary Care. This analysis is done on the fundamentals of the motor system, the cylinder block, lubrication and governor. With this method, the management can take decisions on policy and critical components for orders made preparations to critical components. Keywords : RCM, Cummins NTA 855 A 1. PENDAHULUAN Motor Diesel merupakan Motor penggerak yang umum dipakai untuk menggerakkan generator sebagai sumber listrik, di dunia usaha/industri sangat bergantung sekali sebagai sumber penyuplai listrik atau cadangan/stand by Teknik Mesin Universitas Pasir Pengaraian
bila listrik PLN mati. Pada daerah yang baru berkembang dan baru pemekaran dari kabupaten induk, listrik merupakan kebutuhan vital sekali terutama bagi industry jasa, pariwisata, dan masyarakat. Industry jasa dan pariwisata merupakan bentuk usaha yang bergerak melayani Page 165
kebutuhan konsumen dengan memberi rasa kenyamanan, sehingga investor yang menanam modalnya di daerah pemekaran atau baru berkembang maka perlu melakukan study kelayakan, listrik merupakan kebutuhan vital pada sebuah hotel bagi investor yang menanamkan modalnya, untuk itu perlu menambahkan asset berupa genset yang disesuaikan dengan kebutuhan hotel tersebut. Bila genset itu sebuah system tenaga maka pihak manajemen perlu melakukan perawatan terencana.Banyak kesalahan berpikir dan bertindak dalam pemeliharaan pada system tenaga, sehingga terjadi kerusakan/kegagalan pada system sebelum waktunnya akibat human error, yang tidak melaksanakan prosedur perawatan yang telah dibuat dan tidak adanya planning perawatan pada sistem tenaga. Kegagalan lebih cepat dan lebih sering terjadi itu menyatakan tidak adanya perawatan berbasis keandalan.Downtime terlalu lama mengakibatkan ketersediaan (availability) system rendah.Analisa RCM perlu di lakukan untuk mengetahui mode kegagalan dan mendiskripsikan alur logika kegagalan, sehingga dapat diperioritas komponen kritis untuk medapatkan tindakan pemeliharaan (maintenance task). Metode Perawatan Berbasis Keandalan (RCM) Metode Reliability Centered Maintenance(RCM) adalah metode pemeliharaan yang menentukan langkah-langkah yang harus diambil untuk menjamin peralatan bekerja sesuai dengan fungsinya. Metode RCM meliputi identifikasi kegagalan fungsi yang kemudian akan dicari mode kerusakannya. Dengan adanya Mode kerusakan, penyebab kerusakan akan ditentukan sehingga dapat didapat dianalisa pengaruh kerusakan terhadap unjuk kerja peralatan. Karakteristik Reliability Centered Maintenance(RCM) Karakteristik RCM yaitu : 1. Tujuan utama dari metode RCM adalah untuk menjaga fungsi sistem peralatan, dan juga menjaga peralatan agar tetap bekerja. Mengetahui fungsi sistem berarti mengetahui keluaran yang menjadi tujuan sistem dan dengan demikian dapat direncanakan tindakan perawatan untuk menjaga keluaran sistem sesuai dengan performance yang dimiliki perawatan.
Page 166
2. Mengidentifikasi mode kerusakan spesifik dalam bagian-bagian peralatan yang potensial menghasilkan kerusakan fungsi sistem. 3. Membuat prioritas perawatan dari mode kerusakan yang terjadi. Prioritas ini berdasarkan mode kerusakan yang memberikan kontribusi terbesar dalam sistem akan mendapat prioritas tertinggi. Sistematika prioritas berdasarkan Logic Tree Analysis. 4. Tindakan yang telah diberi prioritas diberi tindakan pencegahan yang dapat diterapkan. Proses Penyusunan Reliability Centered Maintenance. Di metode RCM yang paling penting adalah mengumpulkan informasi dan data untuk mengetahui dengan baik sistem yang akan dianalisa. Kegiatan dilakukan untuk mempermudah proses analisa sistem. Penerapan tahap-tahap metode RCM terdiri dari tujuh tahap yang sistematis yaitu : 1. Pemilihan sistem dan pengumpulan informasi. 2. Pendefinisian batas sistem. 3. Deskripsi sistem dan blok diagram fungsi. 4. Pendeskripsian fungsi sistem dan kegagalan fungsi. 5. Penyususnan Failure Mode Dan Effect Analysis(FMEA). 6. Penyusunan Logic Tree Analysis(LTA). 7. Pemilihan Tindakan/Maintenance Task Dari tujuh tahapan ini yang dipilih menjadi analisa kualitatif pada metide RCM ini adalah FMEA, LTA, dan Maintenance Task. METODE PENELITIAN Pemilihan Sistem dan Pengumpulan Informasi. Pengumpulan informasi dan data yang umumnya dibutuhkan dalam melakukan proses analisa RCM adalah diagram instrumentasi, skema sistem dan blok diagram yang menunjukan bagaimana sistem bekerja, buku manual tiap alat, dan data historis kerusakan, dan lain-lain. Informasi yang tidak tersedia dapat dilakukan pengumpulan data dengan melakukan pencatatan langsung dilapangan atau mewawancarai personel atau operator dan juga bagian lainnya yang bertanggung jawab pada fasilitas. Pendefinisian Batas Sistem Jumlah sistem dalam suatu fasilitas sangat banyak karena itu perlu dilakukan defenisi batas sistem.Pendefinisian bertujuan untuk menghindari JURNAL APTEK Vol. 6 No. 2 Juni 2014
Analisa Rcm Pada Motor Diesel Penggerak Generator
tumpang tindih antara satu sistem dengan sistem lainnya. Dalam melakukan pendefinisian batas sistem harus: 1. Memiliki pengetahuan apa yang harus dimasukan dalam sistem dan mana yang tidak, sehingga fungsi penting yang potensial tidak terabaikan. 2. Mengetahui batas sistem dan temukan faktor atau parameter yang masuk kedalam sistem serta faktor keluaran sistem. Hal – hal yang didokumentasikan dalam proses pendefinisian batas sistem yaitu berupa: 1. Batas sistem dengan pembuatan skema blok sistem. 2. Gambaran umum batasan sistem yang meliputi pendefinisian elemen – elemen setiap sistem dan batas fisik primer sistem. 3. Gambaran detail batas sistem yang melibatkan masukan dan keluaran setiap sistem. Pendiskripsian Fungsi Sistem dan Kegagalan Fungsi Sangat perlu diingat prinsip RCM adalah menjaga fungsi sistem.sebab itu perlu berpikir bahwa : 1. Pada tahap proses analisa, fokus pada kegagalan fungsi bukan kegagalan peralatan. 2. Kerusakan fungsi biasanya dinyatakan dalam sebuah pernyataan kegagalan fungsi. Pembuatan daftar fungsi sistem yang lengkap akan membantu dalam menentukan tindakan perawatan dan menjaga fungsi sistem tetap bekerja sesuai dengan yang diinginkan. Penyusunan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) atau analisa RCM Tahap ini adalah tahap analisa penyebab terjadinya kegagalan fungsi pada bagian mesin yang diteliti. Kegagalan fungsi pada bagian mesin yang diteliti akan ditampilkan dalam bentuk matriks. Pembuatan matriks ini menggambarkan hubungan antara kegagalan fungsi (baris) dengan bagian – bagian mesin yang diteliti (kolom) yang menjadi dasar pembuatan tabel FMEA. Melalui pembuatan tabel dapat diketahui mode kerusakan dan penyebab kerusakan bagian – bagian mesin yang teliti. Dalam proses analisa FMEA sumber informasi yang dapat digunakan adalah antara lain: 1. Data historis peralatan, yang sebelumnya sudah didokumentasikan dalam 3 tahap RCM. Melalui data historis dapat memberikan Teknik Mesin Universitas Pasir Pengaraian
informasi mode kerusakan yang sebenarnya yang terjadi pada komponen. Namun analisis mode kerusakan tidak terbatas hanya mode kerusakan yang pernah terjadi, namun kemungkinan semua mode kerusakan yang terjadi. 2. Pengalaman teknisi, engginer, dan ahli perawatan yang menangani mesin-mesin yang diteliti. 3. Original Equipment Manufacture(OEM) yang merupakan dokumen mengenai perancangan, operasi, dan perawatan peralatan yang bersangkutan. Tahap akhir dari proses FMEA adalah menentukan akibat dari mode kerusakan terhadap tiga tingkatan yaitu akibat kerusakan untuk lokal, untuk sistem, untuk fasilitas. ANALISA DAN PEMBAHASAN Pemilihan system dan informasi /Karakteristik Pengoperasian System Penggerak Genset. Data teknik a. Spesifikasi generator set - Model : C 320 D5P - Rata – rata daya bersih : 320 kVA - Frequensi dan tegangan keluar : 50Hz & 415 Volts - Factor daya : 0,8 (lag) - Phases : 3 Phases b. Spesifikasi mesin - Make : Cummins - Model : NTA 855 G2-1 - Type dan jumlah selinder : In-line & 6 - Aspirasi udara masuk : TurbochargedAftercooled - Tenaga prima : 283 kWm - Putaran mesin : 1500 rpm - Volume selinder : 14 ltr (855C.I.D) - Bore and Stroke : 140mm x 152mm - Konsumsi bb beban @75% dengan radiator & kipas : 51,1 ltr/jam - Konsumsi bb beban @100% dengan radiator & kipas : 66,6 ltr/jam - Konsumsi minyak pelumas keadaan beban penuh : 0,12ltr/jam - Berat bersih total : 1620 kg - Panjang x lebar x tinggi (engine) : 1775 x 890 x 1475mm - Perbandingaan kompresi : 14 : 1 - Kecepatan piston : 7,6 m/s Page 167
-
Jenis governor : electronic /A1 Kapasitas pelumas : 38,6 liters Kapasitas pendingin (mesin + radiator) 95 liters - Udara pembakaran masuk setiap beban 100% (+/- 5%) : 20,3m3/min - Aliran udara kipas ke radiator : 604 m3/min - Nilai kalori bahan bakar rendah : 42707 kJ/kg atau 10200kcal/kg - Temperature gas buang : 5020C Menetapkan Fungsi dan Kegagalan Fungsional Untuk menetapkan fungsi dibutuhkan kerja sama, pemikiran dan analisa untuk menetapkan model operasi, disini penggunaan karakteristik operasi sebagai dasar pengembangan sebuah aliran diagram blok fungsional untuk group fungsional pada sebuah mesin diesel penggerak generator type NTA 855 A pada Hotel Sapadia. Diagram blok fungsional ini pada mesin meliputi fungsi utama dan fungsi pendukung. Diagram blok fungsional digunakan untuk menetapkan fungsi yang dibutuhkan oleh mesin yang beroperasi didarat dan statis. Keluaran dari masing-masing blok fungsional yaitu menggambarkan fungsi sistem, yang harus dilengkapi dan digunakan untuk mengembangkan pernyataan fungsi spesifik, tiap-tiap pernyataan fungsi harus menjelaskan atau menggambarkan keterangan kerja kefungsian sistem, subsistem,
Page 168
komponen yang dikehendaki. Kefungsian suatu komponen adalah parameter pada kinerja dan unjuk kerja suatu sistem (jika dimungkinkan), masing – masing pernyataan fungsi bertujuan mendata kegagalan fungsional yang meliputi kerugian – kerugaian dari bagian fungsional sistem yang dapat dihitung dan diterima tanpa penyimpangan dari masing-masing parameter unjuk kerja Pelaksanaan/tuntunan pada Failure Modes, Effect and Analysis (FMEA) Dari proses RCM sebelumnya maka digunakan pendekatan analisis kritis dan pengaruh modemode kegagalan,melakukan proses pemilahan pengaruh kegagalan secara konsekuen, kemungkinan criteria kegagalan, dan matrik resiko kegagalan. Proses FMEA melaksanakan kinerja pada penyeleksian dari item peralatan menutut yang digambarkan system pada diagram pemisahan fungsional system Dasar mesin : blok selinder (linier selinder, seluruh bagian mesin yang terkena pelumasan dan saluran pendinginan) System bahan bakar (injector. Pompa injeksi, governor) System pelumasan camshaft (pompa pelumasan)
JURNAL APTEK Vol. 6 No. 2 Juni 2014
Teknik Mesin Universitas Pasir Pengaraian
Periksa fungsional pada sistem penyetelan kecepatan, mesin dengan sistem jembatan pengontrol
Komponen Governor Periksa fungsional pada alat overspeed
Rekondisi selinder linier
FF
FF
PM
2.2
2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 3.1, 3.2 3.3, 3.4 4.1, 4.2
2.1, 3.3
1.4
Tinggi
Sedang
Sedang
Sedang
Sedang
Rendah
4000 jam
8000 jam
8000 jam
Page 169
Daftar nomor prosedur tugas atau nomor instruksi operasi
Melakukan perbaikan ulang pada lubang selinder dengan mengembalikan ke kondisi semula
: Kategori A Sistem : Diesel Engine : Genset Item Komponen : Dasar Mesin Resiko Nomor Prosedur atau Type Tugas No Item Frekuensi Komentar Kelas Referensi Tugas(2) langsung proyeksi Komponen : Selinder linier, meliputi system pelumasan dan saluran pendingin Putar mesin paling sedikit satu Daftar nomor prosedur Melaksanaka putaran terutama dengan stater, tugas atau nomor Tinggi Sedang n sebelum AAET 1.1 periksa jika katup indicator pada instruksi operasi mesin startup selinder ada kebocoran fluida Inspeksi visual pada selinder linier CM 1.3, 1.4 Tinggi Sedang 200 jam Melakukan inpeksi untuk mendeteksi korosi, erosi, retak dan dengan sebuah baroscope penyumbatan Perencanaan perawatan pencegahan Mengembangkan secara lengakap PM 1.5 Tinggi Sedang 8000 jam prosedur untuk tugas ini untuk sistem pelayanan minyak pelumas Analisa air pendingin CM 1.7 Penggunaan hasil perlu pada Sedang Sedang 1000 jam perlakuan air Pembersihan sistem air pendingin PM 1.7 Sedang Sedang 8000 jam
Analisa RCM Kategori Perawatan(1) Group Fungsional
Analisa Rcm Pada Motor Diesel Penggerak Generator
FF
PM
PM
5.2, 5.4
4.1, 4.2 4.3, 4.4 4.5 4.1 4.3, 4.4 4.5
Rendah
Rendah
Sedang
Rendah
Rendah
Rendah
: Kategori B : Genset
Page 170
Tugas
Ini tugas pompa dalm kontek beroperasi berjalan sampai terjadi sebuah kegagalan, ketika dimulai standby.
Analisa minyak pelumas yang akan dipertimbang kan
Sistem Item Komponen
JURNAL APTEK Vol. 6 No. 2 Juni 2014
Sesuai standar
Sesuai manual book Memastikan tidak ada retak atau rembesan didalam selinder linier
Nomor Prosedur Komentar atau Kelas Referensi
: Diesel Engine : Dasar Mesin
PM = Planned maintenance (perencanaan perawatan) FF = Failure Finding (penemuan kegagalan) AAET = Any applicable and effective task (bisa diterapkan manapun dan tugas efektif) OTC = One time change (satu waktu perubahan)
1000 jam
4000 jam
4000 jam
Resiko Type No Item Frekuensi Tugas(2) Langsung proyeksi Komponen : Selinder linier, meliputi system pelumasan dan saluran pendingin Test tekanan hidrostatik selinder linier Melaksanakan sebelum masing-masing selinder FF 1.1 Tinggi Sedang sebelum terpasang terpasang Test metalurgi pada selinder linier untuk Melaksanakan memastikan unsur bahan dan sifat-sifat OTC 1.1 Tinggi Sedang sebelum terpasang bahan
Kategori Perawatan(1) Group Fungsional
Kategori B – Harus dikerjakan oleh penjual peralatan atau di bengkel pabrikasi Kategori C – harus dikerjakan dalam sebuah fasilitas khusus 2. CM = condition monitoring (kondisi pengamatan)
1. Kategori A – Bisa dikerjakan oleh teknisi/mekanik
Komponen Pelumas Test fungsional pada saat pompa stanby dan pengontrolan pompa
Perubahan minyak pelumas governor
Inpeksi dan pelumasan batang hubung governor
Analisa Rcm Pada Motor Diesel Penggerak Generator
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Metode RCM pada genset NTA 855 A ada beberapa sistem yang dianalisa secara kualitatif yaitu Komponen dasar mesin, pendukung mesin (system pengaturan/governor dan pompa minyak pelumas. Komponen dasar mesin: selinder linier, system pelumasan dan saluran pendingin ini adalah komponen kritis yang perlu dapat perawatan terencana bila ini mengalami kegagalan fungsi maka performance mesin mengalami penurunan daya dan torsi. Komponen kritis lain adalah governor sebagai pengatur putaran mesin dan mengatur suplai bahanbakar pada pompa injeksi yang merupakan jantung motor Diesel perlu dilakukan pemeliharaan rutin. Pompa pelumas juga komponen kritis yang sangat besar fungsinya ketika mesin hidup yang juga harus dilakukan inpeksi secara kontinyu melalui indicator tekanan minyak pelumas. Saran Perlu dilakukan pengembangan RCM dengan metode kuantitatif, dan analisa dapat dikembangkan dengan melakukan analisa terhadap penentuan pemilikan terhadap cadangan alat, yaitu alat-alat kritis yang dapat menghambat penyuplaian listrik karena terjadi kegagalan pada komonen kritis. Perlu dilakukan penelitiam lanjut 5. Mohammad Tahril Azis, M. Salman Suprawhardana Dan Teguh Pudji Purwanto, November 2009, “Penerapan Metode Reliability Centered Maintenance (RCM) Berbasis Web Pada Sistem Pendingin Primer Di Reaktor Serba Guna GA. Siwabessy”,Seminar Nasional V, SDM
Teknik Mesin Universitas Pasir Pengaraian
pada penelitian ini dengan analisa kualitatif maupun kuantitatif. DAFTAR PUSTAKA 1. ABS Guidance Notes On ReliabilityCentered Maintenance.2004 American Bureau of Shipping ABS Plaza 16855 Northchase Drive Houston, TX 77060 USA 2. A.R. Ismail, R. Ismail, R. Zulkifli, N. K. Makhtar, B. M. Deros, 2009, “A Study on Implementation of Preventive Maintenance Programme at Malaysia Palm Oil Mill “, European Journal of Scientific Research.ISSN 1450-216X Vol.29 No.1 3. Difana Meilani, Insannul Kamil, dan Arie Satria, Oktober 2008,” Analisis Reliability Centered Maintenance (RCM) Dan Reliability Centered Spares (RCS) Pada UnitRawmillPabrikIndarung IV PT. Semen Padang”,Jurnal Optmasi Sistem Industri, Vol 8 No1, Teknik Industri Universitas Andalas (UNAND) 4. Irriene Indah Susanti, 2009,” Penerapan Analisis Mode Kegagalan dan Dampak (FMEA) pada infrastruktur Bandar Udara”, tesis,ITB. Teknologi Nuklir, Yogyakarta, ISSN19780176. 6. NASA,2008, “ Reliability Centered Maintenance for Facilities and Collateral Equipment”. National Aeronautics And Space Administration, Washington DC, final September
Page 171
Page 172
JURNAL APTEK Vol. 6 No. 2 Juni 2014
