OPTIMASI BIAYA STOCK BERDASARKAN PROGRAM PREVENTIF MAINTENANCE (Studi Kasus : Belt Conveyor Sistem PLTA Sengguruh)

Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 7 Agustus 2010

OPTIMASI BIAYA STOCK BERDASARKAN PROGRAM PREVENTIF MAINTENANCE (Studi Kasus : Belt Conveyor Sistem PLTA Sengguruh) Dwi Wahyu Pujiarto dan Haryono Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Email: [email protected]

ABSTRAK Pesawat Pembersih Sampah (PPS) adalah salah satu bagian dari Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Sengguruh yang berfungsi untuk menyaring dan mengangkat sampah untuk dibuang dari muka pintu air waduk PLTA, sehingga aliran air yang akan masuk ke dalam turbin tidak terhambat. Untuk mendapatkan keandalan operasional dari PPS diperlukan system pemeliharaan dan jadwal operasi sesuai jadwal yang telah ditetapkan (sesuai SOP) disamping pemilihan material pengganti (spare part) yang tepat pula. Metode yang akan digunakan untuk menganalisa potensi terjadinya kegagalan dari system PPS adalah System Equipment Reability Priority (SERP), sedangan untuk menentukan waktu pemeliharaan preventif yang optimal digunakan pendekatan analisis reliabilitas Dalam analisis ini diperlukan data usia pakai dari komponen Pesawat Pembersih Sampah (PPS). Data usia pakai yang dipakai adalah data dari Belt Conveyor, Motor dan Rantai yang masing-masing memiliki enam unit komponen. Data dari keenam komponen tersebut digabung, setelah sebelumnya dianalisa dengan uji Kruskal – Wallis. Kemudian dilakukan pengujian distribusi usia pakai dengan uji AndersonDarling, sehingga didapatkan bahwa distribusi yang sesuai adalah distribusi Weibull 2 parameter untuk Belt Conveyor dan Motor, sedangkan untuk Rantai adalah distribusi Logistic. Parameter distribusi Weibull & Logistic dicari dengan bantuan software MINITAB 14 dan digunakan dalam perhitungan untuk penentuan waktu penggantian sesuai reliabilitas yang optimal, serta biaya yang paling efisien. Analisa reliabilitas yang dilakukan mendapatkan hasil sebagai berikut : Belt Conveyor waktu pemeliharaan optimalnya 50 hari dengan total biaya per tahun Rp 18.410.000,-, Motor waktu pemeliharaan optimalnya 40 hari dengan total biaya per tahun Rp 45.743.000,-, Rantai waktu pemeliharaan optimalnya 40 hari dengan total biaya per tahun Rp 7.101.000,Kata kunci: System Equipment Reability Priority (SERP), preventif, optimal, reliabilitas, usia pakai.

PENDAHULUAN Pesawat Pembersih Sampah (PPS) adalah salah satu bagian dari Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Sengguruh yang berfungsi untuk menyaring dan mengangkat sampah untuk dibuang dari muka pintu air waduk PLTA, sehingga aliran air yang akan masuk ke dalam turbin tidak terhambat. Dengan terhambatnya air yang masuk kedalam turbin akibat adanya sampah dapat menurunkan performance turbin karena terjadi kavitasi. Bagian utama dari PPS antara lain ; A. Racking Screen, yang berfungsi menyaring dan menahan sampah (filtering).


B. Traveling System, yang berfungsi mengangkat sampah yang menempel pada screen atau dimuka screen, C. Belt Conveyor system, yang berfungsi mengangkut dan mentransportasikan sampah ke truk pembuang sampah. Untuk menjaga keandalan operasional suatu PLTA, khususnya PLTA pada aliran sungai yang kecenderungan sampahnya sangat tinggi, seperti PLTA Sengguruh yang terletak dibagian hulu kota Malang, diperlukan suatu Pesawat Pembersih Sampah yang handal dan kesiapan yang tinggi. Untuk mendapatkan keandalan operasional dari PPS diperlukan system pemeliharaan dan jadwal operasi sesuai jadwal yang telah ditetapkan (sesuai SOP) disamping pemilihan material pengganti (spare part) yang tepat pula. Untuk mengatasi berbagai persoalan kegagalan yang mungkin terjadi pada PPS diperlukan suatu metode yang sistematis sehingga dapat menghasilkan suatu kajian yang mendalam dan solusi yang tepat. Metode yang akan digunakan untuk menganalisa potensi terjadinya kegagalan dari system PPS adalah System Equipment Reability Priority (SERP). Agar mencapai target produksi yang diinginkan, maka salah satu kegiatan untuk membantu memperlancar kegiatan produksi, diusahakan dengan menjamin fasilitasfasilitas produksi dapat beroperasi secara efektif, yaitu dengan adanya suatu kombinasi pemeliharaan preventif dan perbaikan kerusakan, khususnya PPS yang ada di PLTA Sengguruh. Tujuannya adalah memberikan pelayanan yang baik bagi pelanggan dengan cara menentukan tingkat pemeliharaan preventif yang dapat meminimumkan biaya operasi. METODA SERP – (System (System Equipment Equipment Reliability Reliability Prioritization) Prioritization) Step 1

Divide Divide Into Into Sub-Systems Sub-Systems

PT (1-10) OC (1-10) PQ (1-10) SC (1-10) RC (1-10)

MPI MPI (1-1000)

Applies to Equipment

SCR SCR * OCR OCR

(1-10)

(1-10)

(1-10)

Applies to Equipment

ACR ACR

Step 2 Calculate for Each Sub-system.

Equals

Step 3 Determine Operational Impact

Equals

PT – Process Throughput OC – Operational Cost PQ – Product Quality SC – Safety Considerations RC – Regulatory Compliance

SCR SCR

Average

AFPF AFPF * ACR ACR (1-10)

(1-100)

(1-100)

Step 4 Determine Probability of Occurrence

SCR – System Criticality Ranking OCR – Operational Criticality Ranking ACR – Asset Criticality Ranking AFPF – Asset Failure Probability Factor MPI – Maintenance Priority Index * = Multiply Values

Gambar 1 Diagram SERP

SERP – System Equipment Reliability Prioritization SERP adalah langkah pertama dari FDP (Failure Defense Plan) yang bertujuan untuk menetapkan prioritas reliability seluruh equipment dengan terlebih dahulu memprioritaskan system pada suatu plant. Prioritisasi pada system didasarkan pada resiko bisnis (system criticality ranking – SCR), sedangkan prioritisasi equipment dititik beratkan pada resiko operasi (operational criticality ranking – OCR) dan pemeliharaan (asset failure probability factor – AFPF), dengan skema di atas.

ISBN : 978-602-97491-1-3 A-35-2


Perawatan (Maintenance) Perawatan adalah semua kegiatan yang dibutuhkan untuk mempertahankan suatu mesin/peralatan agar tetap dalam kondisi siap beroperasi dan jika terjadi kerusakan maka diusahakan agar mesin/peralatan tersebut dapat dikembalikan dalam kondisi yang baik. Adapun tujaun utama dari kegiatan perawatan adalah (Duffua dan Campbell, 1998) : 1. Agar mesin dan seluruh peralatan produksinya dapat selalu siap pakai. 2. Mengurangi atau memperlambat tingkat keausan dan kerusakan yang terjadi. 3. Untuk mendapatkan biaya maintenance serendah mungkin dengan melaksanakan kegiatan perawatan secara teratur dan terencana. 4. Menjaga kualitas pada tingkat yang tepat untuk memenuhi apa yang dibutuhkan oleh produksi itu sendiri dan kegiatan produksi supaya tidak terganggu. 5. Menghindari kegiatan maintenance yang dapat membahayakan keselamatan para karyawan (melakukan kegiatan perawatan secara periodik dengan mematuhi peraturan-peraturan yang ada). 6. Meningkatkan kemampuan berproduksi agar dapat memenuhi kebutuhan sesuai dengan rencana produksi. 7. Menjaga terhadap fasilitas produksi yang termasuk dalam golongan “critical unit” yaitu : a. Kerusakan fasilitas tersebut akan membahayakan keselamatan pekerja. b. Kerusakan fasilitas ini akan mempengaruhi kualitas dari produk yang dihasilkan. c. Kerusakan fasilitas tersebut akan menyebabkan kemacetan seluruh proses produksi. d. Modal yang ditanam dalam proses tersebut adalah mahal. Reliabilitas Reliabilitas didefinisikan sebagai probabilitas sebuah komponen, sub sistem atau sistem untuk melaksanakan fungsi yang diperlukan tanpa mengalami kegagalan dalam kondisi operasional tertentu pada suatu periode tertentu. Fungsi yang diperlukan dapat berupa sebuah fungsi atau gabungan dari berbagai fungsi yang sesuai untuk pendekatan fenomena yang diteliti. Ukuran reliabilitas selain berupa nilai probabilitas, dapat dihitung dan dikembangkan juga sebagai nilai-nilai yang lain seperti :  Jumlah kegagalan yang terjadi dalam periode waktu tertentu.  Waktu rata-rata diantara dua kegagalan.  Laju kegagalan dari suatu komponen.  Rata-rata lamanya waktu hilang karena kegagalan. Formulasi reliabilitas terhadap waktu dapat diformulasikan sebagai berikut : 

R t    f  t  dt  1  F  t  t

Distribusi usia pakai yang sering digunakan di dalam teori reliabilitas adalah distribusi Weibull, Eksponensial, Normal, dan Log Normal. Strategi Model Pemeliharaan Preventif Dalam situasi dimana laju kerusakan komponen meningkat maka adalah penting menentukan kapan suatu peralatan lama diganti sedemikian rupa sehingga banyak kerusakan yang terjadi dapat berkurang dan biaya pemeliharaan jangka panjang dapat

ISBN : 978-602-97491-1-3 A-35-3


ditekan. Dalam kondisi laju kerusakan meningkat, penggantian preventif akan mengurangi profitabilitas peralatan rusak untuk masa mendatang (Yardine dan Buzacott, 1985). Tetapi jika dilakukan penggantian preventif yang terlalu sering akan menyebabkan naiknya biaya. Karena itu, salah satu usaha dalam pengembangan program prenventif adalah menentukan interval penggantian yang optimal. Dalam pengembangan model waktu penggantian yan optimal, digunakan beberapa asumsi, yaitu :  Biaya penggantian adalah konstan.  Biaya penggantian kerusakan lebih besar dari biaya penggantian preventif.  Laju kerusakan peralatan adalah kontinyu dan meningkat sesuai dengan umur peralatan. Variable keputusan adalah C (tp) yaitu expektasi total biaya persatuan waktu dari penggantian suatu peralatan dalam periode (0, tp ]. N(t) : Banyaknya komponen yang rusak dalam (0, tp ]. H(T) : Ekspektasi banyak komponen yang rusak dalam (0, tp ]. Dimana H(tp) = E [N(t)] Cp : Biaya penggantian terencana (cost of preventif). Cr : Biaya penggantian tidak terencana (cost of failure). Ekspektasi total biaya penggantian dalam waktu siklus interval (0, tp ] adalah : C(tp) tp = Cp + Cf H(tp) Atau : C p  C f H t p  C(tp) = tp Nilai H(tp) dapat dicari berdasarkan distribusi usia pakai komponen dan dapat dihitung (Kulkarni, 1999) sebagai berikut : tp

  t dt

H(tp) =

0

Dimana  t  = laju kerusakan (failure rate) dari komponen yang diteliti. Untuk menemukan nilai tp yang optimal dapat dilakukan secara coba-coba atau numeric (Farerro, dkk, 2002) sampai diperoleh nilai C(tp) paling minimal. Dalam penelitian disini digunakan teknik optimasi untuk memperoleh nilai eksak dari t p. Misal untuk distribusi usia pakai komponen yang sesuai dengan distribusi Weibull dua parameter, diperoleh (Haryono, 2004) :

  t   

t     

 1

t

H(t) =

  t dt  0

 

t

t

 1

dt

0

 t   1 t C p  C f at

H(t) = Jadi C(t) =

t  Dimana a =   1  Untuk menentukan nilai t, dilakukan dengan mengambil turunan pertama C(t) ke t dan

ISBN : 978-602-97491-1-3 A-35-4


 dC t   disamakan dengan nol   0  , yaitu :  dt  dC t   t 0  C f .a.t  1  C p  C f .at   0 dt Setelah beberapa langkah, diperoleh :

  Cp t    aC f   1 

t 

HASIL & DISKUSI Sehubungan dengan kajian pustaka yang ada akan dibahas mengenai penentuan distribusi usia pakai (life time) untuk belt conveyor, motor dan rantai. Berdasarkan distribusi usia pakai yang paling sesuai untuk masing-masing komponen tersebut maka selanjutnya ditaksir parameter-parameter distribusi, fungsi padat probabilitas, kemudian disusun fungsi distribusi probabilitas, fungsi reliabilitas dan fungsi hazard. Untuk mendapatkan waktu penggantian yang optimal, digunakan model penggantian peralatan waktu konstan untuk pemeliharaan preventif. Dengan menggunakan mean time to replacement (MTTR) dapat dihitung jumlah persediaan masing-masing komponen dan jumlah pemesanan ekonomisnya serta total biaya persediannya. Sebagai contoh perhitungan untuk belt conveyor : Penentuan Distribusi Usia Pakai Belt Conveyor Kriteria untuk memenuhi distribusi usia pakai yang paling sesuai digunakan kriteria dari Anderson – Darling ( Law dan Kelvin, 2002). Semakin kecil nilai Anderson Darling maka makin sesuai data dengan suatu distribusi tertentu. Distribusi - distribusi yang digunakan untuk menentukan distribusi yang paling sesuai adalah distribusi Weibull, Weibul 3 parameter, Exponensial, Exponensial 2 parameter, Normal, Lognormal, Logistic, Log Logistic, dan Log Logistic 3 parameter. Tabel 1 Nilai uji Anderson Darling untuk uji hipotesis kesesuaian distribusi usia pakai belt conveyor

Distribusi Dugaan Wiebull 2 parameter Weibull 3 parameter Exponensial Exponensial 2 parameter Normal Log normal Log normal 3 parameter Logistic Log logistic Log logistic 3 parameter

Nilai Uji Anderson - Darling 0.434 0.506 7.381 4.154 0.497 0.728 0.504 0.607 0.913 0.616

Maka disimpulkan distribusi usia pakai untuk belt conveyor yang paling sesuai adalah distribusi Weibull 2 parameter, karena memiliki nilai uji Anderson – Darling yang paling kecil yaitu 0.434

ISBN : 978-602-97491-1-3 A-35-5

Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 7 Agustus 2010 Tabel 2 Nilai taksiran parameter-parameter dan statistik-statistik yang sesuai untuk distribusi Weibull 2 parameter Parameter-parameter Bentuk (α) Skala (β) Mean Simpangan standar

Nilai Taksiran 4.53342 113.057 103.218 25.8499

Setelah diketahui bentuk distribusi dan taksiran – taksiran parameter maka dapat ditentukan fungsi padat probabilitas, fungsi distribusi kumulatif, fungsi reliabilitas dan fungsi hazard distribusi Weibull 2 Parameter Penentuan Waktu Penggantian Belt Conveyor Untuk menentukan waktu penggantian belt conveyor digunakan formula (Duffaa, dkk, 1999) : dp  dfH t  D t   t Dari pengumpulan data di lapangan diperoleh nilai dp dan df masing – masing adalah 2 jam = 0,083 hari dan 16 jam = 0,67 hari Untuk mendapatkan nilai t yang meminimalkan down time dilakukan dengan cara

D t  

0,083  3,283.10 10 t 4,53342 t

tabulasi Tabel 3 Penentuan nilai D(t) yang minimal untuk belt conveyor t D(t)

30 0,00282

40 0,00223

50 0,00199

60 0,00201

70 0,00274

80 0,00278

Terlihat bahwa titik minimal terjadi pada waktu t = 50 hari. Jadi dapat disimpulkan bahwa untuk belt conveyor harus dilaksanakan pemeliharaan preventif setiap 50 hari, maka diharapkan jika terjadi kerusakan maka down time yang terjadi akan minimal Perhitungan Biaya Total Persediaan Belt Conveyor Untuk menentukan biaya total yang harus dikeluarkan oleh perusahaan dalam satu tahun untuk kebutuhan belt conveyor digunakan formula : D Q TC  CD  S  I C Q 2 Dimana : C : Harga belt conveyor, Rp 500.000,D : Kebutuhan belt conveyor adalah 7 unit S : Biaya pemesanan tiap kali pemesanan adalah Rp 5.000,IC : Biaya simpan tiap belt conveyor adalah Rp 50.000,Q : Banyaknya pemesanan untuk tiap kali pesan adalah 1 unit Diperoleh total biaya simpan untuk 5 sistem belt conveyor :  7 x5   7 x5    TC  Rp500.000 x7 x5   Rp5000.    Rp50.000 x  5   2    = Rp 18.410.000,Dengan cara yang sama untuk komponen Motor dan Rantai.

ISBN : 978-602-97491-1-3 A-35-6


KESIMPULAN Dari perhitungan di atas diperoleh hasil sebagai berikut : a. Belt Conveyor - Distribusi dugaan : Weibull 2 Parameter - Parameter-parameter : o Bentuk (α) : 4,53342 o Skala (β) : 113,057 o Mean : 103,218 o Simpangan standar : 25,8499 - Waktu pemeliharaan optimal : 50 hari - Persediaan per tahun : 7 unit - Pemesanan ekonomis : 1 unit - Total biaya per tahun : Rp 18.410.000,b. Motor - Distribusi dugaan : Weibull 2 Parameter - Parameter-parameter : o Bentuk (α) : 4,21624 o Skala (β) : 100,442 o Mean : 91,3084 o Simpangan standar : 24,4552 - Waktu pemeliharaan optimal : 40 hari - Persediaan per tahun : 9 unit - Pemesanan ekonomis : 1 unit - Total biaya per tahun : Rp 45.743.000,c. Rantai - Distribusi dugaan : Logistic - Parameter-parameter : o Bentuk (α) : 75,6414 o Skala (β) : 13,3607 o Mean : 75,6414 o Simpangan standar : 24,2337 - Waktu pemeliharaan optimal : 40 hari - Persediaan per tahun : 9 unit - Pemesanan ekonomis : 1 unit - Total biaya per tahun : Rp 7.101.000,DAFTAR PUSTAKA Duffuaa, Salih O, A Raouf dan John Dixcon Campbell (1998), Planning and Control of Mantenance Systems, New York. Farrero, Jose M Castan, Launa Guitart Torres, dan Catalina Balacetosilla (2002), Optimization of Replacement Stocks Using a Maintenance Programme Derived from Reliabilty Studies of Production Systems, Industrial Management & Data Systems Gupta, Pawan, Arvind Keumantal, dan Rajendra Kumia Shannie, (2005), Numerical Analysis of Reliability and Availability of the Serial Process in butter-oil processing plant, International Journal of Quality & Reliability Management.

ISBN : 978-602-97491-1-3 A-35-7


Kulkarni, V.G (1997), Modeling, Analysis, Design, and Control of Stockastic Systems, Springer, New York. Levin dan Rubin (2002), Statistic for Management, Prentice Hall International Lewis, E, (1998), Introduction to Reliability Engineering, Wiley, New York.

ISBN : 978-602-97491-1-3 A-35-8

OPTIMASI BIAYA STOCK BERDASARKAN PROGRAM PREVENTIF MAINTENANCE (Studi Kasus : Belt Conveyor Sistem PLTA Sengguruh)

Recommend Documents