PENENTUAN WAKTU PENGGANTIAN KOMPONEN KRITIS KWH METER ELEKTROMEKANIK (STUDI KASUS PT. PLN (PERSERO) DISTRIBUSI JATIM AP & J MALANG) ABSTRAK

B-26-1

PENENTUAN WAKTU PENGGANTIAN KOMPONEN KRITIS KWH METER ELEKTROMEKANIK (STUDI KASUS PT. PLN (PERSERO) DISTRIBUSI JATIM AP & J MALANG)

2)

Muhammad Taufik. 1) , Haryono 2) 1) PT. PLN (PERSERO) KANTOR PUSAT Jl. Trunojoyo Blok N I / 135. Kebayoran Baru Jakarta 12160. e-mail : mtaufik @ pln. co. id. Program Pasca Sarjana, Magister Manajemen Teknologi, ITS Jl. Cokroaminoto 12A Surabaya

ABSTRAK PT. PLN Distribusi Jawa Timur AP & J Malang memiliki 632 ribu buah KWH Meter terpasang. Berdasarkan pengamatan di lapangan, komponen KWH yang sering rusak atau komponen kritis adalah kumparan tegangan, bantalan poros, pirirngan dan gigi register. Jika komponen – komponen kritis itu rusak maka dapat mengganggu pendapatan yang ditargetkan oleh PLN. Karena itu untuk menjamin lancarnya kegiatan produksi diperlukan penentuan waktu penggantian preventip yang dapat mengoptimalkan beaya. Untuk menentukan waktu penggantian preventip dari komponen kritis KWH Meter adalah mengumpulkan data usia pakai komponen kritis dan mengetahui distribusi usia pakai yang sesuai. Dalam pemilihan ini digunakan distribusi eksponensial, weibull, lognormal dan normal serta dihitung beaya – beaya yang terkait yaitu beaya yang timbul karena adanya penggantian terencana dan penggantian tidak terencana atau kerusakan. Berdasarkan distribusi usia pakai dan beaya – beaya terkait ditentukan waktu penggantian terencana yang meminimumkan beaya penggantian. Dari hasil pengolahan data diperoleh bahwa distribusi usia pakai untuk komponen - komponen kritis KWH Meter merek Fuji dan Metbelosa masing – masing sesuai distribusi Weibull dua parameter dengan taksiran nilai – nilai parameter yang sesuai. Berdasarkan distribusi usia pakai tersebut dapat dihitung waktu penggantian masing – masing komponen kumparan, bantalan poros dan gigiregister untuk KWH Meter merek Fuji masing – masing adalah Rp 3.035,- atau 18,9 %, Rp 9.765,- atau 27,0 % dan Rp 4.310,- atau 29,2 %. Sedangkan untuk KWH Meter merek Metbelosa adalah Rp 4.188,- atau 30,1 %, untuk piringan Rp 5.312,- atau 40,0 % untuk bantalan poros dan Rp 2.092,- atau 15,2 % untuk kumparan

Kata Kunci : KWH Meter, Reliabilitas, Waktu Penggantian Optimal

____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember

B-26-2

ABSTRACT PT. PLN Distribusi Jawa Timur AP & J Malang have 632 thousand KWH Meter for customer R-1. Based on the observation, the critical KWH are Voltage circuit link, rotor shaft, rotating disk and register geer. If these components fail to operate successfully, it can be disturbed the profit which has been targeted by PLN. In order to guarantee the components operate successfully, it is necessary to determine the optimal replacement time which minimize the cost of preventive To determine the preventive replacemenet time for critical components KWH Meter, the first collect the life time data from the components and test what life time distribution is the most appropriate for that data. Ussualy the life time distributions are exponensial, weibull, lognormal and normal as a appropriate distribution and then calculate the appropriate life time distribution and the cost, the optimal time replacement can be determinate From the result of data processing, the life time distribution for critical component Fuji and Metbelosa are weibull distribution respectively with appropriate the estimation values for the parameters. Based in that distribution, we can calculate the optimal replacement time which minimized the cost of preventif. The result are follows. Fuhi voltage circuit link, rotor shaft and register geer merk Fuji are Rp 3.035,- or 18,9 %, Rp 9.765,- or 27 % and Rp 4.310,- or 29,2 % respectively. For Metbelosa are Rp 4.188,- or 30,1 %, for rotating disk Rp 5.312,- or 40,0 % for rotor shaft and Rp 2.092,atau 15,2 % for voltage circuit link Key Words : KWH Meter, Reliability, Optimal Replacement Time

PENDAHULUAN PT. PLN Distribusi Jawa Timur AP & J Malang mempunyai 12 unit area dengan total KWH meter terpasang sebanyak 632 ribu buah. Untuk meningkatkan pelayanan kepada pelanggan, salah satunya adalah dengan menjamin KWH meter dapat berfungsi baik sehingga tidak merugikan PLN maupun pelanggan. Karena KWH meter berfungsi terus menerus maka adalah penting untuk mengetahui kapan komponen – komponen kritis di KWH meter harus ditera ulang atau di rekondisi. Dalam situasi dimana komponen berfungsi terus menerus maka laju kerusakan komponen juga cenderung meningkat seiring usia pakai komponen. Selama ini, jika terjadi kerusakan pada suatu komponen kritis maka baru dilakukan penggantian terhadap komponen kritis tersebut. Hal ini jelas dapat menimbulkan kerugian baik bagi perusahaan maupun pelanggan. Penggantian komponen secara preventip akan dapat mengurangi kemungkinan kerusakan peralatan di waktu mendatang (Yardine dan Buzacott, 1985). Tetapi jika dikarenakan penggantian preventip yang terlalu sering akan menyebabkan naiknya beaya pemeliharaan. Karena itu, salah satu usaha dalam pengembangan program preventip adalah menentukan interval waktu penggantian yang optimal Suatu strategi pemeliharaan preventip yang tepat adalah penting untuk meningkatkan efisiensi suatu industri. Pada umumnya pemeliharaan preventip yang dilakukan masih berdasarkan pengalaman atau sesuai petunjuk manual dari perusahaan ____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember

B-26-3

pembuat peralatan. Hal ini jelas belum optimal, karena kondisi diperusahaan berbeda dengan negara pembuat peralatan tersebut Beberapa makalah telah diterbitkan dalam literatur yang berkaitan dengan interval waktu penggantian optimal dan modelnya. Biasanya dalam literatur manajemen pemeliharaan, pemeliharaan kebijakan penggantian berdasarkan kriteria beaya (Yardine dkk, 1973). Disamping itu juga terdapat sejumlah asumsi yang diperlukan yaitu : Beaya penggantian adalah konstan dan tidak terdiskonto, beaya penggantian karena rusak lebih besar dari beaya penggantian preventip, dan laju kerusakan meningkat sesuai usia pakai alat (Farrero dkk, 2002) METODA PENELITIAN Suatu peralatan dalam kondisi aus (wear – out) bila fungsi laju kerusakannya meningkat. Pada tahap awal (t=0) diasumsikan komponen berfungsi baik. Komponen karena sesuatu sebab dapat rusak saat t>0 Jika terjadi kerusakan maka komponen tersebut harus diganti. Beaya yang timbul akibat kerusakan tidak terencana ini, yang dapat berupa beaya hilangnya produksi, perbaikan, hilangnya kepercayaan pelanggan dan ini disebut sebagai C f (cost of failune). Strategi pemeliharaan adalah untuk melakukan penggantian preventip dalam interval waktu konstan (Haryono,2003). Beaya yang terkait dengan pengggantian preventip termasuk beaya penggantian dan suku cadang disebut C p (cost of preventip) Agar supaya strategi yang dikembangkan adalah efektif, beaya karena penggantian tidak terencana diasumsikan lebih besar dari beaya penggantian terencana (Yardine dan Buzacott, 2000), yaitu Cp Cf

< 1 ………………………………………………… (1)

Dalam strategi ini, jika interval untuk penggantian terlalu singkat maka beaya akan bertambah besar dan sisa umur komponen yang masih efektif terbuang sia – sia. Jika interval waktu penggantian terlalu lama, kemungkinan banyak komponen yang rusak sehingga beaya yang terjadi (karena kerusakan) akan tinggi. Jadi, tujuan dari permasalahan adalah menentukan keseimbangan terbaik antara waktu yang diperlukan untuk penggantian terencana dan penghematan beaya karena berkurangnya penggantian kerusakan. Karena itu perlu ditentukan interval waktu optimal antara penggantian preventip, sedemikian rupa ekspektasi total penggantian peralatan persatuan waktu C (t) minimal untuk strategi penggantian dalam interval (0,t]


B-26-4

Dalam pengembangan model stokastik (Haryono, 2003), hanya satu siklus periode waktu yang harus diperhatikan (Gambar 1) Penggantian Preventif Penggantian karena rusak

Satu Siklus

0

t

Gambar 1 : Diagram Strategi Penggantian Preventif

Variabel keputusan adalah C(t p ) , yaitu ekspektasi total beaya persatuan waktu dari suatu penggantian peralatan dalam periode (0, t p ]. Misal : N(t) : Banyak komponen yang rusak dalam periode (0, t p ], dan merupakan proses renewal H(t) : Ekspektasi banyak komponen yang rusak dalam (0, t p ] , dimana H(t) = E[N(t)] C p : Beaya penggantian terencana (cost of preventip) C f : Beaya penggantian tidak terencana (cost of failue) Dalam total beaya penggantian dalam satu siklus (Bahrami dkk, 2000) adalah C( t p ) t p = C p + C f H ( t p )………………………………………….(2) atau C (t p ) 

C p  C f H (t p ) tp

…………………………………………..…..(3)

Nilai H (t p ) dapat dicari berdasarkan distribusi usia pakai komponen dan dapat dihitung dengan rumus (Kulkarni, 1999) sebagai berikut : tp

H (t p ) =

  (t ) dt ……………………………………………………(4) 0

Dimana  (t) adalah laju kerusakan (hazard rate) dari komponen yang diteliti


B-26-5

Untuk menentukan nilai t p yang optimal dapat dilakukan secara coba-coba atau numerik (Farrero dkk, 2002) sampai diperoleh nilai C( t p ) paling minimal. Dalam penelitian disini digunakan tenik optimasi untuk memperoleh nilai eksak dari t p . Misal untuk distribusi usia pakai komponen yang sesuai distribusi Weibull dua parameter, diperoleh :

  (t) = 

t     

t

 1

H (t) =   (t) dt = 0

H (t) =

Jadi

C (t) =

  1 t dt  0 t

 t  ………………………………………………..(5)  (  1) 

C p  C f .at 

Dimana a 

t

…………………………………………………(6)

 (  1)  

Untuk menentukan nilai t optimal, dilakukan dengan mengambil turunan pertama C (t) ke t dan disamakan dengan nol, diperoleh : dC (t )  t 0  C f a t  1  - C p C f a t  = 0 dt Setelah beberapa langkah diperoleh : 1

 Cp   t ≈  aC f (  1)  ……………………………………………….(7) 

HASIL DAN DISKUSI Data penelitian diambil di PT. PLN Distribusi Jawa Timur AP & J Malang pada bulan Januari sampai Agustus 2004 untuk pelanggan kelas R – 1. Data berupa waktu penggantian KWH meter merek Fuji dan Metbelosa.. Kedua merek tersebut memberikan total kerusakan 61% dari keseluruhan merek yang ada. Sedangkan komponen – komponen kritis (± 86% dari kerusakan komponen)untuk merek Fuji adalah kumparan tegangan, bantalan poros dan gigi register dan untuk merek Metbelasa adalah piringan, bantalan poros dan kumparan tegangan (± 82% dari total kerusakan komponen) Untuk menentukan waktu penggantian komponen kritis yang optimal, langkah awal adalah mengetahui distribusi usia pakai yang paling sesuai. Dengan bantuan Reliasoft ____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember

B-26-6

Weibull +++6 distribusi yang sesuai diberikan pada Tabel 1 dan Tabel 2 hasil penaksiran parameternya. Tabel 1 : Distribusi Usia Pakai Untuk Komponen - Komponen Kritis Merek Fuji Komponen Kumparan Tegangan Bantalan Poros Gigi Register

1 Weibull 2

2 Normal

Weibull 2

Weibull 3

Weibull 2

Normal

Peringkat Distribusi 3 4 Log Exponensial 2 normal Normal Lognormal Log normal

Exponensial 2

5 Log normal Exponensial 2

6 Weibull 3 Exponensial 1

Exponensial 1

Weibull 3

Tabel 2 : Nilai – nilai taksiran parameter distribusi Weibull 2 parameter untuk komponen kritis merek Fuji Komponen Kumparan Tegangan Bantalan Poros Gigi Register

Nilai



4,12 4,96 5,29

Nilai  17,37 19,14 17,89

Berdasarkan Tabel 1, terlihat bahwa untuk komponen tegangan, bantalan poros dan gigi regrister distribusi usia pakai yang paling sesuai adalah distribusi Weibull dua parameter, dengan nilai taksiran parameter untuk masing – masing komponen diberikan pada Tabel 2. Nilai – nilai pada Tabel 2 bermanfaat dalam menghitunhg waktu penggantian dengan menggunakan rumus 7 Dengan cara yang sama untuk komponen kritis merek Metbelosa, yaitu piringan, bantalan poros dan kumparan distribusi yang paling sesuai juga distribusi Weibull dua parameter, dengan nilai – nilai taksiran parameternya diberikan pada Tabel 3 Tabel 3 : Nilai – nilai taksiran parameter komponen kritis merek Metbelosa Komponen Peringan Bantalan poros Kumparan tegangan

Nilai  8,32 10,98 7,29

Nilai  18,36 18,13 17,82

ANALISIS BEAYA Dalam manajemen pemeliharaan terdapat dua macam beaya yaitu beaya terencana dan beaya penggantian tidak terencana (kerusakan). Beaya penggantian tidak terencana tediri atas beaya tenaga kerja, beaya komponen dan beaya intangible akibat kerusakan. Beaya Tenaga Kerja Beaya tenaga kerja adalah beaya yang berkaitan dengan gaji karyawan yang bertugas melakukan penggantian terencana. Dalam melaksanakan pekerjaannya tedapat seorang karyawan senior yang dibantu oleh seorang karyawan junior dan seorang lulusan STM Perhitungan tenaga kerja sebagai berikut : a Gaji karyawan senior adalah Rp 1.750.000,-/ bulan atau Rp 58.334,-/ tiaphari ____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember

B-26-7

b. Gaji karyawan junior adalah Rp 750.000,-/ bulan atau Rp 25.000,-/ tiap hari c. Gaji karyawan STM adalah Rp 550.000,-/ bulan arau Rp 18.334,-/ taip hari Jadi total tenaga kerja tiap hari adalah : TC 1 = Rp 101.668,Beaya Kerugian Karena Kerusakan Beaya ini timbul akibat adanya kerugian yang dialami oleh PLN dan masyarakat, akibat kerusakan diluar perkiraan (tidak terencana). Kerugian PLN berupa kerugian karena KWH meter tidak berfungsi yang nilainya berupa kehilangan pendapatan PLN dan kerugian bagi pelanggan (intangible cost) yang ditaksir hasilnya Rp 100.000,-- tiap terjadi kerusakan Beaya Akibat Kerusakan Beaya kerusakan (TC 2 ) adalah beaya yang timbul karena terjadinya kerusakan komponen kritis dan mengakibatkan berhentinya KWH meter untuk berfungsi. Beaya kerusakan ini terdiri dari beaya intangible, ongkos kerja dan beaya pembelian suku cadang. Dari pengumpulan data dilapangan di peroleh informasi sebagai berikut : No 1 2 3 4

Deskripsi Pekerjaan Pengecetan Rekondisi dan assembling Test awal a. Komponen Tegangan b. Register c. Piringan d. Bantalan Poros

Ongkos Kerja (Rp) 8400 12750 1150

Harga Komponen (Rp)

31300 21400 16400 11700

Berdasarkan Tabel 4, ongkos kerja untuk tiap komponen kritis sama yaitu Rp 22.300,Beaya kerusakan dapat diformulasikan sebagai berikut : TC 2 = Beaya intangible + Ongkos kerja + Beaya Pembelian Komponen Perhitungan TC 2 untuk masing – masing komponen sebagai berikut : Kumparan tegangan : TC 2 = (100000 + 31300 + 22300) = Rp 153.600,Register : TC 2 = (10000 + 21400 + 22300) = Rp 143.700,Piringan : TC 2 = (10000 + 16400 + 22300) = Rp 138.700,Bantalan poros : TC 2 = (10000 + 11700 + 22300) = Rp 134.000,Beaya Penggantian Beaya penggantian terjadi Karena adanya penggantian terencana oleh pihak perusahaan, Karena itu kehilangan pendapatan karena waktu penggantian ini diabaikan. Karena adanya penggantian terencana ini, timbul beaya tenaga kerja dan beaya pembelian suku cadang. Perhitungan beaya penggantiannya sebagai berikut : TC = Beaya tenaga kerja untuk penggantian + beaya pembelian komponen Perhitungan TC untuk masing – masing komponen sebagai berikut: Kumparan tegangan : TC 3 = Rp 101.668,- + Rp 31.300,- = Rp 132.968,____________________________________________________________________________ ISBN : 979-99302-0-0 Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi I 25-26 Pebruari 2005 Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember

B-26-8

Register Piringan Bantalan poros

: TC 3 = Rp 101.668,- + Rp 21.400,- = Rp 123.068,: TC 3 = Rp 101.668,- + Rp 16.400,- = Rp 118.068 ,: TC 3 = Rp 101.668,- + Rp 11.700,- = Rp 113.368,-

Perhitungan Interval Waktu Penggantian Komponen Merek Fuji : Pada bagian sebelumnya, telah diketahui distribusi usia pakai kumparan, bantalan poros, gigi register dan piringan. Demikian juga beaya – beaya yang terkait telah di hitung dan formula untuk waktu penggantian.komponen yang optimal telah dibahas. Berikut ini dilakukan proses perhitungan interval waktu penggantian untuk masing – masing komponen. Perhitungan waktu penggantian kumparan tegangan merek Fuji  Nilai – nilai parameter distribusi Weibull :

  4,12 dan   17,37 C p = Rp 132.968,C f = Rp 153.600,

Waktu penggantian optimal a=

tp

4,12  6,3 x10 6 4 ,12 5,12(17,37) 1   4,12 132968  = = 13,41  6  6,3 x10 (153600) x(3,12)  

t p ≈ 13 tahun Dengan cara yang sama untuk komponen – komponen yang lain hasilnya diberikan pada tabel 4 Tabel 4 : Waktu penggantian optimal untuk komponen – komponenkritis merek Fuji dan Metbelasa Merek Fuji

Komponen Kumparan Bantalan poros Gigi register

Waktu penggantian optimal (tahun) 13 14 13

Metbelasa

Piringan Bantalan poros Gigi register

14 13 14

Dengan menggunakan nilai – nilai waktu penggantian pada Tabel 4 dan rumus 6, dapat di hitung beaya yang timbul pada waktu penggantian optimal. Misal untuk kumparan tegangan merek Fuji : C(13) =

132968  153600.6,3 x10 6.13 4,12 13


B-26-9

C(13) ≈ Rp 13121,Dengan cara yang sama dapat dihitung beaya penggantian optimal untuk komponen – komponen lain. Untuk menghitung besar penghematan antara beaya penggantian tidak terencana dengan terencana, dihitung beaya penggantian tidak terencana. Berdasarkan pengumpulan data di lapangan rata – rata usia komponen merek Fuji adalah 15,8 tahun untuk kumparan, 17,6 tahun untuk bantalan poros dan 16,6 tahun untuk gigi register. Sedangkan untuk komponen Metbelosa adalah 17,3 tahun untuk piringan, 17,3 tahun untuk bantalan poros dan 17,8 tahun untuk kumparan. Berdasarkan rata – rata usia pakai tersebut dapat di hitung beaya yang timbul karena adanya kerusakan tidak terencana. Misal untuk kumparan merek Fuji, beaya penggantian tidak terencana tiap tahun adalah :

1 x Rp 25568,- = Rp 16.156,15,8 Hasil perhitungan selangkapnya di berikan pada Tabel 5 Tabel 5 : Perhitungan penghematan beaya sebelum dan sesudah program Preventip No KWH

1

2

Komponen

Kumparan Bantalan poros Gigi register Peringan Metbalose Bantalan poros kumparan Fuji

Beaya penggantian (Rp/tahun) Tidak Terencana terencana (preventip) 16.156 13.121 13.390 9.765 14.781 10.471 13.894 9.706 13.622 8.310 13.785 11.693

Besar penghematan Tiap tahun (Rp dan %) 3.035 (18,9) 3.625 (27,0) 4.310 (29,2) 4.188 (30,1) 5.312 (40,0) 2.092 (15,2)

KESIMPULAN Dari hasil analisis data yang telah dilakukan ada beberapa hal penting yang dapat disimpulkan  

Komponen – komponen kritis KWH meter merek Fuji dan Metbelasa, masing – masing sesuai dengan distribusi Weibull dua parameter dengan taksiran nilai – nilai parameter yang berbeda Untuk menentukan waktu penggantian yang optimal, disamping perlu diketahuinya distribusi usia pakai tiap komponen, juga perlu di hitung beaya karena adanya penggantian (C p ) dan beaya karena adanya kerusakan tidak terencana (C f ), serta formula optimal yang mengaitkan antara distribusi usia pakai dengan beaya – beaya tersebut. Berdasarkan formula tersebut dapat dihitung besar penghematan yang terjadi di bandingkan dengan penggantian tidak terencana. Hasilnya sebagai beerikut: Untuk merek Fuji di peroleh besar penghemtan beaya masing – masingsebasar 18,9 % untuk kumparan, 27,0% untuk bantalan poros, dan 29,2% untuk gigi register. Sedangkan untuk merek


B-26-10

Metbelosa, masing – masing sebesar 30,1% untuk piringan, 40,0% untuk bantalan poros dan 15,2% untuk kumparan

DAFTAR PUSTAKA Farrero, J.M.C., Tarres, LG, Losilla, C.B (2002), Optimization of Replacament Stocks Using a Maintenance Programme Derived From, Reliability Studies of Product System, Internasional Journal of Quality and Reliability Management Haryono (2003), Model Penggantian Interval Waktu Konstan untuk pemeliharaan preventip, Prosiding Seminar Nasional STATISTIKA VI, Surabaya Kulkarmi, V.G. (1999), Modelling, Analysis, Design, and Control of Stochastic System, Springer Yardine, A.K.S. (1973), Maintenance, Replacement and Reliability, Publishing

Pitman

Yardine, A.K.S. , and Buzacott, J.A., (1985), Equipment Relibility and Maintenance, European Journal of Operational Research, No.19


PENENTUAN WAKTU PENGGANTIAN KOMPONEN KRITIS KWH METER ELEKTROMEKANIK (STUDI KASUS PT. PLN (PERSERO) DISTRIBUSI JATIM AP & J MALANG) ABSTRAK

Recommend Documents