PERANCANGAN SISTEM KEBIJAKSANAAN PERAWATAN BERDASARKAN RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE II DI PG MERITJAN - KEDIRI

Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi III Program Studi MMT-ITS, Surabaya 4 Pebruari 2006

PERANCANGAN SISTEM KEBIJAKSANAAN PERAWATAN BERDASARKAN RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE II DI PG MERITJAN - KEDIRI Cahyo Purnomo Prasetyo dan Suparno Program Pasca Sarjana Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember e-mail : [email protected]

ABSTRAK Usia pabrik yang tua dan alat-alat produksi yang aus adalah salah satu penyebab utama tingginya downtime akibat kerusakan mesin di pabrik gula. Hal ini merupakan masalah klasik yang terjadi pada mayoritas pabrik gula Indonesia. Kondisi ini mengakibatkan inefisiensi di pabrik gula bukan hanya disebabkan oleh tingginya beban biaya perbaikan (repair cost), namun juga biaya konsekwensi operasional (operational consequence cost) yang harus ditanggung akibat tidak tercapainya target produksi. Salah satu jalan untuk meningkatkan efisiensi pada pabrik gula adalah dengan penerapan sistem kebijaksanaan perawatan yang tepat. Reliability Centered Maintenance II (RCM II) menggunakan teknik Preventive Maintenance, Predictive Maintenance, Reactive Maintenance dan Proactive Maintenance (Failure Mode and Effect Analysis) dalam sebuah cara terintegrasi untuk meningkatkan kemungkinan mesin atau komponen berfungsi dengan perawatan minimum dan biaya paling rendah. Kata kunci : Reliability Centered Maintenance II (RCM II), Failure Mode and Effect Analysis, downtime, pabrik gula

PENDAHULUAN Gula merupakan komoditas strategis, mengingat keberadaannya sebagai salah satu dari sembilan bahan kebutuhan pokok masyarakat. Peningkatan jumlah penduduk, beragamnya menu makanan masyarakat, serta tumbuhnya industri makanan dan minuman telah menjadi pemicu peningkatan kebutuhan gula. Diproyeksikan pada tahun 2020 ketika jumlah penduduk Indonesia mencapai 290 juta dengan konsumsi 17,6 kg/kapita dalam satu tahun, maka kebutuhan gula nasional akan mencapai 5,1 juta ton (Hutabarat, 1998). Namun keberadaan industri gula Indonesia dalam beberapa tahun terakhir sangat memprihatinkan. Hal ini dapat dilihat dari penurunan produktifitas lahan. Sebagai bahan perbandingan adalah apabila pada tahun 1930 rata-rata produktivitas di Jawa pernah mencapai 15,0 ton gula/ha namun pada tahun 2001 hanya mencapai 5,0 ton gula/ha. Selain itu, total produksi gula di Jawa dalam kurun waktu 7 tahun terakhir (1995 – 2001) telah mengalami penurunan sekitar 35 %. Hal tersebut berdampak signifikan terhadap produksi gula nasional, karena pulau Jawa menghasilkan sekitar 70 % dari total produksi gula nasional (Departemen Pertanian, 2002). Menurut Rachbini (2005) masalah utama dari industri gula adalah adanya inefisiensi, yaitu : 1. Inefisiensi dari industri gula 2. Inefisiensi dari kondisi pertanian tebu 3. Inefisiensi dari ongkos produksi


Tingginya downtime akibat kerusakan yang terjadi sewaktu-waktu merupakan masalah yang dihadapi pabrik gula di pulau Jawa khususnya PG Meritjan. Hal ini disebabkan karena usia pabrik tua dan kondisi mesin produksi yang aus, oleh karena itu sistem kebijaksanaan perawatan yang memadai sangat dibutuhkan. Penelitian ini akan membahas sistem kebijaksanaan perawatan mesin-mesin produksi yang ada di Pabrik Gula Meritjan. TINJAUAN PUSTAKA PERAWATAN (MAINTENANCE) Melewati lebih dari 20 tahun, perawatan telah berubah, mungkin melebihi ilmu manajemen yang lain. Perubahan berasal dari peningkatan besar dalam jumlah dan macam dari aset fisik (pabrik, peralatan dan bangunan) yang harus dikelola, lebih banyak rancangan kompleks, teknik perawatan baru dan perubahan pandangan pada organisasi perawatan serta tanggungjawab. Perawatan juga dipengaruhi oleh perubahan ekspektasi. Hal ini termasuk peningkatan cepat kesadaran bahwa kegagalan peralatan mempengaruhi keselamatan dan lingkungan, peningkatan kesadaran dari hubungan antara perawatan dan kualitas produk, dan peningkatan tekanan untuk mencapai high plant availability dan untuk menekan biaya (Moubray, 1997). Perawatan (maintenance) merupakan suatu aktifitas yang dilakukan agar peralatan atau item dapat dijalankan sesuai standard performansi semula. Anderson dan Neri (1990) mendefinisikan perawatan (maintenance) sebagai suatu tindakan yang dibutuhkan untuk mencapai suatu hasil yang dapat mengembalikan item atau mempertahankan item pada kondisi yang selalu dapat berfungsi. Blancard (1995) mendefinisikan perawatan sebagai salah satu kegiatan pendukung yang bertujuan untuk menjamin kelangsungan fungsional suatu sistem produksi (peralatan, mesin dan fasilitas lainnya), sehingga pada saat dibutuhkan dapat dipakai sesuai dengan kondisi yang diharapkan. Blanchard menambahkan bahwa kondisi di atas dapat dicapai antara lain dengan melakukan perencanaan penjadwalan tindakan perawatan dengan tetap memperhatikan fungsi pendukungnya dengan kriteria minimasi biaya. Tujuan utama dari dilakukannya sistem manajemen perawatan adalah sebagai berikut : 1. Memperpanjang usia pakai fasilitas produksi. 2. Menjamin tingkat ketersediaan yang optimum dari fasilitas produksi. 3. Menjamin kesiapan operasional seluruh fasilitas yang diperlukan untuk pemakaian darurat. 4. Menjamin keselamatan operator dan pemakai fasilitas. RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE II (RCM II) Reliability Centered Maintenance (RCM) pada dasarnya menggabungkan beberapa teknik manajemen resiko dan alat yang sudah diketahui secara baik, seperti failure mode dan effect analysis (FMEA) dan decision tree, dalam sebuah pendekatan sistematis untuk mendukung keputusan perawatan yang efektif dan efisien (Smith, 1993). Reliability Centered Maintenance (RCM) adalah proses yang digunakan untuk menentukan pendekatan paling efektif pada perawatan. RCM menggunakan tindakan identifikasi yang bila dilakukan akan mengurangi kemungkinan dari kegagalan dan dimana paling efektif biaya. Strategi perawatan ini tidak diaplikasikan secara

ISBN : 979-99735-1-1 A-39-2


independen, namun terintegrasi untuk mencapai manfaat dari kekuatan respektifnya untuk mengoptimasi fasilitas dan kemampuan operasi peralatan serta efisiensi saat menurunkan biaya life cycle (National Aeronautics and Space Administration, 1996). Moubray (1997) menambahkan, Reliability Centered Maintenance adalah sebuah proses yang digunakan untuk menentukan apa yang harus dilakukan untuk memastikan bahwa semua aset fisik terus melakukan apa yang user ingin dilakukan dalam kondisi operasinya saat ini. RCM berdasar pada paham bahwa setiap aset digunakan untuk memenuhi fungsi atau fungsi spesifik, dan perawatan itu berarti melakukan apapun yang perlu untuk memastikan bahwa aset terus memenuhi fungsinya untuk kepuasan user. KONSEP KEANDALAN Salah satu aspek yang dapat mempengaruhi keberhasilan suatu produk adalah keandalan komponen, sub sistem, atau sistem tersebut untuk tidak mengalami kegagalan dalam jangka waktu tertentu. Penerapan teori keandalan dapat membantu untuk memperkirakan peluang suatu komponen, sub sistem, atau sistem untuk dapat bekerja sesuai dengan tujuan yang diinginkan dalam kurun waktu tertentu. Keandalan ini menjadi sangat penting karena akan mempengaruhi biaya pemeliharaan yang pada akhirnya akan berpengaruh pula terhadap keberhasilan suatu produk. Berikut ini adalah penjelasan mengenai berbagai teori dalam pembahasan masalah keandalan yang dikutip dari berbagai sumber Ramakumar (1993), Hoyland & Rausand (1994) dan Leitch (1995). Distribusi Kegagalan Waktu terjadinya kerusakan tiap peralatan adalah merupakan variabel random. Sebelum menghitung nilai probabilitas keandalan suatu mesin atau peralatan, maka perlu diketahui secara statistik distribusi kerusakan peralatan tersebut. Distribusi kegagalan yang sering digunakan di dalam teori keandalan adalah distribusi Weibull, Eksponential, dan Lognormal. Berikut ini adalah penjelasan dari masing-masing distribusi tersebut terkait dengan fungsi padat peluang, keandalan, laju kerusakan, dan MTTF. 1. Distribusi Weibull Distribusi ini paling banyak dipakai dalam teknik penghitungan keandalan. Dalam distribusi weibull dikenal adanya 2 parameter, yaitu parameter bentuk () dan parameter skala (). Beberapa persamaan yang digunakan antara lain :  Fungsi keandalan distribusi Weibull adalah :   t β      α    

R (t)  exp - 

….. (1)

 Fungsi kegagalan distribusi Weibull adalah :   t β      α    

Q (t)  1 - exp - 

….. (2)

ISBN : 979-99735-1-1 A-39-3


2. Distribusi Eksponential Banyak digunakan dimana kerusakan suatu peralatan disebabkan komponen penyusun peralatan tersebut. Dalam distribusi eksponential, beberapa persamaan yang digunakan :  Fungsi keandalan distribusi Eksponential adalah : R (t)  e

-λt

….. (3)

 Fungsi kegagalan distribusi Eksponential adalah : Q (t)  1 - e

-λt

….. (4)

3. Distribusi Lognormal Distrbusi Lognormal memiliki asumsi bahwa logaritma alami dari variable random adalah secara normal terdistribusi dengan nilai rata-rata (µ) dan standar deviasi (σ). Disini yang perlu dicatat bahwa µ dan σ adalah rata-rata dan standar deviasi, bukan variable random t.  Fungsi kegagalan distribusi Lognormal adalah :   

ln t - μ 1

Q (t) 

2π



σ  exp -

  

z

2 

2

    

dz

….. (5)

Model Matematis Perawatan Dengan mengasumsikan bahwa scheduled (preventive) maintenance akan memulihkan sistem seperti kondisi baru, akan tetapi perbaikan unit yang rusak akan memulihkan kondisinya seperti waktu kerusakan (minimal repair). Jika data berdistribusi weibull, maka biaya total per jam adalah : T  C

C

C R M α -1 T  M α T β M

….. (6)

Untuk memperoleh Tc yang minimum, maka

dT C 0 dT M ,

sehingga diperoleh :

1

 βα C  α M  T  M  C (α - 1)   R 

….. (7)

METODE PENELITIAN Proses penelitian merupakan proses terstruktur, sehingga diperlukan aturan dan tahap-tahap tertentu untuk melaksanakannya agar proses penelitian dapat dipahami dan dikuti pihak lain secara sistematis. Adapun tahapan-tahapan yang dilakukan untuk mencapai tujuan dalam penelitian ini disajikan dalam gambar berikut :

ISBN : 979-99735-1-1 A-39-4

Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi III Program Studi MMT-ITS, Surabaya 4 Pebruari 2006 START

P e ru m u s a n M a s a la h d a n P e n e n tu a n T u ju a n P e n e litia n

TAHAP ID E N T IF IK A S I PERM ASALAHAN

S tu d y P u s ta k a

S tu d y P e n d a h u lu a n

P e n e n tu a n M e s in /P e ra la ta n K ritis TAHAP PENGUM PULAN DATA

P e n g u m p u la n D a ta

F u n g s i S is te m & K e g a g a la n F u n g s io n a l (S y s te m F u n c tio n & F u n c tio n a l F a ilu re )

A n a lis is P e n g a ru h M o d e K e g a g a la n (F a ilu re M o d e & E ffe c t A n a ly s is )

K o n s e k u e n s i K e g a g a la n (F a ilu re C o n s e q u e n c e )

T in d a k a n P ro a k tif (P ro a c tiv e T a s k ) & D e fa u lt A c tio n TAHAP PENGOLAHAN DATA

U s u la n T in d a k a n (P ro p o s e d ta s k )

R C M II D E C IS IO N D IA G R A M

P e n e n tu a n D is trib u s i A n ta r K e ru s a k a n & D is trib u s i W a k tu A n ta r P e rb a ik a n

P e n e n tu a n In te rv a l P e ra w a ta n Y a n g O p tim a l

P e n e n tu a n B ia y a P e ra w a ta n B e rd a s a rk a n In te rv a l P e ra w a ta n O p tim u m

A n a lis is D a ta TAHAP A N A L IS IS & K E S IM P U L A N K e s im p u la n

F IN IS H

Gambar 1. Diagram Alir Metodologi Penelitian

HASIL DAN DISKUSI Pemilihan Mesin Kritis Pada penelitian ini tidak semua mesin/peralatan yang terdapat pada Stasiun Gilingan akan dianalisa untuk menentukan tindakan perawatan yang tepat, melainkan hanya akan dipilih 3 mesin yang akan dijadikan obyek penelitian, yaitu : Cane Cutter, Hammer Unigrator dan Gilingan. Pemilihan ketiga mesin tersebut berdasarkan beberapa pertimbangan, antara lain : 1) Pengaruh kegagalan operasi mesin terhadap pemenuhan target produksi perusahaan. 2) Pengaruh kegagalan mesin terhadap keselamatan kerja operator. 3) Frekuensi kegagalan yang dialami oleh mesin dalam periode tertentu. FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) FMEA berfungsi untuk menganalisis sistem peralatan berdasarkan fungsi sub sistem yang dalam hal ini komponen atau unit, dan bagaimana komponen tersebut gagal dalam mencapai standart performansinya. Penyusunan tabel FMEA dilakukan berdasarkan data fungsi komponen dan laporan perawatan yang kemudian dapat ditentukan berbagai penyebab kegagalan (failure mode) yang mengakibatkan kegagalan fungsi (functional failures). Selain itu

ISBN : 979-99735-1-1 A-39-5


berdasarkan informasi dari operator dan masinis Stasiun Gilingan dapat diketahui seberapa besar pengaruh failure mode terhadap performansi mesin dan kualitas produk yang dihasilkan. Berikut ini adalah tabel FMEA mesin Cane Cutter, Hammer Unigrator dan Gilingan pada Stasiun Gilingan : Tabel 1. RCM II Information Worksheet Mesin Cane Cutter no 1

Komponen Pisau

Function 1

Memotong/mencacah tebu hingga memenuhi Preparation Index (PI) > 80 %

Functional Failures A

Tidak mampu memotong/mencacah tebu dan memenuhi PI > 80 %

Failure Mode

Failure Effect

1

Pisau tunpul akibat korosi

Proses pemotongan/pencacahan tebu kurang optimal.

2

Pisau lepas karena pemasangan baut pisau kurang kencang

Proses pemotongan/pencacahan tebu berhenti untuk melakukan penggantian pisau baru. Potongan pisau yang terlontar dapat membahayakan keselamatan operator dan pekerja lainnya.

3

Pisau patah karena kelelahan pada bahan (fatigue)

Proses pemotongan/pencacahan tebu berhenti untuk melakukan penggantian pisau baru. Potongan pisau yang terlontar dapat membahayakan keselamatan operator dan pekerja lainnya.

2

Baut pisau

1

Menyatukan pisau pada piringan baja

A

Tidak mampu menyatukan pisau pada piringan baja

1

2

Baut pisau lepas karena pemasangan kurang kencang.

Pisau terlepas dari piringan baja.

Baut pisau longgar, lepas ataupun putus karena kelelahan pada bahan (fatigue)

Pisau goyang dan terlepas dari piringan baja.

Potongan pisau yang terlontar dapat membahayakan keselamatan operator dan pekerja lainnya

Potongan pisau yang terlontar dapat membahayakan keselamatan operator dan pekerja lainnya

Tabel 2. RCM II Information Worksheet Mesin Hammer Unigrator no 1

2

Komponen Hammer Tip

Baut Hammer Tip

Function 1

1

Menghancurkan sel-sel tebu

Menyatukan hammer tip pada pemegang hammer


A

Tidak mampu menghancuran sel-sel tebu

Tidak mampu menyatukan hammer tip pada pemegang hammer

Failure Mode

Failure Effect

1

Hammer tip lepas karena pemasangan baut hammer tip kurang kencang.

Proses berhenti untuk melakukan penggantian hammer tip baru.

2

Hammer tip bengkok ataupun patah karena kelelahan pada bahan (fatigue)

Proses berhenti untuk melakukan penggantian hammer tip baru.

1

Baut hammer tip lepas karena pemasangan kurang kencang

Hammer tip terlepas dari pemegang hammer.

2

Baut hammer tip longgar, lepas ataupun putus karena kelelahan pada bahan (fatigue)

Hammer tip terlepas dari pemegang hammer.

3

Pemegang Hammer

1

Menghubungkan hammer tip dengan piringan baja

A

Tidak mampu menghubungkan hammer tip dengan piringan baja

1

Pemegang hammer melengkung ataupun patah karena kelelahan pada bahan (fatigue)

Proses berhenti untuk melakukan penggantian pemegang hammer baru.

4

Baut Pemegang Hammer

1

Menyatukan pemegang hammer pada piringan baja

A

Tidak mampu menyatukan pemegang hammer pada piringan baja

1

Baut pemegang hammer lepas karena pemasangan kurang kencang

Pemegang hammer beserta hammer tip terlepas dari piriingan baja.

2

Baut pemegang hammer longgar, lepas ataupun putus karena kelelahan pada bahan (fatigue)

Pemegang hammer beserta hammer tip terlepas dari piriingan baja.

Tabel 3. RCM II Information Worksheet Mesin Gilingan no 1

Komponen Scrapper Roll Atas

Function 1

Membersihkan alur roll gilingan dari sumbatan ampas


Tidak mampu membersihkan alur roll gilingan dari sumbatan ampas

ISBN : 979-99735-1-1 A-39-6

Failure Mode

Failure Effect

1

Scrapper roll melengkung karena pemasangan titik singgung terlalu dekat dengan roll gilingan.

Proses pemerahan nira kurang optimal karena alur roll tertutup ampas.

2

Scrapper roll aus karena terus mengalami gesekan

Proses pemerahan nira kurang optimal karena alur roll tertutup ampas.


Decision Worksheet RCM II Decision Worksheet digunakan untuk mencari jenis kegiatan perawatan (maintenance task) yang tepat dan memiliki kemungkinan untuk dapat mengatasi setiap failure mode. Berikut ini adalah tabel Decision Worksheet mesin Cane Cutter, Hammer Unigrator dan Gilingan pada Stasiun Gilingan : Tabel 4. RCM II Decision Worksheet Mesin Cane Cutter no

Information reference

Komponen F

FF

1

Pisau

1

A

2

Baut Pisau

1

A

Consequence evalution FM

H

S

E

O

1 2 3 1 2

Y Y Y Y Y

N Y Y Y Y

N

Y

H1 S1 O1 N1 N N N N N

H2 S2 O2 N2 Y Y N Y N

H3 S3 O3 N3

Default action PROPOSED TASK H4

H5

S4 Scheduled restoration task Scheduled restoration task Scheduled discard task Scheduled restoration task Scheduled discard task

Y Y

Tabel 5. RCM II Decision Worksheet Mesin Hammer Unigrator no

1 2 3 4


Komponen

Hammer Tip Baut HammerTip P. Hammer Baut P. Hammer

F

FF

1

A

1

A

1

A

1

A

Consequence evalution FM

H

S

E

O

1 2 1 2 1 1 2

Y Y Y Y Y Y Y

N N N N N N N

N N N N N N N

Y Y Y Y Y Y Y

H1 S1 O1 N1 N N N N N N N

H2 S2 O2 N2 Y N Y N N Y N

H3 S3 O3 N3


H5

S4 Scheduled restoration task Scheduled discard task Scheduled restoration task Scheduled discard task Scheduled discard task Scheduled restoration task Scheduled discard task

Y Y Y Y

Tabel 6. RCM II Decision Worksheet Mesin Gilingan no

1


Komponen

Scrapper Roll Atas

Consequence evalution

F

FF

FM

H

S

E

O

1

A

1 2

Y Y

N N

N N

Y Y

H1 S1 O1 N1 Y N

H2 S2 O2 N2

H3 S3 O3 N3

N

Y


H5

S4 Scheduled on-condition task Scheduled discard task

KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN Dari hasil pengolahan dan analisa data yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Mesin kritis pada Unit Stasiun Gilingan adalah : Cane Cutter, Hammer Unigrator dan Gilingan. Dengan pertimbangan beberapa aspek yaitu : pengaruh kegagalan terhadap pencapaian target produksi, resiko keselamatan kerja dan biaya perawatan yang akan ditimbulkan. 2. Kebijakan perawatan yang dilakukan untuk mengantisipasi dan mengatasi kegagalan yang terjadi pada komponen mesin Cane Cutter, Hammer Unigrator dan Gilingan adalah proactive task yang meliputi : schedule on condition task, schedule restoration task dan schedule discard task. SARAN Adapun saran yang dapat diberikan bagi perusahaan berdasarkan hasil penelitian adalah : 1. Diperlukan penyusunan standar operasi perawatan untuk masing-masing komponen mesin, berdasarkan jenis kegiatan perawatan yang dibutuhkan masing-masing komponen.

ISBN : 979-99735-1-1 A-39-7


2. Diperlukan pencatatan secara berkala pada setiap kegiatan perawatan yang dilakukan, baik schedule on condition task, schedule restoration task dan schedule discard task. Hal ini sangat penting untuk mengantisipasi terjadinya kegagalan potensial. 3. Untuk efektifitas kegiatan perawatan, sebaiknya kegiatan perawatan schedule on condition task dilakukan oleh operator yang bertugas di area peralatan, agar informasi potensi terjadinya kegagalan dapat segera diketahui. Sedangkan untuk kegiatan schedule restoration task dan schedule discard task dapat dilakukan oleh bagian mekanik. DAFTAR PUSTAKA Anderson, Ronald T., dan Neri, Lewis, 1990, RCM Management & Engineering Methods, Elsevier Applied Science, London. Blanchard, B.J., 1995, Maintainability : a key to effective service ability and maintenance management, John Willey & Sons, New York. Rachbini, Didik J., 2005, Rente Dalam Kebijakan Gula, Suara Merdeka, Senin, 25 April 2005. Hoyland, Arnjlot, and Rausand, Marvin, 1994, System Reliability Theory Models and Stastitical Methods, John Wiley & Sons Inc., New York. Hutabarat, B.S.M., 1998, Konsep Dasar Pengembangan Industri Gula Nasional, Majalah Gula Indonesia, Vol XXIII/4. Leitch, Roger D., 1995, Reliability Analysis for Engineers, Oxford University Press, Oxford New York Melbourne. Moubray, John, 1997, Reliability Centered Maintenance, Second edition, Industrial press inc., New York. National Aeronautics and Space Administration, 1996, RCM Guide for Facilities and Collateral Equipment, Website http://www.hq.nasa.gov. Nowlan F. S., and Heap H., 1978, Reliability Centered Maintenance, National Technical Information Service, US Department of Commerce, Springfield, Virginia. Pakpahan, Agus, dkk., 2002, Program Akselerasi Peningkatan Produktivitas Gula Nasional, Sekretariat Dewan Gula Nasional, Dirjen Bina Produksi Perkebunan, Departemen Pertanian, Jakarta. Ramakumar, R., 1993, Engineering Reliability: Fundamentals and Application, Prentice-Hall International Inc., New Jersey. Smith, A. M., 1993, Reliability Centered Maintenance, Mc Graw Hill, New York.

ISBN : 979-99735-1-1 A-39-8


ISBN : 979-99735-1-1 A-39-9


ISBN : 979-99735-1-1 A-39-10

PERANCANGAN SISTEM KEBIJAKSANAAN PERAWATAN BERDASARKAN RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE II DI PG MERITJAN - KEDIRI

Recommend Documents