SIDANG TUGAS AKHIR Perancangan Proposed Maintenance Task Menggunakan Metode Reliability Centered Maintenance (RCM) II (Studi Kasus: Sub System Waste Water Treatment (WWT) di Pabrik Urea Kaltim-3, PT. Pupuk Kalimantan Timur)
Dewi Novita Mayangsari 2508100078
Dosen Pembimbing Yudha Prasetyawan, S.T., M.Eng. JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012
Kerangka Presentasi Pendahuluan Latar Belakang Permasalahan Ruang Lingkup Tujuan
Tinjauan Pustaka
Metodologi Penelitian Reliability & Maintenance Pengumpulan dan Pengolahan Data Flowchart RCM II Analisis dan Model Matematis Interpretasi Data Operating Keandalan Context WWT Critical Review Proses WWT Ruang Lingkup FMEA FMEA Proposesd Maintenance Maintenance Task Task Initial Interval Initial Interval Kesimpulan & Saran Perawatan Maintenance Sensitiviitas
Daftar Pustaka
Latar Belakang
Pendahuluan
Perumusan Masalah
Ruang Lingkup
Tujuan & Manfaat
Latar Belakang
Fungsi dan kegagalan fungsi FMEA Maintenance task Interval maintenance
Perumusan Masalah Ekspektasi PT. Pupuk Kaltim Excellent Maintenance Maintenance berbasis pada keandalan
Bagaimana merancang maintenance task yang tepat beserta interval pengerjaannya dan pelaksana teknis maintenance pada sub system waste water treatment di pabrik urea Kaltim-3 PT. Pupuk Kaltim ?
Ruang Lingkup Batasan Analisa kinerja motor pompa dilakukan terpisah karena tingkat kompleksitas yang tinggi Asumsi Sub system waste water treatment dianggap independen terhadap sub sistem lain.
Tujuan Menentukan fungsi dan kegagalan fungsi
Menentukan FMEA
WWT Urea Kaltim-3 Menentukan maintenance task Menentukan initial interval perawatan
Manfaat 1. Mengurangi biaya maintenance yang dikelurkan untuk Turn Around (TA) setiap 2 tahun sekali di Pabrik Urea Kaltim-3. 2. Memberikan informasi terkait jadwal pengecekan peralatan subsystem waste water treatment di Pabrik Urea Kaltim-3 ke pihak Departemen Inspeksi Teknik. 3. Memberikan informasi terkait waktu TA (Turn Around) sub-system waste water treatment di Pabrik Urea Kaltim-3 ke pihak Departemen Pengendalian Proses.
Reliability & Maintenance
Tinjauan Pustaka
RCM II
Model Matematis Keandalan
Critical Review
Reliability & Maintenance Reliability probabilitas bahwa suatu komponen/sistem akan menginformasikan suatu fungsi yang dibutuhkan dalam periode waktu tertentu ketika digunakan dalam kondisi operasi (Ebeling, 1997) Maintenance aktifitas agar komponen atau sistem yang rusak akan dikembalikan/diperbaiki dalam suatu kondisi tertentu pada periode tertentu (Ebeling, 1997)
RCM II RCM II suatu proses yang digunakan untuk menentukan apa yang harus dilakukan agar setiap aset fisik dapat terus berfungsi sesuai keinginan penggunanya dalam konteks operasionalnya (Moubray, 1997)
RCM II Output • Proactive task – Scheduled restoration task – Scheduled discard task – Scheduled on-condition task
• Default Action – Finding failure – Redesign – No scheduled maintenance
Model Matematis Keandalan
Interval Perawatan untuk On-Conditin Task
PM = ½ x P-F Interval Gambar P-F Interval (sumber: Moubray, 1997)
Interval Perawatan untuk Finding Failure Task FFI = 2 x Utive x Mtive Keterangan: FFI : failure finding interval Utive : unavailability yang dikehendaki dari protective device Mtive : MTBF dari protective device
Interval Perawatan untuk Scheduled Discard Task dan Scheduled Restoration Task
(Harvard, 2000)
Critical Review No. Pengarang, tahun 1 Ardiansyah, 2004 2 Kristianto, 2005 3 Ariesawati, 2005
Judul Menentukan Kebijakan Perawatan yang Optimal dengan Pendekatan RCM II (Studi Kasus pada Line TL PT Matshushita Lighting Indonesia) Perancangan Sistem Kebijakan Perawatan yang Optimal berdasarkan RCM II (Studi Kasus PT Philips Indonesia) Perancangan Sistem Manajemen Perawatan dan Persediaan Suku Cadang yang Optimal dengan Pendekatan RCM II dan RCS (Studi Kasus di PT Philips Indonesia)
4 Firmanta, 2005
Implementasi Metode RCM II dan Analisa Keandalan untuk Menentukan Kegiatan Perawatan dan Interval Perawatan Pencegahan yang Optimal (Studi Kasus di PT Platinum Ceramics Industry)
5 Sarwoko, 2005
Perencanaan Pemeliharaan Aset Vital dengan Pendekatan Reliability Centered Maintenance II dan Asset Performance Tool (Stusi Kasus di PT Paiton Energy-Indonesia)
6 Widayana, 2005
Peningkatan Keandalan pada Pompa Produce Water Disposal dengan Menggunakan Pendekatan Reliability-Centered Maintenance II (Studi Kasus PT Vico Indonesia)
Critical Review Penjabaran komponen asset dan pemilihan komponen kritis lalu dideskripsikan No. Pengarang, tahun Judul fungsi, kegagalan fungsi, danPendekatan seterusnya 1 Ardiansyah, 2004 Menentukan Kebijakan Perawatan yang Optimal dengan Cenderung menutupi kemungkinan RCM II (Studiadanya Kasus pada Line TL PT Matshushita Lighting Indonesia) komponen yang menjadi penyebab 2 Kristianto,lain 2005 Perancangan Sistem Kebijakan Perawatan yang Optimal berdasarkan kegagalan fungsi sistem asset RCM atau II (Studi Kasus PT Philips Indonesia) 3 Ariesawati, 2005
Perancangan Sistem Manajemen Perawatan dan Persediaan Suku Cadang yang Optimal dengan Pendekatan RCM II dan RCS (Studi Kasus Komponendikritis yang terpilih hanya PT Philips Indonesia)
memberikan dampak parsialMetode yaitu kegagalan 4 Firmanta, 2005 Implementasi RCM II dan Analisa Keandalan untuk Menentukan fungsi Kegiatan komponen tersebut. Perawatan dan Interval Perawatan Pencegahan yang Optimal (Studi Kasus di PT Platinum Ceramics Industry) 5 Sarwoko, 2005
Perencanaan Pemeliharaan Aset Vital dengan Pendekatan Reliability Menurut Mobray, 1997, perancangan proposed Centered Maintenance II dan Asset Performance Tool (Stusi Kasus di PT maintenance task dimulai dengan Paiton Energy-Indonesia)
6 Widayana, 2005
Peningkatan Keandalan pada Pompa Produce Water Disposal dengan sekunder asset dan selanjutnya. Menggunakan Pendekatan Reliability-Centered Maintenance II (Studi Kasus PT Vico Indonesia)
pendeskripsian fungsi utama dan fungsi
Metodologi Penelitian
Metodologi Penelitian (1) Mulai Tahap identifikasi dan perumusan masalah
Tahap Identifikasi dan Perumusan Masalah
Observasi lapangan
Studi literatur
Penentuan ruang lingkup sistem amatan
Penentuan system breakdown
Penentuan fungsi utama
Penentuan boundary system
Penentuan Functional Block Diagram (FBD)
A
Tahap Penentuan Ruang Lingkup Sistem Amatan
Metodologi Penelitian (2) A Pengumpulan Data ( PFD, P&ID, History card, Petunjuk operasional, dan wawancara)
Pendefinisian fungsi dan kegagalan fungsi sun sistem WWT
Penentuan modus kegagalan dan efeknya (FMEA)
Penentuan proposed maintenance task dan pelaksana teknisnya
Perhitungan initial interval pelaksanaan maintenance task
B
Tahap Pengumpulan dan Pengolahan Data
Metodologi Penelitian (3) B
Analisis dan interpretasi data
Kesimpulan dan saran
Selesai
Tahap Analisis dan Interpretasi Data
Tahap Kesimpulan dan Saran
Pengumpulan Data
Sub System Waste Water Treatment 63,6oC
To LP absorber
(2,2 kg/cm2)
(182oC) 63,6oC
(16kg/cm2)
Reflux condeser
2-E-804
Level tank
2-V-801 (120oC)
(186oC) (147oC)
(61oC)
CW LPCC 11,2 m3/jam
2 nd Desorber
(59,9oC)
2-E-802
1 st Desorber
(8 kg/cm2)
(100oC)
2-P-802 A/B
2-C-801 Steam 3.2 kg
Hidrolyzer
2-E-704
2-C-803
0,55 m3/jam
2-E-703
(10 Ton/jam) (202oC)
2-E-702
(4 Ton/jam)
Desorber HE
2-E-802
TV-109 B (144oC)
(202oC)
(47 m3/jam)
2-E-308
FIC-801
(59oC)
2-E-104 A/B
2-P-704 A/B
2-P-703 A/B 2-E-303 2-P-707 A/B
Hydrolyzer HE CW
2-E-803 A/B
sewer
(9,3kg/cm2) (61oC)
(130,7oC)
(165oC) TV-109 A
2-T-703
Steam 20 kg
3,8 kg/cm2
2-P-801 A/B
(29 kg/cm2)
Boundary System
Ammonia water
1. Desorption coulumn I 2. Desorption coulumn II 3. Hydrolizer Hydrolyser feed pump 4. Hydrolyser heat exchanger Disrober heat exchanger 5. Waste water cooler 6. Reflux pump 7. Level tank for reflux condenser 8. Reflux condenser
Larutan karbamat Air buangan yang urea < 5 ppm; ammonia < 5 ppm; T < 50 deg.C
FMEA Function (1)
Untuk mengolah ammonia water menjadi air buangan dengan kandungan Urea < 5 ppm dan Amonia < 5ppm serta T < 50oC dan membentuk solution karbamat
Functional Failure (A)
Tidak membentuk air buangan sama sekali
Failure Mode (1)
Stem FV 801 putus
Failure Effect
Stem FV 801 putus karena getaran proses yang terlalu kuat dan tekanan ammonia water yang terlalu besar. Putusnya stem FV 801 berakibat supply ammonia water ke desorber tingkat I tidak ada karena valve menutup sehingga tidak menghasilkan air buangan sama sekali. Kerusakan ini mengakibatkan shut down pabrik karena valve ini tidak memiliki by pass. Penggantian stem baru ini membutuhkan waktu 6 jam- 1 hari dari kondisi aman. Hilangnya produksi karena kerusakan ini adalah 330,625 juta / jam.
*) Lampiran 4
RCM II Diagram
RCM II Diagram
Proposed Maintenance Task Evaluasi konsekuensi
Do on-condition task
Proposed Task
Melakukan pengecekan kerapataan stem FV801
Pelaksana Teknis
Istek
On-Condition Task Komponen Stem FV801 Initial interval = ½ x P-F interval = ½ x 20 tahun = 10 tahun
Finding Failure Task Komponen PSV 831 MTBF = 20 tahun availability = 99% FFI = 2 x Utive x Mtive = 2 x (1-0,99) x 20 x 12 bulan = 4,8 bulan
Scheduled Discard & Restoration Task
Penentuan MTTF dan MTTR Fitting Distribusi dan Penentuan Parameter Data Waktu Antar Kerusakan & Waktu Perbaikan
Penentuan Biaya Perbaikan dan Biaya Perawatan
Perhitungan Initial Interval Perawatan
Scheduled Discard & Restoration Task Shaft 2P801 Tf Distribusi Weibull eta= 254.5733 ; β=1.0508 Tr Distribusi Lognormal to= - 0.1547 ; s=0.3144 MTTF
⌠ = ⌡
∞
254.5733 e −
t
1.0508
dt → 249.6128340325716625
0
MTTR = exp (-0.1547 + 0.5 x 0.3144 2) = 0.9
Scheduled Discard & Restoration Task Shaft 2P801 Biaya Perbaikan Cf=Cr + MTTR (Co + Cw) =Rp 12.673.950 + 0,9 (Rp 7.935.000.000+ Rp8.100) =Rp 7.161.463.950 Biaya Perawatan Cm=Biaya tenaga PM + Biaya down time + Biaya perbaikan = Rp 16.500.000 + Rp 79.350.000 + Rp 26.785.138 =Rp 122.635.138
Scheduled Discard & Restoration Task Shaft 2P801 Initial Interval Perawatan
TM = η×〖[Cm/(Cf (β-1))]〗^(1/β) = 254,57 x[Rp 122.635.138/ Rp 7,161,463,950* (1.058-1)]^(1/1,058) = 90.4667 = 91 hari
*) Lampiran 5
Proses WWT
Analisis & Interpretasi Data
FMEA
Proposed Maintenance Task Initial Interval Perawatan & Pelaksana Teknis
Analisis Proses WWT Urea Kaltim-3
Sintesis Urea Evaporasi Resirkulasi Prilling Urea
Analisis FMEA Penyebab Usia Pakai Komponen Kegagalan Kondisi Eksternal
Dampak Kegagalan
Menghentikan Proses Jumlah Produksi Berkurang
Proporsi Maintenance Task 1% 9%
7% 7%
On-Condition Task Finding Failure Task No Scheduled Task Scheduled Discard Task
76%
Scheduled Restoration Task
Initial Interval Perawatan Mesin
Pompa 2-P-801
Komponen
Beta
CM (Rp/ siklus)
CF (Rp/ siklus)
TM (hari)
Shaft
254.57
1.0508
Rp
122,635,138
Rp
7,161,463,950
90.446714
Impeller
385.41
1.0763
Rp
122,635,138
Rp
6,976,516,530
98.529487
Wearing Impeller
395.88
1.1151
Rp
122,635,138
Rp
1,956,896,910
229.50157
Bearing
276.85
1.0153
Rp
122,635,138
Rp
3,141,757,476
696.41364
340.6
1.7855
Rp
122,635,138
Rp
6,076,553,580
43.815492
Center sleeve
530.59
1.4112
Rp
122,635,138
Rp
4,020,414,290
83.990917
Penggantian oli
259.71
1.1233
Rp
122,635,138
Rp
1,597,974,480
170.2866
Bearing
965.74
1.3704
Rp
122,635,138
Rp
3,671,978,320
166.85615
Penggantian oli
994.21
1.3152
Rp
122,635,138
Rp
1,541,578,470
349.01293
Mechanical Seal
Pompa 2-P-802
Eta
Initial Interval Perawatan Mesin
Pompa 2-P-801
Komponen
Beta
CM (Rp/ siklus)
CF (Rp/ siklus)
TM (hari)
Shaft
254.57
1.0508
Rp
122,635,138
Rp
7,161,463,950
90.446714
Impeller
385.41
1.0763
Rp
122,635,138
Rp
6,976,516,530
98.529487
Wearing Impeller
395.88
1.1151
Rp
122,635,138
Rp
1,956,896,910
229.50157
Bearing
276.85
1.0153
Rp
122,635,138
Rp
3,141,757,476
696.41364
340.6
1.7855
Rp
122,635,138
Rp
6,076,553,580
43.815492
Center sleeve
530.59
1.4112
Rp
122,635,138
Rp
4,020,414,290
83.990917
Penggantian oli
259.71
1.1233
Rp
122,635,138
Rp
1,597,974,480
170.2866
Bearing
965.74
1.3704
Rp
122,635,138
Rp
3,671,978,320
166.85615
Penggantian oli
994.21
1.3152
Rp
122,635,138
Rp
1,541,578,470
349.01293
Mechanical Seal
Pompa 2-P-802
Eta
Analisis Sensitivitas
Beta
Initial Biaya maintenance perbaikan interval
Biaya perawatan
Eta
Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan Fungsi utama sub sistem WWT di pabrik Urea Kaltim-3 adalah mengolah ammonia water menjadi air buangan dengan kandungan Urea < 5 ppm dan Amonia < 5ppm serta T < 50oC serta membentuk larutan karbamat Fungsi sekunder dan kegagalan setiap fungsinya terlampir pada Lampiran 4.
Kesimpulan On-Condition Task • Shaft 2-P-801A/B • Stem dan plug FV 801, LV 806, PV 804, LV 802 • Tray pada Hydrolyzer, Desorber coloumn I, dan Desorber coloumn II • Tube pada Reflux Condencer, Hydrolyzer Heat Exchanger, dan Waste Water Cooler
Kesimpulan Scheduled Discard Task • Bearing 2-P-801A/B dan 2-P-802A/B • Impeller 2-P-801A/B • Wearing impeller 2-P-801A/B • Mechanical seal 2-P-801A/B • Penggantian oli 2-P-801A/B dan 2-P-802A/B
Kesimpulan Scheduled Restoration Task • Center sleeve 2-P-801A • Center sleeve 2-P-801B
No Scheduled Finding Task Failure Task • Komponen Instrumentasi (transmitter, p ositioner, indic ators, controlle r, dsbg
• PSV 831 • PSV 832 • PSV 833
Kesimpulan PM 2 kali setahun PSV 831 PSV 832 PSV 833
PM 10 tahun sekali
stem plug FV 801 stem plug LV 802 stem plug PL 804 stem plug LV 806
PM 2,5 tahun sekali Tray Hydrolyzer Tray Desorber coloumn I Tray Desorber coloumn II Tube Reflux Condencer Tube Hydrolyzer Heat Exchanger Tube Waste Water Cooler
Kesimpulan PM Komponen Pompa Shaft 2-P-801A/B 91 hari Impller 2-P-801A/B 99 hari Wearing impeller 2-P-801A/B 230 hari Bearing 2-P-801A/B 697 hari Mechanical seal 2-P-801A/B 44 hari Center sleeve 2-P-801A/B 84 hari Penggantian oli 2-P-801A/B 171 hari Bearing 2-P-802A/B 167 hari Penggantian oli 2-P-802A/B 350 hari
Eksisting PM Pompa WWT adalah 24 minggu
Saran Untuk penelitian selanjutnya yaitu pengembangan simulasi hasil interval maintenance yang telah ditentukan untuk mengetahui perubahan reliability peralatan untuk PT. Pupuk Kaltim 1. Melakukan pencatatan data kerusakan dan lama perbaikan secara mendetail 2. Memisahkan data kerusakan dan lama perbaikan pompa A dan pompa B
Daftar Pustaka (1) Ardiansyah, M., 204. Menentukan Kebijakan Perawatan yang Optimal dengan Pendekatan RCM II. Tugas Akhir. Surabaya: ITS Jurusan Teknik Industri ITS. Ariesawati, D., 2005. PerancangansistemManajemen Perawatan dan Persediaan Suku Cadang yang Optimal dengan Pendekatan RCM II dan RCS (Studi Kasus di PT Philips Indonesia. Tugas Akhir. Surabaya: Jurusan Teknik Industri ITS Istitut Teknologi Sepuluh Nopember. Astuti, A.W., 2006. Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal dengan Menggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II. Tugas Akhir. Surabaya: Jurusan Teknik Industri Institut Teknologi sepuluh Nopember. Blanchard, B.S., 1980. Maintainability : A Key to Effective Serviceability and Maintenance Management. Wiley Series. Corder, A.S., 1996. Teknik Manajemen Pemeliharaan. Jakarta: Erlangga. Ebeling, C.E., 1997. An Introduction Reliability and Maintainability Engineering. New York: The MC. Graw Hill Companier Inc. Firmanta, M.D., 2005. 5. Implementasi Metode RCM II dan Analisa Keandalan untuk Menentukan Kegiatan Perawatan dan Interval Perawatan Pencegahan yang Optimal (Studi Kasus di PT Platinum Ceramics Industry. Tugas Akhir. Surabaya: Jurusan Teknik Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Havard, T.J., 2000. Determination of a Cost Optimal, Predetermined Maintenance Schedule.
Daftar Pustaka (2) Kristanto, D.I., 2005. Perancangansistemkebijakan Perawatan yang Optimal Berdasarkan RCM II (Studi Kasus: PT. Philips Indonesia). Tugas Akhir. Surabaya: ITS Jurusan Teknik Industri ITS. Lewis, E.E., 1987. Introduction to Reliability Engineering. Hew York: John Wiley & Sons. Mobray, J., 1997. Reliability Centered Maintenance (RCM) II. 2nd ed. New York: Industrial Press. Percy, D.F., Kobbacy, K.A.H. & Fawzi, B.B., 1997. Setting preventive maintenance schedules when data are sparse. Production economics, 51, pp.223-34. Romney & Steinbart, 2006. Accounting Information Systems. 10th ed. Prentice Hall Business Publishing. Sarwoko, B., 2005. Perencanaan Pemeliharaan Aset Vital dengan Pendekatan Reliability Centered Maintenance II dan Asset Performance Tool (Stusi Kasus di PT Paiton Energy-Indonesia. Thesis. Surabaya: Jurusan Teknik Industri ITS Institut Teknologi sepuluh Nopember. Smith, A.M. & Hinchcliffe, G.R., 2004. RCM-Gateway to World Class Maintenance . 2nd ed. Burlington, MA: Elsevier Inc. Tsai, Y.T., Wang, K.S. & Tsai, L.C., 2004. A study of availability-centered preventive maintenance for multicomponent systems. Reliability Engineering and System savety, 84, pp.261-62. Widayana, E.K., 2005. Peningkatan Keandalan pada Pompa Produce Water Disposal dengan Menggunakan Pendekatan Reliability-Centered Maintenance II (Studi Kasus PT Vico Indonesia). Tugas Akhir. Surabaya: Jurusan Teknik Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
