-'.
Proceedings 6th Nalionallnduslrial Engineering Conference (NIEC-6), Surabaya, 20 OklOber 2011
Usulan Waktu Perawatan Berdasarkan Keandalan Suku Cadang Kritis Bus di Perum Damri Bandung Yani Iriani, Ema Septisari Rahmadi
Jurusan Teknik Industri, Fakultas Tekillk, Universitas Widyatama J1. Cikutra No. 204 A Bandung 40133 E-mail:
[email protected]
Abstrak
Perawatan penting ditakukan karena perawatan merupakan tindakan perbaikan ataupun pencegahan kerusakan suku cadang bus. Permasalahan yang sering tefj"adi pada perusahaan "Perum Damri" adalah kerusakan suku cadang yang telj"adi secara tiba-tiba yang mengakibatkan telganggunya kelancaran proses operasional blls. Data yag diambil pada penelitian ini adalah data armada blls yang mengalami frekuensi kel1lsakan terbanyak. Tlu'uan penelitian ini adalaft untuk menentllkan interval waktu perawatan berdasarkan tingkat keandala/1 sllku cadang bus sebelum blls mengalami kerusakan. Penelitian ini menggunal«t11 al1a/isis suku cadal1g kritis, nilai laju kerusakan. MTTR dan MTTF. Berdasarkan hasil penelitial1 bahwa suku cadang lo·itis yang sering mengalami kerusakan adalah blok mesin/piston. Blok mesin/piston akan mengalami kel1lsakan secara tiba-tiba tiap 340 jam berdasarkan nitai MTTF dan perlu dilakukan perawatan tiap 272 jam berdasar nitai MTTR. Keandalan blok mesin/piston didapatkan pada 95% sebesar 301 jam dan 85% sebesar 793 jam. Kata Kunci: analisis suku cadang kritis, MTTR, MTTF, keandalan Abstract
A1aintenance is important because it is a corrective or preventive damage buses spare parts. Problems that often occur at the company "Perum Damri" is the destruction of parts that occurs suddenly resulting in disruption of the smooth process of bus operations. Data taken in this study is the data bus fleet that suffered the most damage frequency. The pwpose of this study was to determine the time interval of care based on the reliability of bus spare parts prior to the bus were damaged research uses analysis of critical spare parts, the rate of damage, MTTR and MTTF. Based on research result show that of critical spare parts are often damaged the engine block / pistons. Engine block/pistons will be damaged by a sudden evel}' 340 hours based on the value ofMTTF and needs to be done evel}' 272 hours oftreatment based on the value ofMTTR. Reliability of the engine block/pistons obtained in 95% of301 hours and 85%for 793 hours. Keywords: analysis of critical spare parts, MTTR and MTTF
1. Pendahuluan Dalam dunia otomotif khususnya pada mobil dikenal berbagai macam sistem yang digunakan. Sistem-sistem ini bekerja saling berangkaian antara satu dengan yang lainnya, sehingga apabila salah satu dati sistem tersebut mengalami kerusakan maka mobil akan menambah kerusakan yang lain. Untuk memperbaiki dan mencegah kerusakan pada sistem tersebut dilakukan tindakan perawatan pada suku cadang atau alat agar tidak berhenti bekerja secara permanen. Perawatan merupakan suatu kegiatan untuk memelihara atau menjaga fasilitas peralatan produksi dan mengadakan perbaikan atau penggantian yang diperlukan secara berkala supaya terdapat suatu keadaan operasi produksi yang memuaskan sesuai dengan apa yang direncanakan [1]. 171
•
Proceedings 6th Nationa//ndustria/ Engineering Conference (N/EC-6), Surabaya, 20 Oktober 207 7
Demikian halnya dengan industri jasa pada penyedia jasa transportasi angkutan darat, khususnya pada armada bus, perawatan merupakan hal yang harus diperhatikan karena proses kerja/lama waktu operasional bus yang tanpa henti menempuh perjalanan jauh setiap hari . Perusahaan Umum Djawatan Angkutan Mobil Repoeblik Indonesia atau biasa disingkat Perum DAMRI adalab suatu badan usaha yang bergerak dalam bidang penyediaan jasa angkutan darat. Sebagai penyedia layanannya. Bentuk layanan yang diberikan berupa penyediaan armada bus yang berkualitas untuk memberikan kenyamanan bagi penumpang dalam melakukan perjalanan. Saat ini Perum DAMRI memiliki bus sebanyak 244, yang terdiri dari 192 Mercedez Benz, 26 Nisan, 15 Hino dan 11 Beij ing. Sistem perawatan yang dilakukan oleh Perum DAMRI selama ini masih bersifat korektif yaitu perawatan dilakukan setelah terjadi kerusakan. Perawatan yang paling baik digunakan adalah perawatan pencegahan sebelum terjadinya kerusakan (preventive maintenance). Berdasarkan latar belakang di atas, maka tujuan penelitian ini untuk menentukan interval waktu perawatan berdasarkan tingkat keandalan suku cadang bus sebelum bus mengalami kerusakan.
2. Kajian Literatur 2.1. Pengertian Pengertian Perawatan (Maintenance) Beberapa pengertian perawatan (maintenance) menurut ahli: 1. Menurut Corder [2], perawatan merupakan suatu kombinasi dari tindakan yang dilakukan untuk menjaga suatu barang dalam, atau untuk memperbaikinya sampai, suatu kondisi yang bisa diterima. 2. Menurut Assauri [1], perawatan diartikan sebagai suatu kegiatan pemeliharaan fasilitas pabrik serta mengadakan perbaikan, penyesuaian atau penggantian yang diperlukan agar terdapat suatu keadaan operasi produksi yang sesuai dengan yang direncanakan. 3. Menurut Dhillon [3], perawatan adalah semua tindakan yang penting dengan tujuan untuk menghasilkan produk yang baik atau untuk mengembalikan ke dalam keadaan yang memuaskan. 4. Perfective Maintenance, meningkatkan kinerja, pembungkusanl pengepakanl pemeliharaan dengan menggunakan software komputer. 2.2. Konsep Reliability (Keandalan) Ketersediaan dapat didefinisikan sebagai probabilitas suatu sistem beroperasi sesuai fungsinya dalam suatu waktu tertentu dalam kondisi operasi yang telah ditetapkan [4]. Sehingga ketersediaan merupakan fungsi dari suatu siklus waktu operasi (reliability) dan waktu downtime (maintainability) .
2.3 . Mean Time To Failure (MTTF) Mean Time To Failure (MTTF) merupakan nilai rata-rata waktu kerusakan dari sebuah sistem. MTTF dapat dirumuskan sebagai berikut: MTTR = E(T)=
ft f(t'}it = fR(t'j:/t
o
0
Adapun nilai MTTF untuk empat jenis distribusi statistiknya adalah: • Distribusi Normal: MTTR = f-l •
Distribusi Lognormal: MTTR = )I = e
jJ
+ 1(0- )2 2
172
Proceedings 6th National Industrial Engineering Conference (NIEC·6), Surabaya, 20 Oktober 2011
•
Distribusi Eksponensial : MTTR
•
Distribusi Weibull: MTTR
= IX
=
r + -1
r(
A.
1+
~J
2.4. Mean Time To Repair (MTTR) Mean Tim e To Repair (MTTR) merupakan nilai rata-rata waktu perbaikan dari distribusi data waktu perbaikan yang teJah diketahui. Secara umum waktu perbaikan dapat diberlakukan sebagai variabeJ random karena kejadian yang berulang-uJang dapat mengakibatkan waktu perbaikan yang berbeda-beda. Adapun nilai MTTR untuk empat jenis distribusi statistik sarna halnya dengan Mean Time To Failure (MTTF): MTTR diperoleh dengan menggunakan rumus Ebeling [4]: Y.
X'
MTTR = ft.h(t)dt = f(l- H(t))dt ...... (1) o
0
Oi mana: h(t) adalah fungsi kepadatan peluang untuk data waktu perbaikan H(t) adalah fungsi distribusi kumulatifuntuk data waktu perbaikan t adalah waktu
3. Metode Penelitiall Tahapan-tahapan pemecahan masaJah daJam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1 sebagai berikut: .. _.
.-
Identifik as i Masalah & Penetapan Tuj uan Penelitian
. .
S nldi Plistaka
~
I
__.... t. ~~_
Pengumpulan data · Data freku ensi kerusakkan dan harga suku cadang. · Penen tllan suku cadang kritis bus . · Data waktu antar kerusakkan suku cadang kritis.
Pengolahan data * Perhitungan Waktll Rata-rata Kerusakan * Perhitungan W aktu Rata-rata Perbaikan * Menghitung Tingkat Keandalan • Menentukan Interval Perawatan -
.-
-.
Anali sis
Gambar I: Model Pemecahan Masalah
4. Hasil Penelitian 4.1 Penentuan Suku Cadang Kritis Bus Penentuan komponen suku cadang kritis bus ditentukan berdasarkan jumlah biaya operasional yang terbesar. Informasi ini didapat dari bagian penanggung jawab bengkeJ dan spareparts. 173
Proceedings 6th National Industrial Engineering Conference (NIEC-6), Surabaya, 20 Oktober 2077
Berdasarkan tabel 1 diperoleh biaya terbesar suku cadang kritis untuk bus adalah Blok MesinIPiston (Rp 36,000,000). Tbl a e 1. Dala frk e uensl No I
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 J3 14 15
Suku Cadang Blok mesin/[>iston Klep Elektrik Stir kemudi Kampas rem belakang Kam,,-as rem depa n King p e n Suspen si Propeller kro s 'oin Tran s misi Komponen pendingin
Frekuensi Kerus aka n (I bus\4tahun) 9 4 9 8 16 17 5 6 9 6 5
Filter sol8r
J J
T e rot Lah e r
4 3 2
Cilind e r head
erusa kan
dan harga
Harga Suku Cadang R,,Rp Rp Rp Rp R£ Rp Rp R-",Rp Rp Rp Rp Rp Rp
4,000 ,000 2 ,500,000 1,255,000 1,0 50,000 500.000 380,000 1,250,000 575,000 3 75 ,000 275,000 325,000 J 47,500 J 75,0 00 725,00 0 320, 000
su ku ca dang Total Harga R-",Rp Rp Rp Rp
R£ Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp
36,000,000 10.000.000 11 , 295,000 8 ,400,000 8,000 ,000 6,460.000 6 ,250,000 3,45 0,000 3,375,000 1,650,000 1,625,000 J ,6 2 7 ,500 700 ,000 67 5. 000 640 ,000
Total Biaya Rjo. 36,000,000 Rp 46,000,000 Rp 57 ,295,000 Rp 65 ,695,000 Rp 73,695 , 000 R..JJ.. 80,155 ,000 Rp 86,405,000 Rp 89,85 5,000 Rp 93,230 ,000 Rp 94,8 80,00 0 Rp 96,505 ,000 Rp 98, J 27, 500 Rp 98,827,500 Rp 99,5 02,50 0 Rp J 00. J 42,500
4.2 Perhitungan Waktu Operasional • Perhitungan Perhitungan Waktu Rata-rata Kerusakan Blok MesinlPiston a. Perhitungan Index Of Fit Perhitungan ini untuk menentukan distribusi yang sesuai dengan data. Distlibusi yang dipilih adalah distribusi yang memiliki ind ex of fit terbesar, deogan rumus sebagai berikut: n
£ x·y, -(ni=1£x.)(n i=1£ y.) 11
i=1
I
I
r = ---;::==============:=============~
[n£ xl-(.£ xl )2][n£ Y/ -(,I Xl)2] 1=1
1=1
1=1
1=1
Untuk distribusi Normal 8.(97,44) - (25992 Xo) r = = 0 058 - (25992)2 18.(5,65) _ (0)2 ] ,
~[8,(133974720)
Untuk distribusi Lognormal 8.(0,246047) - (62,]78208 XO) r = = 0 0441 488,767) - (62,178208)2 18.(5,6548) _ (0)2 ] ,
~[8.(
Untuk distribusi Eksponensial 8,{- 22129,37)- (25992X-7,32) r = = -01101 - (25992)2 18.(11,23) _ (- 7,32)2 ] ,
~[8.(133974720)
Untuk distribusi Weibull r = 8.(- 3 1,51)- (62,178208X- 4,11)
~[8.{488,767) - (62,178208)218.(10,4686) - (- 4,11)2]
= -0,0669
Berdasarkan nilai index of fit dari setiap distribusi maka distribusi yang dipilih adalah distribusi Weibull karena memiliki nilai index offit terbesar yaitu 0.0669.
174
Proceedings 6th National Industrial Engineering Conference (NIEC-6), Surabaya, 20 Oktober 2011
b. Pengujian distribusi Weibull Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah pola distribusi kerusakan Suku Cadang mengikuti distribusi weibull dua parameter. Sebelum pengujian ini dilakukan, terlebih dahulu dibuat hipotesis untuk menentukan apak ah data terdistribusi weibull atau tidak. Hipotesis: • Ho : Waktu antar kerusakan suku cadang berdistribusi Weibull. • HI : Waktu an tar kerusakan suku cadang tidak berdistribusi Weibull. Berikut ini perhitungan pengujian distribusi weibull untuk Suku cadang Blok MesinIPiston terdapat pada tabel 2: T a b e 12 U"D' el U II untu k wa k tu k erusa k"an bl 0 k meSI'n!'pi.ston 'JI Istn'b USI'W'b No
I 2 3 4 5 6 7 8
Kerusakan (Jam) 288 0 720 2928 87 12 744 5136 3408 1464 i-I
Xi = In Xi
X j +1 - X j
Mj
(X j +! - XYM j
720 744 1464 2880 2928 3408 5136 87 12
6.5 793 6.6120 7.2889 7.9655 7.9821 8. 1339 8.5440 9.0725 Total
0.0328 0.6769 0.6766 0.0165 O. J 5 J 8 0.4101 0.5284 -9.0725
1.068252 0.577339 0.422889 0.356967 0.334089 0.349907 0.449338
0.4544 1.1722 1.1760
0.0307 1.1724 1.6000 0.0463 0.4544 1.1722 1. 1760
1.6266
5.6520
Xi+l - Xi
L
S
Rank (x;)
= _In_{_i+_2_)_+_1_ _M-"-i_ i-I X.
L
1+
i=1
=
1 - X·
1
1,6266 = 0 2878 "" 0 29 5 ,6 5 2 0 ' ,
Mi
Stest = 0.29 Stabel = 0.71 Karena Stest < Stabel, maka distribusi Weibull.
Ho
diterima, artinya distribusi kerusakan suku cadang mengikuti
c. Perhitungan parameter Weibull Setelah distribusi kerusakan suku cadang diketahui, maka langkah selanjutnya adalah menghitung parameter-parameter, untuk distribusi weibull, parameternya adalah a dan /3. Perhitungannya menggunakan transportasi ganda pendekatan cara regresl. Berikut perhitungan parameter distribusi untuk suku cadang blok mesinlpiston: Dengan menggunakan rumus:
N L~=l Xi Yi - L~=l Xi L~=l Yi b = N L~=l X/ - (L~=l XJ2 a
=
L~=l N
Yi
- b
L~=l Xi N
=
8· (-25.424) - (62.1782) x (-4.113) = 8 . 488.77 - 62.17822
-4.113 62.1782 8 - 1.1888 8
= -9.7538
Setelah nilai a dan b diketahui, dilakukan perhitungan untuk mendapatkan nilai skala) dengan satuan jam dan /3 (parameter bentuk). Perhitungan sebagai berikut: a
= eC-I)) = e C fJ = b = 1.1888 ex
- 9.7538 1.1888)
= 1.1888
0.
(parameter
= 365.1057 jam
175
I
Proceedings 6th National Industrial Engineering Conference (NIEC-6), Surabaya, 20 Oktober 207 7
.~
Tabe13 Parameter distribusi weibul1 untuk waktu kerusakan blok mesinipiston y.2 X2I Yi N x·I F(Xi) Xi.Y; Xi I I
720
0.0833
6.5793
-2.442
43.29
5.962
-16 .065
2
744
0.2024
6.6120
-1.487
43.72
2.210
-9 .830
3
1464
0.3214
7.2889
-0.947
53.13
0.897
-6. 905
4
2880
0.4405
7.9655
-0.544
63.45
0.295
-4.330
5
2928
0.55 95
7.9821
-0.1 99
63.71
0.039
-1.585
6 7 8
3408 5136 8712
0.6786 0.7976 0.9167
8.1339 8.5440 9.0725
0.127
66.16
0.016
0.469 0.910 -4.113
13.00 82.31
0.219 0.829
1.030 4.003 8.258
488.77
10.469
-25.424
25992
62.1782
d. Perhitungan MTTF Setelah nilai dua parameter diketahui, maka dapat dilanjutkan dengan perhitungan untuk mendapatkan nilai dari MTTF (mean time to failure) dengan satuan jam. Perbitungan sebagai berikut: MTTF = a r (1
+iJ
MTTF = 365,1057 r( 1 + _1_J 1,1888 MTTF
= 365 , 1057 r (1,8) = (365 , 1057 ).(0 ,931) = 340,4
jam
• Perhitungan waktu rata-rata perbaikan blok mesin/piston a. Perhitungan Index Of Fit Perhitungan ini untuk menentukan distribusi yang sesuai dengan data dan pola distribusinya yaitu apakah distribusi normal, lognormal, eksponensial atau weibulL distribusi yang dipilih adalab distribusi yang memiliki nilai index offit terbesar. Untuk distribusi Normal
r
=
9. (-0.445) - (24.5)(0) J[9. (75.75) - (24.5)2][9. (6.5764) - (0)2]
= 0.0577
Untuk distribusi Lognormal
r =
9. (-0.08086) - (8.23748)(0)
J[9. (9.31138) - (8.23748)2][9. (6.5764) - (0)2]
= 0.0237
Untuk distribusi Eksponensial
r =
9. (-22.1953) - (24.5)(-8.29617)
J[9. (75.75) - (24.5) 2][9. (12.9874) - (-8.29617)2]
= 0.0559
Untuk distribusi Weibull
r =
9. (-4.43938) - (8.23748)(-4.6709)
J[9. (9.31138) - (8.23748)2][9. (12.1863) - (-4.6709)2]
= 0.0395
Berdasarkan nilai index oj fit dari setiap distribusi maka distribusi yang dipilih adalah distribusi normal karena memiliki nilai index offit terbesar yaitu 0.0577 . b. Pengujian kecocokan distribusi Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah pola distribusi kerusakan Suku Cadang mengikuti distribusi normal. Hipotesis distribusi normal: 176
Proceedings 6th National Industrial Engineering Conference (NIEC-6), Surabaya, 20 Oktober 2011
Y2-
Ho Waktu antar keru sakan suku cadang berdistribusi normal. HI : Waktu an tar keru sakan suku cadang tidak berdistribusi normal. Pengujian distribusi normal untuk Suku cadang Blok MesinIPi ston dengan menggu nakan soft ware Minitab ver. 14. Berdasarkan hasil perhitngan diperoleh PValue = 0.743 atau PValue > 0.05, maka Ho diterima, artinya distribusi kerusakan suku cadang mengikuti distribusi normal.
c. Perhitungan parameter distribusi Setelah distribusi kerusakan suku cadang diketahui, maka langkah selanjutnya adalah menghitung parameter-parameter, untuk distribusi normal, parametemya adalah (J dan fl. Berikut perhitungan parameter distribusi untuk suku cadang blok mesinlpiston terdapat pad a tabe14: Tabe 14 Para meter d ! stn b US! nor ma wa k tu perba !·k an bl0 k mes in!Ip .lst o n N I 2 3 4 5 6 7 8 9
X; (J a m)
F(X;)
I
0.0745 o 1809 0.2872 0.3936 0 .5000 0 .6064 0 .7 128 0 .8 19 1 0.9255
1.5
2 2.5 3 3 3.5 4 4 2.4.5
Dengan menggunakan rumus: N I ~=l Xi Yi - I~=l Xi I ~=l b = N " N X2 _ ("N K) 2 " N 1
a=~ l =
N
~1=1
I
~1=1
Y
" N 1
I
Yi
=
Y; - 1.4 4 -0.9 1 -0 .56 -0 .27 0.00 0.27 0.56 0 .91 1.44 0.00
X;'
y j2
Xi·V i
I
2 .07 0 .83 0 .3 1 0 .07 0 .00 0.0 7 0.3 I 0. 83 2. 07 6.58
- 1.4 4 -1.3 65 -1.1 2 -0 .67 5 0 0 .8 1 1. 96 3 .64 5 .76 7.57
2 4 6 9 9 12 16 16 76
9 . (7.57) - (24.5) X (0) 9.76 _ 24.5 2
= 83,60
K 0 24 5 l=--8360-·-=-22756 N 9 '9 '
l_b~ l =
Setelah nilai a dan b diketahui, dilakukan perhitungan untuk mendapatkan nilai Perhitungan sebagai berikut: 1 1 (J = Ii = 0.8360 = 1.1962 11 = -a. (J = -(-227,56) x 1.1962 = 272 jam
(J
dan fl .
d. Perhitungan MTTR Setelah nilai dua parameter diketahui, maka dapat dilanjutkan dengan perhitungan untuk mendapatkan nilai dari MTTR (m ean time to repair) dengan satuan jam . Perhitungan sebagai berikut:
MTTR = 11 MTTR = 272 ja m • Tingkat keandalan suku cadang blok mesinlpiston Nilai keandalan suku cadang blok mesinlpiston berdasarkan pada waktu rata-rata kerusakan dengan parameter distribusi Weibull. a= 3658 .105 ~ = 1.1888 t= rata-rata waktu kerusakan 25992/8 = 3249 Perhitungan ini dilakukan untuk mengetahui tingkat keandalan suku cadang Blok Mesinl Piston
R=
e- (~)p 177
Proceedings 6th National Industrial Engineering Conference (NIEC-6), Surabaya, 20 Oktober 2011 3249
*
)1.1 888
R = exp - ( 3658 .105 R = 0.42 R=42 % Jadi tingkat keandalan suku cadang blok mesinipiston selama 4 tahun adalah 42% . Penentuan interval perawatan suku cadang blok mesinipiston • Setelah mengetahui distribusi yang sesuai untuk data waktu kerusakan dan waktu perbaikan serta nilai MTTF dan MTTR berdasarkan distribusi terpilih, selanjutnya dapat dilakukan perhitungan interval perawatan berdasarkan tingkat keandalan dengan menggunakan rata-rata waktu kerusakan. Untuk tingkat keandalan suku cadang blok mesinipiston 85% dan 95% perhitungannya adalah :
tR = a(-lnR)1 /P Untuk tingkat keandalan 85%
tS5% = 3658.1057(-lnO.85)1 /1.18 t85% = 793.38 jam;::::: 33 hari Untuk tingkat keandalan 95 %
t95 % = 3658.1057(-lnO.95)1 / 1.18 t95% = 300.37jam ;: : : 12 hari 5. Kesimpulan Dari pembahasan di atas didapat beberapa kesimpulan yaitu: a. Suku cadang pada bus yang merupakan suku cadang kritis adalah blok mesinipiston, karena suku cadang tsb yang menghabiskan total biaya yang paling besar. b. Waktu rata-rata kerusakan setiap suku cadang blok mesinipiston berdistribusi weibull dan didapat MTTF untuk Blok mesinIPiston adalah 340 jam yang artinya suku cadang akan rusak setelah beroperasi selama 340 jam. c . Waktu rata-rata perbaikan setiap suku cadang Blok mesinIPiston berdistribusi normal dan didapat MTTR untuk Blok mesinIPiston adalah 272 jam yang artinya waktu untuk memperbaiki suku cadang 272 jam . d. Tingkat keandalan untuk Suku cadang Blok mesinIPiston adalah 42% . e. Waktu perawatan suku cadang kritis untuk tingkat keandalan 85% adalah setelah bus beroperasi selama 793 jam untuk suku cadang Blok mesinIPiston. Sedangkan untuk tingkat keandalan 95% Blok mesinlPiston harus mendapatkan perawatan setelah beroperasi selama 301 jam.
6.
Daftar Rujukan
[1] Assauri, S. (1993) . Manajemen Produksi dan Operasi, Lembaga Penerbit Fakultas Ekonomi Universitas Indonesia (FE-UI), Jakarta. [2] Corder, A.S. (1 988). Teknik Manajemen Pemeliharaan , Erlangga, Jakarta. [3] Dhillon, B.S. (1997). Reliability Engineering in System Design and Operation, Van Nostrand Reinl10ld Company, Inc., Singapore. [4] Ebeling, c.E. (1997). A n Introduction to Reliability and Maintainability Engineering, McGraw-Hill, Singapore.
178
