Perancangan Preventive Maintenance Dengan Metode RCM [PDF]

Citation preview

PERANCANGAN PREVENTIVE MAINTENANCEDENGAN MENGGUNAKAN METODE RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE (RCM) DAN FAULT TREE ANALYSIS (FTA) PADA PT. PUSAKA PRIMA MANDIRI TUGAS SARJANA Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat Penulisan Tugas Sarjana



Oleh:



HENRY YOHANES NIM.110403149



DEPART EMEN TEKNIK INDUSTRI F A K U L T A S



T E K N I K



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2016



No. Dok.: FM-GKM-TI-TS-01-03A;



Tgl. Efektif : 02 Juli 2012;



Revisi : 00



Universitas Sumatera Utara



Universitas Sumatera Utara



Universitas Sumatera Utara



Universitas Sumatera Utara



KATA PENGANTAR



Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana ini. Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik di Departemen Teknik Industri, khususnya program studi reguler strata satu, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul untuk tugas sarjana ini adalah “Perancangan Preventive Maintenance Dengan Menggunakan Metode Reliability Centered Maintenance (RCM) Dan Fault Tree Analysis (FTA) Pada PT. Pusaka Prima Mandiri”. Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan tugas sarjana ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan masukan yang sifatnya membangun demi kesempurnaan laporan tugas sarjana ini. Semoga tugas sarjana ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri, perpustakaan Universitas Sumatera Utara, dan pembaca lainnya.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN



PENULIS



MEI, 2016



Universitas Sumatera Utara



UCAPAN TERIMAKASIH



Syukur dan terimakasih penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk merasakan dan mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta telah membimbing penulis selama masa kuliah dan penulisan laporan tugas sarjana ini. Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.



Ir. Khawarita Siregar, M.T. selaku Ketua Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana ini.



2.



Ir. Ukurta Tarigan, M.T. selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana ini



3.



Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE selaku Dosen Pembimbing I atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.



4.



Ikhsan Siregar, ST, M.Eng selaku Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.



Universitas Sumatera Utara



5.



Mendiang Ayahanda Armin Nainggolan dan Laguria Klara Sitanggangyang tiada hentinya mendukung penulis baik secara moril maupun materil sehingga laporan ini dapat diselesaikan. Penulis menyadari tidak dapat membalas segala kebaikan dan kasih sayang dari keduanya, oleh karena itu izinkanlah penulis memberikan karya ini sebagai ungkapan rasa terima kasih sebesar-besarnya kepada Mendiang Ayahanda dan Ibunda tercinta.



6.



Seluruh dosen Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran selama perkuliahan yang menjadi bekal penulis dalam meyelesaikan penulisan tugas sarjana ini.



7.



Staf pegawai Teknik Industri, Bang Nurmansyah, Bang Ridho, Bang Mijo, Kak Dina, Kak Rahma dan Kak Ani, terimakasih atas bantuannya dalam hal penyelesaian administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini.



8.



Pak Syahnan Lubis dan Pak Wildon Pandiangan yang telah memberikan izin dan berbagai fasilitas di PT. Pusaka Prima Mandiri sehingga memudahkan penulis dalam mengumpulkan data.



9.



Abang tersayang Leonardus Nainggolan serta Ketigaadik Katarina Hetty Nainggolan, Rosalina Magdalena Nainggolan dan Juandi Nainggolan yang selalu membantu dan mendukung penulis untuk secepatnya menyelesaikan laporan ini.



10. Rekan-rekan seperjuangan TA di PT. Pusaka Prima Mandiri, Ben Robby Silalahi, Boy Sijabat dan Andika Gabe Pardede yang telah banyak memberi kenangan, motivasi, dan saran kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 11. Sahabat sejati selama di Teknik Industri Jimmy Pandiangan, Ben, Margareth dan lainya yang telah menemani penulis melewati masa-masa perkuliahan di USU.



Universitas Sumatera Utara



12. Kekasih tersayang Rosmei Yosephine Purba yang tiada henti nya memberi perhatian, dukungan dan semangat dalam menyelesaikan laporan ini. 13. Kepala Laboratoium Inti (Core) Ir. Anizar, M, Kes. Dan rekan-rekan asisten Laboratorium Inti (Core) Teknik Industri USU yang telah memberikan motivasi dalam pengerjaan laporan. 14. Teman-teman yang sekontrakan dengan penulis yang telah memberi semangat, dukungan, motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 15. Teman-teman GIELAS yang telahmemberi dukungan kepada penulis. 16. Dan seluruh pihak yang telah membantu penulis yang tidak mungkin disebutkan satu per satu, hanya Tuhan Yang Maha Esa yang dapat membalas kalian semua, Amin.



Universitas Sumatera Utara



ABSTRAK PT. Pusaka Prima Mandiri adalah salah satu perusahaan manufaktur yang memproduksi kertas rokok. Perusahaan tersebutmengolah pulp menjadi lembaranlembaran kertas dan dibentuk menjadi bobbin dan ream. Proses produksi tersebut menggunakan banyak mesin untuk dapat membuat menjadi produk akhir. Proses produksi sering terhenti karena terjadi kerusakan mesin. Hal ini mengakibatkan terjadi downtime sebesar 536 jam dari 7128 jam operasi selama setahun pada lantai produksi kertas rokok. Fokus penelitian ini pada mesin-mesin dengan frekuensi breakdown terbesar yaitu mesin filli grained. Selama ini sistem perawatan masih bersifat corrective dimana pergantian komponen mesin dilakukan setelah terjadi kerusakan. Hal tersebut membutuhkan waktu yang cukup lama untuk mendeteksi penyebab kerusakan dan melakukan pergantian komponen. Metode yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan ini adalah ReliabilityCenteredMaintenance (RCM) dan Fault Tree Analysis (FTA). Metode RCM digunakan untuk mengetahui tindakan perawatan untuk mengurangi downtime. Sedangkan FTA digunakan untuk memperoleh probabilitas kegagalan dan menentukan komponen kritis yang rawan terhadap kegagalan. Data yang diperlukan dalam penelitian ini adalah lamanya downtimemesin, interval kerusakan komponen mesin, frekuensi kerusakan dan sistem perawatan aktual. Hasil penerapan metode RCM diperoleh pilihan tindakan perawatan pada komponen mesin yang terdiri dari; 2 kategori Condition Directed (CD), 3 kategori Time Directed (TD) dan 1 kategori Finding Failure (FF). Perlu diterapkan StandardOperationProcedure (SOP) perawatan untuk setiap kategori tindakan perawatan. Berdasarkan pemilihan tindakan kategori TimeDirected (TD), diperoleh jadwal pergantian komponen kritis usulan sehingga diperkirakan penurunan downtime sebesar 58,03%. Kata Kunci



:Perawatan, Downtime, RCM, FTA, Reliability



Universitas Sumatera Utara



DAFTAR ISI



BAB



HALAMAN LEMBAR JUDUL ...............................................................................



i



LEMBAR PENGESAHAN ................................................................



ii



SERTIFIKAT EVALUASI DRAFT TUGAS SARJANA ...............



iii



KEPUTUSAN SIDANG KOLOKIUM .............................................



iv



KATA PENGANTAR ........................................................................



v



ABSTRAK ...........................................................................................



viii



DAFTAR ISI .......................................................................................



ix



DAFTAR TABEL ...............................................................................



xvi



DAFTAR GAMBAR ........................................................................... xviii DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................



I



xix



PENDAHULUAN................................................................................ .... I-1 1.1. Latar BelakangPermasalahan ......................................................



I-1



1.2. Perumusan Masalah.....................................................................



I-5



1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian ...................................................



I-5



1.4. Pembatasan Masalah ...................................................................



I-6



1.5. Asumsi-Asumsi yang Digunakan ................................................



I-7



1.6. Metode Pemecahan Masalah .......................................................



I-7



Universitas Sumatera Utara



DAFTAR ISI (Lanjutan)



BAB II



HALAMAN GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ...........................................



II-1



2.1.Sejarah Perusahaan .........................................................................



II-1



2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha ....................................................



II-2



2.3. Lokasi Perusahaan .......................................................................



II-2



2.4. Daerah Pemasaran .......................................................................



II-3



2.5. Organisasi dan Manajemen Perusahaan ......................................



II-4



2.5.1. Struktur Organisasi ..........................................................



II-4



2.5.2. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab .........................



II-7



2.5.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja Perusahaan ...........



II-9



2.5.4. Sistem Penggajian Karyawan dan Fasilitas .....................



II-10



2.6. Proses Produksi ...........................................................................



II-13



2.6.1. Bahan-bahan yang Digunakan.........................................



II-13



2.6.2. Uraian Proses ...................................................................



II-15



2.6.2.1. Tahapan Persiapan.............................................



II-15



2.6.2.2. Tahapan Proses Pembuatan Kertas di Paper Machine .............................................................



II-17



2.6.2.3. Tahapan Penyelesaian Produk ...........................



II-19



Universitas Sumatera Utara



DAFTAR ISI (Lanjutan)



BAB



III



HALAMAN 2.7. Mesin dan Peralatan ....................................................................



II-23



2.7.1. Mesin Produksi ................................................................



II-23



2.7.2. Peralatan ..........................................................................



II-25



2.7.3. Utilitas .............................................................................



II-26



2.8. Safety and Fire Protection ..........................................................



II-27



2.9. Limbah ........................................................................................



II-27



LANDASAN TEORI ..........................................................................



III-1



3.1



Perawatan (Maintenance)............................................................



III-1



3.1.1. Tujuan Perawatan ............................................................



III-1



3.1.2. Pengklasifikasian Perawatan ...........................................



III-2



3.2



Keandalan (Reliability) ...............................................................



III-3



3.3



Pola Distribusi Data Dalam Keandalan (Reliability) ..................



III-7



3.4



RCM (Reliability Centered Maintenance) .................................. III-11



3.5. Langkah-Langkah Penerapan RCM ............................................ III-14 3.6. Interval Penggantian Komponen dengan Total Minimum Downtime .................................................................................... III-25



Universitas Sumatera Utara



DAFTAR ISI (Lanjutan)



BAB



HALAMAN 3.7. Fault Tree Analysis (FTA) .......................................................... III-26 3.7.1. Langkah-langkah Fault Tree Analysis (FTA) ................. III-28 3.7.2. Simbol-simbol Fault Tree Analysis (FTA) ..................... III-29 3.7.3. Bagian Konstruksi ........................................................... III-31 3.7.4. Cut Set Method ................................................................ III-32



IV



V



METODOLOGI PENELITIAN ........................................................ IV-1 4.1. Tempat dan Waktu Penelitian .....................................................



IV-1



4.2. Jenis Penelitian ............................................................................



IV-1



4.3. ObjekPenelitian ...........................................................................



IV-1



4.4 . VariabelPenelitian .......................................................................



IV-2



4.5. Kerangka Konseptual ..................................................................



IV-3



4.6 . Rancangan Penelitian ..................................................................



IV-3



PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA............................ V-1 5.1. Pengumpulan Data ......................................................................



V-1



5.1.1.Data Waktu Downtime Produksi ........................................



V-1



5.1.2.Data Historis Kerusakan Mesin Produksi ..........................



V-2



Universitas Sumatera Utara



DAFTAR ISI (Lanjutan)



BAB



HALAMAN 5.1.3.Waktu Perbaikan Korektif Komponen Kritis .....................



V-3



5.2. Pengolahan Data .......................................................................



V-4



5.2.1. Kebijakan Perawatan Mesin Sekarang ..........................



V-4



5.2.2. Reliability Centered Maintenance (RCM) ....................



V-11



5.2.2.1. Pemilihan Sistem dan Pengumpulan Informasi.. V-11 5.2.2.2. Pendefinisian Batasan Sistem............................ V-15 5.2.2.3. Deskripsi Sistem dan Blok Fungsi .................... V-15 5.2.2.3.1.Deskripsi Sistem................................. V-15 5.2.2.3.2.Blok Diagram Fungsi ......................... V-17 5.2.2.3.3.System Work Breakdown Structure .......................................................................... V-19 5.2.2.4. Pendeskripsian Fungsi Sistem dan Kegagalan Fungsi ................................................................ V-19 5.2.2.5. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) ...... V-21 5.2.2.6. Logic Tree Analysis (LTA) ............................... V-22



Universitas Sumatera Utara



DAFTAR ISI (Lanjutan)



BAB



HALAMAN 5.2.2.7. Pemilihan Tindakan........................................... .... V-23 5.2.3. Pengujian Pola Distribusi dan Reliability ........................ .... V-25 5.2.4. Perhitungan Total Minimum Downtime ......................... .... V-26



VI



ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ........................................... VI-1 6.1. Rekomendasi Tindakan Perawatan hasil Pendekatan RCM .......



VI-1



6.1.1. Analisis Fault Tree Analysis (FTA) ..................................



VI-1



6.1.2. Analisis Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) .......



VI-1



6.1.3. AnalisisKategori



Komponen



BerdasarkanLogic



Tree



Analysis (LTA) .................................................................



VI-2



6.1.4. Prosedur Perawatan Berdasarkan Pemilihan Tindakan RCM .................................................................................



VI-3



6.1.5. Rekomendasi jadwal Pergantian Komponen ................... VI-11 6.2. Evaluasi Sistem Perawatan Aktual dan Usulan........................... VI-14 6.2.1. Downtime Aktual dan Usulan .......................................... VI-14 6.2.2. Peningkatan Produktivitas................................................ VI-16



Universitas Sumatera Utara



DAFTAR ISI (Lanjutan)



BAB



HALAMAN



VII KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... VII-1 7.1. Kesimpulan.................................................................................. VII-1 7.2. Saran ............................................................................................ VII-2 DAFTAR PUSTAKA DAFTAR LAMPIRAN



Universitas Sumatera Utara



DAFTAR TABEL



TABEL



HALAMAN



1.1. Data Kerusakan Mesin Periode 2015 ...............................................



I-2



2.1. Jam Kerja Staf ..................................................................................



II-10



2.2. Jam Kerja Karyawan ........................................................................



II-10



2.3. Parameter dan Kadar Maksimum Limbah Cair ...............................



II-29



3.1.



Nilai Severity ................................................................................... III-21



3.2.



Nilai Occurance .............................................................................. III-21



3.3.



Nilai Detection ................................................................................ III-22



3.4.



Simbol-simbol Utama Fault Tree Analysis (FTA).......................... III-29



3.5.



Simbol-simbol Khusus Fault Tree Analysis (FTA) ........................ III-29



3.6.



Simbol-simbol Events Fault Tree Analysis (FTA) ............................. III-30



3.7.



Simbol-simbol Pemindahan Fault Tree Analysis (FTA) ................ III-30



5.1.



Data Downtime Mesin Produksi Tahun 2015 .................................



V-1



5.2. Frekuensi KerusakanMesin Produksi Periode Januari-Desember 2015 5.3. Interval Waktu Kerusakan Komponen Kritis (Hari) ...........................



V-2 V-3



5.4. Data Waktu Perbaikan Korektif Komponen Kritis Periode Januari 2015 – Desember 2015 ....................................................................



V-4



5.5. Daftar Ahli/Responden Fault Tree Analysis (FTA).........................



V-8



5.6. SWBS Proses Mesin Filli Grained .................................................... V-19



Universitas Sumatera Utara



DAFTAR TABEL (Lanjutan)



TABEL



HALAMAN



5.7. Fungsi Sistem dan Kegagalan Fungsi .............................................. V-20 5.8. Hasil Rekapitulasi Uji Distribusi danPenentuan Parameter Distribusi Interval Kerusakan ........................................................................... V-26 5.9. Parameter Distribusi dan Lama Pergantian Kerusakan ................... V-26 5.10. Interval Pergantian Optimum Komponen Kritis .............................. V-29 6.1. Probabilitas Cut Set ..........................................................................



VI-1



6.2. RPN Kegagalan Komponen Mesin Filli Grained ............................



VI-2



6.3. Rekapitulasi Hasil Penyusunan LTA ...............................................



VI-3



6.4. Tindakan Perawatan Condition Directed(CD) Filli Grained ..........



VI-4



6.5. Tindakan Perawatan Time Directed (TD) Filli Grained..................



VI-8



6.6. Tindakan Perawatan Finding Failure (FF) Filli Grained ................ VI-10 6.7. RekapitulasiPerhitungan Total Minimum Downtime (TMD) .......... VI-12 6.8. Penurunan Downtime Mesin Produksi Kertas Rokok ...................... VI-14



Universitas Sumatera Utara



DAFTAR GAMBAR



GAMBAR



HALAMAN



2.1.



Struktur Organisasi PT. Pusaka Prima Mandiri (PPM) ...............



II-6



2.2.



Blok Diagram Pembuatan Kertas .................................................



II-22



2.3.



Diagram Pengolahan Limbah Padat PT. PPM .............................



II-28



2.4.



Diagram Pengolahan Limbah Cair PT. PPM ...............................



II-29



3.1.



Contoh System Work Breakdown Structure (SWBS)................... III-17



3.2.



Logic Tree Analysis Structure ...................................................... III-24



3.3.



Penggantian Komponen Berdasarkan Interval Waktu ................. III-25



3.4.



Fault Tree Analysis (FTA) ........................................................... III-31



3.5.



Contoh Struktur Cut Set Methode .................................................. III-32



4.1.



Kerangka Konseptual ...................................................................



IV-3



4.2.



Block Diagram Metodologi Pemecahan Masalah ........................



IV-4



5.1.



Flowchart Sistem Perawatan Sekarang........................................



V-6



5.2.



Fault Tree Analysis Mesin Filli Grained .....................................



V-9



5.3.



Sub-sistem Produksi Kertas Rokok PT. Pusaka Prima Mandiri .. V-14



5.4.



Blok Diagram Uraian Proses Produksi Kertas Rokok ................. V-18



5.5.



Flowchart Penyusunan Logic Tree Analysis Roll Elastis ............ V-25



6.1.



Flowchart Tindakan Perawatan Condition Directed (CD) ..........



6.2.



Kalender Jadwal Pergantian Komponen Mesin Filli Grained ..... VI-13



VI-7



Universitas Sumatera Utara



DAFTAR LAMPIRAN



LAMPIRAN



HALAMAN



1.



Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab ......................................



2.



Laporan Kerusakan Mesin Produksi PT. Pusaka Prima Mandiri Tahun 2015 ..................................................................................



L-1



L-2



3.



Kuesioner Penyebab Kerusakan Mesin Filli Grained Di PT. PPM



L-3



4.



Rekapitulasi Kuesioner FTA dan Perhitungan Bobot Probabilitas



L-4



5.



Formulir RCM-System Analysis I ...............................................



L-5



6.



Formulir RCM-System Analysis II ..............................................



L-6



7.



FMEA Kerusakan Mesin Filli Grained .......................................



L-7



8.



Penguraian Logic Tree Analysis (LTA) Komponen Mesin Filli



9.



Grained .........................................................................................



L-8



Hasil Perhitungan Total Minimum Downtime ..............................



L-9



Universitas Sumatera Utara