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

Transkripsi

1 PERNCNGN SISTEM KEBIJKSNN PERWTN BERDSRKN RELIBILITY CENTERED MINTENNCE II DI PG MERITJN - KEDIRI Cahyo Purnomo Prasetyo dan Suparno Program Pasca Sarjana Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember cahyo_pp_04@yahoo.com BSTRK 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 nalysis) 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 nalysis, downtime, pabrik gula PENDHULUN 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 00 ketika jumlah penduduk Indonesia mencapai 90 juta dengan konsumsi 7,6 kg/kapita dalam satu tahun, maka kebutuhan gula nasional akan mencapai 5, juta ton (Hutabarat, 998). 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 930 rata-rata produktivitas di Jawa pernah mencapai 5,0 ton gula/ha namun pada tahun 00 hanya mencapai 5,0 ton gula/ha. Selain itu, total produksi gula di Jawa dalam kurun waktu 7 tahun terakhir (995 00) 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, 00). Menurut Rachbini (005) masalah utama dari industri gula adalah adanya inefisiensi, yaitu :. Inefisiensi dari industri gula. Inefisiensi dari kondisi pertanian tebu 3. Inefisiensi dari ongkos produksi

2 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. TINJUN PUSTK PERWTN (MINTENNCE) Melewati lebih dari 0 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, 997). Perawatan (maintenance) merupakan suatu aktifitas yang dilakukan agar peralatan atau item dapat dijalankan sesuai standard performansi semula. nderson dan Neri (990) mendefinisikan p erawatan (maintenance) sebagai suatu tindakan yang dibutuhkan untuk mencapai suatu hasil yang dapat mengembalikan item atau mempertahankan item pada kondisi yang selalu dapat berfungsi. Blancard (995) 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 :. Memperpanjang usia pakai fasilitas produksi.. 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. RELIBILITY CENTERED MINTENNCE 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 (FME) dan decision tree, dalam sebuah pendekatan sistematis untuk mendukung keputusan perawatan yang efektif dan efisien (Smith, 993). 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 :

3 independen, namun terintegrasi untuk mencapai manfaat dari kekuatan respektifnya untuk mengoptimasi fasilitas dan kemampuan operasi peralatan serta efisiensi saat menurunkan biaya life cycle (National eronautics and Space dministration, 996). Moubray (997) 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 KENDLN 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 (993), Hoyland & Rausand (994) dan Leitch (995). 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.. Distribusi Weibull Distribusi ini paling banyak dipakai dalam teknik penghitungan keandalan. Dalam distribusi weibull dikenal adanya parameter, yaitu parameter bentuk ( ) dan parameter skala (). Beberapa persamaan yang digunakan antara lain : Fungsi keandalan distribusi Weibull adalah : R (t) exp - β t α Fungsi kegagalan distribusi Weibull adalah : Q (t) - exp - β t α.. ().. () ISBN :

4 . 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 : - λ t R (t) e.. (3) Fungsi kegagalan distribusi Eksponential adalah : - λ t Q (t) - e.. (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 ra ta-rata dan standar deviasi, bukan variable random t. Fungsi kegagalan distribusi Lognormal adalah : Q (t) π ln t - μ σ - Model Matematis Perawatan z exp dz.. (5) 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 R α β α - T M C M T M Untuk memperoleh Tc yang minimum, maka T M α β C α M C (α -) R METODE PENELITIN dt C dt M 0.. (6), sehingga diperoleh :.. (7) 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. dapun tahapan-tahapan yang dilakukan untuk mencapai tujuan dalam penelitian ini disajikan dalam gambar berikut : ISBN :

5 S T R T Perumusan Masalah dan Penentuan Tujuan Penelitian T H P ID E N TIFIK S I P E R M S L H N Study Pustaka Study Pendahuluan Penentuan Mesin/Peralatan Kritis T H P P E N G U M P U L N D T Pengumpulan Data Fungsi Sistem & Kegagalan Fungsional (System Function & Functional Failure) nalisis Pengaruh Mode Kegagalan (Failure Mode & Effect nalysis) Konsekuensi Kegagalan (Failure Consequence) T H P P E N G O L H N D T Tindakan Proaktif (Proactive Task) & Default ction Usulan Tindakan (Proposed task) Penentuan Distribusi ntar Kerusakan & Distribusi Waktu ntar Perbaikan R C M II D E C IS IO N D I G R M Penentuan Interval Perawatan Yang O ptim al Penentuan Biaya Perawatan Berdasarkan Interval Perawatan Optimum T H P NLISIS & K E S IM P U L N nalisis Data K esim pulan FIN IS H HSIL DN DISKUSI Pemilihan Mesin Kritis Gambar. Diagram lir Metodologi Penelitian 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 : ) Pengaruh kegagalan operasi mesin terhadap pemenuhan target produksi perusahaan. ) Pengaruh kegagalan mesin terhadap keselamatan kerja operator. 3) Frekuensi kegagalan yang dialami oleh mesin dalam periode tertentu. FME (Failure Mode and Effect nalysis) FME 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 FME 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 :

6 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 FME mesin Cane Cutter, Hammer Unigrator dan Gilingan pada Stasiun Gilingan : Tabel. RCM II Information Worksheet Mesin Cane Cutter no Komponen Function Functional Failures Failure Mode Failure Effect Pisau Memotong/mencacah tebu hingga memenuhi Preparation Index (PI) > 80 % memotong/mencacah tebu dan memenuhi PI > 80 % Pisau tunpul akibat korosi Pisau lepas karena pemasangan baut pisau kurang kencang Proses pemotongan/pencacahan tebu kurang optimal. 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. Baut pisau Menyatukan pisau pada piringan baja menyatukan pisau pada piringan baja Baut pisau lepas karena pemasangan kurang kencang. Pisau terlepas dari piringan baja. Potongan pisau yang terlontar dapat membahayakan keselamatan operator dan pekerja lainnya 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 Tabel. RCM II Information Worksheet Mesin Hammer Unigrator no Komponen Function Functional Failures Failure Mode Failure Effect Hammer Tip Menghancurkan sel-sel tebu menghancuran sel-sel tebu Hammer tip lepas karena pemasangan baut hammer tip kurang kencang. Proses berhenti untuk melakukan penggantian hammer tip baru. Hammer tip bengkok ataupun patah karena kelelahan pada bahan (fatigue) Proses berhenti untuk melakukan penggantian hammer tip baru. Baut Hammer Tip Menyatukan hammer tip pada pemegang hammer menyatukan hammer tip pada pemegang hammer Baut hammer tip lepas karena pemasangan kurang kencang Hammer tip terlepas dari pemegang hammer. Baut hammer tip longgar, lepas ataupun putus karena kelelahan pada bahan (fatigue) Hammer tip terlepas dari pemegang hammer. 3 Pemegang Hammer Menghubungkan hammer tip dengan piringan baja menghubungkan hammer tip dengan piringan baja Pemegang hammer melengkung ataupun patah karena kelelahan pada bahan (fatigue) Proses berhenti untuk melakukan penggantian pemegang hammer baru. 4 Baut Pemegang Hammer Menyatukan pemegang hammer pada piringan baja menyatukan pemegang hammer pada piringan baja Baut pemegang hammer lepas karena pemasangan kurang kencang Baut pemegang hammer longgar, lepas ataupun putus karena kelelahan pada bahan (fatigue) Pemegang hammer beserta hammer tip terlepas dari piriingan baja. Pemegang hammer beserta hammer tip terlepas dari piriingan baja. Tabel 3. RCM II Information Worksheet Mesin Gilingan no Komponen Function Functional Failures Failure Mode Failure Effect Scrapper Roll tas Membersihkan alur roll gilingan dari sumbatan ampas membersihkan alur roll gilingan dari sumbatan ampas Scrapper roll melengkung karena pemasangan titik singgung terlalu dekat dengan roll gilingan. Proses pemerahan nira kurang optimal karena alur roll tertutup ampas. Scrapper roll aus karena terus mengalami gesekan Proses pemerahan nira kurang optimal karena alur roll tertutup ampas. ISBN :

7 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 : no Komponen Tabel 4. RCM II Decision Worksheet Mesin Cane Cutter Information reference Pisau Baut Pisau no Komponen Consequence evalution H S O N H S O N H3 S3 O3 N3 Default action F FF FM H S E O H4 H5 S4 PROPOSED TSK Y N N Y N Y Scheduled restoration task Y Y N Y Scheduled restoration task 3 Y Y N N Y Scheduled discard task Y Y N Y Scheduled restoration task Y Y N N Y Scheduled discard task Tabel 5. RCM II Decision Worksheet Mesin Hammer Unigrator Information reference Consequence evalution H S O N H S O N H3 S3 O3 N3 Default action F FF FM H S E O H4 H5 S4 PROPOSED TSK Hammer Y N N Y N Y Scheduled restoration task Tip Y N N Y N N Y Scheduled discard task Baut Y N N Y N Y Scheduled restoration task HammerTip Y N N Y N N Y Scheduled discard task 3 P. Hammer Y N N Y N N Y Scheduled discard task 4 Baut P. Y N N Y N Y Scheduled restoration task Hammer Y N N Y N N Y Scheduled discard task Tabel 6. RCM II Decision Worksheet Mesin Gilingan no Komponen Scrapper Roll tas Information reference Consequence evalution H S O N H S O N H3 S3 O3 N3 Default action F FF FM H S E O H4 H5 S4 PROPOSED TSK Y N N Y Y Scheduled on-condition task Y N N Y N N Y Scheduled discard task KESIMPULN DN SRN KESIMPULN Dari hasil pengolahan dan analisa data yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :. 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.. 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. SRN dapun saran yang dapat diberikan bagi perusahaan berdasarkan hasil penelitian adalah :. Diperlukan penyusunan standar operasi perawatan untuk masing-masing komponen mesin, berdasarkan jenis kegiatan perawatan yang dibutuhkan masing-masing komponen. ISBN :

8 . 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. DFTR PUSTK nderson, Ronald T., dan Neri, Lewis, 990, RCM Management & Engineering Methods, Elsevier pplied Science, London. Blanchard, B.J., 995, Maintainability : a key to effective service ability and maintenance management, John Willey & Sons, New York. Rachbini, Didik J., 005, Rente Dalam Kebijakan Gula, Suara Merdeka, Senin, 5 pril 005. Hoyland, rnjlot, and Rausand, Marvin, 994, System Reliability Theory Models and Stastitical Methods, John Wiley & Sons Inc., New York. Hutabarat, B.S.M., 998, Konsep Dasar Pengembangan Industri Gula Nasional, Majalah Gula Indonesia, Vol XXIII/4. Leitch, Roger D., 995, Reliability nalysis for Engineers, Oxford University Press, Oxford New York Melbourne. Moubray, John, 997, Reliability Centered Maintenance, Second edition, Industrial press inc., New York. National eronautics and Space dministration, 996, RCM Guide for Facilities and Collateral Equipment, Website Nowlan F. S., and Heap H., 978, Reliability Centered Maintenance, National Technical Information Service, US Department of Commerce, Springfield, Virginia. Pakpahan, gus, dkk., 00, Program kselerasi Peningkatan Produktivitas Gula Nasional, Sekretariat Dewan Gula Nasional, Dirjen Bina Produksi Perkebunan, Departemen Pertanian, Jakarta. Ramakumar, R., 993, Engineering Reliability: Fundamentals and pplication, Prentice-Hall International Inc., New Jersey. Smith,. M., 993, Reliability Centered Maintenance, Mc Graw Hill, New York. ISBN :

9 ISBN :

10 ISBN :