DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N

Transkripsi

1 PERENCANAAN PERAWATAN PENCEGAHAN KOMPONEN KRITIS MESIN SHEETER MENGGUNAKAN SIMULASI MONTE CARLO DI PT. PERKEBUNAN NUSANTARA III KEBUN RANTAU PRAPAT TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh RAHMAT SOLIHIN PUTRA NIM : DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2017

2

3

4 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis haturkan ke hadirat Allah SWT atas rahmat dan berkat-nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan baik. Pembuatan Tugas Sarjana ini merupakan langkah awal bagi penulis untuk mengenal dan memahami lingkungan kerja serta menerapkan ilmu yang telah dipelajari dan diperoleh selama perkuliahan dan ditujukan untuk memenuhi syarat-syarat dan ketentuan dalam mengikuti kurikulum Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,. Judul tugas sarjana ini adalah Perencanaan Perawatan Pencegahan Komponen Kritis Mesin Sheeter Menggunakan Simulasi Monte Carlo di PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Rantau Prapat. Penulis menyadari bahwa Tugas Sarjana ini belum sempurna. Penulis berharap segala kekurangan dalam Tugas Sarjana ini dapat dimaklumi dan menjadi masukan bagi penulis selanjutnya. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA PENULIS MEDAN, FEBRUARI 2017

5 UCAPAN TERIMA KASIH Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang senantiasa memberikan nikmat kepada penulis sehingga penulis dapat mengenyam pendidikan perguruan tinggi di Departemen Teknik Industri, Universitas Sumatera Utara, sampai penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Sarjana ini. Bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materiil maupun nonmateriil, sangat-sangat terasa berharga dan berguna bagi penulis secara pribadi. Oleh karena itu sudah sepantasnya penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Orangtua tercinta, Mama Lasmina dan Papa Novi Hardi, yang tiada pernah mengeluhkan jerih payah yang mereka lakukan untuk senantiasa memberi dukungan penuh kepada penulis, baik itu dukungan materiil, nasihat, doa, serta kesabaran dalam menghadapi segala tingkah laku penulis dan menjadi figur yang memotivasi penulis untuk menyelesaikan jenjang pendidikan penulis dengan baik. 2. Kakak penulis, Rani Aprilia Ningsih, Nova Reskian Tika, Tri Rahayu Zulviana, dan Adik penulis Kevin Hadi Firdaus, yang selalu menghibur penulis disaat jenuh dan muram serta seluruh keluarga besar penulis yang selalu ada saat senang maupun susah selama penulis menyelesaikan Tugas Sarjana ini. 3. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku Ketua Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,, Medan.

6 4. Bapak Ir. Mangara M. Tambunan, M.Sc selaku Dosen Pembimbing I atas waktu, bimbingan, arahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 5. Ibu Rahmi M. Sari, ST, MM(T) selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu, memberi bimbingan, masukan, dan arahan kepada penulis selama penulis menyelesaikan Tugas Sarjana ini. 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. Seluruh Staf dan Karyawan Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, yang banyak membantu penulis menyelesaikan berbagai keperluan administrasi dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 8. Bapak Fits Jauhari, SP dan Bapak Rakhmat Akbar Sinaga, ST yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama penelitian di PTPN III Kebun Rantau Prapat. 9. Sahabat TA, Lailan Rahmadani Harahap, Khairini Wijaya, dan Tioni Rohana Manurung, yang telah menjadi rekan seperjuangan dan berbagi penderitaan selama melakukan Penelitian Tugas Akhir ini. 10. Teman dekat penulis, Dani dan Ocon, yang senantiasa menjadi tempat bagi penulis menyalurkan perubahan suasana hati dan situasi emosional selama penulis menyelesaikan Tugas Sarjana ini.

7 11. Teman-teman di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik USU khususnya angkatan 2012 (Duabelati) yang telah memberikan dukungan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 12. Semua pihak, yang tidak dapat penulis tuliskan satu-satu, yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini.

8 ABSTRAK PT Perkebunan Nusantara III Kebun Rantau Prapat adalah perusahaan yang bergerak di bidang perkebunan dan industri khususnya pengolahan Sheet atau RSS (Ribbed Smoke Sheet). Untuk menjaga mesin produksi mampu beroperasi atau berfungsi dengan baik maka diperlukan pemeliharaan yang baik terhadap mesin-mesin yang digunakan. Perusahaan menerapkan pemeliharaan korektif dimana perawatan terhadap mesin dilakukan setelah kerusakan terjadi. Hal ini mengakibatkan keandalan mesin rendah dimana kerusakan mesin yang terjadi tiba-tiba tidak dapat dihindari serta dapat menyebabkan tingginya laju biaya pemeliharaan. Permasalahan ini dapat diselesaikan dengan menentukan jadwal perawatan pencegahan pada komponen kritis mesin. Perencanaan jadwal perawatan pencegahan optimum bertujuan untuk mendapatkan jadwal perawatan pencegahan yang dapat meredam laju biaya pemeliharaan dan meningkatkan nilai keandalan komponen. Penentuan jadwal perawatan pencegahan dilakukan menggunakan metode Simulasi Monte Carlo. Berdasarkan hasil analisis Pareto 80/20 pada mesin sheeter didapatkan komponen kritis mesin sheeter adalah bearing C3, rounded gear, dan chain kopling. Untuk komponen kritis yang telah ditentukan, diperoleh jadwal perawatan pencegahan optimum komponen bearing C3, rounded gear, dan chain kopling masing-masing adalah 24 hari, 31 hari, dan 41 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju biaya pemeliharaan yang diperoleh dengan adanya perencanaan perawatan pencegahan dapat berkurang hingga 16,4% yaitu sebesar Rp per hari.. Sementara keandalan komponen kritis bearing C3, rounded gear, dan chain kopling menjadi 74,17%, 64,76%, dan 62,53%. Kata Kunci : Perawatan Pencegahan, Komponen Kritis, Simulasi Monte Carlo, Laju Biaya Pemeliharaan, Keandalan

9 DAFTAR ISI BAB LEMBAR JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMA KASIH... ABSTRAK... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v viii ix xiv xvii xxi I PENDAHULUAN... I Latar Belakang Permasalahan... I Rumusan Masalah... I Tujuan dan Manfaat Penelitian... I Batasan Masalah dan Asumsi Penelitian... I Sistematika Penulisan Tugas Akhir... I-7 II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN... II Sejarah Perusahaan... II-1

10 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 2.2 Ruang Lingkup Bidang Usaha... II Lokasi Perusahaan... II Daerah Pemasaran... II Dampak Ekonomi dan Lingkungan... II Organisasi dan Manajemen Perusahaan... II Struktur Organisasi... II Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja... II Jumlah Tenaga Kerja... II Jam Kerja... II Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya... II Proses Produksi... II-12 III LANDASAN TEORI... III Perawatan... III Tujuan Perawatan... III Jenis-jenis Tindakan Perawatan... III Teori Keandalan (Reliability)... III Pengertian Keandalan... III Distribusi Kerusakan... III Identifikasi Distribusi Kerusakan dengan Software Weibull III-10

11 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 3.6. Identifikasi Diagram Pareto... III Simulasi Monte Carlo... III Pembangkitan Random Number... III Transformasi Data Random Number... III Langkah-langkah Simulasi Monte Carlo... III-17 IV METODOLOGI PENELITIAN... IV Tempat dan Waktu Penelitian... IV Jenis Penelitian... IV Objek Penelitian... IV Variabel Penelitian... IV Kerangka Berpikir... IV Rancangan Penelitian... IV Metode Pengumpulan Data... IV Pengolahan Data... IV Analisis Data... IV Kesimpulan dan Saran... IV-11 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA... V Pengumpulan Data... V Daftar Komponen Mesin Sheeter... V-1

12 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB Data Frekuensi Kerusakan dan Harga Komponen Mesin Sheeter... V Data Biaya Tenaga Kerja, Kapasitas Produksi dan Harga Produk... V Pengolahan Data... V Penentuan Komponen Kritis... V Interval Waktu Kerusakan Komponen Kritis... V Pengujian Distribusi Data Interval Kerusakan Komponen Kritis... V Pengujian Distribusi Komponen Bearing C3... V Pengujian Distribusi Komponen Rounded Gear. V Pengujian Distribusi Komponen Chain Kopling. V Pengujian Distribusi Waktu Perbaikan Komponen Mesin Kritis... V Pengujian Distribusi Komponen Bearing C3... V Pengujian Distribusi Komponen Rounded Gear. V Pengujian Distribusi Komponen Chain Kopling. V Rekapitulasi Jenis dan Paramater Distribusi Interval Kerusakan dan Waktu Perbaikan... V-22

13 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 5.6. Perhitungan MTTF, MTTR, Fungsi Keandalan dan Laju Biaya Pemeliharaan Aktual Komponen Kritis... V Komponen Bearing C3... V Komponen Rounded Gear... V Komponen Chain Kopling... V Simulasi Monte Carlo... V Pembangkitan Random Number... V Transformasi Data Random Number... V Simulasi Penentuan Interval Waktu Perawatan Pencegahan Optimum... V Simulasi Penentuan Interval Waktu Perawatan Pencegahan Optimum Komponen Bearing C3... V Simulasi Penentuan Interval Waktu Perawatan Pencegahan Optimum Komponen Rounded Gear... V Simulasi Penentuan Interval Waktu Perawatan Pencegahan Optimum Komponen Chain Kopling... V-56

14 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH... VI Analisis Penentuan Komponen Kritis Mesin Sheeter... VI Analisis Penentuan Jadwal Perawatan Pencegahan Optimum... VI Analisis Penentuan Jadwal Perawatan Pencegahan Optimum Komponen Bearing C3... VI Analisis Penentuan Jadwal Perawatan Pencegahan Optimum Komponen Rounded Gear... VI Analisis Penentuan Jadwal Perawatan Pencegahan Optimum Komponen Chain Kopling... VI Analisis Perbandingan Sistem Pemeliharaan Korektif dengan Usulan Sistem Perawatan Pencegahan... VI Analisis Total Laju Biaya Pemeliharaan Aktual dan Hasil Simulasi... VI Analisis Keandalan Komponen Sebelum dan Sesudah Simulasi... VI-7

15 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN... VII Kesimpulan... VII Saran... VII-1 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

16 DAFTAR TABEL TABEL 1.1. Data Breakdown dan Downtime Mesin pada Produksi Ribbed Smoke Sheet Bulan September 2015 sampai Agustus I Data Karyawan Pimpinan... II Data Karyawan Pelaksana... II Daftar Komponen Mesin Sheeter... V Data Frekuensi Kerusakan Komponen Mesin Sheeter... V Perhitungan Biaya Kerusakan Komponen Mesin Sheeter... V Interval Kerusakan Komponen Mesin Sheeter Periode September 2015 sampai Agustus V Interval Kerusakan Komponen Bearing C3 yang Diurutkan... V Interval Kerusakan Komponen Rounded Gear yang Diurutkan... V Interval Kerusakan Komponen Chain Kopling yang Diurutkan... V Data Waktu Perbaikan Komponen Bearing C3 yang Diurutkan... V Data Waktu Perbaikan Komponen Rounded Gear yang Diurutkan... V-17

17 DAFTAR TABEL (LANJUTAN) TABEL Data Waktu Perbaikan Komponen Chain Kopling yang Diurutkan... V Rekapitulasi Penentuan Jenis dan Paramater Distribusi Interval Kerusakan Komponen Kritis Mesin Sheeter... V Rekapitulasi Penentuan Jenis dan Paramater Distribusi Waktu Perbaikan Komponen Kritis Mesin Sheeter... V Laju Biaya Pemeliharaan Aktual Bearing C3... V Laju Biaya Pemeliharaan Aktual Rounded Gear... V Laju Biaya Pemeliharaan Aktual Chain Kopling... V Rekapitulasi Perhitungan Nilai MTTF, MTTR, Keandalan, dan Laju Biaya Pemeliharaan Aktual Komponen Kritis Mesin Sheeter... V Hasil Pembangkitan Random Number... V Transformasi Data Random Number Terhadap TTF dan TTR Komponen Komponen Kritis... V Hasil Perhitungan Simulasi Komponen Bearing C3 t p 24 Hari... V Hasil Simulasi Penentuan Interval Waktu Perawatan Pencegahan Komponen Bearing C3... V-48

18 DAFTAR TABEL (LANJUTAN) TABEL Hasil Perhitungan Simulasi Komponen Rounded Gear t p 31 Hari... V Hasil Simulasi Penentuan Interval Waktu Perawatan Pencegahan Komponen Rounded Gear... V Hasil Perhitungan Simulasi Komponen Chain Kopling t p 41 Hari... V Hasil Simulasi Penentuan Interval Waktu Perawatan Pencegahan Komponen Chain Kopling... V Komponen Kritis Mesin Sheeter... VI-1

19 DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1. Lokasi PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Rantau Prapat... II Struktur Organisasi PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Rantau Prapat... II Struktur Organisasi Pabrik Pengolahan Karet PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Rantau Prapat. II Alur Proses Pengolahan RSS... II Kurva Distribusi Normal... III Kurva Distribusi Lognormal... III Kurva Distribusi Eksponensial... III Kurva Distribusi Weibull... III Tampilan Weibull++ Folio Data Setup... III Tampilan Input Data... III Tampilan Ringkasan Perhitungan Parameter Distribusi... III Diagram Alir Simulasi Monte Carlo... III Kerangka Berpikir... IV Blok Diagram Prosedur Penelitian... IV Blok Diagram Pengolahan Data... IV Flow Chart Simulasi Monte Carlo... IV-10

20 DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN) GAMBAR 5.1. Grafik Analisis Pareto Biaya Kerusakan Komponen Mesin Sheeter Periode September 2015 sampai Agustus V Memasukkan Data Interval Waktu Kerusakan pada Weibull++ 10 Komponen Bearing C3... V Menu Ditribution Wizard... V Kotak Dialog Distribution Wizard Komponen Bearing C3... V Parameter Pengujian Distribusi Data Interval Waktu Kerusakan Komponen Bearing C3... V Memasukkan Data Interval Waktu Kerusakan pada Weibull++ 10 Komponen Rounded Gear... V Menu Ditribution Wizard... V Kotak Dialog Distribution Wizard Komponen Rounded Gear... V Parameter Pengujian Distribusi Data Interval Waktu Kerusakan Komponen Rounded Gear... V Memasukkan Data Interval Waktu Kerusakan pada Weibull++ 10 Komponen Chain Kopling... V Menu Ditribution Wizard... V-13

21 DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN) GAMBAR Kotak Dialog Distribution Wizard Komponen Chain Kopling... V Parameter Pengujian Distribusi Data Interval Waktu Kerusakan Komponen Chain Kopling... V Memasukkan Data Waktu Perbaikan pada Weibull++ 10 Komponen Bearing C3... V Menu Ditribution Wizard... V Kotak Dialog Distribution Wizard Komponen Bearing C3... V Parameter Pengujian Distribusi Data Waktu Perbaikan Komponen Bearing C3... V Memasukkan Data Interval Waktu Kerusakan pada Weibull++ 10 Komponen Rounded Gear... V Menu Ditribution Wizard... V Kotak Dialog Distribution Wizard Komponen Rounded Gear... V Parameter Pengujian Distribusi Data Interval Waktu Kerusakan Komponen Rounded Gear... V Memasukkan Data Interval Waktu Kerusakan pada Weibull++ 10 Komponen Chain Kopling... V-20

22 DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN) GAMBAR Menu Ditribution Wizard... V Kotak Dialog Distribution Wizard Komponen Rounded Gear... V Parameter Pengujian Distribusi Data Interval Waktu Kerusakan Komponen Rounded Gear... V Hasil Simulasi Penentuan Jadwal Perawatan Pencegahan Komponen Bearing C3... VI Hasil Simulasi Penentuan Jadwal Perawatan Pencegahan Komponen Rounded Gear... VI Hasil Simulasi Penentuan Jadwal Perawatan Pencegahan Komponen Chain Kopling... VI Perbandingan Laju Biaya Pemeliharaan Aktual dengan Hasil Simulasi... VI Perbandingan Keandalan Komponen Kritis Sebelum dan Sesudah Simulasi... VI-8