PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

Transkripsi

1 PERENCANAAN PERAWATAN MESIN ELECTRIC MOTOR DENGAN METODE RCM (RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE) DAN FTA( FAULT TREE ANALYSIS) DI PT. RAPP TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Penulisan Tugas Sarjana Oleh Rumata Agustina Panjaitan NIM : PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA No. :.. / H /KRK/2016 Kami yang bertanda tangan dibawah ini, menyatakan bahwa setelah melakukan : - Evaluasi Hasil Seminar DRAFT Tugas Sarjana - Pemeriksaan Terhadap Perbaikan DRAFT Tugas Sarjana terhadap mahasiswa : Nama : RUMATA AGUSTINA PANJAITAN N I M : Tempat dan tanggal lahir : MEDAN, 04 AGUSTUS 1992 Judul Tugas Sarjana : PERENCANAAN PERAWATAN MESIN ELECTRIC MOTOR DENGAN METODE RCM (RELIBILITY CENTERED MAINTENANCE) DAN FTA (FAULT TREE ANALYSIS) DI PT.RAPP menetapkan ketentuan-ketentuan berikut sebagai hasil evaluasi : Dapat Menerima Perbaikan Tugas Sarjana Departemen Teknik Industri dan kepada penulisnya diizinkan untuk mengikuti Sidang Sarjana / Ujian Kolokium yang akan diadakan Departemen Teknik Industri FT USU. Medan, Juni 2016 Pembanding I, Tim Pembanding, Pembanding II, Ir. Ukurta Tarigan, MT Ikhsan Siregar, ST. M.Eng Tanggal,... Tanggal,... Pembimbing I, Pembimbing II, Ketua, Prof.Dr.Ir.A.Rahim Matondang, MSIE Ir.Nurhayati Sembiring, MT Ir. Khawarita, MT

3

4

5 ABSTRAK PT. RAPP merupakan perusahaan yang bergerak di bidang industri pulp (bubur kertas) dan kertas. Permasalahan yang sedang dihadapi PT. RAPP adalah tingginya waktu kerusakan mesin (downtime) electric motor di fiberline area yang mengakibatkan sistem produksi pulp (bubur kertas) menjadi terhenti. Hal ini mengakibatkan downtime sebesar 344 jam dari jam operasi selama setahun dengan rata-rata downtime 29 jam/bulan. Sistem perawatan sekarang bersifat corrective maintenance yaitu pergantian komponen mesin dilakukan setelah terjadi kerusakan. Hal ini membutuhkan waktu yang cukup lama untuk mengidentifikasi penyebab kerusakan dan melakukan pergantiaan komponen mesin electric motor di fiberline area. Fault Tree Analysis (FTA) digunakan untuk mengidentifikasi akar penyebab masalah yang ditimbulkan dari komponen mesin electric motor di fiberline area cooking yaitu komponen terminal block, cooling fan, kumparan (winding), bearing, shaft dan mounting base. Berdasarkan hasil identifikasi FTA digunakan metode Reliability Centered Maintenance (RCM) untuk mengetahui tindakan perawatan mesin dan mengurangi downtime. Hasil penerapan metode RCM diperoleh tindakan perawatan pada komponen mesin yang terdiri dari 2 tindakan Condition Directed (CD), 3 tindakan Time Directed (TD) dan 1 tindakan Finding Failure (FF). Hasil perhitungan interval penggantian komponen tindakan TD dengan kriteria total minimum downtime (TMD) pada cooling fan, bearing, dan shaft adalah 26 hari, 30 hari dan 41 hari. Metode perawatan RCM yang diusulkan berpotensial memberikan dampak positif yaitu penurunan persentase downtime sebesar 31,17 % dari 3,93 % menjadi 2,71% atau penurunan rata-rata downtime dari 29 jam/bulan menjadi 20 jam/bulan. Kata kunci: Maintenance, Downtime, Reliability Centered Maintenance (RCM), Fault Tree Analysis (FTA)

6 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana. Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik di Departemen Teknik Industri, khususnya Program Studi Ekstensi Strata Satu, Fakultas Teknik, Departeman Teknik Industri, Universitas Sumatera Utara. Tugas sarjana ini berisi tentang penelitian penulis yang berjudul Perencanaan Perawatan Mesin Electric Motor dengan Menggunakan Metode RCM (Reliability Centered Maintenance) dan FTA (Fault Tree Analysis) di PT. RAPP. Penulis juga menyadari bahwa penulisan tugas sarjana ini masih mengalami kekurangan sehingga diharapkan saran dan kritik dari berbagai pihak demi kesempurnaan laporan tugas sarjana ini. Semoga tugas sarjana ini dapat bermanfaat bagi kita semua. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Medan, Juni 2016 Penulis Rumata Agustina Panjaitan

7 UCAPAN TERIMAKASIH Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-nya, penulis bisa mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU dengan baik dan menyelesaikan 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 penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak B. Panjaitan dan ibu H. Simanungkalit selaku orangtua penulis yang selalu memberikan dukungan baik secara moril maupun materil sehingga laporan ini dapat diselesaikan. Penulis menyadari tidak dapat membalas segala kebaikan dan kasih sayang dari kedua orangtua. Oleh karena itu, izinkanlah penulis memberikan karya ini sebagai ungkapan rasa terima kasih kepada Ayahanda dan Ibunda tercinta. 2. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT dan Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT., selaku Ketuadan Sekretaris Departemen Teknik Industri, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana. 3. Bapak 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 dan selaku koordinator bidang manajemen yang memberikan arahan terhadap judul tugas akhir ini.

8 4. Ibu Ir. Nurhayati Sembiring, MT., selaku Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan, pengarahan dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 5. Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT dan Bapak Ir. Mangara M. Tambunan, M.Sc. selaku koordinator tugas akhir yang sudah memberikan pembekalan dan arahan dalam pemilihan judul tugas akhir. 6. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT. dan Bapak Ikhsan Siregar, ST., M.Eng, selaku dosen pembanding I dan dosen pembanding II tugas akhir. 7. Seluruh dosen Teknik Industri yang sudah memberikan ilmu selama perkuliahan sehingga penulis memiliki bekal ilmu pengetahuan dan kemampuan teknis untuk bersaing di dunia pekerjaan. 8. Adik-adik tercinta Rio Immanuel Panjaitan, Gidion Evander Panjaitan, Feby Maria Panjaitan dan Daniel Panjaitan yang selalu setia mendukung dan mendoakan penulis. 9. Seluruh pegawai Teknik Industri, Bang Ridho, Bang Mijo, Kak Dina, Bang Nurmansyah, Kak Rahma, Kak Mia dan Ibu Ani, terimakasih atas bantuannya dalam masalah administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini. 10. Bapak Samsuriya M. Hasim, selaku Campus and Local NGO Relation Head yang telah membantu proses perizinan melakukan penelitian di PT. Riau Andalan Pulp and Paper (PT.RAPP). 11. Bapak Rizal Sitompul, selaku pembimbing lapangan yang telah membantu penulis melakukan penelitian dan membantu penulis dalam pengumpulan data di PT. Riau Andalan Pulp and Paper (PT.RAPP).

9 12. Seluruh staf dan pegawai PT. Riau Andalan Pulp and Paper (PT.RAPP) yang telah banyak memberikan informasi kapada penulis. 13. Teman-teman Ekstensi Teknik Industri khususnya stambuk 2013, Chrisna, Indri, Novalin, Agustiana, Novelita, Nindy, Septian, Sahatma, Ade,, Hendrik, Tiara, Taufiq dan kakak abang ekstensi seluruh pihak yang telah membantu penulis terimakasih atas kebersamaan, dukungan dan kerjasamanya. 14. Teman Terkasih, Wan Pider Damanik atas kesedian waktu dan tenaga yang selalu menyemangati dan mengarahkan penulis. 15. Teman-teman organisasi GMKI POLMED, yang telah mendukung penulis. 16. Semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan laporan ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu semoga Tuhan membalaskan kebaikan semua pihak yang terlibat.

10 DAFTAR ISI BAB LEMBAR JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA... ABSTRAK... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMAKASIH... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... i ii iii iv v vi ix xv DAFTAR GAMBAR... xvii DAFTAR LAMPIRAN... xix I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang... I Rumusan Masalah... I Tujuan dan Manfaat Penelitian... I Tujuan Penelitian... I Manfaat Penelitian... I Bat Batasan Masalah... I Asumsi Masalah... I-8

11 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 1.5. Sistematika Penulisan Laporan... I-8 II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN 2.1. Sejarah Perusahaan... II Ruang Lingkup Bidang Usaha... II Lokasi Perusahaan... II Daerah Pemasaran... II Organisasi dan Manajemen... II Struktur Organisasi... II Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja... II Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya... II Sistem Pengupahan... II Fasilitas Perusahaan... II Proses Produksi Pulp (Bubur Kertas)... II Bahan yang digunakan... II Bahan Baku Bahan Tambahan Bahan Penolong.... II-7 II-8 II Chemical Recovery... II-9

12 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB Uraian Proses Produksi... II Fiberline Area... II Pulp Machine... II Utilitas II Safety and Fire Protection... II Waste and Water Treatment... II-18 III LANDASAN TEORI 3.1. Perawatan (Maintenance)... III Tujuan Perawatan... III Jenis-jenis Perawatan... III Downtime III Reliability Centered Maintenance (RCM)... III Langkah-Langkah Penerapan RCM... III Pemilihan Sistem dan Pengumpulan Informasi... III Pendefinisian Batasan Sistem... III Deskripsi Sistem dan Diagram Blok Fungsi.. III Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)... III-11

13 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB Logic Tree Analysis (LTA)... III Pemilihan Tindakan... III Keandalan (Reliability) III Pol 3.6. Diagram Pareto... III Uji Kolmogorov-Smirnov... III Interval Penggantian Komponen dengan Total Minimum Downtime III Fault Tree Analysis (FTA)... III Langkah-langkah Fault Tree Analysis (FTA)... III Simbol-simbol Fault Tree Analysis (FTA)... III Cut Set Method... III-33 IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1. Tempat dan Waktu Penelitian... IV Rancangan Penelitiaan... IV Objek Penelitian... IV Variabel Penelitian... IV Kerangka Konseptual... IV Rancangan Penelitian... IV-4

14 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 4.7. Pengolahan Data... IV Analisis Pemecahan Masalah... IV Kesimpulan dan Saran... IV-6 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 5.1. Pengumpulan Data... V Data Waktu Downtime... V Data Historis Kerusakan Mesin..... V Data Waktu Perbaikan Korektif Komponen Kritis..... V Pengolahan Data... V Kebijakan Perawatan Mesin Sekarang... V Reliability Centered Maintenance (RCM)... V Pemilihan Sistem, Pengumpulan Informasi... V Pendefenisian Batasan Sistem... V Deskripsi Sistem dan Blok Fungsi... V Fungsi Sistem dan Kegagalan Fungsi... V Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)... V Logic Tree Analysis (LTA)... V Pemilihan Tindakan... V-27

15 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB Pengujian Distribusi dan Reliability... V Perhitungan Total Minimum Downtime... V Biaya Pergantian Komponen... V Analisis Fault Tree Analysis (FTA).... VI Rekomendasi Tindakan Perawatan Hasil Pendekatan RCM... VI Analisis Failure Mode and Effect Analysis (FMEA).. VI Analisis Kategori Komponen Berdasarkan Logic Tree Analysis (LTA)...VI Prosedur Perawatan Berdasarkan Pemilihan Tindakan RCM VI Rekomendasi Jadwal Pergantian Komponen... VI Evaluasi Sistem Perawatan Aktual dan Usulan... VI Penurunan Downtime VI Peningkatan Reliability......VI-17 VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1. Kesimpulan..... VII Saran..... VII-2 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

16 DAFTAR TABEL TABEL 1.1. Data Downtime Mesin Produksi Pulp (Bubur Kertas) di Fiberline Area Tahun I Data Downtime Mesin Electric Motor di Fiberline Area Tahun I Tingkatan Severity... III Tingkatan Occurrence... III Tingkatan Detection... III Simbol-simbol Utama Fault Tree Analysis (FTA)... III Simbol-simbol Khusus Fault Tree Analysis (FTA)... III Simbol-simbol Events Fault Tree Analysis (FTA)... III Simbol-simbol Pemindahan Fault Tree Analysis (FTA)... III Data Downtime Electric Motor Machine di Fiberline Area... V Frekuensi Breakdown Electric Motor Machine di Fiberline Area Periode Januari Desember V Persentase Kumulatif Electric Motor Machine di Fiberline Area... V Interval Waktu Kerusakan Komponen Kritis Mesin Electric Motor Periode Januari Desember V Waktu Perbaikan Korektif Komponen Kritis Periode Januari Desember V System Work Breakdown Structure Mesin Electric Motor... V-20

17 DAFTAR TABEL (LANJUTAN) TABEL 5.7. Data Historis Komponen... V Fungsi Sistem dan Kegagalan Fungsi... V Penyusunan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)... V Rekapitulasi Identifikasi Hasil Logic Tree Analysis (LTA)... V Rekapitulasi Pemilihan Tindakan Perawatan Mesin Electric Motor V Rekapitulasi Uji dan Parameter Distribusi Interval Kerusakan... V Parameter Distribusi dan Lama Pergantian Kerusakan... V Interval Pergantian Optimum Komponen Kritis... V Data Harga Komponen... V Data Biaya Kehilangan Produksi Pulp Tahun V Biaya Pergantian Komponen Sebelum Penjadwalan... V Biaya Pergantian Komponen Sesudah Penjadwalan... V RPN Kegagalan Komponen Mesin Electric Motor... VI Rekapitulasi Penyususnan LTA... VI Tindakan Perawatan Condition Directed (CD)... VI Tindakan Perawatan Time Directed (TD)... VI Tindakan Perawatan Finding Failure (FF)... VI Rekapitulasi Perhitungan Total Minimum Downtime (TMD)... VI Penurunan Downtime... VI Peningkatan Reliability... VI-17

18 DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1. Struktur Organisasi Pabrik Riau Pulp Perusahaan PT. Riau Andalan Pulp and Paper... II Struktur Logic Tree Analysis... III Road Map Pemilihan Tindakan... III Diagram Pareto... III Penggantian Komponen Berdasarkan Interval Waktu... III Fault Tree Analysis (FTA)... III Struktur Cut Set Method... III Kerangka Konseptua Penelitian... IV Blok Diagram Metode Reliability Centered Maintenance... IV Langkah-langkah Proses Penelitian... IV Diagram Pareto Breakdown Electric Motor di Fiberline Area... V Komponen-komponen Mesin Electric Motor... V Flowchart Sistem Perawatan Sekarang... V Fault Tree Analysis Mesin Electric Motor... V Sistem Produksi Pulp (Bubur Kertas) di Fiberline Area... V Blok Diagram Uraian Proses Produksi Pulp(bubur kertas) di Fiberline Area Cooking... V System Work Breakdown Structure (SWBS)... V Flowchart Penyusunan LTA... V-26

19 DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN) GAMBAR 5.9. Road Map Pemilihan Tindakan... V Probability Density Function Cooling Fan... V Cummulative Distribution Function Cooling Fan... V Relibility Function Cooling Fan... V Hazard Function Cooling Fan... V Blok Diagram Uraian Proses Produksi Pulp... V Flowchart Tindakan Perawatan Condition Directed (CD)... VI Flowchart Tindakan Perawatan TimeDirected (TD)... VI Flowchart Tindakan Perawatan Finding Failure (FF)... VI Kalender Jadwal Interval Pergantian Komponen Tahun VI Peningkatan Reliability Komponen Cooling Fan... VI Peningkatan Reliability Komponen Bearing... VI Peningkatan Reliability Komponen Shaft... VI-19

20 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab... L-1 2. Data Historis Kerusakan Electric Motor Machine di Fiberline Area Tahun L-2 3. Kuesioner Probabilitas Fault Tree Analysis (FTA)... L-3 4. Rekapitulasi Daftar Responden dan Pembobotan Kuesioner Probabilitas FTA... L-4 5. Gambaran Luas Batasan (Boundary Overview)... L-5 6. Gambaran Details Batasan (Boundary Details)... L-6 7. Hasil Pengujian Distribusi menggunakan Software Easy Fit L-7 8. Rekapitulasi Perhitungan Total Minimum Downtime (TMD)... L-8 9. Surat Permohonan Tugas Akhir... L Surat Riset Tugas Akhir... L Surat Balasan Riset Tugas Akhir... L Surat Keterangan Tugas Akhir... L Form Asistensi... L-13