Journal Industrial Servicess Vol. 3 No. 2 Maret 2018

Transkripsi

1 Journal Industrial Servicess Vol. 3 No. 2 Maret 2018 USULAN KEBIJAKAN PERAWATAN PADA HYDRAULIC LUBRICATION PNEUMATIC (HLP) SYSTEM DENGAN METODE RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE (RCM) DAN RISK BASED MAINTENANCE (RBM) DI PT KRAKATAU STEEL (PERSERO), TBK. Ulfa, Nadia 1 Jurusan Teknik Industri, Universitas Telkom Jl. Telekomunikasi No.1, Terusan Buah Batu, Bandung nadiaaaulfa@gmail.com Alhilman, Judi Jurusan Teknik Industri, Universitas Telkom Jl. Telekomunikasi No.1, Terusan Buah Batu, Bandung judi.alhilman@gmail.com Nopendri Jurusan Teknik Industri, Universitas Telkom Jl. Telekomunikasi No.1, Terusan Buah Batu, Bandung nopendri@telkomuniversity.ac.id ABSTRAK PT Krakatau Steel merupakan salah satu perusahaan penghasil baja terbesar di Indonesia. Hot Strip Mill (HSM) merupakan salah satu fasilitas produksi perusahaan yang memiliki kapasitas produksi tertinggi dengan menghasilkan produk Hot Rolled Coil (HRC) dan Hot Rolled Plate (HRP). Tingginya jumlah produk reject (oleh scale) yang diproduksi, menimbulkan kerugian bagi perusahaan. Hydraulic Lubrication Pneumatic (HLP) berfungsi dalam menghilangkan scale selama proses produksi HRC dan HRP, sehingga HLP harus mampu dioperasikan secara optimal guna mencegah terjadinya kerusakan sistem yang menghambat proses produksi. System terpilih sebagai subsistem HLP kritis untuk ditentukan kebijakan perawatan sesuai dengan karakteristik kerusakan dengan menggunakan metode Reliability Centered Maintenance (RCM) serta konsekuensi dan risiko yang ditimbulkan akibat kerusakan menggunakan metode Risk Based Maintenance (RBM). Hasil pengolahan didapatkan kegiatan preventive maintenance yang tepat yaitu 12 scheduled on-condition tasks, 14 scheduled restoration tasks, dan 1 scheduled discard tasks sesuai dengan karakteristik kerusakan subsistem. Interval waktu perawatan tiap subsistem berbeda-beda sesuai dengan task yang diperoleh. Hasil dari metode RBM diperoleh nilai risiko sebesar ,86. Total biaya perawatan usulan didapatkan berdasarkan interval waktu yang optimal yaitu sebesar biaya perawatan usulan adalah sebesar ,47. Oleh karena itu, HLP dapat digunakan secara efektif dan efisien, baik dari segi umur dan biaya. Kata Kunci: Maintenance, Preventive Maintenance, Reliability Centered Maintenance, Risk Based Maintenance. Corresponding Author

2 22 1. PENDAHULUAN Pertumbuhan ekonomi serta penduduk di Indonesia, mengindikasikan bahwa Indonesia adalah negara yang berkembang, sehingga diperlukan pembangunan ekonomi yang baik guna mencapai kesejahteraan masyarakat. Industri baja merupakan salah satu bagian dari industri strategis di Indonesia, berupa industri logam dasar. PT Krakatau Steel (Persero), Tbk. (PTKS) merupakan salah satu perusahaan penghasil baja terbesar di Indonesia. Dengan kapasitas produksi yang mencapai 3,15 juta ton per tahun, PT Krakatau Steel menghasilkan produk-produk unggulannya dan menjadi produsen baja dengan kapasitas terbesar di seluruh Indonesia. Salah satu fasilitas produksi perusahaan dalam proses produksi besi dan baja yaitu Pabrik Baja Lembaran Panas (Hot Strip Mill), memiliki kapasitas produksi tertinggi dibandingkan pabrik pada Krakatau Steel lainnya yaitu sebesar 1,55 juta ton pertahunnya, dengan menghasilkan produk HRC (Hot Rolled Coil) dan HRP (Hot Rolled Plate). Pada Gambar 1 menunjukkan kapasita s produksi pada perusahaan. Gambar 1. Kapasitas Produksi PTKS Pada Gambar 2 menunjukkan jumlah data klaim yang diterima oleh perusahaan atas produk reject yang disebabkan adanya scale pada hasil produk.. Scale merupakan suatu lapisan endapan/kerak berwarna hitam yang muncul pada permukaan baja diakibatkan pada saat proses pembentukan. Produk reject ini dapat menimbulkan kerugian terhadap perusahaan, antara lain produsen dapat mengembalikan barang ke perusahaan dengan biaya-biaya yang harus dikeluarkan dan nilai denda yang harus diberikan perusahaan terhadap produsen. Gambar 2. Tingkat Scale Elongated Tahun 2016 Hydraulic Lubrication Pneumatic (HLP) merupakan suatu sistem mesin yang berfungsi dalam penghilangan scale selama proses pembuatan HRC/HRP, maka HLP harus mampu dioperasikan secara optimal untuk dapat menghasilkan produk dengan mutu tinggi dan memuaskan keinginan customer. Oleh karena itu diperlukan adanya kegiatan pemeliharaan dan perawatan mesin yang optimal guna mencegah terjadinya kerusakan yang menghambat proses produksi. Berdasarkan hasil penentuan sistem kritis, System terpilih sebagai sistem kritis yang perlu ditentukan kebijakan perawatan yang sesuai dengan karakteristik kerusakan dengan menggunakan metode Reliability Centered Maintenance (RCM) serta konsekuensi dan risiko yang ditimbulkan akibat kerusakan dengan menggunakan metode Risk Based Maintenance (RBM, agar mesin yang digunakan dapat digunakan secara efektif dan efisien, baik dari segi umur maupun biaya. 2. METODE PENELITIAN Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai beberapa bagian dari metode penelitian, yang terdiri dari diagram alir penelitian dan prosedur penelitian. 2.1 Model Konseptual Gambar 3 menunjukkan alur yang digambarkan atas rancangan penelitian. Langkah awal yang dilakukan adalah pemilihan sistem kritis pada HLP system dengan menggunakan metode Risk Priority Number (RPN) atas dampak yang ditimbulkan dari kegagalan berdasarkan tingkat risikonya masing-masing. Setelah diperoleh data sistem kritis, langkah kedua adaah melakukan analisis secara kualitatif. Pengukuran kualitatif mengacu terhadap Functional Failure (FF) dari sistem kritis yang terpilih dengan menggunakan metode RCM II. Pengukutan kualitatif ini dilakukan dengan menganalisis kegagaan dari periode Januari 2016 Desember Adapun hasil yang didapatkan dari pengukuran kualitatif ini berupa preventive task usulan dari subsistem kritis tersebut. Langkah ketiga yaitu melakukan pengukuran kuantitatif terdapat sistem kritis yang telah terpilih. Adapun beberapa data yan diperlukan dalam pengukuran ini antara lain Mean Time to Failure (MTTF) dan Mean Time to Repair (MTTR). MTTF digunakan untuk perhitungan reliability subsistem kritis, sedangkan MTTR digunakan dalam menentukan biaya perawatan subsistem kritis. Adapun hasil yang didapatkan dalam perhitungan kuantitatif ini berupa nilai dari biaya perawatan terhadap preventive maintenance usulan yang telah ditentukan sebelumnya dari hasil pengukuran kualitatif. Langkah keempat yaitu melakukan pengukuran kuantitatif dengan menggunakan metode RBM untuk menghitung niai risiko dari kegagalan suatu sistem/komponen. Nilai risiko tersebut menentukan apakah perusahaan masih dapat mentolerir kegagalan fungsi komponen/sistem. Apabila tidak diterima, maka sebaiknya dilakukan kegiatan preventive mainteance

3 23 usulan untuk mengurang risiko kegagalan fungsi System. Selanjutnya langkah terakhir yang dilakukan yaitu dengan menentukan kebijakan preventive maintenance sesuai dengan penentuan task dan nilai risiko yang telah ditentukan sebelumnya dengan mempertimbangkan biaya perawatan, interval perawatan, agar diperoleh kebijakan perawatan yang optimal. Gambar 3. Model Konseptual Penelitian Adapun hasil dari perhitungan MTTF akan digunakan untuk perhitungan reliability dari subsistem kritis dan MTTR digunakan untuk menghitung biaya perawatan subsistem kritis. A. Perhitungan distribusi time to failure subsistem kritis Penentuan distribusi Time to Failure dilakukan menggunakan data historis kerusakan HSM dari PT 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Penentuan Sistem Kritis Pada HLP Pada HLP terdapat beberapa sistem pendukung guna mendukung proses kerja HLP ini antara lain Pneumatic System, Lubrication System, Hydraulic System dan System. Adapun penentuan sistem kritis tersebut dengan menggunakan metode Risk Priority Number (RPN) berdasarkan 3 parameter seperti severity, occurrence dan detection. Penilaian dilakukan berdasarkan hasil survey dan wawancara yang dilakukan terhadap bagian maintenance dan produksi PTKS. Setelah ditentukan tingkat kritis pada tiap sistem, kemudian dianalisis bahwa sistem yang memiliki risiko tertinggi adalah System yaitu sebesar 441. Tabel 1. Risk priority number dari HLP System RPN Pneumatic System 100 Lubrication System 160 Hydrolic System 324 System 441 Terpilihnya System dikarenakan fungsi sistem yang memiliki dampak langsung terhadap kualitas baja yang dihasilkan. Sedangkan sistem lainnya hanya berdampak pada kerja mesin. Sehingga System ditentukan menjadi system terpilih menjadi focus penelitian selanjutnya. 3.2 Perhitungan Nilai MTTF dan MTTR Untuk mendapatkan nilai MTTF dan MTTR maka terlebih dahulu harus dilakukan pengujian distribusi atas TTF dan TTR pada subsistem kritis dengan menggunakan software Minitab 17. Kemudian untuk mendapatkan parameter terhadap distribusi dapat dihitung menggunakan software Avsim Dari hasil perhitunan didapatkan seluruh subsistem berdistribusi weibull, maka untuk mendapatkan nilai MTTF atau MTTR menggunakan rumus: MTTF = η.γ(1+ ) (1) MTTR = η.γ(1+ ) (2) Dengan: Γ (x) = nilai tabel gamma Krakatau Steel. Data kerusakan yang digunakan pada penelitian kali ini adalah data kerusakan dari Januari 2016 Desember Perhitungan Time to Failure (TTF) pada System menggunakan uji Anderson-Darling yang diperoleh menggunakan tools software Minitab 17 yang dapat dilihat pada Tabel II. Distribusi yang terpilih untuk setiap subsistem Work Roll Cooling, Descaler, dan Pompa Power berdistribusi yang seluruh subsistem memiliki nilai parameter β > 1 yang berarti subsistem memiliki laju kerusakan tinggi dikarenakan usia mesin yang berada pada fasa wear out. Tabel 2. Distribusi TTF dan MTTF System Subsistem Distribusi Parameter Work Roll Cooling Descaler Pompa Power η 329,089 β 1,26379 η 382,088 β 1,44002 η 230,733 β 1,16927 MTTF (hour) 305, , ,553

4 24 B. Perhitungan distribusi time to repair subsistem kritis Penentuan distribusi Time to Repair dilakukan menggunakan data historis kerusakan HSM dari PT Krakatau Steel. Data kerusakan yang digunakan pada penelitian kali ini adalah data kerusakan dari Januari 2016 Desember Perhitungan Time to Repair (TTR) pada System menggunakan uji Anderson-Darling yang diperoleh menggunakan tools software Minitab 17 yang dapat dilihat pada Tabel III. Distribusi yang terpilih untuk setiap subsistem Work Roll Cooling, Descaler, dan Pompa Power berdistribusi yang seluruh subsistem memiliki nilai parameter β > 1 yang berarti subsistem memiliki laju kerusakan tinggi dikarenakan usia mesin yang berada pada fasa wear out. Tabel 3. Distribusi TTR dan MTTR System Subsistem Distribusi Parameter Work Roll Cooling Descaler Pompa Power η 1,11868 β 1,41415 η 1,04455 β 1,42111 η 1,602 β 1,08577 MTTR (hour) 1,018 0,950 1, Perhitungan Kualitatif RCM A. Fungsi sistem dan Functional Failure (FF) Fungsi sistem dan FF menjelaskan bagaimana fungsi dan hubungan antar tiap subsistem, dan kemungkinan kegagalan yang mungkin terjadi. B. Failure Mode and Effect Analysisi (FMEA) FMEA menjelaskan beberapa modus kegagalan yang mungkin dapat terjadi pada subsistem kritis terpilih serta dampak yang diperoleh. FMEA terdiri dari dua bagian, yaitu modus kegagalan dan dampak kegagalan. Modus kegagalan tersebut dijelaskan pada Information Worksheet RCM II. C. Logic Tree Analysis (LTA) LTA digunakan untuk mengklasifikan tiap modus kegagalan ke dalam beberapa kategori konsekuensi kegagalan. Adapaun konsekuensi kegagalan yang dimaksud antara lain Hidden failure, Safety consequence, Environmental consequences, dan Operational consequences. Konsekuensi kegalalan ini umumnya digambarkan pada Decision Worksheet RCM II. D. Penentuan Interval Waktu Perawatan Tahap perhitungan waktu interval perawatan yaitu menentukan selang waktu perbaikan yang dapat dilakukan oleh pihak maintenance berdasarkan failure mode masingmasing komponen sesuai dengan preventive task selection yang telah ditentukan pada analisis kualitatif RCM II. 1. Scheduled on-condition tasks Perhitungan interval waktu perawatan Scheduled On-Condition Task akan menggunakan pertimbangan P-F interval (Potential Failure to Function Failure Interval). Perhitungan interval waktu perawatan untuk Scheduled On-condition dilakukan dengan setengah dari nilai P-F Interval. 2. Scheduled restoration tasks and discard tasks Scheduled Restoration Tasks merupakan kegiatan perawatan secara preventive yang dilakukan untuk mengembalikan kemampuan komponen atau sebelum batas umurnya tanpa memperhatikan kondisinya. Scheduled Discard Tasks merupakan kegiatan perawatan secara preventive yang melakukan penggantian komponen. Untuk perhitungan interval waktu perawatan Scheduled Restoration Tasks dan Scheduled Discard Tasks diperlukan parameter MTTF dan MTTR yang selanjutnya dilakukan perhitungan biaya perbaikan atau pergantian akibat rusaknya komponen dengan menggunakan persamaan sebagai berikut. C f = C r + T f (C o + C w ) (3) TM = η. ( (4) Dengan: C f = Biaya perbaikan maupun pergantian tiap kerusakan sistem atau komponen; C r = Biaya pergantian komponen akibat kerusakan; T f = Waktu standar failure; C o = Biaya kerugian berhentinya produksi (hourly rate); C w = Biaya maintenance crew; TM = Interval waktu antar perawatan; CM = Biaya perawatan yang dikeluarkan. Tabel 4. Task dan Interval Waktu Perawatan System Subsistem Task TM (jam) Work Roll Cooling Descaler Scheduled On-condition Tasks 152,878 Scheduled On-condition Tasks 152,878 Scheduled On-condition Tasks 173,391 Scheduled On-condition Tasks 173,391 Pompa Scheduled Restoration Tasks 1054,034

5 25 Power Scheduled Restoration Tasks 1054,034 Scheduled Discard Tasks 946,925 Scheduled Restoration Tasks 1054,034 Scheduled Restoration Tasks 1054,034 Tabel 5. Normalisasi Konsekuensi Kegagalan Subsistem Kegagalan Fungsional yang Normalisasi mungkin terjadi Konsekuensi 1 Nozzle tersumbat 8 2 Bocor pada Header 8 Work Roll 3 Valve patah 4 Cooling 4 Flank/Handle Bocor 3 5 Flow Meter Kotor 8 6 Control Valve Macet 3 7 Nozzle Tersumbat 8 8 Bocor pada flank 8 9 Silinder tidak bisa di control 6 Silinder tidak bisa di 10 5 control Descaler 11 Filter tersumbat 8 12 Filter tersumbat 8 13 Block Valve tidak bisa ditutup 6 14 Block Valve tidak bisa dibuka 6 15 Pompa memberikan cairan yang tidak memadai 4 Pompa memberikan Pompa Power 16 cairan yang tidak memadai 7 17 Driver (daya penggerak kelebihan beban) 3 Tabel 5. Normalisasi Konsekuensi Kegagalan Lanjutan Driver (daya 18 penggerak kelebihan 3 beban) 19 Tekanan pada discharge pompa berlebihan 2 Temperatur pada 20 Pompa Power bearing berlebihan 8 Kebocoran pada 21 pompa 4 22 Kebocoran berlebihan pada shaft 4 23 Pompa berjalan dengan kasar/buruk 8 24 Suhu berlebihan didalam pompa Penentuan Biaya Perawatan Perhitungan biaya perawatan dihitung dari perawatan usulan telah ditentukan sebelumnya. Perhitungan ini dapat dilakukan dengan rumus dibawah ini. (5) Dengan: CM = Biaya perawatan yang dikeluarkan; Cr = Biaya perbaikan maupun pergantian tiap kerusakan sistem atau komponen; Fm = Frekuensi pelaksanaan kegiatan perawatan preventive. Dari hasil perhitungan, biaya yang dikeluarkan untuk melakukan kegiatan preventive maintenance eksisting yang dilakukan sebesar ,52, sedangkan untuk kegiatan preventive maintenance usulan terhadap task usulan yang telah dihitung didapatkan nilai sebesar ,47. Biaya preventive maintenance usulan lebih rendah daripada preventive maintenance eksisting menunjukkan interval waktu yang dikeluarkan untuk kegiatan preventive maintenance usulan merupakan hasil yang optimal. 3.5 Perhitungan Risk Based Maintenance (RBM) Perhitungan risiko ini merupakan risiko yang diterima perusahaan ketika sistem mengalami kegagalan. Langkah pertama yang dapat dilakukan yaitu dengan menyusun skenario kegagalan, dengan memperlihatkan failure mode dan failure effect. Setelah menyusun skenario kegagalan, kemudian ditentukan seberapa besar nilai kegagalan tersebut. Tabel 5 memperlihatkan berapa nilai setiap masingmasing kerusakan. Rentang nilai pada normalisasi kerusakan yaitu dari Nilai nol merupakan kerusakan yang tidak menyebabkan pengaruh terhadap kegiatan operasional perusahaan. Akan tetapi, sepuluh merupakan nilai tertinggi yang berarti dengan adanya kerusakan tersebut dapat menghentikan proses produksi pada perusahaan. Langkah ketiga dalam menentukan risiko antara lain menghitung probabilistic hazard assessment yang dilakukan dengan metode Fault Tree Analysis (FTA), yaitu analisis gambaran skenario kerusakan yang mungkin terjadi pada subsistem kritis. Lalu dilakukan perhitungan quantitative hazard assessment, dengan perhitungan risiko diperoleh dengan menghitung system performance loss terlebih dahulu denan cara (waktu downtime x loss of production) + (MTTR x Engineer Cost) + Material Cost + Harga Komponen. Lalu nilai risk dapat diperoleh dengan cara melakukan perkalian antara consequence dan probability of failure dari tiap subsistem. Tabel 6. Risiko Akibat Kerusakan Subsistem Kritis System Subsistem Performance Loss Q(T) Risk Estimation Work Roll 0,6418 Cooling , ,23 0,5644 Descaler , ,62 Pompa Power 0, , ,01 Total ,86

6 26 Risiko sebesar ,86 memiliki nilai yang cukup besar bagi perusahaan, karena nilai tersebut dapat menjadi suatu penghasilan yang besar bagi perusahaan. Untuk diketahui lebih lanjut maka dilakukan perancangan penerimaan risiko untuk dievaluasi apakan nilai tersebut masih menjadi batas toleran yang diterima oleh perusahaan. Kriteria penerimaan yang ditetapkan oleh perusahaan adalah sebesar 2% dari kapasitas produksi. Waktu operasi 1 tahun = 350 hari x 24 jam = 8400 jam Hourly rate = ,58 4. KESIMPULAN Melalui hasil penelitian dan analisis serta pembahasannya, didapatkan kegiatan preventive maintenance yang tepat untuk subsistem kritis pada System yaitu 12 scheduled on-condition tasks, 14 scheduled restoration tasks, dan 1 scheduled discard tasks. Subsistem yang dikategorikan sebagai subsistem dari subsistem kritis antara lain Work Roll Cooling, Descaler, dan Pompa Power. Total biaya perawatan untuk System dapat dihitung Kapasitas produksi = , = ,00 Risiko = ,86 Persentase risiko = Risiko/Kapasitas produksi = 2,634% > 2% Dari hasil perhitungan didapatkan bahwa risiko yang diterima oleh perusahaan melebihi batas kriteria penerimaan oleh perusahaan, maka harus diterapkan kebijakan perawatan yang optimal pada sistem. setelah ditentukan interval perawatan waktu yang optimal. Kegiatan preventive maintenance ini membutuhkan biaya sebesar ,47. Dengan perhitungan dengan metode Risk Based Maintenance (RBM), perhitungan konsekuensi dan risiko yang ditimbulkan akibat kerusakan dapat dihitung. Sehingga diperoleh nilai risiko sebesar ,86 jika subsistem atau mesin mengalami kerusakan. DAFTAR PUSTAKA A. R. Eliyus and J. Alhilman, Estimasi Biaya Maintenance Yang Optimal Dengan (Studi Kasus : Pt Toa Galva), J. Rekayasa Sist. Ind., pp , Ebeling, C. (1997). An Introduction to Reliability and Maintainability Engineering. Singapore: The McGraw-Hill Companies, Inc. Khan, F. I. and Haddara, M. R. (2004) Risk-based maintenance of ethylene oxide production facilities, Journal of Hazardous Materials, 108(3), pp doi: /j.jhazmat Moubray, John. (1991). Reliability Centered Maintenance II. Oxford: ButterworthHeinemann, Ltd. N. A. S. Saputra, Muhammad Tamami Dwi, Judi Alhilman, Maintenance Policy Suggestion on Printing Machine GOSS Universal Using Reliability Availability Maintainability (RAM) Analysis And Overall Equipment Effectiveness (OEE), Int. J. Innov. Enterp. Syst., vol. 1, no. 1, J. Alhilman, R. Saedudin, F. Tatas, and A. Gautama, LCC application for estimating total maintenance crew and optimal age of BTS component, Int. Conf. Inf. Commun. Technol., vol. 3, Rahmawan, R. (2014). Optimasi Kebijakan Perawatan Base Transceiver Station (BTS) dengan Menggunakan Metode Reliability Centered Maintenance (RCM) pada PT Telkomsel. Bandung: Telkom University. U. T. Kirana, Perencanaan Kebijakan Perawatan Mesin Corazza FF100 Pada Line 3 PT XYZ Dengan Metode Reliability Centered Maintenance (RCM) II, J. Rekayasa Sist. Ind., vol. 3, N. Dhamayanti, D. S., Alhilman, J., & Athari, Usulan Preventive Maintenance Pada Mesin KOMORI LS440 dengan Menggunakan Metode Reliability Centered Maintenance (RCM II) dan Risk Based Maintenance (RBM) di PT ABC, J. Rekayasa Sist. Ind., vol. 3, no. April, pp , R. R. Saedudin, J. Alhilman, and F. T. D. Atmaji, The optimization of maintenance time and total site crew for Base Transceiver Station (BTS) maintenance using Reliability Centered Maintenance (RCM) and Life Cycle Cost (LCC), 8th Int. Semin. Ind. Eng. Manag., pp , J. Alhilman, N. Athari, and F. T. D. Atmaji, Software Application for Maintenance System : A Combination of Maintenance Methods in Printing Industry, 5rd Int. Conf. Inf. Commun. Technol., 2017.