UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

Transkripsi

1 PERENCANAAN PERAWATAN MESIN PADA UNIT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL DENGAN METODE RCM (RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE) DI PT.PLN (PERSERO) PEMBANGKITAN SUMATERA BAGIAN UTARA TITI KUNING MEDAN TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh DAVID HUTABARAT NIM: DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

2

3

4 ABSTRAK Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) merupakan suatu stasiun pembangkit tenaga. Permasalahan yang dihadapi PLTD Titi Kuning Medan dimana sering terjadi kendala pada proses electricity production yang disebabkan tidak bekerjanya sistem pada mesin pembangkit listrik yang diakibatkan kerusakan pada mesin dengan tiba-tiba. Kerusakan yang paling sering terjadi pada mesin pembangkit adalah pada mesin unit IV dan sistem perawatannya lebih bersifat corrective maintenance. Berdasarkan kondisi ini, maka dalam penelitian ini akan dilakukan pengembangan sistem pemeliharaan mesin dengan pendekatan Reliability Centered Maintenance (RCM). Tujuan dari penelitian ini adalah menerapkan (RCM) sebagai suatu pendekatan untuk memperbaiki sistem pemeliharaan mesin sekarang di PLTD Titi kuning Medan yang diawali dengan identifikasi sistem pemeliharaan mesin sekarang dengan fishbone diagram, melakukan perencanaan pemeliharaan mesin dengan mengikuti langkah-langkah dalam penerapan Reliability Centered Maintenance (RCM) dengan pendekatan reliability engineering dan perhitungan TMD(Total Minimum Downtime) Dari pengolahan data dalam pengambilan tindakan yang dilakukan diperoleh tiga rekomendasi tindakan yang dihasilkan melalui pendekatan RCM yakni: Condition Directed (C.D) mencapai angka 52,4%, Time Directed (T.D) mencapai angka 19,0%, Finding Failure (F.F) mencapai angka 26,6%. Prosedur perawatan mesin pembangkit yang ditentukan dengan pendekatan Reliability Centered Maintenance (RCM), dapat digunakan sebagai acuan dalam melaksanakan, menentukan tugas-tugas perawatan di PLTD titi kuning Medan, karena memberikan basis data yang komprehensif dan sistematis. Berdasarkan perhitungan dengan konsep reliability engineering, interval penggantian komponen dengan kriteria total minimum downtime (TMD) pada mechine enterprise diperoleh: Cylinderhead interval penggantian 1608 jam operasi mesin, bearing conrod interval penggantian 1840 jam operasi mesin control logicboard interval penggantian 1056 jam operasi mesin dan turbocharger interval penggantian 1240 jam operasi mesin. Kata kunci: Maintenance, Reliability Centered Maintenance (RCM), Reliability Engineering, Total Minimum Downtime (TMD).

5 KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, yang telah menganugerahkan kasih dan karunia-nya, sehingga penulis dapat mengerjakan dan menyelesaikan laporan Tugas Sarjana ini. Tugas Sarjana merupakan salah satu syarat akademis yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan studi di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,. Penulis melakukan penelitian di PLTD Titi Kuning Medan, dengan judul penelitian Perencanaan Perawatan Mesin pada Unit Pembangkit Listrik Tenaga Diesel dengan Metode Reliability Centered Maintenance (RCM) di PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Utara Titi Kuning Medan. Besar harapan penulis, penyusunan laporan penelitian ini dapat menambah pengetahuan bagi pembaca. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan laporan ini, karena pengetahuan dan pengalaman penulis yang masih terbatas. Kritik dan saran yang bersifat membangun penulis harapkan demi kesempurnaan laporan ini. Akhir kata, penulis mengharapkan agar laporan Tugas Sarjana ini dapat memberikan manfaat baik bagi kita semua. Medan, 28 Juni 2012 Penulis, David Hutabarat

6 UCAPAN TERIMA KASIH Dalam penulisan Tugas Sarjana ini, penulis telah mendapatkan bimbingan dan dukungan yang besar dari berbagai pihak, baik berupa materi, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri dan yang mengizinkan Penulis melakukan Penelitian Tugas Sarjana ini. 2. Bapak Ir. Mangara. M. Tambunan, M.Sc, selaku Dosen Pembimbing I atas bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 3. Ibu Tuti Sarma Sinaga, ST, MT. selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 4. Kedua orang tua dan keluarga tercinta, yang telah memberikan dukungan sepenuhnya kepada penulis baik doa, moral maupun materi dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini. 5. Bapak Parsaoran Simangunsong sebagai PLT. Manajer PL. PLTD Titi kuning Medan yang telah mengizinkan penulis melakukan penelitian dan membantu penulis dalam pengumpulan data. 6. Bapak Hombing sebagai supervisor operasi yang telah membantu penulis dalam penelitian dan juga seluruh pegawai dan staf di PLTD Titi Kuning yang

7 telah memberi masukan, arahan dan motivasi bagi penulis menyelesaikan Tugas Sarjana ini. 7. Semua teman-teman se-angkatan penulis, Robet, Erwin mangara, Habib, Diky, Anas, William, Armen, Haros, Mamam, Trisman, Ade, Cholis, Ilfi, Kenzo, Audra, Dita, Eva, Indra, Efan, Winda, Tiung, Bintang, Dinda, Feri, Faisal, Indra, Adius, dan lain-lain. 8. Sahabat-sahabat terkasih (Yansen, Mas heryanto Sitanggang, Meylando Sihombing. Niky Simatupang, Julius, Sartono, Andi, Marusaha dan temanteman lainnya yang belum saya sebutkan namanya) yang selalu memberikan dukungan dan doa serta memberikan nasehat positif kepada penulis untuk tetap semangat. 9. Pegawai administrasi Departemen Tekinik Industri, Bang Mijo, Bang Nur, Kak Dina, Kak Ani, dan Bang Ridho atas bantuan dan tenaga yang telah diberikan dalam memperlancar penyelesaian Tugas Sarjana ini. Kepada semua pihak yang telah banyak membantu dalam menyelesaian laporan ini dan tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, penulis mengucapkan terima kasih. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua

8 DAFTAR ISI BAB HALAMAN JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... ABSTRAK... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMAKASIH... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v vi xii xv xvii I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Penelitian... I Perumusan Masalah... I Tujuan Penelitian... I Asumsi dan Batasan... I Manfaat Penelitian... I Sistematika Penulisan Tugas Akhir... I- 5 II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN 2.1. Sejarah Perusahaan Listrik Negara... II-1

9 DAFTAR ISI (lanjutan) BAB 2.2. Profil Pembangkit Listrik Tenaga Diesel... II Pembangkit Listrik Tenaga Diesel... II Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Diesel... II Komponen Utama Pembangkit Listrik Tenaga Diesel II Komponen Pendukung PLTD... II Struktur Organisasi PLTD Titi Kuning... II Pembagian Tugas dan Tanggung jawab... II Tugas dan Tanggung Jawab Manejer Unit... II Tugas dan Tanggung Jawab Supervisor Administrasi dan Keuangan... II Tugas dan Tanggung Jawab Supervisor Pemeliharaan Listrik dan Alat Bantu... II Tugas dan Tanggung Jawab Supervisor Pemeliharaan Listrik dan Kontrol Instrumen... II Tugas dan Tanggung Jawab Supervisor Operasi... II Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja... II Jumlah Tenaga Kerja... II Jam Kerja... II Visi, Misi dan Motto Perusahaan... II Visi Perusahaan... II Misi dan Motto Perusahaan... II-26

10 DAFTAR ISI (lanjutan) BAB III LANDASAN TEORI 3.1. Teori... III Perawatan (Maintenance)... III Tujuan Perawatan... III Pengklasifikasian Perawatan... III Preventive Maintenance... III Corrective Maintenance... III Keandalan (Reliability)... III Defenisi Keandalan (Reliability)... III Konsep Reliability... III Pola Distribusi Data dalam Keandalan... III Pola Distribusi Weibull... III Pola Distribusi Normal... III Pola Distribusi Lognormal... III Pola Distribusi Eksponensial... III Identifikasi Distribusi dan Parameter Distribusi... III Identifikasi Distribusi Awal... III Estimasi Parameter... III Interval Penggantian Komponen dengan Total Minimum Downtime... III Reliability Centered Maintenance (RCM)... III-24

11 DAFTAR ISI (lanjutan) BAB Defenisi RCM... III Langkah-langkah Penerapan RCM... III-26 IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1. Lokasi dan Waktu Penelitian... IV Objek Penelitian... IV Rancanagan Penelitian... IV Sumber data... IV Blok Diagram Prosedur Penelitian... IV Identifikasi Variabel Penelitian... IV Variabel Dependen... IV Variabel Independen... IV Kerangka Konseptual... IV Teknik Pengumpulan Data... IV Pengolahan Data... IV Kebijakan Perawatan Sekarang... IV Reliability Centered Maintenance (RCM)... IV Penentuan Pola Distribusi Data Kerusakan... IV Analisis dan Pemecahan Masalah... IV Rekomendasi Tindakan Perawatan Mesin... IV Penentuan Interval Penggantian Komponen Mesin. IV- 14

12 DAFTAR ISI (lanjutan) BAB Pengembangan Prosedur Perawatan Mesin... IV- 14 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 5.1. Pengumpulan Data... V Interval Waktu Kerusakan Komponen Kritis Mesin Unit 4 PLTD... V Pengolahan Data... V Kebijakan Perawatan Sekarang... V Reliability Centered Maintenance (RCM)... V Pemilihan Sistem dan Pengumpulan Informasi... V Pendefinisian Batasan Sistem... V Deskripsi Sistem dan Blok Fungsi... V Pendeskripsi Fungsi Sistem dan Kegagalan Fungsi... V Penyusunan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)... V Logic Tree Analysis (LTA)... V Pemilihan Tindakan... V Penentuan Pola Distribusi Kerusakan dan Reliability V Estimasi Parameter... V- 45

13 DAFTAR ISI (lanjutan) BAB Penentuan Konsep Keandalan... V Penentuan Interval Penggantian Komponen. V- 52 VI PEMBAHASAN DAN PEMECAHAN MASALAH 6.1. Rekomendasi Tindakan Perawatan dengan Pendekatan RCM... VI Analisis Mode Kegagalan dan Efek Kegagalan FMEA VI Kategori Komponen Berdasarkan LTA... VI Prosedur Perawatan Berdasarkan Pemilihan Tindan RCM... VI Prosedur Perawatan Mesin dengan Tindakan Condition Directed... VI Prosedur Perawatan Mesin dengan Tindakan Timed Directed... VI Prosedur Perawatan Mesin dengan Tindakan Finding Failure... VI Penentuan Interval Penggantian Komponen... VI Evaluasi Sistem Perawatan Sekarang dan Usulan... VI Penurunan Downtime... VI Peningkatan Avability... VI- 20

14 DAFTAR ISI (lanjutan) BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1. Kesimpulan... VII Saran... VII- 2 DAFTAR PUSTAKA DAFTAR LAMPIRAN

15 DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1. Proses Pembangkit Listrik Tenaga Diesel... II Proses Pembakaran Bahan Bakar dan Udara Hingga Diperoleh Energi Listrik dan Disalurkan ke Konsumen... II Siklus 4 Langkah Mesin Diesel... II Generator PLTD Titi Kuning Medan... II Struktur Organisasi PLTD Titi Kuning Medan... II Klasifikasi Perawatan... III Kurva Distribusi Weibull... III Kurva Distribusi Normal... III Kurva Distribusi Lognormal... III Kurva Distribusi Eksponensial... III Penggantian Komponen Berdasarkan Interval Waktu... III Contoh System Work Breakdown Structure... III Struktur Logic Tree Analysis... III Road Map Pemilihan Tindakan... III Blok Diagram Proses Penelitian... IV Kerangka Konseptual Penelitian... IV Blok Diagram Pengolahan Data dengan Menggunakan Metode RCM... IV Struktur Analisis Cabang Logika (LTA)... IV-10

16 DAFTAR GAMBAR (lanjutan) GAMBAR 4.5. Road Map Pemilihan Tindakan... IV Cause and Effect Diagram (Fishbone) Penyebab Masalah... V Sistem Blok Diagram PLTD Titi Kuning... V Pendefinisian Batasan Sistem Electricity Production Unit 4... V Gambaran Luas Batasan (boundary overview)... V Gambaran Detail Batasan (boundary details)... V Deskripsi Sistem (System Description)... V Blok diagram fungsi Electricity Production... V System Work Breakdown Structure (SWBS)... V System Work Breakdown Structure (SWBS) Electicity Production Unit 4... V Flowchart Penyusunan LTA (Logic Tree Analysis) Komponen Torak... V Flowchart Penyusunan LTA (Logic Tree Analysis) Komponen Torak... V Kurva Konsep Keandalan Cylinderhead... V Kurva Konsep Keandalan Conrod Bearing... V Kurva Konsep Keandalan Control Logic Board... V Kurva Konsep Keandalan Turbocharger... V Flowchart Tindakan Perawatan CD (Conditional Directed)... VI Flowchart Tindakan Perawatan TD (Time Directed)... VI-10

17 DAFTAR GAMBAR (lanjutan) GAMBAR 6.3. Flowchart Tindakan Perawatan FF (Finding Failure)... VI Kalender Jadwal Interval Pergantian Tahun VI-18

18 DAFTAR TABEL TABEL 1.1. Kegagalan fungsi Unit Mesin Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Titi Kuning... I Alokasi Tenaga Kerja PLTD Titi Kuning... II Nilai Severity... III Nilai Occurrence... III Nilai Detection... III Interval Waktu Kerusakan Komponen Kritis Mesin Unit 4 PLTD... V Penyebab Terjadinya Masalah dalam Sistem Perawatan... V Kegagalan Fungsi Unit Mesin Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Titi Kuning... V System Work Breakdown Structure Mesin Pembangkit... V Fungsi dan Kegagalan Fungsi Machining Area... V Matriks Mesin/Peralatan dan Kegagalan Fungsi... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Normal pada Komponen Cylinderhead... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Lognormal pada Komponen Cylinderhead... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Eksponensial pada Komponen Cylinderhead... V-30

19 DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Weibull pada Komponen Cylinderhead... V Rekapitulasi perhitungan Index of fit komponen Cylinderhead... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Normal pada Komponen Bearing Conrod... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Lognormal pada Komponen Bearing Conrod... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Eksponensial pada Komponen Bearing Conrod... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Weibull pada Komponen Bearing Conrod... V Rekapitulasi Perhitungan Index of fit Komponen Bearing Conrod.. V Perhitungan Index of fit dengan distribusi Normal pada komponen Control Logic Board... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Lognormal pada Komponen Control Logic Board... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Eksponensial pada Komponen Control Logic Board... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Weibull pada Komponen Control Logic Board... V-40

20 DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL Rekapitulasi Perhitungan Index of fit Komponen Control Logic Board... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Normal pada Komponen Turbocharger... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Lognormal pada Komponen Turbocharger... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Eksponensial pada Komponen Turbocharger... V Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Weibull pada Komponen Turbocharger... V Rekapitulasi Perhitungan Index of fit Komponen Turbocharger... V Rekapitulasi Index of fit untuk Masing-masing Distribusi Komponen Mesin Enterprise dan Parameter... V Pola Distribusi Kerusakan Mechine Enterprise... V Interval Pergantian Optimal Komponen Kritis... V Kategori Komponen... VI Kategori komponen mesin PLTD... VI Tindakan Perawatan Komponen... VI Tindakan Perawatan CD (Condition Directed) Electricity Production... VI Tindakan Perawatan TD (Time Directed) Electricity Production... VI- 6

21 DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 6.6. Tindakan Perawatan FF (Find Failure) Electricity Production... VI Pola Distribusi Kerusakan Mechine Enterprise... VI- 10

22 DAFTAR LAMPIRAN L.1. Data Kerusakan Mesin Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Unit 4 L.2. Penyusunan Failure Mode Effect and Analysis (FMEA) Electricity Production L.3. Penyusunan Logic Tree Analysis (LTA) Electricity Production L.4. Penyusunan Pemilihan Tindakan Electricity Production L.5. Perhitungan Total Minimum Downtime (TMD) L.6. Surat Permohonan Tugas Akhir L.7. Surat Penjajakan L.8. SK Tugas Akhir L.9. Lembar Asistensi