Perancangan Kebijakan Perawatan Mesin Printer 3D CLab A01

Transkripsi

1 Petunjuk Sitasi: Herianto, & Irlanda, E. A. (2017). Perancangan Kebijakan Perawatan Mesin Printer 3D CLab A01. Prosiding SNTI dan SATELIT 2017 (pp. C56-61). Malang: Jurusan Teknik Industri Universitas Brawijaya. Perancangan Kebijakan Perawatan Mesin Printer 3D CLab A01 Herianto (1), Erika Aulia Irlanda (2) (1), (2) Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada Jl. Grafika No. 2 Yogyakarta Indonesia (1) herianto@ugm.ac.id ABSTRAK Perkembangan teknologi yang semakin pesat mempengaruhi pembuatan prototype menjadi tidak memakan waktu dan biaya dengan menggunakan mesin rapid prototyping atau biasa dikenal printer 3D. Kebutuhan dan harapan dari printer 3D ini terus meningkat, namun seringkali printer 3D mengalami kerusakan dan diperparah dengan belum banyak ditemukan tempat servis di Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk membuat perancangan kebijakan perawatan pada mesin printer 3D CLab A01 yang memiliki basis teknologi Fused Deposition Method (FDM) yang sedang dikembangkan oleh salah satu perusahan 3D Printer di Indonesia (Centralab Indonesia), dengan menggunakan metode Reliability Centered Maintenance (RCM). Alasan pemilihan metode RCM dikarenakan belum pernah dilakukan analisis tindakan perawatan pada printer tersebut sehingga perlu metode yang lengkap seperti RCM untuk mengetahui apakah ada kegagalan yang mempengaruhi keselamatan dan lingkungan, serta untuk mengetahui jenis perawatan seperti apa yang dibutuhkan. Dalam RCM terdapat beberapa tahapan, yaitu dengan membuat Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) untuk mengidentifikasi dampak kegagalan dari suatu komponen terhadap system, dan Logic Tree Analysis (LTA) untuk mengetahui konsekuensi yang dihadapi ketika kegagalan terjadi dan untuk pemilihan tindakan yang dijadikan rekomendasi tindakan yang tepat untuk memperbaiki kegagalan yang terjadi. Metode tersebut dilakukan dengan melakukan pengumpulan data informasi mengenai printer 3D CLab A01 dan wawancara dengan pengembang printer 3D tersebut. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah didapatkan 51 rekomendasi perawatan untuk printer 3D Clab A01 yang terdiri dari 16 tindakan on-condition, 5 tindakan perbaikan berkala, 7 tindakan failure finding, dan 23 tindakan run to failure. Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat membantu industri dalam negeri dalam menghasilkan produk printer 3D yang berkualitas sehingga memiliki daya saing yang tinggi di pasar. Penelitian ini juga dapat bermanfaat bagi pengguna mesin printer 3D agar dapat memperpanjang umur mesin dan membantu proses perawatan. Kata kunci Rapid prototyping, printer 3D, perawatan, Reliability Centered Maintenance (RCM), Fused Deposition Method (FDM) I. PENDAHULUAN Dalam dunia industri yang terus berkembang terutama bidang manufaktur, suatu desain menjadi hal yang penting karena persaingan semakin ketat, sehingga inovasi harus semakin berkembang untuk mendapatkan pasar. Kondisi tersebut membuat produsen harus mampu merespon kondisi dengan cepat dan merealisasikan suatu konsep menjadi produk yang diinginkan oleh pasar, salah satu tahapan untuk merealisasikan produk yang diinginkan pasar tersebut adalah dengan prototyping. Prototyping menjadi kunci utama untuk menilai apakah desain suatu produk telah memenuhi kriteria yang diinginkan dan siap untuk diproduksi atau belum. Perkembangan teknologi saat ini membuat pembuatan prototype tidak lagi membutuhkan waktu dan biaya yang banyak, karena saat ini pembuatan prototype dapat dilakukan dalam waktu singkat dan biaya yang murah dengan mesin rapid prototyping atau dikenal juga dengan printer 3D. Bisnis manufaktur dengan teknologi printer 3D baru terdengar di Indonesia, namun peluangnya menjanjikan karena menarik perhatian banyak pihak, karena sebenarnya banyak orang yang butuh membuat berbagai objek dengan teknologi semacam ini, hanya saja belum banyak orang yang mengetahui teknologi printer 3D ini. Bisnis pada bidang 3D printing berpeluang C-56

2 Perancangan Kebijakan Perawatan Mesin Printer 3D CLab A01 menyasar pasar perusahaan manufaktur, desain, bahkan personal. Para konsultan industri telah memperkirakan pertumbuhan pasar 3D printing akan mencapai 20% setiap tahunnya (Sekar, 2014). Printer 3D yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah printer 3D CLab A01 yang memiliki basis teknologi Fused Deposition Method (FDM) yang sedang dikembangkan oleh salah satu perusahan 3D Printer di Indonesia (Centralab Indonesia). Kebutuhan dan harapan dari printer 3D ini akan terus meningkat, namun seringkali printer 3D mengalami kerusakan dan belum banyak terdapat tempat servis di Indonesia. Hal inilah yang menginspirasi peneliti untuk dapat memaksimalkan performa alat tersebut dengan merancang kegiatan perawatan yang dapat memperpanjang umur pakai printer 3D tersebut agar dapat terus memenuhi harapan pengguna dan konsumen. Perancangan kegiatan perawatan yang terjadwal juga dapat membantu penggunanya untuk menyiapkan komponen yang dibutuhkan untuk memperbaiki printer 3D tersebut agar tidak mengalami kegagalan terlalu lama. Kegiatan perawatan untuk printer 3D pun dirancang untuk mengurangi resiko kegagalan yang diperkirakan akan terjadi pada peralatan di printer 3D, dan metode yang dipilih dalam penelitian ini adalah Reliability Centered Maintenance (RCM). Penelitian mengenai manajemen perawatan telah banyak dilakukan sebelumnya, seperti yang dilakukan oleh Azis (2009) yang juga menggunakan metode RCM, Fanani (2011) dengan metode Lean Manufacturing dan Susetyo (2011) dengan metode six sigma. Dari penelusuran penulis belum banyak penelitian yang menggunakan 3D printing sebagai objek penelitian apalagi menggunakan metode RCM. Pemilihan metode RCM ditentukan dengan pertimbangan yang didasarkan oleh penelitian Bore (2008) yang telah membandingkan metode RCM dengan Six Sigma dan Lean Method dengan metode AHP dan didapatkan bahwa RCM memiliki nilai tertinggi. II. METODE A. Langkah-Langkah Metode RCM Penelitian ini memiliki tujuan untuk menentukan sistem perawatan yang sesuai untuk printer 3D CLab A01. Penelitian dilakukan dengan beberapa tahap, sehingga dapat dibuat FMEA dan penentuan tindakan perawatan pada printer 3D tersebut (Gambar 1). Gambar 1 Tahapan penelitian Pada langkah pengumpulan data primer dilakukan dengan observasi dan wawancara pada expert judgement, yang dalam penelitian ini adalah seseorang yang merakit printer 3D CLab A01. Berikut adalah struktur sistem printer 3D Clab A01 (Gambar 2). Masing-masing sub sistem terdiri dari beberapa komponen Gambar 2 Struktur sistem printer 3D Clab A01 C-57

3 Herianto, dan Irlanda B. Identifikasi Peralatan dan Fungsi Peralatan Pada tahap ini, peneliti akan membuat daftar komponen yang akan dianalisis dan membuat deskripsi fungsi dari setiap komponen yang ada dalam sistem mesin tersebut. Fungsi peralatan dibuat selengkap mungkin untuk membantu peneliti memahami dalam keadaan seperti apa sebuah fungsi dapat dikatakan mengalami kegagalan. C. Analisis Kegagalan Fungsi, Penyebab Terjadinya Kegagalan, dan Efek Kegagalan Analisis terhadap kegagalan fungsi, penyebab terjadinya kegagalan, dan efek kegagalan dilakukan untuk dijadikan sebagai data pembuatan FMEA (Failure Mode and Effect Analysis). Langkah 2, 3, dan 4 pada bagian proses dilakukan dengan analisis Decision Diagram yang kemudian hasilnya digunakan untuk pengisian tabel Information Worksheet (Tabel 1) dan Decision Worksheet (Tabel 2) yang pada paper ini mengambil contoh bagian nozzle yang merupakan salah satu komponen yang sering megalami masalah. Hasilnya dapat digunakan untuk membuat sistem penjadwalan perawatan pada printer 3D CLab A01. Tabel 1 Information Worksheet: Nozzle Tabel 2 Decision Worksheet: Nozzle D. Analisis Kategori Efek Kegagalan Analisis kategori efek kegagalan, yang merupakan bagian dari proses penyusunan Decision Diagram yang merupakan proses kualitatif, digunakan untuk mengetahui konsekuensi yang ditimbulkan oleh masing-masing Failure Mode. Analisis pada tahap ini dilakukann dengan menggunakan Decision Diagram yang terdiri dari pertanyaan-pertanyaan yang harus dijawab. Tujuan dari analisis kategori efek kegagalan adalah untuk mengklarifikasi Failure Mode ke dalam beberapa kategori sehingga dapat menentukan tingkat prioritas dalam penanganan masing-masing Failure Mode. Dalam Decision Diagram terdapat 4 jenis konsekuensi kegagalan sebagai berikut: 1. Hidden, yaitu apakah operator mengetahui dalam kondisi normal, telah terjadi gangguan pada sistem? C-58

4 Perancangan Kebijakan Perawatan Mesin Printer 3D CLab A01 2. Safety and Environment, yaitu apakah mode kerusakan ini menyebabkan kerusakan yang dapat membunuh seseorang, atau dapat menyebabkan pelanggaran standar lingkungan hidup? 3. Operational, yaitu apakah modus kegagalan ini mempunyai dampak buruk terhadap operasional (output, kualitas produk, pelayanan pelanggan, atau biaya operasi)? 4. Non-Operational, yaitu modus kegagalan yang tidak berdampak pada kualitas operasional. Satu-satunya konsekuensi yang diakibatkannya adalah biaya langsung perbaikan sehingga konsekuensi semacam ini digolongkan juga dalam konsekuensi ekonomi. E. Pemilihan Tindakan Perawatan Pemilihan tindakan perawatan dilakukan dengan melanjutkan pertanyaan-pertanyaan yang harus dijawab pada Decision Diagram. Ada enam maintenance task utama yang dapat dipilih, yaitu scheduled on-condition, scheduled restoration, scheduled discard, scheduled failure-finding, no scheduled maintenance, dan redesign. Untuk mengatasi kegagalan fungsi peralatan, satu tindakan perawatan terkadang tidak cukup apalagi berkaitan dengan keselamatan kerja dan kelestarian lingkungan, sehingga kombinasi dari tindakan perawatan dapat dipilih dan diterapkan. Pada tahap ini juga dilakukan estimasi kapan akan dilakukan tindakan tersebut. Terdapat dua kategori dari tindakan yang dapat diambil sebagai tindakan perawatan (Moubray, 1997), yaitu: 1. Tindakan proaktif: Tindakan ini diambil sebelum suatu kegagalan terjadi, dalam rangka mencegah keadaan gagal pada suatu barang. Tindakan ini mencakup apa yang biasa dikenal dengan predictive maintenance dan preventive maintenance, namun pada RCM istilah yang digunakan adalah tindakan on-condition, scheduled restoration (perbaikan berkala),dan scheduled discard (penggantian berkala) 2. Tindakan-tindakan terakhir: Tindakan ini diambil dalam keadaan gagal, dan dipilih karena tidak ada lagi tindakan proaktif yang efektif yang bisa diambil. Yang termasuk dalam tindakan-tindakan terakhir adalah scheduled failure-finding, no scheduled maintenance, dan redesign. Tahapan analisis kategori kegagalan dan pemilihan tindakan perawatan ini dilakukan dengan melakukan analisis menggunakan Decision Diagran. III. HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis dikakukan pada setiap subsistem: mekanik, elektronik, software, frame dan extruder. Beberapa contoh hasil dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3 Information worksheet printer CLab A01 C-59

5 Herianto, dan Irlanda Untuk contoh decision worksheet pada bagian ekstruder dapat dilihat pada Gambar 4. Gambar 4 Decision worksheet printer CLab A01 Pada tahap FMEA, terdapat 51 mode kegagalan, yang 20 diantaranya merupakan kegagalan yang terjadi pada sub sistem electronics, 13 kegagalan terjadi pada subsistem mechanics, 11 kegagalan terjadi pada subsistem extruder, dan 7 kegagalan terjadi pada subsistem frame. Dengan tindakan perawatan yang terdiri dari tindakan on-condition, perbaikan berkala, failure finding, dan run to failure dengan jumlah dan persentase yang ditunjukkan pada Tabel 3. Hasil Logic Tree Analysis untuk menentukan jenis kegagalan dari total 51 failure mode, menunjukkan bahwa 18 diantaranya merupakan kategori kegagalan tersembunyi, 27 diantaranya merupakan kegagalan operasional yang mempengaruhi output yaitu kualitas benda yang dihasilkan, dan 6 diantaranya merupakan kegagalan non-operasional karena tidak mempengaruhi output dan hanya mempengaruhi aspek ekonomi. Tabel 3 Jumlah Total Tindakan Perawatan Printer 3D CLab A01 On-condition 16 (31%) Perbaikan berkala 5 (10%) Failure finding 7 (14%) Run to failure 23 (45%) Total 51 Dari Tabel 3 juga terlihat jika kegiatan run to failure adalah kegiatan yang paling banyak dilakukan, hal tersebut dikarenakan komponen yang ada pada printer 3D CLab A01 memiliki masa pakai yang panjang, dan kegagalan yang terjadi tidak ada yang mempengaruhi keselamatan penggunanya dan memberi dampak buruk pada lingkungan. Kegiatan tersebut juga terpilih karena tidak ada tindakan proaktif yang efektif untuk dilakukan. Kegiatan on-condition juga banyak dilakukan karena banyak kegagalan yang memiliki tandatanda yang dapat dideteksi lebih dulu sebelum mengalami kegagalan, dan dengan jangka waktu yang dapat diprediksi oleh pihak yang merakit printer tersebut. Kegiatan failure finding, dilakukan karena tidak ada jangka waktu yang jelas dari kerusakan komponen tersebut, sehingga perlu untuk dilakukan pengecekan apakah komponen tersebut masih dapat bekerja dengan baik, dengan jangka waktu yang dapat ditentukan dari pengalaman yang sudah dialami perakit selama menggunakan printer 3D tersebut. Perbaikan berkala memiliki jumlah yang sangat sedikit karena komponen-komponen yang ada pada printer 3D CLab A01 kebanyakan memiliki biaya yang lebih sedikit untuk diganti dengan yang baru ketika rusak, dibandingkan dengan melakukan perbaikan secara berkala. Pada printer C-60

6 Perancangan Kebijakan Perawatan Mesin Printer 3D CLab A01 3D CLab A01, kegiatan perbaikan berkala lebih banyak dilakukan pada frame untuk mencegah longgarnya frame yang akan mempengaruhi kesempurnaan hasil cetakan, dan kegiatan perbaikan berkala juga dilakukan untuk komponen yang selama beroperasi dapat dipengaruhi oleh kotoran yang tidak dibersihkan, sehingga perlu adanya kegiatan tersebut berupa pembersihan secara berkala. Validasi yang dilakukan untuk hasil analisis RCM dapat dilakukan dengan melakukan penerapan dari sistem perawatan yang telah dibuat untuk kemudian dilihat apakah sudah sesuai atau belum. Namun dalam penelitian ini, dikarenakan keterbatasan waktu, validasi sistem perawatan dilakukan dengan wawancara kepada perakit mesin tersebut untuk mengetahui tindakan yang mana yang sudah pernah dilakukan dan memiliki hasil yang baik, dalam hal tepat atau tidaknya mengatasi masalah, waktu perawatan, dan dalam hal biaya. Setelah dilakukan wawancara, didapatkan bahwa 43 tindakan yang dilakukan untuk mengatasi 51 jenis kegagalan pernah dilakukan sebelumnya dan memiliki hasil yang baik terhadap kegagalan tersebut. IV. PENUTUP Penerapan metode RCM untuk tindakan perawatan printer 3D CLab A01 sudah sesuai karena belum pernah dilakukan analisis tindakan perawatan untuk printer 3D berbasis FDM sebelumnya, sehingga perlu metode yang lengkap seperti RCM untuk mengetahui apakah ada kegagalan yang mempengaruhi keselamatan dan lingkungan, kemudian untuk mengetahui jenis perawatan seperti apa yang dibutuhkan. Hasil Logic Tree Analysis untuk menentuka jenis kegagalan dari total 51 failure mode, menunjukkan bahwa 18 diantaranya merupakan kategori kegagalan tersembunyi, 27 diantaranya merupakan kegagalan operasional yang mempengaruhi output yaitu kualitas benda yang dihasilkan, dan 6 diantaranya merupakan kegagalan nonoperasional karena tidak mempengaruhi output dan hanya mempengaruhi aspek ekonomi. Selain itu metode Reliability Centered Maintenance merekomendasikan 16 tindakan on-condition, 5 tindakan perbaikan berkala, 7 tindakan failure finding, dan 23 tindakan run to failure. Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat membantu industri dalam negeri dalam menghasilkan produk printer 3D yang berkualitas sehingga memiliki daya saing yang tinggi di pasar. Penelitian ini juga dapat bermanfaat bagi pengguna mesin printer 3D agar dapat memperpanjang umur mesin dan membantu proses perawatan. DAFTAR PUSTAKA Azis, M. T. S.; Purwanto, M. S.; & Teguh P., 2009, Penerapan Metode Reliability Centered Maintenance (RCM) Berbasis Web Pada Sistem Pendingin Primer Di Reaktor Serba Guna Ga. Siwabessy, JFN, Vol 4 No. 1. Bore, C. K., 2008, Analysis of Management Methods and Application to Maintenance of Geothermal Power Plants, Iceland: United Nation University. Fanani, Z., 2011, Implementasi Lean Manufacturing untuk Peningkatan Produktivitas (Studi Kasus pads PT. Ekamas Fortuna Malang), Thesis tidak dipublikasikan, Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh November. Moubray, J., 1997, Reliability-Centered Maintenance. Industrial Press Inc. New York. USA. Sekar, P., 2014, Tak Gentar Garap Peluang Bisnis 3D Printing di Indonesia. (diakses 7 November 2016). Susetyo, J. W. & Hartanto, C., 2011, Aplikasi Six Sigma DMAIC dan Kaizen sebagai Metode Pengendalian dan Perbaikan Kualitas Produk, Yogyakarta: AKPRIND. C-61