PERHITUNGAN PLANT RELIABILITY DAN RISIKO DI PABRIK PHONSKA PT.PETROKIMIA GRESIK

Transkripsi

1 PERHITUNGAN PLANT RELIABILITY DAN RISIKO DI PABRIK PHONSKA PT.PETROKIMIA GRESIK IGP Raka Arthama, Patdono Soewignjo, Nurhadi Siswanto, Stefanus Eko Program Studi Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Cokroaminoto 12A Surabaya ABSTRAK Pabrik Phonska di PT.Petrokimia Gresik, adalah pabrik pupuk NPK dengan proses yang kontinyu. Pabrik dengan proses kontinyu akan mengalami kerugian yang besar bila proses produksinya berhenti tiba-tiba tanpa direncanakan (breakdown). Salah satu faktor yang menyebabkan industri proses kontinyu mengalami breakdown adalah kerusakan peralatan karena penurunan keandalan peralatan yang dioperasikan terus menerus. Penelitian ini bertujuan menghitung nilai risiko Pabrik Phonska akibat breakdown diluar jadwal pemeliharaan. Frekuensi terjadinya breakdown pertahun dihitung dengan menggunakan metode simulasi. Hal ini dilakukan karena jumlah komponen penyusun Pabrik Phonska banyak dan hubungannya kompleks. Sehinngga penggunaan model analisis tidak dapat digunakan. Risk consequences dihitung berdasarkan kerugian yang terjadi akibat hari operasi yang hilang karena pabrik breakdown. Dari penelitian yang dilakukan didapatkan hasil bahwa frekuensi terjadinya breakdown Pabrik Phonska pertahun adalah 40 kali dengan lama breakdown 13 hari sehingga nilai risiko Pabrik Phonska akibat breakdown adalah Rp Untuk mengurangi nilai risiko perlu dilakukan usaha-usaha mitigasi risiko yaitu dengan mengurangi likehood dan atau mengurangi consequences. Mengurangi likehood dilakukan dengan cara menaikkan keandalan peralatan melalui program pemeliharaan. Consequences dapat dikurangi dengan mengurangi waktu perbaikan, diantaranya dengan memperbaiki manajemen spare part, peningkatan skill personel pemeliharaan atau melakukan outsourcing pemeliharaan. Kata kunci : Keandalan, Risiko, Simulasi, Breakdown PENDAHULUAN Latar Belakang Keandalan (reliability) didefinisikan sebagai probabilitas suatu item (komponen, equipment, atau sistem) akan beroperasi tanpa kegagalan (failure) untuk suatu periode waktu tertentu di bawah kondisi tertentu (Ushakov, 1994). Penurunan keandalan peralatan yang dioperasikan terus menerus dalam sebuah proses produksi yang kontinyu menjadi penyebab kerusakan peralatan sehingga terjadi breakdown. Risiko terdiri dari dua komponen yaitu besaran kemungkinan terjadinya risiko (likehood) dan besarnya dampak (consequences), (Djohanputro,2006). Kedua komponen tersebut dapat dicari dari hasil analisa nilai keandalan pabrik. Dalam analisa risiko yang berbasis perhitungan keandalan pabrik akan didapat frekuensi terjadinya risiko pada satuan waktu tertentu dan jumlah hari dimana pabrik tidak beroperasi.

2 Identifikasi dan pemetaan terhadap semua kemungkinan terganggunya operasi yang dapat menyebabkan pabrik breakdown merupakan hal yang harus dilakukan. Hingga saat ini di PT.Petrokimia Gresik belum pernah dilakukan pemetaan terhadap risiko perusahaan yang diakibatkan oleh kerusakan pabrik saat dioperasikan. Perumusan Masalah Masalah yang dibahas pada penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut: - Bagaimanakah peta keandalan Pabrik Phonska yang disusun oleh sub-unit, equipment, dan komponen-komponennya? - Berapakah stream-days dari Pabrik Phonska? - Berapakah besarnya risiko yang ada di Pabrik Phonska yang disebabkan oleh pabrik breakdown saat dioperasikan? - Langkah-langkah mitigasi apa yang perlu dilakukan perusahaan terhadap risiko yang ada? Tujuan Penelitian Tujuan yang akan dicapai dari penelitian ini adalah : - Menghitung nilai keandalan Pabrik Phonska dan komponen penyusunnya - Menghitung nilai stream-days dari Pabrik Phonska. - Menghitung nilai risiko yang ada di Pabrik Phonska yang disebabkan oleh pabrik breakdown. - Merumuskan langkah-langkah mitigasi yang perlu dilakukan perusahaan terhadap risiko yang ada Manfaat Penelitian Beberapa manfaat yang dapat diperoleh dari hasil penelitian ini adalah : - Perusahaan mengatahui nilai keandalan Pabrik Phonska - Perusahaan mengetahui nilai risiko yang ada di Pabrik Phonska yang disebabkan oleh pabrik breakdown saat dioperasikan - Perusahaan mendapatkan informasi yang sangat penting untuk menetapkan strategi dalam pengendalian risiko METODOLOGI Pada prinsipnya perhitungan nilai keandalan pabrik dilakukan dengan menghitung nilai keandalan komponen penyusunnya. Komponen penyusun ini mempunyai hubungan antar komponen yang bemacam-macam yaitu hubungan seri, paralel atau kombinasinya. Untuk sistem yang sangat kompleks perhitungan secara manual dengan persamaan matematis yang ada akan menjadi sangat sulit sehingga diperlukan metode lainnya yaitu metode simulasi. Metode simulasi ini digunakan untuk menghitung nilai keandalan pabrik secara keseluruhan dengan input data distribusi waktu antar kerusakan komponen dan lama perbaikannya. Metode simulasi memerlukan model yang dibuat dari blok diagram proses pabrik. Dari blok diagram proses ini bisa dibuat blok diagram keandalan berdasarkan hubungan antar komponennya. Data yang diperlukan adalah data waktu antar kerusakan peralatan dan data lama perbaikan peralatan. Untuk bisa sebagai data input model simulasi data ini dicari distribusinya dengan bantuan software. A-25-2

3 Nilai risiko didapat dari hasil perhitungan keandalan pabrik. Pembuatan peta risiko dilakukan setelah komponen risiko diketahui. Tahapan perhitungan nilai keandalan dan pemetaan risiko ditunjukkan pada Gambar 1. Blok Diagram Proses dan Keandalan Penentuan Distribusi Waktu Antar Kerusakan dan Lama Perbaikan Pembuatan Model Simulasi Penentuan Distribusi Waktu Antar Kerusakan Pabrik Perhitungan Keandalan Pabrik Perhitungan MTTF dan MTTR Pabrik Perhitungan Stream Days Perhitungan Nilai Risiko dan Pemetaan Risiko Gambar 1. Tahapan Perhitungan Keandalan dan Pemetaan Risiko HASIL DAN DISKUSI Blok Diagram Proses dan Keandalan Diagram aliran proses ( Process Flow Diagram) untuk pembentukan blok diagram di Unit Phonska dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa subsistem yang menggambarkan tingkat atau level dalam proses produksi. Subsistem utama yang ada di Pabrik Phonska adalah : Subsistem Feeding, Subsistem Granulasi, Subsistem Drying, Subsistem Screening, Subsistem Cooling, Subsistem Coating, Subsistem Bagging seperti ditunjukkan oleh Gambar 2. Gambar 2. Blok Diagram Proses Pabrik Phonska Gambar 3 menunjukkan blok diagram keandalan Pabrik Phonska yang didasarkan pada hubungan antar peralatan/susbsistem untuk membentuk sistem. Berdasarkan prosesnya keseluruhan subsistem terhubung secara seri, kecuali sistem dedusting. Gambar 3. Blok Diagram Keandalan Pabrik Phonska A-25-3

4 Model dan Simulasi Model yang dibuat untuk keperluan simulasi disusun dari hubungan antar peralatan. Hubungan antar peralatan dapat dibedakan menjadi : 1. Hubungan seri, sistem akan rusak jika salah satu komponennya rusak. 2. Hubungan parallel, sistem akan rusak jika semua komponennya rusak 3. Kombinasi seri-parelel Model simulasi dibuat mulai dari model masing-masing peralatan, hubungan antar peralatan yang membentuk subsistem sampai ke sistem pabrik. Gambar 4 menunjukkan contoh model simulasi peralatan ABC yang terhubung seri. Sedangkan Gambar 5 menunjukkan output simulasi peralatan ABC yang terhubung paralel dan seri. Gambar 4.Simulasi Subsistem ABC Seri Gambar 5.Output Simulasi Subsistem ABC Paralel dan Seri Perhitungan Keandalan Hasil Simulasi Dari hasil simulasi didapatkan waktu antar kerusakan peralatan, subsistem dan sistem pabrik. Hasil ini selanjutnya digunakan untuk menghitung nilai keandalan subsistem dan sistem pabrik. Dari hasil simulasi didapatkan kurva keandalan Pabrik Phonska dan subsistemnya seperti pada Gambar 6. Urutan subsistem yang memiliki keandalan paling tinggi sampai terendah adalah subsistem bagging, screening, cooling, coating, feeding, drying dan granulasi. A-25-4

5 Kurva Reliability Unit PHONSKA Reliability Waktu (Hari) Unit Feeding Unit Granulasi Unit Drying Unit Cooling Unit Coating Unit Bagging Unit Screening Plant II PHONSKA Gambar 6. Kurva Keandalan Pabrik Phonska dan Subsistemnya Tabel 1 menunjukkan distribusi waktu antar kerusakan Pabrik Phonska dan subsistemnya yang diperoleh dari hasil simulasi. Tabel 2 menunjukkan distribusi lama perbaikan Pabrik Phonska dan subsistemnya. Tabel 1. Distribusi Waktu Antar Kerusakan Pabrik Phonska dan Subsistemnya No Keterangan Distribusi Beta Eta Gamma 1 Sub Unit Feeding Weibull Sub Unit Granulasi Weibull Sub Unit Drying Weibull Sub Unit Cooling Weibull , Sub Unit Coating Weibull , Sub Unit Bagging Weibull , Sub Unit Screening Weibull , Unit PHONSKA Weibull Tabel 2. Distribusi Lama Perbaikan Pabrik Phonska dan Subsistemnya No Keterangan Distribusi Beta Eta Gamma 1 Unit Feeding Weibull Unit Granulasi Weibull Unit Drying Weibull Unit Cooling Weibull Unit Coating Weibull Unit Bagging Unit Screening Weibull Plant Weibull Dari distribusi dan parameternya dapat dihitung MTTF dan MTTR Pabrik Phonska yaitu : MTTF = dan MTTR = jam. A-25-5

6 Availability Pabrik Phonska (stream days) dapat diestimasi dengan cara seperti berikut : Dalam 1 tahun (365 hari), Pabrik Phonska beroperasi selama hari (80.76%), sedangkan sisa waktu (70.22 hari) digunakan untuk perbaikan (19.24%) Tabel 3 menunjukkan MTTF, MTTR, stream days, non stream days Pabrik Phonska dan persentasinya. No Risiko MTTF jumlah hari MTTF MTTR dalam setahun 97, ,77 23,29 294,78 hari Tabel 3. Stream Days dan Non Stream Days Pabrik Phonska dan Subsistemnya Keterangan Waktu rata-rata antar kerusakan MTTF (jam) Waktu rata-rata lama perbaikan MTTR (jam) Streamday Non Stream-day Persentase Stream-day 1 Sub Unit Feeding % 2 Sub Unit Granulasi % 3 Sub Unit Drying % 4 Sub Unit Cooling 1, % 5 Sub Unit Coating % 6 Sub Unit Bagging 20, % 7 Sub Unit Screening 1, % 8 Unit PHONSKA % Risiko Pabrik Phonska breakdown diluar rencana dapat dicari dari hasil yang didapat pada perhitungan keandalan. Nilai risiko yang dikandung oleh Pabrik Phonska dalam satu tahun dapat dihitung dari likelihood (frekuensi) dan concequences (dampak) yang ditimbulkan. Frequency Likelihood of Occurrence Jumlah hari ,73 4,07 87 kali dalam1 tahun - Turn arround MTTF Berdasarkan RKAP PT.Petrokimia Gresik tahun 2006 ditetapkan toleransi untuk unschedule breakdown adalah sebesar 45 hari. Jika waktu rata-rata lamanya perbaikan (MTTR) jam atau 0,97 hari, maka toleransi unschedule breakdown setara dengan 47 kali ( = 46,37 hari).dengan demikian frekuensi terjadinya unschedule breakdown dalam satu tahun di luar batas toleransi yang ditetapkan dalam RKAP adalah sebanyak 40 kali breakdown (87 47). A-25-6

7 Dampak ( concequences) yang ditimbulkan akibat Unit Phonska mengalami breakdown di luar rencana dapat dihitung dengan cara sebagai berikut Nilai kuantitatif dalam bentuk nilai uang didapat dengan mengkonversi kerugian perhari perusahaan apabila Pabrik Phonska mengalami breakdown. Berdasarkan data perusahaan apabila Pabrik Phonska mengalami breakdown maka kerugian yang diderita oleh perusahaan adalah sebesar Rp per hari. Berdasarkan acuan penilaian Dampak dan Peluang dalam Petunjuk Penilaian Identifikasi Risiko dan Program Pengendalian Risiko Tahun 2005 PT. Petrokimia Gresik Area Pabrik II ditetapkan sebagai berikut: Kriteria Peluang ( Likehood) Lama Kerugian Concequences breakdown per hari Stream day RKAP Stream day Rp ,- Rp , Perhitungan Kerugian per hari Nilai Persentase Kemungkinan x 12 kali 12 kali x 24kali 24 kali x 36 kali 36 kali x 48 kali 48 kali x 60 kali x 60 kali Kriteria Dampak (Consequences) Nilai Rate Produksi 90 x 100% 80 x 90% 70 x 80% 60 x 70% x 60% Jika rate produksi hanya sebesar 60% maka dampak yang ditanggung oleh perusahaan dapat dihitung dengan cara sebagai berikut: Rp , Dengan cara yang sama maka dapat diperoleh besarnya dampak untuk setiap nilai. Peta Risiko (1 0.6) 365 hari Rp , Berdasarkan data hasil perhitungan frekuensi terjadinya risiko dan nilai risiko, dapat dibuat peta risiko Pabrik Phonska breakdown diluar rencana seperti pada Gambar 6. Dari peta risiko tersebut dapat diketahui Pabrik Phonska termasuk dalam kategori medium risk. A-25-7

8 > 60X Definitley 48X < x 60X Almost Certain 36X < x 48X Likely PHONSKA 24X < x 36X Moderate 12X < x 24X Unlikely 12X Rare Insignificant Minor Moderate Major Cathastropic x 13M 13M < x 26M 26M < x 39M 39M < x 52M x 52M E H M L Mitigasi Risiko EXTREME RISK HIGH RISK MEDIUM RISK LOW RISK Gambar 6. Peta Risiko Pabrik Phonska Untuk mengurangi dan mengendalikan risiko yang dimiliki Pabrik Phonska dilakukan dengan membuat program mitigasi risiko. Mitigasi risiko dilakukan dengan mengurangi frekuensi dan atau dampaknya. Mengurangi frekuensi dapat dilakukan dengan peningkatan keandalan pabrik melalui program pemeliharaan. Sedangkan mengurangi dampak dilakukan dengan memperpendek waktu perbaikan melalui perbaikan manajemen spare part, pelatihan personel atau outsourcing. KESIMPULAN Dari pembahasan yang telah dilakukan dapat ditarik beberapa kesimpulan yaitu : Keandalan Pabrik Phonska secara umum perlu ditingkatkan, setelah beroperasi secara terus menerus selama 100 hari keandalan akan turun menjadi Urutan keandalan subsistem penyusun Pabrik Phonska dari tertinggi ke terendah adalah: Bagging, Screening, Cooling, Coating, Feeding, Drying, Granulasi. Stream days unit Phonska adalah 295 hari, Risiko Pabrik Phonska breakdown diluar rencana dalam setahun adalah :Likehood : 40 kali dengan Consequences : Rp Dalam peta risiko dengan kriteria yang ditetapkan perusahaan Pabrik Phonska termasuk kategori Medium risk dengan dampak Insignificant dan peluang Likely. DAFTAR PUSTAKA Andrew, JD., Moss TR.,2002, Reliability and Risk Assesment, ASME PRESS, New York Djohanputro, Bramantyo.,2006. Manajemen Risiko Korporat Terintegrasi, PPM Modarres, M., Kaminskiy, M., Krivtsov, V.,1999. Reliability Engineering And Risk Analysis A Practical Guide, Marcel Dekker Inc, New York Ushakov, Igor A.,1994. Handbook of Reliability Engineering, John Wiley & Sons, Inc A-25-8

9 A-25-9