JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-5 1 Penentuan Interval Waktu Perawatan Optiu Dan Analisis Perbandingan Finansial Koponen Auxiliary (Studi Kasus : Siste Gas Turbin PLTGU PT PJB UP Gresik) Anisa Lathifani Zahirah, Janti Gunawan, Yudha Prasetyawan Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknologi, Institut Teknologi Sepuluh Nopeber (ITS) Jl. Arief Rahan Haki, Surabaya 60111 E-ail: jantigunawan2010@gail.co Abstrak Ketersediaan peralatan enjadi faktor yang sangat penting bagi PT PJB sebagai perusahaan pebangkitan listrik. Gas turbin adalah salah satu siste pebangkit listrik yang enghasilkan 100 MW/ja. Kerusakan siste gas turbin dapat disebabkan oleh koponen inti aupun koponen auxiliary. Penentuan interval perawatan yang tepat dapat encegah kerusakan koponen auxiliary. Di sisi lain, perawatan yang berlebihan dapat enyebabkan banyaknya biaya perawatan karena adanya biaya loss production. Dala penelitian ini akan dilakukan kajian finansial untuk engetahui alternatif interval perawatan yang tepat. Metode yang digunakan adalah cost-based criticality yang terdiri dari biaya production loss dan capital loss akibat kerusakan dan probabilitas terjadinya kerusakan. Interval perawatan dihitung untuk setiap koponen dan akan ditetapkan alternatif-alternatif interval perawatan. Alternatif tersebut akan dibandingkan secara finansial dengan etode life cycle cost selaa periode 60 bulan dengan inflasi 0,65% dan interest rate 0,69%, keandalan pada t 8000 ja, dan julah waktu produksi yang hilang. Dari hasil perhitungan cost-based criticality diketahui terdapat 11 jenis kerusakan dan koponen auxiliary kritis. Alternatif 2 eiliki keandalan paling besar yaitu 0,0084, naun dengan NPV Rp (28.957.160.449). NPV terbesar adalah alternatif 1 dengan NPV Rp 55.556.332.787. Waktu produksi hilang terkecil adalah alternatif 4 dengan waktu produksi hilang selaa periode 60 bulan sebesar 2553 ja. Naun dari hasil perhitungan increental Benefit Cost Ratio, alternatif terbaik adalah alternatif 1 dengan Benefit Cost Ratio sebesar 1,973517. Sehingga alternatif yang terpilih adalah alternatif 1. Kata Kunci Pebuatan prioritas, cost-based criticality, keandalan, interval perawatan, net present value, increental benefit cost ratio S I. PENDAHULUAN AAT ini listrik enjadi kebutuhan prier bagi asyarakat. Sehingga ketersediaan peralatan enjadi faktor yang sangat penting bagi PT PJB agar tidak terjadi kerusakan dan enyebabkan pasokan listrik terhabat. Untuk enjain ketersediaan pasokan listrik, aka perlu dilakukan perawatan hingga level koponen yang ada UP PT PJB. Siste adalah hubungan dari suatu bagian untuk encapai tujuan siste yang terdiri dari sub siste dan setiap bagian dari sub siste epunyai peran untuk enopang siste yang lebih besar [1]. Jika koponen penyusun siste Gas Turbin (GT) rusak, aka dapat engganggu kerja siste tersebut. Sehingga perencanaan perawatan hingga level koponen, baik koponen inti aupun auxiliary, enjadi faktor yang penting untuk endukung keberlanjutan proses produksi listrik PT PJB UP Gresik. Tabel 1. Koponen dan Jenis Kerusakan Auxiliary GT Koponen Auxiliary Jenis Kerusakan Macet Inlet Guide Vane Intake Air Filter Kotor Main Lube Oil Abnoral Mekanik Abnoral Main Control Oil Abnoral Main Fuel Oil Pup By Pass Stack Abnoral Abnoral Exciter Trouble Arus rendah Ignitor Kotor Rusak Peeliharaan peralatan dan keandalan siste erupakan faktor penting yang epengaruhi keapuan sebuah perusahaan untuk eenuhi kebutuhan konsuen dan enghadapi kopetisi [2]. Peeliharaan koponen gas turbin dilakukan setiap 8.000 EOH. Naun, terdapat beberapa koponen yang engalai kerusakan sebelu 8.000 EOH, yang enyebabkan derating bahkan trip. Berikut ini adalah julah downtie dan derating yang dialai oleh GT 1.3 UP Gresik selaa lia tahun : Ja 1200 1000 800 600 400 200 0 890,9987097 780,8867742 983,777718 200,1031106 496,08 200,8965076 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Tahun Gabar 1. Julah Ja Downtie dan Derating Unit GT 1.3 Menurut Dhillon [3], sebanyak 40%-60% biaya produksi dapat direduksi elalui strategi perawatan yang efektif, salah
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-5 2 satunya adalah eprioritaskan koponen. Salah satunya adalah dengan enggunakan cost-based criticality yang enggunakan probabilitas kerusakan dan dapak akibat rusaknya sebuah aset, dengan enggunakan data aktual sehingga lebih udah dilakukan [4]. Berdasarkan banyaknya loss production yang disebabkan oleh kerusakan koponen auxiliary, aka diperlukan penentuan interval PM koponen auxiliary. Untuk engetahui apakah perhitungan interval waktu penggantian optiu koponen eberikan dapak finansial dan operasional yang baik terhadap peralatan, akan dilakukan analisis finansial dan keandalan peralatan. A. Cost-based Criticality II. METODOLOGI PENELITIAN Cost-based criticality (CBC) adalah etode yang bertujuan untuk eprioritaskan aktivitas perbaikan pada peralatan [4]. Seperti halnya proses ebuat daftar prioritas atau ranking yang lain, CBC epertibangkan peluang terjadi dan dapak karena terjadinya kerusakan. Faktor yang ebedakan adalah CBC enggunakan biaya sebagai atriks dapak sehingga proses ranking dapat diilustrasikan secara udah. Kriteria dapak Data finansial Coputerised Maintenance Manageent Syste Dapak kerusakan CBC value Daftar prioritas koponen Gabar II. Proses Cost-based Criticality Data keandalan Peluang terjadi kerusakan TC = C 1 + C 1 T p T f λ t dt p T p 0 TC = 1 T p C T + C f λ t dt p 0 Jika data berdistribusi Weibull, aka : TC = C + C f T p η β T p β 1 TC iniu, aka dtc = 0, sehingga : dtm T p = η 1 C β C f (β 1) Keterangan : TC : Biaya total yang dibebankan pada tiap ja operasi esin T p : Interval waktu perawatan optial dala satuan ja C : Biaya perbaikan atau penggantian karena rusaknya f koponen untuk setiap siklus perawatan (Rp) C : Biaya yang dikeluarkan untuk perawatan f f : Frekuensi kegagalan f : Frekuensi perawatan β : Paraeter keiringan distribusi kerusakan η : Paraeter skala distribusi kerusakan C. Preventive Maintenance Aktivitas perawatan yang dilakukan dengan PM enggunakan paraeter ja operasi utnuk elakukan perawatan sehingga dapat disebut pula sebagai tie-based aintenance dan dilakukan sebelu terjadi [6]. (2) Koponen untuk enentukan cost-based criticality value adalah loss production dan capital loss akibat kerusakan dan probabilitas terjadinya kerusakan. CBC = ((Julah down tie Production loss Selling price) + capital loss) Pf (1) Downtie adalah laa waktu yang hilang akibat unexpected downtie. Dala siste GT, production loss dapat disebabkan karena derating atau trip. Production loss adalah julah produksi siste GT per ja. Sedangkan selling price adalah harga jual produksi listrik yang dihasilkan kepada pelanggan. Capital loss adalah julah biaya tenaga kerja dan koponen yang rusak akibat kerusakan yang terjadi. Pf adalah peluang terjadinya kerusakan. B. Interval Perawatan Optiu Biaya perawatan erupakan hasil perhitungan kuulatif antara biaya akibat kerusakan dan biaya perbaikan [5]. Gabar II.1 Grafik Efek Preventive Maintenance terhadap Keandalan Persaaan uu keandalan pada preventive aintenace pada interval waktu NT t < N + 1 T adalah : R t = R T N R t NT, Jika data berdistribusi Weibull, aka : R t = exp N T θ t NT exp θ (3) NT t < N + 1 T, NT t < N + 1 T TC = C. f + C f. f f
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-5 3 D. Loss Production Analisis LCC adalah estiasi biaya yang dikeluarkan diulai dari fase konstruksi atau akuisisi hingga sebuah siste habis asa pakainya (disposal) sepanjang uur hidup siste dengan epertibangkan tie value of oney [7]. Tujuan analisis LCC adalah sebagai dasar pertibangan peilihan alternatif yang eiliki biaya yang paling efektif sepanjang uur hidup siste, sehingga LCC dapat enghasilkan hasil yang terbaik dala peilihan alternatif. Alternatif yang enghasilkan biaya paling iniu akan dipilih sebagai alternatif terbaik berdasarkan analisis LCC. III. HASIL DAN DISKUSI A. Koponen Auxiliary Kritis Gas Turbin Langkah pertaa adalah enentukan besarnya biaya loss production. Setiap jenis kerusakan koponen eiliki dapak yang berbeda-beda terhadap siste, dan dapat dilihat dari rata-rata waktu perbaikan tiap jenis kerusakan atau MTTR. Sebelunya dilakukan penentuan distribusi dan paraeter distribusi untuk asing-asing perbaikan jenis kerusakan auxiliary. Penentuan paraeter distribusi dilakukan dengan enggunakan software reliability. Langkah selanjutnya adalah enghitung capital loss. Capital loss adalah biaya tenaga kerja dan biaya perbaikan yang dikeluarkan akibat terjadinya kerusakan. Selanjutnya adalah enentukan probabilitas terjadinya kerusakan untuk tiap jenis kerusakan. Perhitungan probabilitas dilakukan dengan elakukan pebagian antara julah kejadian rusak untuk jenis kerusakan dengan total kerusakan yang terjadi selaa periode tersebut. Tabel 3. Hasil Perhitungan CBC Value Koponen Auxiliary Koponen Auxiliary Jenis Kerusakan CBC Value Inlet Guide Vane Macet 27.013.414 13.035.403 Intake Air Filter Kotor 39.430.756 50.675.520 Main Lube Oil Abnoral 489.612 Mekanik 207.278 Main Control Oil Abnoral 735.711 58.301.987 Main Fuel Oil Pup Abnoral 412.024 16.362.954 393.699.012 By Pass Stack Abnoral 409.993 16.362.954 Exciter Abnoral 592.911 Trouble 27.147.483 Arus rendah 10.320.136 Ignitor Kotor 26.013.863 Rusak 29.703.974 Dari hasil perhitungan CBC value diketahui bahwa biaya loss production eberikan kontribusi biaya yang paling besar. Sehingga terdapat 11 jenis kerusakan koponen yang erupakan koponen dan jenis kerusakan kritis. B. Interval Perawatan Optiu Langkah pertaa adalah enentukan paraeter distribusi kerusakan untuk setiap jenis kerusakan koponen auxiliary gas turbin. Penentuan paraeter distribusi dibantu dengan enggunakan software reliability. Setelah diketahui paraeter distribusi kerusakan, aka ditentukan MTTF dengan enggunakan ruus untuk distribusi kerusakan Weibull. Setelah dilakukan penentuan paraeter distribusi kerusakan, langkah selanjutnya adalah enentukan biaya perbaikan karena rusaknya koponen untuk setiap kejadian kerusakan (C f ). Biaya perbaikan karena kerusakan terdiri dari biaya loss production, biaya tenaga kerja, dan biaya perbaikan koponen itu sendiri. Tabel III. Biaya Kerusakan Koponen Auxiliary Gas Turbin Koponen Jenis Kerusakan Cf (Rp/siklus) By Pass Stack Rp 6.561.650.205 Main Control Oil Rp 1.382.589.981 Main Lube Oil Rp 515.758.523 Intake Air Filter Kotor Rp 1.309.101.085 Ignitor Rusak Rp 818.175.919 By Pass Stack Rp 746.142.788 Exciter Trouble Rp 409.680.202 Ignitor Kotor Rp 719.716.885 Inlet Guide Vane Macet Rp 747.371.125 Main Fuel Oil Pup Rp 543.250.062 Inlet Guide Vane Rp 432.775.391 Ignitor Arus rendah Rp 244.734.664 Selanjutnya adalah elakukan penentuan biaya PM untuk koponen auxiliary yang telah diprioritisasi dengan CBC value. Aktivitas PM tidak dilakukan untuk setiap kerusakan, naun untuk setiap koponen auxiliary. Koponen biaya PM adalah tenaga kerja, biaya loss production jika terdapat konsekuensi shut down atau derating, serta biaya perawatan, baik pengecekan, kalibrasi, lubrikasi, pebersihan, dan penggantian part koponen. Tabel 5. Rekap Biaya Preventive Maintenance Koponen Auxiliary Koponen Total Biaya PM (C ) Inlet Guide Vane Rp 79.432.424 Intake Air Filter Rp 107.317.992 Main Lube Oil Rp 322.437.052 Main Control Oil Rp 328.390.958 Main Fuel Oil Pup Rp 359.647.727 By Pass Stack Rp 276.239.149 Exciter Rp 235.076.453 Ignitor Rp 346.556.985 Selanjutnya adalah enghitung enggunakan ruus (2). Sehingga didapatkan interval perawatan setiap jenis kerusakan. Tabel 6. Interval Preventive Maintenance Optiu Koponen Auxiliary Koponen Jenis Kerusakan T p (Ja) By Pass Stack 1.284 Main Control Oil 1.841 Intake Air Filter Kotor 603 Ignitor Rusak 4.614 By Pass Stack 1.543 Exciter Trouble 4.496
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-5 4 Koponen Jenis Kerusakan T p (Ja) Ignitor Kotor 11.545 Inlet Guide Vane Macet 1.885 Main Fuel Oil Pup 4.829 Inlet Guide Vane 1.508 Ignitor Arus rendah 5.794 C. Pebuatan Alternatif Dapak dilakukan preventive aintenance untuk koponen auxiliary adalah siste akan shutdown atau derating, sehingga ipleentasi preventive aintenance tidak dapat dilakukan pada satu jenis kerusakan atau satu koponen saja. Untuk itu dilakukan pebuatan alternatif PM untuk koponen-koponen auxiliary tersebut. Berdasarkan hasil diskusi dengan pihak perusahaan, berikut ini adalah alternatif PM yang dapat diipleentasikan di perusahaan : 1. Alternatif 0, PM dengan kondisi eksisting (PM setiap 8.000 ja) 2. Alternatif 1, PM dilakukan pada interval PM aksiu (setiap 5.794 ja) 3. Alternatif 2, PM dilakukan pada interval PM iniu (setiap 603 ja) 4. Alternatif 3, PM dilakukan pada interval PM rata-rata seluruh koponen (setiap 3.836 ja) 5. Alternatif 4, PM dilakukan pada interval rata-rata koponen yang shutdown jika dilakukan PM (4.915 ja) D. Perhitungan Keandalan Perhitungan keandalan dilakukan untuk engetahui keandalan siste setiap alternatif. Ruus untuk engetahui keandalan koponen untuk distribusi kerusakan weibull adalah : R t = exp t η β dengan nilai eksponen = 2,718281 Sedangkan untuk alternatif 2, 3, 4, dan 5 keandalan dihitung dengan ruus : R t = exp N T β β t NT exp η η dengan N adalah julah PM yang dilakukan selaa periode 8.000 ja. E. Perhitungan Waktu Produksi Hilang Ukuran kinerja UP PT PJB adalah equivalent avalilability factor (EAF) atau ketersediaan peralatan untuk easok listrik. Jika terjadi trip karena kerusakan atau shutdown karena perbaikan aka EAF akan dianggap 0. Jika terjadi derating perhitungannya adalah engekuivalenkan dengan ketersediaan dala satuan hari. F. Perhitungan Net Present Value dan Increental BCR Koponen yang akan digunakan untuk enghitung NPV perawatan koponen inti dan koponen auxiliary gas turbin adalah sebagai berikut : 1. Manfaat dilakukan perawatan, yaitu loss production yang tidak terjadi, dihitung sebagai inflow 2. Biaya akibat kerusakan C f 3. Biaya Perawatan (C ) Dala peilihan alternatif, dilakukan perbandingan biaya selaa horizon waktu tertentu dengan epertibangkan interest rate dan inflasi. Setelah itu dilakukan perhitungan BCR setiap alternatif dan increental BCR untuk engetahui alternatif terbaik Inflasi dan interest rate yang digunakan dala perhitungan NPV penelitian ini adalah rata-rata data historis inflasi dan interest rate oleh Bank Indonesia ulai tahun 2005 hingga tahun 2012. Hasil rata-rata inflasi dan interest rate adalah inflasi sebesar 0,65% per bulan dan interest rate 0,69% per bulan [8]. Tabel 7. Perbandingan Alternatif Alternatif PM (ja) NPV Keandalan Siste Waktu Produksi Hilang Selaa 1 Siklus (ja) 1 8000 Rp (89.764.573.837) 1,30E-98 3392 2 5794 Rp 55.556.332.787 2,481E-20 2864 3 603 Rp (28.957.160.449) 0,00844531 2688 4 3836 Rp 948.697.810 4,1817E-11 2630 5 4915 Rp 41.342.203.174 1,0515E-15 2553 BCR dilakukan dengan erasiokan anfaat ekuivalen dibandingkan dengan biaya ekuivalen. Jika BCR kurang dari 1 aka alternatif tidak layak, sebaliknya apabila BCR lebih dari 1 aka alternatif tersebut akan dibandingkan dengan alternatif layak lainnya pada increental BCR [9]. Berikut ini adalah hasil perhitungan BCR setiap alternatif : Tabel 9. Perhitungan Rasio Benefit Cost Alternatif PM Alternatif Manfaat Bulanan Biaya Bulanan Alternatif 0 Rp - Rp 89.764.573.837 0 Rasio B/C Alternatif 1 Rp 3.274.312.852,74 Rp 1.659.125.668,47 1,973517 Alternatif 2 Rp 1.519.115.726,77 Rp 1.274.637.991,49 1,191802 Alternatif 3 Rp 1.089.853.896,57 Rp 747.066.479,85 1,458845 Alternatif 4 Rp 1.147.544.741,09 Rp 578.250.778,91 1,98451 Dari hasil perhitungan, alternatif 0 tidak layak karena BCR kurang dari 1, sehingga pada perhitungan increental BCR alternatif 0 tidak diperhitungkan. Hasil perhitungan increental BCR terlapir pada lapiran 1. IV. KESIMPULAN/RINGKASAN Dari hasil perhitungan cost-based criticality diketahui terdapat 11 jenis kerusakan dan koponen auxiliary kritis yaitu by pass stack dengan kerusakan tekanan abnoral dan bocor, ain control oil dengan kerusakan tekanan abnoral, intake air filter dengan kerusakan kotor, ignitor dengan kerusakan arus rendah, kotor, dan rusak, exciter dengan kerusakan trouble, inlet guide vane dengan kerusakan acet dan bocor, dan ain fuel oil pup dengan kerusakan tekanan abnoral. Dari hasil perhitungan interval perawatan optiu, terdapat lia skenario dan dilakukan perhitungan keandalan pada t 8.000 ja, julah waktu produksi yang hilang dan finansial selaa periode 60 bulan dengan inflasi 0,65% dan interest rate 0,69%. Alternatif 2 eiliki keandalan paling
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-5 5 besar yaitu 0,0084, naun dengan NPV Rp (28.957.160.449). NPV terbesar adalah alternatif 1 dengan NPV Rp 55.556.332.787. Waktu produksi hilang terkecil adalah alternatif 4 dengan waktu produksi hilang selaa periode 60 bulan sebesar 2553 ja. Naun dari hasil perhitungan increental Benefit Cost Ratio, alternatif terbaik adalah alternatif 1 dengan Benefit Cost Ratio sebesar 1,973517. Sehingga alternatif yang terpilih adalah alternatif 1. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis A.L.Z engucapkan teria kasih kepada Allah SWT atas lipahan rahat-nya, kedua orang tua atas otivasi dan seangat yang diberikan, dosen dan kopebibing atas bibingannya selaa ini, serta pihak perusahaan yang telah bekerjasaa dala pebuatan penelitian ini. Tabel 10. Perhitungan Increental BCR LAMPIRAN DAFTAR PUSTAKA [1] Roney & Steinbart 2006. Accounting Inforation Systes, Prentice Hall Business Publishing. [2] Madu, C. N. 1999. Reliability and Quality Interface. International Journal of Quality & Reliability Manageent. [3] Dhillon, B. S. 1999. Engineering Maintainability : How to Design for Reliability and Easy Maintenance. Elsevier Science & Technology Books. [4] Moore, W. & Starr, A. 2006. Intelligent Maintenance Syste for Continuos Cost-Based Prioritisation of Maintenance Activities. Coputers in Industry, 57. [5] Thevik, H. J. 2000. Deterination of a Cost Optial, Predeterined Maintenance Schedule. [6] Lewis, E. E. 1987. Introduction to Reliability Engineering, New York, John Wiley & Sons, Inc. [7] Barringer, H. P. & Associates, I. 2003. A Life Cycle Cost Suary. International Conference of Maintenance Societies (ICOMS-2003). Australia. [8] www.bi.go.id. Inflasi Rate [Online]. [Accessed 15 April 2012]. [9] Pujawan, I. N. 2009. Ekonoi Teknik, Surabaya, Pria Printing.