KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang oleh karena kasih karunia dan penyertaannya, penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan baik. Tugas Sarjana ini merupakan salah satu syarat bagi penulis untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,. Tugas Sarjana ini berjudul Perancangan Preventive Maintenance dengan Modularity Design di PT. Morawa Electric Transbuana. Tugas Sarjana ini merupakan sarana bagi penulis untuk mengaplikasikan sebagian ilmu yang diperoleh selama masa pekuliahan terhadap suatu perusahaan. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam Tugas Sarjana ini. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan untuk penyempurnaan Tugas Sarjana ini. Akhir kata, penulis mengharapkan agar Tugas Sarjana ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak yang memerlukannya. Medan, Agustus 2012 Penulis
UCAPAN TERIMA KASIH Dalam penulisan Tugas Sarjana ini, penulis telah banyak mendapatkan bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, baik berupa materi, moral, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku Ketua Departemen Teknik Industri. 2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri. 3. Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT dan Bapak Ir. Mangara Tambunan, M.Sc selaku Koordinator Tugas Sarjana Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara. 4. Bapak Prof. Dr. Ir. Sukaria Sinulingga, MEng selaku Koordinator Bidang Manufaktur dan Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dalam pengajuan judul Tugas Sarjana dan pengerjaan Laporan Tugas Sarjana. 5. Bapak Ir. Rosnani Ginting, MT selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan selama pengerjaan Laporan Tugas Sarjana. 6. Bapak Francis Rajagukguk selaku Kepala Produksi PT. Morawa Electric Transbuana yang telah memberi bantuan pembuatan izin penelitian untuk tugas sarjana dan memberi informasi selama penelitian di perusahaan.
7. Kedua orangtua penulis (Bapak S. Aritonang dan Ibu Hermin Hawati Siahaan), abang dan adik penulis (Anes dan Eka), dan seluruh keluarga besar penulis yang telah memberi dukungan dan doa bagi penulis. 8. Kelompok KTB (Kak Elfrida, Kak Maryati, Kak Weni, Lidia, Mega, Sinur) yang telah memberi dukungan dan doa bagi penulis. 9. Sahabat penulis, yaitu Melisa, Elfrida, Frisilia, Ayu, Putri, Suhartono, Nanda, Yusnia, Atania, dan Anita atas bantuan dan masukannnya dalam menyelesaikan Laporan Tugas Sarjana. 10. Semua rekan-rekan Teknik Industri USU stambuk 2007 yang telah memberi masukan dan semangat kepada penulis. 11. Bang Mijo, Bang Nurmansyah, Bang Ridho, Kak Dina, dan Kak Ani atas bantuan yang telah diberikan dalam memperlancar penyelesaian administrasi Tugas Sarjana. Kepada semua pihak yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini dan tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, penulis mengucapkan terima kasih. Akhir kata, semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Medan, Agustus 2012 PENULIS
DAFTAR ISI BAB LEMBAR JUDUL LEMBAR PENGESAHAN... SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMA KASIH... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... ABSTRAK... i ii iii iv vi xiii xv xvii xviii I PENDAHULUAN... I-1 1.1. Latar Belakang Masalah... I-1 1.2. Perumusan Masalah... I-3 1.3. Tujuan dan Manfaat... I-3 1.4. Batasan Masalah dan Asumsi... I-4 1.5. Sistematika Penulisan Tugas Akhir... I-5 II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN... II-1 2.1. Sejarah Perusahaan... II-1
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha... II-2 2.3. Organisasi dan Manajemen... II-2 2.3.1. Struktur Organisasi Perusahaan... II-2 2.3.2. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab... II-3 2.3.3. Tenaga Kerja dan Jam Kerja... II-13 2.3.3.1. Tenaga Kerja... II-13 2.3.3.2. Jam Kerja... II-13 2.3.4. Sistem Pengupahan dan Fasilitas yang Digunakan... II-15 2.4. Proses Produksi... II-15 2.4.1. Bahan... II-16 2.4.1.1. Bahan Baku... II-16 2.4.1.2. Bahan Tambahan... II-18 2.4.1.3. Bahan Penolong... II-20 2.4.2. Jumlah dan Spesifikasi Produksi... II-21 2.4.3. Uraian Proses Produksi... II-22 2.5. Mesin dan Peralatan... II-35 2.5.1. Mesin... II-35 2.5.2. Peralatan... II-35 2.5.3. Utilitas... II-35
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB III LANDASAN TEORI... III-1 3.1. Pemeliharaan (Maintenance)... III-1 3.2. Preventive Maintenance... III-2 3.3. Modularisasi... III-4 3.4. Index of Fit... III-5 3.5. Distribusi-distribusi Kerusakan... III-5 3.5.1. Distribusi Normal... III-6 3.5.2. Distribusi Lognormal... III-7 3.5.3. Distribusi Eksponensial... III-8 3.5.3. Distribusi Weibull... III-9 3.6. Mean Time To Failure (MTTF)... III-11 3.7. Fungsi dan Parameter Keandalan (Reliability)... III-12 3.8. Model Perhitungan Total Ekspetasi Biaya Penggantian... III-13 IV METODOLOGI PENELITIAN... IV-1 4.1. Tempat dan Waktu Penelitian... IV-1 4.2. Jenis Penelitian... IV-1 4.3. Identifikasi Variabel Penelitian... IV-1 4.3.1. Variabel Independen... IV-1 4.3.2. Variabel Dependen... IV-2
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 4.4. Kerangka Konseptual... IV-2 4.5. Definisi Operasional... IV-2 4.6. Tahap Penelitian... IV-3 4.7. Pengumpulan Data... IV-4 4.7.1. Sumber Data... IV-4 4.7.2. Metode Pengumpulan Data... IV-5 4.7.3. Instrumen Penelitian... IV-5 4.8. Pengolahan Data... IV-5 4.9. Analisis Pemecahan Masalah... IV-7 4.10. Kesimpulan dan Saran... IV-7 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA... V-1 5.1. Pengumpulan Data... V-1 5.1.1. Jadwal Perawatan Mesin Perusahaan... V-1 5.1.2. Waktu Kerusakan dan Perawatan Komponen Mesin... V-1 5.1.3. Upah, Jumlah Jam Kerja, Hari Kerja, dan Jumlah Tenaga Kerja Bagian Perawatan Mesin... V-3 5.1.4. Jumlah Produk per Hari dan Keuntungan Produk per Unit... V-3 5.1.5. Harga dan Umur Komponen Perawatan... V-4
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 5.2. Pengolahan Data... V-4 5.2.1. Perhitungan Korelasi Kerusakan Mesin... V-4 5.2.1.1. Perhitungan Korelasi antara Kerusakan Mesin dengan Umur Komponen... V-4 5.2.1.2. Perhitungan Korelasi antara Kerusakan Mesin dengan Jadwal Perawatan... V-5 5.2.2. Modularity Design... V-7 5.2.2.1. Mesin Produksi dan Komponen-komponen... V-7 5.2.2.2. Pengelompokkan Komponen Mesin Berdasarkan Desain Modular... V-8 5.2.2.3. Standard Operation Procedure (SOP) Perawatan Mesin... V-9 5.2.3. Selang Waktu Perawatan Mesin... V-10 5.2.4. Penentuan Distribusi Kerusakan Komponen Mesin... V-11 5.2.5. Perhitungan Parameter dan MTTF Komponen Mesin... V-18 5.2 5.2.7. Perhitungan Upah Tenaga Kerja Bagian Perawatan Mesin... V-22 5.2.8. Perhitungan Biaya Kehilangan Produksi... V-23 5.2.9. Perhitungan Biaya Penggantian Komponen... V-23
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 5.2.9.1. Perhitungan Biaya Penggantian Komponen Akibat Breakdown... V-23 5.2.9.2. Perhitungan Biaya Penggantian Komponen secara Preventive Maintenance... V-24 5.2.9.3. Perhitungan Biaya Penggantian Komponen secara Preventive Maintenance Berdasarkan Modularity Design... V-26 5.2.10. Perhitungan Selang Waktu Penggantian (tp) yang Optimal... V-27 5.2.10.1. Perhitungan Selang Waktu Penggantian (tp) yang Optimal Berdasarkan Preventive Maintenance... V-27 5.2.10.2. Perhitungan Selang Waktu Penggantian (tp) yang Optimal Berdasarkan Preventive Modularity Maintenance... V-28 5.11. Rancangan Lembar Kerja dan SOP Perawatan Mesin... V-34 VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH... VI-1 6.1. Analisis Korelasi Kerusakan Mesin... VI-1 6.2. Analisis Desain Modular Mesin Coil Winding... VI-1
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 6.3. Analisis Perbandingan Total Biaya Perawatan... VI-2 6.3.1. Analisis Lembar Kerja Perawatan... VI-2 6.3.2. Analisis SOP Perawatan... VI-4 6.3.3. Analisis Total Biaya Perawatan... VI-6 6.3.4.Analisis Selang Waktu Penggantian Optimal Berdasarkan Modularity Design... VI-8 VII KESIMPULAN DAN SARAN... VII-1 7.1. Kesimpulan... VII-1 7.2. Saran... VII-2 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL TABEL 1.1. Frekuensi Kerusakan Mesin... I-2 2.1. Rincian Jumlah Tenaga Kerja PT. Morawa Electric Transbuana... II-14 2.2. Jam Kerja PT. Morawa Electric Transbuana... II-15 2.3. Spesifikasi Produk Transformator Satu Fasa... II-21 2.4. Spesifikasi Produk Transformator Tiga Fasa... II-21 2.5. Daftar Mesin Produksi di PT. Morawa Electric Transbuana... II-36 2.6. Daftar Peralatan di PT. Morawa Electric Transbuana... II-37 5.1. Jadwal Perawatan Mesin Coil Winding... V-1 5.2. Selang Waktu Kerusakan Komponen Mesin (Hari)... V-2 5.3. Waktu Perawatan Komponen Akibat Breakdown... V-2 5.4. Waktu Perawatan Komponen Secara Preventive... V-3 5.5. Harga Komponen Mesin... V-4 5.6. Korelasi Kerusakan Mesin dengan Umur Komponen... V-5 5.7. Selang Waktu Jadwal Perawatan... V-6 5.8. Korelasi Kerusakan Mesin dengan Jadwal Perawatan... V-6 5.9. Urutan Pembongkaran dan Pemasangan Komponen Mesin... V-9 5.10. Selang Waktu Kerusakan Komponen... V-10 5.11. Waktu Antar Kerusakan Distribusi Normal... V-11 5.12. Waktu Antar Kerusakan Distribusi Lognormal... V-13 5.13. Waktu Antar Kerusakan Distribusi Eksponensial... V-14
DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.14. Waktu Antar Kerusakan Distribusi Weibull... V-15 5.15. Rekapitulasi Index of Fit untuk Setiap Komponen Mesin... V-17 5.16. Waktu Antar Kerusakan Gearbox... V-18 5.17. Rekapitulasi Perhitungan Parameter Dsitribusi Lognormal... V-19 5.18. Waktu Antar Kerusakan V-belt... V-20 5.19. Rekapitulasi Perhitungan Parameter Dsitribusi Weibull... V-21 5.20. Rekapitulasi Nilai MTTF... V-21 5.21. Rekapitulasi Waktu Rata-Rata Penggantian Komponen... V-22 5.22. Biaya Penggantian Komponen Akibat Breakdown... V-24 5.23. Biaya Penggantian Komponen secara Preventive Maintenance... V-25 5.24. Biaya Penggantian Komponen Berdasarkan Modularity Design... V-27 5.25. Selang Waktu Penggantian Optimal... V-28 5.26. Selang Waktu Penggantian Optimal Modularity Design... V-30 5.27. Rancangan Lembar Kerja Perawatan... V-35 6.1. Biaya Perawatan Mesin... VI-6 6.2. Jadwal Perawatan Mesin Coil Winding... VI-8
DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1. Struktur Organisasi PT. Morawa Electric Transbuana... II-4 2.2. Blok Diagram Proses Pembuatan Transformator... II-34 3.1. Siklus Hidup Komponen dalam Suatu Sistem Produksi... III-1 4.1. Kerangka Konseptual... IV-2 4.2. Tahapan Penelitian... IV-4 4.3. Pengolahan Data... IV-6 4.4. Desain Modularitas... IV-6 5.1. Sketsa Mesin Coil Winding... V-7 5.2. Desain Modular Mesin Coil Winding... V-8 5.3. Pola Distribusi Selang Waktu Kerusakan Motor Listrik... V-17 5.4. Gantt Chart Modul 1... V-29 5.5. Gantt Chart Modul 2... V-29 5.6. Gantt Chart Modul 5... V-30 5.7. Kalender Penggantian Komponen Mesin Tahun 2013... V-32 6.1. Desain Modular Mesin Coil Winding... VI-2 6.2. Perbandingan Lembar Kerja Laporan Kegiatan Perawatan... VI-3 6.3. Perbandingan SOP Perawatan... VI-5 6.4. Kalender Penggantian Komponen Mesin Tahun 2013... VI-9 6.5. Gantt Chart Modul 1... VI-11 6.6. Gantt Chart Modul 2... VI-12
DAFTAR GAMBAR (Lanjutan) GAMBAR 6.7. Gantt Chart Modul 5... VI-12
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1. Data Waktu Kerusakan dan Perbaikan Komponen Mesin Coil Winding... L-1 2. Tabel Distribusi Normal Standar Kumulatif... L-2 3. Uji Kecocokan Distribusi Kerusakan Komponen... L-3 4. Perhitungan Parameter dan MTTF Masing-Masing Distribusi Komponen Mesin... L-5 5. Perhitungan Rata-rata Waktu Penggantian Komponen... L-4 6. Perhitungan Selang Waktu Penggantian Optimal Komponen Mesin... L-6 7. Lembar Kerja Perawatan PT. Morawa Electric Transbuana... L-7 8. Form Surat Permohonan Tugas Sarjana... L-8 9. Form Surat Penetapan Tugas Sarjana... L-9 10. Surat Permohonan Riset Tugas Sarjana di PT. Morawa Electric Transbuana... L-10 11. Surat Balasan dari PT. Morawa Electric Transbuana... L-11 12. Surat Keputusan Tugas Sarjana... L-12 13. Lembar Asistensi Dosen Pembimbing I... L-13 14. Lembar Asistensi Dosen Pembimbing II... L-14
ABSTRAK Preventive maintenance merupakan sistem perawatan yang dilakukan pada selang waktu yang telah ditentukan sebelumnya untuk mengurangi kemungkinan komponen lain tidak memenuhi kondisi yang baik. Meskipun Preventive maintenance telah diterapkan oleh PT. Morawa Electric Transbuana, namun kerusakan mesin masih sering terjadi di luar jadwal yang telah ditetapkan. Oleh karena itu, dilakukan perancangan modularity design terhadap sistem perawatan mesin perusahaan tersebut dan diharapkan mampu memberikan biaya dan waktu perawatan yang lebih minimum. Data awal yang dibutuhkan yaitu data kerusakan komponen mesin yang akan digunakan untuk menentukan distribusi kerusakan komponen. Berdasarkan ditribusi kerusakan yang didapatkan untuk setiap komponen, akan ditentukan nilai parameter-parameter dan MTTF untuk menentukan selang waktu optimal penggantian komponen. Data lain yang dibutuhkan antara lain waktu perawatan mesin, harga komponen, upah tenaga kerja maintenance, jam kerja per hari, hari kerja, keuntungan per unit, dan jumlah produksi per hari. Data tersebut digunakan untuk menentukan biaya perawatan. Hasil perancangan berdasarkan desain modularity yaitu diperoleh 5 modul pengelompokkan komponen mesin. Selain itu, terjadi penurunan biaya perawatan dari sistem perawatan perusahaan terhadap sistem perawatan dengan modularity design yaitu dari Rp 31.069.726,00 menjadi Rp 14.159.875,00 atau dipersentasekan sebesar 54,43%. Kata kunci: Preventive maintenance, Modularity design