INTEGRASI OVERALL EQUIPMENT EFFECTIVENESS (OEE) DAN FAILURE MODE AND EFFECT ANALYSIS (FMEA) UNTUK MENINGKATAN EFEKTIFITAS MESIN HAMMER MILL D I P T. S A LIX B I N T AM A PR I M A TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh Nalendro Kertiyoso Irsan NIM. 110423026 PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTE NSI D E P A RT E M E N T E K NI K I ND US T R I F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015 I-1
I-1
I-1
I-1
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas karunia-nya yang telah memberikan pengetahuan, pengalaman, kekuatan dan kesempatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Sarjana dengan judul Integrasi Overall Equipment Effectiveness dan Failure Mode and Effect Analysis untuk Meningkatkan Efektivitas Mesin Hammer Mill di PT. Salix Bintama Prima ini pada waktunya. Tugas Sarjana ini disusun berdasarkan Buku Pedoman Tugas Sarjana Program Pendidikan Sarjana Ekstensi Tahun 2013. Penulis berharap Tugas Sarjana ini dapat berguna dan menambah pengetahuan bagi pembaca. Penulis juga menyadari bahwa Tugas Sarjana ini masih mengalami kekurangan sehingga diharapkan saran dari berbagai pihak demi kesempurnaan Tugas Sarjana ini. Akhir kata, terima kasih penulis ucapkan dan semoga Tugas Sarjana ini dapat bermanfaat untuk semua pihak. Medan, Mei 2015 Nalendro Kertiyoso Irsan I-1
I-1 UCAPAN TERIMAKASIH Dalam menyelesaikan laporan Tugas Sarjana ini, banyak pihak yang telah membantu, maka pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT, selaku Ketua Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,. 2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, dan selaku dosen pembimbing II yang selalu memberikan bimbingan dan petunjuk serta nasihat yang sangat berarti. 3. Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT selaku Koordinator Tugas Sarjana atas arahan yang diberikan. 4. Ibu Ir. Elisabeth Ginting, MSi selaku dosen pembimbing I yang memberikan kontribusi dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 5. Pihak PT. Salix Bintama Prima yaitu Bapak Matseh Kosasih selaku direktur, serta karyawan perusahaan Bapak Hariono, Bapak Anwar dan Bapak Marlianto atas bantuan dan kesempatan yang diberikan untuk melakukan penelitian di perusahaan tersebut. 6. Kedua orang tua penulis, Erwanto Indroyono Irsan dan Sri Budiasih, yang tidak pernah berhenti mendukung dan mendo akan penulis, serta saudara kandung penulis, mas Bhaskoro, mas Dito, dan adik Ayu. 7. Teman teman penulis yakni Dini, Mei dan Abdi yang telah berjuang bersama saat melakukan Kerja Praktek.
I-2 8. Teman-teman dekat penulis yakni Opunk (Rio), Kasino (Syafi i), Maksum, M.Reza, Niko, Nauli, Ijul, Josua, Bang Salem (M.Taufik), Peyek (Adrian), Rolandy, Kiteng (Rian), bang Jefri serta teman-teman Mahasiswa Teknik Ekstensi yang tidak bisa penulis sebutkan namanya satu persatu. 9. Seluruh Mahasiswa Teknik Industri Ekstensi USU, Stambuk 2011, 2010, dan 2012. 10. Pegawai di Departemen Teknik Industri, Bang Nurman, Bang Mijo, Kak Dina, Kak Ani, Bang Ridho, Kak Rahma, Bang Kumis dan Kak Mia serta staf pengajar atas bantuan dan tenaga yang telah diberikan dalam memperlancar penyelesaian Tugas Sarjana ini Semoga dengan dibuatnya Tugas Sarjana ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak yang memerlukan, akhir kata penulis mengucapkan terimakasih dan mohon maaf jika ada kesalahan maupun kekurangan dalam penulisan Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi kita semua. Medan, Maret 2015 Penulis
I-1 DAFTAR ISI BAB LEMBAR JUDUL LEMBAR PENGESAHAN SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA KEPUTUSAN SIDANG KOLOKIUM KATA PENGANTAR... i UCAPAN TERIMAKASIH... ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR LAMPIRAN... xii BAGIAN I LAPORAN PABRIK I PENDAHULUAN... I-1 1.1. Latar Belakang Masalah... I-1 1.2. Rumusan Masalah... I-5 1.3. Tujuan Penelitian dan Manfaat Penelitian... I-5 1.4. Batasan Masalah dan Asumsi... I-6 1.5. Sistematika Penulisan Tugas Sarjana... I-7
I-2 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN... I-1 II 2.1. Sejarah Perusahaan... II-1 2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha... II-1 2.3. Lokasi Perusahaan... II-2 2.4. Organisasi dan Manajemen... II-2 2.5. Tenaga Kerja dan Sistem Pengupahan... II-4 2.5.1. Tenaga Kerja... II-4 2.5.2. Jam Kerja... II-4 2.5.3. Sistem Pengupahan... II-5 2.6. Proses Produksi... II-7 2.6.1. Bahan yang Digunakan... II-7 2.6.2. Uraian Proses Produksi... II-8 2.7. Utilitas... II-13 2.8. Safety and Fire Protection... II-14 2.9. Pengolahan Limbah... II-15 III TINJAUAN PUSTAKA... III-1 3.1. Definisi Maintenance... III-1 3.2. Tujuan Maintenance... III-2
I-3 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 3.3. Jenis Jenis Maintenance... III-3 3.3.1. Planned Maintenance (Pemeliharaan Terencana)... III-3 3.3.2. Unplanned Maintenance (Pemeliharaan Tidak Terencana)... III-5 3.3.3. Autonomous Maintenance (Pemeliharaan Mandiri)... III-6 3.4. Analisis Produktivitas Mengenai Six Big Losses (Enam Kerugian Besar... III-6 3.5. Overall Equipment Effectiveness (OEE)... III-8 3.6. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)...III-11 3.7. Penentuan Mode Kegagalan yang Potensial pada Setiap Proses...III-12 3.7.1. Severity (Keparahan)...III-13 3.7.2. Occurance (Frekuensi Kejadian)...III-14 3.7.3. Detection (Deteksi)...III-14 3.8. Menghitung Nilai RPN (Risk Priority Number)...III-16 IV METODOLOGI PENELITIAN... IV-1 4.1. Tempat dan Waktu Penelitian... IV-1 4.2. Rancangan Penelitian... IV-1 4.3. Objek Penelitian... IV-1 4.4. Variabel Penelitian... IV-1 4.5. Pengumpulan Data Penelitian... IV-4
I-4 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 4.6. Metode Pengolahan Data... IV-4 4.7. Analisis Data... IV-8 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA... V-1 5.1. Pengumpulan Data... V-1 5.2. Pengolahan Data... V-5 5.2.1. Perhitungan Availability... V-6 5.2.2. Perhitungan Performance efficiency... V-7 5.2.3. Perhitungan Rate of Quality... V-10 5.2.4. Perhitungan Overall Equipment Effectiveness (OEE)... V-12 5.2.5. Perhitungan OEE Six Big Losses... V-13 5.2.5.1. Perhitungan Downtime... V-13 5.2.5.2. Perhitungan Speed Losses... V-16 5.2.5.3. Perhitungan Defect Losses... V-19 5.2.6. Diagram Pareto... V-22 5.2.7. Cause and Effect Diagram... V-23 5.2.8. Failure Mode and Effect Analysis... V-30 VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH... VI-1 6.1. Analisis Perhitungan Efektivitas... VI-1
I-5 DAFTAR ISI (LANJUTAN) BAB 6.1.1. Analisis Perhitungan Overall Equipment Effectiveness... VI-1 6.1.2. Analisis Perhitungan OEE Six Big Losses... VI-2 6.2. Analisis Diagram Pareto... VI-3 6.3. Analisis Cause and Effect Diagram... VI-3 6.4. Analisis Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)... VI-4 VII KESIMPULAN DAN SARAN...VII-1 7.1. Kesimpulan... VII-1 7.2. Saran... VII-2 DAFTAR PUSTAKA
I-1 DAFTAR TABEL TABEL 1.1. Data Waktu Kerusakan (Breakdown) Mesin Hammer Mill... I-2 2.1. Perincian Jumlah Tenaga Kerja... II-4 3.1. Penentuan Nilai Severity... III-13 3.2. Penentuan Nilai Occurance... III-14 3.3. Penentuan Nilai Detection... III-15 5.1. Data Waktu Kerusakan (Breakdown) Mesin Hammer Mill Periode Januari 2014 Desember 2014... V-2 5.2. Data Waktu Pemeliharaan Mesin Hammer Mill Periode Januari 2014 Desember 2014... V-2 5.3. Data Waktu Setup Mesin Hammer Mill Periode Januari 2014 Desember 2014... V-3 5.4. Data Produksi Mesin Hammer Mill Periode Januari 2014 Desember 2014... V-4 5.5. Data Nonproductive Time Mesin Hammer Mill Periode Januari 2014 Desember 2014... V-5 5.6. Perhitungan Availability Ratio Periode Januari 2014 - Desember 2014... V-7 5.7. Perhitungan Performance Efficiency Ratio Periode Januari 2014 Desember 2014... V-9 5.8. Perhitungan Rate of Quality Ratio Periode Januari 2014 Desember 2014... V-11
I-2 DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.9. Perhitungan Overall Equipment Effectiveness Periode Januari 2014 Desember 2014... V-12 5.10. Breakdown Losses pada Mesin Hammer Mill Periode Januari 2014 Desember 2014... V-14 5.11. Setup and Adjustment Losses pada Mesin Hammer Mill Periode Januari 2013 Desember 2014... V-15 5.12. Idling and Minor Stoppages pada Mesin Hammer Mill Periode Januari 2014 Desember 2014... V-16 5.13. Data Actual Production Time Mesin Hammer Mill Periode Januari 2014 Desember 2014... V-18 5.14. Reduced Speed Losses pada Mesin Hammer Mill Periode Januari 2014 Desember 2014... V-19 5.15. Rekapitulasi Perhitungan Six Big Losses Mesin Hammer Mill Periode Januari 2014 Desember 2014... V-21 5.16. Persentase Kerugian Kumulatif... V-22 5.17. Pengalaman Kerja dan Pelatihan Operator Mesin Chipper... V-27 5.18. Identifikasi Penyebab Breakdown Losses di Mesin Hammer Mill... V-27 5.19. Identifikasi Penyebab Reduced Speed Lossses di Mesin Hammer Mill... V-30 5.20. Identifikasi metode Penanggulangan Kegagalan... V-34 5.21. Penilaian Detection... V-36
I-3 DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.22. FMEA Terhadap Proses dengan Nilai RPN... V-40 6.1. Nilai Overall Equipment Effectiveness Mesin Hammer Mill... VI-1 6.2. Nilai Six Big Losses Mesin Hammer Mill... VI-2 6.3. Analisis Cause and Effect Diagram... VI-4 6.4. Analisis FMEA... VI-5
I-1 DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1. Struktur Organisasi PT. Salix Bintana Prima... II-3 2.2. Diagram Proses Produksi Wood Pellet PT. Salix Bintana Prima... II-12 3.1. Skema Perhitungan Overall Equipment Effectiveness... III-1 4.1. Kerangka Konseptual Penelitian... IV-3 4.2. Blok Diagram Prosedur Penelitian... IV-6 4.3. Blok Diagram Perhitungan Overall Equipment Effectiveness... IV-7 4.4. Blok Diagram Failure Mode and Effect Analysis... IV-8 5.1. Grafik Availability... V-8 5.2. Grafik Performance Efficiency... V-10 5.3. Grafik Rate of Quality... V-11 5.4. Grafik Overall Equipment Effectiveness... V-13 5.5. Diagram Pareto Six Big Losses Mesin Hammer Mill... V-23 5.6. Cause and Effect Diagram Breakdown Losses... V-25 5.7. Cause and Effect Diagram Speed Losses... V-28
I-1 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab... L-1 2 Mesin dan Peralatan... L-2 3 Surat Permohonan Tugas Sarjana... L-3 4 Surat Penjajakan ke PT. Salix Bintama Prima... L-4 5 Surat Balasan dari PT. Salix Bintama Prima... L-5 6 Surat Keputusan Tugas Sarjana... L-6 7 Lembar Asistensi Dosen Pembimbing... L-7
I-1 ABSTRAK PT. Salix Bintama Prima merupakan produsen wood pellet. Mesin produksi yang digunakan akan mengalami kerusakan dan penurunan kinerja seiring dengan semakin bertambahnya usia mesin. Penerapan metode perbaikan yang tepat dapat memperpanjang usia mesin sehingga tingkat efektivitas mesin meningkat. Pengukuran efektivitas mesin dapat diketahui dengan menggunakan metode OEE. OEE merupakan formula matematis berupa perkalian availability, performance efficiency dan rate of quality. Objek dalam penelitian ini yaitu mesin hammer mill yang merupakan mesin penumbuk serbuk gergaji. Hasil pengukuran efektivitas menunjukan bahwa rata-rata nilai availability yaitu 81.94%, performance efficiency 85.08% dan rate of quality 100% sehingga nilai OEE yaitu 69.71%. Nilai OEE tersebut belum memenuhi syarat standar OEE ideal yakni sebesar 85%. Kemudian dilakukan perbaikan dengan mengukur six big losses untuk mengetahui kontribusi masing-masing losses. Hasil pengukuran menunjukan bahwa breakdown losses memiliki pengaruh terbesar pada efektivitas kemudian disusul dengan reduced speed losses. Berdasarkan analisis dengan menggunakan FMEA didapat nilai RPN terbesar untuk kategori breakdown losses yaitu 384 pada jenis kegagalan vibrasi terlalu tinggi dan untuk kategori reduced speed losses yaitu 150 pada jenis kegagalan kecepatan mesin berkurang. Penanggulangan kegagalan pada vibrasi terlalu tinggi yaitu melakukan perawatan berupa preventive maintenance secara berkala setiap seminggu sekali, sedangkan untuk kecepatan mesin berkurang harus diatasi dengan memastikan kualitas bahan baku sesuai standar memperbaiki proses penjemuran bahan baku. Keywords : TPM, OEE, Six Big Losses, FMEA