PENENTUAN INTERVAL WAKTU PENGGANTIAN OPTIMUM KOMPONEN KRITIS MESIN HAMMER MILL DENGAN MODEL AGE REPLACEMENT DI PT. SEJATI COCONUT INDUSTRI TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Disusun oleh : JULIUS HARRY BASTIAN SINURAT NIM. 060403008 DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2 0 1 1
PENENTUAN INTERVAL WAKTU PENGGANTIAN OPTIMUM KOMPONEN KRITIS MESIN HAMMER MILL DENGAN MODEL AGE REPLACEMENT DI PT. SEJATI COCONUT INDUSTRI TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Disusun oleh : JULIUS HARRY BASTIAN SINURAT NIM. 060403008 Disetujui Oleh : Pembimbing I Pembimbing II (Ir. Danci Sukatendel) (Tuti Sarma Sinaga, ST, MT) DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI F A K U L T A S T E K N I K UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2 0 1 1
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Sarjana ini. Tugas Sarjana merupakan salah satu syarat akademis yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa dalam menyelesaikan studinya di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,. Tugas Sarjana ini merupakan laporan hasil penelitian yang dilakukan oleh penulis di PT. Sejati Coconut Industri dengan judul Penentuan Interval Penggantian Optimum Komponen Kritis Mesin Hammer Mill dengan Model Age Replacement di PT. Sejati Coconut Industri. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan laporan ini, karena pengetahuan dan pengalaman penulis yang masih terbatas. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan masukan yang sifatnya membangun demi kesempurnaan Tugas Sarjana ini. UNIVERSITAS SUMATERA, MEDAN Maret 2011 PENULIS.
UCAPAN TERIMA KASIH Dalam menyelesaikan laporan ini, penulis banyak mendapat bimbingan dan motivasi dari berbagai pihak, baik berupa materiil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Ir. Danci Sukatendel selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan yang bermanfaat dalam penyelesaian Tugas Sarjana. 2. Ibu Tuti Sarma Sinaga, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan yang bermanfaat dalam penyelesaian Tugas Sarjana. 3. Bapak Popo Iswandi selaku General Manajer PT. Sejati Coconut Industri yang memberi dukungan dan informasi tentang perusahaan. 4. Bapak Budi selaku supervisor produksi di PT. Sejati Coconut Industri yang telah memberi informasi dalam hal pengumpulan data. 5. Andi Pratama selaku rekan mahasiswa dalam melakukan penelitian di PT. Sejati Coconut Industri yang telah membantu dalam pengumpulan data.
ABSTRAK Setiap perusahaan berusaha meningkatan daya saing dengan meningkatkan produktivitas perusahaan yang didukung oleh kelancaran proses produksi dalam perusahaan itu sendiri. Dalam menjamin kelancaran proses produksi, masalah perbaikan dan penggantian mesin serta komponen-komponennya maupun peralatan produksi adalah satu masalah yang sangat penting karena permasalahan ini berhubungan dengan biaya perawatan (maintenance cost) yang harus dikeluarkan. PT. Sejati Coconut Industri adalah suatu perusahaan yang bergerak di bidang pengolahan daging kelapa segar untuk menghasilkan produk kelapa parut kering (desiccated coconut). Dalam operasionalnya perusahaan ini sering mendapat kendala, terutama pada mesin Hammer Mill karena sering mengalami kerusakan yang mengakibatkan terhentinya proses produksi untuk waktu perbaikan maupun penggantian komponen mesin. Selama periode tahun 2009 sampai 2010 terjadi 108 kali kerusakan untuk mesin Hammer Mill I, 95 kali kerusakan untuk mesin Hammer Mill II dan 70 kali kerusakan untuk mesin Hammer Mill III. Sistem penggantian komponen mesin yang diterapkan pada perusahaan ini masih bersifat corrective (komponen diganti bila terjadi kerusakan) yang mengakibatkan adanya penghentian proses produksi secara tiba-tiba sehingga akan menambah biaya (cost) yang harus dikeluarkan perusahaan yaitu kerugian dari kesempatan produksi yang hilang (opportunity cost). Berdasarkan kondisi tersebut, maka dalam penelitian ini akan dilakukan pengembangan kebijakan penggantian komponen mesin Hammer Mill dengan penentuan interval waktu penggantian (replacement) optimum komponen mesin dengan model Age Replacement. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan suatu rancangan interval waktu penggantian (replacement) optimum komponen mesin Hammer Mill sehingga diharapkan biaya penggantian komponen menjadi minimum. Dari pengolahan data dan pembahasan yang dilakukan diperoleh komponen kritis untuk mesin Hammer Mill I adalah bearing dan rotor, mesin Hammer Mill II adalah screen Ø0.5 mm dan bearing, serta mesin Hammer Mill III adalah screen Ø3 mm dan bearing. Interval waktu penggantian optimum untuk komponen bearing dan rotor mesin Hammer Mill I masing-masing 20 hari dan 14 hari, komponen screen Ø0.5 mm dan bearing mesin Hammer Mill II masingmasing 13 hari dan 14 hari, serta komponen screen Ø3 mm dan bearing mesin Hammer Mill III masing-masing 11 hari dan 27 hari. Penghematan ongkos penggantian yang diperoleh jika perusahaan menerapkan kebijakan penggantian komponen kritis secara terencana untuk komponen bearing dan rotor mesin Hammer Mill I masing-masing sebesar 45,52% dan 32,64%, komponen screen Ø0.5 mm dan bearing mesin Hammer Mill II masing-masing sebesar 25,23% dan 33,42%, serta komponen screen Ø3 mm dan bearing mesin Hammer Mill III masing-masing sebesar 17,36% dan 39,06%. Kata Kunci: biaya perawatan, Age Replacement, komponen kritis
DAFTAR ISI BAB LEMBAR JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMA KASIH... ABSTRAK... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iv v vi vii xiv xxi xxii I PENDAHULUAN... I-1 1.1. Latar Belakang Permasalahan... I-1 1.2. Rumusan Permasalahan... I-2 1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian... I-3 1.4. Batasan dan Asumsi Penelitian... I-4 1.5. Sistematika Penulisan Tugas Akhir... I-5 II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN... II-1 2.1. Sejarah Perusahaan... II-1 2.2. Organisasi dan Manajemen... II-1
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 2.2.1. Struktur Organisasi Perusahaan... II-2 2.2.2. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab... II-4 2.2.3. Tenaga Kerja dan Jam Kerja... II-4 2.2.4. Sistem Pengupa han dan Fasilitas Lainnya... II-6 2.3. Proses Produksi... II-7 2.3.1. Bahan Baku... II-8 2.3.2. Bahan Tambahan... II-8 2.3.3. Bahan Penolong... II-9 2.3.4. Standar Mutu Bahan Baku... II-9 2.3.5. Standar Mutu Produk... II-10 2.3.6. Uraian Proses Produksi... II-10 2.3.7. Mesin dan Peralatan... II-12 2.3.8. Utilitas... II-12 III LANDASAN TEORI 3.1. Definisi Perawatan (Maintenance)... III-1 3.2. Strategi Perawatan... III-1 3.3. Konsep Reliability (Keandalan)... III-3 3.3.1. Pengertian Keandalan... III-3 3.3.2. Distribusi Kerusakan... III-6
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 3.3.3. Identifikasi Pola Distribusi dan Parameter Distribusi.. III-11 3.3.3.1. Identifikasi Distribusi Awal... III-11 3.3.3.2. Estimasi Parameter... III-12 3.4. Model Age Replacement... III-13 3.5. Identifikasi Material Menggunakan Analisis Klasifikasi ABC... III-16 IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1. Kerangka Konseptual... IV-1 4.2. Objek Penelitian... IV-2 4.3. Jenis Penelitian... IV-2 4.4. Metodologi Penelitian... IV-3 4.4.1. Pengumpulan Data... IV-4 4.4.1.1. Sumber Data... IV-4 4.4.1.2. Metode Pengumpulan Data... IV-5 4.4.2. Metode Pengolahan Data... IV-5 4.4.3. Metode Analisis Data... IV-9 4.4.4. Kesimpulan dan Saran... IV-10 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 5.1. Pengumpulan Data... V-1
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 5.1.1. Daftar Komponen Mesin Hammer Mill... V-1 5.1.2. Data Frekuensi Kerusakan dan Harga Komponen Mesin Hammer Mill... V-2 5.2. Pengolahan Data... V-3 5.2.1. Penentuan Komponen Kritis dengan Metode ABC.. V-3 5.2.1.1. Penentuan Komponen Kritis Mesin Hammer Mill I... V-4 5.2.1.2. Penentuan Komponen Kritis Mesin Hammer Mill II... V-5 5.2.1.3. Penentuan Komponen Kritis Mesin Hammer Mill III... V-7 5.2.2. Pemilihan Pola Distribusi Kerusakan Komponen Kritis... V-9 5.2.2.1. Pemilihan Pola Distribusi Kerusakan Komponen Mesin Hammer Mill I... V-10 5.2.2.2. Pemilihan Pola Distribusi Kerusakan Komponen Mesin Hammer Mill II... V-20 5.2.2.3. Pemilihan Pola Distribusi Kerusakan Komponen Mesin Hammer Mill III... V-31
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 5.2.3. Perhitungan Parameter Distribusi Kerusakan... V-41 5.2.3.1. Perhitungan Parameter Distribusi Kerusakan Komponen Kritis Mesin Hammer Mill I... V-41 5.2.3.2. Perhitungan Parameter Distribusi Kerusakan Komponen Kritis Mesin Hammer Mill II... V-42 5.2.3.3. Perhitungan Parameter Distribusi Kerusakan Komponen Kritis Mesin Hammer Mill III... V-42 5.2.4. Perhitungan MTTF (Mean Time To Failure)... V-43 5.2.4.1. Perhitungan MTTF Komponen Kritis Mesin Hammer Mill I... V-44 5.2.4.2. Perhitungan MTTF Komponen Kritis Mesin Hammer Mill II... V-45 5.2.4.3. Perhitungan MTTF Komponen Kritis Mesin Hammer Mill III... V-45 5.2.5. Perhitungan Cost of Failure dan Cost of Preventive.. V-46 5.2.5.1. Perhitungan Cost of Failure dan Cost of Preventive Mesin Hammer Mill I... V-47 5.2.5.2. Perhitungan Cost of Failure dan Cost of Preventive Mesin Hammer Mill II.. V-49
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 5.2.5.3. Perhitungan Cost of Failure dan Cost of Preventive Mesin Hammer Mill III V-50 5.2.6. Perhitungan Interval Waktu Penggantian Pencegahan... V-52 5.2.6.1. Perhitungan Interval Waktu Penggantian Pencegahan Mesin Hammer Mill I... V-52 5.2.6.2. Perhitungan Interval Waktu Penggantian Pencegahan Mesin Hammer Mill II... V-56 5.2.6.3. Perhitungan Interval Waktu Penggantian Pencegahan Mesin Hammer Mill III... V-60 5.2.7. Perhitungan Ongkos Penggantian Saat Ini... V-64 5.2.7.1. Perhitungan Ongkos Penggantian Komponen Kritis Mesin Hammer Mill I Saat Ini... V-65 5.2.7.2. Perhitungan Ongkos Penggantian Komponen Kritis Mesin Hammer Mill II Saat Ini... V-66 5.2.7.3. Perhitungan Ongkos Penggantian Komponen Kritis Mesin Hammer Mill III Saat Ini... V-67 5.2.8. Perhitungan Ongkos Penggantian Usulan... V-68 5.2.8.1. Perhitungan Ongkos Penggantian Usulan Komponen Kritis Mesin Hammer Mill I... V-68
DAFTAR ISI (Lanjutan) BAB 5.2.8.2. Perhitungan Ongkos Penggantian Usulan Komponen Kritis Mesin Hammer Mill II... V-69 5.2.8.3. Perhitungan Ongkos Penggantian Usulan Komponen Kritis Mesin Hammer Mill III... V-70 VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH 6.1. Analisis Strategi Perawatan yang Diterapkan Perusahaan Saat Ini... VI-1 6.2. Analisis Strategi Perawatan Usulan dengan Model Age Replacement... VI-3 6.3. Perbandingan Biaya Penggantian Saat Ini dan Usulan... VI-6 VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1. Kesimpulan... VII-1 7.2. Saran... VII-3 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL TABEL 2.1. Jumlah Tenaga Kerja... II-5 2.2. Jadwal Kerja Karyawan... II-6 2.3. Pembagian Jam Kerja Satpam (Security)... II-6 2.4. Standar Mutu Kelapa Parut Kering... II-17 2.5. Peralatan Produksi P.T Sejati Coconut Industri... II-22 5.1. Daftar Komponen Mesin Hammer Mill... V-1 5.2. Data Frekuensi Kerusakan dan Harga Komponen Mesin Hammer Mill I... V-2 5.3. Data Frekuensi Kerusakan dan Harga Komponen Mesin Hammer Mill II... V-2 5.4. Data Frekuensi Kerusakan dan Harga Komponen Mesin Hammer Mill III... V-3 5.5. Analisa Komponen Mesin Hammer Mill I... V-4 5.6. Klasifikasi Komponen Mesin Hammer Mill I Menurut Konsep ABC... V-4 5.7. Analisa Komponen Mesin Hammer Mill II... V-5 5.8. Klasifikasi Komponen Mesin Hammer Mill II Menurut Konsep ABC... V-6 5.9. Analisa Komponen Mesin Hammer Mill III... V-7
DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.10. Klasifikasi Komponen Mesin Hammer Mill III Menurut Konsep ABC... V-8 5.11. Komponen Kritis Mesin Hammer Mill... V-9 5.12. Interval Waktu Kerusakan Komponen Mesin Hammer Mill I Periode Tahun 2009-2010... V-10 5.13. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Normal pada Komponen Bearing Mesin Hammer Mill I... V-11 5.14. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Lognormal pada Komponen Bearing Mesin Hammer Mill I... V-12 5.15. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Eksponensial pada Komponen Bearing Mesin Hammer Mill I... V-13 5.16. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Weibull pada Komponen Bearing Mesin Hammer Mill I... V-14 5.17. Rekapitulasi Perhitungan Perhitungan Index of Fit Komponen Bearing Mesin Hammer Mill I... V-15 5.18. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Normal pada Komponen Rotor Mesin Hammer Mill I... V-16 5.19. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Lognormal pada Komponen Rotor Mesin Hammer Mill I... V-17
DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.20. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Eksponensial pada Komponen Rotor Mesin Hammer Mill I... V-18 5.21. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Weibull pada Komponen Rotor Mesin Hammer Mill I... V-19 5.22. Rekapitulasi Perhitungan Perhitungan Index of Fit Komponen Rotor Mesin Hammer Mill I... V-20 5.23. Interval Waktu Kerusakan Komponen Mesin Hammer Mill II Periode Tahun 2009-2010... V-21 5.24. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Normal pada Komponen Screen Ø0.5 mm Mesin Hammer Mill II... V-22 5.25. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Lognormal pada Komponen Screen Ø0.5 mm Mesin Hammer Mill II... V-23 5.26. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Eksponensial pada Komponen Screen Ø0.5 mm Mesin Hammer Mill II... V-24 5.27. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Weibull pada Komponen Screen Ø0.5 mm Mesin Hammer Mill II... V-25 5.28. Rekapitulasi Perhitungan Perhitungan Index of Fit Komponen Screen Ø0.5 mm Mesin Hammer Mill II... V-26
DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.29. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Normal pada Komponen Bearing Mesin Hammer Mill II... V-27 5.30. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Lognormal pada Komponen Bearing Mesin Hammer Mill II... V-28 5.31. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Eksponensial pada Komponen Bearing Mesin Hammer Mill II... V-29 5.32. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Weibull pada Komponen Bearing Mesin Hammer Mill II... V-30 5.33. Rekapitulasi Perhitungan Perhitungan Index of Fit Komponen Bearing Mesin Hammer Mill II... V-31 5.34. Interval Waktu Kerusakan Komponen Mesin Hammer Mill III Periode Tahun 2009-2010... V-31 5.35. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Normal pada Komponen Screen Ø3 mm Mesin Hammer Mill III... V-33 5.36. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Lognormal pada Komponen Screen Ø3 mm Mesin Hammer Mill III... V-34 5.37. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Eksponensial pada Komponen Screen Ø3 mm Mesin Hammer Mill III... V-35
DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.38. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Weibull pada Komponen Screen Ø3 mm Mesin Hammer Mill III... V-36 5.39. Rekapitulasi Perhitungan Perhitungan Index of Fit Komponen Screen Ø3 mm Mesin Hammer Mill III... V-37 5.40. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Normal pada Komponen Bearing Mesin Hammer Mill III... V-37 5.41. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Lognormal pada Komponen Bearing Mesin Hammer Mill II... V-38 5.42. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Eksponensial pada Komponen Bearing Mesin Hammer Mill II... V-39 5.43. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Weibull pada Komponen Bearing Mesin Hammer Mill II... V-40 5.44. Rekapitulasi Perhitungan Perhitungan Index of Fit Komponen Bearing Mesin Hammer Mill II... V-40 5.45. Pola Distribusi Kerusakan Komponen Kritis Mesin Hammer Mill... V-41 5.46. Parameter Distribusi Kerusakan Komponen Kritis Mesin Hammer Mill... V-43 5.47. Kegiatan Penggantian Komponen Kritis Mesin Hammer Mill... V-46
DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 5.48. Biaya Peralatan Penggantian Komponen Kritis Mesin Hammer Mill. V-47 5.49. Perhitungan Interval Waktu Penggantian Optimum Komponen Bearing Mesin Hammer Mill I... V-54 5.50. Perhitungan Interval Waktu Penggantian Optimum Komponen Rotor Mesin Hammer Mill I... V-56 5.51. Perhitungan Interval Waktu Penggantian Optimum Komponen Screen Ø 0.5 mm Mesin Hammer Mill II... V-58 5.52. Perhitungan Interval Waktu Penggantian Optimum Komponen Bearing Mesin Hammer Mill II... V-60 5.53. Perhitungan Interval Waktu Penggantian Optimum Komponen Screen Ø 3 mm Mesin Hammer Mill III.... V-62 5.54. Perhitungan Interval Waktu Penggantian Optimum Komponen Bearing Mesin Hammer Mill III... V-64 5.55. Interval Waktu Penggantian Optimum dan Ekspetasi Biaya Penggantian Komponen Kritis Mesin Hammer Mill... V-68 6.1. Persentase Biaya Komponen Kritis Mesin Hammer Mill... VI-1 6.2. Waktu Rata-rata yang Dibutuhkan untuk Melakukan Penggantian Akibat Kerusakan... VI-2 6.3. Interval Waktu Penggantian Optimum Komponen Kritis... VI-4
DAFTAR TABEL (Lanjutan) TABEL 6.4. Frekuensi Penggantian dan Waktu Rata-Rata yang Dibutuhkan untuk Melakukan Penggantian Pencegahan... VI-5 6.5. Perbandingan Total Waktu Berhenti Saat Ini dan Usulan Komponen Kritis Mesin Hammer Mill... VI-7 6.6. Perbandingan Biaya Penggantian Usulan Komponen Kritis Mesin Hammer Mill... VI-8
DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1. Struktur Organisasi PT. Sejati Coconut Industri... II-3 3.1. Model Age Replacement... III-14 3.2. Kebijaksanaan Perawatan Penggantian Pencegahan... III-15 4.1. Kerangka Konseptual Penelitian... IV-1 4.2. Blok Diagram Metodologi Penelitian... IV-3 4.3. Blok Diagram Pengolahan Data... IV-9 5.1. Diagram Pareto Komponen Kritis Mesin Hammer Mill I... V-5 5.2. Diagram Pareto Komponen Kritis Mesin Hammer Mill II... V-7 5.3. Diagram Pareto Komponen Kritis Mesin Hammer Mill III... V-9 6.1. Kebijakan Penggantian Pencegahan Model Age Replacemet... VI-6 6.2. Grafik Perbandingan Total Waktu Berhenti Strategi Perawatan Usulan... VI-7 6.3. Grafik Perbandingan Biaya Penggantian Saat Ini dan Usulan... VI-9
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab Tenaga Kerja pada PT. Sejati Coconut Industri... L-1 2. Mesin dan Peralatan Produksi PT. Sejati Coconut Industri... L-8