PERENCANAAN PEMELIHARAAN PAPER MACHINE DENGAN BASIS RCM (RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE) DI PT.PDM INDONESIA TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh: ERLY NOVIRA 050403018 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 2010 No. Dok: FM-TS-01-06A Tgl Efektif: 1 Februari 2010 Rev: 0 Halaman: 1 dari 1
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Sarjana ini. Tugas Sarjana merupakan salah satu syarat akademis yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan studi di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,. Penulis melakukan penelitian di PT. PDM Indonesia, dengan judul penelitian Perencanaan Pemeliharaan Paper Machine dengan Basis RCM (Reliability Centered Maintenance) Di PT.PDM Indonesia. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan laporan ini, karena pengetahuan dan pengalaman penulis yang masih terbatas. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk menyempurnakan laporan ini. Akhir kata, penulis mengharapkan agar laporan Tugas Sarjana ini dapat memberikan manfaat baik bagi kita semua. Medan, Juni 2010 Penulis, Erly Novira
UCAPAN TERIMAKASIH Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis telah mendapatkan bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, baik berupa moril, materil, maupun doa restu. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Kedua Orangtua dan Kakak tersayang yang telah memberikan dukungan, perhatian, semangat, serta doa yang menjadikan kekuatan bagi penulis. 2. Bapak Ir. Tanib S Tjolia, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing I atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 3. Bapak Ikhsan Siregar, ST, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 4. Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana ini dan dukungan serta perhatian yang diberikan kepada penulis. 5. Bapak Prof. Dr. Ir. Sukaria Sinulingga, M.Eng, selaku Ketua Bidang Rekayasa Sistem Manufaktur atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini. 6. Bapak Aulia Ishak, S.T., M.T. dan Bapak Ir. Sugih Arto Pujangkoro, M.M. selaku koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Industti USU.
7. Bapak Jimmy FC Nelwan sebagai Staff Departemen Produksi dan Bapak Pengadilan Ginting sebagai Staff Departemen Maintenace PT. PDM Indonesia yang telah mengizinkan penulis melakukan penelitian dan membantu penulis dalam pengumpulan data. 8. Ibu Ir. Dini Wahyuni, MT, selaku dosen wali penulis, yang telah memberikan arahan dan bimbingan selama penulis mengikuti perkuliahan. 9. Pegawai Departemen Teknik Industri, terimakasih atas bantuan dan dukungannya. 10. Rekan-rekan Stambuk 2005, terimakasih atas dukungan dan kebersamaannya.
DAFTAR ISI BAB Halaman HALAMAN JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMAKASIH... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... ABSTRAK... i ii iii iv vi xi xii xiv xv I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Permasalahan... I- 1 1.2. Rumusan Permasalahan... I- 2 1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian... I- 2 1.4. Batasan Masalah dan Asumsi... I- 4 1.5. Sistematika Penulisan Tugas Akhir... I- 5 II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN 2.1. Sejarah Singkat Perusahaan... II-1 2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha... II-2 2.3. Organisasi dan Manajemen... II-3
DAFTAR ISI BAB Halaman 2.3.1. Struktur Organisasi... II-3 2.3.2. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab... II-3 2.3.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja Perusahaan... II-7 2.3.4. Sistem Pengupahan dan Fasilitas yang Digunakan... II-8 2.4. Proses Produksi... II-11 2.4.1. Bahan-bahan yang Digunakan... II-11 2.4.1.1. Bahan Baku Utama... II-12 2.4.1.2. Bahan Tambahan... II-14 2.4.1.3. Bahan Penolong... II-17 2.4.2. Standar Mutu Bahan/Produk... II-18 2.4.3. Uraian Proses... II-21 2.4.4. Mesin, Peralatan dan Utilitas... II-30 2.4.4.1. Mesin Produksi... II-30 2.4.4.2. Peralatan (Equipment)... II-36 2.4.4.3. Utilitas... II-36 III LANDASAN TEORI 3.1. Pengertian Perawatan... III-1 3.1.1. Tiga Generasi Manajemen Perawatan... III-2 3.1.2. Konsep Dasar Perawatan... III-3
DAFTAR ISI (lanjutan) BAB Halaman 3.1.3. Strategi Perawatan... III-5 3.2. Reliability Centered Maintenance (RCM)... III-6 3.2.1. Definisi Reliability Centered Maintenance (RCM)... III-6 3.2.2. Prinsip-prinsip RCM... III-8 3.2.3. Langkah Analisa Kualitatif RCM... III-9 3.3. Konsep Keandalan... III-14 3.3.1. Deskripsi Kerusakan... III-14 3.3.2. Fungsi Keandalan... III-14 3.3.3. Mean Time To Failure (MTTF)... III-16 3.3.4. Model Distribusi... III-16 3.3.5. Uji Hipotesis Distribusi... III-20 3.4. Interval Penggantian Komponen dengan Total Minimum Downtime... III-21 IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1. Waktu dan Tempat Penelitian... IV- 1 4.2. Metode Pengumpulan Data... IV- 1 4.3. Cara Pengumpulan Data... IV- 2 4.4. Metode Pengujian Data... IV- 2 4.5. Metode Analisis Data... IV- 5.
DAFTAR ISI (lanjutan) BAB Halaman 4.6. Langkah-langkah Pelaksanaan Tugas Akhir... IV- 6 V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 5.1. Pengumpulan Data... V- 1 5.1.1. Data Interval Waktu Antar Kerusakan... V- 1 5.1.2. Data Waktu Rata-rata Penggantian Komponen... V- 2 5.1.3. Data Harga Komponen Kritis... V- 2 5.1.4. Data Jumlah Produksi Tahun 2008-2009... V- 3 5.1.5. Data Tenaga Kerja... V- 3 5.2. Pengolahan Data... V- 4 5.2.1. Reliability Centered Maintenance (RCM)... V- 4 5.2.1.1. Pemilihan Sistem dan Pengumpulan Informasi... V- 4 5.2.1.2. Pendefinisian Batasan Sistem... V- 6 5.2.1.3. Deskripsi Sistem dan Blok Diagram Fungsi. V- 7 5.2.1.3.1. Deskripsi Sistem... V- 7 5.2.1.3.2. Functional Block Diagram... V- 8 5.2.1.3.3. In/Out Interface... V- 10 5.2.1.3.4. System Work Breakdown Structure (SWBS)... V- 13
DAFTAR ISI (lanjutan) BAB Halaman 5.2.1.4. Fungsi Sistem dan Kegagalan Fungsi... V- 18 5.2.1.5. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)... V- 19 5.2.1.6. Logic Tree Analysis (LTA)... V- 19 5.2.1.7. Pemilihan Tindakan... V- 20 5.2.2. Reliability Engineering... V- 28 5.2.2.1. Pengujian Pola Distribusi Kerusakan... V- 28 5.2.2.2. Mean Time To Failure (MTTF)... V- 29 5.2.2.3. Penentuan Interval Penggantian Komponen. V- 30 5.2.2.4. Biaya Penggantian Komponen... V- 33 VI PEMBAHASAN DAN PEMECAHAN MASALAH 6.1. Analisa Sistem Perawatan Existing... VI- 1 6.2. Analisa Logic Tree Analysis... VI- 2 6.3. Perencanaan Pemeliharaan Paper Machine... VI-2 6.3.1. Analisis Pemilihan Tindakan... VI-3 6.3.2. Pengendalian Persediaan Bahan... VI-5 6.3.3. Penggunaan Tenaga Kerja dan Pembebanan Kerja... VI-5 6.3.4. Perhitungan Selang Waktu Penggantian... VI-6 6.4. Analisa Biaya Penggantian Komponen... VI-7
VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1. Kesimpulan... VII- 1 7.2. Saran... VII- 3 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR GAMBAR Halaman 2.1. Struktur Organisasi PT.PDM Indonesia... II- 4 2.2. Blok Diagram Pembuatan Kertas Rokok... II- 29 3.1. Pembagian Perawatan Secara Skematik... III- 5 3.2 Penggantian Komponen Berdasarkan Interval Waktu... III-22 5.1. Batasan Sistem Paper Machine... V-6 5.2. Functional Block Diagram Dryer Section... V-8 5.3. In/Out Interface Dryer Section... V-11 5.4. System Work Breakdown Structure (SWBS)... V-13 5.5. System Work Breakdown Structure (SWBS) Dryer Section... V-15 5.6. Total Minimum Downtime Bearing Dryer... V-31 5.7. Total Minimum Downtime Flat Belt Main Drive... V-32 5.8. Total Minimum Downtime Bearing Size Press... V-32 5.9. Total Minimum Downtime Gear Coupling Dryer... V-32
DAFTAR TABEL TABEL Halaman 2.1. Jadwal Kerja Golongan Staf... II- 8 2.2. Jadwal Kerja Golongan Karyawan... II-8 2.3. Jenis Pulp Serat Panjang... II-12 2.4. Jenis Pulp Serat Pendek... II-13 2.5. Jenis Kalsium Karbonat... II-14 2.6. Jenis Cationic Retention Aid... II-15 2.7. Jenis Anti Foam... II-15 2.8. Jenis Biocide... II-15 2.9. Jenis Citric Acid... II-16 2.10. Jenis Potassium Hydroxide... II-16 2.11. Jenis Coagulant... II-17 2.12. Perbedaan Kertas Biasa dengan Kertas Rokok... II-20 3.1. Bentuk Tabel Failure Modes dan Effect Analysis (FMEA)... III-12 3.1. Bentuk Tabel Logic Tree Analysis (LTA)... III- 13 5.1. Interval Waktu Antar Kerusakan Tahun 2008-2009... V- 1 5.2. Data Waktu Rata-rata Penggantian Komponen... V- 2 5.3. Data Harga Tiap-tiap Komponen... V- 2 5.4. Data Jumlah Produksi Tahun 2008-2009... V- 3 5.5. System Work Breakdown Structure Main Dryer... V- 15
TABEL Halaman 5.6. System Work Breakdown Structure Size Press... V- 16 5.7. System Work Breakdown Structure After Dryer... V- 17 5.8. System Work Breakdown Structure Main Drive... V- 17 5.9. Fungsi dan Kegagalan Fungsi Dryer Section... V- 18 5.10. Keputusan Seleksi Main Dryer... V- 21 5.11. Keputusan Seleksi Size Press... V- 23 5.12. Keputusan Seleksi After Dryer... V- 26 5.13. Keputusan Seleksi Main Drive... V- 28 5.14. Pola Distribusi Kerusakan Komponen Kritis... V- 29 5.15. Interval Penggantian Optimum... V- 33 5.16. Biaya Kehilangan Produksi... V- 33 5.17. Biaya Penggantian Komponen Setelah Penjadwalan... V- 35 5.18. Biaya Penggantian Komponen Sebelum Penjadwalan... V- 35 6.1. Identifikasi Penyebab Kurang Efektifnya Existing Maintenance... VI- 2 6.2. Kategori Komponen... VI- 3 6.3. Tindakan Perawatan Komponen... VI- 4 6.4. Analisa Biaya Penggantian Komponen... VI- 7
DAFTAR LAMPIRAN L.1. Kegagalan Fungsi Dryer Section PT. PDM Indonesia (Periode 2008-2009) L.2 Penyusunan Failure Mode Effect and Analysis (FMEA) Dryer Section L.3 Penyusunan Logic Tree Analysis (LTA) Dryer Section L.4. Total Minimum Downtime Komponen Kritis
ABSTRAK Perusahaan yang dijadikan penelitian adalah PT. PDM Indonesia merupakan perusahaan yang bergerak di bidang produksi kertas rokok mengalami permasalahan dalam hal aktifitas produksi sering mengalami hambatan karena tidak berfungsinya mesin produksi. Karena proses produksi berbentuk continous process, maka salah satu komponen mengalami kerusakan akan menyebabkan terhentinya keseluruhan fungsi sistem. Kegagalan dalam operasi mesin mengakibatkan downtime yang dapat menurunkan performance perusahaan dalam menghasilkan produk. Hal ini karena perusahaan belum menemukan sistem perawatan yang optimal dan ketidakefektifan kinerja sumber daya manusia yang dapat melakukan perawatan. Berdasarkan kondisi tersebut, maka dalam penelitian ini akan dilakukan pengembangan sistem pemeliharaan mesin dengan pendekatan Reliability Centered Maintenance (RCM). Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui implementasi RCM (reliability centered maintenance) untuk dapat menentukan pemeliharan yang optimal serta dapat memprediksikan langkah untuk mengatasi kerusakan yang mungkin terjadi pada periode berikutnya berdasarkan data-data yang ada. Perencanaan pemeliharaan bearing dryer dilakukan secara condition directed yaitu mendeteksi kerusakan dengan cara vibration monitoring, temperature monitoring, wear particle analysis dan melakukan pemeriksaan dengan alignment inspection dan lubricant oil analysis. Jadwal penggantian bearing dryer setiap 28 hari dengan downtime 0,152 jam setiap penggantian. Jumlah persediaan komponen selama setahun minimal 13 unit yang diatur jadwal pemesanannya dengan metode EOQ. Biaya yang diperkirakan untuk bearing dryer selama setahun adalah Rp.369.959.653 Pemeliharaan flatbelt dilakukan secara condition directed yaitu mendeteksi kerusakan dengan cara vibration monitoring dan friction analysis. Jadwal penggantian flatbelt setiap 39 hari dengan downtime 0,018 jam setiap penggantian. Jumlah persediaan komponen selama setahun minimal 10 unit yang diatur dengan metode EOQ. Biaya yang diperkirakan untuk flatbelt selama setahun adalah Rp.120.539.322. Pemeliharaan bearing size press dilakukan secara condition directed yaitu mendeteksi kerusakan dengan cara vibration monitoring, temperature monitoring, wear particle analysis dan melakukan pemeriksaan dengan alignment inspection dan lubricant oil analysis. Jadwal penggantian bearing size press setiap 35 hari dengan downtime 0,038 jam setiap penggantian. Jumlah persediaan komponen selama setahun minimal 11 unit yang diatur jadwal pemesanannya dengan metode EOQ. Biaya yang diperkirakan untuk bearing size press selama setahun adalah Rp.144.116.335 Sedangkan pemeliharaan gearcoupling dilakukan secara condition directed yaitu mendeteksi kerusakan dengan cara vibration monitoring, temperature monitoring, wear particle analysis dan melakukan pemeriksaan dengan alignment inspection dan lubricant oil analysis. Jadwal penggantian gearcoupling setiap 31 hari dengan downtime 0,107 jam setiap penggantian. Jumlah persediaan komponen selama
setahun minimal 12 unit yang diatur jadwal pemesanannya dengan metode EOQ. Biaya yang diperkirakan untuk gear coupling selama setahun adalah Rp.349.249.666. Alat yang digunakan dalam mendeteksi kerusakan berupa vibrometer, accelerometer, temperature test, dan spectrometric. Pembebanan tenaga kerja adalah sebanyak 2 orang setiap kerusakan komponen kritis. Dari pengolahan data dan pembahasan yang dilakukan diperoleh suatu perencanaan untuk pemeliharaan mesin di dryer section, yakni: Condition Directed (C.D.) sebesar 76%, Finding Failure (F.F.) sebesar 14%, dan Run To Failure (R.T.F.) sebesar 10%. Sedangkan penghematan biaya penggantian komponen, untuk bearing dryer sebanyak 85,17%, flatbelt main drive 2,84%, bearing size press 58,59% dan gearcoupling dryer 75,23%. Kata Kunci: Reliability Centered Maintenance (RCM), Perencanaan Pemeliharaan, Biaya Penggantian Komponen, Rekomendasi Tindakan