ANALISIS PREVENTIVE MAINTENANCE DAN RANCANGAN SISTEM INFORMASI PADA MESIN DIE CASTING Sutandani Suriono, Bernardus Bandriyana, Tri Pudjadi Binus University, Jl. K. H. Syahdan No. 9, Kemanggisan / Palmerah Jakarta Barat, (021)-5350660, sutandani.s@gmail.com ABSTRACT According to the observations activity in PT. XYZ, the main issue that occurs is the maintenance activities that have not been implemented well because of the tight production schedule, which often lead the component s replacement activities performed when there is damage to the machine suddenly. The purpose of this case studies is to know the critical machine and components along with the improvement of reliability by applying information systems. Methods of case studies that has been done is quantitative by processing data according to the concept of preventive maintenance. Analyze were performed by determining critical machine and components, and then calculate mean time to failure (MTTF) and mean time to repair (MTTR), in the order to obtain age replacement, availability, reliability and downtime. The results is the improvement of availability and reliability, as well as a reduction of total downtime by applying preventive maintenance for ladle, autospray and heater components. (SS) Keyword : Preventive Maintenance, Reliability, Availability, Downtime ABSTRAK Dari hasil observasi di PT. XYZ, permasalahan utama yang terjadi adalah kegiatan maintenance (pemeliharaan) yang belum diterapkan dengan baik karena padatnya jadwal produksi, sehingga seringkali menyebabkan kegiatan penggantian komponen baru dilakukan ketika terjadi kerusakan pada mesin secara mendadak. Tujuan studi kasus ialah untuk mengetahui mesin dan komponen kritis beserta peningkatan reliability dengan mengaplikasikan sistem informasi. Metode studi kasus yang telah dilakukan adalah kuantitatif dengan mengolah data sesuai dengan konsep preventive maintenance. Analisis dilakukan dengan menentukan mesin dan komponen kritis, dan kemudian menghitung nilai mean time to failure (MTTF) dan mean time to repair (MTTR) untuk mendapatkan nilai age replacement, availability, reliability dan downtime. Hasil yang dicapai yakni peningkatan availability dan reliability, serta penurunan total downtime melalui penerapan preventive maintenance usulan untuk komponen ladle, autospray dan heater. (SS) Kata Kunci : Preventive Maintenance, Reliability, Availability, Downtime
PENDAHULUAN Pada semua jenis industri khususnya industri manufaktur, kelancaran proses produksi menjadi tuntutan utama yang harus dipenuhi agar target perusahaan dapat tercapai. Untuk dapat memiliki performa yang baik, mesin-mesin sebagai salah satu fasilitas produksi yang memegang peranan penting dalam perusahaan haruslah memiliki sistem perawatan yang baik agar dapat beroperasi dengan maksimal ketika digunakan. Namun dalam praktiknya, masih banyak dijumpai industri manufaktur yang lebih berfokus pada jalannya proses produksi dan kurang memperhatikan tindakan pencegahan untuk mengurangi kerusakan mesin yang tidak dikehendaki pada saat proses produksi berlangsung. PT. XYZ merupakan perusahaan yang bergerak dalam industri otomotif, yang menghasilkan berbagai varian sepeda motor mulai dari tipe cub, scooter sampai tipe sport. Pada sistem manajemen pemeliharaan dan perbaikan, kegiatan maintenance (pemeliharaan) PT. XYZ dijadwalkan setiap bulan pada minggu pertama yang disesuaikan dengan jadwal produksi. Namun, padatnya jadwal produksi seringkali menyebabkan kegiatan maintenance (pemeliharaan) ini tidak mendapat prioritas untuk dikerjakan, sehingga kegiatan maintenance (pemeliharaan) khususnya untuk penggantian komponen baru dilakukan ketika terjadi kerusakan mesin secara mendadak saat proses produksi sedang berlangsung. Pada Departemen Die Casting, terdapat 16 mesin Die Casting yang memiliki peranan penting dalam menghasilkan output berupa Crank Case R, Crank Case L dan Cylinder Comp. Sistem manajemen pemeliharaan dan perbaikan yang tidak diaplikasikan secara teratur, menyebabkan mesin-mesin die casting banyak mengalami gangguan ketika menjalankan fungsinya. Hal inilah yang menjadi alasan sistem pemeliharaan pencegahan (preventive maintenance) penting untuk diterapkan dalam proses produksi PT. XYZ, karena pemeliharaan dan penggantian komponen-komponen yang rusak dilakukan secara rutin maupun periodik dengan tujuan untuk mencegah terjadinya kerusakan dan meminimumkan downtime mesin die casting. Dan dengan adanya perkembangan teknologi yang semakin maju, penyelesaian dari masalah-masalah yang dihadapi perusahaan dapat didukung dengan dibangunnya suatu sistem informasi yang membantu perusahaan dalam mengolah data-data kerusakan mesin secara otomatis, untuk menentukan kapan waktu yang tepat dalam melakukan maintenance. Perumusan masalah yang utama dalam hal ini, yaitu menentukan berapa lama sebaiknya dilakukan pemeriksaan, pemeliharaan dan penggantian komponen sebelum komponen tersebut mengalami kerusakan, menentukan mesin yang memiliki tingkat frekuensi breakdown tertinggi dan komponen kritis yang menjadi penyebabnya, serta mengetahui apaka terjadi peningkatan reliability pada komponen kritis dengan menerapkan pemeliharaan pencegahan (preventive maintenance). Dari rumusan masalah tersebut, diharapkan dapat dicapai beberapa tujuan diantaranya untuk mengetahui mesin dan komponen dengan tingkat downtime tertinggi, besarnya peningkatan reliability komponen kritis dan untuk menyediakan informasi terkait kegiatan preventive maintenance melalui aplikasi sistem informasi. METODE PENELITIAN Penelitian pendahuluan merupakan langkah awal yang dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan gambaran kondisi umum yang sedang terjadi di perusahaan, sehingga nantinya dapat diidentifikasi permasalahan yang ada. Langkah awal ini dilakukan dengan observasi secara langsung ke perusahaan mulai dari observasi pabrik secara keseluruhan sampai observasi ke departemen Die Casting. Setelah selesai melakukan observasi, dilanjutkan dengan melakukan interview atau wawancara dan brainstorming dengan bagian maintenance untuk mengidentifikasi permasalahan-permasalahan apa saja yang sedang terjadi di perusahaan. Hasil dari wawancara dan brainstorming ini adalah penetapan rumusan masalah dan tujuan terkait dengan topik preventive maintenance. Langkah selanjutnya adalah dengan mengumpulkan data, khususnya data kerusakan mesin dan komponen die casting periode Januari 2012 sampai Desember 2013, serta data biaya perbaikan dan biaya operasional. Data-data yang telah dikumpulkan ini selanjutnya diolah dengan menghitung nilai age replacement, reliability, availability, downtime dan total. Sehingga dapat dilakukan analisis dengan membandingkan nilai age replacement, reliability, availability, downtime dan total biaya sebelum dan sesudah dilakukannya kegiatan preventive maintenance usulan. Dari hasil analisis preventive maintenance ini, selanjutnya dirancang suatu sistem informasi perawatan mesin yang dapat mendukung kegiatan preventive maintenance dari segi pendataan, perhitungan performa mesin dan penyediaan informasi terkait kerusakan mesin.
HASIL DAN BAHASAN Perhitungan Mesin Die Casting-07 termasuk ke dalam mesin kritis, karena memiliki frekuensi breakdown tertinggi diantara mesin lainnya. Data kerusakan ini dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Data Downtime Mesin Die Casting Tahun 2012 No. No. Mesin Total Downtime (menit) % Downtime % Kumulatif 1 DC-07 5745 12,20 12,20 2 DC-12 4125 8,76 20,96 3 DC-19 3885 8,25 29,21 4 DC-16 3635 7,72 36,93 5 DC-18 3582 7,61 44,53 6 DC-13 3360 7,13 51,67 7 DC-14 3260 6,92 58,59 8 DC-11 3160 6,71 65,30 9 DC-09 2545 5,40 70,70 10 DC-06 2520 5,35 76,05 11 DC-20 2335 4,96 81,01 12 DC-01 2100 4,46 85,47 13 DC-15 1950 4,14 89,61 14 DC-04 1670 3,55 93,16 15 DC-08 1625 3,45 96,61 16 DC-02 1597 3,39 100,00 TOTAL 47094 100% Setelah menentukan mesin kritis, pada mesin Die Casting-07 terdapat beberapa komponen yang sering mengalami kerusakan sehingga mengganggu kegiatan produksi. Penentuan komponen kritis dilakukan dengan cara mentabulasikan data kerusakan komponen tersebut ke dalam diagram pareto yang dapat ditunjukkan pada Gambar 1. Gambar 1 Diagram Pareo Komponen Kritis Mesin DC-07
Setelah mengetahui mesin dan komponen kritis, perhitungan dilanjutkan dengan menghitung waktu antar kerusakan (time to failure) dan waktu perbaikan (time to repair). Selanjutnya ditentukan distribusi terpilih dengan melakukan perhitungan index of fit dan melakukan uji kesesuaian distribusi agar dapat dihitung parameter dari masing-masing komponen kritis untuk mendapatkan perhitungan mean time to failure (MTTF) dan mean time to repair (MTTR). Tabel 2 Rekapitulasi Nilai MTTF Komponen Mesin DC-07 Komponen Distribusi Terpilih (TTF) Parameter Nilai MTTF Ladle Lognormal t med = 62,606 132,988 s = 1,2275 Autospray Lognormal t med = 182,363 595,421 s = 1,538 Heater Weibull = 240,062 341,57 Tabel 3 Rekapitulasi Nilai MTTR Komponen Mesin DC-07 Komponen Distribusi Terpilih (TTR) Parameter Nilai MTTR Ladle Lognormal t med = 0,279 0,3853 s = 0,8033 Autospray Lognormal t med = 0,305 0,768 s = 1,357 Heater Lognormal t med = 0,3256 0,725 s = 1,265 Untuk menentukan interval waktu penggantian pencegahan kerusakan, metode yang digunakan adalah age replacement dengan trial and error dengan tujuan untuk menghitung waktu penggantian pencegahan kerusakan berdasarkan umur penggantian optimal yang memiliki nilai downtime paling minimum. Hasil dari perhitungan interval waktu penggantian pencegahan untuk masing-masing komponen dapat dilihat pada Tabel 4, dengan salah satu contoh perhitungan ditunjukkan oleh komponen ladle yang dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 4 Hasil Perhitungan Interval Waktu Penggantian Pencegahan Kerusakan Komponen Interval Waktu Penggantian Pencegahan (jam) Ladle 108 Autospray 506 Heater 320
Tabel 5 Perhitungan Interval Waktu Penggantian Komponen Ladle tp (jam) F (tp) R (tp) M (tp) D (tp) A (tp) 50 0,420969861 0,579030139 315,9086014 0,00237364 0,99762636 60 0,48495997 0,51504003 274,2246952 0,00234545 0,99765455 70 0,539434957 0,460565043 246,5320393 0,00232651 0,99767349 80 0,586067931 0,413932069 226,9156748 0,00231428 0,99768572 90 0,62623789 0,37376211 212,3601943 0,00230702 0,99769298 100 0,661057778 0,338942222 201,1745484 0,00230350 0,99769650 108 0,685668609 0,31433139 193,953753 0,00230276 0,99769724 109 0,68856407 0,31143593 193,1381635 0,00230278 0,99769722 110 0,691421632 0,308578368 192,339947 0,00230282 0,9976972 113 0,699773343 0,300226657 190,0443927 0,00230306 0,99769694 114 0,702485666 0,297514334 189,3106244 0,0023031870 0,99769681 Pembahasan Di PT. XYZ, kegiatan preventive maintenance dilakukan berdasarkan pengalaman kerusakan mesin sebelumnya dan OEM (Original Equipment Manufacturer). Namun, menurut Labib (2004), preventive maintenance seharusnya didasari pada kondisi dari mesin karena setiap mesin dioperasikan di lingkungan yang berbeda dan kerusakan yang terjadi pada mesin tidak dapat digambarkan sesuai dengan prediksi dari OEM (Original Equipment Manufacturer) tersebut. Oleh karena itu, kegiatan preventive maintenance perlu mempertimbangkan kondisi dari mesin saat ini dengan mengacu pada faktor internal yaitu umur dari komponen, menggunakan metode Age replacement yang bertujuan untuk mengurangi biaya, meminimalisasi downtime mesin dan meningkatkan reliability serta availability. Dengan menerapkan preventive maintenance yang didasari pada metode age replacement, dapat mendukung pengambilan keputusan maintenance yang lebih efektif bagi PT. XYZ, yang terlihat dari meningkatnya nilai reliability untuk ketiga komponen (ladle, autospray dan heater) dengan rata-rata peningkatan mencapai 100% atau meningkat dua kali lipat dari nilai reliability sebelumnya, yang dapat dilihat pada Tabel 6. Selain itu, penurunan rata-rata total downtime sebanyak 2,258 jam yang dapat memberikan keuntungan bagi perusahaan dari sisi produksi yang ditunjukkan pada Tabel 7. Serta dari faktor biaya dengan rata-rata penghematan sebesar 18,95% untuk ketiga komponen yang dapat dilihat pada Tabel 8. Walaupun dengan adanya kegiatan preventive maintenance yang didasari pada metode age replacement membuat penggantian komponen dilakukan sebelum komponen tersebut mengalami kerusakan dengan frekuensi yang lebih sering dibandingkan sebelumnya, hal ini dapat diterima mengingat pendekatan preventive maintenance dengan metode age replacement memberikan keuntungan yang cukup signifikan bagi perusahaan dari sisi operasional dan finansial jika dilakukan secara teratur dan berkala. Tabel 6 Perbandingan Reliability Sebelum dan Sesudah Kegiatan Preventive Maintenance Komponen T (jam) MTTF (jam) Reliability Sebelum Preventive Maintenance Reliability Sesudah Preventive Maintenance Peningkatan Reliability Ladle 108 132,988 0,269664738 0,518940464 92,44% Autospray 506 595,421 0,220930712 0,506482039 129,25% Heater 320 341,57 0,271103613 0,48818424 80,07%
Tabel 7 Perbandingan Rata-Rata Total Downtime Komponen Sebelum dan Sesudah Preventive Maintenance Preventive Maintenance Total Downtime Sebelum PM (jam) Downtime Waktu yang (jam) Dihemat 4,258 4,258 2,5 = 2,258 jam % (2,258 / 4,258) * 100% = 53,04% Tabel 8 Total Biaya Sebelum dan Sesudah Preventive Maintenance Usulan Komponen Sebelum Preventive (per bulan) Sesudah Preventive (per bulan) Cost Saving Cost Saving (%) Ladle Rp 6.567.526 Rp 4.943.160 Rp 1.624.366 24,73 Autospray Rp 1.101.376 Rp 758.792,54 Rp 342.584 31,11 Heater Rp 2.030.057 Rp 1.240.320 Rp 789.738 38,90 Rancangan Sistem Informasi Sistem informasi yang dirancang, dimulai dengan membuat business modeling, baik untuk kegiatan preventive maintenance maupun corrective maintenance yang dijabarkan melalui activity diagram yang dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3. Gambar 2 Activity Diagram Preventive Maintenance Gambar 3 Activity Diagram Corrective Maintenance
Selanjutnya, dirancang fungsi sistem yang disesuaikan dengan kebutuhan bisnis perusahaan menggunakan tools yakni usecase diagram dan domain model class diagram yang dapat dilihat pada Gambar 4 dan Gambar 5. Gambar 4 Use Case Diagram
Gambar 5 Domain Model Class Diagram Dari rancangan fungsi sistem yang sudah dibuat, selanjutnya didesign suatu tampilan antarmuka (user interface) untuk menghubungkan interaksi antara user dengan sistem dalam melaksanakan tugas. Berikut salah satu contoh tampilan antarmuka untuk Form Penjadwalan Preventive Maintenance. Gambar 6 Form Penjadwalan Preventive Maintenance Dan langkah terakhir setelah dibuat tampilan antarmuka, adalah dengan merencanakan bagaimana sistem yang dirancang akan diimplementasikan dan dioperasionalkan, yang digambarkan melalui deployment environment dan software architecture, pada gambar 7 dan gambar 8. Gambar 7 Deployment Diagram
Gambar 8 Software Architecture SIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan perhitungan preventive maintenance yang dilakukan, didapatkan bahwa mesin die casting-07 merupakan mesin kritis dengan komponen kritis terpilih ladle, autospray dan heater. Selain itu, diketahui bahwa tindakan preventive maintenance khususnya pada penggantian pencegahan kerusakan dilakukan setelah komponen ladle mencapai umur pakai 108 jam, komponen autospray 506 jam dan komponen heater 320 jam. Dan dengan melakukan tindakan preventive maintenance, kurva reliability komponen ladle menunjukkan peningkatan sebesar 92,44%, autospray 129,25%, dan komponen heater 80,07%. Penerapan aplikasi sistem informasi dapat mendukung kegiatan perawatan mesin dari segi pendataan dan perhitungan performa mesin dan komponen. Perusahaan sebaiknya memberikan perhatian lebih terhadap mesin DC-07 dan komponen di dalamnya untuk menjaga kinerja mesin selalu dalam kondisi normal. REFERENSI Ahmad, R., Kamaruddin, S., Azid, I., & Almanar, I. (2011). Maintenance management decision model for preventive maintenance strategy on production equipment. J. Ind. Eng. Int, 7 (13), 22-34. Ebeling, C. E. (1997). An Introduction to Reliability and Maintainability Management. Singapore: The McGraw-Hill Companies. Mahdavi, M. M. (2009). Optimization of age replacement policy using reliability based heuristic model. Journal of Scientific & Industrial Research, 68, 668-673. O'Connor, P. (2002). Practical Realibility Engineering Fourth Edition. LTD: John Wiley & Sons. Satzinger, J. W., Jackson, R. B., & Burd, S. D. (2005). Object Oriented Analysis & Design with the Unified Process. Boston : Course Technology. RIWAYAT PENULIS Sutandani Suriono lahir di kota Jakarta pada 22 Juli 1990. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Bina Nusantara University dalam bidang Teknik Industri dan Sistem Informasi pada tahun 2013.