BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Model Perumusan masalah dan Pengambilan Keputusan Model perumusan masalah dan pengambilan keputusan yanag digunakan dalam skripsi ini dimulai dengan melakukan observasi lapangan untuk mengetahui aktivitas bisnis yang berjalan di PT. Starmas Inti Aluminium Industry (SIAI), melakukan wawancara dengan karyawan dan manager, dan menemukan permasalahan yang terjadi pada perusahaan tersebut, yaitu belum diterapkannya sistem perawatan mesin yang efektif. Secara umum langkah langkah dalam penyelesaian skripsi ini dapat digambarkan sebagai berikut :
Mulai Penelitian pendahuluan dengan wawancara dan pengamatan langsung Studi Pustaka Identifikasi masalah Tujuan Penelitian 1. Mengetahui mesin kritis yang ada pada lantai produksi. 2. Mengetahui frekuensi kerusakan dari komponen, terutama komponen yang sering rusak pada mesin kritis. 3. Menentukan interval waktu penggantian dan pemeriksaan komponen kritis. 4. Meningkatkan reliabilitas komponen kritis setelah dilakukan preventive maintenance. 5. Merancang sebuah sistem informasi yang dapat mendukung kegiatan preventive maintenance. Pengumpulan Data : 1. Data umum perusahaan 2. Data khusus perusahaan Data proses produksi Data kerusakan mesin Data kegiatan penggantian komponen kritis Menentukan Mesin Kritis Menentukan Komponen Kritis Menghitung Selang Waktu Kerusakan dan Selang Waktu Perbaikan A Gambar 3.1 Flowchart Metodologi Penelitian
A Uji Distribusi: - Distribusi Normal - Distribusi Lognormal - Distribusi Exponensial - Distribusi Weibull Pilih Index Of Fit Terbesar IOF Terbesar Distribusi Eksponensial Tidak Ya Uji Kecocokan Distribusi Barlet Ya Ya Uji Kecocokan Distribusi Kolmogorov Smirnov IOF Terbesar Distribusi Normal Tidak IOF Terbesar Distribusi Lognormal Uji Kecocokan Distribusi Mann s Test Ya Tidak IOF Terbesar Distribusi Weibull Terima Ho Ya Tidak Gambar 3.1 Flowchart Metodologi Penelitian (Lanjutan) B
B Perhitungan Parameter Maximum Likelihood Estimator Perhitungan MTTF dan MTTR Perhitungan Interval Penggantian dan Pemeriksaan Perhitungan Tingkat Availability Perhitungan dan Perbandingan Tingkat Reliability Kondisi Sekarang dan Preventive Maintenance Usulan C Gambar 3.1 Flowchart Metodologi Penelitian (Lanjutan)
C Pengumpulan Data II - Data elemen kegiatan penggantian komponen kritis dan waktu aktual Pembuatan Worksheet Kegiatan Penggantian Komponen Kritis Pembuatan Tabel Precedence Kegiatan Penggantian Komponen Kritis Pembuatan Precedence Diagram Perlu Perbaikan Kegiatan? Tidak E Ya Perbaikan Kegiatan Penggantian Komponen Kritis Dengan Menggunakan Metode SMED D Gambar 3.1 Flowchart Metodologi Penelitian (Lanjutan)
D Klasifikasi Elemen Internal dan Eksternal Kegiatan Penggantian Komponen Kritis Perbaikan Kegiatan Penggantian Komponen Kritis Pembuatan Tabel Presedence Akhir Pembuatan Precedence Diagram Perbandingan Waktu Penggantian Komponen Krisis Sekarang dengan Usulan E Gambar 3.1 Flowchart Metodologi Penelitian (Lanjutan)
E Analisis Preventive Maintenance Yang Diusulkan Analisis Sistem Informasi Berjalan Membuat System Definition dan Menentukan Kriteria FACTOR Problem Domain Analysis 1. Menentukan Class dan Event 2. Membuat Event Table 3. Menentukan Structure - Class Diagram 4. Menentukan Behavior - Statechart Diagram Application Domain Analysis 1. Usage - Use Case Diagram - Sequence Diagram 2. Menentukan Function - Function List 3. Menentukan Interface - Navigation Diagram Architecture Design 1. Menentukan Quality Goals dengan 12 kriteria 2. Menentukan Technical Platform 3. Component Architecture - Component Diagram 4. Process Architecture - Deployment Diagram F G Gambar 3.1 Flowchart Metodologi Penelitian (Lanjutan)
F G Component Design Design of Component - Revised Class - Revised Class dengan Function Component - Navigation Diagram Pembuatan Program Aplikasi Pengujian Program aplikasi Ada tidaknya bug/error dan uji fungsional Program error Apakah aplikasi sudah ok? Tidak Ya Kesimpulan dan Saran Selesai Gambar 3.1 Flowchart Metodologi Penelitian (Lanjutan) PENELITIAN PENDAHULUAN
Tahap pertama yang dilakukan adalah mengidentifikasi masalah dengan penelitian pendahuluan. Penelitian pendahuluan ini dilakukan dengan melakukan peninjauan langsung ke lantai produksi PT. Starmas Inti Aluminium Industry (SIAI). Kemudian melakukan wawancara dan brainstorming dengan pihak perusahaan dengan tujuan untuk mengenal lebih jauh tentang kondisi dan lingkungan kerja perusahaan, diantaranya proses produksi, produk yang dihasilkan, serta gambaran permasalahan yang sedang dihadapi oleh perusahaan. IDENTIFIKASI MASALAH Berdasarkan pengamatan yang dilakukan di PT. Starmas Inti Aluminium Industry (SIAI), penulis melihat adanya kekurang tepatan bagian maintenance dalam menerapkan perawatan mesin. Bagian maintenance menerapkan sistem corrective maintenance, dimana sistem tersebut kurang efektif terlihat dari jumlah breakdown yang terjadi masih cukup besar sehingga menyebabkan penurunan availability mesin. Untuk mengatasi hal tersebut maka diperlukan sebuah jadwal perawatan pencegahan terencana/preventive maintenance agar dapat mengurangi breakdown sehingga dapat meningkatkan efektivitas mesin. STUDI PUSTAKA Setelah mengidentifikasi dan mengetahui permasalahan yang terjadi, maka diperlukan studi pustaka untuk menunjang penyelesaian Tugas Akhir ini. Studi pustaka dilakukan dengan membaca dan memahami teori teori yang berkaitan dengan topik penelitian untuk menemukan metode penyelesaian yang tepat. Teori teori tersebut didapatkan dari berbagai sumber, diantaranya buku, jurnal, artikel, dan sumber sumber terkait lainnya.
PENGUMPULAN DATA Pengumpulan data dilakukan untuk mendapatkan data data yang diperlukan untuk melakukan pengolahan data. Pengumpulan data dilakukan dengan melakukan pengamatan langsung ke lantai produksi dan melakukan wawancara, serta mencatat dokumentasi milik perusahaan. Data data dan informasi yang dikumpulkan untuk menunjang pengolahan data adalah sebagai berikut: Data umum perusahaan (sejarah, proses produksi, struktur organisasi, dll). Data kerusakan mesin. Data kegiatan penggantian komponen kritis. PENGOLAHAN DATA Data data yang telah dikumpulkan pada proses penelitian, kemudian diolah dengan langkah langkah pengolahan data sebagai berikut : Menentukan Mesin Kritis Penentuan mesin kritis ini merupakan hasil dari penghitungan jumlah frekuensi kerusakan yang terjadi antara periode 1 Januari 2011 sampai dengan 19 November 2011. Dari hasil pengakumulasian kerusakan tersebut dapat diketahui mesin mana yang sering mengalami kerusakan, sehingga mesin tersebut menjadi mesin kritis. Penentuan mesin kritis ditampilkan dalam bentuk diagram pareto dengan persentasi kumulatif 80%. Menentukan komponen kritis
Penentuan komponen kritis dilakukan pada mesin kritis yang didapatkan pada proses penghitungan sebelumnya. Komponen komponen yang mengalami kerusakan pada mesin kritis yang telah ditentukan sebelumnya diakumulasikan downtime nya dan hasilnya ditunjukkan dalam bentuk diagram batang. Komponen kritis yang nantinya akan dipilih adalah komponen yang memiliki akumulasi downtime terbesar. Menghitung selang waktu kerusakan dan selang waktu perbaikan Menghitung selang waktu kerusakan didapatkan dengan cara menghitung selang waktu mulai dari penggantian selesai, dimana kegiatan operasi mulai berjalan kembali sampai dengan awal kerusakan yang selanjutnya. Sedangkan selang waktu perbaikan adalah waktu yang dibutuhkan dalam memperbaiki setiap komponen yang rusak sampai proses perbaikan selesai. Menentukan parameter distribusi kerusakan Menentukan parameter distribusi kerusakan dilakukan dengan cara menghitung index of fit dari data selang waktu antar kerusakan (time to failure) dan data waktu lamanya kerusakan (time to repair). Perhitungan index of fit ini menggunakan beberapa metode, yaitu dengan distribusi Eksponensial, Weibull, Normal, dan Lognormal. Setelah itu dipilih distribusi dengan nilai index of fit terbesar. Menguji Kecocokan Distribusi (Goodness Of Fit Test) Pengujian kecocokan distribusi dilakukan setelah menentukan parameter distribusi kerusakan. Nilai index of fit terbesar dari ke empat distribusi yang dipakai akan digunakan dalam pengujian kecocokan distribusi. Pengujian kecocokan distribusi ini bertujuan untuk menguji kembali apakah sebuah
distribusi data dari sampel mendekati distribusi yang telah ditentukan sebelumnya atau tidak. Apabila data tersebut tidak mendekati distribusi terpilih, maka pengujian dilanjutkan dengan menggunakan distribusi yang memiliki nilai index of fit terbesar selanjutnya hingga hasil pengujian menunjukkan kesesuaian distribusi. Pengujian kecocokan distribusi ini mempunyai beberapa jenis, tergantung dengan distribusi terpilih. Pengujian tersebut yaitu : Pengujian Barlett untuk distribusi Exponensial Pengujian Kolmogorov-smirnov untuk distribusi Normal dan Lognormal Pengujian Mann untuk distribusi Weibull Menghitung Parameter MTTF Dan MTTR Menghitung parameter ini dilakukan berdasarkan distribusi yang terpilih untuk nantinya akan digunakan dalam perhitungan mean time to failure (MTTF) untuk mencari selang waktu kerusakan dan mean time to repair (MTTR) untuk waktu rata rata melakukan perbaikan berdasarkan data waktu kerusakan. Menentukan Interval Waktu Penggantian dan Pencegahan Menentukan interval Waktu Penggantian dan Pencegahan dengan cara menghitung umur komponen dengan berdasarkan parameter distribusi yang telah terpilih sebelumnya. Menentukan Interval Waktu Pemeriksaan Interval waktu pemeriksaan dihitung untuk mendapatkan frekuensi pemeriksaan dalam suatu periode yang didasarkan pada umur komponen untuk meminimalisasi downtime. Menghitung Nilai Availability Komponen Kritis
Menghitung availability bertujuan untuk mendapatkan nilai probabilitas suatu komponen dapat bekerja optimal sesuai dengan yang diharapkan. Menghitung Tingkat Keandalan Komponen (Reliability) Menghitung tingkat keandalan (reliability) dilakukan dua kali, yaitu sebelum perawatan dan sesudah perawatan. Selanjutnya akan dilihat apakah terdapat peningkatan keandalan atau tidak. Perbaikan kegiatan penggantian komponen kritis Perbaikan kegiatan penggantian komponen kritis dilakukan untuk mengurangi kegiatan non value added pada saat penggantian komponen kritis. Langkah langkah yang dilakukan yaitu : Pembuatan worksheet kegiatan penggantian komponen kritis. Kegiatan ini dilakukan untuk mendokumentasikan aktivitas yang dilakukan oleh teknisi dalam melakukan penggantian komponen kritis. Pembuatan Tabel Precedence kegiatan penggantian komponen kritis Pembuatan Tabel Precedence dilakukan untuk mengetahui urutan dan waktu kegiatan yang dilakukan. Pembuatan Precedence Diagram Pembuatan Precedence Diagram dilakukan untuk mengetahui hubungan antara elemen kegiatan penggantian komponen kritis dan menerapkan Parallel Setup. Penggunaan Metode SMED (Single Minute Exchange of Dies) Penggunaan Metode SMED (Single Minute Exchange of Dies) dilakukan dengan tahap-tahap berikut ini : Klasifikasi elemen eksternal dan internal
Pengklasifikasian elememn dilakukan untuk mengetahui setiap aktivitas yang terjadi. Elemen internal adalah elemen aktivitas yang dapat dilakukan pada saat mesin berhenti, sedangkan elemen eksternal adalah aktivitas yang dapat dilakukan pada saat mesin beroperasi. Pembuatan Tabel Precedence setelah klasifikasi elemen eksternal dan elemen internal Pembuatan Tabel Precedence ini bertujuan untuk mengetahui kegiatan yang dilalui pada proses penggantian komponen kritis setelah pengklasifikasian elemen. Konversi kegiatan elemen internal menjadi eksternal Dalam tahap ini, dilakukan identifikasi elemen kegiatan internal mana yang memungkinkan dikonversi menjadi elemen kegiatan eksternal. Eliminasi kegiatan eksternal dan standarisasi perubahan kegiatan penggantian komponen kritis Kegiatan eksternal merupakan kegiatan yang dapat dilakukan pada saat mesin belum dimatikan, sehingga dapat mngeurangi waktu perbaikan. Setelah itu dilakukan standarisasi kegiatan setelah eliminasi kegiatan eksternal. Pembuatan Tabel Precedence setelah eliminasi kegiatan eksternal Pembuatan Tabel Precedence setelah eliminasi kegiatan eksternal dilakukan untuk melihat pengurangan kegiatan dari kegiatan yang sebelumnya dan menunjukkan pengurangan waktu kegiatan. Perbaikan kegiatan internal
Perbaikan ini dilakukan dengan memberikan ide-ide pengembangan pada setiap aktivitas internal sehingga dapat mengurangi waktu aktivitas. Pembuatan Tabel Precedence akhir Pembuatan Tabel Precedence ini merupakan kegiatan yang dilakukan untuk melihat hasil akhir kegiatan perbaikan penggantian komponen kritis. ANALISIS HASIL Setelah melakukan pengolahan data selanjutnya adalah melakukan analisis hasil dimana analisis hasil ini dilakukan terhadap data data yang telah dikumpulkan maupun yang telah diolah guna menyelesaikan masalah yang ada pada penelitian. ANALISIS SISTEM BERJALAN Menganalisis aliran informasi dan dokumen yang berjalan saat ini. Gambaran umum ini ditunjukkan dengan menggunakan Rich Picture. Untuk mempermudah pemahaman konteks sistem secara keseluruhan, Rich Picture dibuat mulai dari laporan kerusakan yang dibuat oleh operator lantai produksi sampai data kerusakan dicatat pada data bagian maintenance. DESKRIPSI USULAN SISTEM Sistem yang akan diusulkan perlu dideskripsikan melalui kriteria FACTOR, dimana akan didefinisikan fungsionalitas, application domain, kondisi, teknologi, objek, dan tanggung jawab dari sistem yang akan diusulkan.
ANALISIS PROBLEM DOMAIN Pada tahap ini akan dibuat rich picture untuk memberikan gambaran umum sistem yang akan diusulkan, dengan ruangn lingkup seputar sistem penunjang kegiatan maintenance. Selanjutnya akan dibuat event table pada aktivitas classes. Setelah itu membuat class diagram awal pada aktivitas structure dan masing masing kelas yang ada dibuatkan statechart diagram-nya pada saat aktivitas behavior. ANALISIS APPLICATION DOMAIN Dalam menganalisis application domain, pada aktivitas Usage akan dibuat usecase diagram yang berguna untuk mengidentifikasi interaksi antara aktor dan sistem yang akan diusulkan. Setelah itu, dibuat spesifikasi aktor dan spesifikasi use-case untuk memberi keterangan detail dari diagram yang sudah dibuat. Kemudian, membuat function list yang menjelaskan fungsi-fungsi yang dimiliki oleh sistem usulan dalam melakukan proses informasi. Fungsi-fungsi yang ada dapat digunakan melalui user interface yang disediakan. Gambaran umum user interface akan ditunjukkan pada navigation diagram dan window diagram. Alur kerja aktor dalam berinteraksi dengan sistem melalui fungsi - fungsi yang ada ditunjukkan dengan menggunakan sequence diagram. ARCHITECTURE DESIGN Pada tahap ini akan dibuat tabel kriteria untuk menentukan tingkat prioritas kriteria mana yang perlu lebih diperhatikan kepentingannya pada saat merancang sistem usulan. Kriteria ini akan dipakai untuk mengukur kualitas software yang dibangun. Selanjutnya, dibuat arsitektur komponen melalui component diagram.. Kemudian deployment diagram dipakai untuk menjelaskan arsitektur prosesnya.
COMPONENT DESIGN Dalam tahap ini akan dibuat model component dengan merevisi class diagram yang sudah dibuat pada analisis problem domain. Revisi tersebut dapat berupa penambahan kelas, atribut, dan struktur yang mewakili event. Kemudian pada aktivitas function component, hasil class diagram yang sudah direvisi ditampilkan kembali beserta operasi - operasi yang dimiliki setiap kelasnya, dilengkapi dengan komponen fungsinya. PEMBUATAN PROGRAM APLIKASI Program aplikasi akan dibangun berdasarkan perancangan sistem informasi yang telah dilakukan sebelumnya. PENGUJIAN PROGRAM APLIKASI Setelah program aplikasi selesai dibuat, maka selanjutnya akan dilakukan pengujian terhadap program tersebut untuk memastikan ada tidaknya error saat program dijalankan. KESIMPULAN DAN SARAN Setelah dilakukan analisis, langkah selanjutnya adalah menarik kesimpulan mengenai penelitian ini berdasarkan tujuan penelitian serta memberikan saran sebagai bahan masukan dan bahan pertimbangan bagi perusahaan. 3.2 Teknik Pengumpulan Data Pengumpulan data yang dilakukan dalam penelitian ini menggunakan 2 cara, yaitu dengan studi lapangan pada PT. Starmas Inti Aluminium Industry (SIAI), dan melakukan studi pustaka.
1. Studi Lapangan Mencakup sub tenik sebagai berikut : 1. Observasi/Pengamatan Pada kegiatan observasi lapangan, dilakukan penelitian pendahuluan dan identifikasi masalah yang akan dibahas. Setelah mengetahui masalah yang dihadapi, selanjutnya dilakukan peninjauan terhadap kegiatan perawatan yang dilakukan perusahaan. 2. Wawancara Kegiatan ini dilakukan untuk mengumpulkan data data yang digunakan untuk analisis dimana terdapat beberapa data yang tidak didokumentasikan oleh perusahaan sehingga dibutuhkan penelusuran lebih lanjut. 3. Pengumpulan dan pencatatan data tertulis Penulis mencatat beberapa data yang ada pada perusahaan dan berkaitan dengan penelitian. Selain data yang ada, penulis juga melakukan pengambilan data lainnya yang didapat dari proses perhitungan sederhana di lapangan. 2. Studi Pustaka Studi pustaka dilakukan dengan membaca buku buku, jurnal, makalah, dan materi pembahasan terkait yang terdapat diperpustakaan, ataupun melalui internet sebagai dasar penyelesaian masalah dan menambah pengetahuan mengenai topik terkait.