ANALISA PERAWATAN PADA KOMPONEN KRITIS MESIN PEMBERSIH BOTOL 5 GALLON PT. X DENGAN MENGGUNAKAN METODE RCM ( RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE )

TESIS ANALISA PERAWATAN PADA KOMPONEN KRITIS MESIN PEMBERSIH BOTOL 5 GALLON PT. X DENGAN MENGGUNAKAN METODE RCM ( RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE ) IDA BAGUS GDE ARDHIKAYANA NIM : 1291961001 PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016 i

ANALISA PERAWATAN PADA KOMPONEN KRITIS MESIN PEMBERSIH BOTOL 5 GALLON PT. X DENGAN MENGGUNAKAN METODE RCM ( RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE ) Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Magister Teknik Mesin, Program Pascasarjana Universitas Udayana IDA BAGUS GDE ARDHIKAYANA NIM : 1291961001 PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016 ii

Lembar Pengesahan THESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL 27 JANUARI 2016 Pembimbing I Pembimbing II Prof. I Nyoman Suprapta Winaya, ST., MASc. PhD. NIP 19691231 199412 1 001 Dr. Ir. I Gusti Ngurah Priambadi, MT. NIP 19651103 199203 1 002 Mengetahui, Ketua Progran Studi Magister Teknik Mesin Program Pascasarjana Universitas Udayana Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma NIP 19700607 199303 1 002 Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K) NIP 19590215 198510 2 001 iii

Tesis Ini Telah Diuji Pada Tanggal 27 Januari 2016 Panitia penguji tesis Berdasarkan sk rektor universitas udayana No : 636/UN14.4/HK/2016 Tanggal : 27 Januari 2016 Ketua : Prof. I Nyoman Suprapta Winaya, ST., MASc. PhD. Sekretaris : Dr. Ir. I Gusti Ngurah Priambadi, MT. Anggota : 1. Prof. Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, MT., PhD. 2. I Dewa Gede Ary Subagia, ST., MT., PhD. 3. Dr. Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg. iv

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT Yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Ida bagus gde ardhikayana NIM : 1291961001 Program studi : Megister teknik mesin universitas udayana Judul tesis : Analisa Perawatan Pada Komponen Kritis Mesin Pembersih Botol 5 Gallon Pt. X Dengan Menggunakan Metode Rcm ( Reliability Centered Maintenance ) Dengan ini menyatakan bahwa Karya Ilmiah Tesis ini bebas plagiat. Apabila kemudian hari terdapat plagiat dalam Karya Ilmiah Ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia No. 17 Tahun 2010 dan Peraturan Perundang-Undangan yang berlaku lainnya. Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya untuk dapat dipergunakan sebagaimana mestinya. Denpasar, 27 Januari 2016 Yang membuat pernyataan, (Ida Bagus Gde ardhikayana) v

UCAPAN TERIMAKASIH Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa dan atas karunia- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian tesis, yang berjudul Analisa Perawatan Pada Komponen Kritis Mesin Pembersih Botol Gallon PT. X Dengan Menggunakan Metode Rcm ( Reliability Cetered Maintenance ). Dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Prof. I Nyoman Suprapta Winaya, ST., MASc. PhD, Selaku dosen pembimbing I dan kepada Dr. Ir. I Gusti Ngurah Priambadi, MT., Selaku dosen pembimbing II yang telah banyak memberikan petunjuk dan bimbingan dengan penuh perhatian dala memberikan dorongan, semangat serta senantiasa meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan serta saran selama penulis menyusun tesis ini. Ucapan yang sama ditujukan kepada Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Swastika, Sp. PD, KEMD, atas kesempatan dan fasilitas yang telah diberikan kepada penulis untuk menyelesaikan pendidikan Program Magister di Universitas Udayana. Ucapan terimakasih ini juga ditujukan kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana yang dijabat oleh Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi karyasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Universitas Udayana. Tidak lupa penulis mengucapkan terimakasih kepada tim penguji tesis, yaitu Prof. Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, MT., PhD., I Dewa Gede Ary Subagia, ST., MT., PhD., dan Dr. Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg yang telah memberikan saran, arahan, koreksi sehingga tesis ini dapat terselesaikan tepat waktu. Dalam kesempatan ini penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Alm. ayah dan anggota keluarga yang telah memberikan dukungan baik materiil maupun moril kepada penulis, semua rekan-rekan Program Magister Program Studi Teknik Mesin Program Pascasarjana Universitas Udayana yang telah membantu menyusun penelitian tesis ini. Dengan segala kerendahan hati penulis menyadari penelitian tesis ini masih jauh dari sempurna mengingat keterbatasan pengetahuan dan referensi yang penulis vi

miliki oleh karena itu penulis juga mengharapkan agar pembaca dapat memberikan sumbangan berupa kritik atau saran yang bersifat positif bagi pengembangan penelitian tesis ini agar dapat kiranya bermanfaat bagi pembaca, terutama bagi seluruh civitas Program Studi Teknik Mesin Program Pascasarjana Universitas Udayana Denpasar, Januari 2016 Penulis vii

Abstrak Industri Air Minum Dalam Kemasan (AMDK) dewasa ini semakin berkembang. Meningkatnya permintaan dari konsumen berbanding lurus dengan meningkatnya jumlah produsen serta pelaku industri AMDK. Salah satu pelaku industry AMDK ini adalah PT.X, yang mana memiliki beberapa produk AMDK, salah satunya berupa produk AMDK ukuran 5 gallon, atau 19 liter. Sistem produksi returnable dilakukan pada proses pengemasan AMDK gallon ini. Dalam proses tersebut digunakan system mesin pencucian yang mana digunakan secara kontinyu sehingga tidak dapat dielakkan, terdapat penurunan performa signifikan. Hal ini dialami pula oleh PT.X sehingga mengakibatkan cost downtime atau kerugian signifikan pada perusahaan. Untuk menjaga agar mesin produksi tetap berjalan sebagaimana mestinya maka digunakanlah sistem manajemen pemeliharaan (maintenance) mesin produksi. Perawatan peralatan mesin yang mempunyai tingkat kekritisan yang tinggi memerlukan perhatian khusus karena peralatan mesin tentunya sangat berpengaruh terhadap kelancaran produksi. Dalam mencapai tingkat keberhasilan maksimal dalam proses maintenance tersebut, dibutuhkan metode yang tepat dalam pelaksanaannya. Memilih kegiatan perawatan yang benar dan mencari komponen komponen kritis penyebab kegagalan pada mesin merupakan usaha yang dilakukan agar terlaksanya proses produksi berjalan dengan baik. Total minimum downtime merupakan salah satu cara untuk menganalisa waktu kegagalan yang disebabkan oleh komponen kritis tersebut untuk mendapatkan waktu perawatan yang tepat. Pada kasus PT.X ini Perhitungan interval waktu pada komponen kritis tersebut diwakilkan dengan menggunakan perhitungan data bushing pneumatik. Interval waktu rata - rata kerusakan komponen bushing dengan pola distribusi normal sebesar 5,8095 menit dan standar deviasi sebesar 2,6004 menit. Analisa downtime minimum berdasarkan waktu penggantian optimal karena kerusakan, diperoleh pada interval 1 yang jatuh pada minggu 9 dengan perhitungan kegagalan operasi selama 0,17637 jam operasi dalam periode pemeriksaan rutin setiap 1 minggu, mesin beroperasi selama 160 jam operasi. Menggunakan metode dan perhitungan yang sama untuk komponen dudukan pneumatik diperoleh pada interval 1 yang jatuh pada minggu 9 dengan nilai perhitungan kegagalan minimum operasi selama 0,2148 jam. Penjadwalan waktu perawatan sebelum analisa jatuh pada minggu ke 12 untuk komponen pendukung, viii

dengan ketersediaan waktu perawatan berkala secara sistem perawatan yang telah ditetapkan pada setiap 1 minggu, 4 minggu, 9 minggu, 12 minggu, 26 minggu, dan perawatan setiap 52 minggu. Terdapat kondisi jika nilai analisa downtime minimum jatuh pada minggu ke-8 atau minggu ke-14 maka akan disarankan memilih sistem minggu perwatan dengan waktu terdekat, sehingga waktu produksi beropreasi dan melakukan perawatan berkala dapat terjadwal dengan baik untuk perhitungan efisiensi dan hasil produksi jika mesin menghasilkan produk sebanyak rata rata 384000 botol dalam seminggu. Kenaikan efisiensi yang diperoleh cukup rendah untuk minggu ke 9 sebesar 0.13 %, merupakan hasil dari batas minimum downtime untuk satu jenis komponen yang menjadi penyumbang kegagalan terbesar, namun jika batasan nilai downtime minimum tidak teratasi, akan menyebabkan kerusakan terjadi pada sistem secara keseluruhan kegagalan sistem cylinder penumatic kick out washer tidak dapat dihindari lagi sehingga standar cycle time pada mesin akan terganggu dan produktifitas jauh dari harapan. Kata Kunci : AMDK, Maintenance, Cost downtime, TMD, Perawatan, Kegagalan, Efisiensi ix

RINGKASAN ANALISA PERAWATAN PADA KOMPONEN KRITIS MESIN PEMBERSIH BOTOL GALLON PT. X DENGAN MENGGUNAKAN METODE RCM ( RELIABILITY CETERED MAINTENANCE ) Industri Air Minum Dalam Kemasan (AMDK) dewasa ini semakin berkembang. Meningkatnya permintaan dari konsumen berbanding lurus dengan meningkatnya jumlah produsen serta pelaku industri AMDK. Salah satu pelaku industry AMDK ini adalah PT.X, yang mana memiliki beberapa produk AMDK, salah satunya berupa produk AMDK ukuran 5 gallon, atau 19 liter. Sistem produksi returnable dilakukan pada proses pengemasan AMDK gallon ini. Dalam proses tersebut digunakan system mesin pencucian yang mana digunakan secara kontinyu sehingga tidak dapat dielakkan, terdapat penurunan performa signifikan. Hal ini dialami pula oleh PT.X sehingga mengakibatkan cost downtime atau kerugian signifikan pada perusahaan. Untuk menjaga agar mesin produksi tetap berjalan sebagaimana mestinya maka digunakanlah sistem manajemen pemeliharaan (maintenance) mesin produksi. Perawatan peralatan mesin yang mempunyai tingkat kekritisan yang tinggi memerlukan perhatian khusus karena peralatan mesin tentunya sangat berpengaruh terhadap kelancaran produksi. Dalam mencapai tingkat keberhasilan maksimal dalam proses maintenance tersebut, dibutuhkan metode yang tepat dalam pelaksanaannya. Memilih kegiatan perawatan yang benar dan mencari komponen komponen kritis penyebab kegagalan pada mesin merupakan usaha yang dilakukan agar terlaksanya proses produksi berjalan dengan baik. Total minimum downtime merupakan salah satu cara untuk menganalisa waktu kegagalan yang disebabkan oleh komponen kritis tersebut untuk mendapatkan waktu perawatan yang tepat. Pada kasus PT.X ini Perhitungan interval waktu pada komponen kritis tersebut diwakilkan dengan menggunakan perhitungan data bushing pneumatik. Interval waktu rata - rata kerusakan komponen bushing dengan pola distribusi normal sebesar 5,8095 menit dan standar deviasi sebesar 2,6004 menit. Analisa downtime minimum berdasarkan waktu penggantian optimal karena kerusakan, diperoleh pada interval 1 yang jatuh pada minggu 9 dengan perhitungan kegagalan operasi selama 0,17637 jam operasi dalam periode pemeriksaan rutin setiap 1 minggu, mesin beroperasi selama 160 jam operasi. Menggunakan metode dan perhitungan yang sama untuk komponen x

dudukan pneumatik diperoleh pada interval 1 yang jatuh pada minggu 9 dengan nilai perhitungan kegagalan minimum operasi selama 0,2148 jam. Penjadwalan waktu perawatan sebelum analisa jatuh pada minggu ke 12 untuk komponen pendukung, dengan ketersediaan waktu perawatan berkala secara sistem perawatan yang telah ditetapkan pada setiap 1 minggu, 4 minggu, 9 minggu, 12 minggu, 26 minggu, dan perawatan setiap 52 minggu. Terdapat kondisi jika nilai analisa downtime minimum jatuh pada minggu ke-8 atau minggu ke-14 maka akan disarankan memilih sistem minggu perwatan dengan waktu terdekat, sehingga waktu produksi beropreasi dan melakukan perawatan berkala dapat terjadwal dengan baik untuk perhitungan efisiensi dan hasil produksi jika mesin menghasilkan produk sebanyak rata rata 384000 botol dalam seminggu. Kenaikan efisiensi yang diperoleh cukup rendah untuk minggu ke 9 sebesar 0.13 %, merupakan hasil dari batas minimum downtime untuk satu jenis komponen yang menjadi penyumbang kegagalan terbesar, namun jika batasan nilai downtime minimum tidak teratasi, akan menyebabkan kerusakan terjadi pada sistem secara keseluruhan kegagalan sistem cylinder penumatic kick out washer tidak dapat dihindari lagi sehingga standar cycle time pada mesin akan terganggu dan produktifitas jauh dari harapan. xi

DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM... i PRASYARAT GELAR... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii PENETAPAN PANITIA PENGUJI... iv PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT... v UCAPAN TERIMAKASIH... vi ABSTRAK... viii RINGKASAN... x DAFTAR ISI... xii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xv BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 3 1.3 Batasan Masalah... 3 1.4 Tujuan penelitian... 4 1.5 Manfaat Penelitian... 4 BAB II. LANDASAN TEORI 2.1 Reliability Centered Maintenance (RCM)... 5 Komponen Reliability Centered Maintenance (RCM)... 4 2.1.1 Preventive Maintenance... 5 2.1.2 Predictive Maintenance... 6 2.1.3 Time Directed Maintenance... 7 2.1.4 Condition Based Maintenance... 7 2.1.5 Corrective Maintenance... 7 2.2 Tahapan penyusunan Reliability Centered Maintenance (RCM)... 8 2.3 Metodelogi dari Reliability Centered Maintenance (RCM)... 10 2.4 Penyusunan Reliability Centered Maintenance (RCM)... 10 2.5 kehandalan... 16 2.6 Pola Distribusi... 18 xii

2.6.1 Distribusi Weibull... 18 2.6.2 Pola Distribusi Lognormal... 21 2.6.3 Pola Distribusi Normal... 22 2.7 Uji Kolmogorov-Smirnov... 23 2.8 Interval Penggantian Komponen dengan Total Minimum Downtime... 26 2.9 Proses Produksi AMDK PT.X... 28 2.9.1 Proses Pengolahan Air Minum Dalam Kemasan... 29 2.9.2 Sumber Mata Air... 30 2.9.3 Proses Pengolahan Air Produk... 30 2.9.4 Proses bertahap pembersihan botol 5 gallon... 32 BAB III. METODELOGI PENELITIAN 3.1 Kerangka Berpikir... 36 3.2 Konsep... 37 3.2.1 Diagram Alur Analisa... 30 3.3 Hipotesa... 40 BAB IV. PEMBAHASAN 4.1. Rancangan penelitian... 41 4.2. Lokasi dan waktu penelitian... 41 4.3. Penentuan sumber data... 41 4.4. Variabel penelitian... 41 4.5. Instrumen penelitian...... 43 4.6. Prosedur penelitian... 43 4.7. Analisa data... 43 BAB V. PEMBAHASAN 5.1. Pembahasan... 44 BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN 6.1. Kesimpulan... 67 6.2. Saran... 68 DAFTAR PUSTAKA NOMENKLATUR LAMPIRAN xiii

Daftar Tabel Judul Tabel Halaman Tabel 2.1 Matrix Prioritas Maintenance... 9 Tabel 2.2 Criteria of Severity Effect... 13 Tabel 2.3 Probability of Occurrence... 14 Tabel 2.4 Detection Design Control... 15 Tabel 3.1 Tabel Parameter Standard Mesin Washer Cap Snap... 39 Tabel 5.1 Tabel Fungsi Dan Kegagalan Fungsi Pnumatik Mesin Washer Cap Snap... 47 Tabel 5.2 Tabel Penentuan Rating Severity, Occurance, Dan Detection... 48 Tabel 5.3 Tabel Rating Severity, Occurance, Dan Detection... 51 Tabel 5.4 Rekap pola distribusi interval kerusakan dengan software easyfit 5.5... 53 Tabel 5.5 Tabel perbandingan hasil hitung effisiensi sebelum analisa dengan sesudah analisa... 66 xiv

Daftar Gambar Judul Gambar Halaman Gambar 2.1 Kurva Bathtub... 17 Gambar 2.2 Kurva Distribusi Weibull... 20 Gambar 2.3 Kurva Distribusi Lognormal... 22 Gambar 2.4 Kurva Distribusi Normal... 23 Gambar 2.5 Penggantian Komponen Berdasarkan Interval Waktu... 27 Gambar 3.1 Skematik alur penelitian... 36 Gambar 4.1 Bagan Variabel Penelitian... 42 Gambar 5.1 Proses In-Iine Produksi 5 Gallon... 55 Gambar 5.2 Block Diagram Fungsi Mesin Washer Cap Snap... 39 Gambar 5.3 Grafik fungsi kepadatan probabilitas komponen dudukan pneumatik, easyfit software 5.5... 47 Gambar 5.4 Grafik fungsi probabilitas komulatif komponen dudukan pneumatik, easyfit software 5.5... 48 Gambar 5.5 Grafik fungsi laju kerusakan komponen dudukan pneumatik, easyfit software 5.5. 49 Gambar 5.6 Grafik fungsi kepadatan probabilitas bushing pneumatik, easyfit software 5.5...... 50 Gambar 5.7 Grafik fungsi distribusi kumulatif bushing pneumatik, easyfit software 5.5...... 51 Gambar 5.8 Grafik fungsi laju kerusakan bushing pneumatik, easyfit software 5.5...... 52 xv