28

 

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Pemeliharaan (Maintenance)

2.1.1 Pengertian Pemeliharaan (Maintenance)

Beberapa definisi pemeliharaan (maintenance) menurut para ahli:

• Menurut Patrick (2001, p407), maintenance adalah suatu kegiatan untuk

memelihara dan menjaga fasilitas yang ada serta memperbaiki, melakukan

penyesuaian atau penggantian yang diperlukan untuk mendapatkan suatu

kondisi operasi produksi agar sesuai dengan perencanaan yang ada.

• Menurut Corder (1988, p1), maintenance adalah suatu kombinasi dari

berbagai tindakan yang dilakukan untuk menjaga suatu barang atau

memperbaikinya, sampai pada suatu kondisi yang bisa diterima.

• Menurut Assauri (2008, p134), maintenance merupakan kegiatan untuk

memelihara atau menjaga fasilitas atau peralatan pabrik dengan

mengadakan perbaikan atau penyesuaian atau penggantian yang

diperlukan supaya tercipta suatu keadaan operasional produksi yang

memuaskan sesuai dengan apa yang telah direncanakan.

Secara umum maintenance dapat didefinisikan sebagai serangkaian

aktivitas yang diperlukan untuk mempertahankan dan menjaga suatu produk

atau sistem tetap berada dalam kondisi yang aman, ekonomis, efisien, dan

29

 

pengoperasian yang optimal. Aktivitas pemeliharaan dalam perusahaan sangat

diperlukan karena:

• Setiap peralatan mempunyai umur penggantian (useful life) dimana suatu

saat dapat mengalami kegagalan atau kerusakan.

• Kerusakan (failure) dari suatu peralatan atau mesin tidak dapat diketahui

secara pasti.

• Manusia selalu berusaha untuk meningkatkan umur penggunaan dengan

melakukan pemeliharaan (maintenance).

Pemeliharaan (maintenance) berperan penting dalam kegiatan

produksi dari suatu perusahaan yang menyangkut kelancaran dan kemacetan

produksi, volume produksi, serta agar produk dapat diproduksi dan diterima

konsumen tepat pada waktunya (tidak terlambat) dan menjaga agar tidak

terdapat sumber daya (mesin dan karyawan) yang menganggur karena

kerusakan (breakdown) pada mesin sewaktu proses produksi sehingga dapat

meminimalkan biaya kehilangan produksi atau bila mungkin biaya tersebut

dapat dihilangkan.

Selain itu pemeliharaan yang baik akan meningkatkan kinerja

perusahaan, nilai investasi yang dialokasikan untuk perlatan dan mesin dapat

diminimasi, dan pemeliharaan yang baik juga dapat meningkatkan kualitas

produk yang dihasilkan dan mengurangi waste.

30

 

Manajemen pemeliharaan (maintenance management) menurut

Supandi (1995, p15) adalah pengorganisasian perawatan untuk memberikan

pandangan umum mengenai perawatan fasilitas produksi. Dalam usaha

menjaga agar setiap peralatan dan mesin dapat digunakan secara kontinu

untuk berproduksi, maka kegiatan pemeliharaan yang diperlukan adalah

sebagai berikut:

• Secara kontinu melakukan pengecekan (inspection).

• Secara kontinu melakukan pelumasan (lubricating).

• Secara kontinu melakukan perbaikan (reparation).

• Melakukan penggantian spare-part.

2.1.2 Tujuan Pemeliharaan (Maintenance)

Kegiatan pemeliharaan peralatan dan fasilitas mesin tentu memiliki

beberapa tujuan. Tujuan utama dari fungsi perawatan antara lain: (Corder, p3

dan Assauri, p89)

a. Memperpanjang usia kegunaan aset.

b. Menjamin ketersediaan peralatan dan kesiapan operasional perlengkapan

serta peralatan yang dipasang untuk kegiatan produksi.

c. Membantu mengurangi pemakaian atau penyimpangan diluar batas serta

menjaga modal yang ditanamkan selama waktu yang ditentukan.

31

 

d. Menjaga kualitas pada tingkat yang tepat untuk memenuhi apa yang

dibutuhkan oleh produk itu sendiri dan kegiatan produksi yang tidak

terganggu.

e. Menekan tingkat biaya perawatan serendah mungkin dengan

melaksanakan kegiatan perawatan secara efektif dan efisien.

f. Memenuhi kebutuhan produk dan rencana produksi tepat waktu.

g. Meningkatkan keterampilan para supervisor dan operator melalui kegiatan

pelatihan yang diadakan.

h. Menghindari kegiatan maintenance yang dapat membahayakan

keselamatan para pekerja.

Sedangkan tujuan utama dilakukannya pemeliharaan menurut Patrick

(2001, p407) antara lain:

a. Mempertahankan kemampuan alat atau fasilitas produksi guna memenuhi

kebutuhan yang sesuai dengan target serta rencana produksi.

b. Mengurangi pemakaian dan penyimpangan diluar batas dan menjaga

modal yang diinvestasikan dalam perusahaan selama jangka waktu yang

ditentukan sesuai dengan kebijaksanaan perusahaan.

c. Menjaga agar kualitas produk berada pada tingkat yang diharapkan guna

memenuhi apa yang dibutuhkan produk itu sendiri dan menjaga agar

kegiatan produksi tidak mengalami gangguan.

d. Memperhatikan dan menghindari kegiatan-kegiatan operasi mesin serta

peralatan yang dapat membahayakan kegiatan kerja.

32

 

e. Mencapai tingkat biaya serendah mungkin, dengan melaksanakan kegiatan

maintenance secara efektif dan efisien untuk keseluruhannya.

f. Mengadakan suatu kerjasama yang erat dengan fungsi-fungsi utama

lainnya dari suatu perusahaan, dalam rangka untuk mencapai tujuan utama

perusahaan yaitu tingkat keuntungan atau return of investment yang sebaik

mungkin dan total biaya yang serendah mungkin.

2.1.3 Jenis-jenis Pemeliharaan (Maintenance)

Kegiatan pemeliharaan dibagi menjadi dua jenis yaitu, pemeliharaan

pencegahan (preventive maintenance) dan pemeliharaan perbaikan (corrective

maintenance).

2.1.3.1 Pemeliharaan Pencegahan (Preventive Maintenance)

Menurut Ebeling (1997, p189), preventive maintenance adalah

pemeliharaan yang dilakukan secara terjadwal, umumnya secara periodik

dimana sejumlah kegiatan seperti inspeksi dan perbaikan, penggantian,

pembersihan, pelumasan, penyesuaian, dan penyamaan dilakukan.

Menurut Adam (1992, p583), preventive maintenance adalah kegiatan

perawatan dan pencegahan yang dilakukan untuk mencegah timbulnya

kerusakan mesin. Mesin akan mengalami nilai depresiasi (penurunan) apabila

dipakai terus menerus. Oleh karena itu, dibutuhkan inspeksi dan servis secara

rutin dan periodik.

33

 

Menurut Patrick (2001, p401), preventive maintenance adalah kegiatan

pemeliharaan dan perawatan yang dilakukan untuk mencegah timbulnya

kerusakan-kerusakan yang tidak terduga dan menemukan kondisi atau

keadaan yang dapat menyebabkan fasilitas produk mengalami kerusakan pada

waktu proses produksi. Jadi, semua fasilitas produksi yang mendapatkan

perawatan (preventive maintenance) akan terjaga kontuinitas kerjanya dan

selalu diusahakan dalam kondisi atau keadaan yang siap dipergunakan untuk

setiap operasi atau proses produksi pada setiap saat.

Menurut Assauri (1999, p102), preventive maintenance adalah

kegiatan perawatan yang dilakukan untuk mencegah timbulnya kerusakan dan

menemukan kondisi yang dapat menyebabkan fasilitas atau mesin produksi

mengalami kerusakan pada waktu melakukan produksi.

Dengan adanya preventive maintenance, diharapkan semua mesin

yang ada akan terjamin kelancaran proses kerjanya sehingga tidak ada yang

terhambat dalam proses produksinya dan selalu dalam keadaan optimal.

Preventive maintenance sangat penting karena kegunaannya sangat

efektif dalam menghadapi atau mendukung fasilitas produksi yang termasuk

dalam golongan critical unit. Kategori komponen kritis menurut Tampubolon

(2004, p521), yaitu:

• Kerusakan fasilitas atau peralatan akan membahayakan keselamatan atau

kesehatan para pekerja.

34

 

• Kerusakan fasilitas akan mempengaruhi kualitas dari produk yang

dihasilkan.

• Kerusakan fasilitas tersebut akan menyebabkan kemacetan atau

terhentinya seluruh proses produksi.

• Modal yang ditanamkan (investasi) dalam fasilitas tersebut cukup mahal

harganya.

Menurut Assauri (2008, p135), dalam prakteknya, proses maintenance

yang dilakukan dalam perusahaan dapat dibedakan menjadi dua macam

berdasarkan aktivitas atau kegiatannya yaitu:

• Routine maintenance

Routine maintenance adalah kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang

dilakukan secara rutin, misalnya setiap hari. Sebagai contoh dari kegiatan

routine maintenance adalah pembersihan fasilitas atau peralatan,

pelumasan (lubrication) atau pengecekan oli, serta pengecekan bahan

bakar dan mungkin termasuk pemanasan (warming up) dari mesin-mesin

selama beberapa menit sebelum dipakai untuk produksi.

• Periodic maintenance

Periodic maintenance adalah kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang

dilakukan secara periodic atau dalam jangka waktu tertentu, misalnya

setiap satu minggu sekali. Periodic maintenance dapat juga dilakukan

35

 

dengan memakai lamanya jam kerja mesin atau fasilitas produksi sebagai

jadwal kegiatan, misalnya setiap seratus jam pemakaian mesin sekali.

Beberapa manfaat yang diperoleh dengan dilakukannya preventive

maintenance menurut Patton (1995, p12), antara lain:

• Memperkecil overhaul (turun mesin).

• Mengurangi kemungkinan reparasi berskala besar.

• Mengurangi biaya kerusakan atau penggantian mesin.

• Memperkecil kemungkinan produk-produk yang rusak.

• Meminimalkan persediaan suku cadang.

• Memperkecil munculnya gaji tambahan yang diakibatkan adanya

kerusakan.

• Menurunkan biaya satuan dari produk pabrik.

Prenventive maintenance merupakan tindakan perawatan pencegahan

dalam rangkaian aktivitas pemeliharaan dengan tujuan:

• Memperpanjang umur produktif asset dengan mendeteksi bahwa sebuah

asset memiliki titik kritis penggunaan (critical wear point) dan mungkin

akan mengalami kerusakan.

• Melakukan inspeksi secara efektif dan menjaga supaya kondisi peralatan

selalu dalam keadaan baik.

• Mengeliminir kerusakan peralatan dan hasil produksi yang cacat serta

meningkatkan ketahanan mesin dan kemampuan proses.

36

 

• Mengurangi waktu yang terbuang pada kerusakan peralatan dengan

membuat aktivitas pemeliharaan peralatan.

• Menjaga biaya produksi seminimum mungkin.

2.1.3.2 Pemeliharaan Perbaikan (Corrective Maintenance)

Menurut Patrick (2001, p401) dan Assauri (1999, p104), corrective

maintenance merupakan kegiatan perawatan yang dilakukan setelah mesin

atau fasilitas produksi mengalami kerusakan atau gangguan sehingga tidak

dapat berfungsi dengan baik. Dalam hal ini, kegiatan corrective maintenance

sering disebut dengan kegiatan reparasi atau perbaikan. Corrective

maintenance biasanya tidak dapat direncanakan dahulu karena kegiatan ini

menunggu sampai kerusakan mesin terjadi terlebih dahulu, kemudian baru

diperbaiki agar dapat beroperasi kembali.

Corrective maintenance jauh lebih mahal biayanya, maka sebisa

mungkin harus dicegah dengan mengintensifkan kegiatan preventive

maintenance. Selain itu diperlukan juga pertimbangan bahwa dalam jangka

waktu yang panjang untuk mesin-mesin yang mahal dan termasuk dalam

critical unit dari proses produksi, maka preventive maintenance jauh lebih

menguntungkan dibandingkan dengan corrective maintenance.

37

 

Menurut Patrick (2001, p401), Corrective maintenance dapat dihitung

dengan Mean Time to Repair (MTTR) dimana time to repair ini meliputi

beberapa aktivitas yang dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu:

• Preparation time

Preparation time merupakan waktu yang dibutuhkan untuk menemukan

orang untuk mengerjakan perbaikan, waktu tempuh ke lokasi kerusakan,

dan membawa peralatan uji perlengkapan.

• Active maintenance time

Active maintenance time merupakan waktu sebenarnya yang diperlukan

untuk melakukan pekerjaan tersebut. Meliputi waktu untuk mempelajari

peta perbaikan sebelum aktivitas perbaikan yang sebenarnya dimulai serta

waktu yang dihabiskan untuk memastikan kerusakan yang ada telah

selesai diperbaiki, terkadang juga meliputi waktu untuk melakukan

dokumentasi atas proses perbaikan yang telah dilakukan ketika hal

tersebut harus diselesaikan sebelum perlengkapan tersedia.

• Delay time (logistic time)

Delay time merupakan waktu yang dibutuhkan untuk menunggu

datangnya komponen dari mesin yang baru diperbaiki.

Corrective maintenance merupakan studi yang digunakan dalam

menentukan tindakan yang diperlukan untuk mengatasi kerusakan-kerusakan.

Tindakan perawatan ini bertujuan untuk mencegah terjadinya kerusakan yang

38

 

sama. Prosedur ini ditetapkan pada peralatan atau mesin yang sewaktu-waktu

dapat terjadi kerusakan.

Pada umumnya usaha untuk mengatasi kerusakan dapat dilakukan

dengan cara sebagai berikut:

• Mencatat data kerusakan, kemudian meng-improve peralatan sehingga

kerusakan yang sama tidak terjadi lagi.

• Improve peralatan sehingga perawatan menjadi lebih mudah.

• Merubah proses.

• Merancang kembali komponen yang gagal

• Mengganti dengan komponen yang baru

• Meningkatkan prosedur perawatan preventif

• Meninjau kembali dan merubah sistem pengoperasian

Tindakan corrective maintenance ini memerlukan biaya perawatan

yang lebih murah daripada tindakan preventive maintenance. Hal ini dapat

terjadi apabila kerusakan terjadi pada saat mesin atau fasilitas tidak

melakukan proses produksi. Tetapi bila kerusakan terjadi selama proses

produksi berlangsung maka biaya perawatan akan mengalami peningkatan

yang disebabkan karena terhentinya proses produksi.

Dengan demikian dapat ditarik kesimpulan bahwa tindakan corrective

maintenance memusatkan permasalahan setelah permasalahan itu terjadi,

bukan menganalisa masalah untuk mencegah agar tidak terjadi.

39

 

2.2 Konsep-konsep Pemeliharaan (Maintenance)

2.2.1 Konsep Breakdown dan Downtime

Breakdown dapat didefinisikan sebagai berhentinya mesin pada saat

produksi yang melibatkan engineering dalam perbaikan. Atau dengan kata

lain ketika suatu mesin atau peralatan tidak dapat melakukan fungsinya lagi

dengan baik, maka mesin atau peralatan tersebut dapat dikatakan mengalami

kerusakan atau breakdown.

Downtime didefinisikan sebagai waktu menganggur atau lama waktu

dimana mesin tidak dapat lagi dijalankan untuk beroperasi sesuai dengan yang

diharapkan. Atau dengan kata lain downtime didefinisikan sebagai waktu yang

diperlukan selama peralatan atau mesin tidak dapat digunakan atau mesin

mengalami kerusakan (gangguan), sehingga mesin atau peralatan tidak dapat

menjalankan fungsinya sesuai dengan yang diharapkan dengan baik.

Breakdown terjadi apabila suatu mesin atau peralatan mengalami

kerusakan dimana kerusakan ini akan mempengaruhi kemampuan mesin

secara keseluruhan dan menyebabkan terjadinya penurunan hasil proses dan

juga akan mempengaruhi kualitas dari produk yang dihasilkan. Sedangkan

downtime menunjukkan waktu yang dibutuhkan mesin untuk mengembalikan

kemampuan mesin untuk dapat menjalankan fungsi-fungsinya seperti semula.

40

 

Beberapa unsur didalam konsep downtime:

• Maintenance delay

Maintenance delay merupakan waktu yang diperlukan untuk menunggu

ketersediaannya sumber daya maintenance yang akan melakukan proses

perbaikan. Sumber daya maintenance dapat berupa teknisi, peralatan

bantu, alat pengetesan, dan komponen pengganti.

• Supply delay

Supply delay merupakan waktu yang dibutuhkan oleh personel

maintenance untuk memperoleh komponen yang diperlukan dalam

melakukan proses perbaikan. Supply delay terdiri dari lead time

administrasi, lead time produksi, dan waktu transportasi komponen ke

lokasi perbaikan.

• Acces time

Acces time merupakan waktu yang dibutuhkan untuk memperoleh akses

ke komponen yang mengalami kerusakan.

• Diagnosis time

Diagnosis time merupakan waktu yang dibutuhkan untuk mengidentifikasi

penyebab kerusakan yang terjadi serta mempersiapkan langkah-langkah

yang diperlukan untuk memperbaiki kerusakan.

41

 

• Repair atau replacement time

Repair atau replacement time merupakan waktu yang dibutuhkan untuk

memperbaiki mesin agar mampu menjalankan fungsinya kembali dengan

baik setelah mengetahui permasalahan dan mengakses ke komponen yang

rusak.

• Verification and alignment

Verification and alignment merupakan waktu yang digunakan untuk

memastikan bahwa fungsi dari suatu mesin atau peralatan telah kembali

seperti kondisi semula.

Karakteristik dari kegagalan atau kerusakan pada produk, mesin

ataupun fasilitas sehubungan dengan waktu dapat dilihat pada gambar berikut

ini:

Fase I Fase II Fase IIITing

kat k

erus

akan

Waktu

Gambar 2.1 Laju kerusakan (bathub curve)

42

 

Keterangan dari gambar diatas:

• Fase I: ini disebut juga burn-in region, yaitu wilayah dimana mesin baru

mulai digunakan. Pada wilayah ini resiko kerusakan berada pada tingkat

yang menurun. Kerusakan yang terjadi pada umumnya disebabkan karena

pengecekan yang tidak sesuai, kurangnya pengendalian kualitas produksi,

material dibawah standar, ketidaksempurnaan perancangan, kesalahan

proses atau pemasangan awal.

• Fase II: disebut juga useful life atau fase umur pakai. Dalam hal ini fase

kerusakan konstan atau dapat disebut juga mengalami constant hazard

rate. Pada wilayah ini kerusakan sulit diprediksi dan cenderung terjadi

secara acak. Sebagai contoh, penyebab kerusakan pada wilayah ini adalah

kesalahan dalam operasional mesin.

• Fase III: disebut ware-out. Fase ini merupakan wilayah dimana umur

ekonomis dari mesin telah habis melewati batas yang diijinkan. Pada fase

ini resiko terjadinya kerusakan akan meningkat (increasing hazard rate).

Penyebab kerusakan pada wilayah ini pada umumnya adalah kurangnya

perawatan karena mesin telah dipakai terlalu lama sehingga terjadi karat

atau perubahan fisik pada mesin tersebut. Pada wilayah ini preventive

maintenance sangat diperlukan untuk menurunkan tingkat kerusakan yang

terjadi.

43

 

Breakdown pada mesin dan peralatan produksi biasanya disebabkan

oleh beberapa faktor sebagai berikut:

• Gesekan, umur mesin, keloggaran, kebocoran.

• Debu, kotoran, bahan baku.

• Karat, perubahan bentuk, cacat, retak.

• Suhu, getaran, dan faktor kimia.

• Kelemahan rancangan.

• Kurang perawatan pencegahan.

• Kesalahan operasional.

• Pengatasan sementara sebelumnya tidak sempurna.

• Kualitas sparepart (komponen) yang rendah.

• Dan faktor-faktor lainnya.

2.2.2 Konsep Reliability (Keandalan)

Menurut Ebeling (1997, p5), reliability adalah peluang sebuah

komponen atau sistem akan dapat beroperasi sesuai dengan fungsi yang

diinginkan untuk suatu periode waktu tertentu ketika digunakan dibawah

kondisi operasi yang telah ditetapkan.

Menurut Dhillon and Reiche (1995, p25), reliability adalah peluang

dari sebuah unit yang dapat bekerja secara normal ketika digunakan untuk

44

 

kondisi tertentu dan setidaknya bekerja dalam suatu kondisi yang telah

ditetapkan.

Reliabilitas didasarkan pada teori probabilitas dalam teori statistik,

yang tujuan utamanya yaitu mampu diandalkan untuk bekerja sesuai dengan

fungsinya dengan suatu kemungkinan sukses dalam periode tertentu yang

ditentukan.

Ada empat elemen dasar dalam konsep reliability yang perlu

diperhatikan, diantaranya yaitu:

• Probability (peluang)

Setiap item memiliki umur atau waktu yang berbeda antara satu dengan

yang lainnya sehingga terdapat sekelompok item yang memiliki rata-rata

hidup tertentu. Jadi untuk mengidentifikasi distribusi frekuensi dari suatu

item dapat dilakukan dengan cara melakukan estimasi waktu hidup dari

item tersebut agar diketahui umur pemakaian sudah berapa lama.

Probabilitas menunjukkan menunjukkan bahwa nilai reliabilitas

dinyatakan dalam peluang, dimana nilai reliabilitas ini akan berada

diantara 0 sampai dengan 1.

• Performance (kinerja)

Keandalan merupakan suatu karakteristik performansi sistem dimana

suatu sistem yang andal harus dapat menunjukkan performansi yang

memuaskan jika dioperasikan.

45

 

• Time of operation (waktu operasi)

Reliability atau keandalan suatu sistem dinyatakan dalam suatu periode

waktu, karena waktu merupakan parameter yang penting untuk melakukan

penilaian kemungkinan suksesnya suatu sistem. Peluang suatu item untuk

digunakan selama setahun akan berbeda dengan peluang item untuk

digunakan sepuluh tahun. Biasanya faktor waktu berkaitan dengan kondisi

tertentu, seperti jangka waktu mesin selesai diperbaiki sampai mesin rusak

kembali (Mean Time to Failure) dan jangka waktu mesin mulai rusak

sampai mesin tersebut selesai diperbaiki (Mean Time to Repair)

• Operating condition (kondisi saat operasi)

Perlakuan yang diterima oleh suatu sistem dalam menjalankan fungsinya

dalam arti bahwa dua buah sistem dengan tingkat mutu yang sama dapat

memberikan tingkat keandalan yang berbeda dalam kondisi

operasionalnya. Misalnya kondisi temperatur, keadaan atmosfer,

kecepatan gerak, dan tingkat kebisingan di mana sistem dioperasikan.

2.2.3 Konsep Availability (Ketersediaan)

Ketersediaan (availability) adalah probabilitas suatu komponen atau

sistem menunjukkan kemampuan yang diharapkan pada suatu waktu tertentu

ketika dioperasikan dalam kondisi operasional tertentu. Ketersediaan juga

dapat dinyatakan sebagai persentase waktu operasional sebuah komponen atau

46

 

sistem dapat beroperasi dengan baik selama interval waktu tertentu. Besarnya

probabilitas availability dapat menunjukkan besarnya kemampuan komponen

untuk melakukan fungsinya setelah memperoleh perawatan. Semakin tinggi

nilai dari availability berarti menunjukkan semakin baiknya kemampuan dari

suatu komponen, apabila nilai availability semakin mendekati satu maka

semakin tinggi kemampuan dari mesin tersebut untuk menjalankan fungsi-

fungsinya.

Ketersediaan adalah probabilitas komponen berada dalam kondisi

tidak mengalami kerusakan meskipun sebelumnya komponen tersebut telah

mengalami kerusakan dan diperbaiki kembali pada kondisi operasi normalnya.

2.2.4 Konsep Maintainability (Keterawatan)

Menurut Ebeling (1997, p6), maintainability adalah probabilitas

bahwa suatu komponen atau sistem yang rusak akan diperbaiki dalam jangka

waktu tertentu yang dilakukan sesuai dengan ketentuan atau prosedur yang

telah ditentukan.

Menurut Dhillon (1997), maintainability didefinisikan sebagai

probabilitas suatu sistem atau komponen akan kembali pada keadaan yang

memuaskan dan dalam kondisi operasi mampu mencapai waktu downtime

minimum.

Prosedur perawatan meliputi perbaikan, ketersediaan sumber daya

perawatan (tenaga kerja, suku cadang, peralatan, dan lain-lain), program atau

47

 

rencana perawatan pengecegahan, keahlian tenaga kerja, dan jumlah orang

yang termasuk didalam bagian perawatan tersebut (Djunaidi, 2007, p36).

2.3 Distribusi Kerusakan

Distribusi kerusakan merupakan ekspresi matematis usia dan pola

kerusakan mesin atau peralatan. Pada umumnya terdapat empat jenis

distribusi yang digunakan untuk mengidentifikasi pola data yang terbentuk,

antara lain: distribusi Weibull, distribusi Eksponensial, distribusi Normal, dan

distribusi Lognormal.

2.3.1 Distribusi Weibull

Distribusi Weibull merupakan distribusi yang paling banyak

digunakan untuk waktu kerusakan, karena distribusi ini baik digunakan untuk

laju kerusakan yang meningkat maupun laju kerusakan yang menurun.

Dua parameter yang digunakan dalam distribusi Weibull ini yaitu

parameter θ yang disebut dengan parameter skala (scale parameter) dan

parameter β yang disebut dengan parameter bentuk (shape parameter).

Parameter β digunakan untuk menentukan laju kerusakan dari pola data yang

terbentuk, sedangkan parameter θ digunakan untuk menentukan nilai tengah

dari pola data yang ada. Fungsi reliability yang terdapat dalam distribusi

Weibull yaitu (Ebeling, 1997, p59):

48

 

Reliability function : R(t) = β

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛θ

−t

e

Dimana θ > 0, β > 0, dan t > 0

Dalam distribusi Weibull yang menentukan tingkat kerusakan dari pola

data yang terbentuk adalah parameter β. Nilai-nilai β yang menunjukkan laju

kerusakan terdapat dalam tabel berikut (Ebeling,1997, p63):

Tabel 2.1 Nilai-nilai Parameter β Distribusi Weibull

Nilai Laju Kerusakan

0 < β < 1 Laju kerusakan menurun atau decreasing failure rate (DFR)

Β = 1 Laju kerusakan konstan atau constant failure rate (CFR),

Distribusi Eksponensial

1 < β < 2 Laju kerusakan meningkat atau increasing failure rate (IFR),

Kurva berbentuk konkaf (concave)

β = 2 Laju kerusakan linier atau linier failure rate (LFR), Distribusi

Rayleigh

β > 2 Laju kerusakan meningkat atau increasing failure rate (IFR),

Kurva berbentuk konveks (convex)

3 ≤ β ≤ 4 Laju kerusakan meningkat atau increasing failure rate (IFR),

Kurva berbentuk simetris, Distribusi Normal

2.3.2 Distribusi Eksponensial

Distribusi eksponensial digunakan untuk menghitung keandalan dari

distribusi kerusakan yang memiliki laju kerusakan konstan. Distribusi ini

mempunyai laju kerusakan yang tetap terhadap waktu, dengan kata lain

probabilitas terjadinya kerusakan tidak tergantung pada umur alat. Distribusi

49

 

ini merupakan distribusi yang paling mudah untuk dianalisa, jika terdapat

peralatan atau mesin yang laju kerusakannya terjadi secara tetap maka dapat

dipastikan data kerusakan peralatan tersebut termasuk dalam distribusi

eksponensial.

Parameter yang digunakan dalam distribusi eksponensial adalah λ,

yang menunjukkan rata-rata kedatangan kerusakan yang terjadi. Fungsi

reliability yang terdapat dalam distribusi eksponensial yaitu (Ebeling, 1997,

p41):

Reliability function: R(t) = e¯λt

Dimana λ > 0 dan t > 0

2.3.3 Distribusi Normal

Distribusi normal cocok untuk digunakan dalam memodelkan

fenomena keausan. Parameter yang digunakan dalam distribusi normal ini

adalah μ yang menunjukkan nilai tengah dan σ yang menunjukkan standar

deviasi dari data yang ada. Karena hubungannya dengan distribusi lognormal,

distribusi ini dapat juga digunakan untuk menganalisa probabiltas lognormal.

Fungsi reliability yang terdapat dalam distribusi normal yaitu (Ebeling, 1997,

p69):

Reliability function: R(t) = 1 - Φ ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

σμ−t

Dimana μ > 0, σ > 0, dan t > 0

50

 

2.3.4 Distribusi Lognormal

Distribusi lognormal menggunakan dua parameter yaitu s yang

menunjukkan parameter bentuk (shape parameter) dan tmed sebagai parameter

lokasi (location parameter) yang merupakan nilai tengah dari suatu distribusi

kerusakan. Distribusi ini dapat memiliki berbagai macam bentuk, sehingga

sering dijumpai bahwa data yang sesuai dengan distribusi Weibull juga sesuai

dengan distribusi lognormal. Fungsi reliability yang terdapat pada distribusi

lognormal yaitu (Ebeling, 1997, p73):

Reliability function: R(t) = 1 – Φ ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

medttln

s1

Dimana s > 0, tmed > 0, dan t > 0

2.4 Identifikasi Distribusi Kerusakan

Identifikasi distribusi kerusakan dilakukan memalui dua tahap yaitu

Index of Fit (r) dan uji kebaikan suai (Goodness of Fit Test) (Ebeling, 1997,

p362).

2.4.1 Index of Fit (r)

Dengan metode Least Square Curve Fitting, dicari nilai index of fit (r)

atau koefisien korelasi. Distribusi yang digunakan dalam metode LSCF adalah

distribusi Weibull, distribusi eksponensial, distribusi normal, dan distribusi

lognormal. Dalam menentukan distribusi yang digunakan, dapat dilihat dari

51

 

nilai index of fit (r) terbesar. Distribusi dengan nilai r terbesar selanjutnya

akan dipilih untuk diuji dengan menggunakan Goodness of Fit Test.

2.4.2 Uji Kebaikan Suai (Goodness of Fit Test)

Setelah perhitungan index of fit dilakukan, tahap selanjutnya adalah

perhitungan goodness of fit test untuk nilai index of fit yang terbesar. Uji ini

dilakukan dengan membandingkan antara hipotesa nol (H0) yang menyatakan

bahwa data kerusakan mengikuti distribusi pilihan dan hipotesis alternatif

(H1) yang menyatakan bahwa data kerusakan tidak mengikuti distribusi

pilihan (Ebeling, 1997, p392). Tujuan dilakukannya uji kebaikan suai yaitu

untuk mengetahui validitas dari suatu asumsi distribusi yang diperoleh

sebelumnya.

Pengujian goodness of fit yang dilakukan ada tiga macam, tergantung

dengan distribusi masing-masing antara lain Mann’s Test untuk distribusi

Weibull, Barlett’s Test untuk distribusi Eksponensial, dan Kolmogorov-

Smirnov Test untuk distribusi Normal dan Lognormal.

2.5 Penentuan Parameter

Setelah distribusi dari masing-masing data waktu kerusakan dan

perbaikan diketahui, selanjutnya adalah mencari parameter dari masing-

masing distribusi untuk dijadikan variabel dalam perhitungan nilai MTTF dan

52

 

MTTR. Perhitungan parameter dilakukan berdasarkan jenis distribusi masing-

masing.

2.6 Perhitungan Mean Time to Failure (MTTF) dan Mean Time to Repair

(MTTR)

Mean Time To Failure (MTTF) merupakan rata-rata interval waktu

kerusakan yang terjadi saat mesin atau komponen selesai diperbaiki sampai

mesin atau komponen tersebut mengalami kerusakan kembali. Sedangkan

Mean Time to Repair (MTTR) merupakan rata-rata waktu untuk melakukan

perbaikan yang dibutuhkan oleh suatu komponen. Perhitungan MTTF dan

MTTR yang dilakukan juga mengikuti jenis distribusi yang terpilih.

2.7 Model Penentuan Interval Waktu Penggantian Pencegahan Optimal

Model penentuan interval waktu penggantian pencegahan berdasarkan

kriteria minimasi waktu downtime yang digunakan dengan menentukan waktu

yang paling optimal dalam melakukan penggantian sehingga total downtime

per unit waktu dapat diminimasi. Penggantian ini dilakukan untuk

menghindari terhentinya mesin akibat kerusakan pada komponen. Model ini

digunakan untuk mengetahui interval waktu penggantian pencegahan yang

optimal sehingga dapat meminimasi total downtime.

53

 

Selain itu, tujuan menentukan selang waktu penggantian komponen

yang optimal adalah untuk meminimumkan total ekspektasi penggantian per

satuan waktu (Anggono, 2005, p64).

Ada dua model dalam menentukan interval waktu penggantian

pencegahan yaitu block replacement dan age replacement.

2.7.1 Block Replacement

Dalam metode block replacement, jika pada suatu selang waktu tp

tidak terdapat kerusakan, maka tindakan penggantian dilakukan sesuai dengan

interval tp. Jika sistem rusak sebelum jangka waktu tp, maka dilakukan

penggantian perbaikan dan penggantian pencegahan selanjutnya akan tetap

dilakukan pada waktu tp dan mengabaikan waktu penggantian perbaikan

sebelumnya.

2.7.2 Age Replacement

Metode penentuan interval waktu penggantian pencegahan

berdasarkan kriteria minimasi downtime yang digunakan adalah Age

Replacement (Jardine, 1993, hal 94). Dalam penggunaan model ini perlu

diketahui konstruksi modelnya yaitu:

Tf = downtime yang dibutuhkan untuk melakukan penggantian kerusakan.

Tp = downtime yang dibutuhkan untuk melakukan penggantian pencegahan.

f(t) = fungsi kepadatan probabilitas waktu kerusakan.

54

 

Pada metode age replacement, tindakan penggantian dilakukan pada

saat pengoperasian sudah mencapai umur yang ditetapkan yaitu sebesar tp.

Jika pada selang waktu tp tidak terdapat kerusakan, maka akan tetap dilakukan

penggantian sebagai tindakan pencegahan. Jika sistem mengalami kerusakan

pada selang waktu tp, maka dilakukan tindakan penggantian perbaikan dan

penggantian berikutnya akan dilakukan berdasarkan perhitungan tp terhitung

mulai dari waktu penggantian perbaikan tersebut. Metode Age Replacement

ini dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 2.2 Model Age Replacement

Dalam beberapa kasus, karena kesulitan dalam menentukan biaya

untuk melakukan kegiatan perawatan atau untuk memaksimalkan utilisasi dari

peralatan tersebut, kebijakan penggantian lebih ditujukan untuk meminimasi

total downtime (waktu dimana fasilitas dalam keadaan tidak dapat

dipakai/dioperasikan) persatuan waktu. Permasalahannya sekarang adalah

55

 

dengan meningkatnya frekuensi preventive replacement maka downtime akan

meningkat karenanya, tetapi dengan meningkatnya frekuensi preventive

replacement maka downtime karena failure replacement akan berkurang

(Afrinaldi, 2007, p108).

2.8 Model Penentuan Interval Waktu Penggantian Pemeriksaan Optimal

Selain tindakan penggantian pencegahan, juga perlu dilakukan

tindakan pemeriksaan secara teratur agar dapat meminimasi downtime mesin

akibat kerusakan yang terjadi secara tiba-tiba (Jardine, 1993, p108). Tujuan

dilakukannya pemeriksaan yaitu untuk memperpanjang umur pemakaian

komponen atau mesin.

2.9 Tingkat Ketersediaan (Availability) Total

Tingkat ketersediaan total komponen kritis merupakan perhitungan

yang bertujuan untuk mengetahui keandalan atau kemampuan komponen

dapat bekerja dengan baik, apabila tindakan preventive maintenance

dilakukan.

Tingkat ketersediaan berdasarkan interval waktu penggantian

pencegahan dan tingkat ketersediaan berdasarkan interval pemeriksaan

merupakan dua kejadian yang saling bebas dan tidak saling mempengaruhi.

Sehingga berdasarkan teori peluang dua kejadian bebas, nilai peluang

56

 

kejadian saling bebas sama dengan hasil perkalian kedua availability tersebut.

(Walpole, p101).

2.10 Tingkat Reliability dengan Preventive Maintenance

Reliability adalah peluang sebuah komponen atau sistem akan dapat

beroperasi sesuai dengan fungsi yang diinginkan untuk suatu periode waktu

tertentu ketika digunakan dibawah kondisi operasi yang telah ditetapkan.

Peningkatan keandalan (reliability) dapat ditempuh dengan melakukan

tindakan perawatan pencegahan (preventive maintenance), dimana perawatan

pencegahan yang dilakukan dapat mengurangi wearout dan meningkatkan

umur mesin.

2.11 Perhitungan Biaya Sebelum dan Sesudah Preventive Maintenance

Biaya sebelum preventive maintenance (failure cost) merupakan biaya

yang harus dikeluarkan oleh perusahaan yang disebabkan adanya kerusakan di

luar perkiraan yang menyebabkan terhentinya mesin pada saat proses produksi

sedang berjalan. Sedangkan biaya sesudah preventive maintenance

(preventive cost) merupakan biaya yang harus dikeluarkan oleh perusahaan

karena adanya perawatan mesin yang terjadwal dan terencana. Dalam

perhitungan biaya-biaya tersebut, apabila biaya sebelum preventive

maintenance lebih besar daripada biaya sesudah preventive maintenance maka

57

 

dapat disimpulkan bahwa terlihat adanya penghematan dengan adanya

penerapan preventive maintenance.

Gambar 2.3 Kurva Biaya Total

Dari kurva biaya total di atas, dapat dilihat bahwa biaya perbaikan

yang timbul akibat kerusakan akan berbanding terbalik dengan biaya

pemeliharan. Semakin tinggi maintenance level yang dilakukan, maka biaya

perbaikan (failure cost) akan semakin kecil, dan begitu juga sebaliknya.

Sedangkan untuk biaya pemeliharaan (preventive cost) akan semakin besar

seiring dengan meningkatnya maintenance level, dan begitu juga sebaliknya.