BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 4.1 Mesin …

42

BAB IV

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 Mesin Vertical Turbin

Vertical Turbin adalah suatu mesin pompa sentrifugal yang digunakan

untuk memindahkan air dari satu tempat ke tempat lain melaui suatu media

yaitu pipa. Dimana air dihisap menggunakan mesin pompa dengan cara

digerakkannya Impeller atau kipas pada pompa. Kecepatan putaran yang

dihasilkan Impeller akan akan menggerakan air dalam gerak sentrifugal yang

menyebabkan air terhisap naik dan mengalir menuju pipa-pipa yang ada

untuk nantinya mengantarkan air-air tersebut ke tempat penampungan air atau

Reserfoar. Semakin cepat impeller berputar maka akan semakin cepat air

terhisap.

Prinsip kerja mesin Vertical Turbin adalah dimana terdapat sebuah mesin

motor yang menghasilakan daya listrik yang membuat Shaft berputar. Shaft

merupakan komponen yang menghubungkan Impeller dan mesin motor,

didalam mesin motor terdapat sebuah komponen Thrust Bearing yang

berfungsi sebagai bantalan pada Shaft agar Shaft dapat berputar. Kemudian

terdapat komponen Gland Packing yang berfungsi untuk menahan kebocoran

yang terjadi diantara casing pompa dan poros pompa. Impeller dilapisi

dengan sebuah komponen lain yaitu Strainner, Strainner adalah sebuah

komponen filter yang berfungsi untuk menyaring kotoran yang ada di air agar

tidak ikut terhisap kedalam pipa pada saat proses pemompaan air. Berikut

adalah spesifikasi dari mesin pompa Vertical Turbin.

Type : TG BHL – 400 Motor Power : 200

Kw

Q : 1350 m3/h Speed : 1500

rpm

H : 35 m Voltage : 400

V

No. of Stage : 1 Frequency : 50 Hz

Column Length : 7 m Column Diameter : 400

43

Berikut adalah gambar dari mesin Vertical Turbin yang terdapat di PDAM Tirta

Kencana Samarinda:

Gambar 4.1 Mesin Pompa Vertical Turbine

4.2 Pengumpulan Data

Pengamatan dilakukan pada bagian mesin Vertical Turbin pada PDAM Tirta

Kencana Samarinda. Data yang diperoleh dalam penelitian ini adalah data

waktu periode Januari 2018-Desember 2018.

4.2.1 Daftar Nama Komponen Mesin Pompa Vertical Turbin

Berikut adalah nama – nama komponen yang terdapat pada mesin Vertical

Turbine:

Tabel 4.1 Daftar Nama Komponen Mesin Vertical Turbin

Daftar Nama Komponen mesin

NO NAMA KOMPONEN

1 Gland Packing

2 Thrust Bearing

3 Bearing

4 Stator

5 Panel Kapasitor

6 Strainer

7 Impeller

44

4.2.2 Data Kerusakan Mesin Vertical Turbin

Dalam proses pemompaan air di PDAM Tirta Kencana Samarinda

ini menggunakan mesin pompa, beberapa diantaranya adalah meisn pompa

Vertical Turbine. Berikut adalah data kerusakan komponen mesin Vertical

Turbin:

Tabel 4.2 Jumlah Kerusakan Komponen Mesin Vertical Turbin

JUMLAH KERUSAKAN KOMPONEN MESIN

BULAN

Gland

Packin

g

Thrust

Bearin

g

Bearin

g

Stato

r

Panel

kapasito

r

Straine

r

Impelle

r

JANUARI 1 - - - - - -

FEBRUARI 1 1 - - 1 1 -

MARET 1 1 - - 1 - 1

APRIL 2 1 - - - - -

MEI 1 - 1 - - - -

JUNI 2 - 1 2 - - -

JULI 1 1 - - - - -

AGUSTUS 1 - 1 - - - -

SEPTEMBE

R 1 1 - - - - -

OKTOBER 2 1 - 1 - 1 -

NOVEMBER 1 1 - - - - -

DESEMBER 1 1 - - - - -

JUMLAH 15 8 3 3 2 2 1

Pada gambar 4.2 adalah frekuensi breakdon komponen mesin Vertical Turbin

yang sesuai dengan Tabel 4.2

Gambar 4.2 Frekuensi Breakdown Komponen Mesin Vertical Turbin

45

4.2.3 Data Waktu Antar Kerusakan Mesin Vertical Turbin

Data waktu antar kerusakan merupakan data primer, dari waktu

antar kerusakan yang dihitung didapatkan nilai kemungkinan terjadinya

kerusakan pada waktu tertentu, dan kemungkinan mesin dapat digunakan

lagi sampai periode tertentu. Berikut adalah data waktu antar kerusakan

komponen-komponen mesin Vertical Turbin :

Tabel 4.3Waktu Antar Kerusakan Komponen Gland Packing

Gland Packing

No Tanggal Interval Waktu Kerusakan

1 21/01/2018 0

2 06/02/2018 16

3 20/03/2018 42

4 03/04/2018 15

5 20/04/2018 17

6 24/05/2018 34

7 01/06/2018 8

8 19/06/2018 18

9 29/07/2018 40

10 26/08/2018 28

11 15/09/2018 20

12 08/10/2018 23

13 23/10/2018 15

14 30/11/2018 38

15 19/12/2018 12

Tabel 4.4 Waktu Antar Kerusakan Komponen Thrust Bearing

Thrust Bearing

No Tanggal Interval Waktu Perawatan

1 20/02/2018 0

2 03/04/2018 42

3 29/05/2018 56

4 13/07/2018 45

5 09/09/2018 58

6 28/10/2018 49

7 16/11/2018 19

8 01/12/2018 15

46

Tabel 4.5 Waktu Antar Kerusakan Komponen Bearing

Bearing


1 31/05/2018 0

2 30/06/2018 30

3 31/08/2018 62

Tabel 4.6 Waktu Antar Kerusakan Komponen Stator

Stator


1 01/06/2018 0

2 27/06/2018 26

3 23/10/2018 119

4.2.4 Data Lama Kerusakan Mesin Pompa Vertical Turbin

Data frekuensi komponen yang akan dianalisis adalah komponen

yang minimal mempunyai 3 frekuensi kerusakan dengan 2 data interval

kerusakan komponen agar dapat dilakukan uji distribusi pada langkah

selanjutnya.

Tabel 4.7 Frekuensi Kerusakan Komponen Mesin Pompa Vertikal Turbin

No Mesin Komponen Frekuensi Kerusakan

1

Vertical

Turbin

Gland Packing 15

2 Thrust Bearing 8

3 Bearing 3

4 Stator 3

5 Panel Kapasitor 2

6 Strainer 2

7 Impeller 1

47

Adapun waktu yang diperlukan untuk memperbaiki komponen-komponen

dapat dilihat pada tabel 4.8 dibawah ini :

Tabel 4.8 Lama Perbaikan Kerusakan Komponen

NO NAMA

KOMPONEN

Lama Perbaikan

Tf

(jam)

Tp

(jam)

1 Gland Packing 8 4

2 Thrust Bearing 8 4

3 Bearing 8 4

4 Stator 24 7

5 Panel Kapasitor 24 7

6 Strainer 6 4,5

7 Impeller 6 4

Tf = Waktu yang diperlukan untuk penggantian komponen karena kerusakan

Tp = Waktu yang diperlukan untuk penggantian komponen terencana karena

tindakan pencegahan.

4.2.5 Kebijakan Perawatan Saat Ini Pada Mesin Vertical Turbin

Untuk data perawatan mesin yang diterapkan pada perusahaan saat

ini adalah melakukan pemeriksaan pada mesin Vertical Turbin sebagai

berikut:

4.2.6 Data Biaya-Biaya Perbaikan

4.2.6.1 Biaya Tenaga Kerja

Data gaji karyawan Maintenance yang bertugas langsung melakukan

perbaikan atas penggantian komponen. Sistem kerja tenaga Maintenance

di divisi Maintenance and Electronical adalah sistem karyawan tetap

dengan 6 hari kerja perminggu (senin-jumat) adapun perhitungan biaya ini

sebagai berikut :

1. Jumlah Tenaga Kerja : 8 Orang

2. Biaya Tenaga Kerja /bulan/orang : Rp. 3.500.000/bulan

3. Biaya Tenaga Kerja/hari/orang : Rp. 3.500.000/(26)

: Rp. 134.600/orang

48

4. Total Biaya Tenaga Kerja/hari : 8 x Rp. 134.600

:Rp. 1.076.800

4.2.6.2 Opportunity Cost

Opportunity Cost adalah biaya besar potensi produksi yang hilang

karena tidak bekerjanya sistem. Perhitungan biaya ini sebagai berikut :

1. Rata-rata output mesin Vertical Turbin

Data rata-rata output mesin Vertical Turbin : 32.400 m3

2. Harga Air per m3 (Untuk Kelompok Dasar II) : Rp. 2.831

3. Biaya Alat Bantu : Rp. 576. 600

4. Opportunity Cost

Data Opportunity Cost perjam adalah perkalian antara data jumlah

output perjam dengan data harga peroutput

Opportunity Cost Mesin Vertical Turbine = Rp. 2.831 x 32.400

m3

= Rp. 91.724.400

5. Harga Komponen Mesin Vertical Turbine

Tabel 4.9 Harga Komponen Mesin Pompa Vertical Turbin

No Nama Komponen Harga satuan

1 Stator Rp. 7.390.000

2 Bearing Rp. 6.557.635

3 Impeller Rp. 2.644.802

4 Gland Packing Rp. 2.490.000

5 Thrust Bearing Rp. 15.000.461

4.3 Pengolahan Data

Pengolahan data dilakukan untuk mempermudah menganalisa data

selanjutnya, untuk mengetahui distribusi data menggunakan software yang

berfungsi untuk mengetahui pola distribusi yang akan digunakan.

49

4.3.1 Penentuan Komponen Kritis

Pemilihan komponen kritis dari mesin pompa vertical turbin

dengan melihat frekuensi kerusakan dari komponen tersebut. Berikut

adalah data frekuensi kerusakan komponen mesin pompa vertical turbin

yang dapat dilihat pada tabel 4.10 :

Tabel 4.10 Frekuensi kerusakan dan persentase kerusakan

FREKUENSI DAN PERSENTASE KERUSAKAN

NO NAMA

KOMPONEN

Frekuensi

Kerusakan Kumulatif Persentase

Persentase

Komulatif

1 Gland Packing 15 15 44,12 44,12

2 Thrust Bearing 8 23 23,53 67,65

3 Bearing 3 26 8,82 76,47

4 Stator 3 29 8,82 85,29

5 Panel Kapasitor 2 31 5,88 91,18

6 Strainer 2 33 5,88 97,06

7 Impeller 1 34 2,94 100,00

TOTAL 34

Setelah perhitungan persentase nilai total waktu kerusakan komponen, selanjutya

dilakukan penentuan komponen kritis pada mesin vertical turbin dengan analisis

pareto. Diagram pareto untuk analisis komponen kritis mesin dapat dilihat dari

gambar 4.3 dibawah.

Gambar 4.3 Diagram Pareto Komponen Mesin Pompa Vertical Turbin

Hasil diagram pareto komponen mesin pompa vertical turbin peneliti

memfokuskan pada 2 komponen kritis yaitu, gland packiung dan thrust bearing.

50

Berdasarkan data pada gambar 4.3, diketahui komponen gland packing memiliki

kerusakan sebesar 44,1%. Kemudian pada komponen thrust bearing memiliki

frekuensi kerusakan sebesar 23,5%.

4.3.2 Reliability Centered Maintenance (RCM)

Dalam proses analisis menggunakan metode RCM, adapun langkah-

langkahnya sebagai berikut:

1. Memilih Sistem dan Mengumpulkan Informasi.

2. Mendefinisikan Batasan Sistem.

3. Mendeskripsikan Sistem dan Diagram Blok Fungsional.

4. Sistem Fungsi dan Kegagalan.

5. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)

6. Logic Tree Analysis (LTA)

7. Pemilihan Tindakan.

4.3.2.1 Memilih Sistem dan Pengumpulan Informasi

Sistem ini dilakukan pada sistem produksi pada mesin vertical turbin

yang terdiri dari beberapa subsistem, yaitu :

1. Gland Packing

Gland Packing merupakan material polimer Teflon atau PTFE yang

berfungsi mengontrol kebocoran pada pompa.

2. Thrust Bearing

Thrust Bearing berfungsi untuk menjaga putaran pada Shaft tetap

stabil dan tidak menimbulkan getaran yang berlebih.

3. Bearing

Bearing berfungsi sebagai bantalan berputarnya komponen Shaft.

51

4. Stator

Stator merupakan kumparan yang berada dalam mesin listrik yang

berfungsi untuk mengubah medan magnet yang berputar menjadi arus

listrik.

5. Panel Kapasitor

Panel Kapasitor adalah sebuah perangkat yang berfungsi menyimpan

arus listrik dan menghilangkan sebuah tegangan semu yang

disebabkan oleh sebuah belitan lilitan atau electro motor.

6. Strainer

Strainer berfungsi sebagai penyaring yang melapisi komponen

Impeller.

7. Impeller

Impeller atau kipas pompa berfungsi sebagai penghisap air yang akan

mengantarkan air sungai ke pipa penghubung yang ada.

Subsistem yang dijelaskan diatas merupakan fungsi dari setiap

komponen mesin. Dilakukan penurunan tingkat kerusaka mesin,

sehingga dapat menurunkan tingkat breakdown pada seluruh sistem.

4.3.2.2 Mendefinisikan Batasan Sistem

Tahap selanjutnya adalah batasan sistem yang diguakan untuk

mendefinisikan batasan-batasan suatu sistem yang akan dianalisis dengan

RCM. Adapun beberapa alasan mengapa pendefinisan batasan sistem

penting dilakukan, yaitu :

1. Agar terdapat batasan antara sistem yang satu dengan sistem yang

lainnya dapat dibedakan dengan jelas sehingga daftar komponen yang

mendukung sistem menjadi jelas.

2. Dapat mendefinisikan apa yang masuk ke dalam sistem dan luar

sistem (input dan output) sehingga sistem dapat dianalisis dengan

akurat.

Definisi batasan sistem terdiri dari beberapa komponen dan atasan fisik

primer dapat dapat dilihat dari tabel 4.11 dibawah ini.

52

Tabel 4.11 Batasan Sistem

Subsistem Komponen Batasan Fisik Primer

Start With Terminate With

Kepala Mesin

Stator

Menyediakan medan

magnet berputar yang

menggerakan rotor

berputar.

Mengubah medan

magnet yang berputar

menjadi arus listrik

Bearing

Bantalan dari poros

agar dapat berputar

pada tempatnya

Menjaga putaran

poros sehingga resiko

pergesekan dapat di

perkecil

Thrust

Bearing

Menahan gaya aksial

yang timbul pada poros

pompa relatif terhadap

stator pompa

Mengurangi gaya

gesek

Badan Pompa Gland

Packing

Mengurangi kebocoran

dari casing pompa

Jalur lewatnya air

dari pompa menuju

pipa penghubung.

Setelah menentukan batasan sistem tahap selanjutnya adalah

deskripsi sistem dan diagram blok fungsi merupakan fungsi-fungsi dari

utama sistem yang berupa blok-blok yang berisi fungsi dari setiap

susbsitem yang menyusun sistem tersebut.

4.2.2.3 Deskripsi Fungsi Sistem dan Fungsional Blok Diagram

A. Deskripsi Fungsi Sistem

Mesin Pompa Vertical Turbin berfungsi untuk memompa air dari

sungai dan mengantarkan air hasil pompaan tersebut menuju bak

penampungan air atau reserfoar melalui pipa-pipa penghubung.

Sedangkan subsistem yang mendukung fungsi sistem yaitu :

1. Kepala Mesin

Memiliki beberapa komponen yaitu Stator yang berfungsi sebagai

kumparan yang mengubah gaya magnet menjadi arus listrik pada

pompa, Panel Kapasitor yang berfungsi sebagai penyeimbang beban

induktif dan kapasitif dan juga meminimalisir efek yang ditimbulkan

53

dari beban induktif, Bearing yang berfingsi sebagai bantalan

menahann beban dari poros agar dapat berputar tetap pada tempatnya

dan Thrust Bearing yang berfungsi menahan gaya aksial yang timbul

pada poros pompa.

2. Badan Pompa

Pada badan pompa memiliki beberapa komponen didalamnya,

diantaranya adalah Gland Packing yang berungsi mengurangi

kebocoran air pada casing pompa yang berhibungan dengan poros dan

pipa penghubung.

B. Fungsional Blok Diagram

Functional Block Diagram bertujuan unutuk menggambarkan struktur

fungsi sistem yang terdapat pada mesin vertical turbin. Block Diagram

dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 4.4 Functional Block Diagram

MESIN POMPA VERTICAL TURBINE

MESIN MOTOR BADAN POMPA

STATOR THRUST BEARING GLAND PACKING

4.2.2.4 Menentukan Fungsi Sistem dan Kegagalan Fungsional

Tujuan dari RCM adalah melestarikan fungsi dari sebuah sistem,

RCM harus menentukan daftar yang lengkap dari sebuah sistem fungsi dan

kegagalan. Dalam laangkah ini menentukan berapa banyak dri masing-

masing fungsi yang dapat hilang. Pada tabel 4.12 dapat dilihat fungsi dan

kegagalan mesin Vertical Turbin.

Tabel 4.12 Fungsi Sistem dan Kegagalan Fungsional

NO NAMA

KOMPONEN DESKRIPSI FUNGSI

KEGAGALAN

FUNGSI

54

1 Gland Packing

Mencegah dan mengurangi

kebocoran air dari casing

pompa.

Tidak dapat menahan

kebocoran.

2 Thrust

Bearing

Menahan gaya aksial yang

timbul

Tidak mampu menahan

beban gesek yang

ditimbulkan

3 Bearing

Bantalan dan menahan beban

dari poros agar dapat berputar

dan memperlancar putaran

poros tetap pada tempatnya.

Tidak menjaga putaran

poros dengan maksimal

4 Stator

Mengubah medan magnet

yang berputar menjadi arus

listrik

Pompa motor tidak

bekera (short)

4.2.2.5 Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)

Mode ini merupakan inti dari RCM, dimana pada analisis FMEA

ini adalah proses mengidentifikasi kegagalan dari suatu komponen yang

dapat menyebabkan kegagalan fungsi dari sistem. RPN adalah bentuk

matematis dari keseriusan effect (severity), kemungkinan terjadinya cause

akan menimbullkan kegagalan yang berhubungan dengan effect

(occurrence), dan kemampuan untuk mendeteksi kegagalan sebelum

terjadi (detection). Pada tabel 4.13 menunjukan tabel FMEA subsistem

mesin vertical turbin.

Tabel 4.13 Perhitungan FMEA Komponen Mesin Vertical Turbin

NAMA

KOMPONEN

MODE

KERUSAKAN S

PENYEBAB

KERUSAKAN O

KEGAGALAN

FUNGSI D RPN

Gland Packing Gland Packing

bocor 6

Gesekan antara

packing dan

poros yang

terlalu besar.

8 Tidak dapat

menahan kebocoran. 3 144

Thrust

Bearing

Kehilangan

fungsi menahan

beban gesek

dari Shaft

8

Thrust Bearing

tidak berkerja

sebagaimana

mestinya

7

Tidak mampu

menahan beban

gesek yang

ditimbulkan

2 112

55

Bearing Pecah dan

bergetar 8

proses rubrikasi

dan maintenance

yang kurang

optimal

5

Tidak menjaga

putaran poros

dengan maksimal

2 80

Stator Hancurnya

Kumparan 10

Penuaan

(ageing), pola

operasi yang

salah, proses

assembly yang

kurang baik.

3 Pompa motor tidak

bekera (short) 2 60

Penilaian severity, occurrence, dan detection berdasarkan hasil wawancara

terhadap karyawan maintenance dan di dapatkan nilai severity, occurrence, dan

detection sebagai berikut :

1. Komponen yang mengalami kerusakan adalah Gland Packing

Pada komponen gland packing memiliki nilai severity 6 karena mengalami

kehilangan kenyamanan fungsi penggunaan, nilai occurance 8 karena

tingkat kerusakan sangat sering terjadi, nilai detection 3 karena memiliki

kesempatan yang sangat tinggi untuk terdeteksi.

2. Komponen yang mengalami kerusakan adalah Thrust Bearing

Pada komonen thrust bearing nilai severity 8 karena komponen kehilangan

fungsi utama, nilai occurance 7 karena tingkat kerusakan sering terjadi,

nilai detection 2 karena memiliki kesempatan yang sangat tinggi untuk

terdeteksi.

3. Komponen yang mengalami kerusakan adalah Bearing

Pada komponen bearing nilai severity 8 karena komponen kehilangan



terdeteksi.

4. Komponen yang mengalami kerusakan adalah Stator

Pada komponen Stator nilai severity 10 karena komponen kehilangan


56


terdeteksi.

Berdasarkan nilai RPN yang merupakan hasil dari perkalian nilai rating

severity, occurance, dan detection pada tabel 4.14 terlihat bahwa tingkat RPN

tertinggi adalah pada komponen Gland Packing dan Thrust Bearing.

4.3.2.6 Logic Tree Analysis (LTA)

Penyusunan LTA merupakan proses yang kualitatif yang digunakan untuk

mengetahui konsekuensi yang ditimbulkan oleh masing-masing failure

mode.

Tujuan dari LTA adalah mengklarifikasikan failure mode kedalam

beberapa kategori sehingga nantinya dapat ditentukan tingkat prioritas

dalam penanganan masing-masing failure mode berdasarkan kategorinya.

Tiga pertanyaan tersebut adalah :

1. Evident : Apakah operator mengeahui dalam kondisi normal, telah

terjadi gangguan dalam sistem?

2. Safety : Apakah mode kerusakan ini menyebabka masalh

keselamatan?

3. Outage : Apakah mode kerusakan ini mengakibatkan seluruh atau

sebagian mesin berhenti?

Bedasarkan LTA tersebut failure mode dapat digolongkan dalam

empat golongan:

1. Golongan A, jika failure mode memiliki konsekuensi safety terhadap

personel maupun lingkungan.

2. Kategori B, jikka failure mode mempunyai konsekuensi terhadap

operasional plant (mempengaruhi kuantitas ataupun kualitas output)

yang dapat menyebabkan kerugian ekonomi secara signifikan.

3. Kategori C, jka failure mode tidak berdampak pada safety maupun

operasional plant dan hanya menyebabkan kerugian ekonomi yang

relatif kecil untuk perbaikan.

57

4. Kategori D, jika failure mode tergolong sebagai failure, yang

kemudian digolongkan lagi kedalam kategori D/A, D/B, dan D/C.

Berikut adalah hasil penguraian Logic Tree Analysis yang ditunjukan

pada tabel 4.14

Tabel 4.14 Logic Tree Analysis (LTA) Komponen mesin Vertical Turbin

NAMA

KOMPONEN

Failure

Mode Failure Cause

Critical Analysis

evident savety outage category

Gland Packing Kebocoran

Gesekan antara packing

dan poros yang terlalu

besar.

Y N N B

Thrust

Bearing

Sering

kemasukan

air

bearing tidak berkerja

sebagaimana mestinya Y N Y B

Bearing Pecah dan

bergetar

proses rubrikasi dan

maintenance yang kurang

optimal

Y N Y B

Stator Hancurnya

Kumparan

Penuaan (ageing), pola

operasi yang salah, proses

assembly yang kurang baik.

Y N Y B

Keterangan :

1. Kolom Evident diberikan yes (Y) jika operator mengetahui dalam

kondisi normal, telah terjadi gangguan dalam sistem dan sebaliknya.

2. Kolom safety diberikan nilai yes (Y) jika kerusakan ini menyebabkan

masalah keselamatan.

3. Kolom outage diberikan nilai yes (Y) jka kerusakan ini mengaibatkan

mesin berhenti.

4. Kolom category dibagi menjadi empat yaitu A (safety problem), B

(outage problem), C (economic problem), D (hidden failure).

4.3.2.7 Pemilihan Tindakan

Pemilihan tindakan adalah tahap akhir dari proses analisis RCM. Dari tiap

mode kerusakan dibuat tindakan yang mungkin untuk dilakukan dan

58

selanjutnya memilih tindakan yang paling efektif. Dalam pelaksanaannya

pemilihan tindakan dapat dlakukan dengan empat cara, yaitu :

1. Time Directed (TD)

Suatu tindakan yang bertujuan melakukan pencegahan langsung

terhadap sumber kerusakan peralatan yang didasarkan pada waktu

atau umur komponen.

2. Condition Directed (CD)

Suatu tindakan yang bertujuan untuk mendeteksi kerusakan dengan

cara memeriksa alat. Apabila dalam pemeriksaan ditemukan gejala-

gejala kerusakan peralatan maka dilanjutkan dengan perbaikan atau

penggantian komponen.

3. Finding Failure (FF)

Suatu tindakan yang bertujuan untuk menemukan kerusakan peralatan

yang tersembunyi dengan pemeriksaan yang berkala.

4. Run to Failure (RTF)

Suatu tundakan yang menggunakan peralatan sampai rusak, karena

tidak ada tindakan ekonomis yang dapat dilakukan untuk pencegahan

kerusakan.

Penyusunan pemilihan tindakan untuk komponen mesin vertical turbin dapat

dilihat dari tabel 4.15.

Tabel 4.15 Pemilihan Tindakan Komponen Mesin Vertical Turbin

NAMA

KOMPONEN

Failure

Mode

Failure

Cause Failure Effect

Critical Analysis Pemilihan

Tindakan 1 2 3 4 5 6 7

Gland Packing Bocor

Getaran

yang

berlebih

pada pompa,

kecepatan

putaran

Air yang

terpompa

melalui

impeller akan

mengalami

kebocoran

Y Y - T - Y - TD

59

Thrust

Bearing

sering

kemasukan

air

bearing

tidak

berkerja

sebagaimana

mestinya

Thrust bearing

tidak dapat

bekerja secara

optimal dan

tidak dapat

menahan gaya

aksial yang di

timbulkan

oleh poros

Y T - T - Y - TD

Bearing

tidak

berkerja

secara

optimal

proses

rubrikasi

dan

maintenance

yang kurang

optimal

Bearing pecah

dan

menggangu

kinerja

komponen

mesin lainnya.

Y T Y T - Y - CD

Stator Hancurnya

Kumparan

Penuaan

(ageing),

pola operasi

yang salah,

proses

assembly

yang kurang

baik.

Pompa motor

tidak bekera

(short)

Y T Y T - Y - CD

Keterangan :

Pemilihan tindakan berdasarkan analisis terhadap FMEA dan LTA, juga

dilihat tingkat kerusakan yang sering dari data yang ada serta tingkat ekonomi

yang bisa merugikan perusahaan lebih tinggi. Pemilihan tindakan untuk

komponen kritis mesin vertical turbin adalah sebagai berikut:

1. Condition Directed (CD)

Suatu tindakan yang bertujuan untuk mendeteksi kerusakan dengan

cara memeriksa alat. Apabila dalam pemeriksaan ditemukan gejala-gejala

kerusakan peralatan maka dilanjutkan dengan perbaikan atau penggantian

komponen. Kompenen yang termasuk dalam kategori pemilihan tindakan

ini adalah : Bearing.

60

2. Time Directed (TD)

Suatu tindakan yang memiliki tujuan untuk melakukan pencegahan

langsung terhadap sumber kerusakan peralatan berdaarkan pada aktu atau

umur suatu komponen. Adapun komponen yang termasuk dalam

pemilihan tindakan ini adalah : Gland Packing dan Thrust Bearing.

3. Finding Failure (FF)

Suatu tindakan yang mengguunakan peralatan sampai mengalami

kerusakan, karena tidak ada tindakan ekonomis yang dapat dilakukan

unutk mencegah kerusakan. adapun komponen yang termasuk dalam

pemilihan tindakan ini adalah : Stator

4.4 Reliability

4.4.1 Uji Distribusi Dengan Menggunakan Software Minitab 18

Uji distribusi dilakukan pada komponen-komponen kritis terpilih untuk

tindakan Time Directed (TD) pada tabel 4.15 pengujian dilakukan dengan

menggunakan software minitab 18 sebagai berikut :

4.4.4.1 Uji Distribusi Komponen Kritis Terpilih Mesin Pompa Vertical

Turbin

1. Komponen Gland Packing

Distribution ID Plot : Gland Packing Goodness-of-Fit

Anderson-Darling Correlation

Distribution (adj) Coefficient

Weibull 1,408 0,972

Lognormal 1,129 0,980

Exponential 3,930 *

Normal 1,396 0,960

Estimation Method: Maximum Likelihood

Distribution: Lognormal

Parameter Estimates

Standard 95,0% Normal CI

Parameter Estimate Error Lower Upper

Location 3,03790 0,127489 2,78802 3,28777

Scale 0,477021 0,0901485 0,329363 0,690875

Log-Likelihood = -52,033

Characteristics of Distribution


Estimate Error Lower

Upper

Mean(MTTF) 23,3751 3,14503 17,9567

30,4284

61

Standard Deviation 11,8158 3,36124 6,76588

20,6350

Median 20,8613 2,65959 16,2489

26,7831

First Quartile(Q1) 15,1220 2,13593 11,4652

19,9452

Third Quartile(Q3) 28,7789 4,06492 21,8195

37,9580

Interquartile Range(IQR) 13,6569 3,18699 8,64398

21,5769

Hasil uji distribusi didapatkan bahwa waktu antar kerusakan dari

komponen Gland Packing adalah lognormal dengan nilai correlation

coefficient tertinggi dari tiga distribusi lain yaitu sebesar 0,980.

Selanjutnya dari uji parameter estimate lognormal didapatkan µ = 3,03790

dan σ = 0,477021. Adapun nilai Mean Time to Failure pada komponen

tersebut yaitu 23,3751 hari.

2. Komponen Thrust Bearing

Distribution ID Plot: Trusht Bearing

Goodness-of-Fit

Anderson-Darling Correlation

Distribution (adj) Coefficient

Weibull 2,029 0,942

Lognormal 2,230 0,905

Exponential 3,500 *

Normal 2,302 0,902

Estimation Method: Maximum Likelihood

Distribution: Weibull

Parameter Estimates


Parameter Estimate Error Lower Upper

Shape 2,98378 0,995517 1,55157 5,73805

Scale 45,5744 6,01963 35,1796 59,0406

Log-Likelihood = -29,180

Characteristics of Distribution


Estimate Error Lower

Upper

Mean(MTTF) 40,6874 5,57071 31,1112

53,2111

Standard Deviation 14,8597 4,12632 8,62271

25,6080

Median 40,3065 6,00452 30,1002

53,9734

First Quartile(Q1) 30,0178 6,52706 19,6017

45,9688

Third Quartile(Q3) 50,8468 6,44106 39,6676

65,1764

Interquartile Range(IQR) 20,8290 5,88436 11,9728

36,2359

62

Hasil uji distribusi didapatkan bahwa waktu antar kerusakan dari

komponen Thrust Bearing adalah lognormal dengan nilai correlation

coefficient tertinggi dari tiga distribusi lain yaitu sebesar 0,942.

Selanjutnya dari uji parameter estimate lognormal didapatkan β = 2,98378

dan α = 45,5744. Adapun nilai Mean Time to Failure pada komponen

tersebut yaitu 40,6874 hari.

Tabel 4. 16 Parameter Distribusi dan Nilai MTTF Komponen Kritis

No Mesin Komponen Distribusi Parameter MTTF

1 Vertical

Turbine

Gland Packing Lognormal µ = 3,03790 Ꝺ = 0,477021 23,3751

2 Thrust Bearing Weibull β = 2,98378 α = 45,5744 40,6874

4.4.2 Interval Waktu Penggantian Pencegahan Komponen Kritis Terpilih

Mesin Pompa Vertical Turbin

1. Perhitungan Interval Waktu Penggantian Pencegahan Komponen

Gland Packing

Jenis Distribusi : Lognormal

Parameter : µ = 3,03790 dan Ꝺ = 0,477021

MTTF : 23,3751hari

Tf : 0,33

Tp : 0,16

Fungsi Distribusi Kumulatif :

F(t) = Փ( ( )

)

Fungsi Keandalan :

R(tp)=1- Փ( ( )

)

Dimana Փ = nilai z yang diperoleh dari tabel distribusi normal. Berikut

adalah contoh perhitungan tp = 13 :

F(t) = Փ( ( )

)

= Փ (-0,9911)

= 0,1611

63

R(tp)=1- Փ( ( )

)

= 1- 0,1611

= 0,8389

Hasil perhitungan interval waktu penggantian dapat dilihat di tabel 4.17:

Tabel 4.17 Tingkat Keandalan Komponen Gland Packing

No F(t) R(tp) No F(t) R(tp)

1 0,0000 1 16 0,2911 0,7088

2 0,0000 0,9999 17 0,3427 0,6572

3 0,0000 0,9999 18 0,3482 0,6517

4 0,0003 0,9997 19 0,4246 0,5753

5 0,0014 0,9986 20 0,4681 0,5318

6 0,0045 0,9954 21 0,4960 0,5039

7 0,0113 0,9887 22 0,4562 0,5438

8 0,0228 0,9772 23 0,4051 0,5948

9 0,0392 0,9608 24 0,3859 0,6140

10 0,0618 0,9382 25 0,3556 0,6443

11 0,0901 0,9098 26 0,3227 0,6772

12 0,1251 0,8749 27 0,2946 0,7054

13 0,1611 0,8389 28 0,2709 0,7290

14 0,2033 0,7967 29 0,2451 0,7549

15 0,2451 0,7549 30 0,2236 0,7763

Dari tabel tingkat keandalan diatas komponen Gland Packing

mengalami tingkat keandalan yang semakin menurun seiring dengan

berjalannya waktu, pada nterval ke-13 terdapat nilai fungsi keandalan

sebesar 0,8389 (83,89%) merupakan batas keandalan minimal yang telah

ditetapkan oleh perusahaan yaitu sebesar 80%.

1. Menentukan total cost penggantian

a. Opportunity cost untuk seklai kerusakan komponen

64

Karena perbaikan komponen Gland Packing mengakibatkan

proses produksi terhenti selama 8 jam maka Opportunity cost

menjadi :

Komponen Gland Packing : 8 / 24 x Rp. 91.724.400

= Rp. 30.574.800

b. Biaya Perbaikan Kerusakan

CF = Biaya Tenaga Kerja + Biaya Komponen + Opportunity

Cost + Alat Bantu

CF = Rp. 1.076.800 + Rp. 3.490.000 + Rp. 30.574.800+

Rp. 576. 600

=Rp. 35.718.200

c. Biaya Perawatan Pencegahan

Biaya mekanik dan alat bantu dengan biaya tenaga kerja Rp.

1.076.800 dan Rp. 576. 600 untuk alat bantu dengan perbaikan

selama 4 jam, maka:

= Biaya Tenaga Kerja + Alat Bantu + Biaya Opportunity

= Rp. 1.076.800 + Rp. 576. 600+ Rp. 15.287. 400

= Rp. 16.940.800

Total biaya perawatan yang harus dilakukan berdasarkan interval

waktu 13 hari sebagai berikut :

(tp + Tp) . R(Tp) = (13 + 0,16) x 0,8389 = 11,04568783

M(tp) = MTTF / (1 – R(tp)) = 23,3751 / (1 - 0,8389) =

145,1085438

(Cp . R(tp)) + (Cf (1 – R(tp)) = (Rp. 14.211.857 x 0,8389) +

(Rp.35.718.200 x (1 - 0,8389) = Rp. 19.965.595

((M(tp)+Tf)(1-R(tp)) = (145,4418772 + 0,33) x (0,8389)

= 23,42879567

C(tp) = ( ( )) ( ( ( ))

( ) ( ) (( ( ) )( ( )

=

( ) ( )

= Rp. 1.807.570

65

Hasil perhitungan biaya penggantian kriteria meminimasi biaya

dengan menggunakan metode Age Replacement dapat dilihat pada

tabel 4.18 di bawah.

Tabel. 4.18 Total Biaya Perawatan

Interval(tp)Hari Total Biaya Interval(tp)Hari Total Biaya

1 Rp 20.399.477 16 Rp 1.247.873

2 Rp 10.984.345 17 Rp 1.174.470

3 Rp 7.515.612 18 Rp 1.109.223

4 Rp 5.711.871 19 Rp 1.050.844

5 Rp 4.606.352 20 Rp 998.303

6 Rp 3.859.380 21 Rp 950.766

7 Rp 3.320.865 22 Rp 907.550

8 Rp 2.914.231 23 Rp 868.093

9 Rp 2.596.318 24 Rp 831.923

10 Rp 2.340.944 25 Rp 798.647

11 Rp 2.131.310 26 Rp 767.931

12 Rp 1.956.135 27 Rp 739.490

13 Rp 1.807.570 28 Rp 713.080

14 Rp 1.679.978 29 Rp 688.492

15 Rp 1.569.212 30 Rp 665.543

Berdasarkan tabel diatas, dengan memperhatikan tingkat keandalan komponen

yang telah ditetapkan yaitu 80% atau 0,8389 (83,89%) sesuai dengan standar

perusahaan dengan total cost sebesar Rp. 1.807.570 pada interval ke-13

2. Perhitungan Interval Waktu Perawatan Pencegahan Komponen

Thrust Bearing.

Jenis Distribusi : Weibull

Parameter : β = 2,98278 dan α = 45,5744

MTTF : 40,6874 hari

Tf : 0,33

Tp : 0,12

Fungsi Distribusi Kumulatif :

F(t) = 1-exp [ (

) ]

Fungsi Keandalan :

66

R(tp)= (

)

Contoh perhitungan untuk tp = 27

F(t) = 1-exp [ (

)

]

= 1- 8108

= 0,1892

R(tp) = (

)

= [ (

)

]

= 0,8108

Hasil perhitungan interval waktu penggantian dengan kriteria meminimasi biaya

menggunakan metode Age Replacement dapat dilihat pada tabel 4.19 di bawah.

Tabel 4.19 Tingkat Keandalan Komponen Thrust Bearing

No F(t) R(tp) No F(t) R(tp)

1 0,0000 1,0000 16 0,0431 0,9569

2 0,0001 0,9999 17 0,0514 0,9486

3 0,0003 0,9997 18 0,0606 0,9394

4 0,0007 0,9993 19 0,0709 0,9291

5 0,0014 0,9986 20 0,0821 0,9179

6 0,0024 0,9976 21 0,0943 0,9057

7 0,0037 0,9963 22 0,1076 0,8924

8 0,0055 0,9945 23 0,1219 0,8781

9 0,0079 0,9921 24 0,1372 0,8628

10 0,0108 0,9892 25 0,1535 0,8465

11 0,0143 0,9857 26 0,1709 0,8291

12 0,0185 0,9815 27 0,1892 0,8108

13 0,0234 0,9766 28 0,2084 0,7916

14 0,0291 0,9709 29 0,2286 0,7714

15 0,0357 0,9643 30 0,2496 0,7504

Dari tabel tingkat keandalan diatas komponen Thrust Bearing mengalami

tingkat keandalan yang semakin menurun seiring dengan berjalannya waktu, pada

67

nterval ke-15 terdapat nilai fungsi keandalan sebesar 0,8108 (81,08%) merupakan

batas keandalan minimal yang telah ditetapkan oleh perusahaan yaitu sebesar

80%.

3. Menentukan total cost penggantian

a. Opportunity cost untuk seklai kerusakan komponen

Karena perbaikan komponen Thrust Bearing mengakibatkan

proses produksi terhenti selama 8 jam maka Opportunity cost

menjadi :

Komponen Thrust Bearing :

8 / 24 x Rp. 91.724.40 = Rp. 30.574.800

b. Biaya Perbaikan Kerusakan

CF = Biaya Tenaga Kerja + Biaya Komponen + Opportunity

Cost + Alat Bantu

CF = Rp. 1.076.800 + Rp. 15.000.461 + Rp. 30.574.800 +

Rp. 576.600

= Rp. 47.228.661

c. Biaya Peraatan Pencegahan

Biaya mekanik dan alat bantu dengan biaya tenaga kerja Rp.

1.076.800 dan Rp. 576.600 untuk alat bantu dengan perbaikan

selama 4 jam, maka:

= Biaya Tenaga Kerja + Alat Bantu + Biaya Opportunity

= Rp. 1.076.800 + Rp. 576.600 + Rp. 15.287.400

= Rp. 16.940.800

Total biaya perawatan yang harus dilakukan berdasarkan interval waktu 15 hari

sebagai berikut :

(tp + Tp) . R(Tp) = (27 + 0,16) x 0,8108 = 21,99350664

M(tp) = MTTF / (1 – R(tp)) = 40,6874 / (1 - 0,8908) =

215,0730106

(Cp . R(tp)) + (Cf (1 – R(tp)) = (Rp. 13.735.948 x 0,8108) +

(Rp.47.228. 661 x (1 - 0,8108) = Rp. 22.670.642

((M(tp)+Tf)(1-R(tp)) = (215,406344 + 0,33) x (0,8108)

68

= 40,75045983

C(tp) = ( ( )) ( ( ( ))

( ) ( ) (( ( ) )( ( )

=

( ) ( )

= Rp. 14.066.904

Hasil perhitungan biaya penggantian kriteria meminimasi biaya dengan

menggunakan metode Age Replacement dapat dilihat pada tabel 4.20 di bawah.

Tabel. 4.20 Total Biaya Perawatan

Interval(tp)Hari Total Biaya Interval(tp)Hari Total Biaya

1 Rp 24.853.484 16 Rp 14.294.407

2 Rp 13.157.746 17 Rp 14.261.559

3 Rp 8.947.280 18 Rp 14.232.361

4 Rp 6.778.252 19 Rp 14.206.236

5 Rp 5.455.675 20 Rp 14.182.724

6 Rp 4.564.959 21 Rp 14.161.451

7 Rp 3.924.269 22 Rp 14.142.111

8 Rp 3.441.287 23 Rp 14.124.454

9 Rp 3.064.164 24 Rp 14.108.268

10 Rp 2.761.534 25 Rp 14.093.377

11 Rp 2.513.310 26 Rp 14.079.631

12 Rp 2.306.030 27 Rp 14.066.904

13 Rp 2.130.336 28 Rp 14.055.085

14 Rp 1.979.519 29 Rp 14.044.082

15 Rp 1.848.644 30 Rp 14.033.812

Berdasarkan tabel diatas, dengan memperhatikan tingkat keandalan

komponen yang telah ditetapkan yaitu 80% atau 0,8108 (81,08%) sesuai

dengan standar perusahaan dengan total cost sebesar Rp. 14.066.904 pada

interval ke-27.

4.4.3 Perhitungan Biaya Perawatan Pada Perusahaan


Opportunity Cost untuk sekali kerusakan komponen

Dikarenakan kerusakan pada komponen Gland Packing

mengakibatkan proses produksi terhenti selama 8 jam maka

Opportunity Cost menjadi :

69

Komponen Gland Packing = 8/24 x Rp. 91.724.400

= Rp. 30.574.800

Cost Of Failure untuk 1 kali kerusakan

CF = Biaya Tenaga Kerja + Biaya Komponen + Opportunity Cost +

Alat Bantu

CF = Rp. 1.076.800 + Rp. 2.490.000 + Rp. 30.574.800+ Rp. 576.600

= Rp. 35.718.200

Biaya perawatan pencegahan rutin dalam setahun dengan waktu

perbaikan selama 4 jam dalam sekali perawatan.

Biaya Tenaga Kerja + Alat Bantu + Biaya Opportunity

= Rp. Rp. 1.076.800 + Rp. 576.600 + (4/24 x Rp. 91.724.400)

= Rp. Rp. 1.076.800 + Rp. 576.600 + Rp. 15.287.400

= Rp. 16.940.800

Frekuensi kerusakan

Kerusakan komponen pada tahun 2018 sebanyak 15 kali kerusakan

Biaya Penggantian Komponen 15 kali Kerusakan

= 15 x Rp. 35.718.200

= Rp. 535.773.000

Total biaya yang dikeluarkan perusahaan dalam setahun

= Rp. 16.940.800 + Rp. 649.922.700

= Rp. 552.713.800


Opportunity Cost untuk sekali kerusakan komponen

Dikarenakan kerusakan pada komponen Thrust Bearing

mengakibatkan proses produksi terhenti selama 8 jam maka

Opportunity Cost menjadi :

Komponen Gland Packing = 8/24 x Rp. 91.724.400

= Rp. 30.574.800

Cost Of Failure untuk 1 kali kerusakan

CF = Biaya Tenaga Kerja + Biaya Komponen + Opportunity Cost +

Alat Bantu

70

CF = Rp. 1.076.800 + Rp. 15.000.461 + Rp. 30.574.800 + Rp.

576.600

= Rp. 47.228.661

Biaya perawatan pencegahan rutin dalam setahun dengan waktu

perbaikan selama 3 jam dalam sekali perawatan.

Biaya Tenaga Kerja + Alat Bantu + Biaya Opportunity

= Rp. 1.076.800 + Rp. 576.600 + (3/24 x Rp. 91.724.400)

= Rp. 1.076.800 + Rp. 576.600 + Rp. 11.465.550

= Rp. 13.118.950

Frekuensi kerusakan

Kerusakan komponen pada tahun 2018 sebanyak 8 kali kerusakan

Biaya Penggantian Komponen 8 kali Kerusakan

= 8 x Rp. 35.574.800

= Rp. 377.829.288

Total biaya yang dikeluarkan perusahaan dalam setahun

= Rp. 13.118.950 + Rp. 377.829.288

= Rp. 390.948.238

71

4.4.4 Perhitungan Biaya Perawatan Terencana Mesin Pompa Vertical

Turbin

Tabel 4.21 Interval dan Ekspetasi Biaya Pemeliharaan Komponen Kritis yang Terpilih

Mesin Komponen Interval

Penggantian

Ekspetasi Biaya

Pemeliharaan

Vertical

Turbin

Gland Packing 13 Rp. 1.807.570

Thrust Bearing 27 Rp. 14.066.904


Ekspetasi biaya perawatan pencegahan 13 hari, maka 1 tahun

perawatan adalah sebanyak 28 kali, sehingga :

= Ekspetasi biaya pemeliharaan persiklus x (365/13)

= Rp. 1.807.570 x 28

= Rp. 50.751.004

Biaya kerugian akibat adanya perawatan dengan waktu perbaikan

perawatan selama 4 jam.

= Biaya Opportunity Cost x 28 kali perawatan

= (4/24 x Rp. 91.724.400) x 28

= Rp. 428.047.200

Total Biaya Perawatan Pencegahan

= Rp. 50.751.004 + Rp. 428.047.200

= Rp. 478.798.204


Ekspetasi biaya perawatan pencegahan 27 hari, maka 1 tahun

perawatan adalah sebanyak 13 kali, sehingga :

= Ekspetasi biaya pemeliharaan persiklus x (365/27)

= Rp. 14.066.904 x 13

= Rp. 190.163.697

Biaya kerugian akibat adanya perawatan dengan waktu perbaikan

perawatan selama 3 jam.

= Biaya Opportunity Cost x 13 kali perawatan

= (3/24 x Rp. 91.724.400) x 13

72

= Rp. 149.052.150

Total Biaya Perawatan Pencegahan

= Rp. 190.163.697+ Rp. 149.052.150

= Rp. 339.215.847

Berikut adalah tabel penghematan biaya komponen mesin pompa vertical turbin

yang dapat dilihat di tabel 4.22 dibawah :

Tabel 4.22 Penghemtan Biaya Saat ini dan Usulan

Mesin Komponen Biaya perawatan Penghematan

Saat ini Usulan Rp %

Vertical Turbin

Gland Packing Rp. 552.713.800 Rp. 478.798.204 Rp. 73.915.596 13,4%

Thrust Bearing Rp. 390.948.238 Rp. 339.215.847 Rp. 51.732.391 13,2%

Penghematan biaya perawatan yang diperoleh jika perusahaan melakukan

kebijakan penggantian komponen kritis secara terencana khususnya untuk

komponen Gland Packing sebesar Rp. 73.915.596 (13,4%) dan komponen Thrust

Bearing sebesar Rp. 51.732.391 (13,2 %).

Documents

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 4.1 Mesin …