TUGAS AKHIR ANALISIS DAN IDENTIFIKASI KERUSAKAN PADA MESIN BUBUT DENGAN METODE FAILURE MODE AND EFFECT ANALYSIS DAN FAULT TREE ANALYSIS (Studi Kasus di UD. Kian Maju Desa Karangasem).

TUGAS AKHIR
ANALISIS DAN IDENTIFIKASI KERUSAKAN PADA MESIN
BUBUT DENGAN METODE FAILURE MODE AND EFFECT
ANALYSIS DAN FAULT TREE ANALYSIS
(Studi Kasus di UD. Kian Maju Desa Karangasem)

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh :
ARFAN HIDAYATULLOH
NIM : D 600 060 048

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2011

HALAMAN PENGESAHAN

ANALISIS DAN IDENTIFIKASI KERUSAKAN PADA MESIN

BUBUT DENGAN METODE FAILURE MODE AND EFFECT
ANALYSIS DAN FAULT TREE ANALYSIS
(Studi Kasus di UD. Kian Maju Desa Karangasem)

Hari/Tanggal :
Jam

:

Disusun Oleh:
ARFAN HIDAYATULLOH
NIM : D 600 060 048

Mengesahkan:
Pembimbing II

Pembimbing I

(A. Kholid Al Ghofari, ST. MT)

(Munajat Tri Nugroho, ST. MT)

ii

HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir dengan judul Analisis Dan Identifikasi Kerusakan Pada Mesin Bubut
Dengan Metode Failure Mode And Effect Analysis Dan Fault Tree Analysis
(Studi Kasus di UD. Kian Maju Desa Karangasem) telah diuji dan dipertahankan
dihadapan Dewan penguji Tugas Akhir sebagai salah satu syarat memperoleh
gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.

Hari/Tanggal :
Jam

:
Menyetujui:

Tim Penguji

Tanda Tangan

1. A. Kholid Al Ghofari, ST. MT

2. Munajat Tri Nugroho, ST. MT

3. Ratnanto Fitriadi, ST. MT

4. Hafidh Munawir, ST. M.Eng

Mengetahui:
Dekan Fakultas Teknik

Ketua Jurusan Tenik Industri

( Ir. Agus Riyanto, MT )

(A. Kholid Al Ghofari, ST. MT.)

iii

MOTTO:

Sesungguhnya setelah ada kesulitan itu ada kemudahan. Maka
apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah dengan
sungguh-sungguh (urusan) yang lain

(Q.S : Al Insyiroh : 6-7)
Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan
kesanggupannya
(Al-Baqarah : 286)

Sebaik-baik yang tertanam dalam hati adalah keyakinan.
(Lukman Hakim)

Dengan motivasi yang kuat, berat akan terasa ringan.
(Achmad yunus)

Memang baik menjadi orang penting, tapi lebih penting lagi menjadi
orang baik.

(Permadi Alibasyah)

Jalani saja, lakukan saja, berusaha dan berdoa niscaya kamu akan
mendapatkanya.
(Penulis)

iv

PERSEMBAHAN

L aporan Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada:
1. Ayah dan I bu yang telah memberikan dukungan, Do’a serta
semangat untuk dapat menjadi orang yang lebih baik.
2. Adik-adikku tercinta Rijal dan Aniq yang telah membuat
hari-hariku menjadi lebih bermakna dan mengerti akan arti
seorang kakak.
3. Keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan yang
terbaik buatku
4. Jurusan Teknik I ndustri U M S yang telah memberiku
segudang ilmu dan skill untuk menatap masa depan.

5. Anak-anak

2006,

kalianlah

teman

terbaikku

dan

inspirasiku!!!!!.
6. Seluruh anggota KM TI yang telah merubah pola pikirku ke
arah yang lebih baik.
7. Pembaca yang budiman.

v

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb

Alhamdulillahhirobil’alamin, penulis panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT
yang telah melimpahkan rahmat dan inayah-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan
IDENTIFIKASI

Tugas

Akhir

ini

KERUSAKAN

dengan
PADA

judul

MESIN

"ANALISIS
BUBUT

DAN

DENGAN

METODE FAILURE MODE AND EFFECT ANALYSIS DAN FAULT TREE
ANALYSIS (Studi Kasus di UD. Kian Maju Desa Karangasem)". Tugas Akhir
ini disusun dengan maksud untuk memenuhi salah satu syarat dalam rangka
menyelesaikan program pendidikan Strata 1 pada Jurusan Teknik Industri
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Selama penyusunan Tugas Akhir ini telah banyak menerima bantuan dari
berbagai pihak, untuk itu tidak lupa penulis ucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak A. Kholid Al Ghofari, ST. MT, selaku ketua Jurusan Teknik Industri
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak A. Kholid Al Ghofari, ST. MT dan Bapak Munajat Tri Nugroho, ST.
MT, selaku Pembimbing Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan,
masukan, dan arahan kepada penulis dalam penulisan demi kemajuan Tugas
Akhir penulis.

vi

4. Bapak Ratnanto Fitriadi, ST. MT dan Bapak Hafidh Munawir, ST. M.Eng,
selaku Penguji Tugas Akhir yang telah memberikan masukan kepada penulis
guna perbaikan yang lebih baik.
5. Bapak Tri Mulyono selaku pembimbing lapangan UD. Kian Maju yang telah
membantu dalam pengerjaan laporan ini, khususnya dalam pencarian
informasi perusahaan dan perolehan data.
6. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Industri Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis selama masa kuliah.
7. Bapak dan Ibuku tercinta yang telah memberikan banyak motivasi sehingga
dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.

8. Adik-adikku tersayang Akhmad Rijal Amrulloh dan Aniq Rahmatika,
kalianlah motivasi terbesarku dalam menyelesaikan laporan ini. Love you
Forever......!!!!!
9. My Best Friend Rahardian D.P, Pratama Ditya O, Darmawan, Fatma, Sapta,
Andhika, Obor, Egoh, Didik, Feri, Fuad, dan seluruh teman-teman Teknik
Industri angkatan 2006 (FAK_TI’06), terima kasih banyak atas kerjasamanya
dan supportnya selama ini, jaga pertemanan ini sampai akhir hayat nanti.
10. Terima kasih kepada semua sahabat-sahabatku yang tidak bisa aku sebutkan
satu per satu.
11. Temen-teman KMTI-UMS teruskan perjuangan ke arah yang lebih baik.

Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih
jauh dari sempurna, maka penulis sangat berterima kasih apabila diantara
pembaca ada yang memberikan saran atau kritik yang membangun guna
memperluas wawasan penulis sebagai proses pembelajaran diri.
vii

Akhir kata, penulis berharap Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat
bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya. Amiiiin.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb

Surakarta,

Juli 2011

Penulis

viii

DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ iii
MOTTO .......................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN ........................................................................................... v
KATA PENGANTAR .................................................................................... vi
DAFTAR ISI .................................................................................................. ix
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii
ABSTRAKSI ................................................................................................... xiv
BAB I

PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang Masalah ........................................................... 1
1.2 Perumusan masalah ................................................................. 3
1.3 Batasan masalah ...................................................................... 4
1.4 Tujuan penelitian ..................................................................... 4
1.5 Manfaat penelitian ................................................................... 5
1.6 Sistematika penulisan .............................................................. 5

BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian kegagalan .............................................................. 8
2.2 Failure mode and effect analysis (FMEA) ............................... 9
2.3 Tipe-tipe FMEA ...................................................................... 11
2.4 Variabel FMEA ....................................................................... 12
ix

2.5 Langkah-langkah implementasi FMEA ................................... 16
2.6 Fault tree analysis (FTA) ........................................................ 19
2.7 Definisi problem dan kondisi batas .......................................... 20
2.8 Pengkonstruksian fault tree ..................................................... 22
2.9 Pengidentifikasian minimal cut set .......................................... 24
2.10 Pareto ...................................................................................... 26
2.11 Mesin bubut ............................................................................ 27
2.11.1 Pengertian mesin bubut ................................................ 27
2.11.2 Gerakan-gerakan mesin bubut...................................... 28
2.11.3 Bagian-bagian mesin bubut .......................................... 29
2.11.4 Jenis-jenis kerjaan pembubutan ................................... 31
2.11.5 Parameter-parameter pembubutan logam ..................... 35
2.11.6 Cara kerja mesin bubut ................................................ 37
2.12 Tinjauan Pustaka ..................................................................... 39
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Obyek Penelitian ................................................................... 41
3.2 Teknik Pengumpulan Data ...................................................... 41
3.2.1 Interview(wawancara) .................................................... 41
3.2.2 Kuesioner ...................................................................... 42
3.3 Prosedur penelitian .................................................................. 43
3.3.1 Perumusan dan identifikasi masalah ............................... 43
3.3.2 Studi pustaka ................................................................. 44
3.3.3 Wawancara .................................................................... 44

x

3.3.4 Proses failure mode and effect analysis(FMEA) ............ 44
3.3.5 Proses fault tree analysis(FTA) ..................................... 46
3.4 Kerangka Pemecahan Masalah ................................................ 48
BAB IV PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA
4.1 Pengumpulan data ................................................................... 50
4.1.1 Interview........................................................................ 50
4.1.2 Observasi ....................................................................... 50
4.2 Pengolahan Data...................................................................... 53
4.2.1 Block diagram ............................................................... 53
4.2.2 FMEA worksheet ........................................................... 53
4.2.3 Perhitungan severity, occurance, detection..................... 55
4.2.4 Penyebab tingginya nilai risk priority number
(RPN) ........................................................................... 60
4.2.5 Penentuan komponen yang akan dianalisa dengan
pareto ............................................................................ 61
4.2.6 Fault tree analysis ......................................................... 62
4.3 Usulan Perbaikan .................................................................... 66
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .............................................................................. 70
5.2 Saran ....................................................................................... 73
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xi

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 2.1. Tabel penilaian severity.................................................................. 12
Tabel 2.2 Tabel penilaian occurance ............................................................. 15
Tabel 2.3 Tabel penilaian detection ............................................................... 16
Tabel 2.4 Minimal cut set .............................................................................. 25
Tabel 2.5 Kecepatan pemotongan .................................................................. 36
Tabel 2.6 Tinjauan pustaka............................................................................. 39
Tabel 4.1 FMEA worksheet ........................................................................... 51
Tabel 4.2 FMEA worksheet kegagalan pada mesin bubut .............................. 54
Tabel 4.3 Tabel penentuan severity ................................................................ 55
Tabel 4.4 Tabel penentuan occurance ............................................................ 57
Tabel 4.5 Tabel penentuan detection .............................................................. 58
Tabel 4.6 Hasil perhitungan ........................................................................... 59
Tabel 4.7 Perhitungan rata-rata penilaian FMEA ........................................... 60
Tabel 5.1 FMEA worksheet kegagalan pada mesin bubut .............................. 70

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1 FMEA worksheet .......................................................................... 10
Gambar 2.2 Struktur fundamental fault tree ..................................................... 22
Gambar 2.3 Simbol fault tree ........................................................................... 23
Gambar 2.4 Fault tree ...................................................................................... 25
Gambar 2.5 Gerakan mesin bubut ................................................................... 28
Gambar 2.6 Mesin bubut ................................................................................. 29
Gambar 2.7 Alir kerja mesin bubut .................................................................. 38
Gambar 3.1 Contoh fault tree ........................................................................... 47
Gambar 3.2 Kerangka pemecahan masalah ...................................................... 49
Gambar 4.1 Block diagram .............................................................................. 53
Gambar 4.2 Pareto chart mesin bubut .............................................................. 61
Gambar 4.3 FTA Bearing aus .......................................................................... 62
Gambar 4.4 FTA motor pembangkit mati ......................................................... 63
Gambar 4.5 FTA mata pahat patah ................................................................... 63
Gambar 4.6 FTA tailstock tidak sejajar dengan carriage .................................. 64
Gambar 4.7 FTA baut pengunci pahat patah..................................................... 64
Gambar 4.8 FTA kabel tombol mati ................................................................. 64
Gambar 4.9 FTA kabel tombol putus ............................................................... 65
Gambar 4.10 FTA laker pecah ......................................................................... 65
Gambar 4.11 FTA putaran kepala tetap berat ................................................... 65
Gambar 4.12 FTA bearing kurang kencang ...................................................... 66

xiii

ABSTRAKSI
Setiap perusahaan
harus selalu melakukan peningkatan secara
berkelanjutan (continous improvement) di setiap departemen agar mampu
bersaing dalam era globalisasi, khususnya di lini produksi, lini yang sangat vital di
dalam sebuah perusahaan. UD. Kian Maju merupakan perusahaan yang bergerak
di bidang permesinan yang menghasilkan produk-produk dari bahan besi dan
sejenisnya. Dalam lini produksinya mesin merupakan sesuatu yang sangat vital,
maka produktivitas mesin harus selalu ditingkatkan. Sistem perawatan juga sangat
berpengaruh dalam proses produksi dan produktitivitas mesin itu sendiri. Tidak
dilakukanya pencatatan ketika terjadi breakdown mesin mengakibatkan tidak ada
persiapan jika terjadi sesuatu yang membuat mesin itu sendiri tidak dapat
berfungsi, sedangkan mesin yang digunakan sudah cukup tua yang dibuat pada
tahun 1980an.
Untuk menunjang peningkatan dari utilitas suatu mesin maka akan
diperlukan beberapa metode untuk mengetahui hal-hal yang akan dilakukan demi
tercapainya peningkatan dari mesin produksi yang ada diperusahaan. Dengan
mencari tentang komponen, jenis kegagalan, penyebab dan efek dari kegagalan
tersebut yang akan dilampirkan dalam sebuah metode yaitu Failure Mode and
effect analysis (FMEA). Langkah selanjutnya adalah memberikan kuesioner
kepada orang yang mengetahui segala sesuatu tentang mesin bubut yang diteliti
dengan nilai yang telah ditentukan untuk menghitung Risk Priority Number
(RPN). Kemudian dengan diagram Pareto akan diketahui beberapa komponen
yang mempunyai nilai RPN tertinggi untuk dilakukan analisa penyebab kegagalan
tersebut dengan menggunakan metode Fault Tree Analysis (FTA).
Hasil penelitian ini dengan mengetahui nilai RPN dari kegagalan mesin bubut
yang diteliti. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa ada beberapa komponen dengan nilai
RPN tertinggi yang diantaranaya adalah bearing aus (45), motor pembangkit mati (30),
mata pahat patah (24), tailstock aus (20), baut pengunci pahat patah (8), kabel tombol

mati (8), kabel tombol putus (8), laker pecah (8), putaran kepala tetap berat (8),
bearing kurang kencang (6).
Kata kunci: Breakdown, Failure Mode and Effect Analysis (FMEA), Fault Tree
Analysis (FTA), Risk Priority Number (RPN)

xiv