Studi Kasus Audit Maintenance Rotating Equipmen,Pada PT. Toba Pulp Lestari, Tbk “Porsea” Medan

STUDI KASUS AUDIT MAINTENANCE

ROTATING EQUIPMENT

PADA PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk, “Porsea”, Medan

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

HARJONO T MANALU NIM. 080401150

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia dan rahmat-Nya yang senantiasa diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk dapat lulus menjadi Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun

judul skripsi ini adalah “Studi Kasus Audit Maintenance Rotating Equipmen,Pada

PT. Toba Pulp Lestari, Tbk “Porsea” Medan”.

Selama penulisan skripsi ini,sangat banyak yang membantu dalam penyelesaian skripsi ini, sehingga penulis merasa perlu untuk berterima kasih kepada:

1. Kedua orang tua tersayang, B. Manalu dan R. Lumbangaol yang telah

memberikan segala dukungan moril dan materil dalam kehidupan saya.

2. Bapak Ir. Alfian Hamsi M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah banyak

meluangkan waktunya membimbing penulis hingga skripsi ini dapat terselesaikan.

3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri dan Ir. Syahril Gultom, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik USU.

4. Bapak/Ibu staf pengajar dan pegawai Departemen Teknik Mesin, Fakultas

Teknik USU.

5. Kepada Saudara-saudara saya yang saya sayangi, Marlis A.E Manalu, Toni T

Manalu, Sudarmo J.M Manalu, Rosa M manalu, Sondang M Manalu, Junita B Manalu

6. Kakanda Paulus Purba, ST yang telah banyak memberikan masukan selama

melakukan penelitian di PT.Toba Pulp Lestari, tbk

7. Tiodora Sinaga dan Teman-teman mahasiswa Teknik Mesin USU yang telah

Disadari bahwa skripsi ini belum sempurna, baik dari segi teknik maupun dari segi materi. Oleh sebab itu, demi penyempurnaan skripsi ini kritik dan saran sangat diharapkan guna membangun skripsi ini menjadi lebih baik.

Akhir kata, penulis berharap agar laporan ini bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis sendiri pada khususnya.

Medan, september 2012 Penulis,

NIM : 080401150 Harjono T Manalu

ABSTRAK

Semakin meningkat kebutuhan akan kertas, secara langsung kebutuhan akan pulp sebagai bahan baku kertas semakin meningkat pula. Dengan meningkatnya kebutuhan akan kertas maka kinerja proses rotating equipment juga akan bertambah. Ini tentu

juga akan memaksa untuk melakukan Preventive Maintenance secara rutin terhadap

rotating equipment, yang bertujuan untuk mencari masalah-masalah dan cara

mengatasi masalah tersebut demi berjalannya proses produksi pulp. Setelah itu, mengamati proses pembuatan pulp dan membuat daftar proses permesinan pada pulp

tersebut kemudian membuat daftar rotating equipment yang merupakan Salah satu

bagian dari mesin produksi yang sangat berpengaruh pada kinerja mesin tersebut seperti , fan boiler, debarking drum, chipper, poros, blade turbin, bearing, gearbox.

Adapun masalah yang sering terjadi pada rotating equipment (peralatan yang

berputar) ini meliputi, getaran yang tinggi, bearing aus, kerusakan pada blade,

pemasangan yang tidak sesuai, unbalance, pelumasan yang tidak memadai, dan

misalignment. Penanganan masalah tersebut dilakukan dengan dua cara rekayasa

enngineering dan rekayasa material. Seiring dengan perkembangan zaman dan

teknologi, maka cara untuk melakukan perhitungan terhadap poros turbin juga

berkembang salah satunya dengan menggunakan software Ansys 5.4 dan perhitungan

manual. Dengan penggunaan software ini maka perhitungan dapat dilakukan dengan

mudah, cepat dan akurat. Dari hasil perhitungan yang diperoleh dengan menggunakan

software ansys 5.4 maka didapat tegangan geser

τ =

4,03.109 N/m2, dan dengan

perhitungan manual tegangan geser yang diperoleh

τ =

4,06 . 109, torsi T = 174,85 .105 N m, Tegangan Geser Ijin Bahan

τ

a = 840 kg/mm2 = 8,40.102 N/m2.

ABSTRACT

The increasing demand for paper, directly the needs of pulp as the raw material of paper has increased as well. With the increasing demand for paper and the performance process of rotating equipment will also increase. This of course would also be forced to perform Preventive Maintenance on a regular basis to the rotating equipment, which aims to find the problems and how to resolve the issue in favor of passage of the pulp production process. After that, watching the process of making pulp process engineering products and make a list on the pulp and then make a list of rotating equipment which is one part of the production machine that is very influential on the performance of the machine such as boiler, fan, debarking drum, chipper, shafts, bearings, turbine blade, gearbox. As for the problems that often occur in rotating equipment (rotating equipment) This includes, high vibration, bearing wear, damage to the blade, inappropriate installation, unbalance, inadequate lubrication, and misalignment. The handling of the issue is done with two ways of enngineering engineer and engineering materials. Along with the changing times and technologies, then how to do calculations on the turbine shaft is also developed by using software Ansys 6.1 and the calculation manually. With the use of this software then the calculations can be done easily, quickly and accurately. From the results of the calculations are obtained by using software ansys 5.4 then come by

the shear stress τ = 4, 03.109 N/m2, and with the manual calculation of shear stress τ

= 4.06 earned. 109, the torque T = 174,85 105 N m, the shear stress

τ

a = 840

kg/mm2 = 8,40.102 N/m2..

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

SPESIFIKASI TUGAS ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

ABSTRAK ... vi

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Batasan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penulisan ... 3

1.4 Metode Pembahasan ... 3

1.5 Sistematika Penulisan ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sejarah Perkembangan Maintenance (perawatan) ... 5

2.1.1 strategi maintenance (perawatan) ... 6

2.2 Audit Maintenance (perawatan) ... 8

2.4 Tugas- Tugas Bagian Maintenance ... 15

2.5 Instruksi-Instruksi Umum Dalam Maintenance (perawatan) ... 19

2.5.1 Pentingnya Pekerjaan Maintenance (perawatan) ... 19

2.5.2 Perawatan Mesin Yang Beroperasi Terus Menerus ... 21

2.5.3 Perawatan Langsung dan Tidak Langsung ... 21

2.5.4 Man Power ... 22

2.5.5 Man hour ... 23

2.5.6 Equipment, Tool, Material, dan Consumable ... 24

2.6 Failure Defenition ... 24

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Surat Izin Pengambilan Data ke Perusahaan ... 27

3.2 Waktu dan Tempat ... 27

3.2.1 Waktu ... 27

3.2.2 Tempat ... 28

3.3 Flowchart Metodologi Penelitian ... 28

3.4 Langkah-Langkah Penelitian ... 30

3.5 Rotating Equipment ... 32

3.5.1 Defenisi Rotating Equipment ... 32

3.5.2 Fungsi Rotating Equipment ... 33

BAB IV TEMUAN MASALAH PADA ROTATING EQUIPMENT

4.1 Data Kerusakan Rotating Equipment ... 40

4.2 Metode Pemecahan Masalah Rotating Equipment ... 50

4.3 Analisa Data Rotaing Equipment ... 50

4.4 Analisa Poros Turbin ... 58

4.4.1 Macam-Macam Poros ... 58

4.4.2 Hal-Hal Penting Dalam Perencanaan Poros ... 59

4.5 Rumus Perhitungan Poros ... 62

4.6 Data-Data Poros Turbin ... 66

4.6.1 Torsi ... 68

4.6.2 Momen Kutub Inersia ... 68

4.6.3 Torsi Tegangan Geser ... 69

4.6.4 Regangan Geser ... 69

4.6.5 Modulus Elastisitas Geser ... 70

4.6.6 Sudut Puntir ... 70

4.6.7 Torsi Plastis ... 71

4.7 Perhitungan Dengan Menggunakan Ansis 5.4 ... 73

4.7.1Pemodelan Pada Ansys ... 73

4.7.2 Mendefinisikan Element Type ... 74

4.7.3 Menentukan Material Bahan ... 75

4.7.6 Mendefenisikan Beban ... 80

4.8 Perbandingan Perhitungan Manual Dengan Perhitungan Simulasi Ansys84

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ... 85 5.2 Saran ... 87

DAFTAR PUSTAKA ... 88

LAMPIRAN

Lampiran I ... 89 Lampiran II ... 90 Lampiran III ... 91

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 debarking drum ... 52

Tabel 4.2 chipper ... 53

Tabel 4.3 fan boiler ... 54

Tabel 4.4 poros turbin ... 55

Tabel 4.5 sudu turbin... 55

Table 4.6 roller belt conveyor ... 56

Table 4.7 gear box ... 57

Table 4.8 coupling fan... 57

Table 4.9 bearing pompa ... 58

Table 4.10 baja paduan untuk bahan porositas ... 65

Table 4.11 faktor koreksi porositas ... 67

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 diagram alir Maintenance... 8

Gambar 2.2 Spider Chart Overview of the Maintenance Management System ... 11

Gambar 2.3 Failure Defenition ... 26

Gambar 3.1 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir... 30

Gambar 3.2 Diagram alir pembuatan pulp ... 32

Gambar 3.3 Proses pengolahan pulp ... 33

Gambar 4.1 Debarking Drum ... 41

Gambar 4.2 Chipper ... 42

Gambar 4.3 Fan Boiler ... 43

Gambar 4.4 Poros Turbin ... 44

Gambar 4.5 Sudu Turbin ... 46

Gambar 4.6 Belt Conveyor ... 47

Gambar 4.7 Gear Box ... 48

Gambar 4.8 Coupling Fan ... 49

Gambar 4.9 Bearing Pompa ... 50

Gambar 4.10 Porositas Dengan Sistem 2 Penumpu ... 58

Gambar 4.11 Turbin uap ... 66

Gambar 4.12 Momen Torsi ... 68

Gambar 4.15 Sudut Puntir ... 71

Gambar 4.16 Tampilan pembuatan gambar spesimen melalui ansys. ... 74

Gambar 4.17Tampilan element type ... 75

Gambar 4.18 pemilihan material bahan ... 76

Gambar 4.19 Proses meshing material (a)... 77

Gambar 4.20 Proses meshing material (b) ... 78

Gambar 4.21Tampilan untuk membuat tumpuan (a) ... 79

Gambar 4.22 Tampilan untuk membuat tumpuan (b) ... 79

Gambar 4.23 Tampilan untuk mendefenisikan beban (a) ... 80

Gambar 4.24 Tampilan untuk mendefenisikan beban (b) ... 81

Gambar 4.25 Proses analisa Ansys ... 82

Gambar 4.26 Hasil analisa ansys ... 82

Gambar 4.27 Tegangan pada poros ... 83

Gambar 4.28 Pergeseran pada poros ... 84

DAFTAR NOTASI

Simbol Arti Satuan

D Diameter mm

σ Tegangan N/m2

ε Regangan _

R Gaya Reaksi N

V Gaya Geser N

M Momen Nm

I Moment Inertia ( m )4

J Moment Inertia Polar ( m )4

τ Tegangan Geser N/ m2

ƒc

Faktor Koreksi _

Pd Daya Rencana HP

τa Tegangan Geser Ijin Bahan Kg/mm²

ABSTRAK

Semakin meningkat kebutuhan akan kertas, secara langsung kebutuhan akan pulp sebagai bahan baku kertas semakin meningkat pula. Dengan meningkatnya kebutuhan akan kertas maka kinerja proses rotating equipment juga akan bertambah. Ini tentu

juga akan memaksa untuk melakukan Preventive Maintenance secara rutin terhadap

rotating equipment, yang bertujuan untuk mencari masalah-masalah dan cara

mengatasi masalah tersebut demi berjalannya proses produksi pulp. Setelah itu, mengamati proses pembuatan pulp dan membuat daftar proses permesinan pada pulp

tersebut kemudian membuat daftar rotating equipment yang merupakan Salah satu

bagian dari mesin produksi yang sangat berpengaruh pada kinerja mesin tersebut seperti , fan boiler, debarking drum, chipper, poros, blade turbin, bearing, gearbox.

Adapun masalah yang sering terjadi pada rotating equipment (peralatan yang

berputar) ini meliputi, getaran yang tinggi, bearing aus, kerusakan pada blade,

pemasangan yang tidak sesuai, unbalance, pelumasan yang tidak memadai, dan

misalignment. Penanganan masalah tersebut dilakukan dengan dua cara rekayasa

enngineering dan rekayasa material. Seiring dengan perkembangan zaman dan

teknologi, maka cara untuk melakukan perhitungan terhadap poros turbin juga

berkembang salah satunya dengan menggunakan software Ansys 5.4 dan perhitungan

manual. Dengan penggunaan software ini maka perhitungan dapat dilakukan dengan

mudah, cepat dan akurat. Dari hasil perhitungan yang diperoleh dengan menggunakan

software ansys 5.4 maka didapat tegangan geser

τ =

4,03.109 N/m2, dan dengan

perhitungan manual tegangan geser yang diperoleh

τ =

4,06 . 109, torsi T = 174,85 .105 N m, Tegangan Geser Ijin Bahan

τ

a = 840 kg/mm2 = 8,40.102 N/m2.

ABSTRACT

The increasing demand for paper, directly the needs of pulp as the raw material of paper has increased as well. With the increasing demand for paper and the performance process of rotating equipment will also increase. This of course would also be forced to perform Preventive Maintenance on a regular basis to the rotating equipment, which aims to find the problems and how to resolve the issue in favor of passage of the pulp production process. After that, watching the process of making pulp process engineering products and make a list on the pulp and then make a list of rotating equipment which is one part of the production machine that is very influential on the performance of the machine such as boiler, fan, debarking drum, chipper, shafts, bearings, turbine blade, gearbox. As for the problems that often occur in rotating equipment (rotating equipment) This includes, high vibration, bearing wear, damage to the blade, inappropriate installation, unbalance, inadequate lubrication, and misalignment. The handling of the issue is done with two ways of enngineering engineer and engineering materials. Along with the changing times and technologies, then how to do calculations on the turbine shaft is also developed by using software Ansys 6.1 and the calculation manually. With the use of this software then the calculations can be done easily, quickly and accurately. From the results of the calculations are obtained by using software ansys 5.4 then come by

the shear stress τ = 4, 03.109 N/m2, and with the manual calculation of shear stress τ

= 4.06 earned. 109, the torque T = 174,85 105 N m, the shear stress

τ

a = 840

kg/mm2 = 8,40.102 N/m2..

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di era globalisasi ini, kertas merupakan bahan produk yang banyak dipergunakan oleh manusia. Semakin meningkat kebutuhan akan kertas, secara langsung kebutuhan akan pulp sebagai bahan baku kertas semakin meningkat pula. Sejalan dengan kemajuan teknologi, perkembangan industri pulp (bubur kertas) pun berkembang secara pesat didukung oleh sumber daya yang ada, tenaga kerja yang melimpah dan pemasaran yang sudah jelas.

Dengan semakin banyaknya industri pulp di Indonesia, kita dapat menggunakan salah satu sumber daya alam yaitu kayu, yang begitu banyak terdapat di Indonesia. Kayu tersebut dapat menjadi pulp yang nantinya akan dipergunakan oleh manusia di Dunia untuk dimanfaatkan sebagai buku tulis, majalah, Koran, dan masih banyak lagi. Denga semakin meningkatnya kebutuhan manusia akan kertas merupakan satu faktor yang mendorong berdirinya PT. Toba pulp lestari, Tbk yang terletak di desa sosor ladang Porsea, Kabupaten Toba Samosir, Sumatera Utara. Perusahaan ini berlokasi di Porsea kira-kira 220km dari Medan.

PT. Toba pulp lestari merupakan salah satu pabrik pulp berteknologi tinggi yang mulai beroperasi tahun 2003 dengan kapasitas produksi 750 ton/hari dan memiliki areal hutan tanaman industri yang luas guna memenuhi persiapan bahan baku dalam jangka waktu jangka panjang untuk menjamin kelangsungan produksi

dan masa depan perusahaan. Bahan baku yang digunakan pada proses pembuatan pulp di PT. Toba pulp lestari adalah jenis eucalyptus, akasia dan kayu alam.

PT. Toba pulp lestari Tbk, tidak terlepas dari masalah peningkatan produktivitas dan efisiensi mesin/peralatan dilantai pabrik yang diakibatkan oleh kinerja mesin yang terus berlangsung dalam pelaksanaan proses produksinya. Sehingga dibutuhkan langkah-langkah yang efektif dan efisien untuk dapat menanggulangi dan mencegah masalah-masalah yang mengakibatkan rendahnya produktivitasnya dan efisiensi mesin/peralatan tersebut. Manajemen pemeliharaan mesin/peralatan adalah teknik-teknik dan aktivitas-aktivitas untuk menjaga, mempertahankan dan meningkatkan produktivitas dan efisien mesin dan peralatan lain yang secara langsung juga akan meningkatkan mutu produk. Hal ini meliputi teknik-teknik dan aktivitas yang saling berkaitan dan terintegarasi dengan melibatkan semua pihak, semua departemen dan semua orang mulai dari top management sampai operator melalui kelompok-kelompok kecil.

1.2 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang dibahas penulis adalah mengenai pemeliharaan/maintenance Rotating Equipment audit yang mencakup tentang standard kerusakan rotating equipment, penanganan masalah rotating equipment, pada tugas sarjana ini penulis tidak membahas tentang preventive maintenance dari suatu mesin/peralatan maupun secara menyeluruh, tetapi hanya membahas audit preventive maintenance rotating equipment tertentu yang ada di PT. Toba pulp leatari

Tbk. Pembatasan ini dimaksudkan untuk membatasi permasalahan yang akan dibahas sehingga lebih sistematis.

1.3 Tujuan penulisan

Adapun tujuan dari penulisan ini adalah:

1. Sistem Preventive Maintenance (pemeliharaan yang dilakukan sebelum terjadi

kerusakan) pada kinerja rotatingequipment.

2. Untuk mencari masalah (kerusakan) yang terjadi pada rotating equipment

serta mencari solusi untuk mengatasi masalah tersebut.

1.4 Metode Pembahasan

Metode pembahasan yang dilakukan penulis dalam menulis laporan tugas sarjana ini adalah :

1. Metode wawancara

Penulis melakukan tanya jawab langsung dengan karyawan bagian pemeliharaan maupun operator mesin/peralatan untuk mendapatkan informasi tentang topic yang dibahas.

2. Metode Observasi

Penulis melakukan peninjauan langsung pada setiap proses yang berkaitan dengan Preventive maintenance tentang topic yang dibahas.

3. Metode Kepustakaan

Penulis mempelajari buku-buku refrensi baik dari perusahaan maupun perpustakaan kampus.

1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah mengetahui isi laporan tugas sarjana ini, maka uraian dari bab dapat diringkas secara garis besar sebagai berikut: BAB I : PENDAHULUAN, merupakan pendahuluan yang berisi latar belakang,batasan masalah, tujuan pembahasan, metode pembahasan , sitematika penulisan. BAB II: TINJAUAN PUSTAKA, pada bab ini akan dibahas mengenai teori-teori yang berhubungan dengan penulisan tugas sarjana. Dasar teori dari berbagai sumber, diantaranya berasal dari : buku-buku pedoman, jurnal, paper, tugas akhir, e_mail, dan internet. BAB III : METODOLOGI PENELITIAN, merupakan penjelasan prinsip kerja mesin/peralatan yang meggunakan rotating equipment,dan bagian-bagian yang di preventive maintenance kan, serta inspeksi-inspeksi yang dilakukan secara berkala. BAB IV : ANALISA DATA, bab ini berisikan perumusan masalah dan perencanaan langkah-langkah yang akan dilakukan dalam memecahkan masalah Rotating Equpiment Audit, untuk mengetahui berapa besar rugi efisiensi mesin/peralatan (Equipment Loses). BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN, pada bab ini akan dibahas mengenai kesimpulan dan saran tentang sistem preventive maintenance yang

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sejarah Perkembangan Maintenance (perawatan)

Perawatan (maintenance) pertama sekali dipopulerkan di Jepang pada

tahun 1950 dengan menggunakan sistem PM (Preventive Maintenance). Sebelum

mengenal PM (preventive maintenance), Perawatan peralatan di Jepang

menggunakan cara Perawatan lama/metode klasik yaitu dengan memakai sistem

breakdown maintenance (BM), dimana perawatan dilakukan setelah timbul

kerusakan.

Sebelum mengenal PM (preventive maintenance) industri-industri di

Jepang mendapatkan kesulitan dengan kerusakan yang diharapkan, sehingga perawatan hanya akan segera dilakukan setelah mesin/peralatan mengalami kerusakan, hal ini juga yang menyebabkan para insinyur perawatan tidak punya waktu untuk memberikan ide-ide yang baik bagi pengembangan dasar dalam usaha untuk meminimalkan kerusakan tersebut karena kesibukan dengan pekerjaan memperbaiki. Namun dengan semakin bertambahnya produksi disaat ini, maka sejarah sejarah breakdown maintenance telah ditinggalkan, sehingga industri di

Jepang maupun diseluruh dunia pada saat ini telah melakukan perawatan peralatan dengan sistem preventive maintenance.

Pengertian perawatan (maintenance) menurut JIS adalah semua

peralatan pada kondisi siap operasi atau dengan memperbaikinya sehingga bebas dari kerusakan. Sedangkan tujuan perawatan mengandung beberapa tujuan, yaitu :

1. Berdasarkan pengertiannya, tujuan maintenance dibagi atas

a. Tujuan perawatan dalam arti sempit

Tujuannya adalah suatu kegiatan untuk menunjang dan menjaga peralatan/mesin dalam kondisi dapat beroperasi dengan kestabilan produksi dan bebas dari penurunan mutu baik peralatan /mesin maupun produk yang dihasilkan.

b. Tujuan perawatan dalam arti luas

Tujuannya adalah semua kegiatan yang dibutuhkan untuk menunjang kelancaran produksi dan Menyempurnakan peralatan/mesin

 Menyempurnakan mutu produk

 Penyerahan dan penyelesaian tepat waktu

 Meningkatkan efisiensi dan biaya perawatan yang ekonomis

 Megurangi kecelakaan dan meningkatkan moral kerja.

2. Tujuan perawatan bila ditinjau dari segi teknik

a. Memelihara keberadaan peralatan dan mesin agar siap pakai dalam kurun

waktu tertentu (availability)

b. menjaga kemampuan peralatan dan mesin demi melaksanakan fungsinya

dalam keadaan dan waktu tertentu. c.

2.1.1 Strategi Maintenance (Perawatan)

Pada dasarnya strategi pemeliharaan (Maintenance Strategy) ada dua

macam yaitu, pemeliharaan yang direncanakan (Planned Maintenance) dan

pemeliharaan diluar dari perencanaan (Unplanned Maintenance), dimana

perencanaan pemeliharaan (Planned Maintenance) dilakukan secara rutin (Preventive

Maintenance) dengan jadwal pemeliharaan yang telah ditentukan (Scheduled

Maintenance) ataupun (Predictive Maintenance) sedangkan pemeliharaan diluar

perencanaan (Unplanned Maintenance) adalah merupakan pemeliharaan darurat yang

tidak diinginkan (Emergency Maintenance) yang terjadi diluar dugaan tetapi harus

segera diperbaiki kembali (Corrective Maintenance), sebab hal tersebut sangat

berpengaruh dalam proses produksi. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat pada diagram berikut ini :

UNPLANNED MAINTENANCE PLANNED

MAINTENANCE PREVENTIVE MAINTENANCE

EMERGENCY MAINTENANCE

CORRECTIVE MAINTENANCE PREDICTIVE

MAINTENANCE SCHEDULED

MAINTENANCE

2.2 Audit Maintenance(perawatan)

Audit perawatan adalah untuk meninjau kembali dari fungsi pemeliharaan dalam suatu perusahaan secara keseluruhan dengan mempertimbangkan semua dari berbagai fungsi perusahaan tersebut. Tujuan dari audit maintenance adalah untuk mendapatkan strategi dari pemeliharaan, yang bertujuan untuk memberikan perbaikan pada fungsi pemeliharaan umum, menyediakan komunikasi yang lebih jelas dan untuk mengembangkan satu set best practices untuk fungsi pemeliharaan.

Audit maintenance ini sangat penting didalam suatu perusahaan, karena bisa mempengaruhi kinerja-kinerja mesin yang ada di perusahaan atau bisa juga dikatakan pencapaian produk tidak sesuai dengan yang kita inginkan. Pengaruh oleh tidak adanya audit maintenance didalam suatu pabrik adalah :

 Target produk tidak sesuai karena banyak mengalami kerusakan

 Rasio kerusakan untuk pemeliharaan terencana sangat tinggi

 Pembelian suku cadang yang berlebihan

 Mesin/peralatan tidak terawat dengan sehingga bisa mempengaruhi

2.2.1 Tujuan Audit Maintenance

Tujuan sistem audit pemeliharaan dan prosedur yang digunakan oleh sebuah industri dalam mengontrol seluruh asetnya, tidak melibatkan individu dan kinerja mereka, meskipun itu menilai dan melatih personil atau pekerja secara individu. Sistem Audit menangani tujuh aspek fungsi pemeliharaan , adapun bagian-bagian yang ditangani tersebut adalah :

1. Manajemen

a. Komitmen manajemen dan kepemimpinan

b. Kebijakan manajemen

c. Peningkatan program pemeliharaan (maintenance)

d. Pengendalian keuangan

e. Penjaminan kualitas

f. Peninjauan program perawatan (maintenance)

g. Kesehatan, keselamatan, dan pelatihan manajemen

2. Manajemen Suku Cadang

a. Pengadaan suku cadang

b. Pengelolaan gudang suku cadang

3. Personel

a. Struktur organisasi

b. Partisipasi dan keterlibatan tenaga kerja

c. Program pengembangan tenaga kerja

a. Analisa operasi

b. Rencana perawatan (maintenance) dan strategi pengembangan

c. Siklus manajemen

d. Pabrik dan pemantauan kondisi peralatan

e. Standar prosedur dan instruktur kerja f. Pabrik dan perlengkapan analisis pekerjaan

g. Perawatan sistem manajemen

h. Sistem pengendalian dokumen

Sumber, Sample Maintenance Audit Report.docx

2.3 Klasifikasi Maintenance (Perawatan)

Secara garis besarnya perwatan dapat dibagi atas beberapa macam, yaitu :

1. Sistem perawatan rutin (preventive maintenance)

Prinsip kerja dari sistem perawatan ini adalah melakukan perawatan untuk mencegah atau mengurangi laju penurunan mutu mesin/peralatan sebelum mengalami kerusakan yang dilakukan dengan metode :

 Perawatan secara berkala (time based)

 Perawatan peramalan dengan pengukuran (condition

based)

Biaya perbaikan ini akan dapat diminimalkan apabila kita telah mengetahui kerusakan secara dini. Tipe pemeriksaan dan perawatan preventive ini dibuat dengan mempertimbangkan

ketersediaan tenaga kerja, suku cadang, bahan untuk perbaikan dan faktor lainnya. Keuntungan melakukan pemeriksaan dan perbaikan secara periodic pada mesin-mesin adalah dapat diramalkannya total perbaikan dan seluruh equipment disuatu pabrik oleh para insinyur perawatan. Selanjutnya, kesalahan atau kerusakan dapat diramalkan lebih awal dengan melihat fenomena kenaikan getaran mesin, kenaikan suhu, suara, perbaikan dan lainnya. Dalam hal ini

perbaikan dapat dilakukan segera sebelum terjadi kerusakan yang fatal.

Pendeteksian keadaan yang tidak normal dari mesin/peralatan sedini mungkin dilakukan oleh group infeksi yang berada dibawah bagian perawatan. Bantuan dan laporan dari orang produksi akan sangat membantu bagian perawatan, sehingga dapat dibuat perencanaan perawatan yang maksimal. Group perencanaan atau infeksi adalah merupakan bagian dari sistem perawatan rutin. Group ini melakukan pemeriksaan rutin pada mesin-mesin dan pada saat terjadinya pembongkaran mesin seperti menyediakan infeksi dan membuat rencana perbaikan atau penggantian, termasuk pengontrolan biaya dan pengembangan teknis dari peralatan tersebut. Pengurangan kemungkinan kerusakan mesin/peralatan merupakan tujuan yang paling penting dari

preventive maintenance. Bila perawatan rutin dilakukan dengan

baik, maka beberapa mesin cadangan yang ada akan tidak terpakai, sehingga umur mesin akan bertambah panjang hingga perbaikan hanya perlu dilkukan pada saat dilakukannya pembongkaran mesin-mesin cadangan boleh ditiadakan yang artinya akan mengurangi biaya perawatan.

Breakdown maintenance merupakan perbaikan yang dilakukan tanpa adanya rencana terlebih dahulu. Dimana kerusakan terjadi secara mendadak pada mesin/peralatan yang sedang beroperasi. Jika industri memakai sistem breakdown maintenance maka kerusakan mesin akan berulang berkali-kali dan frekuensi kerusakannya sama setiap tahunnya. Industri yang memakai sistem

ini dianjurkan menyiapkan cadangan mesin (stand by machine)

bagi mesin-mesin yang vital. Sifat lain dari sistem ini adalah data dan file informasi, dimana data dan file informasi perbaikan mesin/peralatan harus tetap dijaga. Pada sistem ini untuk pembongkaran tahunan tidak karena pada saat dilakukan penyetelan dan perbaikan, unit-unit cadanganlah yang dipakai. Sistem breakdown maintenance sudah banyak ditinggalkan industri-industri karena banyak memakan biaya operasi.

3. Corrective Maintenance(sistem perawatan ulang)

Corrective maintenance merupakan pemeliharaan yang telah direncanakan yang didasarkan pada kelayakan waktu operasi yang telah ditentukan pada buku petunkuk mesin/peralatan tersebut. Perawatan ini merupakan “general overhaul “ yang meliputi

pemeriksaan, perbaikan, dan penggantian terhadap setiap bagian-bagian yang tidak layak pakai lagi, baik karena rusak maupun batas maksimun waktu operasi yang telah ditentukan. Bagian

infeksi dan perencanaan, bekerja sama dengan bagian produksi dan pekerja lapangan akan menginformasikan kondisi masing-masing mesin dengan cara, sebagai berikut :

a. Bagaimana perencanaan aslinya dan apakah kinerja

berubah setelah masa perawatan yang lama, suku cadang mana yang mudah rusak.

b. Apakah cara lain untuk mencegah kerusakn tersebut.

c. Mencari dimana letak permasalahan dari sistem

tersebut

d. Menetapkan umur dari masing-masing mesin/peralatan

untuk menangkal munculnya masalah yang lebih besar.

Selanjutnya data-data perbaikan dan pemeriksaan rutin akan memungkinkan kita mendeteksi kemungkinan terjadinya kerusakan dan mempersiapkan kerja untuk jenis pekerjaan

tersebut, ini akan menghasilkan prosedur perbaikan yang tepat dan dapat meminimalkan waktu dipakai untuk pekerjaan tersebut. Sifat-sifat yang menonjol dari sistem perawatan ulang adalah efisien dan erat hubungan diantara bagian perencanaan , bagian infeksi, dan para pekerja seperti ahli bahan, insinyur mesin, kimia, Dll. Disini masalah yang muncul dilapangan dapat diatasi berkat adanya kerja sama dari seluruh bagian-bagian yang ada di pabrik.

4. Productive Maintenance(Sistem Perawatan Produktif)

Sistem perawatan yang baik adalah berbeda untuk masing-masing pabrik. Hal ini disebabkan masing-masing pabrik berbeda pemakaian bahan dan energinya. Sistem perawatan dimulai dengan mengoptimalkan sistem perawatan itu sendiri berkait dengan beberapa kondisi yang dialami pabrik tersebut, ini adalah konsep perawatan produktif pengurangan kerusakan yang tidak diinginkan merupakan elemen yang sangat penting bagi semua sistem perawatan, pengurangan ini dapat diperoleh dengan teknologi yang dapat mengidentifikasi umur mesin/peralatan tanpa harus mesinnya dibongkar. Kerjasama yang baik diantara bagian perencanaan, bagian infeksi, dan bagian produksi harus dijaga untuk mengoptimumkan sistem yang dipakai pada perawatan produktif. Tujuan lain dari perawatan ini adalah untuk merencanakan perawatan dari masing-masing yang ada sesuai dengan umur masa pakainya dan dengan mengurangi biaya perawatan tahunan, dengan cara pendekatan infeksi dan pekerjaan perbaikan pada waktu diadakannya pembongkaran mesin tahunan atau perawatan lainnya.

2.4 Tugas-Tugas Bagian Maintenance (Perawatan) 1. Bagian perencanaan

b. Mendaftarkan dan mengklarifikasikan semua permintaan-permintaan kerja yang diterima.

c. Menyiapkan dan membuat perintah kerja.

d. Mempelajari dan membuat pembagian kerja penempatan kerja pada lokasi

yang sesuai.

e. Menyiapkan dan membuat perintah kerja.

f. Mengecek dan menyiapkan bahan-bahan yang diperlukan.

g. Memonitor semua kegiatan-kegitan perawatan.

h. Mengecek laporan dari pekerja perawatan

i. Menerima dan menyimpan laporan status bahan dan permintaan

pembeliaan bahan dari gudang.

2. Bagian Pemeriksaan dan Pengawasan Bahan

a. Menerima permintaan pemeriksaan dari bagian produksi.

b. Melakukan pemeriksaan sesuai dengan permintaan pemeriksaan yang ada

dalam laporan.

c. Membuat aturan pemeriksaan peralatan dalam keadaan darurat.

d. Mempelajari dan membuat rencana pemeriksaan tahunan dan menjaga

biaya pemeriksaan tahunan agar tetap stabil untuk perawatan yang regular.

e. Merencanakan dan membuat tatacara pemeriksaan khusus untuk peralatan

pabrik.

f. Menerima dan memeriksa semua permintaan bahan untuk pekerjaan

g. Meninjau dan mempertimbangkan kembali agar simpanan bahan seminimun mungkin ada di gudang serta meninjau kembali jumlah dari pesanan bahan.

3. Bagian Pekerja Lapangan

Bagian pekerjaan lapangan meliputi : pembersihan, penyetelan, perbaikan, pembongkaran mesin, memodifikasi, dimana tugas-tugas bagian ini adalah :

a. Menerima permintaan kerja, permintaan, perintah kerja, dan pembagian

kerja, dari bagian perencanaan dan pemeriksaan

b. Mempelajari dan menyiapkan tata kerja secara detail dan perintah-perintah kerja yang diperlukan.

c. Mengatur dan mengkordinasikan semua pekerjaan yang diterima.

d. Mengalokasikan para pekerja pada masing-masing pekerjaan.

e. Menghitung total jam kerja, bahan yang habis dipakai untuk setiap pekerjaan.

f. Meminta pengesahan terhadap pekerjaan yang sudah selesai dari bagian

pemeriksaan.

4. Bagian Pekerja Bengkel

Bagian ini meliputi : penyetelen, perbaikan, pembongkaran mesin, dan pekerjaan pabrikasi, diman tugas-tugas bagian ini adalah :

a. Merencanakan, melakukan dan mengawasi perawatan dalam bengkel dan

menjaga peralatan termasuk suku cadang.

c. Merencanakan pekerjaan, seperti pembongkaran mesin, perawatan, dan pembongkaran mesin tahunan.

d. Membagi tugas dalam keadaan darurat.

e. Menerima suku cadang, bahan habis pakai, pelumas, dan bahan lain.

f. Menyiapkan bahan tambahan bila diperlukan.

g. Menghitung total jam kerja dan biaya bahan yang dipakai.

5. Bagian Produksi

a. Mengawasi kondisi operasi pabrik dan meminta pekerja perawatan dengan

berkonsultasi pada bagian lain yang terkait.

b. Mensahkan permintaan pekerja perawatan dan pengawasan.

c. Member izin kerja, izin masuk untuk pekerjaan di daerah berbahaya.

d. Melaksanakan semua persiapan yang diperlukan untuk perawatan.

e. Mensahkan laporan pekerjaan yang sudah selesai.

6. Bagian teknikal

a. Menerima informasi yang masuk, termasuk pekerjaan modifikasi dan

biaya perwatan dari bagian perencanaan.

b. Mempelajari hal-hal yang dapat meningkatkan efisiensi operasi pabrik dan yang dapat menurunkan biaya perawatan.

c. Mempelajari dan menyiapkan modifikasi mesin/peralatan melalui

penyelidikan, pengetesan dan pengujian.

d. Menyimpan data-data teknik dari semua mesin/peralatan secara baik.

a. Menyimpan bahan yang diperlukan untuk bagian operasi didalam gudang.

b. Menyimpan bahan yang masuk ke gudang

c. Memeriksa stock minimum bahan, dan melaporkan kebagian pengawasan

bahan maupun bagian pembelian.

d. Memeriksa semua bahan yang ada di gudang.

e. Menyimpan dan mencatat semua bahan yang masuk ke gudang.

8. Bagian Penyimpanan Bahan (suku cadang)

Tugas dari bagian ini adalah :

a. Menyimpan bahan yang diperlukan untuk bagian operasi didalam gudang.

b. Menyimpan bahan yang masuk ke gudang

c. Memeriksa stock minimum bahan, dan melaporkan kebagian pengawasan

bahan maupun bagian pembelian.

d. Memeriksa semua bahan yang ada di gudang.

e. Menyimpan dan mencatat semua bahan yang masuk ke gudang.

9. Bagian Keselamatan Kerja

Adapun tugas dari bagian ini adalah :

a. Menjaga keselamatan kerja pada saat berada di pabrik khususnya pada

b. Memeriksa semua peralatan keselamatan kerja sebelum pekerjaan dimulai

c. Mempelajari dan membuat saran untuk meningkatkan peralatan,

fasilitas, dan peralatan keselamatan kerja dan bahan yang baru. d. Meninjau langsung kelapangan jika pekerjaan tersebut berbahaya.

e. Melakukan permintaan pemadam kebakaran tambahan sebagai bahan

pendukung.

2.5 Instruksi-Instruksi Umum Dalam Maintenance (perawatan)

2.5.1 Pentingnya Pekerjaan Maintenance (perawatan)

Produksi yang tinggi, mesin beroperasi secara kontiniu dan pada kapasitas penuh akan menghasilkan keuntungan yang tidak hanya untuk pabrik tetapi pada masyarakat sekitar. Oleh sebab itu orang yang terlibat pada operasi pabrik harus berusaha dengan segala upaya agar menjaga dan merawat kesinambungan dari beroperasinya mesin-mesin di pabrik.

Untuk mendapatkan operasi pabrik yang paling ekonomis maka factor-faktor penting yang harus diperhatikan, yaitu :

a) Memastikan kapasitas operasi sesuai dengan perencanaan dan

perawatannya.

b) Menjaga kesinambungan operasi dan perawatan.

Didalam merencanakan perawatan, haruslah memiliki lima(5) unsur yang terkandung didalamnya, yaitu :

1. Sasaran

a. Mengurangi pekerjaan ulang dalam dua tahun kedepan sebanyak 10%

dari yahun tahun lalu sambil mempertahankan keadaan nihil keluhan pelanggan.

b. Keberadaan peralatan siap diopresikan sebesar 85%

c. Rasionalisasi pemakaian suku cadang yang banyak dipakai.

2. Sandaran

a. Rencana manajemen tahunan

b. Kebijakan perusahaan dalam hal kesadaran akan anggaran.

c. Kebijakan perusahaan dalam hal sumber daya manusia (SDM)

3. Sarana

a. Manusia

b. Material

c. Mesin

d. Modal

e. Metode

4. Sistem/Strategi

a. 5W + 1H (what, where, when, who, why, and how)

b. SMART (specific, measurable, attanaible, reasonable, time oriented).

Pelatihan yang berkesinambungan pada bagian perawatan merupakan hal yang penting untuk mendapatkan pengalaman dan pengumpulan informasi untuk merencanakan perawatan mesin maupun pabrik yang lebih sistematis.

2.5.2 Perawatan Mesin Yang Beroperasi Terus Menerus

Untuk mendapatkan produktivitas tahunan yang tinggi, maka kelangsungan operasi sepanjang tahun harus tetap dijaga. Dimana seluruh jajaran manajemen harus meningkatkan teknik-teknik pengawasan pabrik dan memberikan pelatihan pada para pekerja dengan teknik-teknik perawatan dan operasi. Factor-faktor yang harus dipertimbangkn untuk mendapatkan operasi dan perawatan yang baik pada suatu pabrik, yaitu :

1. Organisasi dan sistematisi dari perawatan dan operasinya. 2. Pengawasan operasi mesin dan pabrik tersebut.

3. Pengawasan perawatan mesin.

4. Pengawasan keselamatan kerja.

5. Pengawasan gudang (suku cadang, bahan, pelumas)

6. Pegawasan personel (pekerja)

2.5.3 Perawatan Langsung dan Tidak Langsung

Perawatan langsung adalah pekerjaan yang berhubungan dengan perawatan dan perbaikan dari mesin/peralatan produksi. Dalam defenisi ini termasuk hal-hal sebagai berikut :

1. Pembongkaran berskala besar dari peralatan maupun mesin-mesin produksi

2. Perbaikan berskala dari sebuah peralatan maupun mesin yang

penting dalam keadaan terjadwal.

3. Perawatan skala kecil, perawatan rutin seperti perbaikan dan

penyetelan yang kecil, pemeriksaan, pekerjaan servis yang terjadwal.

Perawatan tidak langsung dapat didefenisikan sebagai pekerjaan perawatan yang berhubungan dengan peralatan/mesin produksi, tetapi tidak lansung mempengaruhi operasi itu sendiri. Dalam defenisi ini termasuk hal-hal sebagai berikut :

1. Peremajaan dari peralatan maupun mesin seperti mengecat dan

mengisolasi.

2. Memperbaharui fasilitas-fasilitas, menukar peralatan, mengatur

tata letak peralatan, dan memindahkan peralatan.

3. Penambahan kecil seperti pemasangan peralatan untuk mesin

cadangan.

2.5.4 Man Power

Man power atau tenaga kerja manusia dalam suatu perusahaan

perawatan, ada banyak factor yang harus diperhatikan. Masing-masing pabrik akan mempunyai persoalannya sendiri dan berbeda antara pabrik satu dengan pabrik yang lain. Hubungan antara orang dengan jumlah waktu operasional personal, kaitan antara

pekerja-pekerja perawatan yang bisa diperoleh , merupakan kajian yang sangat penting bagi direksi, sedikit jumlah tenaga kerja dengan kapasitas dan kualitas hasil kerja yang memuaskan adalah tujuan manajemen.

Dalam manajemen produksi khususnya bagi perawatan pabrik, man

power,merupakan bidang keputusan yang sangat penting, hal ini disebabkan bahwa

tidak akan terjadi suatu proses produksi dan operasi tanpa adanya man power yang

mengejakan kegiatan menghasilkan produk.

2.5.5 Man Hour

Dalam praktik perawatan dan pemeliharaan pabrik, man hour adalah

waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan suatu pekerjaan sangat bergantung pada pengalaman yang ada. Menyadari akan hal tersebut, dimana pengalaman memerlukan waktu yang lama, maka terdapat dua metode yang dapat dipakai, yaitu :

a. Waktu yang maksimal untuk pekerjaan yang khusus

b. Menegunakan data standar yang berskala dari konsultan,

maupun jurnal pendukung yang releven.

Indikator yang biasa ditemukan adalah persentase jam kerja yang terjadwal. Tenaga kerja bagian perawatan biasanya tersedia untuk pekerjaan yang terjadwal, perbedaan antara jam rutin yang tersedia dan jam kerja yang terjadwal disebut sebagai persentase jam rutin yang ada. Indikator pengawasan merupakan jam kerja yang sebenarnya dilaporkan oleh workshop dan supervisor perbaikan dan jam

kerja yang dibayarkan untuk pekerja tersebut. Hal ini merupakan informasi yang penting sebab semua laporan pengawasan berdasarkan jam kerja yang dilaporkan.

2.5.6 Equipment, Tool, Material and consumable

Equipment adalah peralatan-peralatan yang besar seperti crane, mobil,

Derek, Dll. Tool adalah peralatan kerja seperti obeng, tang, martil, dan yang lainnya.

Material adalah bahan-bahan yang tidak habis pakai seperti packing, bantalan, dan

yang lainnya. Consumable adalah bahan-bahan yang habis pakai, seperti minyak, oli,

sabun, dan yang lainnya. Setiap jenis peralatan biasanya ditempatkan pada tempat-tempat strategis agar pada saat diperlukan dengan cepat dapat langsung digunakan. Setiap pemakaian dari peralatan tersebut harus memiliki laporan baik secara lisan maupun tulisan, hal ini dilakukan untuk pengontrolan.

2.6 Failure Definision

Failure definition adalah merupakan gambaran tentang pengaruh kerusakan terhadap performance/level condition sebuah mesin terhadap waktu (umur sebuah mesin). Failure definition ini biasanya ditunjukkan dalam grafik yaitu sebagai

Sumber, usurespository.com

Tidak

Keterangan grafik :

Initial condition : Merupakan batas kondisi awal dari

sebuah mesin sebelum pemakaian.

Potential failure condition : Merupakan batas terjadinya kerusakan atau

keausan pada sebuah mesin yang diakibatkan

oleh pemakaian normal.

Functional condition : Merupakan batas terjadinya cacat (defect)

pada

sebuah mesin yang diakibatkan oleh diluar

pemakaian normal.

Dari grafik failure definition diatas maka dapat kita lihat bahwa

pemeliharaan/perawatan sudah harus dilakukan pada saat batas Potential failure

condition tanpa harus menunggu terjadinya kerusakan/cacat (Functional failure

condition). Sehingga dengan demikian performance/level condition akan kembali

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini akan membahas tentang metodologi penelitian yang digunakan dalam menyelesaikan permasalahan pada skripsi ini. Penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan yakni :

a. Surat izin pengambilan data ke perusahaan

b. Pengambilan data – data yang diperlukan untuk mencari permasalahan yang

ada pada rotating equipment.

c. Melakukan analisa dan pembahasan terhadap data yang didapat

d. Hasil

3.1 Surat Izin Pengambilan Data Ke Perusahaan

Dalam hal ini, surat permohonan pengambilan data di buat agar mendapatkan izin dari pihak perusahaan. Yakni pembuatan surat izin yang diawali dari Departemen Teknik Mesin untuk selanjutnya ke Fakultas Teknik, hinggar akhir nya surat dikirim ke perusahaan dan mendapatkan izin untuk melakukan survey ke perusahaan.

3.2 Waktu dan Tempat

3.2.1 Waktu

Adapun waktu penelitian dilakukan oleh penulis selama 3 minggu, dari tanggal 15 mei sampai dengan tanggal 3 juni 2012, dengan mengikuti semua

3.2.2 Tempat

Tempat penelitian ini dilakukan penulis di PT. TOBA PULP LESTARI, tbk yang beralamat di Desa Sosor Ladang Porsea Tobasa , Medan

3.3 Flowcart Metodologi Penelitian

Dalam proses penyusunan laporan tugas akhir mengenai Audit Maintenance Rotating Equipment di PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk. Penulis melakukan observasi lapangan , pengumpulan data, penyusunan serta pengolahan data dengan langkah-langkah sistematis yang disusun dalam suatu metodologi

penelitian. Adapun langkah-langkah metodologi penelitian penyusunan laporan tugas akhir pada PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk dijelaskan pada diagram alir berikut :

MULAI

STUDI LITERATUR Buku referensi, jurnal, paper,

Ruang lingkup maintenance

Pengambilan data masalah rotating equipment

Pengolahan data rotating equipment

Pembuatan analisa pembahasan

Rekayasa material, rekayasa engineering, rekayasa proses

Validasi sesuai?

Analisa data

Kesimpulan dan saran

3.4 Langkah-Langkah Penelitian

Adapun langkah-langkah penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mulai

Tahap awal proses penelitian, penulis mengakukan pendaftaran penyusunan tugas akhir pada Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Dimana tugas akhir tersebut merupakan salah satu syarat yang harus dilakukan sebagai kelulusan dan menyelesaikan studi pada jurusan Teknik Mesin, setelah itu penulis melakukan pencarian pabrik dan mengajukan surat permohonan ke pabrik tersebut. Akhirnya penulis memilih PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk sebagai tempat untuk melakukan observasi dan penelitian oleh penulis.

2. Studi Literatur

Studi literatur dilakukan untuk mendukung penelitian yang dilakukan secara teori. Dimana penggunaan studi literatur dimulai pada saat mengindentifikasi masalah, dengan melakukan studi literatur, penulis dapat mempelajari serta menganalisa dari hasil observasi yang dilakukan sehingga dapat memberikan solusi dari datyang telah diolah dengan menggunakn metode-metode yang dipelajari

3. Ruang Lingkup Maintenance

Dalam melakukan penelitian ini, penulis melakukan pembatasan masalah yang akan dibahas. Hal ini dikarenakan agar objek penelitian dapat terarah

sesuai dengan yang dimaksudkan. Dimana pembatasan masalah tersebut

adalah masalah-masalah yang terjadi ROTATING EQUIPMENT produksi

beserta observasinya.

4. Pengambilan Data Masalah Rotating Equipment

Data yang dikumpulkan selama observasi terbagi menjadi dua jenis data. Yang pertama adalah data umum perusahaan. Pengumpulan data umum perusahaan bertujuan untuk mengetahui gambaran umum perusahaan. Pengumpulan data yang kedua adalah dilakukan secara wawancara langsung terhadap yang bersangkutan, seperti operator yang ada pada bagian produksi perusahaan dan bagian maintenance perusahaan. Selain itu pengumpulan data juga dilakukan dengan cara pencatatan data-data yang diperlukan dalam bentuk arsip-arsip.

5. Pengolahan Data

Pada pengolahan data, penulis melakukan pengolahan setelah mendapatkan data-data yang diperlukan. Pengolahan data mengenai pembahasan

masalah-masalah yang terjadi pada ROTATING EQUIPMENT beserta cara

menanggulangi masalah tersebut, adapun cara penanganan masalah tersebut penulis terapkan adalah sebagai berikut :

A. Rekayasa Material

Rekayasa material adalah rekayasa dimana alat atau bahan yang

mengalami kerusakan tersebut didaur ulang, seperti : coating, pengecatan

Rekayasa engineering adalah rekayasa dimana para engineers

perusahaan melakukan perombakan terhadap alat, bila alat tersebut

mengalami kesalahan dalam proses. Misalnya : pada belt conveyor, belt

nya sering lari dari jalur atau tidak seimbang.

6. Analisa

Setelah melakukan pengolahan data, penulis melakukan analisa terhadap

hasil perhitungan pada pengolahan data tersebut. Hal ini agar penulis dapat

menyimpulkan secara keseluruhan terhadap hasil penelitian yang dilkukan.

7. Kesimpulan dan Saran

Berdasarkan dari hasil pengolahan data serta analisa yang dilkukan, maka

dapat diambil kesimpulan serta saran yang berguna untuk meningkatkan

kualitas dari produk yang dihasilkan. Hal ini dapat berguna bagi perusahaan

sebagai bahan masukan ataupun pertimbangan demi perkembangan dan

kemajuan perusahaan ke arah yang lebih baik.

3.5 Rotating Equipment

3.5.1 Definisi Rotating equipment

Rotating equipment adalah klasifikasi umum dari perlengkapan mekanik yang digunakan untuk menambah energi kinetik ke suatu proses.

Penambahan energi kinetik mungkin diperlukan untuk memindahkan material dari satu titik ke titik yang lain. Berikut ini adalah contoh-contoh Alat-alat yang termasuk rotating equipment beserta fungsinya

3.5.2 Daftar Rotating Equipment beserta fungsinya

1. Fan boiler

Alat ini berfungsi untuk menyuplai udara ke boiler dan mempertahankan pressure pada furnace boiler supaya bernilai negatif dengan cara mengalirkan gas hasil pembakaran pada furnace menuju stack dengan cara paksa oleh fan.

2. Debarking drum

Debarking drum merupakan alat yang berfungsi untuk

memisahkan kayu (serat) dari kulitnya, karena akan mempersulit pembuatan pulp dan menyebabkan bintik hitam pada pulp yang dihasilkan

3. Chipper

Penyerpihan dilakukan untuk menghasilkan spesifikasi ukuran serpihan kayu yang nantinya dapat mempermudah proses pemasakan pulp dan penyerapan bahan kimia pada kayu dapat terjdi secara merata. Alat penyerpihan ini disebut chipper dengan

jumlah mata pisau sebanyak 10 buah. Ukuran masing-masing mata pisau, panjang = 1000mm dan lebar = 152 mm dengan kecepatan potong 2500 rpm.

4. Shaft/poros

adalah tekukan. Poros bisa juga disebut sebagai suatu alat untuk mendukung momen putar dan mendapat tegangan punter dan tegangan tekuk

5. Sudu/blade turbin

Sudu turbin adalah Alat yang menerima gaya, dari energy kinetic uap melalui nosel. Sudu juga merupakan bagian dari turbin dimana konversi energi terjadi, sudu terdiri dari bagian akar sudu, badan sudu, dan ujung sudu. Sudu kemudian dirangkai sehingga membentuk satu lingkaran penuh.

6. Roller pada belt conveyor

Belt conveyor adalah alat trasportasi yang paling efisien dalam

pengoperasiannya jika disbanding dengan alat berat, karena

dapat mentransport material lebih dari dua kilometer, tergantung

desain belt itu sendiri . material yang di transport dapat berupa

powder, serat tandan kosong, dengan kapasitas lebih dari 2000

ton per jam.

7. Gearbox

Gear box atau transmisi salah satu komponen utama motor yang disebut sebagai sistem pemindah tenaga, transmisi berfungsi untuk memindahkan dan mengubah tenaga dari motor yang berputar, yang digunakan untuk memutar spindel mesin, transmisi juga berfungsi untuk mengatur kecepatan gerak dan torsi serta berbalik

8. Bearing (bantalan)

Bantalan merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang memegang peranan penting karena fungsi dari bantalan yaitu untuk menumpu sebuah poros, agar poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan. Bantalan harus kuat untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik.

3.6 Proses Pengolahan Pulp

Proses produksi dilakukan melalui beberapa tahapan pengolahan

pengolahan, seperti yang diuraikan berikut ini.

1. Wood storage

Wood storage ini merupakan tempat penyimpanan gelondongan kayu

di tempat terbuka dan berlokasi diunit persiapan kayu.

2. Loading deck

Loading deck merupakan alat digunakan sebagai material handling

menuju slasher deck, dengan tujuan supaya gelondongan kayu tidak

mengalami over load.

Slasher deck juga merupakan material handling dari loading deck

menuju chain inti drum, dengan tujuan memisahkan gelondongan kayu dari lumpur dan tanah.

4. Chain inti drum

Chain inti drum disini hanya berfungsi senagai tempat berkumpulnya

kayu yang bergerak dari slasher deck .

5. Debarking drum

Debarking drum merupakan alat yang berfungsi untuk memisahkan

serat (kayu) dn kulitnya, karena akan mempersulit dalam proses pembuatan pulp.

6. Washing station

Melalui drum orbit chain yang terus bergerak, kayu dicuci dengan

cara menyemprotkan air dari atas .

7. Infeed chute (infeed belt)

Infeed chute merupakan material handling kayu dari debarking drum

menuju mesin chipper. Pada infeed chute terdapat metal detector yang berfungsi untuk mengetahui benda-benda yang terikut pada kayu.

8. Chipping

Tahap selanjutnya kayu akan bergerak ke bagian pemotongan melalui chain conveyor. Penyerpihan dilakukan untuk menhasilkan spesifikasi

pemasakan pulp dan penyerapan bahan kimia pada kayu dapat terjadi secara merata. Alat penyerpihan ini disebut chipper, dimana jumlah mata pisau 10 buah, ukuran pisau panjang 1000mm dan lebar 152mm, dengan kecepatan potong 2500rpm.

9. Schreening

Pada bagian schreening serpihan kayu atau chip tersebut disaring, dimana saringan disini memiliki tiga tingkatan lapisan penyaringan, yaitu :

A. Lapisan 1 : Untuk memisahkan chip yang oversize (ukuran lebih

besar 35mm)

B. Lapisan 2 : Untuk bagian chip yang memenuhi syarat (ukuran

5mm-35mm)

C. Lapisan 3 : Untuk memisahkan abu (chip yang berukuran

dibawah 5mm)

10.Timbangan chip

Chip yang berada di belt conveyor akan melewati timbangan chip, untuk menimbang dan mengukur ketebalan chip yang lewat. Alat untuk mengukur berat dan tebal chip adalah wheigtometer dan gamma ray yang telah dipasang pada belt conveyor.

11.Bark storage

12.Chip filling (pengisian chip)

Proses pengisian dimulai dengan pengangkutan serpihan kayu dari storage dengan menggunakan long arm ke tunnel. Kemudian dari tunnel chip dibawa oleh belt conveyor dan dimasukkan ke digester oleh shutthel conveyor.

13.Liquor filling

Tahapan ini merupakan tahap pemasukan cairan pemasak yaitu white liquor dan black liquor.

14.Kraft ramping

Merupakan proses yang bertujuan untuk menaikkan temperatur di dalam digester dengan menggunakan panas yang berasal dari black liquor, temperatur yang harus dicapai dalam proses ini adalah

minimum 165 ͦ C, proses ini berjalan selama ± 105 menit.

15.Kraft cook

Disebut juga sebagai masa pemasakan chip-chip kayu. Proses ini biasanya berlangsung selama ±90 menit, temperatur yang sudah mencapai ketentuan akan menghasilkan uap panas. Uap panas ini yang akan meratakan pemasakan chip-chip tersebut menjadi bubur kayu (pulp).

16.Blowing

Setelah bubur pulp masak secara merata, maka bubur pulp dialirkan ke dalam blow tank yang berjumlah 2 buah dengan kapasitas 600m³.

Proses pencucian dilakukan sebanyak 4 x tahapan dengan menggunakan empat buah drum pencuci

18.Bleaching

Tahap pemutihan (bleaching) merupakan proses selanjutnya dari tahapan pembuatan pulp. Setelah melewati proses pencucian sebanyak empat tahap bubur pulp masih berwarna coklat.

19.Pulp machine

Pulp machine merupakan merupakan proses produksi tahap akhir dari proses pembuatan pulp. Fungsi utamanya adalah untuk mengurangi kadar air sebanyak dan seefisien mungkin tanpa merusak struktur serat.

BAB IV

TEMUAN MASALAH PADA ROTATING EQUIPMENT

4.1 Data Kerusakan Rotating Equipment

Data kerusakan yang terjadi pada rotating equipment ini didapat dari

hasil wawancara terhadap operator dan bagian maintenance PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Adapun kerusakan yang sering timbul pada alat-alat rotating equipment adalah sebagai berikut :

1. Debarking drum

Debarking drum merupakan alat yang berfungsi untuk memisahkan kayu (serat) dari kulitnya, karena akan mempersulit pembuatan pulp dan menyebabkan bintik hitam pada pulp yang dihasilkan.

Adapun temuan masalah yang pernah terjadi pada debarking drum, terjadinya penipisan pada dinding-dinding debarking drum yang diakibatkan oleh gesekan yang terjadi sewaktu memutar kayu atau mengupas kulit kayu.

Dengan spesifikasi debarking drum sebagai berikut : Drum cylinder : θ

5,6 x 33m

Inklinasi : 0,570

Kapasitas : 22 m³/jam

Motor power drive unit : 500kW

Motor sliding gate :2,45kW ;n=2995 rpm

Sumber, usiminas.com Gambar. 4.1 Debarking drum 2. Chipper

Penyerpihan dilakukan untuk menghasilkan spesifikasi ukuran serpihan kayu yang nantinya dapat mempermudah proses pemasakan pulp dan penyerapan bahan kimia pada kayu dapat terjdi secara merata. Alat penyerpihan ini disebut chipper dengan jumlah mata pisau sebanyak 10 buah. Ukuran

masing-masing mata pisau, panjang = 1000mm dan lebar = 152 mm dengan kecepatan potong 3000 rpm.

Spesifikasi chipper :

Disc. Diameter : 3352 mm

Motor power : 2250 kW/rpm

Kecepatan : 3000rpm

Masalah-masalah yang tejadi pada chipper ini adalah

a. Mata pisau chipper tumpul, kerusakan seperti ini disebabkan oleh

batu kerikil yang masuk atau terbawa kayu akibat dari kelalaian operator dan bisa juga karena limit time chipper sudah tiba.

b. Kerusakan pada disc chipper, masalah yang sering dihadapi disc

chipper ini adalah gesekan, oleh sebab itu lama kelamaan disc chipper ini akan mengalami penipisan.

3. Fan Boiler

Alat ini berfungsi untuk menyuplai udara ke boiler dan mempertahankan pressure pada furnace boiler supaya bernilai negatif dengan cara mengalirkan gas hasil pembakaran pada furnace menuju stack dengan cara paksa oleh fan.

Spesifikasi Fan Boiler : Diameter : 2449 mm

Impeller power : 616,4 kW

Speed : 995 rpm

Temperature : 30◦ C

Masalah yang sering terjadi pada fan flaks boiler ini adalah :

a. Less flow

b. High current motors

c. Getaran yang tinggi

4. Poros turbin

poros adalah alat untuk menopang bagian mesin yang diam, berayun dan berputar, dan dengan demikian tegangan utamanya adalah tekukan. Poros bisa juga disebut sebagai suatu alat untuk mendukung momen putar dan mendapat tegangan puntir dan tegangan tekuk.

Data spesifikasi poros ini adalah : Diameter : 280 mm

Panjang : 3700 mm

Putaran :3000 rpm

Daya : 53800 kW

Masalah yang mungkin terjadi pada poros turbin uap ini adalah

a. Permukaan poros retak, masalah ini diakibatkan oleh bearing yang telah

rusak sehingga labirin menyentuh permukaan poros yang bisa membuat permukaan poros retak.

Sumber baiuanggara.wordpress.com

5. Sudu turbin

Sudu turbin adalah Alat yang menerima gaya, dari energi kinetik uap melalui nosel. Sudu juga merupakan bagian dari turbin dimana konversi energi terjadi, sudu terdiri dari bagian akar sudu, badan sudu, dan ujung sudu. Sudu kemudian dirangkai sehingga membentuk satu lingkaran penuh.

Masalah yang terjadi pada sudu turbin ini adalah blade nya , dan akan mengakibatkan boros steam.

Spesifikasi turbin : putaran : 3000 rpm

Blade : 650 buah

Nosel :320 buah

Tekanan uap masuk : 81,39 bar

Tekanan uap keluar : 4,9 bar

Suhu uap masuk : 477◦ C

Sumber.httpgunawananeva.wordpres,.com

Gambar 4.5 sudu turbin

6. Roller Belt conveyor

Belt conveyor adalah alat trasportasi yang paling efisien dalam

pengoperasiannya jika disbanding dengan alat berat, karena dapat

mentransport material lebih dari dua kilometer, tergantung desain belt itu

sendiri . material yang di transport dapat berupa powder, serat tandan

kosong, dengan kapasitas lebih dari 2000 ton per jam.

Masalah yang sering terjadi pada belt conveyor ini adalah pada roller belt

nya dimana posisi bearing tidak memungkinkan selalu untuk selalu dilumasi

sehingga dapat menyebabkan bearing cepat rusak akibat gesekan dan korosi

pada bearing.

Kapasitas : 250 m³/jam

Panjang : 7100/5800 mm

Lebar : 8440 mm

Kecepatan : 10-20 m/mm

Sumber Just another WordPress.com site

Gambar 4. 6 belt conveyor

7. Gear box

Gear box atau transmisi salah satu komponen utama motor yang disebut sebagai sistem pemindah tenaga, transmisi berfungsi untuk memindahkan dan mengubah tenaga dari motor yang berputar, yang digunakan untuk memutar spindel mesin, transmisi juga berfungsi untuk mengatur kecepatan gerak dan torsi serta berbalik putaran, sehingga dapat bergerak maju mundur.

Masalah yang terjadi pada gearbox ini adalah

a. Bearing aus atau rusak,kerusakan ini disebabkan minimnya

minyak pelumas, kerusakan bearing ini bisa menyebabkan gear yang ada dalam box mengalami kerusakan.

b. Rubber atau oil seal, penyebab kerusakan rubber ini kebanyakan

mengalami limit time, atau bisa juga karena bearing.

Gambar 4. 7 gear box 8. Coupling fan

Coupling adalah suatu alat yang berfungsi untuk menghubungkan dua shaft guna menyalurkan suatu gerak (torsi), secara sederhana coupling berfungsi sebagai penghubung antara motor dan fan.

Masalah yang terjadi pada coupling ini terletak pada rubber yang sering mengalami keausan ini disebabkan oleh getaran yang terlalu tinggi atau bisa juga karena poros tidak center dan bearing yang rusak.

Gambar 4. 8. coupling fan 9. Bearing pompa

Bantalan merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang memegang peranan penting karena fungsi dari bantalan yaitu untuk menumpu sebuah poros, agar poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan. Bantalan harus kuat untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik.

Spesifikasi pompa : Tipe : Vertical

Daya : 355 kW

Adapun penyebab kerusakan yang sering terjadi pada bearing ini adalah

a. Motor dan pompa tidak seimbang

b. Poros tidak center

c. Pelumasan yang tidak memadai

d. Pemasangan tidak tepat

e. Impeller rusak atau tidak seimbang

Sumber asc-ind.com

4.2 Metode Pemecahan Masalah Rotating Equipment

Pengolahan data masalah rotating equipment ini dilakukan dengan

dua metode, yaitu dengan cara rekayasa material dan rekayasa engineering :

a. Rekayasa material

Rekayasa material adalah rekayasa dimana alat atau bahan yang mengalami

kerusakan tersebut didaur ulang, seperti : coating, pengecatan

b. Rekayasa engineering

Rekayasa engineering adalah rekayasa dimana para engineers perusahaan

melakukan perombakan terhadap alat, bila alat tersebut mengalami

kesalahan dalam proses. Misalnya : pada belt conveyor, belt nya sering lari

dari jalur atau tidak seimbang,

4.3 Analisa Data Rotating Equipment

Analisa data ini akan membahas tentang solusi dari masalah-masalah

Tabel 4.1 Debarking Drum

Masalah Penyebab Solusi

Terjadinya penipisan pada dinding-dinding debarking drum

diakibatkan oleh gesekan yang terjadi sewaktu memutar kayu atau mengupas kulit kayu.

Melakukan penempelan

logam yang berupa besi

plat pada dinding

debarking yang telah

mengalami penipisan

(rekayasa material)

Tabel 4.2 Chipper

Masalah Penyebab Solusi

Mata pisau chipper tumpul

Kerusakan pada disc

chipper

disebabkan oleh batu kerikil yang masuk atau

terbawa kayu akibat dari kelalaian operator

ini disebabkan oleh gesekan

Menggunakan bahan

yang lebih kuat atau

melakukan pembersihan

terhadap chipper

Ditimbun atau proses

coating karena disc

chipper ini mengalami

Tabel 4.3 Fan Boiler

Masalah Penyebab Solusi

a. Less flow

b. High current

motors

c. Getaran yang

tinggi

Akibat dari saringan

udara kotor.

Ini disebabkan oleh

unbalance poros,

misalignment pada

poros.

Membersihkan saringan

hisap, memeriksa

rancangan tungku,

Check bearing dan

copling, menngecek

damper opening.

Check kondisi bearing,

check ketidakseimbangan,

check blade, check

Tabel 4.4 Poros Turbin

Masalah Penyebab Solusi

Permukaan poros retak Ini diakibatkan oleh

bearing yang telah

rusak, sehingga labirin

menyentuh poros

Ganti bearing, selalu

ada pengecekan

terhadap bearing,

melakukan penempelan

(coating) terhadap

permukaan poros yang

telah retak.

Tabel 4.5 Sudu Turbin

Masalah Penyebab Solusi

Kerusakan pada Blade Diakibatkan oleh poros

yang tidak center,

sehingga blade tidak

seimbang.

Pemasangan tidak tepat

Sebelum pemasangan

check center terlebih

Tabel 4.6 Roller Belt Conveyor

Masalah Penyebab Solusi

Kerusakan pada roller

belt nya dimana posisi

bearing tidak

memungkinkan selalu

untuk dilumasi sehingga

dapat menyebabkan

bearing cepat rusak

akibat gesekan.

Karena minimnya

pengecekan terhadap

bearing, seperti

pelumasan supaya

bearing tetap dalam

kondisi baik.

Melakukan pelumasan

terhadap bearing, bila

bearing tersebut sudah

rusak maka bearing ini

harus diganti dengan

Tabel 4.7 Gear Box

Masalah Penyebab Solusi

a. Bearing aus atau

rusak.

b. Rubber atau oil

seal,

minimnya minyak pelumas, kerusakan bearing ini bisa

menyebabkan gear yang ada dalam box

mengalami kerusakan. penyebab kerusakan rubber ini kebanyakan mengalami limit time atau aus Pergantian bearing, pemeliharaan rutin terhadap bearing, seperti melumas. Pergantian rubber/oil seal

Tabel 4.8 Coupling Fan

Masalah Penyebab Solusi

Masalah yang terjadi pada coupling ini

terletak pada rubber

yang sering mengalami keausan.

disebabkan oleh getaran yang terlalu tinggi atau bisa juga karena poros tidak center dan bearing yang rusak.

Harus ada pemeliharaan rutin terhadap bearing, ada baiknya sebelum memasang rubber terlebih dahulu mengecek poros.

Tabel 4.9 Bearing Pompa

Masalah Penyebab Solusi

a. Unbalance

b. Pelumasan yang

tidak memadai

c. Pemasangan tidak

tepat

d. Terjadi

misalignment

dimana bagian-bagian pada impeller tersebut tidak balance.

Tidak adanya pemeliharaan rutin. Pemasangan yang terlalu longgar, sehingga menimbulkan gesekan.

Dimana poros poros

pompa dan

penggeraknya tidak lurus, sehingga bearing akan mengalami vibrasi tinggi.

Memasang deflector

pada poros dan

pemasangan rubber seal. Melakukan pemeliharaan rutin. Melakukan pemasangan bearing dengan hati-hati Melakukan alignment

4.4 Analisa Poros Turbin

Poros pada dasarnya bekerja pada putaran yang tinggi dan berlangsug secara kontiniu, dengan demikian porositas akan sangat berpengaruh terhadap performance dari mesin dalam mentransmisikan daya dan putaran. Poros pada dasarnya ditentukan sesuai dengan kondisi kerja pada keadaan tertentu, bekerjanya poros yang akan digunakan maka aka nada situasai kritis dimana pada kondisi kerja poros, poros berputar pada putaran penuh, atau pada kondisi maksimum atau kondisi puncak.

Gambar 4.10 Porositas Dengan sistem 2 penumpu

4.4.1 Macam-Macam Poros

Poros berperan meneruskan daya bersama-sama dengan putaran. Umumnya poros meneruskan daya melalui sabuk, roda gigi dan rantai dengan, dengan demikian poros menerima beban puntir dan lentur. Putaran poros biasa ditumpu oleh satu atau lebih bantalan untuk meredam gesekan yang ditimbulkan. Ada beberapa jenis poros, diantaranya yaitu :

1. Poros Transmisi

Poros transmisi mendapat beban puntir murni atau beban puntir dan lentur. Poros transmisi berfungsi untuk meneruskan daya dari salah satu elemen ke elemen yang lain melalui kopling.

2. Spindel

Spindel merupakan poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama pada mesin perkakas dimana beban utamanya berupa puntiran. Syarat yang harus dipenuhi oleh poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti.

3. Poros Gandar

Poros gandar dipasang pada roda-roda kereta api barang, sehingga tidak mendapat beban puntir, terkadang poros gandar juga tidak boleh berputar. Gandar hanya mendapat beban lentur, kecuali jika digerakkan oleh penggerak mula yang memungkinkan mengalami beban puntir.

4.4.2 Hal-Hal Penting Dalam Perencanaan Poros

Dalam merencanakan suatu sistem porositas yang baik agar terhindar dari tegangan geser yang berlebih yang dapat mengakibatkan terjadinya getaran yang tinggi akibat dari tingginya nilai tegangan geser sehingga mendekati nilai tegangan geser ijin dari bahan yang dipakai.

1. Kekuatan Poros

Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir dan lentur atau gabungan antara puntir dan lentur seperti yang terjadi biasa pada poros transmisi. Juga pada poros yang mengalami beban tarik dan tekan pada saat bekerja untuk putaran puncak, Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil atau bertangga atau bila poros mempunyai pasak

2. Kekakuan Poros

Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntiranya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak telitian atau getaran dan suara, karena itu disamping kekuatan poros maka kekakuan merupakan bagian paling penting untuk menentukan untuk menghindari terjadinya getaran ataupun kebisingan atau noise.

3. Putaran Kritis

Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang tinggi. Putaran ini disebut dengan putaran kritis,

hal ini dapat terjadi pada turbin. Bila kecepatan putar suatu mesin dinaikan, maka

pada harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini dinamakan putaran kritis. Hal semacam ini dapat terjadi pada turbin, motor torak, motor listrik yang dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya.jika memungkinkan, maka poros harus direncanakan sedemikian rupa, sehingga kerjanya menjadi lebih rendah daripada putaran kritisnya.

4. Korosi

Penggunaan poros propeler pada pompa harus memilih bahan-bahan yang tahan korosi (termasuk plastik), karena akan terjadi kontak langsung dengan fluida yang bersifat korosif. Hal tersebut juga berlaku untuk poros-poros yang terancam kavitasi dan poros pada mesin-mesin yang berhenti lama. Usaha perlindungan dari korosi dapat pula dilakukan akan tetapi sampai batas-batas tertentu saja.

5. Bahan Poros

Poros pada mesin umumnya terbuat dari baja batang yang ditarik dingin dan difinis. Meskipun demikian, bahan tersebut kelurusannya agak kurang tetap dan dapat mengalami deformasi karena tegangan yang kurang seimbang misalnya jika diberi alur pasak, karena ada tegangan sisa dalam terasnya. Akan tetapi, penarikan dingin juga dapat membuat permukaannya menjadi keras dan kekuatannya bertambah besar.

Poros-poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan beban berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit yang sangat tahan terhadap keausan. Beberapa bahan yang dimaksud di antaranya adalah baja khrom, nikel, baja khrom nikel molibdem, dan lain-lain. Sekalipun demikian, pemakaian baja paduan khusus tidak selalu dianjurkan jika alasanya hanya untuk putaran tinggi dan beban berat saja. Hal ini perlu dipertimbangkan dalam penggunaan baja karbon yang diberi perlakuan panas secara tepat untuk memperoleh kekuatan yang diperlukan.

4.5 Rumus Perhitungan Poros

Perencanaan poros harus menggunakan perhitungan sesuai dengan yang telah ditetapkan. Perhitungan tersebut antara lain mengenai; daya rencana, tegangan geser, dan tegangan geser maksimum. Berikut ini adalah perhitungan dalam perencanaan poros (Sularso, 2004).

1. Daya rencana :

P fc

Pd = .

Dengan : Pd = Daya rencana (HP)

fc = Faktor koreksi

P = Daya nominal output dari motor penggerak (HP)

T = 9,74.105 1 n Pd

Dengan : T = Momen puntir (N.mm)

n1= putaran motor penggerak (rpm)

2. Tegangan Geser :

) 2 (S f₁ S f

B a =σ + τ

Maka diameter poros untuk beban puntir dan lentur :

d 3 / 1 2 2 ) . ( ) . ( 1 , 5       ₊

≥ k M K T t

a m

Dengan : ds= Diameter poros (mm)

τa = Tegangan geser (kg/mm3)

km= Faktor korelasi

kt = Faktor koreksi

3. Tegangan Geser Maksimum :

2 3

max =(5,1/ds) (km.M)+(Kt.T) τ

Dimana :

Ʈ max = tegangan geser maksimun

ds = diameter poros

km = factor korelasi

M = momen

Kt = factor koreksi

Tabel 4.10 Baja Paduan Untuk Bahan Porositas

Standar Poros Simbol

Kekuatan Tarik (kg/mm2) Baja khrom nikel

(JIS G 4102)

SNC 2 SNC 3 SNC 21 SNC 22 85 95 80 100 Baja khrom nikel

molibden (JIS G 4103)

SNCM 1 SNCM 2 SNCM 7 SNCM 8 SNCM 22 SNCM 23 SNCM 2 85 95 100 105 90 100 120 Baja khrom

(JIS G 4104 )

SCr 3 SCr 4 SCr 5 SCr 21 SCr 22 90 95 100 80 85

Baja Khrom Molibden (JIS G 4105 )

SCM 2 SCm 3 SCM 4 SCM 5 SCM 21 SCm 22 SCM 23 85 95 100 105 85 95 100

Sumber ; Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, by

Ir.Sularso, MSME

Pada table diatas terdapat nilai nilai dari kekuatan tarik dari material yang digunakan untuk poros pada kondisi tertentu yaitu pada material dimana dapat ditentukan nilai putaran maksimum sehingga dengan demikian diameter minimum untuk putaran tersebut pada material tertentu dapat ditentukan, dengan demikian untuk hal yang berlainan pada putaran kritis dapat ditentukan nilai getaran yang terjadi dan kebisinganya, secara garis besar analisa yang dilakukan ini meliputi perhitungan nilai.

Pada analisa ini dilakukan perhitungan nilai tegangan geser pada putaran puncak yang akan disesuaikan dengan batas nilai tegangan geser ijin dari bahan tersebut. Untuk melakukan analisa maka akan beperlukan nilai dari factor koreksi yang akan digunakan pada sistem porositas.

Table 4.11 Faktor Koreksi Porositas

Daya Yang Ditransmisikan Fc (Faktor Koreksi)

Daya Rata Rata Daya Maksimum Daya Normal

1,2-2,0 0,8-1,2 1,0-1,5

Sumber ; Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, by

Ir.Sularso, MSME

Dengan demikian akan diperoleh nilai dari tegangan geser maksimum untuk variasi nilai daya yang digunakan dalam perhitungan nilai getaran dalam menganalisa terhadap titik dimana nilai tersebut kritis dalam hubunganya terhadap geratan yang dapat dilihat pada nilai yang mendekati dengan nilai getaran ijin bahan untuk bahan yang digunakan.

Tabel 4.12 Data Poros Turbin

Diameter 280 mm Panjang 3700 mm Putaran 3000 rpm

Daya 53800 kW

Material Baja khrom nikel molibdden

105 kg/mm2

Pada langkah pengerjaan analisa ini dilakukan dengan menghitung nilai torsi atau momen puntiran pada kondisi puncak atau maksimum, Kemudian melakukan perhitungan terhadap nilai tegangan geser dari nilai diameter pada poros, selanjutnya menghitung tegangan geser ijin dari nilai tegangan tarik bahan yang digunakan, dan menghitung perbandingan terhadap hasil tegangan atas putaran kritis dan batas ijin yang digunakan pada material poros.

1. Menentukan momen torsi

2. Menentukan factor koreksi dan keamanan

3. Menghitung nilai tegangan geser

4. Membandingkan tegangan geser yang terjadi dengan tegangan

geser ijin dari bahan.

Dengan demikian maka akan diperoleh hasil yang dapat dijadikan sebagai acuan bahwa akan terjadi getaran yang tinggi pada saat kondisi putaran puncak atau pada saat putaran maksimum yang akan berakibat terjadinya geseran yang membahayakan

4.6.1 Torsi

Suatu batang dijepit dengan kuat pada salah satu ujungnya dan ujung yang lainnya diputar dengan suatu torsi (momen puntir, twisting moment) T = Fd

yang bekerja pada bidang tegak lurus sumbu batang seperti terlihat pada Gb. 4-12. Batang tersebut dikatakan dalam kondisi torsi. T adalah torsi (Nm), F adalah gaya (N)

dan d adalah diameter lengan putar (m). Alternatif lain untuk menyatakan adanya

torsi adalah dengan dua tanda vektor dengan arah sejajar sumbu batang.

Gambar 4.12 Momen Torsi

4.6.2 Momen Kutub Inersia

Untuk suatu batang bulat berlobang (pipa) dengan diameter luar Do

dan diameter dalam Di, momen kutub inersia (polar moment of inertia) penampang

melintang luasnya, biasanya dinotasikan dengan J, diberikan dengan:

) ( 32 4 4 i o D D

J = π −

Momen kutub inersia untuk batang bulat tanpa lubang (batang pejal) dapat diperoleh dengan memberi nilai Di = 0. Kuantitas dari J merupakan sifat

matematis dari geometri penampang melintang yang muncul dalam kajian tegangan pada batang atau poros bulat yang dikenai torsi.

d

T

F

4. Bearing Pompa

Kerusakan yang terjadi pada bantalan ini kebanyakan disebabkan oleh pemasangan yang tidak tepat, pelumasan yang tidak memadai, unbalance. Solusi yang ditawarkan baiknya ada pemasangan deflector pada poros dan pemasangan rubber seal.

5. Sudu Turbin

Untuk kasus sudu turbin ini dimana kerusakan yang mungkin terjadi adalah pada blade turbin yang diakibatkan oleh poros yang tidak center, solusi yang ditawarkan adalah pemasangan poros harus lebih teliti lagi, supaya tidak mengalami ketidaksetimbangan.

6. Poros Turbin

Dari analisa poros turbin didapatkan momen torsi poros, nilai tegangan geser dan nilai tegangan geser ijin bahan sebagai berikut :

• Perhitungan manual, diperoleh momen torsi T= 174,85.105 Nm, Nilai

tegangan geser

τ

=

4,06 . 109 N/m2,Nilai tegangan geser ijin bahan τ a = 840 kg/mm2 = 8,40.102 N/m2.

• Perhitungan dengan menggunakan software

Nilai tegangan geser pada perhitungan Ansys 5.4,

τ =

4,03.109 N/m2.

• Dengan demikian hasil perhitungan dengan menggunakan Ansys 5.4 mendekati dengan hasil perhitungan manual.

5.2 Saran

Untuk kelanjutan dan pengembangan penelitian ini, penulis menyarankan beberapa hal sebagai berikut :

1. Dalam penelitian ini dapat dilakukan penelitian lebih lanjut agar dapat dilakukan penelitian yang lebih luas dan lebih banyak dalam konsep yang berbeda

2. Kedepannya dapat dilakukan dengan analisa software yang berbobot dan berimbang

3. Bagi mahasiswa yang hendak melanjutkan pembahasan mengenai skripsi ini, diharapkan agar membahas mengenai turbin uap tingkat reaksi secara keseluruhan,hal ini dikarenakan masih jarang makalah maupun thesis mengenai turbin ini sehingga bisa didapat nilai efisiensi dan daya mekanis yang tinggi pada turbin reaksi ini.

4. Sebaiknya penelitian selanjutnya dilakukan di area yang berbeda dan lebih luas lagi.

DAFTAR PUSTAKA

1. Manajemen Pemeliharaan Pabrik, e-USU Repository ©2004 Universitas Sumatera Utara,by Alfian Hamsi

2. Shigley’s Mechanical Engineering Design, Eight Edition (2006) by Richard G.B, C.Keith N.

3. Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, by Ir.Sularso, MSME, Penerbit Pradnya Paramita, Jakarta 1979

4. Www. Sampel Maintenance Audit Report, by Your Company Name.com 5. Jurnal tutorial Software Ansys 5.4.

6. Maintenance Tecnology, Goly Krzysztof, Siemens Industry,inc

7. Anonym,2004,”Overview PT.Toba Pulp Lestari”, Training and Development Center PT.Toba Pulp Lestari, Tbk.

8. Perencanaa Teknik Mesin, Edisi 4 Jilid 1, Joseph E. Shigley, Larry D.Mitchell, Gandhi Harahap. Penerbit Erlangga 1999.

9. Elemen Mesin I, Ir Zaimun Achmad, M.Sc, Penerbit Aditama.

10.Safety Management Sistem Audit Tools and Reliability Of Auditing, Arto Kausisto, Technical Research Center Of Finland, Esspo 2000

LAMPIRAN I

Standar Poros Simbol Kekuatan Tarik (kg/mm2)

Baja khrom nikel (JIS G 4102)

SNC 2 SNC 3 SNC 21 SNC 22 85 95 80 100 Baja khrom nikel

molibden (JIS G 4103)

SNCM 1 SNCM 2 SNCM 7 SNCM 8 SNCM 22 SNCM 23 SNCM 2 85 95 100 105 90 100 120 Baja khrom

(JIS G 4104 )

SCr 3 SCr 4 SCr 5 SCr 21 SCr 22 90 95 100 80 85 Baja Khrom Molibden

(JIS G 4105 )

SCM 2 SCm 3 SCM 4 SCM 5 SCM 21 SCm 22 SCM 23 85 95 100 105 85 95 100

LAMPIRAN II

Tabel 4.11 Faktor Koreksi Porositas

Daya Yang Ditransmisikan Fc (Faktor Koreksi)

Daya Rata Rata Daya Maksimum Daya Normal

1,2-2,0 0,8-1,2 1,0-1,5

LAMPIRAN III

Table 4.12 Data Poros Turbin

Diameter 280 mm

Panjang 3700 mm

Putaran 3000 rpm

Daya 53800 kW