Analisa Akar Masalah (Root Cause Analysis) untuk Mengidentifikasi Kerusakan Dini pada Depericarper Fan

LAMPIRAN 1

SKEMATIK PROSES PEMISAHAN ANTARA SERABUT DENGAN BIJI SAWIT DENGAN DEPERICARPER FAN

LAMPIRAN 2 PERHITUNGAN SABUK

Untuk semua perhitungan Amplitudo, Displacement dan Acceleration dibutuhkan terutama sekali adalah mengetahui Amplitudo dan kecepatan sudut putaran dengan menggunakan persamaan (2.3). Data Amplitudo pada tabel akan dipergunakan untuk perhitungan Displacement dan Acceleration.

Kecepatan sudut untuk putaran dapat dihitung dengan cara sebagai berikut :

ɷ = 2�

60

= 2 � 3.14 � 1500

60

= 157 rad/sec

Dari persamaan velocity dapat digunakan untuk mencari nilai amplitudo yang nantinya digunakan untuk menghitung displacement dan acceleration, dan besarannya amplitudo dapat dihitung dengan persamaan (2.4) adalah sebagai berikut :

Hasil perhitungan variasi tegangan sabuk-V arah aksial

ẋ

=

ɷ

A cos

ɷ

t A = ẋ

ɷ cos ɷt

= 2.6721

157 x cos (157 x 0.2)

= 0.0199 mm

Untuk menghitung Displacement dapat dicari dengan mengintegralkan persamaan (2.2) sebagai berikut :

x =

ẋ

(t)

= A sin

ɷ

t = 0.0199 x sin (157 x 0.2) = 0.0103 mm

Untuk menghitung Acceleration dapat dicari dengan mendiffrensialkan persamaan (2.5) sebagai berikut :

ẍ

= dẋ

= (

ɷ

A cos

ɷ

t) =

-

ɷ

2A sin

ɷ

t

= - 1572 x 0.0199 x sin (157 x 0.2) = 256.0782 mm/sec2

Hasil perhitungan variasi tegangan sabuk-V arah horizontal

Dengan cara yang sama dengan perhitungan variasi tegangan sabuk arah aksial diatas dari persamaan (2.2) dapat digunakan untuk mencari nilai amplitudo yang nantinya untuk menghitung Displacement dan Acceleration, dan besarnya amplitudo adalah sebagai berikut :

ẋ

=

ɷ

A cos

ɷ

t A = ẋ

ɷ cos ɷt

= 2.6726

157 x cos (157 x 0.2)

= 0.0203 mm

Untuk menghitung Displacement dapat dicari dengan mengintegralkan persamaan (2.2) sebagai berikut :

x =

ẋ

(t)

= A sin

ɷ

t = 0.0203 x sin (157 x 0.2) = 0.0106 mm

Untuk menghitung Acceleration dapat dicari dengan mendiffrensialkan persamaan (2.5) sebagai berikut :

ẍ

= dẋ

=

(

ɷ

A cos

ɷ

t)

= - 1572 x 0.0203 x sin (157 x 0.2) = 261.3352 mm/sec2

Hasil perhitungan variasi tegangan sabuk-V arah vertikal

Dengan cara yang sama dengan perhitungan variasi tegangan sabuk arah aksial diatas dari persamaan (2.2) dapat digunakan untuk mencari nilai amplitudo yang nantinya untuk menghitung Displacement dan Acceleration, dan besarnya amplitudo adalah sebagai berikut :

ẋ

=

ɷ

A cos

ɷ

t A = ẋ

ɷ cos ɷt

= 2.6799

157 x cos (157 x 0.2)

= 0.0199 mm

Untuk menghitung Displacement dapat dicari dengan mengintegralkan persamaan (2.2) sebagai berikut :

x =

ẋ

(t)

= A sin

ɷ

t = 0.0199 x sin (157 x 0.2) = 0.0104 mm

Untuk menghitung Acceleration dapat dicari dengan mendiffrensialkan persamaan (2.5) sebagai berikut :

ẍ

= dẋ

= (

ɷ

A cos

ɷ

t) =

-

ɷ

2A sin

ɷ

t

= - 1572 x 0.0199 x sin (157 x 0.2) = 256. 8280 mm/sec2

LAMPIRAN 3 PERHITUNGAN PULI

Untuk semua perhitungan Amplitudo, Displacement dan Acceleration dibutuhkan terutama sekali adalah mengetahui Amplitudo dan kecepatan sudut putaran dengan menggunakan persamaan (2.3). Data Amplitudo pada tabel akan dipergunakan untuk perhitungan Displacement dan Acceleration.

Kecepatan sudut untuk putaran dapat dihitung dengan cara sebagai berikut :

ɷ = 2�

60

= 2 � 3.14 � 1500

60

= 157 rad/sec

Dari persamaan velocity dapat digunakan untuk mencari nilai amplitudo yang nantinya digunakan untuk menghitung displacement dan acceleration, dan besarannya amplitudo dapat dihitung dengan persamaan (2.4) adalah sebagai berikut :

Hasil perhitungan variasi parallel-misalignment pulley arah aksial

ẋ

=

ɷ

A cos

ɷ

t A = ẋ

ɷ cos ɷt

= 2.2487

157 x cos (157 x 0.2)

= 0.0167 mm

Untuk menghitung Displacement dapat dicari dengan mengintegralkan persamaan (2.2) sebagai berikut :

x =

ẋ

(t)

= A sin

ɷ

t = 0.0167 x sin (157 x 0.2) = 0.0087 mm

Untuk menghitung Acceleration dapat dicari dengan mendiffrensialkan persamaan (2.5) sebagai berikut :

ẍ

= dẋ

= (

ɷ

A cos

ɷ

t) =

-

ɷ

2A sin

ɷ

t

= - 1572 x 0.0167 x sin (157 x 0.2) = 215.5051 mm/sec2

Hasil perhitungan variasi parallel-misalignment pulley arah horizontal Dengan cara yang sama dengan perhitungan variasi tegangan sabuk arah aksial diatas dari persamaan (2.2) dapat digunakan untuk mencari nilai amplitudo yang nantinya untuk menghitung Displacement dan Acceleration, dan besarnya amplitudo adalah sebagai berikut :

ẋ

=

ɷ

A cos

ɷ

t A = ẋ

ɷ cos ɷt

= 2.9255

157 x cos (157 x 0.2)

= 0.0218 mm

Untuk menghitung Displacement dapat dicari dengan mengintegralkan persamaan (2.2) sebagai berikut :

x =

ẋ

(t)

= A sin

ɷ

t = 0.0218 x sin (157 x 0.2) = 0.0113 mm

Untuk menghitung Acceleration dapat dicari dengan mendiffrensialkan persamaan (2.5) sebagai berikut :

ẍ

= dẋ

= (

ɷ

A cos

ɷ

t) =

-

ɷ

2A sin

ɷ

t

= - 1572 x 0.0218 x sin (157 x 0.2) = 280.3626 mm/sec2

Hasil perhitungan variasi parallel-misalignment pulley arah vertikal

Dengan cara yang sama dengan perhitungan variasi tegangan sabuk arah aksial diatas dari persamaan (2.2) dapat digunakan untuk mencari nilai amplitudo yang nantinya untuk menghitung Displacement dan Acceleration, dan besarnya amplitudo adalah sebagai berikut :

ẋ

=

ɷ

A cos

ɷ

t A = ẋ

ɷ cos ɷt

= 3,0076

157 x cos (157 x 0.2)

= 0.0224 mm

Untuk menghitung Displacement dapat dicari dengan mengintegralkan persamaan (2.2) sebagai berikut :

x =

ẋ

(t)

= A sin

ɷ

t = 0.0224 x sin (157 x 0.2) = 0.0116 mm

Untuk menghitung Acceleration dapat dicari dengan mendiffrensialkan persamaan (2.5) sebagai berikut :

ẍ

= dẋ

= (

ɷ

A cos

ɷ

t) =

-

ɷ

2A sin

ɷ

t

= - 1572 x 0.0224 x sin (157 x 0.2) = 288.2362 mm/sec2

LAMPIRAN 4

DIMENSI SKALA DEPERICARPER FAN

No. URAIAN SATUAN FAN MODEL SKALA

1 Berat Impeller Kg - 2.72 -

2 Daya Penggerak Hp 50.00 1.00 50.00

3 Jenis Bantalan UKF 215 UKF 206

4 Jenis Sabuk D-110 A-37

5 Diameter Poros Mm 75.00 25.00 3.00

6 Panjang Segmen Poros A1 A2 A3 mm mm mm mm 951.00 291.00 420.00 240.00 317.00 97.00 140.00 80.00 3.00 3.00 3.00 3.00

7 Diameter Pulli Mm 304.8 101.6 3.00

8 Putaran Rpm 1.500 1.500 1

1 6 3 2 8 8 8 7 6 5 4 3 1 2

LAMPIRAN 5

TABEL REKAPITULASI SABUK Rekapitulasi Displacement

Rekapitulasi Velocity No. Tegangan

(N)

Velocity (mm/s)

Aksial Horizontal Vertikal

1. 150 2.6721 2.7262 2.6799

2. 180 2.7132 2.8215 2.8260

3. 200 2.8945 2.8387 2.9353

4. 230 2.9976 3.1438 3.0858

5. 250 2.9284 3.2665 3.2028

Rekapitulasi Acceleration No. Tegangan

(N)

Acceleration (mm/s2)

Aksial Horizontal Vertikal

1. 150 256.0782 261.3352 256.8280

2. 180 260.0228 270.3949 270.8303

3. 200 277.3943 272.0490 281.3019

4. 230 287.2720 301.2874 295.7306

5. 250 280.6398 313.0420 306.9418

No. Tegangan (N)

Displacement (mm)

Aksial Horizontal Vertikal

1. 150 0.0103 0.0106 0.0104

2. 180 0.0105 0.0109 0.0109

3. 200 0.0112 0.0110 0.0114

4. 230 0.0116 0.0122 0.0119

LAMPIRAN 6

TABEL REKAPITULASI PULI Rekapitulasi Displacement Rekapitulasi Velocity Rekapitulasi Acceleration No. Parallel misalignment (mm) Displacement (mm)

Aksial Horizontal Vertikal

1. 0 0.0087 0,0113 0,0116

2. 5 0,0118 0,0109 0,0111

3. 10 0,0116 0,0114 0,0117

4. 15 0,0089 0,0132 0,0126

5. 20 0,0130 0,0134 0,0113

No.

Parallel misalignment

(mm)

Velocity (mm/s)

Aksial Horizontal Vertikal

1. 0 2,2487 2,9255 3,0076

2. 5 3,0371 2,8251 2,8683

3. 10 3,0089 2,9428 3,0174

4. 15 2,3063 3,413 3,2550

5. 20 3,3541 3,4547 2,9153

No.

Parallel misalignment

(mm)

Acceleration (mm/s)

Aksial Horizontal Vertikal

1. 0 215,5051 280,3626 288,2362

2. 5 291,0585 270,7394 274,8820

3. 10 288,3581 282,0193 289,1726

4. 15 221,0263 327,1324 311,9454

LAMPIRAN 7

LAMPIRAN 8

DAFTAR PUSTAKA

[1] C.L.Tobing David. 2009. Pemantauan Tingkat Keadaan Getaran Bantalan Backward Inclined Curve Centrifugal Fan tipe 2 SWSI. Univeresitas Sumatera Utara. Tesis.

[2] Scheffer C. dan Girdhar P. 2004. Practical Machinery Vibration Analysis andPredictive Maintenance. Amsterdam: IDC Technologies. [3] Harris, Cyrill M. dan Allan G. Piersol, eds. 2002. Harris’ Shock and

VibrationHandbook. New York: McGraw Hill.

[4] Rahmi Sakinah. 2016. Karakteristik Sinyal Getaran Mengacu Energi Eksitesi pada Pompa Sentrifugal dengan Fluida Heavy Oil. Univeresitas Sumatera Utara. Skripsi.

[5] William T.Thomson. 1981. Theory Of Vibration With Application. Second Edition. London. Prentice-Hill.

[6] H.J. Pain,1971, “The Physics of Vibrations and Waves”, London: John Wiley &Sons Ltd.

[7] Vierck, Robert K. 1995. Analisis Getaran. Trans. Dicky Rezady. Munaf. Bandung: Eresco

[8] Girdhar,Paresh. 2004. Practical Machinery Vibration Analysis and Predictive Maintenance. Burlington. Elsevier.

[9] Katalog Produk DURINOX Ferritic Stainless Steels Sheet, Coil & Plate. [10] Katalog Produk FYH Ball Bearing Units.

[11] http://shiftindonesia.com/lean-six-sigmamengidentifikasi-akar-masalah-dalam-sistem-dan-proses-dengan-metode-root-cause-analysis-rca/(diakses tanggal 3 November 2015)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilaksanakan sejak tanggal 23 November 2015 pengesahan usulan oleh pengelolah program studi sampai dinyatakan selesai yang direncanakan berlangsung selama ± 3 bulan. Tempat pelaksanaan penelitian yaitu di Laboratorium Noise/Vibration Control and Knowledge Based in Engineering, Program Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik Mesin, Universitas Sumatera Utara Medan.

3.2 Bahan dan Alat 3.2.1 Bahan

Dalam penelitian ini, bahan penelitian yang digunakan adalah backward inclined centrifugal fan dengan jenis 2 SWSI dengan poros yang ditumpu pada dua buah bantalan dan terhubung dengan motor listrik yang ditransmisikan melalui sabuk-V serta puli dapat dilihat pada gambar 3.1. Dengan spesifikasi bahan penelitian sebagai berikut :

 Daya Motor : 1 HP

 Voltage : 380 Volt/50 Hz/3 Phase

 Putaran : 1500 rpm

 Frekuensi : 50 Hz

 Diameter Puli : 4” (poros elektro motor dan poros centrifugal fan)

 Diameter Poros : 25 mm

Gambar 3.1 Skematik bahan uji backward inclined curve centrifugal fan 2 SWSI; (1) Fan casing, (2) Fan impeller, (3) bantalan, (4) poros fan, (5) Puli Fan, (6) Sabuk-V, (7) Puli motor, (8) Motor Penggerak.

3.2.2 Alat

Peralatan yang dipergunakan dalam penelitian ini terdiri dari : 1. Vibrometer laser ometron VQ-400-A-F

Vibrometer laser ometron berfungsi untuk mengukuran kecepatan getaran yang terjadi pada centrifugal fan, dapat dilihat pada gambar 3.2.

2. Belt Tension Gauge

Belt Tension Gauge digunakan untuk mengukur gaya defleksi yang diberika pada sabuk-V, dapat dilihat pada gambar 3.3. Cara kerja nya adalah dengan menjepit sabuk dengan pengait belt tension gauge.

Gambar 3.3 Belt tension gauge

Spesifikasi dari alat Belt Tension Gauge adalah sebagai berikut :

 Nama alat : Belt Tension Gauge

 Tipe : Analog BTG-2

 Part number : 09216-00021

 Rentang gaya defleksi : 15-1000 N

 Produk : Denso

3. Multimeter Datalogger

Multimeter Datalogger digunakan untuk mengukur arus listrik pada saat motor listrikmenggerakkan centrifugal fan, dapat dilihat pada gambar 3.4.

Gambar 3.4 Multimeter datalogger 4. Tacho Meter

Tacho Meter digunakan untuk mengukur putaran poros electro motor poros aruscentrifugal fan, dapat dilihat pada gambar 3.5.

Gambar 3.5Tacho meter

5. Labjack U3-LV

Labjack digunakan untuk memonitor dan mengontrol proyek dari PC, seperti penghubung dunia nyata dan virtual, dapat dilihat pada gambar 3.6.

Gambar 3.6 Labjack U3-LV 6. Laptop

Laptop digunakan untuk membaca hasil dari pengujian yang di padukan dengan software vibrasi dapat dilihat pada gambar 3.7.

Gambar 3.7 Laptop 7. Kunci Ring Pas

Kunci ring pas digunakan untuk membuka dan mengunci baut pada saat penyetelan motor listrik, dapat dilihat pada gambar 3.8.

Gambar 3.8 Kunci ring pas 8. Kunci L

Kunci L digunakan untuk membuka dan mengunci baut pada saat penyetelan puli, dapat dilihat pada gambar 3.9.

Gambar 3.9 Kunci L 9. Meteran

Meteran digunakan untuk mengukur jarak vibrometer laser kea lat yang akan kita uji, dapat dilihat pada gambar 3.10.

10.Mistar Baja

Mistar baja digunkan untuk mengukur jarak poros elektro motor dengan poros centrifugal fan, jarak defleksi sabuk, dan mengatur misalignment puli, dapat dilihat pada gambar 3.11.

Gambar 3.11 Mistar baja 3.3 Metode Penelitian

Metode pengujian yang dilakukan yaitu pengujian langsung, dimana pada pengujian seluruh variabel nilainya didapat dari hasil pengukuran dan digunakan bahan pengamatan atau analisis. Pada pengujian ini variabel yang digunakan dari sinyal getaran yang terjadi.

Pengujian dilakukan pada sinyal getaran yang timbul akibat variasi tegangan sabuk dengan titik pengukuran kearah Aksial, Horizontal, dan Vertikal. Pengukuran dilakukan pada titik yang telah ditentukan dengan pengambilan berdasarkan time domain, dimana titik berat pengukuran berada pada sabuk-V tipe A-37.

3.4 Set Up Peralatan

Secara eksperimental pengujian dan pengambilan data dilakukan untuk memperoleh karakteristik getaran yang ditransmisikan dari motor ke sabuk-V dan pulli. Keluaran Vibrometer laser menghasilkan sinyal analog yang akan dirubah menjadi sinyal listrik digital oleh ADC Labjak untuk diteruskan ke laptop/PC. Untuk lebih lengkapnya set up peralatan pengujian dapat dilihat sebagai berikut :

a. Set Up Sabuk-V

1. Atur ketegangan sabuk-V dengan menggunakan Belt Tension Gaugedan atur misalignment antara puli elktro motor dan puli centrifugal fan.

2. Ukur jarak defleki sabuk yang terjadi dan jarak antara poros elektro motor dengan poros centrifugal fan.

3. Hubungkan Vibrometer laser dengan Labjack dengan menggunakan probe analog.

4. Hubungkan Labjack ke PC dengan menggunakan kabel USB.

5. Kondisikan jarak antara Vibrometer laser ke sabuk-V dengan jarak 600 mm. 6. Arahkan Vibrometer laser kearah sabuk-Vdengan posisi Aksial.

7. Hidupkan motor

8. Pada arah Aksial waktu pengambilan data selama 20 detik dengan kecepatan putaran 1500 rpm.

9. Lakukan hal yang sama mulai dari nomor 1-8 pada arah Horizontal dan Vertikal.

10.Olah data yang didapat dengan menggunakan Ms.Exel b. Set Up Pulli

1. Atur variasi inklinasi dengan menggunkan mistar baja antara pulli elektro motor dengan pulli centrifugal fan.

2. Atur ketegangan V-belt dengan menggunakan Belt Tension Gaugedengan ketegangan 150N.

3. Hubungkan Vibrometer laser dengan Labjack dengan menggunakan probe analog.

4. Hubungkan Labjack ke PC dengan menggunakan kabel USB.

5. Kondisikan jarak antara Vibrometer laser ke pulli dengan jarak 600 mm. 6. Arahkan Vibrometer laser kearah pulli dengan posisi horizontal.

7. Hidupkan motor dan hitung putaran poros centrifugal fan dengan tacho meter. 8. Pada arah horizontal waktu pengambilan data selama 20 detik.

9. Lakukan hal yang sama mulai dari nomor 1-8 pada arah Aksial dan Vertikal. 10.Olah data yang didapat dengan menggunakan Ms.Exel.

3.5 Variabel Yang Diamati

Sesuai dengan maksud eksperimen, variabel ini menjadi fokus perhatian yang perlu dikondisikan untuk pengolahan data guna mendapatkan hasil yang mendekati sempurna.

Adapaun variabel yang diamati dalam studi eksperimental ini adalah sebagai berikut :

5. Menerapkan metode fishbone diagram dalam identifikasi root cause analysis pada depericarper fan.

6. Mengetahuipenerapan metode sebab-akibat kerusakan yang terjadi pada depericarper fan.

7. Mengetahui kerusakan yang terjadi pada sabuk dan puli akibat vibrasi sehingga mengakibatkan kerusakan dini pada depericarper fan.

8. Mengetahui penerapan metode matrik korelasi dalam mekanisme depericarper fan.

3.6 Pengolahan Analisa Data

Pengolahan data getaran akan dilakukan dalam 2 tahap. Tahap pertama dilakukan oleh alat instrument, sedangkan tahap kedua adalah untuk kebutuhan pelaporan yang nantinya digunakan sebagai bahan analisa terhadap getaran. Data yang diperoleh berupa sinyal amplitude (gambar 3.12) yang menghasilkan data Ms.Exel yang nantinya akan diolah dan menghasilkan dalam bentuk grafik dan tabel. Hasil pengolahan data berupa laporan yang akan dianlisa menggunakan metode statistika untuk mengetahui besarnya getaran yang terjadi pada sabuk-V tipe A-37.

3.7 Pelaksanaan Penelitian

Pelaksanaan penelitian dimulai dari studi literatur, persiapan, setup, pengumpulan data, pengolahan data, analisa data dan kesimpulan, secara garis besar dapat dilihat Gambar 3.13 diagram alir proses pelaksanaan sebagai berikut :

Gambar 3.13 Diagram alir proses pelaksanaan

START

Studi Literatur

Studi Literatur

Tahap Persiapan

Survey bahan dan alat

Setup

 V-belt centrifugal fan

 Pulli

Pengumpulan Data  Beban dan defleksi

 Jarak Inklinasi

 Getaran

Pengolahan Data  Tegangan sabuk

 Putaran pulli

 Persamaan gerak getaran

Kesimpulan dan Saran

FINISH Analalisa Data

Analisa RCA Tidak

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Cara Kerja Depericarper Fan

Depericaper dibuat tegak dengan penghisap (blower), yang berfungsi untuk memisahkan ampas/ fibre dan biji.serta membersihkan biji dari sisa-sisa serabut yang masih merekat.

Cara kerja:

1) Pada waktu pencampuran biji ampas dari cake breaker conveyor jatuh kedepericaper, maka ampas (fibre) terhisap ke fibre cyclone akibat adanyahisapan blower dan jatuh ke dalam conveyor untuk dibawa ke boiler. 2) Berdasarkan berat jenis, maka biji-biji dan batu-batuan jatuh ke bawah. 4.2 Komponen Depericarper Fan

1. Fan Casing

Fungsi dari casing yaitu untuk melindungi komponen dari debu, air, atau kotoran lainnya, dan melindungi dari benturan-benturan fisik, dapat dilihat pada gambar 4.1.

2. Fan Impeller

Fan impellerberfungsi untuk mengubah energi mekanis menjadi energi kecepatan pada udara yang dihembuskan secara continue (terus menerus), dapat dilihat pada gambar 4.2.

Bahan impeler terbuat dari pelat ferritic stainless steel buatan Durinox grade F12N [9]. Komposisi kimia material stell plate Durinox F12N antara lain: carbon : 0.01 %, chromium : 11.5 %, nickel: 0.4 %, dan PRE: 11,5 %. Stainless steel grade PRE (pitting resistance equivalent) adalah petunjuk tingkat ketahanan stainless steel terhadap korosi, semakin tinggi nilainya maka semakin baik ketahanannya terhadap korosi.

Sesuai katalog produk, sifat mekanis Durinox F12N, yaitu: a. Tensile strength : 455 MPa

b. Yield strength : 275 Mpa

c. Elongation : 18 % pada 50 mm

d. Hardness : HRC20 (Rockwell B), 224 (Brinell) Sedangkan sifat fisik dari pelat ini adalah sebagai berikut:

a. Density : 7700 kg/m3

b. Elastic Modulus : 220 Gpa

c. Thermal Expantion : 10,8 µm/m/ o C d. Thermal Conductivity : 23 W/m.K e. Specific heat : 460 J/kg.K f. Electrical Resistivity : 580 (nΩ.m)

3. Bantalan (bearing)

Bantalan (bearing) berfungsi sebagai dudukan poros. Bantalan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bantalan bola unit terpadu (ball bearing units) model square four bolt flanged UKF 206 J merk FYH, dapat dilihat pada gambar 4.3.

Bantalan ini memiliki fitur standar: a. Nomenklatur housing : F 206 b. Nomenklatur bantalan : UK 206

c. Adapter : H306X(H2306X) atau HE306X(HE2306X)

d. Ukuran Baut : M10

e. Berat : 1.3 kg

f. Basic road rating : C r = 19.5 kN dan C 0r = 11.3 kN g. Faktor ( f o ) : 13.9

Bantalan bola unit terpadu FYH dibuat dengan bentuk yang bervariasi untuk memenuhi standar bantalan bola deep groove dan housing yang lubrikasinya terlindungi. Bantalan ini memiliki keunggulan self-aligning hingga 3o untuk yang tipe standar dan 1o untuk yang dilengkapi dengan penutup (cover), yang memudahkan dalam pemasangan serta dilengkapi dengan nipples lubrikasi (gemuk) agar memudahkan dalam pelaksanaan lubrikasi kembali [10].

4. Poros Fan

Poros fan berfungsi sebagai penghubung antara puli dan fan. Diameter poros fan yang digunakan adalah 25 mm, dapat dilihat pada gambar 4.4.

Gambar 4.4 Poros fan 5. Puli Fan

Puli fan berfungsi untuk memindahkan daya dan putaran. Diameter puli fan yang digunakan adalah 4 inchi, dapat dilihat pada gambar 4.5.

6. Sabuk

Sabuk untuk meneruskan daya dan putaran. Jenis sabuk yang digunakan tipe A-37 (Mitsuboshi), dapat dilihat pada gambar 4.6.

Gambar 4.6 Sabuk 7. Puli Motor

Puli motor berfungsi untuk memindahkan daya dan putaran. Diameter puli motor yaitu 4 inchi, dapat dilihat pada gambar 4.7.

Gambar 4.7 Puli motor 8. Motor listrik

Fungsi motor listrik adalah untuk mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik, dapat dilihat pada gambar 4.8.Spesifikasi motor listrik sebagai berikut :

 Daya Motor : 1 HP

 Voltage : 380 Volt/50 Hz/3 Phase

 Putaran : 1500 rpm

Gambar 4.8 Motor listrik 4.3 Fishbone Diagram

Untuk tindakan identifikasi sebab-akibat pada mekanisme kerja depericarper fan akan dilakukan kajian Root Cause dengan menggunakan

“Diagram Tulang Ikan” (Fish Bone Diagram), dapat dilihat pada gambar 4.9.

Gambar 4.9 Fishbone diagram

Fan

Casing _Impeller Fan _Bantalan Poros

Fan

Motor Penggerak

Puli Motor

Sabuk Puli

Fan Mur dan

baut

Korosi

Poros

Bantalan Pelumas

Misalignment puli Bearing Pemilihan bahan Pasak Misalignment Ketegangan sabuk Konstruksi sabuk Pasak Misalignment Over heating Vibrasi Deperi-carper fan

Dari analisa fishbone diagram di atas, didapatkan hasil sebagai berikut:

1. Kerusakan yang terjadi pada fan casing akibat korosi pada casing, dan pemasangan mur dan baut yang tidak kencang.

2. Kerusakan yang terjadi pada fan impeller diakibatkan oleh bantalan yang aus atau pecah, dan poros yang bengkok.

3. Kerusakan yang terjadi pada bantalan diakibatkan oleh pelumasan yang tidak rutin, dan missalignment pada puli.

4. Kerusakan yang terjadi pada poros fan diakibatkan oleh bantalan yang aus atau pecah, dan pemilihan bahan poros yang kurang tepat.

5. Kerusakan yang terjadi pada puli fan diakibatkan oleh pasak yang pecah, dan missalignment pada puli.

6. Kerusakan yang terjadi pada sabuk diakibatkan oleh ketegangan sabuk yang longgar, dan konstruksi sabuk yang tidak sesuai standard.

7. Kerusakan yang terjadi pada puli motor diakibatkan oleh pasak yang pecah, dan missalignment pada puli.

8. Kerusakan yang terjadi pada motor penggerak diakibatkan oleh panas yang berlebih, dan adanya vibrasi.

4.4 Analisa Sebab-Akibat

Analisa sebab-akibat ini akan menunjukkan sebuah dampak atau akibat dari sebuah permasalahan, dengan berbagai penyebabnya. Berkaitan dengan pengendalian proses statistikal, analisa sebab-akibat dipergunakanuntuk menunjukkan faktor-faktor penyebab (sebab) dan karakteristik kualitas (akibat) yang disebabkan oleh faktor-faktor penyebab itu.

Tabel 4.1 Matrik hubungan sebab-akibat

Nama Komponen (1) Fungsi (2) Operasio-nal (3) Hazardous Condition (4) Cause(s) (5) Akibat (6) Remark (7) Fan casing Melindungi komponen dari

air, debu, dan melindungi dari

benturan-benturan fisik.

Diam Korosi Kena air

Terjadi kebocoran sehingga daya hisap kurang Pemilihan material untuk casing yang tahan air

Fan Impeller Mengubah energi mekanis menjadi energi kecepatan pada udara yang dihembus-kan Rotasi, bertumpu pada poros dan bantalan Sudu-sudu retak Bertum-bukan dengan shell dan nut Dapat mengura-ngi kinerja Pemilihan material lebih keras dari shell dan nut Bantalan (bearing) Sebagai dudukan poros Menumpu poros Aus, bantalan pecah Kurang pelumas-an, beban berlebih-an Putaran poros berkurang Pelumasan terjadwal Puli Fan dan Puli Motor Memindah-kan daya dan putaran Rotasi, bertumpu pada poros, dan menumpu sabuk

Aus

Misalig-ment Getaran dan kebising-an mening-kat Puli harus sejajar Sabuk Meneruskan daya dan putaran Rotasi pada puli Longgar, putus Misalig-ment pada puli, tegangan sabuk Putus Puli penggerak dan puli yang digerakkan harus sejajar Poros Fan dan Poros Motor Sebagai penghubung antara puli dan

sabuk Rotasi, bertumpu pada bantalan Bengkok Unbalan-ce, beban berlebih-an Putaran berkurang Pemasang-an poros harus teliti Motor Listrik Mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik

Rotasi Terbakar Over

heating Motor berhenti beroperasi Daya harus sesuai dengan kapasitas mesin, beban tidak boleh berlebih

Dari analisa sebab-akibat di atas, dapat diketahui sebab-akibat kerusakan yang terjadi pada depericarper fan dan bagaimana cara mengatasi permasalahan tersebut. Dengan menggunakan analisa sebab-akibat dapat mengurangi dampak kerusakan yang terjadi. Seperti pada fan impeller, kerusakan yang terjadi adalah sudu-sudu retak, yang disebabkan oleh sudu-sudu yang bertumbukan dengan shell dan nut dan berakibat mengurangi kinerja. Cara mengatasinya dengan pemilihan material untuk pembuatan fan impeller.

4.5 Pengaruh Vibrasi

4.5.1 Pengaruh Vibrasi Sabuk

Pengaruh vibrasi sabuk pada depericarper fan terhadap timbulnya kerusakan dini yang terjadi dapat dilihat di bawah ini.

a. Displacement

Gambar 4.10 Grafik rekapitulasi displacementvs tegangan

Dari gambar 4.10 terdapat grafik displacement dengan arah aksial, horizontal dan vertikal. Pada arah aksial memiliki displacement yang rendah dan terjadi penurunan pada tegangan 250N, pada arah horizontal memiliki displacement yang terbesar pada tegangan 250N dengan nilai 0.0126 mm dan arah vertikal pada tegangan 250N dengan nilai 0.0124 mm. Dengan semakin tingginya displacement yang terjadi maka akan terjadinya kerusakan pada depericarper fan.

0,01 0,0105 0,011 0,0115 0,012 0,0125 0,013

150 180 200 230 250

Dis

pla

ce

m

ent

(

m

m

)

Tegangan (N)

Aksial

Horizontal

b. Velocity

Gambar 4.11 Grafik rekapitulasi velocity vs tegangan

Dari gambar 4.11 terdapat grafik velocity dengan arah aksial, horizontal dan vertikal. Pada arah aksial memiliki velocity yang rendah dan terjadi penurunan pada tegangan 250N, pada arah horizontal memiliki velocity yang terbesar pada tegangan 250N dengan nilai 3.2665mm/s dan arah vertikal pada tegangan 250N dengan nilai 3.2028mm/s. Dengan semakin tingginya velocity yang terjadi maka akan terjadinya kerusakan pada depericarper fan.

.

2,6 2,7 2,8 2,9 3 3,1 3,2 3,3

150 180 200 230 250

Velo

cit

y

(

m

m

/s

)

Tegangan (N)

Aksial

Horizontal

c. Acceleration

Gambar 4.12 Grafik rekapitulasi accelerationvs tegangan

Dari gambar 4.12 terdapat grafik acceleration dengan arah aksial, horizontal dan vertikal. Pada arah aksial memiliki acceleration yang rendah dan terjadi penurunan pada tegangan 250N, pada arah horizontal memiliki acceleration yang terbesar pada tegangan 250N dengan nilai 313.0420mm/s2 dan arah vertikal pada tegangan 250N dengan nilai 306.9418mm/s2. Dengan semakin tingginya acceleration yang terjadi maka akan terjadinya kerusakan pada depericarper fan.

250 260 270 280 290 300 310 320

150 180 200 230 250

Acc

eler

a

tio

n

(m

m

/s

s)

Tegangan (N)

Aksial

Horizontal

4.5.2 Pengaruh Vibrasi Puli

Pengaruh vibrasi puli pada depericarper fan terhadap timbulnya kerusakan dini yang terjadi.

a. Displacement

Gambar 4.13Grafik rekapitulasi displacementvs parallel-missalignment

Dari gambar 4.13 terdapat grafik displacement dengan arah aksial, horizontal dan vertikal. Pada arah aksial memiliki displacement yang terbesar pada parallel-missalignment 20 mm, pada arah horizontal memiliki displacement yang terbesar pada parallel-missalignment20 mm dengan nilai 0.0134mm dan arah vertikal pada parallel-missalignment15 mm dengan nilai 0.0126mm dan terjadi penurunan pada 20 mm. Dengan semakin tingginya displacement yang terjadi maka akan terjadinya kerusakan pada depericarper fan.

. 0,008 0,009 0,01 0,011 0,012 0,013 0,014

0 5 10 15 20

D

is

pla

ce

m

ent

(

m

m

)

Parallel-Misalignment

Aksial

Horizontal

b. Velocity

Gambar 4.14Grafik rekapitulasi velocityvs parallel-missalignment

Dari gambar 4.14 terdapat grafik velocity dengan arah aksial, horizontal dan vertikal. Pada arah aksial memiliki velocity yang terbesar pada parallel-missalignment 20 mm dengan nilai 3.3541 mm/s, pada arah horizontal memiliki velocity yang terbesar pada parallel-missalignment20 mm dengan nilai 3.4547 mm/s dan arah vertikal pada parallel-missalignment15 mm dengan nilai 3.2250mm/s dan terjadi penurunan pada 20 mm. Dengan semakin tingginya velocity yang terjadi maka akan terjadinya kerusakan pada depericarper fan.

2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6

0 5 10 15 20

V

elo

cit

y

(

m

m

/s

)

Parallel Misalignment

Aksial

Horizontal

c. Acceleration

Gambar 4.15Grafik rekapitulasi accelerationvs parallel-missalignment

Dari gambar 4.15 terdapat grafik acceleration dengan arah aksial, horizontal dan vertikal. Pada arah aksial memiliki acceleration yang terbesar pada parallel-missalignment 20 mm dengan nilai 321.4409 mm/s2, pada arah horizontal memiliki acceleration yang terbesar pada parallel-missalignment20 mm dengan nilai 331.0753mm/s2 dan arah vertikal pada parallel-missalignment15 mm dengan nilai 311.9454mm/s2. Dengan semakin tingginya acceleration yang terjadi maka akan terjadinya kerusakan pada depericarper fan.

Dari hasil vibrasi sabuk dan puli di atas, dapat disimpulkan bahwa vibrasi parallel-misalignment pada puli mempunyai tingkat vibrasi yang paling tinggi daripada pulisehingga paling berpengaruh sebagai penyebab terjadinya kerusakan dini pada depericarper fan.

200 220 240 260 280 300 320 340

0 5 10 15 20

Acc

eler

a

tio

n

(m

m

/s

²)

Parallel-Misalignment

Aksial

Horizontal

4.6 Matrik Korelasi

Korelasi merupakan teknik analisis yang termasuk dalam salah satu teknik pengukuran asosiasi / hubungan (measures of association). Pengukuran asosiasimerupakan istilah umum yang mengacu pada sekelompok teknik dalam mengidentifikasi yang digunakan untuk mengukur kekuatan hubungan antara dua variabel.

Tabel 4.2 Matrik korelasi/keterkaitan dalam mekanisme Depericarper Fan

No Komponen 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Fan Casing

2 Fan Impeller



3 Bantalan



4 Puli Fan





5 Puli Motor





6 Sabuk





7 Poros Fan







8 Poros Motor





9 Motor

Penggerak



Keterangan :



= Ada hubungan penuh = Ada hubungan sebagian

Dengan menggunakan matrik korelasi, dapat diketahui hubungan pada setiap komponen depericarper fan. Dari matrik korelasi di atas, didapatkan hasil sebagai berikut:

1. Fan casing berhubungan sebagian dengan fan impeller, bantalan dan poros fan.

2. Fan impeller berhubungan penuh dengan poros fan, berhubungan sebagian dengan bantalan dan poros motor.

3. Bantalan berhubungan penuh dengan poros fan, berhubungan sebagian dengan fan impeller dan puli fan.

4. Puli fan berhubungan penuh dengan sabuk dan poros fan, berhubungan sebagian dengan bantalan dan puli motor.

5. Puli motor berhubungan penuh dengan sabuk dan poros motor, berhubungan sebagian dengan puli fan dan motor penggerak.

6. Sabuk berhubungan penuh dengan puli fan dan puli motor, berhubungan sebagian dengan poros fan dan poros motor.

7. Poros fan berhubungan penuh dengan fan impeller, bantalan dan puli fan, berhubungan sebagian dengan sabuk dan poros motor.

8. Poros motor berhubungan penuh dengan puli motor dan motor penggerak, berhubungan sebagian dengan fan impeller, sabuk dan poros fan.

9. Motor penggerak berhubungan penuh dengan poros motor, berhubungan sebagian dengan puli motor.

Dapat dilihat bahwa poros fan mempunyai hubungan penuh sebanyak 3 komponen, dibandingkan dengan puli fan, puli motor, sabuk, dan poros motor yang hanya mempunyai hubungan penuh sebanyak 2 komponen. Maka dapat disimpulkan bahwa poros fan merupakan komponen yang sangat berpengaruh ketika terjadi kerusakan dini pada depericarper fan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan

1. Dari hasil metode fishbone diagram, didapat akar permasalahan yang menyebabkan terjadinya kerusakan disetiap komponen pada depericarper fan, dan dapat mengambil langkah perbaikannya.

2. Dari hasil metode sebab-akibat, diketahui 3 penyebab kerusakan utama pada depericarper fan yaitu poros yang bengkok, parallel-misalignment pada puli, dan ketegangan pada sabuk.

3. Dari hasil analisa tegangan sabuk dan parallel-misalignment, tingkat vibrasi yang paling tinggi terdapat pada arah horizontal:

a. Displacement sabuk = 0.0126 mm, velocity = 3.2665 mm/s, acceleration = 313.0420 mm/s2.

b. Displacement puli = 0.0134 mm, velocity = 3.4547 mm/s, acceleration = 331.0753 mm/s2.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa vibrasi parallel-misalignment pada puli mempunyai tingkat vibrasi yang lebih tinggi daripada sabuk yang mengakibatkan terjadinya kerusakan dini pada depericarper fan.

4. Dari hasil analisa matrik korelasi dapat disimpulkan bahwa poros fan mempunyai hubungan penuh sebanyak 3 komponen, dibandingkan dengan puli fan, puli motor, sabuk, dan poros motor yang hanya mempunyai hubungan penuh sebanyak 2 komponen. Maka poros fan merupakan komponen yang sangat berpengaruh ketika terjadi kerusakan dini pada depericarper fan.

5.2Saran

1. Untuk penelitian selanjutnya diharapkan menggunakan metode Failure Mode Effect Analysis (FMEA).

2. Untuk penelitian selanjutnya dapat menganalisa mesin lain yang terdapat pada PKS.

BAB II

TINJAUN PUSTAKA

2.1Klasifikasi Fan

Fan dapat diklasifikasikan dalam dua klasifikasi yaitu:

1. _{Axial Fan, beroperasi seperti propeler, yang menghasilkan aliran udara}

disepanjang porosnya [1] yang dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Tiga jenis blade axial fan

Axial fan berdasarkan bentuk blade-nya dapat dibagi menjadi 3 jenis yaitu :

a. Tube-axial fan lebih efisien dari pada propeller fan dengan ciri housing fan yang berbentuk silinder dipasang tepat pada radius ujung blade, dan diaplikasikan untuk sistem pemanas, ventilasi, air conditioning dan industri, dengan tekanan rendah dan jumlah volume udara yang dialirkan besar.

b. Vane axial fan merupakan fan axial dengan efisiensi tinggi dengan ciri housing fan yang berbentuk silinder dipasang tepat pada radius blade, dan diaplikasikan untuk sistem sistem pemanas, ventilasi, dan air conditioning yang memerlukan aliran lurus dan efisiensi tinggi.

c. Propeller fan merupakan desain dasar fan aksial yang diaplikasikan untuk tekanan rendah dan volume udara yang dialirkan sangat besar

volume. Fan jenis ini biasa diaplikasikan untuk sistem ventilasi yang menembus tembok.

2. _{Centrifugal fan menghasilkan aliran udara dengan mempercepat arus}

udara secara radial dan mengubah energi kinetik menjadi tekanan. Centrifugal fan dapat menghasilkan tekanan tinggi dengan efisiensi tinggi, dan dapat dibuat dalam berbagai tingkat kondisi operasional. Berbagai jenis centrifugal fan dapat dilihat pada gambar 2.2.

(a) (b)

(c) (d) (e)

Gambar 2.2. Lima jenis blade centrifugal fan Keterangan gambar :

a. Forward curve fan, memiliki kecepatan putar yang sangat rendah untuk mengalirkan sejumlah udara serta bentuk lengkungan blade menghadap arah putaran, sehingga kurang efisien dibandingkan tipe air foil dan backward inclined. Fan jenis ini biasanya diaplikasikan untuk sistem pemanas bertekanan rendah, ventilasi, dan air conditioning

b. Radial blade fan, secara umum yang paling efisien diantara centrifugal fan yang memiliki bentuk blade mengarah titik poros. Fan jenis ini

digunakan untuk pemindahan bahan dan industri yang membutuhkan fan dengan tekanan di atas menengah.

c. Radial tip fan, lebih efisien dibandingkan fan tipe radial blade yang di desain tahan terhadap keausan dan aliran udara yang erosif.

d. Backward-inclined fan memiliki blade yang lurus dengan ketebalan tunggal. Fan ini diaplikasikan pada sistem pemanas, ventilasi, air conditioning dan industri dimana blade akan mengalami lingkungan yang korosif dan lingkungan yang erosif.

e. Air foil fan adalah tipe centrifugal fan yang dikembangkan untuk memperoleh efisiensi tinggi. Fan ini diaplikasikan pada sistem pemanas, ventilasi, air conditioning dan udara bersih industri dimana penghematan energi sangatlah penting.

2.2Root Cause Analysis (RCA)

RCA adalah salah satu tool continuous improvement dan metode problem solving yang bertujuan untuk mengidentifikasi akar dari masalah tertentu yang muncul pada sistem atau proses. RCA dapat diarahkan kepada banyak tujuan yang spesifik, para praktisi continuous improvement merumuskan lima pendekatan dasar yang dapat dilakukan dengan RCA, mereka adalah [11]. 1. RCA satefy-based: merupakan usaha identifikasi permasalahan yang

berkaitan dengan keselamatan, RCA dilakukan dengan analisa kecelakaan yang pernah terjadi dan penyebab-penyebabnya, untuk meningkatkan kesehatan dan keselamatan pekerja.

2. RCA production-based: berasal dari konsep quality control untuk manufaktur, RCA produksi fokus kepada analisa penyebab cacat dan masalah yang terjadi pada proses produksi mencakup mesin, operator, dan peralatan.

3. RCA process-based: pada dasarnya merupakan perluasan dari konsep RCA production-based, namun dengan ruang lingkup yang lebih luas, termasuk analisa penyebab masalah yang terjadi pada business process.

4. RCA failure-based: berasal dari praktek failure analysis yang dilakukan pada proses engineering dan maintenance, bertujuan untuk mengetahui akar masalah yang menjadi penyebab masalah pada kedua proses tersebut. 5. RCA systems-based: ini adalah pendekatan gabungan yang merangkul pendekatan-pendekatan RCA yang lain, dengan konsep-konsep yang diadaptasi dari berbagai sudut pandang, seperti change management, risk management dan systems analysis.

Gambar 2.3 Diagram Root Cause Analysis 2.3Fishbone Diagram

2.3.1 Konsep dan Pengertian Diagram Tulang Ikan (Fishbone Diagram)

Fishbone Diagram (Diagram Tulang Ikan) merupakan konsepanalisis sebab akibat yang dikembangkan oleh Dr. Kaoru Ishikawa untukmendeskripsikan suatu permasalahan dan penyebabnya dalam sebuahkerangka tulang ikan. Fishbone Diagrams juga dikenal dengan istilahdiagram Ishikawa, yang diadopsi dari nama seorang ahli pengendali statistik dari Jepang, yang menemukan dan mengembangkan diagram inipada tahun 1960-an. Diagram ini pertama kali digunakan oleh Dr. KaoruIshikawa untuk manajemen kualitas di perusahaan Kawasaki, yangselanjutnya diakui sebagai salah satu pioner pembangunan dari prosesmanajemen modern.

Mendefinisikan masalah Mencari akar masalah Membuat perencanaan dan jadwal perbaikan Melaksanakan hasil perencanaan

Mengevaluasi dan pemantauan efektivitas

Watson (2004) dalam Illie G. Dan Ciocoiu C.N. (2010)mendefinisikan diagram Fishbone sebagai alat (tool) yangmenggambarkan sebuah cara yang sistematis dalam memandang berbagaidampak atau akibat dan penyebab yang membuat atau berkontribusi dalamberbagai dampak tersebut. Oleh karena fungsinya tersebut, diagram inibiasa disebut dengan diagram sebab-akibat.Illie G. Dan Ciocoiu C.N (2010) mengutip dari Basic Tools forProcess Improvement (2009) bahwa diagram Fishbone (Ishikawa) padadasarnya menggambarkan sebuah model sugestif dari hubungan antarasebuah kejadian (dampak) dan berbagai penyebab kejadiannya. Strukturdari diagram tersebut membantu para pengguna untuk berpikir secarasistematis. Beberapa keuntungan dari konstruksi diagram tulang ikanantara lain membantu untuk mempertimbangkan akar berbagai penyebabdari permasalahan dengan pendekatan struktur, mendorong adanyapartisipasi kelompok dan meningkatkan pengetahuan anggota kelompokterhadap proses analisis penyebab masalah, dan mengidentifikasi wilayah dimana data seharusnya dikumpulkan untuk penelitian lebih lanjut.

Fishbone Diagram

Gambar 2.4 Fishbone Diagram (Diagram Tulang Ikan)

Desain diagram Ishikawa terlihat seperti tulang ikan. Representasidari diagram tersebut sederhana, yakni sebuah garis horizontal yangmelalui

berbagai garis sub penyebab permasalahan. Diagram ini dapatdigunakan juga untuk mempertimbangan risiko dari berbagai penyebabdan sub penyebab dari dampak tersebut, termasuk risikonya secara global.

2.3.2 Tujuan Diagram Tulang Ikan (Fishbone Diagrams)

Fishbone Diagrams (Diagram Tulang Ikan) adalah diagram sebab-akibat yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi potensi masalahkinerja. Diagram tulang ikan menyediakan struktur untuk diskusikelompok sekitar potensi penyebab masalah tersebut. Tujuan utama daridiagram tulang ikan adalah untuk menggambarkan secara grafik carahubungan antara penyampaian akibat dan semua faktor yang berpengaruhpada akibat ini. Fishbone Diagrams adalah alat analisis yang menyediakan carasistematis melihat efek dan penyebab yang membuat atau berkontribusiterhadap efek tersebut. Karena fungsi diagram Fishbone, dapat disebutsebagai diagram sebab-akibat (Watson, 2004). Fungsi dasar diagram5tulang ikan adalah untuk mengidentifikasi dan mengorganisasi penyebab-penyebab yang mungkin timbul dari suatu efek spesifik dan kemudianmemisahkan akar penyebabnya.

2.3.3 Manfaat Diagram Tulang Ikan (Fishbone Diagrams)

Dengan adanya diagram tulang ikan ini sebenarnya memberibanyak sekali keuntungan bagi dunia bisnis. Selain memecahkan masalahkualitas yang menjadi perhatian penting perusahaan, masalah-masalahklasik yang dapat diselesaikan di industri antara lain:

a. Keterlambatan proses produksi.

b. Tingkat defect (cacat) produk yang tinggi. c. Mesin produksi yang sering mengalami masalah.

d. Output lini produksi yang tidak stabil yang berakibat kacaunya rencanaproduksi.

e. Produktivitas yang tidak mencapai target. f. Komplain pelanggan yang terus berulang.

Namun, pada dasarnya diagram tulang ikan dapat dipergunakan untuk kebutuhan-kebutuhan berikut:

1. Membantu mengidentifikasi akar penyebab masalah dari suatumasalah.

2. Membantu membangkitkan ide-ide untuk solusi suatu masalah. 3. Membantu dalam penyelidikan atau pencarian fakta lebih lanjut. 4. Mengidentifikasi tindakan untuk menciptakan hasil yang diinginkan. 5. Membuat issue secara lengkap dan rapi.

6. Menghasilkan pemikiran baru.

Beberapa manfaat lainnya dari membangun diagram tulang ikan adalah membantu menentukan akar penyebab masalah atau karakteristikkualitas menggunakan pendekatan terstruktur, mendorong partisipasikelompok dan memanfaatkan pengetahuan kelompok proses, sertamengidentifikasi area dimana data harus dikumpulkan untuk studi lebihlanjut (Balanced Scorecard Institute, 2009).

2.3.4 Langkah-Langkah Pembuatan Diagram Tulang Ikan (FishboneDiagrams) Diagram tulang ikan atau sebab akibat merupakan pendekatan terstruktur yang memungkinkan dilakukan suatu analisis lebih terperincidalam menemukan penyebab-penyebab suatu masalah, ketidaksesuaian,dan kesenjangan yang ada (Gasversz (1997: 112)). Terdapat 6 langkahyang harus dilakukan dalam melakukan analisis dengan diagram tulangikan yaitu: 1) Menyepakati permasalahan utama yang terjadi dan diungkapkanbahwa masalah tersebut merupakan suatu pernyataan masalah(problem statement).

Masalah merupakan perbedaan antara kondisi yang ada dengankondisi yang diinginkan (W. Pounds, 1969 dalam Robbins danCoulter, 2012). Pada langkah pertama ini, harus dilakukan kesepakatanterhadap sebuah pernyataan masalah (problem statement). Pernyataanmasalah tersebut kemudian diinterpretasilan sebagai “effect” atausecara visual dalam fishbone seperti “kepala ikan”. Selanjutnyamenuliskan problem statement disebelah kanan diagram

danmenggambar sebuah kotak yang mengelilingi tulisan pernyataanmasalah tersebut dan membuat panah horizontal panjang menuju kearah kotak.

Gambar 2.5 Kesepakatan permasalahan utama 2) Mengidentifikasi penyebab masalah yang mungkin.

Identifikasi ini dilakukan dengan metode brainstorming.Menurut Scarvada (2004), penyebab permasalahan dapatdikelompokkan dalam enam kelompok yaitu materials (bahan baku),machines and equipment (mesin dan peralatan), manpower (sumberdaya manusia), methods (metode), mother nature/environment(lingkungan), dan measurement (pengukuran). Gaspersz dan Fontana(2011) mengelompokkan penyebab masalah menjadi tujuh yaitumanpower (SDM), machines (mesin dan peralatan), methods (metode),materials (bahan baku), media, motivation (motivasi), dan money(keuangan). Kelompok penyebab masalah ini ditempatkan di DiagramFishbone pada sirip ikan. Pada tahap kedua ini, dilanjutkan denganpengisian penyebab masalah yang disepakati seperti pada gambarberikut:

3) Identifikasi kategori penyebab.

Dimulai dari garis horizontal utama, membuat garis diagonalyang menjadi cabang. Setiap cabang mewakili sebab utama darimasalah yang ditulis. Sebab ini diinterpretasikan sebagai cause, secaravisual dalam fishbone seperti tulang ikan. Kategori sebab utamamengorganisasikan sebab sedemikian rupa sehingga masuk akaldengan situasi. Kategori-kategori ini antara lain:

a. Kategori 6M yang biasa digunakan dalam industri manufaktur: 1. Machine (mesin atau teknologi)

2. Method (metode atau proses)

3. Material (termasuk raw material, consumption, dan informasi) 4. Man Power (tenaga kerja atau pekerjaan fisik) / Mind

Power(pekerjaan pikiran: kaizen, saran, dan sebagainya) 5. Measurement (pengukuran atau inspeksi)

6. Milieu / Mother Nature (lingkungan)

b. Kategori 8P yang biasa digunakan dalam industri jasa: 1. Product (produk/jasa)

2. Price (harga) 3. Place (tempat)

4. Promotion (promosi atau hiburan) 5. People (orang)

6. Process (proses)

7. Physical Evidence (bukti fisik)

8. Productivity & Quality (produktivitas dan kualitas) c. Kategori 5S yang biasa digunakan dalam industri jasa:

1. Surroundings (lingkungan) 2. Suppliers (pemasok) 3. Systems (sistem) 4. Skills (keterampilan) 5. Safety (keselamatan)

Kategori di atas hanya sebagai saran, bisa digunakan kategorilain yang dapat membantu mengatur gagasan-gagasan. Jumlah kategoribiasanya sekitar 4 sampai dengan 6 kategori.

4) Menemukan sebab potensial

Setiap kategori mempunyai sebab-sebab yang perlu diuraikan melalui sesi brainstorming. Saat sebab-sebab dikemukakan, tentukan bersama-sama dimana sebab tersebut harus ditempatkan dalam fishbone diagram, yaitu tentukan dibawah kategori yang mana gagasan tersebut harus ditempatkan. Sebab-sebab ditulis dengan garis horizontal sehingga banyak “tulang” kecil keluar dari garis diagonal.

Pertanyakan kembali “Mengapa sebab itu muncul?” sehingga “tulang”lebih kecil (sub-sebab) keluar dari garis horizontal tadi. Satu sebabbisa ditulis di beberapa tempat jika sebab tersebut berhubungan denganbeberapa kategori.

5) Mengkaji kembali

Setelah menemukan penyebab potensial dari setiap penyebabyang mungkin, kemudian dikaji kembali urutan penyebab hinggaditemukan akar penyebabnya. Setelah itu tempatkan akar penyebabmasalah tersebut pada cabang yang sesuai dengan kategori utamasehingga membentuk seperti tulang-tulang kecil dari ikan. Selanjutnya adalah menginterpretasikan dan mengkaji kembali diagram sebabakibat tersebut mulai dari masalah awal hingga ditemukannya akarpenyebab tersebut.

6) Mencapai kesepakatan

Setelah proses interpretasi dengan melihat penyebab yangmuncul secara berulang, didapatkan kesepakatan melalui konsensustentang penyebab itu, sehingga sudah dapat dilakukan pemilihanpenyebab yang paling penting dan dapat diatasi. Selanjutnya adalahmemfokus perhatian pada penyebab yang terpilih melalui konsensustersebut untuk hasil yang lebih optimal. Penerapan hasil analisisdengan menggunakan diagram tersebut adalah dengan caramengembangkan dan

mengimplementasikan tindakan korektif, sertamemonitor hasil-hasil untuk menjamin bahwa tindakan korektif yangdilakukan itu efektif dengan hilangnya penyebab masalah yangdihadapi.

Gasversz (1997, 112:114) juga mengungkapkan tentang 7 langkahpenggunaan diagram Fishbone yaitu:

1. Dapatkan kesepakatan tentang masalah yang terjadi dan diungkapkanmasalah itu sebagai suatu pertanyaan masalah (problem question).

2. Bangkitkan sekumpulan penyebab yang mungkin, denganmenggunakan teknik brainstorming atau membentuk anggota tim yangmemiliki ide-ide berkaitan dengan masalah yang sedang dihadapi.

3. Gambarkan diagram dengan pertanyaan masalah ditempatkan pada sisikanan (membentuk kepala ikan) dan kategori utama seperti material,metode, manusia, mesin, pengukuran, dan lingkungan ditempatkanpada cabang-cabang utama (membentuk tulang-tulang besar dari ikan).Kategori utama ini bisa diubah sesuai dengan kebutuhan.

4. Tetapkan setiap penyebab dalam kategori utama yang sesuai denganmenempatkan pada cabang yang sesuai.

5. Untuk setiap penyebab yang mungkin, tanyakan ”mengapa?” untukmenemukan akar penyebab, kemudian daftarkan akar-akar penyebabmasalah itu pada cabang-cabang yang sesuai dengan kategori utama(membentuk tulang-tulang kecil dari ikan). Untuk menemukan akarpenyebab, kita dapat menggunakan teknik bertanya 5W.

6. Interpretasikan diagram sebab akibat itu dengan melihat penyebab-penyebab yang muncul secara berulang, kemudian dapatkankesepakatan melalui konsensus tentang penyebab itu. Selanjutnyafokuskan perhatian pada penyebab yang dipilih melalui konsensus itu.

7. Terapkan hasil analisis dengan menggunakan diagram sebab-akibat itudengan cara mengembangkan dan mengimplementasikan tindakankorektif, serta memonitor hasil-hasil untuk menjamin bahwa tindakankorektif yang dilakukan itu efektif karena telah menghilangkan akarpenyebab dari masalah yang dihadapi.

2.3.5 Kelebihan dan Kekurangan Diagram Tulang Ikan (FishboneDiagrams) Kelebihan Fishbone diagrams adalah dapat menjabarkan setiapmasalah yang terjadi dan setiap orang yang terlibat di dalamnya dapatmenyumbangkan saran yang mungkin menjadi penyebab masalah tersebut.Sedangkan kekurangan Fishbone diagrams adalah opinion based on tooldan didesain membatasi kemampuan tim/pengguna secara visual dalam menjabarkan masalah yang mengunakan metode “level why” yang dalam,

kecuali bila kertas yang digunakan benar-benar besar untuk menyesuaikandengan kebutuhan tersebut. Serta biasanya voting digunakan untukmemilih penyebab yang paling mungkin yang terdaftar pada diagramtersebut.

2.4Analisa Getaran

Analisa getaran merupakan salah satu alat yang sangat bermanfaat sebagai prediksi awal terhadap adanya masalah pada mekanikal, elektrikal dan proses pada peralatan, mesin-mesin dan sistem proses yang kontinu di pabrik. Sehingga analisa getaran saat ini menjadi pilihan teknologi predictive maintenance yang paling sering digunakan [2].

Disamping manfaatnya dalam hal predictive maintenance, teknik analisagetaran juga digunakan sebagai teknik untuk mendiagnosa, yang dapat diaplikasikan antara lain untuk: pengendalian mutu, mendeteksi bagian yang mengalami kelonggaran, pengendalian kebisingan, mendeteksi adanya kebocoran, desain dan rekayasa mesin, dan optimasi produksi.

2.4.1 Karakteristik Getaran

Getaran secara teknis didefenisikan sebagai gerak osilasi dari suatu objek terhadap posisi objek awal/diam. Gerakan massa dari posisi awal menuju atas dan bawah lalu kembali ke posisi semula, dan akan melanjutkan geraknya disebut sebagai satu siklus getar. Waktu yang dibutuhkan untuk satu siklus disebut sebagai periode getaran. Jumlah siklus pada suatu selang waktu tertentu disebut sebagai frekuensi getaran [3].

Perpindahan (displacement) mengindikasikan berapa jauh suatu objek bergetar, kecepatan (velocity) mengindikasikan berapa cepat objek bergetar dan percepatan (acceleration) suatu objek bergetar terkait dengan gaya penyebab getaran.

Tabel 2.1 Karakteristik dan satuan getaran

Karateristik Getaran Satuan

Metrik British

Perpindahan microns peak to peak ( 1 µm = 0.001 mm )

mils peak to peak (0.001 in )

Kecepatan mm/s in/s

Percepatan G

( lg = 980 cm/s2 )

G

( lg = 5386 in/s2 )

Frekuensi cpm, cps, Hz cpm, cps, Hz

Pase derajat derajat

(Sumber: Maintenance Engineering Handbook, Mobley, 2008)

2.4.2 Parameter Pengukuran

Proses pemilihan tranduser yang akan digunakan harus mempertimbangkan parameter apa yang kita inginkan untuk diukur. Biasanya parameter-parameter tersebut adalah displacement (perpindahan), velocity (kecepatan), dan acceleration (percepatan) [4]. Panduan pemilihan parametr pengukuran dapat di lihat pada Tabel 2.2

Tabel 2.2Parameter pengukuran

Parameter Faktor Pemilihan Parameter Pengukuran

Perpindahan (Displacement)

a) Frekuensi rendah, dibawah 600 cpm.

b) Pengukuran getaran shaft pada mesin berat dengan rotor yang relatif ringan.

c) Menggunakan transduser velocity dan tranduser acceleration.

d) Transduser velocity, untuk mengukur displacement dengan rangkaian single integrator.

e) Transduser accelerometer, dapat digunakan untuk mengukur diplacement getaran dengan rangkaian double integrator.

Kecepatan (Velocity)

a) Range frekuensi antara 600 – 100.000 cpm. b) Pengukuran over all level getaran mesin.

c) Untuk melakukan prosedur analisa secara umum.

Perpindahan (Acceleration)

a) Pengukuran pada frekuensi tinggi/ultrasonic sampai 600000 cpm atau lebih.

b) Untuk pengukuran spike energy pada roll bearing, ball bearing, gear, dan sumber getaran aerodinamis dengan frekuensi tinggi.

(Sumber : http://vibrasi.wordpress.com/category/teori-vibrasi)

2.4.3 Gerak Harmonik

Gerak osilasi dapat berulang secara teratur. Jika gerak itu berulang dalam selang waktu yang sama, maka geraknya disebut gerak periodik. Waktu pengulangan τ disebut dengan periode osilasi dan kebalikannya, f = 1/τ disebut frekuensi. Jika gerak dinyatakan dalam fungsi waktu x(t), maka setiap gerak periodik harus memenuhi hubungan (t) = x(1 + τ)[5]. Secara umum, gerak harmonik dinyatakan dengan persamaan:

x = A sin 2π

Dimana A adalah amplitudo osilasi yang diukur dari posisi setimbang massa, dan τ adalah periode dimana gerak diulang pada t = τ. Gerak harmonik sering dinyatakan sebagai proyeksi suatu titik yang bergerak melingkar dengan kecepatan tetap pada suatu garis lurus. Dengan kecepatan sudut garis OP sebesar ω, perpindahan simpangan x dapat dituliskan sebagai:

x = A sin ɷt (2.2)

Besaran ω biasanya diukur dalam radian per detik dan disebut frekuensi lingkaran. Oleh karena gerak berulang dalam 2π radian, maka didapat hubungan:

ɷ = 2� = 2πf f= ɷ

2π

(2.3)

dengan τ dan f adalah periode dan frekuensi gerak harmonik bertuturt-turut dan biasanya diukur dalam detik dan siklus perdetik.Kecepatan dan percepatan gerak harmonik dapat diperoleh secara mudah dengan diferensiasi simpangan gerak harmonik. Dengan menggunakan notasi titik untuk turunannya, maka didapat:

ẋ = ɷA cos ɷt = ɷA sin (ɷt + �

2) (2.4)

ẍ = �2A sin ɷt = �2A sin (ɷt + π) (2.5)

Gambar 2.7 Gerak Harmonik Sebagai Proyeksi Suatu Titik Yang Bergerak Pada Lingkaran

2.4.4 Gerak Periodik

Getaran mesin pada umumnya memiliki beberapa frekuensi yang muncul bersama-sama. Gerak periodik dapat dihasilkan oleh getaran bebas sistem dengan banyak derajat kebebasan, dimana getaran pada tiap frekuensi natural memberi sumbangannya. Getaran semacam ini menghasilkan bentuk gelombang kompleks yang diulang secara periodik seperti ditunjukkan pada Gambar 2.7.

Gerak harmonik pada Gambar 2.8 dapat dinyatakan dalam deretan sinus dan cosinus yang dihubungkan secara harmonik. Jika x (t) adalah fungsi periodik dengan periode , maka fungsi ini dapat dinyatakan oleh deret Fourier [6] sebagai:

x(t) =1

2 0+ 1 �1 + 2 �2 …+ �

+ 1 �1 + 1 �2 …+ � (2.6)

Dengan

�

₁

=

2�

�

� = 2�1

Gambar 2.8 Gerak periodik gelombang sinyal segiempat dan Gelombang pembentuknya dalam domain waktu

Pada gelombang segiempat berlaku x(t) = ± X pada t =0, dan t =τ, dan seterusnya. Deret ini menunjukkan nilai rata-rata dari fungsi yang diskontinu. Untuk menentukan nilai koefisien n a dan n b , kedua ruas persamaan (2.6) dengan cosωt dan sin ωt , kemudian setiap suku diintegrasi untuk lama perioda τ . Dengan mengingat hubungan berikut,

cos� cos�

�

0 =

0 , ≠

�/2 , =

sin� sin�

�

0 =

0 , ≠

�/2 , = (2.7)

sin� cos�

�

0 =

0 , ≠ 0 , =

Dari persamaan (2.7), maka untuk m = n, diperoleh hasil = 1

�/2 � � �

0 (2.8)

= 1

�/2 � � �

0 (2.9)

Persamaan deret Fourier berdasarkan nilai gelombang empat persegi: x(t) = X untuk 0 < t <τ/2

dan x(t) = −X untuk τ/2 < t <τ

Maka koefisien dan dapat dihitung, sebagai berikut:

=

_�1

/2 � � − � �

� �/2 �/2

0 = 0

Karena ₀�/2 � = _��_/2 � = 0

Dan = 1

�/2 � � − � �

� �/2 �/2

0

= 1

�/2 � ( � )�/2

0 _{+� ( � )}

�/2 � = _��

2

(1− �

2) + (1− � 2)

Akan menghasilkan nilai = 0 untuk n bilangan genap, dan = 4X/�

2 untuk n bilangan ganjil. Sehingga deret Fourier untuk gelombang empat persegi menjadi :

x(t) = 8�

� sin + sin 3

3 +

sin 5

5 +

sin 7

7 +⋯ (2.10)

2.4.5 Getaran Bebas (Free Vibration)

Getaran bebas terjadi jika sistem berosilasi karena bekerjanya gaya yang ada dalam sistem itu sendiri (inherent) dan apabila tidak ada gaya luar yang bekerja. Sistem yang bergetar bebas akan bergetar pada satu atau lebihfrekuensi naturalnya yang merupakan sifat dinamika yang dibentuk oleh distribusi massa dan kekakuannya.

Perhatikan gerak dari sebuah elemen yang ditempatkan pada sebuah pegas seperti diillustrasikan dalam gambar 2.9 yang menunjukkan sebuah jarak kecil x dari posisi kesetimbangannya. Persamaan diferensial menjabarkan perpindahan elemen setelah dilepaskan yang diperoleh dengan penjumlahan gaya dalam arah vertikal. Aljabar penjumlahan ΣF dengan gaya ke atas (+) adalah:

Gambar 2.9Sistem massa pegas dan diagram benda bebas

Hukum Newton kedua adalah dasar pertama untuk meneliti gerak system seperti ditunjukkan pada gambar 2.9 dimana gaya statik ∆ dan gaya pegas k∆ adalah sama dengan gaya beratW yang bekerja pada massa m:

Gerak statik: k∆ = W = m.g (2.11)

k∆- W = 0

Gerak dinamik: mẍ + k(∆+x) – w = 0 (2.12)

dimana menghasilkan persamaan diferensial untuk gerak, karena k∆= W dan menggunakan ẍ = a yang merupakan turunan kedua dari x terhadap waktu[7].

mẍ + kx = 0 (2.13)

Persamaan 2.13 merupakan persamaan gerak getar bebas tanpa peredaman, selanjutnya diubah menjadi:

ẍ + � �2 = 0,

ω

n = (2.14)

Solusi dari persamaan (2.14) :

x = Aest ẋ = sAest

Substitusi (2.14) ke (2.15) est (s2 + �2 =0) s1 = iωn

s2 = -iωn

Sehingga:

x

= A1es1t_{+ A2e}s2t_{= A1e}iωnt_{+ A2e}–iωnt (2.16) Ingat:

e

iq = cos q + i sin q

e

–iq = cos q - i sin q Persamaan (2.16) menjadi

x = A1 (cos ωnt + isin ωnt) + A2 (cos ωnt - isin ωnt) = (A1 + A2) cos ωnt + i(A1 - A2) sin ωnt

= A cosωnt + B cosωnt (2.17)

Kondisi pada t=0, x(0)=X0 sedangkan v(0)=V0 x = A cosωnt + B cosωnt

v = ẋ = -ωnA sinωnt + ωnB cosωnt pada t = 0

B = 0, ωnA = V0 A = V0

ωn x = V0

ωnsin ωnt x = A sin ωnt

Persamaan ini merupakan persamaan diferensial linier dimana solusinya dapat ditemukan sebagai berikut.

x = Asin ɷt (2.18)

substitusi persamaan (2.13) dan (2.18) ke persamaan (2.19) sehingga:

m (−��2sin ɷt) + k (A sinɷt) = 0 (2.20) (k−��2) (A sinɷt) = 0

(A sinɷt) ≠ 0 (k − �2) = 0

2.4.6 Standarisasi Pengukuran Getaran

Standar Indicator yang digunakan untuk pengukuran getaran dalam penelitian ini adalah ISO 10186-1:1995(E). Standard ini dapat digunakan untuk menentukan tingkat getaran yang dapat diterima bagi berbagai kelas permesinan. Dengan demikian, untuk menggunakan standard ini, pertama-tama perlu mengklasifikasikan permesinan yang akan diuji sesuai Tabel 2.3 yang menunjukkan pedoman bagi kelayakan permesinan ISO 10186-1:1995(E).[8] Tabel 2.3 Kriteria zona evaluasi kelayakan permesinan ISO 10186-1:1995(E) Vibration

Velocity mm/sec

Up to 15 kW Class I

15 to 75 kW Class II

> 75 kW (rigid) Class III

> 75 kW (soft) Class IV 0.28

A

A

A

A

0.45 0.71 1.12

B

1.8

B

2.8

C

B

4.5

C

B

7.1

D

C

11.2

D

C

18

D

28

D

45

Dengan membaca Tabel 2.3 dapat mengkaitkan kondisi kerusakan permesinan dengan getaran sebagai monitoring perawatan berbasis kondisi. Standar yang digunakan adalah parameter kecepatan (rms) untuk mengindikasikan kerusakan. Huruf A,B,C,D seperti terlihat pada Tabel 2.3. mengklasifikasikan tingkat keparahan sesuai dengan kelas permesinan, sebagai berikut:

1. Zona A

Zona hijau, getaran dari mesin sangat baik dan dibawah getaran yang diizinkan.

2. Zona B

Zona kuning, getaran dari mesin baik dan dapat dioperasikan karena masih dalam batas yang diizinkan.

3. Zona C

Zona orange, getaran dari mesin dalam batas toleransi dan hanya dioperasikan dalam waktu terbatas.

4. Zona D

Zona merah, getaran dari mesin dalam batas berbahaya dan kerusakan dapat terjadi padamesin.

5. Kelas I

Bagian mesin secara integral dikaitkan sebagai permesinan lengkap dalam kondisi pengoperasian normal (motor listrik sampai 15 kW).

6. Kelas II

Peralatan permesinan berukuran sedang (motor listrik dengan output 15-75 kW) tanpa fondasi khusus, mesin terpasang mati (hingga 300 kW) dengan fondasi khusus.

7. Kelas III

Mesin dengan penggerak utama yang lebih besar dan mesin-mesin besar

lainnya dengan rotating masses terpasang mati pada fondasi padat dan fondasi berat yang indikatornya sulit bagi penjalaran getaran.

8. Kelas IV

Mesin dengan penggerak utama yang lebih besar dan mesin-mesin besar lainnya dengan rotating masses-terpasang pada fondasi yang indikatornya

mudah bagi pengukuran getaran (sebagai contoh: turbo generator terutama dengan substruktur yang ringan).

2.5 Maintenance

Untuk memperpanjang umur pakai suatu peralatan dapat dilakukan dengan perbaikan berkala atau perawatan yang sering disebut maintenance. Maintenance dapat diartikan sebagai kegiatan memelihara atau menjaga fasilitas maupun peralatan dan mengadakan perbaikan yang diperlukan agar fasilitas atau peralatan tersebut memiliki lifetime atau waktu operasi yang maksimal. Maintenance juga merupakan suatu fungsi dalam suatu perusahaan yang tidak kalah penting dibanding fungsi-fungsi lain seperti produksi karena fungsi-fungsi tersebut yang saling berkaitan untuk memenuhi tujuan perusahaan itu. [9]

2.5.1 Breakdown Maintenance

Breakdown maintenance atau “run to failure maintenance” adalah kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang dilakukan setelah terjadinya kerusakan pada perlatan sehingga tidak dapat berfungsi dengan baik atau gagal beroperasi. Breakdown maintenance sering disebut dengan service (perbaikan) atau reparasi.

2.5.2 Preventive Maintenance

Preventive maintenance adalah kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang dilakukan untuk mencegah timbulnya kerusakan yang tidak terduga dan menemukan kondisi yang dapat menyebabkan peralatan produksi mengalami kerusakan saat digunakan. Selain itu, preventive maintenance merupakan manajemen pemeliharaan yang dilakukan secara periodik pada peralatan seperti inspeksi, lubrikasi, dan penyetelan.

2.5.3 Predictive Maintenance

Predictive maintenance adalah suatu pendekatan yang digunakan untuk memonitor akan terjadinya kerusakan pada peralatan dengan menggunakan peralatan khusus (non destructive test instrument) untuk menentukan kapan peralatan tersebut akan terjadi kerusakan dan dilakukan pencegahan sejak dini.

Peralatan khusus yang biasanya digunakan misalnya analisis getaran, infra merah, thermographs (alat pengukur panas) atau deteksi ultrasonic.

Predictive maintenance merupakan suatu proses pemeliharaan berdasarkan pendekatan pada pengukuran kondisi peralatan, dengan menilai apakah suatu peralatan akan gagal selama beberapa periode masa yang akan datang dan kemudian mengambil tindakan untuk menghindari konsekuensi dari kegagalan itu.

2.5.4 Condition Monitoring

Condition Monitoring adalah proses memonitor kondisi dari sebuah mesin sehingga bisa diketahui kondisi dari mesin apakah dalam kondisi baik atau mulai ada gejala rusak. Dengan kata lain : Medical Check Up nya Mesin.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pabrik Kelapa Sawit (PKS) memiliki mesin dan peralatan yang bervariasi yang cukup banyak sesuai fungsinya, dengan tujuan utama yaitu mengolah Tandan Buah Segar (TBS) menjadi minyak sawit dan inti sawit. Ditinjau dari tingkat kehandalan dengan kegiatan pemeliharaan, kebanyakan PKS masih menerapkan konsep pemeliharaan yang tradisional, dimanatingkat kehandalan masih ditentukan oleh jumlah ketersediaan mesin yang terpasang,dengan kata lain jumlah ketersediaan mesin untuk operasi dan untuk cadangan. Halini disebabkan strategi pemeliharaan yang digunakan masih bersifat breakdown danpreventive/scheduled maintenance. Namun pada kenyataannya tidak semua dari mesin di PKS memiliki unit cadangan, salah satunya adalah depericarper fan yang berfungsi untuk memisahkan serabut dan biji yang berasal dari cake breaker conveyor (CBC). Apabila mesin ini mengalami kerusakan mendadak, maka kondisi ini dapatmenyebabkan proses pengolahan terganggu, bahkan dapat menyebabkan prosespengolahan berhenti total. Apabila gangguan ini terjadi, maka tidak hanya akanmengakibatkan penurunan performa pabrik, juga berakibat terhadap kerugianoperasional.

Untuk memberikan tingkat akurasi yang lebih baik dalam skripsi ini akan di bantu menggunakan Root Cause Analysis(RCA) untuk mengidentifikasi akar penyebab resiko yang paling kritis, RCA merupakan suatu metode evaluasi terstruktur untuk mengidentifikasi akar masalah (root cause) suatu kejadian yang tidak diharapkan (undesired outcome) dan langkah-langkah yang diperlukan untuk mencegah terulangnya kembali kejadian yang tidak diharapkan.

Dengan menambah konsep fishbone diagram memungkinkan data yang digunakan berupa data visual ataupun data numerik mempunyai tingkat akurasi yang tinggi yang mana setiap data mempunyai nilai membership pada setiap atributnya. Pada dasarnya hasil interpretasi sinyal vibrasi yang dijadikan basis untuk indentifikasi kerusakan dini dengan melihat Root Cause Analysis nya.

1.2 Batasan Masalah

Dalam skripsi ini penulis mengambil batasan untuk memperjelas ruang lingkup permasalahan. Batasan masalah itu antara lain :

1. Pengujian hanya dilakukan pada depericarper fan dengan skala lab. Dengan ukuran dan perbandingan sebagai berikut :

No. Komponen Ukuran

Lab Pabrik

1. Daya penggerak 1 hp 50 hp 2. Diameter poros 25 mm 75 mm 3. Panjang poros 317 mm 951 mm 4. Diameter puli 101,6 mm 304.8 mm

5. Putaran 1500 rpm 1500 rpm

6. Jenis sabuk A-37 D-110

2. Dalam pengujian di lab, frekuensi paksa yang digunakan 25 Hz. 3. Pengujian hanya dilakukan pada saat tanpa beban.

4. Analisa hanya dilakukan dengan metode fishbone diagram, metode sebab-akibat, dan metode matrik korelasi.

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengetahuipenerapan metode fishbone diagram dalam identifikasi root cause analysis pada depericarper fan.

2. Untuk mengetahuipenerapan metode sebab-akibat kerusakan yang terjadi pada depericarper fan.

3. Untuk mengetahuikerusakan yang terjadi pada sabuk dan puli akibat vibrasi sehingga mengakibatkan kerusakan dini pada depericarper fan. 4. Untuk mengetahuipenerapan metode matrik korelasi dalam mekanisme

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat yang akan dicapai dari penelitian ini adalah :

1. Meningkatkan performa mesin dan memperpanjang usia mesin.

2. Mengurangi biaya operasional yang berlebihan dan mempercepat proses penanganan.

3. Mengidentifikasi resiko kerusakan yang beresiko tinggi sehingga dapat diprioritaskan penangananya.

1.5 Sistematika Penulisan

Skripsi ini ditulis dalam enam bab, dimana untuk setiap babnya dibagi dalam beberapa sub-bab. Pendahuluan berada dalam Bab I yang menjelaskan latar belakang, batasan masalah, tujuan dan manfaat serta sistematika penulisan skripsi. Pada Bab II dijabarkanteori-teori yang dapat mendukung dan menjadi pedoman dalam penyusunan skripsi. Pada bab inidibahas secara praktis tentang vibrasi pada Depericarper Fan dan teknik pengukuran vibrasi dengan root case analysis dengan fishbone diagram. Bab III berisikan tentang penentuan kondisi-kondisi yang perlu diperhatikan dalam pengukuran vibrasi metoderoot case analysis dengan fishbone diagram pada Depericarper Fan, alat dan spesifikasi yang digunakan, dan metode yang dilakukan dalam pengukuran sinyal vibrasi.Pada bab IV berisikan pengidentifikasian root cause analysis dengan fishbone diagram pada Depericarper Fan terhadap kerusakan yang terjadi dan verifikasi data pengukuran dengan hasil perhitungan dan grafik. Bab V Kesimpulan dan saran terhadap interpretasi yang dilakukan terhadap root cause analysis dengan fishbone diagram yang merupakan bab penutup dalam karya akhir ini. Bab VI Daftar pustaka berisikan literature-literatur yang digunakan dalam penyusunan laporan ini.

ABSTRAK

Depericarper fan adalah mesin yang berfungsi untuk memisahkan serabut dan biji yang berasal dari cake breaker conveyor. Apabila mesin ini mengalami kerusakan mendadak, maka kondisi ini dapat menyebabkan proses pengolahan terganggu, bahkan dapat menyebabkan proses pengolahan berhenti total. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui akar masalah yang terjadi pada depericaper fan dan cara mengatasinya. Pengujian dilakukan dengan menggunakan Vibrometer laser ometron VQ-400-A-F dan bahan penelitian adalah backward inclined centrifugal fan dengan jenis 2 SWSI. Dari penelitian didapat akar permasalahan yang terjadi pada kerusakan dini disetiap komponen pada depericarper fan, terdapat 3 penyebab kerusakan utama pada depericarper fan yaitu poros yang bengkok, parallel-misalignment pada puli, dan ketegangan pada sabuk. Dari hasil analisa tegangan sabuk dan misalignment, didapat hasil bahwa vibrasi parallel-misalignment pada puli mempunyai tingkat vibrasi yang paling tinggi yaitu displacement puli = 0.0134 mm, velocity = 3.4547 mm/s, acceleration = 331.0753 mm/s2 yang mengakibatkan terjadinya kerusakan dini pada depericarper fan. Dari hasil analisa matrik korelasi dapat disimpulkan bahwa poros fan mempunyai hubungan penuh sebanyak 4 komponen, dibandingkan dengan puli fan, puli motor, sabuk, dan poros motor yang hanya mempunyai hubungan penuh sebanyak 3 komponen. Maka poros fan merupakan komponen yang sangat berpengaruh ketika terjadi kerusakan dini pada depericarper fan.

Kata kunci : Depericarper fan, Getaran, Akar Masalah, Kerusakan, Vibrometer laser

ABSTRACT

Depericarper fan is a machine that serves to separate the fiber and nut from the cake breaker conveyor. If this machine suffered sudden damage, then this condition can cause processing is interrupted, it can even cause processing to stop completely. The purpose of the research to determine the root cause that occurred in depericaper fan and how to overcome them. Tests carried out using a laser Vibrometer ometron VQ-400-A-F and materials research is backward inclined centrifugal fan with type 2 SWSI. From research gained root cause that occur in premature destruction of every component in depericarper fan, there are three main causes of damage to the depericarper fan shaft is bent, parallel-misalignment on a pulley, and tension on the belt. From the analysis of belt tensioning and misalignment, the result is that vibration parallel-misalignment on pulleys having vibratory level of the highest of displacement puli = 0.0134 mm, velocity = 3.4547 mm / s, acceleration = 331.0753 mm / s2 which resulted in the premature destruction on depericarper fan. From the analysis of the correlation matrix can be concluded that the fan shaft has full relations as much as 4 components, compared with a fan pulleys, motors pulleys, belts, and the motor shaft that only had full relations as much as 3 components. Then the fan shaft is a component that is very influential when the damage occurred early in depericarper fan.

ANALISA AKAR MASALAH (ROOT CAUSE ANALYSIS)

UNTUK MENGIDENTIFIKASI KERUSAKAN DINI PADA

DEPERICARPER FAN

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

OLEH

WILSEN LATUNDA GINTING

130421026

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

vi

2.4.2 Parameter Pengukuran ... 16

2.4.3 Gerak Harmonik ... 17

2.4.4 Gerak Periodik ... 19

2.4.5 Getaran Bebas (Free Vibration) ... 20

2.4.6 Standarisasi Pengukuran Getaran ... 23

2.5 Maintenance ... 25

2.5.1 Breakdown Maintenance ... 25

2.5.2 Preventive Maintenance ... 25

2.5.3 Predictive Maintenance ... 25

2.5.4 Condition Monitoring ... 26

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 27

3.1 Tempat dan Waktu ... 27

3.2 Bahan dan Alat ... 27

3.2.1 Bahan ... 27

3.2.2 Alat ... 28

3.3 Metode Penelitian ... 33

3.4 Set Up Peralatan ... 33

3.5 Variabel Yang Diamati ... 35

3.6 Pengolahan Analisa Data ... 35

3.7 Pelaksanaan Penelitian ... 36

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ... 37

4.1 Cara Kerja Depericarper Fan ... 37

4.2 Komponen Depericarper Fan ... 37

4.3 Fishnone Diagram... 42

4.4 Analisa Sebab-Akibat ... 43

4.5 Pengaruh Vibrasi ... 45

4.5.1 Pengaruh Vibrasi Sabuk ... 45

4.5.2 Pengaruh Vibrasi Puli ... 48

vii

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 53

5.1 Kesimpulan ... 53

5.2 Saran ... 53

DAFTAR PUSTAKA ... 54 LAMPIRAN

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Tiga jenis blade axial fan ... 4

Gambar 2.2 Lima jenis blade centrifugal fan ... 5

Gambar 2.3 Diagram Root Cause Analysis ... 7

Gambar 2.4Fishbone Diagram (Diagram Tulang Ikan) ... 8

Gambar 2.5 Kesepakatan permasalahan utama ... 11

Gambar 2.6 Identifikasi penyebab masalah ... 11

Gambar 2.7 Gerak harmonik sebagai proyeksi suatu titik yang bergerak pada lingkaran ... 18

Gambar 2.8 Gerak periodik gelombang sinyal segiempat dan gelombang pembentuknya dalam domain waktu ... 19

Gambar 2.9Sistem massa pegas dan diagram benda bebas... 21

Gambar 3.1 Skematik bahan uji centrifugal fan 2 SWSI ... 27

Gambar 3.2 Vibrometer laser ometron VQ-400-A-F ... 27

Gambar 3.3 Belt tension gauge. ... 30

Gambar 3.4 Multimeter datalogger... 30

Gambar 3.5 Tacho meter ... 30

Gambar 3.6 Labjack U3-LV ... 31

Gambar 3.7 Laptop... 31

Gambar 3.8 Kunci ring pas ... 32

Gambar 3.9 Kunci L. ... 32

Gambar 3.10 Meteran... 32

Gambar 3.11 Mistar baja. ... 33

Gambar 3.12 Sinyal amplitudo. ... 35

Gambar 3.13 Diagram alir proses pelaksanaan ... 36

Gambar 4.1 Fan casing ... 37

Gambar 4.2 Fan impeller... 38

Gambar 4.3 Bantalan ... 39

Gambar 4.4 Poros fan ... 40

ix

Gambar 4.6. Sabuk ... 41

Gambar 4.7 Puli motor ... 41

Gambar 4.8 Motor listrik... 42

Gambar 4.9 Fishbone diagram ... 42

Gambar 4.10 Grafik rekapitulasi displacement vs tegangan ... 45

Gambar 4.11 Grafik rekapitulasi velocity vs tegangan ... 46

Gambar 4.12 Grafik rekapitulasi acceleration vs tegangan ... 47

Gambar 4.13 Grafik rekapitulasi displacement vs parallel-missalignment ... 48

Gambar 4.14 Grafik rekapitulasi velocity vs parallel-missalignment ... 49

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Karakteristik dan satuan getaran ... 16

Tabel 2.2 Parameter pengukuran... 17

Tabel 2.3 Kriteria zona evaluasi kelayakan permesinan ... 23

Tabel 4.1 Matrik hubungan sebab-akibat ... 43

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Skematik Proses Pemisahan Antara Serabut Dengan Biji Sawit Dengan Depericarper Fan

Lampiran 2 Perhitungan Sabuk Lampiran 3 Perhitungan Puli

Lampiran 4 Dimensi Skala Depericarper Fan Lampiran 5 Tabel Rekapitulasi Sabuk