Perencanaan Perawatan Mesin pada Unit Pembangkit Listrik Tenaga Diesel dengan Metode Reliability Centered Maintenance (RCM) di PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Utara Titi Kuning Medan

PERENCANAAN PERAWATAN MESIN PADA UNIT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL DENGAN METODE RCM (RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE) DI PT.PLN (PERSERO) PEMBANGKITAN

SUMATERA BAGIAN UTARA TITI KUNING MEDAN

TUGAS SARJANA

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh

DAVID HUTABARAT NIM: 080403163

D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I

F A K U L T A S T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ABSTRAK

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) merupakan suatu stasiun pembangkit tenaga. Permasalahan yang dihadapi PLTD Titi Kuning Medan dimana sering terjadi kendala pada proses electricity production yang disebabkan tidak bekerjanya sistem pada mesin pembangkit listrik yang diakibatkan kerusakan pada mesin dengan tiba-tiba. Kerusakan yang paling sering terjadi pada mesin pembangkit adalah pada mesin unit IV dan sistem perawatannya lebih bersifat corrective maintenance.

Berdasarkan kondisi ini, maka dalam penelitian ini akan dilakukan pengembangan sistem pemeliharaan mesin dengan pendekatan Reliability Centered Maintenance (RCM). Tujuan dari penelitian ini adalah menerapkan (RCM) sebagai suatu pendekatan untuk memperbaiki sistem pemeliharaan mesin sekarang di PLTD Titi kuning Medan yang diawali dengan identifikasi sistem pemeliharaan mesin sekarang dengan fishbone diagram, melakukan perencanaan pemeliharaan mesin dengan mengikuti langkah-langkah dalam penerapan

Reliability Centered Maintenance (RCM) dengan pendekatan reliability engineering dan perhitungan TMD(Total Minimum Downtime)

Dari pengolahan data dalam pengambilan tindakan yang dilakukan diperoleh tiga rekomendasi tindakan yang dihasilkan melalui pendekatan RCM yakni: Condition Directed (C.D) mencapai angka 52,4%, Time Directed (T.D) mencapai angka 19,0% , Finding Failure (F.F) mencapai angka 26,6%. Prosedur perawatan mesin pembangkit yang ditentukan dengan pendekatan Reliability Centered Maintenance (RCM), dapat digunakan sebagai acuan dalam melaksanakan, menentukan tugas-tugas perawatan di PLTD titi kuning Medan, karena memberikan basis data yang komprehensif dan sistematis. Berdasarkan perhitungan dengan konsep reliability engineering, interval penggantian komponen dengan kriteria total minimum downtime (TMD) pada mechine enterprise diperoleh: Cylinderhead interval penggantian 1608 jam operasi mesin,

bearing conrod interval penggantian 1840 jam operasi mesin control logicboard

interval penggantian 1056 jam operasi mesin dan turbocharger interval penggantian 1240 jam operasi mesin.

Kata kunci: Maintenance, Reliability Centered Maintenance (RCM), Reliability Engineering, Total MinimumDowntime (TMD).

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, yang telah menganugerahkan kasih dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat mengerjakan dan menyelesaikan laporan Tugas Sarjana ini.

Tugas Sarjana merupakan salah satu syarat akademis yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan studi di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Penulis melakukan penelitian di PLTD Titi Kuning Medan, dengan judul penelitian ” Perencanaan Perawatan Mesin pada Unit Pembangkit Listrik Tenaga Diesel dengan Metode Reliability Centered Maintenance (RCM) di PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Utara Titi Kuning Medan ”.

Besar harapan penulis, penyusunan laporan penelitian ini dapat menambah pengetahuan bagi pembaca. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan laporan ini, karena pengetahuan dan pengalaman penulis yang masih terbatas. Kritik dan saran yang bersifat membangun penulis harapkan demi kesempurnaan laporan ini.

Akhir kata, penulis mengharapkan agar laporan Tugas Sarjana ini dapat memberikan manfaat baik bagi kita semua.

Medan, 28 Juni 2012

Penulis,

UCAPAN TERIMA KASIH

Dalam penulisan Tugas Sarjana ini, penulis telah mendapatkan bimbingan dan dukungan yang besar dari berbagai pihak, baik berupa materi, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara dan yang mengizinkan Penulis melakukan Penelitian Tugas Sarjana ini.

2. Bapak Ir. Mangara. M. Tambunan, M.Sc, selaku Dosen Pembimbing I atas bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.

3. Ibu Tuti Sarma Sinaga, ST, MT. selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.

4. Kedua orang tua dan keluarga tercinta, yang telah memberikan dukungan sepenuhnya kepada penulis baik doa, moral maupun materi dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini.

5. Bapak Parsaoran Simangunsong sebagai PLT. Manajer PL. PLTD Titi kuning Medan yang telah mengizinkan penulis melakukan penelitian dan membantu penulis dalam pengumpulan data.

6. Bapak Hombing sebagai supervisor operasi yang telah membantu penulis dalam penelitian dan juga seluruh pegawai dan staf di PLTD Titi Kuning yang

telah memberi masukan, arahan dan motivasi bagi penulis menyelesaikan Tugas Sarjana ini.

7. Semua teman-teman se-angkatan penulis, Robet, Erwin mangara, Habib, Diky, Anas, William, Armen, Haros, Mamam, Trisman, Ade, Cholis, Ilfi, Kenzo, Audra, Dita, Eva, Indra, Efan, Winda, Tiung, Bintang, Dinda, Feri, Faisal, Indra, Adius, dan lain-lain.

8. Sahabat-sahabat terkasih (Yansen, Mas heryanto Sitanggang, Meylando Sihombing. Niky Simatupang, Julius, Sartono, Andi, Marusaha dan teman-teman lainnya yang belum saya sebutkan namanya) yang selalu memberikan dukungan dan doa serta memberikan nasehat positif kepada penulis untuk tetap semangat.

9. Pegawai administrasi Departemen Tekinik Industri, Bang Mijo, Bang Nur, Kak Dina, Kak Ani, dan Bang Ridho atas bantuan dan tenaga yang telah diberikan dalam memperlancar penyelesaian Tugas Sarjana ini.

Kepada semua pihak yang telah banyak membantu dalam menyelesaian laporan ini dan tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, penulis mengucapkan terima kasih. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua

DAFTAR ISI

BAB Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

ABSTRAK ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

UCAPAN TERIMAKASIH ... v

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL ... xv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Penelitian ... I- 1 1.2. Perumusan Masalah ... I- 3 1.3. Tujuan Penelitian ... I- 4 1.4. Asumsi dan Batasan ... I- 4 1.5. Manfaat Penelitian ... I- 5 1.6. Sistematika Penulisan Tugas Akhir ... I- 5

II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

DAFTAR ISI (lanjutan)

BAB Halaman

2.2. Profil Pembangkit Listrik Tenaga Diesel ... II-2 2.3. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel ... II-4 2.3.1. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Diesel ... II-5 2.3.2. Komponen Utama Pembangkit Listrik Tenaga Diesel II-10 2.3.3. Komponen Pendukung PLTD ... II-15 2.4. Struktur Organisasi PLTD Titi Kuning ... II-19 2.5. Pembagian Tugas dan Tanggung jawab ... II-20 2.5.1. Tugas dan Tanggung Jawab Manejer Unit ... II-21 2.5.2. Tugas dan Tanggung Jawab Supervisor Administrasi dan

Keuangan ... II-21 2.5.3. Tugas dan Tanggung Jawab Supervisor Pemeliharaan Listrik

dan Alat Bantu ... II-22 2.5.4. Tugas dan Tanggung Jawab Supervisor Pemeliharaan Listrik

dan Kontrol Instrumen ... II-23 2.5.3. Tugas dan Tanggung Jawab Supervisor Operasi ... II-23 2.6. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja ... II-24 2.6.1. Jumlah Tenaga Kerja ... II-24 2.6.2. Jam Kerja ... II-25 2.7. Visi, Misi dan Motto Perusahaan ... II-25 2.7.1. Visi Perusahaan ... II-25 2.7.2. Misi dan Motto Perusahaan ... II-26

DAFTAR ISI (lanjutan)

BAB Halaman

III LANDASAN TEORI

3.1. Teori ... III-1 3.1.1. Perawatan (Maintenance) ... III-1 3.1.2. Tujuan Perawatan ... III-2 3.1.3. Pengklasifikasian Perawatan ... III-3 3.1.3.1. Preventive Maintenance ... III-4 3.1.3.2. Corrective Maintenance ... III-6 3.1.4. Keandalan (Reliability) ... III-6 3.1.4.1. Defenisi Keandalan (Reliability) ... III-6 3.1.4.2. Konsep Reliability ... III-8 3.1.5. Pola Distribusi Data dalam Keandalan ... III-11 3.1.5.1. Pola Distribusi Weibull ... III-11 3.1.5.2. Pola Distribusi Normal ... III-13 3.1.5.3. Pola Distribusi Lognormal ... III-15 3.1.5.4. Pola Distribusi Eksponensial ... III-17 3.1.6. Identifikasi Distribusi dan Parameter Distribusi ... III-18 3.1.6.1. Identifikasi Distribusi Awal ... III-19 3.1.6.1. Estimasi Parameter ... III-20 3.1.7. Interval Penggantian Komponen dengan Total

Minimum Downtime ... III-21 3.1.8. Reliability Centered Maintenance (RCM) ... III-24

DAFTAR ISI (lanjutan)

BAB Halaman

3.1.8.1. Defenisi RCM ... III-24 3.1.8.2. Langkah-langkah Penerapan RCM ... III-26

IV METODOLOGI PENELITIAN

4.1. Lokasi dan Waktu Penelitian ... IV- 1 4.2. Objek Penelitian ... IV- 1 4.3. Rancanagan Penelitian ... IV- 1 4.4. Sumber data ... IV- 2 4.5. Blok Diagram Prosedur Penelitian ... IV- 3 4.6. Identifikasi Variabel Penelitian ... IV- 4 4.6.1. Variabel Dependen ... IV- 4 4.6.2. Variabel Independen ... IV- 4 4.7. Kerangka Konseptual ... IV-5 4.8. Teknik Pengumpulan Data ... IV-7 4.9. Pengolahan Data ... IV-8 4.9.1. Kebijakan Perawatan Sekarang ... IV- 8 4.9.2. Reliability Centered Maintenance (RCM) ... IV- 8 4.9.3. Penentuan Pola Distribusi Data Kerusakan ... IV-13 4.10. Analisis dan Pemecahan Masalah ... IV-14 4.10.1. Rekomendasi Tindakan Perawatan Mesin ... IV- 14 4.10.2. Penentuan Interval Penggantian Komponen Mesin . IV- 14

DAFTAR ISI (lanjutan)

BAB Halaman

4.10.3. Pengembangan Prosedur Perawatan Mesin ... IV- 14

V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

5.1. Pengumpulan Data ... V- 1

5.1.1. Interval Waktu Kerusakan Komponen Kritis Mesin Unit 4 PLTD ... V- 1

5.2. Pengolahan Data ... V- 2 5.2.1. Kebijakan Perawatan Sekarang ... V- 2 5.2.2. Reliability Centered Maintenance (RCM) ... V- 5 5.2.2.1. Pemilihan Sistem dan Pengumpulan

Informasi ... V- 6 5.2.2.2. Pendefinisian Batasan Sistem ... V- 8 5.2.2.3. Deskripsi Sistem dan Blok Fungsi ... V- 12 5.2.2.4. Pendeskripsi Fungsi Sistem dan Kegagalan

Fungsi ... V- 18 5.2.2.5. Penyusunan Failure Mode and Effect Analysis

(FMEA) ... V- 20 5.2.2.6. Logic Tree Analysis (LTA) ... V- 22 5.2.2.7. Pemilihan Tindakan ... V- 23 5.2.3. Penentuan Pola Distribusi Kerusakan dan Reliability V- 27 5.2.3.1. Estimasi Parameter ... V- 45

DAFTAR ISI (lanjutan)

BAB Halaman

5.2.3.2. Penentuan Konsep Keandalan ... V- 45 5.2.3.3. Penentuan Interval Penggantian Komponen . V- 52

VI PEMBAHASAN DAN PEMECAHAN MASALAH 6.1. Rekomendasi Tindakan Perawatan dengan

Pendekatan RCM ... VI- 1 6.1.1. Analisis Mode Kegagalan dan Efek Kegagalan FMEA VI- 1 6.1.2. Kategori Komponen Berdasarkan LTA ... VI- 2 6.1.3. Prosedur Perawatan Berdasarkan Pemilihan Tindan

RCM ... VI- 3 6.1.3.1. Prosedur Perawatan Mesin dengan Tindakan

Condition Directed ... VI- 3 6.1.3.2. Prosedur Perawatan Mesin dengan Tindakan Timed

Directed ... VI- 6 6.1.3.3. Prosedur Perawatan Mesin dengan Tindakan Finding

Failure ... VI- 8 6.2. Penentuan Interval Penggantian Komponen ... VI- 10 6.3. Evaluasi Sistem Perawatan Sekarang dan Usulan ... VI- 20 6.3.1. Penurunan Downtime ... VI- 20 6.3.2. Peningkatan Avability ... VI- 20

DAFTAR ISI (lanjutan)

BAB Halaman

VII KESIMPULAN DAN SARAN

7.1. Kesimpulan ... VII- 1 7.2. Saran ... VII- 2

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR Halaman 2.1. Proses Pembangkit Listrik Tenaga Diesel ... II- 4 2.2. Proses Pembakaran Bahan Bakar dan Udara Hingga Diperoleh Energi

Listrik dan Disalurkan ke Konsumen ... II- 8 2.3. Siklus 4 Langkah Mesin Diesel ... II- 11 2.4. Generator PLTD Titi Kuning Medan ... II- 12 2.5. Struktur Organisasi PLTD Titi Kuning Medan ... II- 20 3.1. Klasifikasi Perawatan ... III- 3 3.2. Kurva Distribusi Weibull ... III- 11 3.3. Kurva Distribusi Normal ... III- 14 3.4. Kurva Distribusi Lognormal ... III- 16 3.5. Kurva Distribusi Eksponensial ... III-17 3.6. Penggantian Komponen Berdasarkan Interval Waktu ... III- 22 3.8. Contoh System Work Breakdown Structure ... III- 30 3.9. Struktur Logic Tree Analysis ... III- 36 3.10. Road Map Pemilihan Tindakan ... III- 38 4.1. Blok Diagram Proses Penelitian ... IV-3 4.2. Kerangka Konseptual Penelitian ... IV-4 4.3. Blok Diagram Pengolahan Data dengan Menggunakan Metode

RCM ... IV-7 4.4. Struktur Analisis Cabang Logika (LTA) ... IV-10

DAFTAR GAMBAR (lanjutan)

GAMBAR Halaman 4.5. Road Map Pemilihan Tindakan ... IV-11 5.1. Cause and Effect Diagram (Fishbone) Penyebab Masalah ... V-4 5.2. Sistem Blok DiagramPLTD Titi Kuning ... V-7 5.3. Pendefinisian Batasan Sistem Electricity Production Unit 4 ... V-9 5.4. Gambaran Luas Batasan (boundary overview) ... V-10 5.5. Gambaran Detail Batasan (boundary details) ... V-11 5.6. Deskripsi Sistem (System Description) ... V-12 5.7. Blok diagram fungsi Electricity Production ... V-13 5.8. System Work Breakdown Structure (SWBS) ... V-15 5.9. System Work Breakdown Structure (SWBS) Electicity Production

Unit 4 ... V-18 5.10. Flowchart Penyusunan LTA (Logic Tree Analysis) Komponen

Torak ... V-24 5.11. Flowchart Penyusunan LTA (Logic Tree Analysis) Komponen

Torak ... V-26 5.12. Kurva Konsep Keandalan Cylinderhead ... V-47 5.13. Kurva Konsep Keandalan Conrod Bearing ... V-49 5.14. Kurva Konsep Keandalan Control Logic Board ... V-51 5.15. Kurva Konsep Keandalan Turbocharger ... V-52 6.1. Flowchart Tindakan Perawatan CD (Conditional Directed) ... VI-7 6.2. Flowchart Tindakan Perawatan TD (Time Directed) ... VI-10

DAFTAR GAMBAR (lanjutan)

GAMBAR Halaman 6.3. Flowchart Tindakan Perawatan FF (Finding Failure) ... VI-13 6.4. Kalender Jadwal Interval Pergantian Tahun 2012 ... VI-18

DAFTAR TABEL

TABEL Halaman 1.1. Kegagalan fungsi Unit Mesin Pembangkit Listrik Tenaga Diesel

Titi Kuning ... I-2 2.1. Alokasi Tenaga Kerja PLTD Titi Kuning ... II-24 3.1. Nilai Severity ... III- 33 3.2. Nilai Occurrence ... III- 34 3.3. Nilai Detection ... III- 35 5.1. Interval Waktu Kerusakan Komponen Kritis Mesin Unit 4 PLTD... V- 1 5.2. Penyebab Terjadinya Masalah dalam Sistem Perawatan ... V- 4 5.3. Kegagalan Fungsi Unit Mesin Pembangkit Listrik Tenaga Diesel

Titi Kuning ... V- 7 5.4. System Work Breakdown Structure Mesin Pembangkit ... V-17 5.5. Fungsi dan Kegagalan Fungsi MachiningArea ... V-19 5.6. Matriks Mesin/Peralatan dan Kegagalan Fungsi ... V-20 5.7. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Normal pada Komponen

Cylinderhead ... V-28 5.8. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Lognormal pada

Komponen Cylinderhead ... V-29 5.9. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Eksponensial pada

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL Halaman 5.10. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Weibull pada

Komponen Cylinderhead ... V-31 5.11. Rekapitulasi perhitungan Index of fit komponen Cylinderhead ... V-31 5.12. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Normal pada Komponen

Bearing Conrod ... V-32 5.13. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Lognormal pada

Komponen Bearing Conrod ... V-33 5.14. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Eksponensial pada

Komponen Bearing Conrod ... V-34 5.15. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Weibull pada

Komponen Bearing Conrod ... V-35 5.16. Rekapitulasi Perhitungan Index of fit Komponen Bearing Conrod .. V-36 5.17. Perhitungan Index of fit dengan distribusi Normal pada komponen

Control Logic Board ... V-37 5.18. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Lognormal pada

Komponen Control Logic Board ... V-38 5.19. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Eksponensial pada

Komponen Control Logic Board ... V-39 5.20. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Weibull pada

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL Halaman 5.21. Rekapitulasi Perhitungan Index of fit Komponen Control Logic

Board ... V-40 5.22. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Normal pada Komponen

Turbocharger ... V-41 5.23. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Lognormal pada

Komponen Turbocharger ... V-42 5.24. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Eksponensial pada

Komponen Turbocharger ... V-43 5.25. Perhitungan Index of fit dengan Distribusi Weibull pada

Komponen Turbocharger ... V-44 5.26. Rekapitulasi Perhitungan Index of fit Komponen Turbocharger ... V-44 5.27. Rekapitulasi Index of fit untuk Masing-masing Distribusi

Komponen Mesin Enterprise dan Parameter ... V-45 5.28. Pola Distribusi Kerusakan Mechine Enterprise ... V-53 5.29. Interval Pergantian Optimal Komponen Kritis ... V-56 6.1. Kategori Komponen ... VI- 2 6.2. Kategori komponen mesin PLTD ... VI- 2 6.3. Tindakan Perawatan Komponen ... VI- 3 6.4. Tindakan Perawatan CD (Condition Directed) Electricity

Production ... VI- 4 6.5. Tindakan Perawatan TD (Time Directed) Electricity Production ... VI- 6

DAFTAR TABEL (Lanjutan)

TABEL Halaman 6.6. Tindakan Perawatan FF (Find Failure) Electricity Production ... VI- 8 6.7. Pola Distribusi Kerusakan Mechine Enterprise ... VI- 10

DAFTAR LAMPIRAN

L.1. Data Kerusakan Mesin Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Unit 4 L.2. Penyusunan Failure Mode Effect and Analysis (FMEA) Electricity

Production

L.3. Penyusunan Logic Tree Analysis (LTA) Electricity Production

L.4. Penyusunan Pemilihan Tindakan Electricity Production

L.5. Perhitungan Total Minimum Downtime (TMD) L.6. Surat Permohonan Tugas Akhir

L.7. Surat Penjajakan L.8. SK Tugas Akhir L.9. Lembar Asistensi

ABSTRAK

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) merupakan suatu stasiun pembangkit tenaga. Permasalahan yang dihadapi PLTD Titi Kuning Medan dimana sering terjadi kendala pada proses electricity production yang disebabkan tidak bekerjanya sistem pada mesin pembangkit listrik yang diakibatkan kerusakan pada mesin dengan tiba-tiba. Kerusakan yang paling sering terjadi pada mesin pembangkit adalah pada mesin unit IV dan sistem perawatannya lebih bersifat corrective maintenance.

Berdasarkan kondisi ini, maka dalam penelitian ini akan dilakukan pengembangan sistem pemeliharaan mesin dengan pendekatan Reliability Centered Maintenance (RCM). Tujuan dari penelitian ini adalah menerapkan (RCM) sebagai suatu pendekatan untuk memperbaiki sistem pemeliharaan mesin sekarang di PLTD Titi kuning Medan yang diawali dengan identifikasi sistem pemeliharaan mesin sekarang dengan fishbone diagram, melakukan perencanaan pemeliharaan mesin dengan mengikuti langkah-langkah dalam penerapan

Reliability Centered Maintenance (RCM) dengan pendekatan reliability engineering dan perhitungan TMD(Total Minimum Downtime)

Dari pengolahan data dalam pengambilan tindakan yang dilakukan diperoleh tiga rekomendasi tindakan yang dihasilkan melalui pendekatan RCM yakni: Condition Directed (C.D) mencapai angka 52,4%, Time Directed (T.D) mencapai angka 19,0% , Finding Failure (F.F) mencapai angka 26,6%. Prosedur perawatan mesin pembangkit yang ditentukan dengan pendekatan Reliability Centered Maintenance (RCM), dapat digunakan sebagai acuan dalam melaksanakan, menentukan tugas-tugas perawatan di PLTD titi kuning Medan, karena memberikan basis data yang komprehensif dan sistematis. Berdasarkan perhitungan dengan konsep reliability engineering, interval penggantian komponen dengan kriteria total minimum downtime (TMD) pada mechine enterprise diperoleh: Cylinderhead interval penggantian 1608 jam operasi mesin,

bearing conrod interval penggantian 1840 jam operasi mesin control logicboard

interval penggantian 1056 jam operasi mesin dan turbocharger interval penggantian 1240 jam operasi mesin.

Kata kunci: Maintenance, Reliability Centered Maintenance (RCM), Reliability Engineering, Total MinimumDowntime (TMD).

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Seiring dengan semakin berkembangnya teknologi modern pada era globalisasi ini, maka dampaknya pada kebutuhan energi akan semakin meningkat, dengan bertambahnya konsumen listrik untuk perusahaan atau industri-industri kecil maupun besar dan juga untuk kebutuhan rumah tangga. Untuk memenuhi kebutuhan yang semakin meningkat, maka PLN yang merupakan perusahaan yang ditunjuk oleh pemerintah dalam menyediakan energi listrik yang berkapasitas besar dan diharapkan mempunyai sistem yang handal, agar kontinuitas pelayanan kepada konsumen dapat terjamin.

Unit Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) adalah suatu unit kerja di lingkungan PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Bagian Utara yang berlokasi di Titi Kuning yang merupakan salah satu dari sekian banyak pembangkit atau pensuplai daya listrik untuk kota medan dan sekitarnya. Namun di dalam perkembangannya perusahaan ini belum mampu memberikan kinerja yang maksimal, hal ini dapat dilihat dari masih seringnya terjadi kerusakan pada komponen-komponen mesin pembangkit yang mempunyai peranan penting sebagai control dan proteksi selama proses pengoperasian mesin berlangsung, sehingga dapat mengganggu transmisi listrik ke gardu-gardu induk yang berakibat pemadaman listrik mendadak.

Salah satu indikator penurunan kemampuan peralatan adalah tingginya kerusakan/kegagalan komponen mesin. Tingginya tingkat kegagalan komponen mesin pembangkit disebabkan sistem perawatan yang dilakukan saat ini masih bersifat corrective maintenance, dimana belum ada tindakan untuk mengetahui gejala-gejala dini dari kerusakan mesin. Akibatnya setiap ada kerusakan, bagian perawatan hanya melakukan perbaikan dengan mencari kerusakannya, dan mengganti komponen yang rusak.

RCM (Reliability Centered Maintenance) merupakan suatu teknik yang dipakai untuk mengembangkan preventive maintenance yang terjadwal. Hal ini didasarkan pada prinsip bahwa keandalan dari peralatan dan struktur dari kinerja yang akan dicapai adalah fungsi dari perancangan (design) dan kualitas pembentukan preventive maintenance yang efektif akan menjamin terlaksananya desain keandalan dari peralatan.1

Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk menganalisis keandalan mesin pembangkit, meminimasi waktu downtime dan mengusulkan jadwal perawatan serta SOP perawatan mesin pembangkit listrik di PLTD Titi kuning Medan dengan menerapkan metode RCM (Reliability Centered Maintenance). Kelebihan metode RCM antara lain menghasilkan jadwal perawatan yang paling efisien dengan mengeliminasi kegiatan perawatan yang tidak diperlukan, minimisasi frekuensi overhaul, minimisasi downtime, minimisasi peluang kegagalan peralatan secara mendadak, menfokuskan perawatan pada komponen-komponen kritis, dan meningkatkan reliability (keandalan) komponen.

1

Kholid, Ahmad. 2006. Perencanaan Pemeliharaan Mesin Ballmill Dengan Basis RCM

(Reliability Centered Maintenance). Surakarta: Jurusan Teknik Industri Universitas

2

Berdasarkan latar belakang diatas, maka yang menjadi perumusan masalah dalam penelitian ini adalah sistem perawatan mesin dan peralatan yang kurang efektif dan bersifat corrective maintenance, dimana belum ada tindakan untuk mengetahui gejala-gejala dini dari kerusakan mesin yang berakibat terjadinya kerusakan yang terjadi secara tiba-tiba dan berakibat tidak bekerjanya sistem pada mesin pembangkit listrik (electricity production berhenti).

1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan dalam penelitian ini adalah untuk mendapatkan suatu jadwal pemeliharaan (maintenance) yang optimal dengan memperhatikan faktor kehandalan mesin sehingga diperoleh sistem pemeliharaan yang optimal.

Adapun tujuan khusus dalam penelitan ini adalah :

Penerapan metode RCM sudah pernah dilakukan dalam penelitian di PT. Kereta Api Indonesia dari jalur semarag-surakarta. Dari penelitian ini di dapat bahwa dengan menggunakan metode RCM terjadi pengurangan tingkat kecelakaan, peningkatkan prestasi operasional, peningkatkan umur hidup komponen dan pengurangan ongkos perawatan.

1.2. Rumusan Masalah

1. Megetahui komponen mesin pembangkit yang paling kritis.

2. Mengetahui pola distribusi kerusakan komponen kritis mesin pembangkit.

2

Herlien D. Setio 2009. Studi Perawatan jaringan jalan rel kreta api berbasis kehandalan RCM (Reliability Centered Maintenanace) On Railway Network. Bandung: Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Bandung

3. Mengetahui interval pergantian dari komponen mesin yang paling kritis sebagai acuan untuk pembuatan rekomendasi jadwal perawatan.

4. Mengembangkan prosedur perawatan mesin berdasarkan Reliability Centered Maintenance di unit PLTD Titi kuning Medan.

1.4. Asumsi dan Batasan 1.4.1. Asumsi

Asumsi untuk penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) bekerja dalam kondisi normal. 2. Tidak ada penambahan mesin baru selama penelitian berlangsung.

3. Operator perawatan dianggap terlatih.

4. Komponen (spare part) yang digunakan dalam kondisi baik atau kualitas terjaga.

5. Kerusakan komponen yang terjadi semata-mata karena pemakaian peralatan.

1.4.2. Batasan Masalah

Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mesin yang dipilih untuk penelitian ini adalah mesin utama di unit Pembangkit Listrik Tenaga Diesel dan tergolong kritis yaitu pada mesin unit empat ( Mesin Enterprise 74007 – 2600).

3. Penelitian ini tidak membahas teknik perawatan ataupun teknik khusus dalam pemasangan komponen.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diperoleh dari pelaksanaan penelitian ini adalah : 1. Bagi mahasiswa :

Mahasiswa mendapatkan pengalaman dalam menerapkan konsep/teori sistem perawatan dengan pendekatan RCM (reability centered maintenance) dalam perusahaan nyata dalam menganalisis faktor-faktor dan masalah yang terjadi pada perawatan mesin, yang akhirnya memberikan usulan rencana perawatan mesin yang optimal.

2. Bagi Fakultas :

Menambah jumlah dan memperbaharui hasil karya mahasiswa yang dapat menjadi literatur dan referensi bagi mahasiswa yang memperkaya dan meningkatkan penelitian yang berkaitan dengan pemeliharaan/perawatan mesin.

3. Bagi Perusahaan :

Karya ini dapat dijadikan bahan masukan untuk perbaikan dan pengembangan sistem perawatan mesin pada perusahaan, dalam rangka peningkatan kegiatan produksi yang efektif dan efisien.

1.6. Sistematika Penulisan Tugas Akhir

Adapun sistematika penulisan tugas sarjana ini akan disajikan dan dijelaskan sebagai berikut :

BAB I Pendahuluan: Berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah dan asumsi yang digunakan, serta sistematika penulisan tugas akhir.

BAB II Gambaran Umum Perusahaan: Menjelaskan secara singkat berbagai sejarah dari perusahaan yang menjadi objek penelitian, organisasi dan manajemen, serta proses electricity production

secara umum.

BAB III Landasan Teori: Memaparkan landasan kepustakaan yang berisi teori-teori dan pemikiran-pemikiran yang digunakan sebagai dasar dalam pengamatan, pembahasan serta pemecahan masalah. Landasan teori yang digunakan adalah bertujuan untuk menguatkan metode dan teknik yang dipakai untuk memecahkan permasalahan dalam penelitian di perusahaan.

BAB IV Metodologi Penelitian: Bab ini berisi tahapan-tahapan mulai dari persiapan hingga penyusunan laporan tugas akhir.

BAB V Pengumpulan dan Pengolahan Data: Mengidentifikasi data penelitian yang diperoleh dari hasil pengamatan dan dokumen perusahaan sebagai bahan untuk melakukan pengolahan data. Hasil pengolahan data tersebut digunakan sebagai dasar dalam menganalisis dan pemecahan masalah.

BAB VI Analisis Pemecahan Masalah: Melakukan analisis pemecahan masalah berdasarkan hasil pengolahan data yang telah dilakukan. BAB VII Kesimpulan dan Saran: Bab ini berisi kesimpulan dari hasil

penelitian serta saran-saran yang bermamfaat bagi perusahaan dan perbaikan penelitian ini kedepannya.

BAB II

GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

2.1. Sejarah Perusahaan Listrik Negara

Sejarah Ketenagalistrikan di Indonesia dimulai pada akhir abad ke-19, ketika beberapa perusahaan Belanda mendirikan pembangkit tenaga listrik untuk keperluan sendiri. Pengusahaan tenaga listrik tersebut berkembang menjadi untuk kepentingan umum, diawali dengan perusahaan swasta Belanda yaitu NV. NIGM yang memperluas usahanya dari hanya di bidang gas ke bidang tenaga listrik. Selama Perang Dunia II berlangsung, perusahaan-perusahaan listrik tersebut dikuasai oleh Jepang dan setelah kemerdekaan Indonesia, tanggal 17 Agustus 1945, perusahaan-perusahaan listrik tersebut direbut oleh pemuda-pemuda Indonesia pada bulan September 1945 dan diserahkan kepada Pemerintah Republik Indonesia. Pada tanggal 27 Oktober 1945, Presiden Soekarno membentuk Jawatan Listrik dan Gas, dengan kapasitas pembangkit tenaga listrik hanya sebesar 157,5 MW saja.

Tanggal 1 Januari 1961, Jawatan Listrik dan Gas diubah menjadi BPU-PLN (Badan Pimpinan Umum Perusahaan Listrik Negara) yang bergerak di bidang listrik, gas dan kokas.

Tanggal 1 Januari 1965, BPU-PLN dibubarkan dan dibentuk 2 perusahaan negara yaitu Perusahaan Listrik Negara (PLN) yang mengelola tenaga listrik dan Perusahaan Gas Negara (PGN) yang mengelola gas. Saat itu kapasitas pembangkit tenaga listrik PLN sebesar 300 MW.

Tahun 1972, Pemerintah Indonesia menetapkan status Perusahaan Listrik Negara sebagai Perusahaan Umum Listrik Negara (PLN). Tahun 1990 melalui Peraturan Pemerintah No. 17, PLN ditetapkan sebagai pemegang kuasa usaha ketenagalistrikan.

Tahun 1992, pemerintah memberikan kesempatan kepada sektor swasta untuk bergerak dalam bisnis penyediaan tenaga listrik. Sejalan dengan kebijakan di atas, pada bulan Juni 1994 status PLN dialihkan dari Perusahaan Umum menjadi Perusahaan Perseroan (Persero).

2.2. Profil Pembangkit Listrik Tenaga Diesel

Untuk mencapai tujuan kesejahteraan sosial bagi masyarakat kususnya di negara kita, maka diadakan upaya peningkatan prasarana dan sarana serta kualitas lingkungan sebagai salah satu utama prioritas pembangunan. Prasarana dan sarana kota yang ada pada saat itu masih dirasakan belum dapat mengimbangi kebutuhan masyarakat yang semakin meningkat termasuk di dalamnya kebutuhan akan listrik. Peranan energi listrik sangat strategis, karenanya sistem pelayanan itu perlu ditingkatkan sehingga benar-benar menunjang kegiatan sosial ekonomi lainnya, sehingga masyarakat dapat menikmati listrik yang handal dan aman.

Dalam mengimbangi kebutuhan masyarakat akan listrik yang semakin meningkat, maka pemerintah dengan atas nama PLN pada tahun 1970 mengadakan Feasisibility Study untuk membangun PLTD titi kuning yang bersamaan juga dengan Feasisibility Study rehabilitasi PLTD/PLTG glugur. Pada

saat itu pusat listrik hanya berpusat di glugur. Dimana saat itu diadakan perluasan jaringan distribusi/transmisi terus dilaksanakan baik dalam maupun luar kota.

Latar belakang didirikannya PLTD Titi Kuning yang terletak di Jl. Brigjend Katamso 5,5 km dari pusat kota dengan luas 3,65 Ha, ada beberapa pertimbamnganya antara lain :

1. Pada lokasi pusat listrik glugur medan areal yang ada tidak cukup luas, sehingga tidak memungkinkan lagi untuk di bangun unit-unit mesin baru. 2. Luju perkembangan listrik yang semakin pesat di sebelah selatan medan

membutuhkan adanya penyediaan listrik yang cukup.

3. Jaringan transmisi pusat listrik glugur dari bagian utara sebelum dibangun. 4. Bila energi listrik di salurkan melalui jaringan transmisi tegangan

menengah dari utara ke selatan maka akan timbul kerugian daya yang besar sehingga tidak akan ekonomis lagi.

Pada tahun 1972 perencanaan PLTD Titi Kuning dimulai, dan tahun 1973 pekerjaan pembangunan di tenderkan. Dalam hal ini pemenang tender adalah

Vinal Coorporation dari USA, dengan kontrak no.PJ033/PTS/1974.

Pembangunan yang sesungguhnya dimulai November 1975 dimana sebelumnya diadakan “ SOIL BETERMENT” yaitu mengganti tanah lumpur dengan pasir yang telah di dapat untuk landasan Genset. Pada tahun 1981 pusat listrik Titi Kuning sektor Glugur berinterkoneksi dengan system medan.

Pembagunan PLTD Titi Kuning sektor di medan mempunyai kapasitas sebesar 24,846 MW telah selesai dibangun pada bulan November 1975 juga bertujuan untuk memenuhi permintaan akan energi listrik yang semakin besar.

2.3. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) adalah suatu stasiun pembangkit tenaga, dimana sebagai penggerak mula adalah sebuah mesin diesel yang mendapat energi dari bahan bakar cair yang dikenal sebagai minyak solar, dan merubah energi tersebut menjadi energi mekanik dan dikopel dengan sebuah generator untuk mengubah energi mekanik dari mesin diesel menjadi energi listrik.

Prinsip kerja PLTD adalah dengan menggunakan mesin diesel yang berbahan bakar HighSpeed Diesel Oil (HSDO). Mesin diesel bekerja berdasarkan siklus diesel. Mulanya udara dikompresi ke dalam piston, yang kemudian diinjeksi dengan bahan bakar kedalam ruang bakar. Kemudian pada tekanan tertentu campuran bahan bakar dan udara akan terbakar dengan sendirinya kemudian terjadilah ledakan. Ledakan pada ruang bakar tersebut menyebabkan piston bergerak naik turun,gerakan inilah yang kemudian pada poros engkol dirubah menjadi energi putar. Dapat dilihat pada gambar 2.1. PLTD sebagai berikut:

Keterangan:

1. Tangki penyimpanan bahan bakar 2. Penyaringan bahan bakar

3. Tangki penyimpanan bahan bakar sementara 4. Pengabut

5. Diesel motor’s

6. Turbo Charger

7. Air Intake filter

8. Exhause Gas silencer

9. Generator

10. Tranformator

11. Transformission Line

2.3.1. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Diesel

Prinsip kerja pembangkit listrik tenaga diesel adalah sebagai berikut: 1. Bahan bakar didalam tangki penyimpanan bahan bakar dipompakan kedalam

tangki penyimpanan sementara namun sebelumnya disaring terlebih dahulu. Kemudian disimpan didalam tangki penyimpanan sementara (daily tank). Jika bahan bakar adalah bahan bakar minyak (BBM) maka bahan bakar dari daily tank dipompakan ke Pengabut (nozzel), disini bahan bakar dinaikan temperaturnya hingga manjadi kabut. Sedangkan jika bahan bakar adalah bahan bakar gas (BBG) maka dari daily tank dipompakan ke convertion kit

2. Menggunakan kompresor udara bersih dimasukan kedalam tangki udara start

melalui saluran masuk (intake manifold) kemudian dialirkan ke turbocharger. Didalam turbocharger tekanan dan temperatur udara dinaikan terlebih dahulu. Udara yang dialirkan pada umumnya sebesar 500 psi dengan suhu mencapai ±600°C.

3. Udara yang bertekanan dan bertemperatur tinggi dimasukan kedalam ruang bakar (combustion chamber).

4. Didalam mesin diesel terjadi penyalaan sendiri, karena proses kerjanya berdasarkan udara murni yang dimanfaatkan di dalam silinder pada tekanan yang tinggi (35-50 atm), sehingga temperatur di dalam silinder naik. Dan pada saat itu bahan bakar disemprotkan dalam silinder yang bertemperatur dan bertekanan tinggi melebihi titik nyala bahan bakar sehingga akan menyala secara otomatis yang menimbulkan ledakan bahan bakar.

5. Ledakan pada ruang mesin tersebut menggerakan torak/piston yang kemudian pada poros engkol dirubah menjadi energi mekanis. Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakan dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.

6. Poros engkol mesin diesel digunakan untuk menggerakan poros rotor generator. Oleh generator energi mekanis ini dirubah menjadi energi listrik

sehingga terjadi gaya gerak listrik (ggl). Ggl terbentuk berdasarkan hukum faraday. Hukum faraday menyatakan bahwa jika suatu penghantar berada dalam suatu medan magnet yang berubah-ubah dan penghantar tersebut memotong gais-garis magnet yang dihasilkan maka pada penghantar tersebut akan diinduksikan gaya gerak listrik.

7. Tegangan yang dihasilkan generator dinaikan tegangannya menggunakan trafo step up agar energi listrik yang dihasilkan sampai kebeban. Prinsip kerja trafo berdasarkan hukum ampere dan hukum faraday yaitu arus listrik dapat menimbulkan medan magnet dan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik. Jika pada salah satu sisi kumparan pada trafo dialiri arus bolak-balik maka timbul garis gaya magnet berubah-ubah pada kumparan terjadi induksi. Kumparan sekunder satu inti dengan kumparan primer akan menerima garis gaya magnet dari primer yang besarnya berubah-ubah pula, maka disisi sekunder juga timbul induksi, akibatnya antara dua ujung kumparan terdapat beda tegangan.

8. Menggunakan saluran transmisi energi listrik dihasilkan dikirim kebeban. Disisi beban tegangan listrik diturunkan kembali menggunakan trafo step down (jumlah lilitan sisi primer lebih banyak dari jumlah lilitan sisi sekunder).

Dapat dilihat pada gambar 2.2. di bawah ini urutan dari pembakaran dan udara hingga diperoleh energi listrik hingga di salurkan kepada konsumen.

Pembakaran Campuran Bahan Bakar & Udara

Gas dengan Suhu Tinggi

Gaya dengan Tekanan Tinggi

Gerak Lurus Torak

Energi Mekanik

Energi Lisrtik

Gardu Induk

Distribusi

Konsumen

Gambar 2.2. Proses Pembakaran Bahan Bakar & Udara Hingga Diperoleh Energi Listrik dan Disalurkan ke Konsumen

Pada mesin diesel terjadi percampuran antara bahan bakar dan udara, akibat dari semprotan bahan bakar ini, mengakibatkan pembakaran dengan gas yang suhunya sangat tinggi. Akibat dari suhu tinggi tersebut menimbulkan gaya dengan besar tekanan yang cukup tinggi, sehingga dapat menggerakkan piston dengan gerak yang lurus. Gerakan piston ini melalui suatu mekanik engkol diubah menjadi suatu kopel putar. Generator pada pembangkit ini dikopel langsung dengan kopel putar dari mesin diesel, sehingga generator juga menghasilkan putaran. Dari putaran inilah pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD)mendapatkan energi listrik.

Kebanyakan mesin diesel siklus operasinya empat langkah, karena lebih efisien dibandingkan dengan mesin dua langkah. Diesel mendapatkan daya dari

hasil pembakaran bahan bakar di dalam silinder mesin atau dengan kata lain proses ini disebut dengan siklus otto yang ditemukan oleh insiniur jerman bernama otto pada tahun 1876. Pembakaran bahan bakar tersebut menghasilkan kenaikan temperatur dan tekanan di dalam silinder mesin. Dan tahanan yang dibangkitkan mendorong piston yang terdapat pada silinder mesin.

Keuntungan utama penggunaan pembangkit listrik berbahan bakar minyak atau sering disebut dengan PLTD adalah dapat beroperasi sepanjang waktu selama masih tersediannya bahan bakar. Kehandalan pembangkit ini tinggi karena dalam operasinya tidak bergantung pada alam seperti halnya PLTA. Mengingat waktu

startnya yang cepat namun ongkos bahan bakarnya tergolong mahal dan bergantung dengan perubahan harga minyak dunia yang cenderung meningkat dari tahun ke tahun, PLTD disarankan hanya dipakai untuk melayani konsumen pada saat beban puncak saja. Investasi awal pembangunan PLTD yang relatif murah, kebutuhan energi di daerah-daerah terisolasi yang mendesak dan kebutuhan energi daerah-daerah yang belum terlalu besar, pemerintah Indonesia berinisiatif membangun PLTD yang berfungsi sebagai base-supply untuk memenuhi kebutuhan listrik di daerah-daerah.

Komponen-Komponen PLTD adalah: Komponen Utama

1. Mesin Diesel 2. Generator

Komponen Pendukung 1. Cooling Sistem

2. Lube Oil Sistem 3. Fuel Sistem 4. Air system

2.3.2. Komponen Utama Pembangkit Listrik Tenaga Diesel

Komponen utama pembangkit listrik tenaga diesel sebagai berikut: 1. MESIN DIESEL

Motor diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine). Penggunaan motor diesel bertujuan untuk mendapatkan tenaga mekanik dari energy panas yang di timbulkan oleh energy kimia bahan bakar, energi kimia tersebut diperoleh dari pembakaran antara bahan bakar dan udara di dalam ruang bakar. Pada mtor diesel ruang bakar biasanya terdiri dari satu atau lebih tergantung pada tujuan perancangan, dan dalam silinder dapat terdiri dari satu atau dua torak.

Mesil diesel sebagai penggerak mula PLTD yang berfungsi menghasilkan tenaga mekanis yang dipergunakan untuk memutar rotor generator. Mesin diesel adalah sejenis motor bakar yang penyalaannya dengan cara bahan bakar diinjeksikan kedalam silinder, yang berisi tekanan udara dalam silinder mesin maka suhu udara meningkat, sehingga ketika bahan bakar dalam bentuk kabut halus bersinggungan dan bercampur dengan udara panas ini mulai terbakar sendiri. Langah kerja Mesin Diesel PLTD Titi Kuning adalah

Gambar 2.3. Siklus 4 Langkah Mesin Diesel 1. Langkah Isap

Pada langkah isap torak bergerak turun, ditarik oleh batang engkol (r) yang bergerak menjahui kepala silinder yang menimbulkan vakum dalam silinder, dan udara luar ditarik atau dihisap kedalam silinder melalai katup pemasukan yang terbuka sampai torak memcapai titik math bawah (TMB)

2. Langkah Kompresi

Pada langkah kompresi pemasukan dan ditutup dan torak yang di dorongke atas oleh engkol, menekan udara dalam silinder dan menaikkan suhu. Segera sebelum torak memcapai titik mati atas (TMA), maka bahan bakar cair dalam bentuk semprotan kabut hals dimasukkan kedalam udara panas dalam silinder.

3. Langkah Daya/Usaha (Power Stroke)

Awal langkah ini adalah akhir dari langkah kedua diatas, gas panas mendorong torak turun dan maju. Gas mengembang dari volume silinder yang membesar dan melalui batang engkol, kemudian engkol meneruskan energi yang di timbulkan kepada poros engkol berputar.

4. Langkah Buang( Exhaust Stroke)

Segera sebelum torak mencapai TMA katup buang (e) membuka dan hasil pembakaran yang panas dan masih bertekanan tinggi mulai dari lubang buang keluar. Torak bergerak keatas didorong oleh engkol membuang hasil pembakaran yang tersisa.

2. GENERATOR

Generator yang digunakan di PLTD Titi kuning adalah generator sinkron. Generator sinkron berfungsi untuk megubah energi mekanik menjadi energi listrik. Komponen terpenting dari generator sinkron terdiri dua bagian utama yaitu stator dan rotor. Dapat dilihat gambar 2.4. Generator PLTD dibawah ini:

Gambar 2.4. Generator PLTD Titi Kuning Medan Data teknis generator yang dipakai pada PLTD Titi Kuning adalah: Type : SAB FRAME M-9

KW : 4141 KW KVA : 5176,2 KVA Tegangan :7000 Volt Rpm : 429 Rpm Arus : 427 Ampere Field : 250 Volt Frekwensi : 50 Hz Power factor : 0,8 1. Stator

Stator terdiri dari tiga komponen utama: a. Rangka Stator

Rangka stator merupakan rumah (kerangka) yang menyangga jangkar generator, yang terbuat dari besi tuang dan dilengkapi dengan slot-slot(parit) sebagai tempat melekatnya kumparan jangkar. Rangka rotor memiliki celah yang berfungsi sebagai ventilasi udara, sehingga udara dapat masuk dalam inti stator sebagai peningin.

b. Inti stator

Inti stator terdiri dari laminasi-laminasi baja campuran atau besi magnetic khusus yang terpasang kerangka stator. Laminasi-laminasi diisolasi satu sama lain dan mempunyai jarak antara laminasi yang memungkinkan udara pendingin lewat. Di sekeliling inti terdapat slot-slot tempat melekatkan konduktor/belitan jangkar.

c. Kumparan Stator (Kumparan jangkar)

Kumparan jangkar merupakan kumparan tempat timbulnya ggl induksi, sehingga melalui terminal output kumparan jangkar, yang merupakan terminal output generator, diperoleh energy listrik yang siap disalurkan.

2. Rotor

Rotor terdiri dari tiga komponen utama yaitu: a. Slip ring

Slip ring merupakan cincin logam yang melingkari poros rotor tetapi dipisahkan oleh isolasi tertentu. Terminal kumparan rotor dipasangkan ke slip ring. Slip ring ini kemudian di hubungkan ke sumber DC daya luar melalui sikat(brush) yang ditempatkan menempel pada slip ring. Sikat ini merupakan batang grafit yang terbuat dari senyawa karbon yang bersifat konduktif dan memiliki koefisien gaya gesekan yang sangat rendah.

b. Kumpar rotor (medan)

Kumparan medan merupakan unsur yang memegang peranan utama dalam menghasilkan medan magnet. Kumparan medan magnet ini ditempatkan dibagian rotor dari generator. Kumparan ini mendapatkan arus searah dari sumber eksitasi tertentu.

c. Poros rotor

Poros motor merupakan tempat peletakan kumparan medan, dimana pada poros motor tersebut telah terbentuk slot-slot secara pararel terhadap poros rotor sehingga penempatan kumparan medan dapat diatur sesuai dengan rancangan yang dikehendaki.

Untuk menghasilkan ggl induksi pada ujung-ujung kumparan maka fluks magnetic yang memotong kumparan harus berubah. Dengan kata lain ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung penghantar atau kumparan adalah sebanding dengan laju perubahan fluks magnetic yang dilingkupi oleh loop penghantar tersebut, seperti rumus berikut:

E = -N

dt dθ

= - N

dt BA d( cosθ)

= -NBA

dt dcos )

( θ

Laju perubahan fluks magnetic ini bisa disebabkan oleh salah satu perubahan berikut:

1. Perubahan luas bidang kumparan A (B dan θ tetap) 2. Perubahan besar induksi magnetic B( A dan θ tetap) 3. Perubahan sudut antara B dan dengan arah normal bidang

2.3.3. Komponen Pendukung Pembangkit Listrik Tenaga Diesel

Komponen pendukung pembangkit listrik tenaga diesel sebagai berikut: 1. Cooling Systems

Adanya proses pembakaran akan mengakibatkan suhu ruang bakar menjadi naik sehingga dapat mengakibatkan kerusakan dinding ruang bakar katup-katup puncak torak akan menguap dengan cepat dan silinder dapat rusak,

dan menimbulkan gangguan kerja mesin. Oleh sebab itu diperlukan suatu system pendingin yang baik.

Adapun bagian yang diperlu didinginkan di mesin adalah bagian silinder, karena bagian atasnya terpanas dan sebagian panas gas pembakaran dipindahkan langsung ke pendingin bawah silinder, perpindahan panas ke pendingin tidak langsung tetapi lewat torak dan cincin torak jika pendingin tidak berfungsi baik, maka suhu silinder naik dan menyebabkan kerusakan dinding ruang bakar, minyak pelumas akan menguap. Fungsi dari sistem pendingin dapat diklasifikasikan menjadi:

1. Pendingin mesin, berfungsi untuk memelihara beban temperatur yang dapat di terima piston dan tutup silinder

2. Pendingin oli, berfungsi untuk mengontrol temperature sehingga visikositas oli Pelumasan berada dalam batas yang diperlukan untuk menghasilkan Pelumasan yang efektif. Oli pelumas juga berfungsi untuk mendinginkan piston.

3. Pendingin udara, berfungsi untuk menaikan densitas udara yang masuk silinder sehingga tenaga output mesin diesel naik dengan membakar lebih banyak bahan bakar, selain itu juga berfungsi untuk memelihara temperature yang dapat diterima oleh katup pengeluaran udara.

Maka fungsi dari Cooling System adalah:

a. Untuk mengurangi panas yang terdapat pada mesin sehingga tidak terjadi

b. Menggunakan sirkulasi air (air dan udara) dengan didinginkan menggunakan cooling tower atau condenser.

2. Lube Oil System

Sistem minyak pelumas atau lubricating oil system pada mesin PLTD memiliki fungsi untuk menyuplai minyak pelumas ke dalam mesin induk. Terdapat dua bagian utama yang dilumasi yaitu komponen mesin bagian bawah (poros engkol) dan komponen mesin bagian atas (silinder). Dalam hal ini yang akan dianalisa adalah suplai minyak pelumas untuk bagian atas mesin (silinder). Sistem dianggap sukses jika minyak pelumas dapat dialirkan dari tangki hingga masuk ke dalam mesin. Harus disediakan sistem pelumasan agar mengurangi gesekan pada bagian yangbergerak dan berputar (didinginkan menggunakan air)

Bagaimanapun baiknya sebuah mesin dirancang dari efisiensi panas dan kekuatannya dan bagaimanapun baiknya pembuatan dari segi bahan dan pengerjaannya kalau Pelumasan dan semua bagian yang bergerak tidak diperhatikan dengan baik, maka mesin tidak akan berjalan sama sekali. Kegunaan dari pelumasan adalah :

1. Megurangi keausan permukaan bantalan dengan menurunkan gesekan diantaranya.

2. Mendinginkan permukaan bantalan dengan membawa pergi panas yang dibangkitkan oleh gesekan.

3. Membersihkan permukaan dengan membawa butiran logam yang dihasilkan dari keausan.

3. Fuel System

Fungsi utama dari sistem bahan bakar adalah menyuplai bahan bakar ke mesin. Bahan bakar yang digunakan adalah High Speed Diesel Oil (HSDO). Dalam hal ini sistem dianggap sukses jika bahan bakar dapat disuplai dari tanki utama hingga masuk ke dalam mesin melalui fuel oil final filter. Tangki penyimpanan utama (Storage Tank) adalah tangki penyimpanan dapat ditempatkan diatas/dibawah tanah. Tangki diatas tanah biasanya merupakan tangki baha silindris. Jadi tangki harus jauh dari gedung sentral dimana jika terjadi kebocoran dapat mengakibatkan kebakaran. Merencanakan tangki penyimpanan harus diperhitungkan pemakaian bahan bakar dan untuk berapa lama bahan bakar disediakan.

Vth = x KWH

Liter

Produksi Listrik 1 hari (KWH) x T Vth = Volume tangki penyimpanan bahan bakar (liter)

T = Untuk berapa lama bahan bakar disediakan (hari)

Sistem bahan bakar memerlukan pompa transfer bahan bakar. Merencanakan daya pompa transfer bahan bakar harus memperhatikan kapasitas dari pompa bahan bakar yang dipakai

P =

µ

x H x Q

102 Dimana :

P = daya pompa bahan bakar (KW) Q = Kapasitas pompa (liter/det) µ = efesiensi pompa (%)

4. Sistem Udara Bertekanan (Compresed Air System)

Sistem udara bertekanan berfungsi menyuplai kebutuhan udara bertakanan untuk mesin, baik untuk proses starting, untuk control engine dan untuk

emergency stop. Sistem dikatakan akan sukses apabila udara bertekanan bisa dihasilkan dan digunakan mesin. Kinerja sistem udara bertekanan ini bersifat

intermitent atau bekerja pada saat tertentu saja,selama kurang lebih satu kali satu hari untuk prosesstart mesin.

2.4. Struktur Organisasi PLTD Titi Kuning

Ditinjau dari arti badan, organisasi dapat diartikan sebagai kelompok orang yang bekerja sama untuk mencapai suatu beberapa tujuan tertentu. Sedangkan di tinjau dari badan dan struktur, organisasi dapat diartikan sebagai gambaran secara skematis tentang hubungan-hubungan kerja sama dari orang-orang yang terdapat dalam rangka usaha untuk mencapai suatu tujuan. Demikian juga pada PT. PLN yang bertujuan untuk memcapai keuntungan yang maksimum dengan menciptakan suasana dan mutu kerja yang optimum, sehingga dapat meningkatkan kegiatan perusahaan.

Struktur organisasi perusahaan ini merupakan kerangka dasar yang mengambarkan pembagian pelaksanaan kegiatan organisasi di dalam badan usaha tersebut, yang meliputi tatacara pembagiaan tugas dan wewenang, fungsi tanggung jawab pekerjaan dan ketentuan mengenai hubungan formal antara fungsi-fungsi yang terdapat di dalam organisasi pokok perusahaan.

Dalam organisasi, kerja sama tercapai bila adanya pengertian, untuk mendapatkan saling pengertian di perlukan adanya hubungan timbal balik antara pimpinan, pimpinan anatara bawahan baik secara formal maupun informal. Struktur organisasi PLTD Titi Kuning adalah termasuk organisasi garis (Line & fungsional Organization). Hubungan lini dan fungsional adalah hubungan kerja dengan pembagian tugas dilakukan dalam bibang atau area pekerjaan, dengan kata lain bawahan hanya mengenal seorang atasan. Dalam hubungan lini dan fungsional, wewenang dan tanggung jawab berjalan menurut garis vertikal dari pimpinan tertinggi secara bertingkat terus sampai kepada karyawan. dapat dilihat seperti gambar 2.5. Struktur Organisasi PLTD Titi kuning Medan sebagai berikut:

Manager Unit

Supervisor Operasi _{Listrik dan Kontrol Instrumen}Supervisor Pemiliharaan Supervisor Pemeliharaan _{Mesin dan Alat Bantu} Supervisor Administrasi dan _Keuangan

Gambar 2.5. Struktur Organisasi PLTD Titi Kuning Medan

2.5. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab

PLTD Titi kuning membutuhkan personil yang memegang jabatan tertentu untuk menggerakkan suatu organisasi dimana masing- masing personil mempunyai tugas dan tanggung jawab sesuai dengan jabatannya. Tanggung jawab yang diberikan haruslah seimbang dengan wewenang yang diterima. Uraian tugas, wewenang dan tanggung jawab pada masing-masing jabatan di PLTD Titi kuning sebagai berikut:

2.5.1. Tugas dan Tanggung Jawab Manager Unit : 1. Melaksanakan koordinasi operasi dan pemeliharaan.

2. Pengendalian dan evaluasi pelaksanaan pengoperasian beserta alat bantu dalam rangka memproduksi tenaga kerja.

3. Memperhatikan dan mengutamakan faktor keamanan, keselamatan unit dari SDM.

4. Memperhatikan keandalan unit dan daya mampu yang optimal.

5. Melaksanakan ratio operasi serendah mungkin sebagaimana kontrak kinerja yang telah di tetapkan.

6. Menyusun dan mengusulkan rencana pemeliharaan rutin dan periodik berikut kebutuhan suku cadang dan anggarannya.

7. Mengevaluasi laporan pengoperasian, pemeliharaan, dam administrasi. 8. Melakukan pembinaan staf atau pegawai yang ada di unitnya.

9. Mengelola dan mengendalikan anggaran rutin. 10. Mengusulkan kebutuhan anggaran unit.

11. Bertanggung jawab penuh terhadap manajer sektor tentang pengoperasian, pemeliharaan, dan administrasi.

2.5.2. Tugas dan Tanggung Jawab Supervisor Administrasi dan Keuangan : 1. Membantu dan menggerakkan pelaksanaan kegiatan ke pegawaian yang meliputi

pembangunan SDM, tata usaha kepegawaian, kesehatan dan keselamatan kerja. 2. Menyusun rencana anggaran, pemantauan anggaran dan belanja pusat listrik. 3. Memantau kebersihan lingkungan dan keamanan unit pembangkit.

4. Membuat panjar dinas dan pertanggung jawabannya.

5. Membuat usulan kebutuhan anggaran rutin unit dan pertangung jawabannya. 6. Mengelola surat menyurat dan pengarsipan.

7. Membuat laporan sesuai dengan tugasnya. 8. Mengelola absensi dan pegawai outsurching. 9. Mengawasi pelaksanaan kegiatan ISO.

10. Menerima dan mengawasi pelaksanaan dan pembongkaran BBM HSD dari mobil tangki.

11. Mengelola abministrasi gudang.

12. Membuat usulan perbaikan yang berhubungan dengan bidang administrasi dan keuangan.

13. Melaksanakan tugas sesuai fungsi dan tanggung jawabnya.

2.5.3. Tugas dan Tanggung Jawab Supervisor Pemeliharaan dan Alat bantu : 1. Menyusun rencana pemeliharaan rutin dan periodik.

2. Melakukan pemeliharaan rutin dan periodik unit pembangkit.

3. Melakukan evaluasi terhadap hasil pemeliharan mesin dan alat bantu.

4. Melakukan koordinasi dengan seksi operasi yang menyangkut pemeliharaan mesin dan alat bantu.

5. Membuat laporan pelaksanaan pemelihaaraan mesin dan alat bantu. 6. Menganalisa gangguan mesin dan alat bantu.

7. Membuat usulan perbaikan yang berhubungan dengan bidang pemeliharaan mesin dan alat bantu.

8. Melaksanakan tugas sesuai fungsi dan tanggung jawabnya.

2.5.4. Tugas dan Tanggung Jawab Supervisor Pemeliharaan Listrik dan Kontrol Instrumen :

1. Menyusun rencana pemeliharaan rutin dan periodik.

2. Melakukan pemeliharaan rutin dan periodik unit pembangkit.

3. Melakukan evaluasi terhadap hasil pemeliharan listrik dan control instrumen. 4. Melakukan koordinasi dengan seksi operasi yang menyangkut pemeliharaan

listrik dan control instrumen.

5. Membuat laporan pelaksanaan pemelihaaraan listrik dan kontrol intrumen. 6. Menganalisa gangguan listrik dan control instrumen.

7. Membuat usulan perbaikan yang berhubungan dengan bidang pemeliharaan listik dan alat bantu.

8. Melaksanakan tugas sesuai fungsi dan tanggung jawabnya.

2.5.5. Tugas dan tangung jawab Supervisor Operasi :

1. Melaksanakan pengoperasian mesin sesuai pengaturan sistem. 2. Mengevaluasi hasil data-data operasi mesin ( log sheet ). 3. Mencatat dan melaporkan pemakaian BBM HSD dan pelumas. 4. Monitoring start/stop unit

5. Melaporkan gangguan ke manejer unit dan supervisor pemeliharaan terkait. 6. Menerima dan mengawasi pelaksanaan pembongkaran BBM HSD dari mobil

7. Membuat usulan perbaikan yang berhubungan dengan bidang operasi. 8. Membuat laporan sesuai dengan bidang tugasnya.

2.6. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja 2.6.1. Jumlah Tenaga Kerja

Jumlah karyawan yang ada di PLTD ini adalah sebanyak 30 orang, yang terdiri dari 29 orang laki- laki dan 1 orang perempuan. Tenaga kerja ini dapat digolongkan atas staf dan karyawan. Alokasi penggunaan tenaga kerja dapat dilihat pada tabel 2.1.

Tabel 2.1. Alokasi Tenaga Kerja PLTD Titi Kuning

No Jabatan Jumlah ( Orang )

1 Manager Unit 1

2 Supervisor Operasi 1

3 Supervisor Pemeliharaan Listrik dan control Instrumen 1

4 Supervisor Pemeliharaan dan Alat bantu 1

5 Supervisor Administrasi dan keuangan 2

6 Kepala regu Operasi 4

7 Teknisi bagian Operasi 12

8 Teknisi Pemeliharaan Listrik dan control Instrumen 2 9 Teknisi Pemwliharaan mesi dan alat bantu 6

10 Bagian administrasi dan keuangan 2

Sumber: PLTD Titi kuning medan

2.6.2. Jam Kerja

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel ini berlaku untuk dua jenis jam kerja yaitu jam kerja regular dan shift.

1. Jam Kerja Reguler

a. Hari Senin s/d Jumat Pukul 08.00 – 16.00 waktu kerja b. Istirahat Pukul 12.00 – 13.00 Istirahat

Jam kerja regular berlaku untuk karyawan di luar bagian produksi seperti bagian administrasi dan keuangan serta para foreman di masing-masing bagian.

2. Jam Kerja Shift a. Shift Pagi

Jam kerja Pukul 08.00 – 16.00 Istirahat Pukul 12.00 – 13.00 b. Shift Siang

Jam kerja Pukul 16.00 – 22.00 c. Shift Malam

Jam kerja Pukul 22.00 – 08.00

2.7. Visi, Misi dan Motto Perusahaan 2.7.1. Visi Perusahaan

Diakui sebagai perusahaan kelas dunia yang bertumbuh kembang, unggul dan terpercaya dengan bertumpu pada potensi insani.

2.7.2. Misi dan Motto Perusahaan

Adapun misi perusahaan adalah sebagai berikut:

a. Menjalankan bisnis kelistrikan dan bidang lain yang terkait, berorientasi pada kepuasan pelanggan, anggota perusahaan, dan pemegang saham.

b. Menjadikan tenaga listrik sebagai media untuk meningkatkan kualitas kehidupan masyarakat.

c. Mengupayakan agar tenaga listrik menjadi pendorong kegiatan ekonomi. d. Menjalankan kegiatan usaha yang berwawasan lingkungan.

MOTTO: Listrik untuk Kehidupan yang Lebih Baik (Electricity for A Better Life)

BAB III

LANDASAN TEORI

3.1. Teori

3.1.1. Perawatan (Maintenance)

Perawatan (Maintenance) adalah hal yang sangat penting agar mesin selalu dalam kondisi yang baik dan siap pakai. Perawatan adalah fungsi yang memonitor dan memelihara fasilitas pabrik, peralatan, dan fasilitas kerja dengan merancang, mengatur, menangani, dan memeriksa pekerjaan untuk menjamin fungsi dari unit selama waktu operasi (uptime) dan meminimisasi selang waktu berhenti (downtime) yang diakibatkan oleh adanya kerusakan maupun perbaikan.3

3 _{R. Manzini, et al. Maintenance for Industrial Systems (London : Springer, 2010), p. 65}

Pemeliharaan (maintenance), menurut The American Management Association, Inc. (1971), adalah kegiatan rutin, pekerja yang berulang yang dilakukan untuk menjaga kondisi fasilitas produksi agar dapat dipergunakan sesuai dengan fungsi dan kapasitas sebenarnya secara efesien . Menurut corder

(1992) maintenance didefenisikan sebagai sesuatu kombinasi dari berbagai tindakan yang dilakukan untuk menjaga suatu barang dalam, atau memperbaikinya sampai suatu kondisi yang bisa diterima.

Pemeliharaan/maintenance adalah suatu kegiatan untuk menjamin bahwa aset fisik dapat secara kontiniu memenuhi fungsi yang diharapkan. Maintenance

hanya dapat memberikan kemampuan bawaan dari setiap komponen yang di rawatnya, bukan untuk meningkatkan kemampuannya.

3.1.2. Tujuan Perawatan4

Maintenance

Planned Maintenance

Unplanned Maintenance

Preventive Maintenance

Corrective Maintenance

Breakdown Maintenance Predictive

Maintenance

Tujuan utama dari perawatan (maintenance) antara lain:

1. Untuk memperpanjang usia kegunaan aset (yaitu setiap bagian dari suatu tempat kerja, bangunan, dan isinya). Hal ini paling penting di negara berkembang karena kurangnya sumber daya modal untuk pergantian.

2. Untuk menjamin ketersediaan optimum peralatan yang dipasang untuk produksi atau jasa dan mendapatkan laba investasi (return on investment) maksimum yang mungkin.

3. Untuk menjamin kesiapan operasional dari seluruh peralatan yang diperlukan dalam keadaan darurat setiap waktu, misalnya unit cadangan, unit pemadam kebakaran dan penyelamat, dan sebagainya.

4. Untuk menjamin keselamatan orang yang menggunakan sarana tersebut.

3.1.3. Pengklasifikasian Perawatan

Pendekatan perawatan pada dasarnya dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu

planned dan unplanned. Dapat dilihat gambar 2.2. Klasifikasi perawatan

Gambar 3.1. Klasifikasi Perawatan

Adapun klasifikasi dari perawatan mesin adalah:

1. Planned Maintenance, suatu tindakan atau kegiatan perawatan yang pelaksanaannya telah direncanakan terlebih dahulu. Planned maintenance

terbagi atas 2, yaitu:

a. Preventive Maintenance, suatu sistem perawatan yang terjadwal dari suatu peralatan/komponen yang didesain untuk meningkatkan keandalan suatu mesin serta untuk mengantisipasi segala kegiatan perawatan yang tidak direncanakan sebelumnya. Preventive Maintenance terbagi atas:

1) Time based Maintenance Kegiatan perawatan ini berdasarkan periode waktu, meliputi inspeksiharian, service, pembersihan harian dan lain sebagainya.

2) Condition based Maintenance Kegiatan perawatan ini menggunakan peralatan untuk mendiagnosa perubahan kondisi dari peralatan/aset, dengan tujuan untuk memprediksi awal penetapan interval waktu perawatan.

b. Predictive maintenance didefinisikan sebagai pengukuran yang dapat mendeteksi degradasi sistem, sehingga penyebabnya dapat dieliminasi atau dikendalikan tergantung pada kondisi fisik komponen. Hasilnya menjadi indikasi kapabilitas fungsi sekarang dan masa depan.

2. Unplanned Maintenance, suatu tindakan atau kegiatan perawatan yang pelaksanaannya tidak direncanakan. Unplanned maintenance terbagi atas 2, yaitu: a. Corrective Maintenance, suatu kegiatan perawatan yang dilakukan untuk memperbaiki dan meningkatkan kondisi mesin sehingga mencapai standar yang telah ditetapkan pada mesin tersebut.

b. Breakdown Maintenace, yaitu suatu kegiatan perawatan yang pelaksanaannya menunggu sampai dengan peralatan tersebut rusak lalu dilakukan perbaikan. Cara ini dilakukan apabila efek failure tidak bersifat signifikan terhadap operasi ataupun produksi.

Maintenance memberikan pemeriksaan yang teratur pada mesin. Perbaikan-perbaikan preventive dalam jangka waktu tertentu sesuai dengan jadwal diluar perawatan harian. Panjang dari jangka waktu yang ditentukan tergantung pada perencanaan mesin, tujuan pemakaiannya dan kondisi kerjanya.

3.1.3.1. Preventive Maintenance

Preventive maintenance dilakukan dengan melakuakan perawatan secara berkala tampa menunggu mesin atau peralatan yang lain itu rusak terlebih dahulu.

Preventif maintenance dilakukan antara lain:

1. Menjaga kebersihan mesin-mesin dan peralatan instalasi tenaga listrik serta peralatan lain yang dipergunakan setiap hari.

2. Mengganti minyak pelumas mesin yang membutuhkan penggantian secara berkala.

3. Memberi minyak pelumas pada permukaan yang bersenyuhan dan bergesekan, misalnya roda gigi, roll, sebagainya.

Preventive maintenance sesuai dengan (Worsham, 2002) adalah suatu sistem perawatan yang terjadwal dari suatu peralatan/komponen yang didesain untuk meningkatkan keandalan mesin serta untuk mengantisipasi segala kegiatan perawatan yang tidak direncanakan sebelumnya.

Kegiatan preventive maintenance dilakukan erat kaitannya dalam hal menghindari suatu sistem atau peralatan mengalami kerusakan. Pada kenyatannya, kerusakan masih mungkin saja terjadi meskipun telah dilakukan preventive maintenance. Ada tiga alasan mengapa dilakukan tindakan preventive maintenance yaitu:

1. Menghindari terjadinya kerusakan 2. Mendeteksi awal terjadinya kerusakan 3. Menemukan kerusakan yang tersembunyi

Sedangkan keuntungan dari penerapan preventive maintenance antara lain adalah sebagai berikut :

1. Mengurangi terjadinya perbaikan (repairs) dan downtime. 2. Meningkatkan umur penggunaan dari peralatan

3. Meningkatkan kualitas dari produk 4. Meningkatkan availibilitas dari peralatan

5. Meningkatan kemampuan dari operator, bagian mekanik dan keselamatan 6. Mengurangi waktu untuk merespon terjadinya kerusakan yang parah 7. Menjamin peralatan dapat digunakan sesuai dengan fungsinya

8. Meningkatkan kontrol dari peralatan dan mengurangi inventory level. 9. Memperbaiki sistem informasi terhadap peralatan/komponen

3.1.3.2. Corrective Maintenance

Corrective Maintenance merupakan kegiatan perawatan yang dilakukan untuk mengatasi kegagalan atau kerusakan yang ditemukan selama masa waktu

preventive maintenance. Pada umumnya, corrective maintenance bukanlah aktivitas perawatan yang terjadwal, karena dilakukan setelah sebuah komponen mengalami kerusakan dan bertujuan untuk mengembalikan kehandalan sebuah komponen atau sistem ke kondisi semula.

Corrective Maintenance di dalam buku “Maintanability, Maintenance andRealibility for Engineers”, diasumsikan bahwa Corrective maintenance dapat dilaksanakan dengan lima langkah berikut:

1. Mengetahui penyebab kegagalan (failure recognition). 2. Lokasi kegagalan (failure location).

3. Mendiagnosa peralatan atau unit-unit yang gagal (dianogsis within the equipment or item).

4. Mengganti atau memperbaiki bagian yang gagal (failed part replacement or repair).

5. Mengembalikan sistem ke kondisi menjalankan tugasnya kembali (system to service).

3.1.4. Keandalan (Reliability)

3.1.4.1.Defenisi Keandalan (Reliability)

Pemeliharaan komponen atau peralatan tidak bisa lepas dari pembahasan mengenai keandalan (reliability). Selain keandalan merupakan salah satu ukuran

keberhasilan sistem pemeliharaan juga keandalan digunakan untuk menentukan penjadwalan pemeliharaan sendiri. Akhir-akhir ini konsep keandalan digunakan juga pada berbagai industri, misalnya dalam penetuan interval penggantian komponen mesin/spare part.

Ukuran keberhasilan suatu tindakan pemeliharaan (maintenance) dapat dinyatakan dengan tingkat reliability. Secara umum reliability dapat didefenisikan sebagai probabilitas suatu sistem atau produk dapat beroperasi dengan baik tanpa mengalami kerusakan pada suatu kondisi tertentu dan waktu yang telah ditentukan . Berdasarkan defenisi reliability dibagi atas empat komponen pokok, yaitu: 1. Probabilitas

Merupakan komponen pokok pertama, merupakan input numerik bagi pengkajian reliability sutau sistem yang juga merupakan indeks kuantitatif untuk menilai kelayakan suatu sistem. Menandakan bahwa reliability

menyatakan kemungkinan yang bernilai 0-1

2. Kemampuan yang diharapkan (Satisfactory Performance)

Komponen ini memberikan indikasi yang spesifik bahwa kriteria dalam menentukan tingkat kepuasan harus digambarkan dengan jelas. Untuk setiap unit terdapat suatu standar untuk menentukan apa yang dimaksud dengan kemampuan yang diharapkan.

3. Tujuan yang Diinginkan

Tujuan yang diinginkan, dimana kegunaan peralatan harus spesifik. Hal ini dikarenakan terdapat beberapa tingkatan dalam memproduksi suatu barang konsumen.

4. Waktu (Time)

Waktu merupakan bagian yang dihubungkan dengan tingkat penampilan sistem, sehingga dapat menentukan suatu jadwal dalam dalam fungsi

reliability. Waktu yang dipakai adalah MTTF (Mean Time to Failure) untuk menentukan waktu kritik dalam pengukuran reliability.

5. Kondisi Pengoperasian (Specified Operating Condition)

Faktor-faktor lingkungan seperti: getaran (vibration), kelembaban (humidity), lokasi geografis yang merupakan kondisi tempat berlangsungnya pengoperasiaan, merupakan hal yang termasuk kedalam komponen ini. Faktor-faktornya tidak hanya dialamatkan untuk kondisi selama periode waktu tertentu ketika sistem atau produk sedang beroperasi, tetapi juga ketika sistem atau produk berada di dalam gudang (storage) atau sedang bergerak (trasformed) dari satu lokasi ke lokasi yang lain.

3.1.4.2. Konsep Reliability 5

1. Fungsi Kepadatan Probabilitas

Dalam teori reliability terdapat empat konsep yang dipakai dalam pengukuran tingkat keandalan suatu sistem atau produk, yaitu:

Pada fungsi ini menunjukkan bahwa kerusakan terjadi secara terus-menerus (continious) dan bersifat probabilistik dalam selang waktu (0,∞). Pengukuran kerusakan dilakukan dengan menggunakan data variabel seperti tinggi, jarak, jangka waktu. Untuk suatu variabel acak x kontinu didefenisikan berikut:

1. f

( )

x ≥0 2.

∫

f

( )

xdx

∞ ∞ −

=1

3. < < =

∫

b

a dx x) ( b) X P(a

Dimana fungsi f(x) dinyatakan fungsi kepadatan probabilitas. 2. Fungsi Distribusi Kumulatif

Fungsi ini menyatakan probabilitas kerusakan dalam percobaan acak, dimana variabel acak tidak lebih dari x:

F(X) = P(X≤x) =

∫

( )

x

t f

0

3. Fungsi Keandalan

Bila variabel acak dinyatakan sebagai suatu waktu kegagalan atau umur komponen maka fungsi keandalan R(t) didefenisikan:

R(X) = P(T>t)

T : Waktu operasi dari awal sampai terjadi kerusakan (waktu kerusakan) dan f(x) menyatakan fungsi kepadatan probabilitas, maka f(x) dx adalah probabilitas dari suatu komponen akan mengalami kerusakan pada interval (ti + ∆t). F(t)

dinyatakan sebagai probabilitas kegagalan komponen sampai waktu ke t, maka:

F(t)) = P(T<t) =

∫

( )

∞ −

0

t f

Maka fungsi keandalan adalah: R(t) =1-P(T<t)

=

∫

( )

x t f 0 dx = 1-F(t) 4. Fungsi Laju Kerusakan

Fungsi laju kerusakan didefenisikan sebagai limit dari laju kerusakan dengan panjang interval waktu mendekati nol, maka fungsi laju kerusakan adalah laju kerusakan sesaat. Rata-rata kerusakan yang terjadi dalam interval waktu t1-t2

dinyatakan. Keruskan rata-rata dinyatakan sebagai berikut:

∫

∫

∞ − = 1 2 1 ) ( ) ( ) ( 1 2 t t t dt t f t t dt t f λ

∫

∫

∫

∞ − − = 1 2 2 2 1 ) ( ) ( ) ( ) ( 1 2 t t t t t dt t f t t dt t f dt t f ) ( ) ( ) ( ) ( 1 1 2 2 1 t R t t t R t R − − =

Jika disubstitusi t1= t, dan t2= t + h maka akan diperoleh laju kerusakan

rata-rata (λ) adalah:

) (

) ( )

(_{1 2}

t hR t R t R − =

Berdasarkan persamaan diatas maka fungsi laju kerusakan. h(t) = ) ( ) ( ) ( lim

0 _{hR t}

t t R t R h ∆ + − →

    − = ( ) ) ( 1 t R dt d t

R ; dt

t dR t

f( )=− ( )

= ) ( ) ( t R t f

3.1.4.3. Konsep Avability (kesediaan)6

Ketersediaan dapat didefenisikan sebagai probabilitas suatu sistem beroperasi sesuai fungsinya dalam suatu waktu tertentu dalam kondisi operasi yang telah ditetapkan (Ebiling,1997). Sehingga ketersediaan merupakan fungsi dari suatu siklus operasi (reliability) dan waktu downtime.

Nialai avability dapat ditentukan dengan rumus: A(t)=1-D(t)

Dimana D(t) merupakan downtime/fraksi waktu dimana komponen/mesin berada pada kondisi yang tidak berfungsi dengan baikatau tidak dapat di operasikan.

3.1.4.4. Konsep Maintability (Keterawatan)

Keterawatan didefenisikan sebagai probalititas suatu sistem/komponen akan kembali pada keadan yang memuaskan dan dalam kondisi operasi mampu mencapai waktu downtime minimum (Dillon,1997). Keterawatan merupakan probabilitas bahwa komponen atau sistem yang rusak akan diperbaiki kedalam suatu kondisi tertentu sesuai dengan prosedur yang ditentukan (Ebiling,1997).

6

IAEA.2008. Application of Reliability Centerad Maintenance to Optimize Operation and Maintenance in Nuclear power Plants. Hal 29

Prosedur perawatan melibatkan perbaikan, ketersediaan sumber daya perawatan (tenaga kerja, suku cadang, peralatan). Program perawatan pencegahan, keahlian tenaga kerja dan jumlah yang termasuk didalam perawatan tersebut.

3.1.5. Pola Distribusi Data dalam Keandalan/Reliability 3.1.5.1.Pola Distribusi Weibull

Distribusi weibull pertama sekali diperkenalkan oleh ahli fisika dari Swedia Wallodi Weibull pada tahun 1939. Dalam aplikasinya, distribusi ini sering digunakan untuk memodelkan “waktu sampai kegagalan” (time to failure) dari suatu sistem fisika. Ilustrasi yang khas, misalnya pada sistem dimana jumlah kegagalan meningkat dengan berjalannya waktu (misalnya keausan bantalan), berkurang dengan berjalannya waktu (misalnya daya hantar beberapa semi konduktor) atau kegagalan yang terjadi oleh suatu kejutan (shock) pada sistem. Pada gambar 3.2. berikut dapat dilihat kurva pola distribusi weibull.

Gambar 3.2. Kurva Distribusi Weibull

Distribusi weibull merupakan keluarga distribusi kerusakan yang paling sering dipakai sebagai model distribusi masa hidup (life time). Distribusi Weibull merupakan distribusi empirik sederhana yang mewakili data yang aktual.

Distribusi ini biasa digunakan dalam menggambarkan karakteristik kerusakan dan keandalan pada komponen.

7

1. Fungsi Kepadatan Probabilitas

Fungsi-fungsi dari distribusi Weibull:

             −       = − β β α α α

β t t

t

f( ) exp

1

0 ,

; ≥

≥γ α β

t

2. Fungsi Distribusi Kumulatif

              − − = β α t t

F( ) 1 exp

3. Fungsi Keandalan

              − = β α t t

R( ) exp

) ( 1 )

(t F t

R = −

4. Fungsi Laju Kerusakan

1 ) ( ) ( ) ( −       = = β α α β t t R t f t h

5. MTTF (Mean Time To Failure)

MTTF adalah rata-rata waktu atau interval waktu kerusakan mesin atau komponen dalam distribusi kegagalan.

      + Γ = β

α 1 1

MTTF

7

Γ = Fungsi Gamma, Γ(n) = (n-1)!, dapat diperoleh melalui nilai fungsi gamma. Dimana, menurut Stirling

n n e n

n 2 n!≈ π Π = 3,142...

e = 2,718...

Parameter β disebut dengan parameter bentuk atau kemiringan weibull (weibull slope), sedangkan parameter α disebut dengan parameter skala atau

karakteristik hidup. Bentuk fungsi distribusi weibull bergantung pada parameter bentuknya (β), yaitu:

Β < 1 : Distribusi weibull akan menyerupai distribusi hyper-exponential dangan laju kerusakan cenderung menurun.

Β = 1 : Distribusi weibull akan menyerupai distribusi eksponensial dangan laju kerusakan cenderung konstan.

Β > 1 : Distribusi weibull akan menyerupai distribusi normal dangan laju kerusakan cenderung meningkat.

3.1.5.2.Pola Distribusi Normal

Distribusi normal (Gausian) mungkin merupakan distribusi probabilitas yang paling penting baik dalam teori maupun aplikasi statistik. Terminologi “normal” itu sendiri bukan tidak pada tempatnya, karena memang distribusi ini adalah yang paling banyak digunakan sebagai basis data riil di berbagai bidang yang meliputi antara lain karakteristik fisik mahluk hidup (berat, tinggi badan, manusia, hewan dan lain-lain), kesalahan-kesalahan pengukuran dalam

eksperimen ilmiah, pengukuran-pengukuran intelejensia dan perilaku, nilai skor berbagai pengujian, dan berbagai ukuran indikator ekonomi. Bahkan meskipun variabel yang ditangani dalam distribusi adalah variabel diskrit, kurva distribusi normal sering juga digunakan sebagai pendekatan.

Sekurang-kurangnya terdapat empat alasan mengapa distribusi normal menjadi distribusi yang paling penting:

1. Distribusi normal terjadi secara alamiah. Seperti diuraikan sebelumnya banyak peristiwa di dunia nyata yang terdistribusi secara normal.

2. Beberapa variabel acak yang terdistribusi secara normal dapat dengan mudah ditransformasi menjadi suatu distribusi variabel acak yang normal.

3. Banyak hasil dan teknik analisis yang berguna dalam pekerjaan statistik hanya bisa berfungsi dengan benar jika model distribusinya merupakan distribusi normal.

4. Ada bebrapa variabel acak yang tidak menunjukkan distribusi normal pada populasinya, namun distribusi rata-rata sampel yang diambil secara random dari populasi tersebut ternyata menunjukkan distribusi normal. Pada gambar 3.3. dapat dilihat kurva distribusi normal sebagai berikut:

Fungsi-fungsi dari distribusi Normal: 1. Fungsi Kepadatan Probabilitas

      − −

= ₂ 2

2 ) ( exp 2 1 ) ( σ µ π σ t t

f ; −∞t∞

2. Fungsi Distribusi Kumulatif

∫

_− − _

= t t dt

t F 0 2 2 2 ) ( exp 2 1 ) ( σ µ π σ

3. Fungsi Keandalan

∫

∞       − − = t dt t t R 2 2 2 ) ( exp 2 1 ) ( σ µ π σ

4. Fungsi Laju Kerusakan

) ( ) ( ) ( t R t f t h =

5. MTTF (Mean Time To Failure)

µ

=

MTTF

Kosep reliability distribusi normal tergantung pada nilai μ (rata-rata) dan σ (standar deviasi).

3.1.5.3.Pola Distribusi Lognormal

Distribusi lognormal merupakan distribusi yang berguna untuk menggambarkan distribusi kerusakan untuk situasi yang bervariasi. Distribusi lognormal banyak digunakan di bidang teknik, khusunya sebagai model untuk berbagai jenis sifat material dan kelelahan material. Pada gambar 3.4. berikut dapat dilihat kurva pola distribusi lognormal.

Gambar 3.4. Kurva Distribusi Lognormal Fungsi-fungsi dari distribusi Lognormal:

1. Fungsi Kepadatan Probabilitas

( )

[

]

      ₋ −

= ₂ 2

2 ln exp 2 1 ) ( σ µ π σ t t t

f ;

∞ ∞

− t 

2. Fungsi Distribusi Kumulatif

( )

[

]

dt t t t F t

∫

∞ −     ₋ − = ₂ 2 2 ln exp 2 1 ) ( σ µ π σ

3. Fungsi Keandalan

( )

[

]

dt t t t R t

∫

∞       ₋ −

= ₂ 2

2 ln exp 2 1 ) ( σ µ π σ ) ( 1 )

(t F t

R = −

4. Fungsi Laju Kerusakan

) ( ) ( ) ( t R t f t h =

   

 

+ =

2 exp

2 σ µ

MTTF

Kosep reliability distribusi Lognormal tergantung pada nilai μ (rata-rata) dan σ (standar deviasi).

3.1.5.4. Pola Distribusi Eksponensial

Meskipun distribusi normal memiliki penerapan yang luas di berbagai bidang ilmu, dalam kenyataannya terdapat situasi dimana hasil-hasil eksperimen menunjukkan distribusi yang tidak simetris ataupun tidak menujukkan kcenderungan simetris. Dalam kasus-kasus semacam ini, model distribusi normal tidak dapat memberikan hasil yang tepat jika digunakan. Pada gambar 3.5. berikut dapat dilihat kurva pola distribusi eksponensial.

Gambar 3.5. Kurva Distribusi Eksponensial

Untuk eksperimen-eksperimen probabilitas yang hasilnya menunjukkan suatu bentuk distribusi yang mempunyai variasi ukuran kemencengan yang cukup signifikan, distribusi eksponensial merupakan salah satu alternatif model yang banyak digunakan. Distribusi eksponensial sering digunakan dalam berbagai

bidang, terutama dalam teori keandalan. Hal ini disebabkan karena pada umumnya data kerusakan mempunyai perilaku yang dapat dicerminkan oleh distribusi eksponensial. Distribusi eksponensial akan tergantung pada nilai λ, yaitu laju kegagalan (konstan). Fungsi-fungsi dari distribusi Eksponensial:

1. Fungsi Kepadatan Probabilitas t

e t

f( )=λ −λ

0 >

t

2. Fungsi Distribusi Kumulatif t

e t

F( )=1− −λ 3. Fungsi Keandalan

t e t R( )= −λ

4. Fungsi Laju Kerusakan

λ =

) (t h

5. MTTF (Mean Time To Failure)

λ

1

=

MTTF

3.1.6. Identifikasi Distribusi dan Parameter Distribusi

Dapat dilakukan dalam dua tahap yaitu identifikasi distribusi awal dan estimasi parameter. 8