Analisa pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas GT 2.1 dengan Metode Overall Equipment Effectiveness (OEE) untuk Memetakan Efisiensi Produksi di PT. PLN SECANANG – BELAWAN
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1.
Pembangkit Listrik Tenaga Gas
Didalam bagian ini menjelaskan bahwa Pembangkit Listrik Tenaga Gas
(PLTG) merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan udara sebagai fluida
kerja yang telah ditekan sehingga menjadi tekanan tinggi dibakar sehingga dapat
mengerakkan pesawat penggerak yaitu turbin.
Turbin gas merupakan suatu penggerak mula yang memanfaatkan gas
sebagai fluida kerja. Didalam turbin gas energi kinetik dikonvensional menjadi
energi mekanik merupakan putaran yang menggerakkan roda turbin sehingga
menghasilkan daya. Bagian turbin yang berputar disebut rotor atau roda turbin dan
bagian turbin yang diam disebut stator atau rumah turbin. Rotor memutar poros
daya yang menggerakkan beban (generator listrik, pompa, kompresor atau yang
lain). Turbin gas merupakan salah satu komponen dari salah satu turbin gas.
Sistem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen yaitu
kompresor, ruang bakar, dan turbin gas.(Wikipedia). Perancangan turbin gas
dibuat dengan prinsip kerja yang sederhan dimana energi pana yang dihasilkan
dari proses pembakaran bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan
selanjutnya diubah menjadi energi listrik atau energi lainnya sesuai dengan
kebutuhan.
6
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Komponen Sederhana PLTG
2.1.1. Prinsip Kerja PLTG
Pada awalnya udar dimasukkan kedalam kompresor untuk ditekan hingga
tekanan dan temperature nanik. Proses ini disbut dengan proses kompresi. Udara
yang dihasilkan dari kompresorakan digunakan sebagai udara pembakaran dan
juga untuk mendinginkan bagian-bagian turbin gas [Najuilah, Ahmad dkk. 2010]
Untuk prinsip kerja PLTG itu sendiri diawali oleh udara yang masuk kedalam
kompresor melalui Inle. Kompresor berfungsi utuk menghisap dan menaikkan
tekanan udara tersebut, akibatnya temperatur udara juga meningkat. Kemudian
udara yang telah dikompresi ini masuk kedalam ruang bakar,kemudian bahan
makan diinjeksikan bercampur dengan udara tadi dan menyebabkan proses
pembakaran.
Proses pembakaran tersebut berlangsung dengan tekan konstan. Gas hasil
dari pembakaran itu dialirkan keturbin gas melalui nozzel yang berfungsi untuk
mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin [Schenectady. 1987]. Dan daya
yang dihasilkan turbin tersebut dipergunakan untuk memutar kompresornya
sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. Sehingga yang
terakhir dari proses ini ialah gas tersebut akan dibuang melalui saluran buang
(exhaust).Berikut ini akan disampaikan bentuk umum proses yang terjadi pada
suatu sistem Turbin Gas adalah :
7
Universitas Sumatera Utara
a. Pemanpatan (compression) udara dihisap dan dimanpatkan.
b. Pembakaran (conbustion) bahan bakar dicampurkan kedalam ruang bakar
dengan udara kemudian dibakar.
c. Pamuaian (expansion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir keluar
melalui nozel.
d. Pembuangan gas (exhaust) gas dari hasil pembaharan dikeluarka lewat
saluran pembuangan.
Dikenyataannya, tidak ada proses yang selalu ideal tetapi akan terjadi
kerugian – kerugian dimana akan menyebabkan turunnya daya yang dihasilkan.
Sebab – sebab terjadinya kerugian tersebut :
a. Adanya gesekan fluida yang menyebabkan terjadinya kerugian tekanan
(pressure Losses) diruang bakar.
b. Adanya kerja yang berlebih waktu proses kompresi yang menyebabkan
terjadinya gesekan antara bantalan turbin dan angin.
c. Berubahnya nilai cp dari fluida kerja akibat terjadinya perubahan
temperatur dan perubahan komposisi kimia dari fluida kerja.
d. Adanya mechanical loss, dll.
Dalam hal guna memperkecil kerugian yang akan terjadi dapat dilakukan
perawatan dengan teratur.
2.1.2. Siklus PLTG
PLTG ini sendiri menggunakan siklus Brayton. Siklus ini merupakan
siklus daya termodinamika ideal untuk turbin gas, sehingga saat ini siklus ini yang
sangat pouler digunakan oleh para pembuat mesin urbin atau manufaktur dalam
analisa untuk up-grading performance. Siklus brayton ini terdiri dari proses
kompresi isentropik yang diakhri dari proses pelepasan panas pada tekanan
konstan [Maherwan P. Boyce. 2002].
Pada siklus brayton tiap-tiap keadaan proses dapat dianalisa dengan cara :
8
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2. Siklus Brayton
•
Proses 1 2 (kompresi isentropik)
Kerja yang dibutuhkan oleh kompresor : Wc = ma (h2 – h1)
•
Proses 2 3 pemasukan tekanan konstan pada tekanan konstan.
Jumlah kalor yang dihasilkan : Qa = (ma + mf) (h3 – h2)
•
Proses 3 4, ekspansi isentropik didalam turbin
Daya yang dibutuhkan turbin : WT = (ma + mf) (h3 – h4)
•
Proses 4 4, pembuangan panas pada tekanan konstan keudara.
Jumlah kalor yang dilepas : QR = (ma + mf) (h4 – h1)
9
Universitas Sumatera Utara
2.1.3. Operasi PLTG
Dari segi operasi mesin turbin gas tergolong unit yang masa start nya
pendek, yaitu antara 15 – 30 menit, dan kebanyakan dapat di Start tanpa pasokan
daya dari luar, yaitu menggunakan mesin diesel sebagai motor Start. Dari segi
pemeliharaan, unit PLTG mempunyai selang waktu pemeliharaan yang pendek
yaitu 4000 – 5000 jam operasi. Semakin sering mesin melakukan Start – Stop,
makin pendek selang waktu pemeliharaannya. Walaupun jam operasi belum
mencapai 4000 jam, tetapi jika jumlah startnya telah mencapai 300 kali, maka
sistem turbin gas tersebut harus mengalami pemeriksaan dan pemeliharaan.
Saat dilakukan pemeriksaan, hal – hal yang perlu mendapat perhatian
khusus adalah bagian yang terkena aliran gas hasil pembakaran yang suhunya
mencapai 13000C, seperti ruang bakar,saluran gas panas dan sudu – sudu turbin.
Bagian ini umumnya mengalami merusakan sehingga perlu diperbaiki atau
diganti.
Proses Start – Stop akan mempercepat proses kerusakan, karena proses ini
merupakan proses pemuaian dan pengerutan yang tidak kecil. Hal ini disebabkan
sewaktu unit dingin suhunya sama dengan suhu ruangan.
Dari segi efisiensi pemakaian bahan bakar unit sistem turbin gas tergolong
unit termal yang efisiensinya paling rendah yaitu sekitar antara 15 – 25%. Dalam
perkembang penggunaan PLTG di PLN akhir ini digunakan unit turbin gas Aero
Derivative, yaitu turbin gas pesawat terbang yang dimodifikasi menjadi turbin gas
penggerak generator.
2.1.4. Bagian Utama PLTG
Adapun bagian utama dari turbin gas tersebut adalah :
a. Turbin Gas
b. Kompresor
c. Combustion Chamber
10
Universitas Sumatera Utara
d. Generator
2.1.4.1. Turbin
Energi panas hasil pembakaran diarahkan untuk memutar sudu turbin.
Turbin gas merubah suhu panas menjadi energi kinetik. Perubah energi terjadi
ketika gas panas melewati sudu diam dan sudu gerak. Melewati sudu diam
tekanan gas turun, akan tetapi kecepatan naik. Pada saat mendorong sudu gerak,
tekanan dan kecepatan gas turun [Marsudi Djiteng. 2008].
Dari daya total yang dihasilkan kira–kira 60% digunakan untuk memutar
kompresor sendiri, dan sisanya digunakan untuk kerja yang dibutuhkan.
Berikut adalah data spesifikasi gas turbin :
Tabel 2.1 Data Spesifikasi Gas Turbin
Data
GT 21
Merek Turbin
Siemens KWU
Tipe Turbin
V94.2
Rate Speed
3000 rpm
Firing Temperature
Blade Stages
4
No. Seri Turbin
800217
11
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Turbin Gas
Komponen-komponen pada turbin section adalah sebagai berikut :
a. Turbin Rotor Case
b. First Stage Nozzel, yang berfungsi untuk mengarahkan gas panas ke first
stage turbine wheel.
c. First Stage Turbine Wheel, berfungsi untuk mengkkonversikan energi
kinetik dari aliran udara yang berkecepatan tinggi menjadi energi mekanik
berupa putaran rotor.
d. Second Stage Nozzel dan Diafragma, berfungsi untuk mengatur aliran gas
panas ke second stage turbine wheel, sedangkan diafragma berfungsi
untuk memisahkan kedua turbin wheel.
e. Second Stage Turbine, berfungsi untuk memanfaatkan energi kinetik yang
masih cukup besar dari First Stage Turbine untuk menghasilkan kecepatan
putar rotor yang lebih besar.
Exhaust section adalah bagian akhir turbin gas yang berfungsi sebagai
saluran pembuangan gas panas sisa yang keluar dari turbin gas. Exhaust section
terdiri dari beberapa bagian utama :
a. Exhaust Frame Assembly.
12
Universitas Sumatera Utara
b. Exhaust Diffuser Assembly.
Exhaust gas keluar dari turbin gas melalui exhaust diffuser pada exhaust
frame assembly, lalu mengalir ke exhaust plenum dan kemudian didifusikan dan
dibuang ke atmosfir melalui exshaust stack, sebelum dibuang ke atmosfir gas
panas diukur terlebih dahulu dengan exhaust thermocouple dimana hasil
pengukuran digunakan juga untuk data pengontrolan. Pada exhaust area terdapat
18 buah thermocouple yaitu, 12 buah temp control dan 6 buah untuk temp trip
[Maherwan P. Boyce. 2002].
2.1.4.2.KOMPRESOR
Kompresor utama berfungsi menghasilkan udara bertekanan untuk
dugunakan sebagai udara pembakaran dan pendingin [Robert F. Hoeft,
Schenectady]. Tipe kompresor yang dipakai adalah kompresor aksial bertingkat
banyak. Kompresor ini terdiri dari sudu gerak dan diam sehingga kecepatan
relative udara Vr2 < Vrl, tetapi kecepatan absolute udara disisi keluar lebih besar
dari sisi masuk (V2 > V1) karena pada rotor diberikan kerja. Kecepatan absolute
udara keluar sudu diam akan berkurang, dan disini energy kinetic diubah menjadi
energy potensial atau tekanan. Akibat dari meningkatnya tekanan pada tiap tingkat
dan melewati ruang yang lebih sempit disisi keluar kompresor, maka suhu udara
yang keluar kompresor naik mencapai 280-3150C.
Gambar 2.4 Kompresor
13
Universitas Sumatera Utara
2.1.4.3.RUANG BAKAR (Combustion Chamber)
Adalah ruang tempat terjadinya proses pembakaran. Turbin gas pada
umumnya memiliki combustion chamber yang terdiri dari banyak combustion
basket yang dipasang melingkar kompresor discarger. Volume gas panas produksi
combustion chamber jumlahnya besar karena proses pembakaran memberikan
excess udara yang tinggi. Adapun bentuk dari alat ini dapat dilihat dari gambar
dibawah ini :
Gambar 2.5 Combustion Chamber
2.1.4.4 GENERATOR
Generator merupakan pesawat yang difungsikan untuk menggubah energi
kinetis menjadi energy listrik, generator terdiri dari stator dan rotor. Rotor
berfungsi sebagai medan magnet putar, sedangkan statot sebagai kumparan
tetap.ketika rotor diputar oleh turbun maka medan magnet memotong kumparan
stator sehingga timbul tegangan pada ujung terminalnya.
Berikut adalah data spesifikasi generator :
14
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2 Data Spesifikasi Generator
Data
GT 21
Merek Generator
Siemens KWU
Tipe Generator
TLRI 108/36
Kapasitas Generator
166 MVA
Tegangan Keluaran & Frekuensi
10.5 KV – 50 Hz
Power Factor
0.8
Cooling Sistem
Air Close Loop
No. Seri
G 4823
Negara Pembuat
Jerman
Gambar 2.6 Generator
2.1.5. KOMPONEN BANTU PLTG
2.1.5.1 Udara Dalam (Air Inlet)
Air Inlet dari filter house yang berfungsi menyaring udara masuk
kompresor.kotoran tidak boleh terbawa masuk kedalam kompresor ataupu turbin
karena akan menyebabkan deposit atau erosi, filter house dapat berupa filter
15
Universitas Sumatera Utara
berputar ataupun filter yang dapat membersihkan sendiri. Pembersihan otomatis
bekerja apabila perbedaan tekanan melintas filter mencapai harga set nya. Filter
house dihubungkan kesaluran udara masuk kompresor dan inlet silencer.
2.1.5.2 Sistem-Sistem Pada Turbin Gas
PLTG memiliki peralatan bantu yang berupa komponen, juga berupa
suau siklus atau sirkuit yang berupa sistem. Sistem tersebut diantaranya terdiri
dari :
a. Sistem udara Pendingin Dan Perapat.
Udara pendingin berfungsi untuk mendinginkan sudu-sudu urbin. Material
turbin gas akan mngalami stress yang berat karna dilalui oleh gas yang
temperaturnya sangat tinggi. Agar mencegah untuk tidak terjadinya overheat,
maka bagian turbin yang dilalui oleh gas panas didinginkan dengan udara.
b. Sistem Udara Pengabut.
Bahan bakar gas pada turbin gas umumnya diatomasi dengan udara. Udara
atomising ini diambil dari kompresor khusus atau utama. Pada saat start udara
pengabut biasanya diambil dari kompresor khusus, dan setelah operasi normal
udara pengabut diambil dari kompresor utama.
c. Sistem Bahan Bakar
Bahan bakar yang dipakai untuk PLTGU adalah gas alam atau HSD.
Penggunaan bahan bakar gas untuk turbin gas akan lebih menguntungkan
disbanding dengan bahan bakar minyak dikarenakan :
1) Lebih bersih
2) Titik nyala rendah
3) Dalam biaya investasi maupun biaya operasi
d. Sistem Pelumasan
Sistem pelumasan diperlukan untuk mensuplay minyak pelumas yang
bersih dengan tekanan dan suhu tertentu kedalam bantalan tertentu kedalam
16
Universitas Sumatera Utara
bantalan turbin, bantalan alternator, bantalan kompresor, bantalan load gear,
bantalan generator, sistem pengaman, dan lain-lainnya
2.2.
PLTG GT 2.1
Turbin gas ini adalah yang menjadi objek penelitian,menggunakan bahan
bakar Gas yaitu, liquid natural gas (LNG) juga bias menggunakan high speed
diesel (HSD) dengan beban atau energy yang dihasilkan 130 MW.
Tanggal 11 Oktober 1994 dimana mesin ini mulai dioperasikan,
pemeliharaan nya diterapkan yaitu preventive maintenance sesaai waktu yang
beroperasi. Dibawah ini adalah jadwal pemeliharaan mesin :
Saat pengoprasian mencapai waktu 25.000 jam maka akan dilakukan
inspection (MI 1), yang mencakup pengecekan oli, pembersihan mesin,
pengecekan mesin, pemeriksaan baut, dean pengecekan yang lain. Pada 50.000
jam akan dilakukan pengecekan yang kedua (MI 2), pada pengoprasian 75.000
jam maka akan dilakukan pengecekan ketiga (MI 3) dan sampai pada 100.000 jam
pengoprasian mesin akan di berhentikan untuk overhaul, yaitu penggantian alat
alat yang sudah tidak layak pakai ataupun yang mengalami kerusakan.
Berikut adalah data umum Unit GT 21 :
Tabel 2.3 Data Umum Unit GT 21
Data Umum
Data Teknik
Jenis Pembangkit
Turbin Gas
Daya Terpasang
130 MW
Daya Mampu
140 MW
Fuel Type
Natural Gas dan HSD
Tahun Operasi
1994
17
Universitas Sumatera Utara
Tahun Konstruksi
Jumlah Turbin & Generator
2.3.
@1 Unit
Alat Ukur Yang Dipakai
Dalam perkembangannya industri sekarang semua pasti menggunakan alat
ukur atau yang dikenal juga sebagai alat sensor, baik sensor suhu, sensor tekanan,
sensor level, sensor vibrasi, sensor noise dan lainnya. Pengunaan alat sensor
tersebut didasari untuk menjaga performansi, dan mendeteksi kerusakan alat
secara dini.
Berikut akan dibahas beberapa alat sensor yang dipakai di PT. PLN
secanang – Belawan terkhususnya pada unit GT 21
a. Sensor suhu (thermocouple)
Berasal dari kata “Thermo” yang berarti energi panas dan “couple” yang
berarti pertemuan duah buah benda. Thermocouple adalah sensor suhu yang
banyak digunakan untuk menggubah perbedaan suhu dalam benda menjadi
perubahan tegangan listrik. Alat ini dapat mengukur temperature antara -2000C
sampai 18000C.
Thermocouple sendiri didefenisikan sebagai jumlah dari energi panas dari
sebuah objek atau sistem. Perubahan suhu dapat memberikan pengaruh yang
cukup signifikan terhadap proses ataupun material pada tingkatan molekul
[Wilson, 2005]
b. Sensor Tekanan (Pressure)
Merupakan alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, yaitu dengan
cara mengubah tegangan mekanis menjadi tegangan listrik. Pada industri besar
alat ukur tekanan dihubungkan dengan sebuah transmitter yang akan mengirimkan
nilai tekananberupa sinyal ke sisitem control yang ada.
18
Universitas Sumatera Utara
c. Sensor Level
Sensor level merupakan sensor yang mendeteksi atau mengukur
ketingian/liquid atupun solid. Penggunaan sensor level ini pada sistem turbin gas
adalah untuk mendeteksi ketinggian cairan minyak pelumas pada oil tank.
d. Sensor Getaran (vibrasi)
Sensor getaran ini memegang peranan yang cukup penting dalam kegiatan
pemantauan sinyal getaran karena terletak disisi depan dari suatu proses
pemantauan getaran mesin. Secara konseptual sensor getaran berfungsi untuk
mengubah besaran sinyal getaran fisik menjadi sinyal getaran analog dalam
besaran listrik dan pada umumnya berbentuk tegangan listrik. Pemakaian sensor
getaran ini memungkinkan sinyal getaran tersebut diolah secara elektrik sehingga
memudahkan dalam proses manipulasi sinyal, diantaranya pembesaran sinyal
getaran, penyaringan sinyal getaran dari sinyal pengganggu, penguraian sinyal dan
lainnya.
e. Voltmeter
Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan
listrik. Dengan ditambahkan alat multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan
pengukuran alat voltmeter berkali-kali lipat.
f. Amperemeter
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik.
Umunya alat ini dipakai teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yang
disebut avometer gabungan dari amperemeter, voltmeter, ohmmeter.
2.4.
Konsep Maintenance
Maintenance di lingkungan perusahaan manufaktur diilustrasikan dengan
berbagai defenisi. British Standard Institute mendefinisikan maintenance sebagai
suatu kombinasi dari semua teknik dan berhubungan dengan aktivitas administrasi
yang dibutuhkan untuk mempertahankan dan mengembalikan peralatan, instalasi
dan aset fisik yang lain dalam kondisi operasi yangdiinginkan Secara alamiah
tidak ada barang yang dibuat oleh manusia yang tidak dapat rusak, tetapi usia
19
Universitas Sumatera Utara
kegunaannya dapat diperpanjang dengan melakukan perbaikan berkala dengan
suatu aktivitas yang dikenal sebagai pemeliharaan.
Pemeliharaan juga merupakan suatu fungsi dalam suatu perusahaan pabrik
yang sama pentingnya dengan fungsi-fungsi lain seperti produksi. Hal ini karena
apabila seseorang mempunyai peralatan atau fasilitas, maka biasanya dia akan
selalu berusaha untuk tetap mempergunakan peralatan atau fasilitas tersebut.
Demikian pula halnya dengan perusahaan pabrik, dimana pimpinan perusahaan
pabrik tersebut akan selalu berusaha agar fasilitas maupun peralatan produksinya
dapat dipergunakan sehingga kegiatan produksinya berjalan lancer [corder,1996].
Dalam usaha untuk dapat terus menggunakan fasilitas tersebut agar
kualitas
produksi
dapat
terjamin,
maka
dibutuhkan
kegiatan-kegiatan
pemeliharaan dan perawatan yang meliputi kegiatan pemeriksaan, pelumasan
(lubrication), dan perbaikan atau reparasi atas kerusakan-kerusakan yang ada,
serta penyesuaian atau penggantian spare part atau komponen yang terdapat pada
fasilitas tersebut. Seluruh kegiatan ini sebenarnya tugas bagian pemeliharaan.
Peranan bagian ini tidak hanya untuk menjaga agar pabrik dapat tetap bekerja dan
produk dapat diprodusir dan diserahkan kepada pelanggan tepat pada waktunya,
akan tetapi untuk menjaga agar pabrik dapat bekerja secara efisien dengan
menekan atau mengurangi kemacetan produksi sekecil mungkin. Jadi, bagian
perawatan mempunyai peranan yang sangat menentukan dalam kegiatan produksi
suatu perusahaan pabrik yang menyangkut kelancaran atau kemacetan produksi,
kelambatan, dan volume produksi serta efisiensi berproduksi [Daryus, Asyari. 2007].
Dalam masalah pemeliharaan ini perlu diperhatikan bahwa sering terlihat
dalam suatu perusahaan bahwa kurang diperhatikannya bidang pemeliharan atau
maintenance ini, sehingga terjadilah kegiatan pemeliharaan yang tidak teratur.
Peranan yang penting dari kegiatan baru diperhatikan setelah mesin-mesin
tersebut rusak dan tidak dapat berjalan sama sekali. Hendaknya kegiatan harus
dapat menjamin bahwa selama proses produksi berlangsung, tidak akan terjadi
kemacetan - kemacetan yang disebabkan oleh mesin maupun fasilitas produksi.
20
Universitas Sumatera Utara
Maintenance dapat diartikan sebagai kegiatan untuk memelihara atau
menjaga fasilitas maupun peralatan pabrik dan mengadakan perbaikan atau
penyesuaian maupun penggantian yang diperlukan agar diperoleh suatu keadaan
operasi produksi yang memuaskan sesuai apa yang telah direncanakan. Jadi,
dengan adanya kegiatan maintenance ini, maka fasilitas maupun peralatan pabrik
dapat digunakan untuk produksi sesuai dengan rencana dan tidak mengalami
kerusakan selama fasilitas atau peralatan tersebut dipergunakan untuk proses
produksi atau sebelum jangka waktu tertentu yang direncanakan tercapai sehingga
dapatlah diharapkan proses produksi berjalan lancar dan terjamin karena
kemungkinan-kemungkinan kemacetan yang disebabkan tidak berjalannya
fasilitas atau perlatan produksi telah dihilangkan atau dikurangi.
2.4.1. Tujuan Maintenance
Maintenance merupakan kegiatan pendukung bagi kegiatan komersil,
maka seperti kegiatan lainnya, maintenance harus efektif, efisien dan, berbiaya
rendah. Dengan adanya kegiatan maintenance ini, maka mesin/peralatan produksi
dapat digunakan sesuai dengan rencana dan tidak mengalami kerusakan selama
jangka waktu tertentu yang telah direncanakan tercapai [Render, Barry and
Heizer, Jay. 2001]. Beberapa tujuan maintenance yang utama antara lain:
a. Kemampuan berproduksi dapat memenuhi kebutuhan dengan rencana
produksi.
b. Menjaga kualitas pada tingkat yang tepat untuk memenuhi apa yang di
butuhkan oleh produk itu sendiri dan kegiatan produksi yang tidak
terganggu.
c. Untuk membantu mengurangi pemakain dan penyimpangan yang di luar
batas dan menjaga modal yang diinvestasikan dalam perusahaan selama
waktu yang ditentukan sesuai dengan kebijakan perusahaan mengenai
investasi tersebut.
d. Untuk mencapai tingkat biaya maintenance secara efektif dan efisien
keseluruhannya.
21
Universitas Sumatera Utara
e. Untuk menjamin keselamatan orang yang mengunakan keselamatan
tersebut
f. Memaksimumkan
ketersediaan
semua
peralatan
sistem
produksi
(mengurangi downtime)
g. Untuk memperpanjang umur/masa pakai dari mesin/peralatan.
2.4.2. Jenis-Jenis Maintenance
a. Pemeliharaan terencana (planned maintenance )
Planned maintenance adalah yang terorganisir dan dilakukan dengan
pemikiran ke masa depan, pengendalian dan pencatatan sesuai dengan rencana
yang telah ditentukan sebelumnya. Oleh karena itu program maintenance
yangakan
dilakukan
harus
dinamis
dan
memerlukan
pengawasan
dan
pemeliharaansecara aktif bagian maintenance melalui informasi dari catatan
riwayatmesin/peralatan.
Konsep planned maintenance di tunjukan untuk dapat mengatasi masalah
yang dihadapi manajer dengan pelaksanaan kegiatan maintenance. Komunikasi
dapat diperbaiki dengan informasi yang dapat memberi data yang lengkap untuk
mengambil keputusan. Adapun data yang penting dalam kegiatan maintenance
antara lain laporan permintaan pemeliharaan, laporan pemeriksaan, laporan
perbaikan, dan lain-lain.
b. Pemeliharaan pencegahan (Preventive maintenance)
Preventive maintenace adalah kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang
dilakukan untuk mencegah timbulnya kerusakan kerusakan yang tidak terduga
menemukan kondisi atau keadaan yang dapat menyebabkan fasilitas produksi
mengalami kerusakan pada waktu di gunakan dalam proses produksi. Dengan
demikian semua fasilitas produksi yang di berikan preventive maintenance akan
terjamin kelancaranya dan selalu du usahakan dalam kondisi atau keadaan yang
siap di pergunakan untuk setiap operasi atau proses produksi pada setiap saat.
Sehingga dapatlah di mungkinkan pembuatan suatau rencana dan jadwal
pemeliharaan dan perawatan yang sangat cermat dan rencana produksi yang lebih
tepat.
22
Universitas Sumatera Utara
c. Pemeliharaan perbaikan (corrective maintenance)
Corrective maintenance adalah suatu kegiatan maintenance yang
dilakukan setelah terjadinya kerusakan atau kelainan pada mesin/peralatan
sehingga tidak dapat berfungsi dengan baik.
d. Pemeliharaan yang telah diprediksi (predictive maintenance)
Predictive maintenance adalah tindakan - tindakan maintenance yang
dilakukan pada tanggal yang di tetapkan berdasarkan prediksi hasil analisa dan
evaluasi data operasi yang di ambil untuk melakukan predictive maintenance itu
dapat berupa data getaran, temperature, vibrasi, flow rate, dan lain lainnya.
Perencanaan predictive maintenance dapat dilakukan berdasarkan data dari
operator di lapangan yang di ajukan melalui work order ke department
maintenance untuk di lakukan tindakan tepat sehingga tidak akan merugikan
perusahaan.
e. Pemeliharaan tak terencana (Unplanned maintenance)
Unplanned
maintenance
biasanya
berupa
breakdown/emergency
maintenance. Breakdown/emergency maintenance (pemeliharaan darurat) adalah
tindakan maintenance yang dilakukan pada mesin/peralatan yang masih dapat
beroperasi, sampai mesin/peralatan tersebut rusak dan tidak dapat berfungsi lagi.
Melalui bentuk pelaksanaan pemeliharaan tak terencana ini, diharapkan penerapan
pemeliharaan tersebut akan dapat memperpanjang umur dari mesin/peralatan, dan
dapat memperkecil frekuensi kerusakan.
f. Pemeliharaan mandiri (autonomous maintenance)
Autonomous maintenance atau pemeliharaan mandiri merupakan suatu
kegiatan untuk dapat meningkatakan produktivitas dan efesiensi mesin/peralatan
melalui
kegiatan
yang
dilaksanakan
oleh
operator
untuk
memelihara
mesin/peralatan yang mereka tangani sendiri.
Prinsip-prinsip yang terdapat pada 5S, merupakan prinsip yang mendasari
kegiatan autonomous maintenance, yaitu:
1) Seiri (clearing up) : Pembersihan
23
Universitas Sumatera Utara
Memisahkan benda yang diperlukan dengan yang tidak diperlukan.
Membuang benda-benda yang tidak diperlukan. Hal ini merupakan kegiatan
klasifikasi barang yang terdapat ditempat kerja. Biasanya tempatkerja dimuati
dengan mesin yang tidak terpakai, cetakan, dan peralatan, benda cacat, barang
gagal, barang, barang dalam proses material, persedian dan lain-lain.
2) Seiton (organizing) : Pengelompokan yang rapi
Menyusun dengan rapi dan mengenali benda untuk mempermudah
penggunaanya. Kata seiton berasal dari bahas jepang yang artinya menyusun
berbagai benda dengan cara yang menarik. Maksudnya dalam 5-S ini berarti
mengatur barang-barang sehingga setiap orang dapat menemukannya dengan
mudah dan cepat. Untuk mencapai langkah ini, pelat penunjuk digunakan untuk
menetapkan nama tiap barang dan tempat penyimpanan. Dengan kata lain menata
semua barang yang ada setelah ringkas, dengan pola teratur dan tertib.
3) Seiso (cleaning) : Membersihkan peralatan dan tempat kerja
Menjaga kondisi mesin yang siap pakai dan keadaan bersih. Selalu
membersihkan, menjaga kerapian dan kebersihan. Ini adalah proses pembersihan
dasar dimana disuatu daerah dalam keadaan bersih. Meskipun pembersihan besarbesaran dilakukan oleh pihak perusahaan beberapa kali dalam setahun. Aktivitas
itu cenderung mengurangi kerusakan mesin yang diakibatkan oleh tumpahan
minyak, abu dan sampah. Untuk itu bersihkan semua mesin, peralatan dan tempat
kerja, mengilangkan noda, dan limbah serta menanggulangi sumber limbah.
4) Seikatsu (standarizing) : Penstandarisasian
Memperluas
konsep
kebersihan
pada
diri
sendiri
terus-menerus
memperaktekkan tiga langkah sebelumnya. Membuat standarisasi pemeliharaan di
tempat kerja seperti membuat standar pelumasan, standar pengeceikan ataupun
inspeksi mesin, membuat standar pencapaian, dan lain sebagainya.
5) Shitsuke (training and discipline) : Meningkatkan skil dan moral
Shitsuke merupakan sifat 5-S yang menitik beratkan pelatihan dan
pendisiplinan dengan pendidikan yang dilakukan sebelum memulai dunia kerja,
24
Universitas Sumatera Utara
pelatihan, pengarahan serta diklat yang umumnya diberlakukan sesuai dengan
standar organisasi ataupun perusahaan.
Autonomous maintenance diimplementasikan melalui 7 langkah yang akan
membangun keahlian yang di butuhkan operator agar mereka mengetahui
tindakan apa yang harus dilakukan.
Tujuh langkah kegiatan yang terdapat dalam autonomous maintenance adalah:
a) Membersihkan dan memeriksa (clean and inspect).
b) Membuat standar pembersihan dan pelumasan.
c) Menghilangakan sumber masalah dan area yang tidak terjangkau
(eliminate problem and anaccesible area).
d) Melaksanakan pemeliharaan mandiri (conduct autonomous maintenance).
e) Melaksanakan pemeliharaan menyeluruh (conduct general inspection).
f) Pemeliharaan mandiri secara penuh (fully autonomous maintenance).
g) Pengorganisasian dan kerapian (organization and tidies)Tugas dan
Pelaksanaan kegiatan maintenance
Semua tugas tugas atau kegiatan daripada maintenance dapat digolongkan
ke dalam salah satu dari lima tugas pokok yang berikut:
a. Inspeksi(Inspections)
Kegiatan inpeksi meliputi kegiatan pengecekan dan pemeriksaan secara
berkala (routine scedule check) terhadap mesin/peralatan sesuai dengan rencana
yang bertujuan untuk mengetahui apakah perusahaan selalu mempunyai fasilita
smesin/peralatan yang baik untuk menjamin kelancaran proses produksi.
b. Kegiatan Teknik (Engineering)
Kegiatan teknik meliputi kegiatan percobaan atas peralatan yang baru
dibeli,dan kegiatan pengembangan komponen komponen atau peralatan yang
perludi ganti, serta melakukan penelitian penelitian terhadap kemingkinan
pengembangan komponen atau peralatan, juga berusaha mencegah terjadinya
kerusakan.
25
Universitas Sumatera Utara
c. Kegiatan Produksi
Kegiatan produksi merupakan kegiatan pemeliharaan yang sebenarnya
yaitu dengan memperbaiki seluruh mesin/peralatan produksi, hal yang
direkamsaat operasi hingga dapat dilakukannya perawatan.
d. Kegiatan Adminitrasi
Kegiatan adminitrasi merupakan kegiatan yang berhubungan dengan
pencatatan-pencatatan mengenai biaya-biaya yang terjadi dalam melakukan
kegiatan pemeliharaan, penyusunan planning dan sceduling, yaitu rencana kapan
kegiatan suatu mesin/peralatan tersebut harus di periksa, diservice dan di perbaiki.
e. Pemeliharaan bangunan
Kegiatan pemeliharaan bangunan merupakan kegiatan yang dilakukan tidak
termasuk dalam kegiatan teknik dan produksi dari bagian maintenance.
2.5.
Failure Modes And Effects Analysis (FMEA)
FMEA adalah suatu prosedur terstruktur untuk mengidentifikasi dan
mencegah sebanyak mungkin mode kegagalan. FMEA digunakan untuk
mengidentifikasi sumber-sumber dan akar penyebab dari suatu masalah kualitas.
Suatu mode kegagalan adalah apa saja yang masuk dalam kecacatan/kegagalan
dalam desain, kondisi diluar batas spesifikasi yang telah ditentukan atau
perubahan dalam produk yang menyebabkan terganggunya fungsi dari produk
itu.[Chrvsler, 1995].
Tujuan FMEA
Terdapat banyak variasi didalam rincian FMEA, tetapi semua itu memiliki
tujuan untuk mencapai :
a. Mengenal dan memprediksi potensial kegagalan dari produk atau proses
yang dapat terjadi.
b. Memprediksi dan mengevaluasi pengaruh dari kegagalan pada fungsi
dalam sisitem yang ada.
26
Universitas Sumatera Utara
c. Menunjukkan prioritas terhadap perbaikan suatu proses atau sub sistem
melalui daftar peningkatan proses atau sub sistem yang harus diperbaiki.
d. Mengidentifikasi dan membangun tidakan perbaikan yang bisa diambil
untuk mencegah atau mengurangi kesempatan terjadinya potensi
kegagalan atau pengaruh pada sistem.
e. Mendokumentasikan proses secara keseluruhan.
Tingkat Keparahan (Severity)
Severity adalah penilaian terhadap keseriusan dari efek yang ditimbulkan.
Dalam arti setiap kegagalan yang timbul akan dinilai seberapa besarkah tingkat
keseriusannya. Terdapat hubungan secara langsung antara efek dan severity.
Sebagai contoh, apabila efek yang terjadi adalah efek yang kritis, maka nilai
severity pun akan tinggi. Dengan demikian, apabila efek yang terjadi bukan
merupakan efek yang kritis, maka nilai severity pun akan sangat rendah.
Untuk mendapatkan kuantiti dari severity, maka kasus yang dihadapi di
rating kedalam beberapa tahapan sebagai berikut :
Tabel 2.4 Keparahan
KUANTITAS
KEPARAHAN
KUALITAS
10
Berbahaya tanpa
peringatan
Kegagalan sistem yang menghasil kan efek
sangat berbahaya
9
Berbahaya
dengan
peringatan
Kegagalan sistem yang menghasilkan efek
berbahaya
8
Sangat tinggi
7
Tinggi
Sistem beroperasi tetapi tidak dapat dijalankan
secara penuh
6
Sedang
beroperasi dan aman tetapi mengalami
penurunan performa sehingga mempengaruhi
5
Rendah
Mengalami penurunan kinerja secara bertahap
Sistem tidak beroperasi
27
Universitas Sumatera Utara
4
Sangat Rendah
Efek yang kecil pada performa sistem
3
Kecil
Sedikit berpengaruh pada kinerja sistem
2
Sangat Kecil
Efek yang diabaikan pada kinerja sistem
1
Tidak ada efek
Tidak ada efek
Tingkat Kekerapan (Occurance)
Occurance adalah seberapa sering kemungkinan penyebab tersebut akan
terjadi dan menghasilkan bentuk kegagalan selama masa penggunaan produk.
Occurance merupakan nilai rating yang disesuaikan dengan frekuensi yang
diperkirakan dan atau angka kumulatif dari kegagalan yang dapat terjadi.
Untuk mendapatkan kuantiti dari kekerapan, maka kasus yang dihadapi di
rating kedalam beberapa tahapan sebagai berikut :
Tabel 2.5 kekerapan
KUANTITAS
KEKERAPAN
(O)
KUALITAS
Sangat Tinggi
Sering Gagal
Tinggi
Kegagalan yang berulang
Sedang
Jarang terjadi kegagalan
Rendah
Sangat kecil terjadi kegagalan
Tidak ada efek
Hamper tidak ada kegagaglan
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
28
Universitas Sumatera Utara
Metode Deteksi (Detection)
Nilai detection diasosiasikan dengan pengendalian saat ini. Detection
adalah kemampuan pengukuran terhadap kegagalan yang dapat terjadi.
Untuk mendapatkan kuantiti dari deteksi, maka kasus yang dihadapi di
rating kedalam beberapa tahapan sebagai berikut :
Tabel 2.6 Deteksi
KUANTITAS
10
9
8
7
6
DETEKSI
Tidak Pasti
Sangat Kecil
Kecil
KUALITAS
Pengecekan akan selalu
tidak mampu untuk
mendeteksi penyebab
potensial atau mekanisme
kegagalan dan mode
kegagalan.
Pengecekan memiliki
kemungkinan “very remote”
untuk mampu mendeteksi
penyebab potensial atau
mekanisme kegagalan dan
mode kegagalan.
Pengecekan memiliki
kemungkinan “remote”
untuk mampu mendeteksi
penyebab potensial atau
mekanisme kegagalan dan
mode kegagalan.
Sangat Rendah
Pengecekan memiliki
kemungkinan sangat rendah
untuk mampu mendateksi
penyebab potensial
kegagalan dan mode
kegagalan.
Rendah
Pengecekan memiliki
kemungkinan rendah untuk
mampu mendeteksi
penyebab potensial atau
mekanisme kegagalan dan
29
Universitas Sumatera Utara
mode kegagalan.
Sedang
Pengecekan memiliki
kemungkinan “moderate”
untuk mendeteksi penyebab
potensial atau mekanisme
kegagalan dan mode
kegagalan.
Menengah Keatas
Pengecekan memiliki
kemungkinan “moderately
High”untuk mendeteksi
penyebab potensial atau
mekanisme kegagalan dan
mode kegagalan.
Sangat Tinggi
Pengecekan memiliki
kemungkinan tinggi untuk
mendeteksi penyebab
potensial atau mekanisme
kegagalan dan mode
kegagalan.
5
4
3
2
Tinggi
1
Hampir Pasti
Pengecekan memiliki
kemungkinan sangat tinggi
untuk mendeteksi penyebab
potensial atau mekanisme
kegagalan dan mode
kegagalan.
Pengecekan akan selalu
mendeteksi penyebab
potensial atau mekanisme
kegagalan dan mode
kegagalan.
Angka Prioritas Resiko
Nilai ini merupakan identifikasi akumulatif dari fenomena kegagaln yang
dihadapi suatu sistem.RPN tidak memiliki nilai atau arti. Nilai tersebut digunakan
untuk meranking kegagalan proses yang potensial. Nilai RPN dapat ditunjukkan
dengan persamaan sebagai berikut :
RPN = severity x occurrence x detection
30
Universitas Sumatera Utara
Semakin besar nilai RPN, akan semakin tinggi resiko komponenkomponen tersebut mengalami derajat kegagalan dalam sistem.
2.6.
Total Produksi Maintenance
Manajemen pemeliharaan mesin/peralatan modern dimulai dengan apa
yang disebut preventive maintenance (pemeliharaan pencegahan) yang kemudian
berkembang menjadi productive maintenance. Kedua metode pemeliharaan ini
umumnya disingkat dengan PM dan pertama kali diterapkan oleh industri-industri
manufaktur di Amerika Serikat dan pusat segala kegiatannya ditempatkan pada
satu departemen yang disebut dengan maintenance department.
Preventive maintenance (pemeliharaan pencegahan) mulai dikenal pada
tahun 1950-an, yang kemudian berkembang seiring dengan berkembangnya
teknologi yang ada dan kemudian pada tahun 1960-an muncul apa yang disebut
dengan productive maintenance [Nakajima, Seiichi. 1988]. Total productive
maintenance (TPM) mulai dikembangkan pada tahun 1970-an pada perusahaan
Nippon denso Co. di negara Jepang yang merupakan pengembangan konsep
maintenance yang diterapkan pada perusahaan industri manufaktur Amerika
Serikat yang disebut preventive maintenance (pemeliharaan pencegahan).
Mempertahankan kondisi mesin/peralatan yang mendukung pelaksanaan proses
produksi merupakan komponen yang penting dalam pelaksanaan pemeliharaan
unit produksi. Tujuan dari pemeliharaan produktif (productive maintenance)
adalah untuk mencapai apa yang disebut dengan profitabel PM.
2.6.1. Pengertian
TPM sesuai dengan nama kepanjangannya yang terdiri atas tiga buah suku
kata, yaitu :
a. Total
Total berarti menyeluruh, yang menjelaskan bahwa aspek ini melibatkan
dari seluruh karyawan yang terdapat di dalam perusahaan, mulai dari
31
Universitas Sumatera Utara
tingkat atas hingga karyawan tingkat bawah baik dalam mengoperasi
maupun dalam memelihara mesin ataupun peralatan.
b.
Productive
Productive merupakan upaya yang dilakukan supaya mesin maupun
peralatan tetap beroperasi secara produktif serta meminimaliskan atau
menghilangkan kerugian-kerugian yang terjadi diproduksi saat
pemeliharaan dilakukan.
c. Maintenance
Berarti memelihara serta menjaga mesin dan peralatan secara mandiri yang
dilakuakan oleh operator produksi agar kondisi mesin atau peralatan
tersebut dalam keadaan prima dan terpelihara dengan menjaga kebersihan
mesin, melakukan pemeriksaan pelumasan dan hal-hal yang berkaitan
dengan pemeliharaan.
Menurut
Nakajima
(1988)
TPM
adalah
suatu
program
untuk
pengembangan fundamental dari fungsi pemeliharaan dalam suatu organisasi yang
melibatkan seluruh SDM-nya. Jika di implementasikan secara penuh, TPM secara
dramatis meningkat produktivitas dan kualitas, menurunkan biaya, meningkatkan
kemampuan peralatan dan pengembangan dari keseluruhan sistem perawatan pada
perusahaan manufaktur. TPM memerlukan partisipasi penuh dari semuanya, mulai
manajemen puncak sampai karyawan lini terdepan. Operator bukan hanya
bertugas menjalankan mesin sebelum dan sesudah pemakaian.
TPM memungkinkan perusahaan memiliki program pemeliharaan pada
peralatan produksi sehingga nantinya proses produksi dapat berjalan dengan
seefektif dan seefisien mungkin.[ Nakajima,S. Introduction to Total Productive
Maintenance, Productivity Press, Cambridge.1988]
Menurut Suzuki (1990) definisi dari Total Productive Maintenance mencakup
lima elemen yaitu sebagai berikut :
a. TPM bertujuan untuk menciptakan suatu sistem preventive maintenance
(PM) untuk memperpanjang umur penggunaan mesin/peralatan.
32
Universitas Sumatera Utara
b. TPM bertujuan untuk memaksimalkan efektivitas mesin/peralatan secara
keseluruhan (overall effectiveness).
c. TPM dapat diterapkan pada berbagai departemen (seperti engineering,
bagian produksi, bagian maintenance).
d. TPM melibatkan semua orang mulai dari tingkatan manajemen tertinggi
hingga para karyawan/operator lantai pabrik.
e. TPM merupakan pengembangan dari sistem maintenance berdasarkan PM
melalui manajemen motivasi :autonomous small group activities.
Subjek utama yang menjadi ide dasar dari kegiatan TPM adalah manusia
dan mesin.Dalam hal ini diusahakan untuk dapat merubah pola pikir manusia
terhadap konsep pemeliharaan yang selama ini biasa dipakai. Pola pikir “ saya
menggunakan peralatan dan orang lain yang memperbaiki” harus diubah menjadi
“saya merawat peralatan saya sendiri.” Untuk itu para karyawan dituntut untuk
dapat belajar menggunakan dan merawat mesin/peralatan dengan baik dan dengan
demikian perlu dipersiapkan suatu sistem pelatihan (training) yang baik.
TPM terangkum di dalam delapan pillar yang dapat dilihat pada gambar
dibawah ini :
Gambar 2.7 Pillar-pilar TPM
33
Universitas Sumatera Utara
Dengan pengertian :
a. 5S : TPM dimulai dari 5S. Masalah tidak dapat dengan jelas terlihat ketika
tempat kerja tidak terorganisir. Membersihkan dan mengatur tempat kerja
membantu tim untuk mengungkap masalah. Membuat masalah terlihat
dengan langkah pertama dari perbaikan. Definisi dari 5S is SEIRI (Sort
Out), SEITON (Organize), SEISO (Shine the workplace), SEIKETSU
(Standardization), SHITSUKE (Self descipline).
b. Autonomous Maintenance : pilar ini diarahkan untuk mengembangkan
operator supaya dapat mengurus tugas pemeliharaan-pemeliharaan kecil,
sehingga tidak selalu tergantung kepada para maintenance terampil
sehingga waktu tidak terbuang banyak dan hal ini menjadi nilai tambah
kegiatan dan perbaikan teknis. Operator bertanggung jawab untuk
memeliharaan peralatan mereka dengan tujuan mencegah peralatan
memburuk.
c. KOBETSU KAIZEN (Continuous Improvement) : “Kai” berarti
mengubah, and :”Zen” adalah baik (untuk mendapatkan lebih baik). Pada
dasarnya kaizen adalah penambahan-penambahan kecil yang mengarah
perbaikan, yang dilakukan secara terus menerus dan melibatkan seluruh
staf dan karyawan perusahaan. Kaizen bertolak belakang dengan inovasiinovasi besar. Kaizen tidak memerlukan banyak investasi. Dibelakang
prinsipnya yang adalah “ Banyak melakukan penambahan kecil yang
bergerak secara efektif dalam sebuah lingkungan perusahaan daripada
perubahan yang besar dalam kuantitas sedikit.pilar ini bertujuan
mengurangi kerugian yang mempengaruhi efisiensi pada lahan kerja. Jika
diterapkan secara detail serta melalui prosedur dapat menghilangkan
kerugian metode sistematis saat menggunakan peralatan Kaizen. Aktivitas
ini tidak hanya dibatasi pada area produksi, hal ini juga baik jika
diterapkan pada bagian administrasi.
d. Planned Maintenance : tujuannya untuk membebaskan mesin dan
peralatan produksi dari produk cacat yang dihasilkan dengan tujuan
memuaskan para konsumen. Pemeliharaan ini dibagi menjadi 4 grup :
1) Preventive Maintenance
34
Universitas Sumatera Utara
2) Breakdown Maintenance
3) Corrective Maintenance
4) Maintenance Prevention
e. Quality Maintenance : ini bertujuan untuk memuaskan konsumen melalui
tingginya kualitas tanpa cacat manufaktur. Fokus menghilangkan cara
sistematis yang tidak sesuai serta banyak fokus kepada perubahan.
Meningkatkan
pengertian
mengenai
bagian-bagian
mesin
yang
mempengaruhi kualitas produk dan mulai konsen menghilangkan kualitas
yang buruk, dan menyingkirkan keraguan mengenai qualitas serta
menyingkirkan potensi keraguan tersebut.
f. Education & Training : tujuannya meningkatkan kemampuan-kemampuan
para pekerja yang bermoral tinggi dan yang menyukai pekerjaannya juga
membentuk
kebutuhan
seluruh
fungsitalitas
dengan
efektif
dan
independen. Pendidikan diberikan kepada operator untuk menambah
kemampuannya.
g. Office TPM : Office TPM harus dimulai setelah mengaktifkan empat pillar
TPM lainnya seperti Autonomous Maintenance (AM), Countinous
Improvement (CI), Planned Maintenance (PM), dan Quality Maintenance
(QM). Office TPM harus dijalankan untuk meningkatkan produktivitas,
efisiensi fungsi administrasi, dan mengidentifikasi serta menghilangkan
kerugian. Termasuk proses analisis dan prosedur-prosedur yang secara
otomatis meningkatkan kantor. Office TPM menggambarkan dua belas
kerugian besar, diantaranya :
1) Kerugian
pada
bagian
prosedur,
akuntan,
pemasaran,
penjualanpenjualan.
2) Kerugian komunikasi.
3) Kerugian saat mesin mengalami perhentian mendadak.
4) Kerugian saat penyetelan mesin.
5) Kerugian akurasi mesin
6) Peralatan rusak
7) Sambungan komunikasi rusak.
8) Membuang waktu.
35
Universitas Sumatera Utara
9) Ketidak ketersediaan.
10) Konsumen yang mengeluh.
11) Beban darurat.
12) Kerugian start up
h. Safety, Hygiene and Environment Control : fokusnya bagian ini adalah
membentuk lapangan kerja yang aman di daerah sekitar sehingga tidak
rusak akibat proses dan prosedur. Pillar ini akan saling membutuhan antar
yang satu dengan yang lain secara teratur. Kesatuan dari pillar-pilar ini
merupakan gabungan representif para pekerja yang sama baik dari sebuah
perusahaan. Kesatuan ini dikepalai oleh wakil presiden direktur senior
(secara teknis).
2.6.2. Tujuan Total Productive Maintenance (TPM)
Tujuan dari total productive maintenance baik secara langsung, maupun
tidak langsung yaitu:
a. Mencapai OPE (Overall Plant Efficiency) paling minimum 80 %.
b. Mencapai nilai OEE minimum 90 %.
c. Mengurangi biaya manufaktur sebesar 30 %.
d. Memenuhi pesanan konsumen sebesar 100 %.
e. Mengurangi kecelakaan.
f. Mencapai tujuan dengan bekerja sebagai tim.
g. Perubahan perilaku kerja operator.
h. Membagi pengetahuan dan pengalaman.
i. Menambah tingkat keyakinan karyawan dalam bekerja.
2.6.3. Manfaat Total Productive Maintenance (TPM)
Manfaat TPM, diperlukan untuk mengatasi six big losses dalam proses
produksi perusahaan manufaktur. TPM berusaha untuk memastikan bahwa
peralatan produksi memiliki daya tahan yang optimal. Beberapa hal yang
36
Universitas Sumatera Utara
berhubungan dengan TPM untuk mengoptimalkan daya tahan peralatan produksi
adalah :
a. TPM dilakukan untuk mengembalikan kondisi peralatan produksi pada
keadaan yang optimal untuk dipakai dalam proses produksi.
b. TPM diperlukan untuk meningkatkan keterlibatan operator dalam
pemeliharaan peralatan peralatan produksi.
c. TPM diperlukan untuk meningkatkan efektivitas dan efisiensi proses
pemeliharaan.
d. TPM diperlukan untuk melatih para karyawan untuk meningkatkan
keahlian kerja mereka.
e. TPM diperlukan untuk melakukan manajemen pemeliharaan alat dan
tindakan pencegahan terhadap kerusakan peralatan produksi.
f. TPM
diperlukan
untuk
pemakaian
yang
efektif
dan
teknologi
pemeliharaan peralatan produksi [Ibid]
2.7.
Overall Equipment Effectiveness (OEE)
Rendahnya produktifitas mesin/peralatan yang menimbulkan kerugian
bagi perusahaan sering diakibatkan oleh pengguna mesin/peralatan yang tidak
efektif dan efesien terdapat pada enam faktor yang disebut kerugian besar (six
biglosses).
Efisiensi adalah ukuran yang menunjukkan bagaimana sebaiknya sumber
daya yang digunakan dalam proses produksi untuk menghasilkan output, efisiensi
merupakan karakteristik proses mengukur perpormasi aktual dari sumberdaya
yang relative terhadap standar yang digunakan, ditetapkan. Sedangkan efektifitas
merupakan karasteristik lain dari proses mengukur derajat penyampaian output
dari sistem produksi, efektifitas diukur dari rasio aktual output terhadap output
yang direncanakan.
Dalam era persaingan bebas saat ini pengukuran sistem produksi yang
hanya mengacu pada kualitas output semata akan dapat menyesatkan, karena
37
Universitas Sumatera Utara
pengukuran ini tidak memperhatikan karakteristik utama dari proses yaitu :
kapasitas efesiensi dan efektifitas.
Satu tujuan dari TPM dan OEE adalah mengurangi atau menghilangkan
apa yang disebut dengan six big losses yang merupakan penyebab umum
terjadinya kerugian efisiensi saat proses manufaktur. Berlangsungnya kerugian
dari efektifitas di dalam TPM tersebut didefinisikan dengan istilah dari kualitas
yang disebut kualitas produk dan kesediaan waktu mesin. Mesin/peralatan
seefisien
mungkin
artinya
adalah
memaksimalkan
fungsi
dari
kinerja
mesin/peralatan produksi dengan tepat guna dan berdaya guna, Untuk dapat
meningkatkan produtifitas mesin/peralatan yang digunakan maka perlu dilakukan
analisis produktivitas dan efesiensi mesin/peralatan pada six big losses.[ Taisir,
Osama 2010]
OEE merupakan metode yang digunakan sebagai alat ukur (metric) dalam
penerapan program TPM guna menjaga peralatan pada kondisi ideal dengan
menghapuskan six big losses peralatan. Pengukuran OEE ini didasarkan pada
pengukuran tiga rasio utama, yaitu Availability ratio, performance ratio, Quality
ratio. Formula matematis dari OEE dirumuskan sebagai berikut:
OEE (%) = Availability (%) x Performance Rate (%) x Quality Rate (%)
… (2,1)
Untuk mendapatkan nilai OEE, maka ketiga nilai dari ketiga rasio utama tersebut
harus diketahui terlebih dahulu.
Adapun standar world class untuk nilai OEE dari ketiga rasio utama
tersebut yaitu:
a. Availability rate 90% atau lebih
b. Performance rate 95% atau lebih
c. Quality rate 99% atau lebih
d. OEE 85% atau lebih
Hal yang mempengaruhi pengukuran Overall Equipment Effectiveness
(OEE) adalah :
38
Universitas Sumatera Utara
2.7.1. Availability Ratio
Availability
ratio
merupakan
suatu
rasio
yang
menggambarkan
pemanfaatan waktu yang tersedia untuk kegiatan operasi mesin/peralatan.
Nakajima (1988) menyatakan bahwa availability merupakan rasio dari operation
time, dengan mengeliminasi downtime peralatan, terhadap loading time. Dengan
demikian formula yang digunakan untuk mengukur availability ratio adalah :
Avaliability =
…...…..…….… (2,2)
Loading time adalah waktu yang tersedia perhari atau perbulan dikurangi
dengan waktu downtime mesin yang direncanakan (planned downtime).
Loading Time = Total Available Time – Planned Downtime
….… (2,3)
Operation time merupakan hasil pengurangan loading time dengan waktu
downtime mesin (non operation time). Dengan kata lain, operation time adalah
waktu operasi yang tersedia setelah waktu-waktu downtime mesin dikeluarkan
dari total available time yang direncanakan. Downtime mesin adalah waktu proses
yang seharusnya digunakan mesin akan tetapi karena adanya gangguan pada
mesin/peralatan mengakibatkan tidak ada output yang dihasilkan. Downtime
meliputi mesin berhenti beroperasi akibat kerusakan mesin, penggantian cetakan,
pelaksanaan prosedur set up dan adjustment dan lain-lainnya.
2.7.2
Performance Ratio
Performance ratio merupakan suatu rasio yang menggambarkan
kemampuan dari peralatan dalam menghasilkan barang. Rasio ini merupakan hasil
dari operating speed rate dan net operating rate. Operating speed rate peralatan
mengacu kepada perbandingan antara kecepatan ideal (berdasarkan desain
peralatan) dan kecepatan operasi aktual. Net operating rate mengukur
pemeliharaan dari suatu kecepatan selama periode tertentu. Dengan kata lain, ia
39
Universitas Sumatera Utara
mengukur apakah suatu operasi tetap stabil dalam periode selama peralatan
beroperasi pada kecepatan rendah. Tiga faktor penting yang dibutuhkan untuk
menghitung performance efficiency :
a. Ideal cycle (waktu siklus ideal/waktu standar).
b. Processed amount (jumlah produk yang diproses).
c. Operation time (waktu operasi mesin)
Performance efficiency dapat dihitung sebagai berikut :
Performance Efficiency =
….. (2,4)
2.7.3. Quality Ratio
Quality ratio adalah suatu rasio yang menggambarkan kemampuan
peralatan dalam menghasilkan produk yang sesuai dengan standar. Quality ratio
merupakan perbandingan nilai jumlah produk yang lebih baik terhadap jumlah
total produk yang diproses. Formula yang digunakan untuk pengukuran rasio ini
adalah:
RQP =
LANDASAN TEORI
2.1.
Pembangkit Listrik Tenaga Gas
Didalam bagian ini menjelaskan bahwa Pembangkit Listrik Tenaga Gas
(PLTG) merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan udara sebagai fluida
kerja yang telah ditekan sehingga menjadi tekanan tinggi dibakar sehingga dapat
mengerakkan pesawat penggerak yaitu turbin.
Turbin gas merupakan suatu penggerak mula yang memanfaatkan gas
sebagai fluida kerja. Didalam turbin gas energi kinetik dikonvensional menjadi
energi mekanik merupakan putaran yang menggerakkan roda turbin sehingga
menghasilkan daya. Bagian turbin yang berputar disebut rotor atau roda turbin dan
bagian turbin yang diam disebut stator atau rumah turbin. Rotor memutar poros
daya yang menggerakkan beban (generator listrik, pompa, kompresor atau yang
lain). Turbin gas merupakan salah satu komponen dari salah satu turbin gas.
Sistem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen yaitu
kompresor, ruang bakar, dan turbin gas.(Wikipedia). Perancangan turbin gas
dibuat dengan prinsip kerja yang sederhan dimana energi pana yang dihasilkan
dari proses pembakaran bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan
selanjutnya diubah menjadi energi listrik atau energi lainnya sesuai dengan
kebutuhan.
6
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Komponen Sederhana PLTG
2.1.1. Prinsip Kerja PLTG
Pada awalnya udar dimasukkan kedalam kompresor untuk ditekan hingga
tekanan dan temperature nanik. Proses ini disbut dengan proses kompresi. Udara
yang dihasilkan dari kompresorakan digunakan sebagai udara pembakaran dan
juga untuk mendinginkan bagian-bagian turbin gas [Najuilah, Ahmad dkk. 2010]
Untuk prinsip kerja PLTG itu sendiri diawali oleh udara yang masuk kedalam
kompresor melalui Inle. Kompresor berfungsi utuk menghisap dan menaikkan
tekanan udara tersebut, akibatnya temperatur udara juga meningkat. Kemudian
udara yang telah dikompresi ini masuk kedalam ruang bakar,kemudian bahan
makan diinjeksikan bercampur dengan udara tadi dan menyebabkan proses
pembakaran.
Proses pembakaran tersebut berlangsung dengan tekan konstan. Gas hasil
dari pembakaran itu dialirkan keturbin gas melalui nozzel yang berfungsi untuk
mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin [Schenectady. 1987]. Dan daya
yang dihasilkan turbin tersebut dipergunakan untuk memutar kompresornya
sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. Sehingga yang
terakhir dari proses ini ialah gas tersebut akan dibuang melalui saluran buang
(exhaust).Berikut ini akan disampaikan bentuk umum proses yang terjadi pada
suatu sistem Turbin Gas adalah :
7
Universitas Sumatera Utara
a. Pemanpatan (compression) udara dihisap dan dimanpatkan.
b. Pembakaran (conbustion) bahan bakar dicampurkan kedalam ruang bakar
dengan udara kemudian dibakar.
c. Pamuaian (expansion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir keluar
melalui nozel.
d. Pembuangan gas (exhaust) gas dari hasil pembaharan dikeluarka lewat
saluran pembuangan.
Dikenyataannya, tidak ada proses yang selalu ideal tetapi akan terjadi
kerugian – kerugian dimana akan menyebabkan turunnya daya yang dihasilkan.
Sebab – sebab terjadinya kerugian tersebut :
a. Adanya gesekan fluida yang menyebabkan terjadinya kerugian tekanan
(pressure Losses) diruang bakar.
b. Adanya kerja yang berlebih waktu proses kompresi yang menyebabkan
terjadinya gesekan antara bantalan turbin dan angin.
c. Berubahnya nilai cp dari fluida kerja akibat terjadinya perubahan
temperatur dan perubahan komposisi kimia dari fluida kerja.
d. Adanya mechanical loss, dll.
Dalam hal guna memperkecil kerugian yang akan terjadi dapat dilakukan
perawatan dengan teratur.
2.1.2. Siklus PLTG
PLTG ini sendiri menggunakan siklus Brayton. Siklus ini merupakan
siklus daya termodinamika ideal untuk turbin gas, sehingga saat ini siklus ini yang
sangat pouler digunakan oleh para pembuat mesin urbin atau manufaktur dalam
analisa untuk up-grading performance. Siklus brayton ini terdiri dari proses
kompresi isentropik yang diakhri dari proses pelepasan panas pada tekanan
konstan [Maherwan P. Boyce. 2002].
Pada siklus brayton tiap-tiap keadaan proses dapat dianalisa dengan cara :
8
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2. Siklus Brayton
•
Proses 1 2 (kompresi isentropik)
Kerja yang dibutuhkan oleh kompresor : Wc = ma (h2 – h1)
•
Proses 2 3 pemasukan tekanan konstan pada tekanan konstan.
Jumlah kalor yang dihasilkan : Qa = (ma + mf) (h3 – h2)
•
Proses 3 4, ekspansi isentropik didalam turbin
Daya yang dibutuhkan turbin : WT = (ma + mf) (h3 – h4)
•
Proses 4 4, pembuangan panas pada tekanan konstan keudara.
Jumlah kalor yang dilepas : QR = (ma + mf) (h4 – h1)
9
Universitas Sumatera Utara
2.1.3. Operasi PLTG
Dari segi operasi mesin turbin gas tergolong unit yang masa start nya
pendek, yaitu antara 15 – 30 menit, dan kebanyakan dapat di Start tanpa pasokan
daya dari luar, yaitu menggunakan mesin diesel sebagai motor Start. Dari segi
pemeliharaan, unit PLTG mempunyai selang waktu pemeliharaan yang pendek
yaitu 4000 – 5000 jam operasi. Semakin sering mesin melakukan Start – Stop,
makin pendek selang waktu pemeliharaannya. Walaupun jam operasi belum
mencapai 4000 jam, tetapi jika jumlah startnya telah mencapai 300 kali, maka
sistem turbin gas tersebut harus mengalami pemeriksaan dan pemeliharaan.
Saat dilakukan pemeriksaan, hal – hal yang perlu mendapat perhatian
khusus adalah bagian yang terkena aliran gas hasil pembakaran yang suhunya
mencapai 13000C, seperti ruang bakar,saluran gas panas dan sudu – sudu turbin.
Bagian ini umumnya mengalami merusakan sehingga perlu diperbaiki atau
diganti.
Proses Start – Stop akan mempercepat proses kerusakan, karena proses ini
merupakan proses pemuaian dan pengerutan yang tidak kecil. Hal ini disebabkan
sewaktu unit dingin suhunya sama dengan suhu ruangan.
Dari segi efisiensi pemakaian bahan bakar unit sistem turbin gas tergolong
unit termal yang efisiensinya paling rendah yaitu sekitar antara 15 – 25%. Dalam
perkembang penggunaan PLTG di PLN akhir ini digunakan unit turbin gas Aero
Derivative, yaitu turbin gas pesawat terbang yang dimodifikasi menjadi turbin gas
penggerak generator.
2.1.4. Bagian Utama PLTG
Adapun bagian utama dari turbin gas tersebut adalah :
a. Turbin Gas
b. Kompresor
c. Combustion Chamber
10
Universitas Sumatera Utara
d. Generator
2.1.4.1. Turbin
Energi panas hasil pembakaran diarahkan untuk memutar sudu turbin.
Turbin gas merubah suhu panas menjadi energi kinetik. Perubah energi terjadi
ketika gas panas melewati sudu diam dan sudu gerak. Melewati sudu diam
tekanan gas turun, akan tetapi kecepatan naik. Pada saat mendorong sudu gerak,
tekanan dan kecepatan gas turun [Marsudi Djiteng. 2008].
Dari daya total yang dihasilkan kira–kira 60% digunakan untuk memutar
kompresor sendiri, dan sisanya digunakan untuk kerja yang dibutuhkan.
Berikut adalah data spesifikasi gas turbin :
Tabel 2.1 Data Spesifikasi Gas Turbin
Data
GT 21
Merek Turbin
Siemens KWU
Tipe Turbin
V94.2
Rate Speed
3000 rpm
Firing Temperature
Blade Stages
4
No. Seri Turbin
800217
11
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Turbin Gas
Komponen-komponen pada turbin section adalah sebagai berikut :
a. Turbin Rotor Case
b. First Stage Nozzel, yang berfungsi untuk mengarahkan gas panas ke first
stage turbine wheel.
c. First Stage Turbine Wheel, berfungsi untuk mengkkonversikan energi
kinetik dari aliran udara yang berkecepatan tinggi menjadi energi mekanik
berupa putaran rotor.
d. Second Stage Nozzel dan Diafragma, berfungsi untuk mengatur aliran gas
panas ke second stage turbine wheel, sedangkan diafragma berfungsi
untuk memisahkan kedua turbin wheel.
e. Second Stage Turbine, berfungsi untuk memanfaatkan energi kinetik yang
masih cukup besar dari First Stage Turbine untuk menghasilkan kecepatan
putar rotor yang lebih besar.
Exhaust section adalah bagian akhir turbin gas yang berfungsi sebagai
saluran pembuangan gas panas sisa yang keluar dari turbin gas. Exhaust section
terdiri dari beberapa bagian utama :
a. Exhaust Frame Assembly.
12
Universitas Sumatera Utara
b. Exhaust Diffuser Assembly.
Exhaust gas keluar dari turbin gas melalui exhaust diffuser pada exhaust
frame assembly, lalu mengalir ke exhaust plenum dan kemudian didifusikan dan
dibuang ke atmosfir melalui exshaust stack, sebelum dibuang ke atmosfir gas
panas diukur terlebih dahulu dengan exhaust thermocouple dimana hasil
pengukuran digunakan juga untuk data pengontrolan. Pada exhaust area terdapat
18 buah thermocouple yaitu, 12 buah temp control dan 6 buah untuk temp trip
[Maherwan P. Boyce. 2002].
2.1.4.2.KOMPRESOR
Kompresor utama berfungsi menghasilkan udara bertekanan untuk
dugunakan sebagai udara pembakaran dan pendingin [Robert F. Hoeft,
Schenectady]. Tipe kompresor yang dipakai adalah kompresor aksial bertingkat
banyak. Kompresor ini terdiri dari sudu gerak dan diam sehingga kecepatan
relative udara Vr2 < Vrl, tetapi kecepatan absolute udara disisi keluar lebih besar
dari sisi masuk (V2 > V1) karena pada rotor diberikan kerja. Kecepatan absolute
udara keluar sudu diam akan berkurang, dan disini energy kinetic diubah menjadi
energy potensial atau tekanan. Akibat dari meningkatnya tekanan pada tiap tingkat
dan melewati ruang yang lebih sempit disisi keluar kompresor, maka suhu udara
yang keluar kompresor naik mencapai 280-3150C.
Gambar 2.4 Kompresor
13
Universitas Sumatera Utara
2.1.4.3.RUANG BAKAR (Combustion Chamber)
Adalah ruang tempat terjadinya proses pembakaran. Turbin gas pada
umumnya memiliki combustion chamber yang terdiri dari banyak combustion
basket yang dipasang melingkar kompresor discarger. Volume gas panas produksi
combustion chamber jumlahnya besar karena proses pembakaran memberikan
excess udara yang tinggi. Adapun bentuk dari alat ini dapat dilihat dari gambar
dibawah ini :
Gambar 2.5 Combustion Chamber
2.1.4.4 GENERATOR
Generator merupakan pesawat yang difungsikan untuk menggubah energi
kinetis menjadi energy listrik, generator terdiri dari stator dan rotor. Rotor
berfungsi sebagai medan magnet putar, sedangkan statot sebagai kumparan
tetap.ketika rotor diputar oleh turbun maka medan magnet memotong kumparan
stator sehingga timbul tegangan pada ujung terminalnya.
Berikut adalah data spesifikasi generator :
14
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2 Data Spesifikasi Generator
Data
GT 21
Merek Generator
Siemens KWU
Tipe Generator
TLRI 108/36
Kapasitas Generator
166 MVA
Tegangan Keluaran & Frekuensi
10.5 KV – 50 Hz
Power Factor
0.8
Cooling Sistem
Air Close Loop
No. Seri
G 4823
Negara Pembuat
Jerman
Gambar 2.6 Generator
2.1.5. KOMPONEN BANTU PLTG
2.1.5.1 Udara Dalam (Air Inlet)
Air Inlet dari filter house yang berfungsi menyaring udara masuk
kompresor.kotoran tidak boleh terbawa masuk kedalam kompresor ataupu turbin
karena akan menyebabkan deposit atau erosi, filter house dapat berupa filter
15
Universitas Sumatera Utara
berputar ataupun filter yang dapat membersihkan sendiri. Pembersihan otomatis
bekerja apabila perbedaan tekanan melintas filter mencapai harga set nya. Filter
house dihubungkan kesaluran udara masuk kompresor dan inlet silencer.
2.1.5.2 Sistem-Sistem Pada Turbin Gas
PLTG memiliki peralatan bantu yang berupa komponen, juga berupa
suau siklus atau sirkuit yang berupa sistem. Sistem tersebut diantaranya terdiri
dari :
a. Sistem udara Pendingin Dan Perapat.
Udara pendingin berfungsi untuk mendinginkan sudu-sudu urbin. Material
turbin gas akan mngalami stress yang berat karna dilalui oleh gas yang
temperaturnya sangat tinggi. Agar mencegah untuk tidak terjadinya overheat,
maka bagian turbin yang dilalui oleh gas panas didinginkan dengan udara.
b. Sistem Udara Pengabut.
Bahan bakar gas pada turbin gas umumnya diatomasi dengan udara. Udara
atomising ini diambil dari kompresor khusus atau utama. Pada saat start udara
pengabut biasanya diambil dari kompresor khusus, dan setelah operasi normal
udara pengabut diambil dari kompresor utama.
c. Sistem Bahan Bakar
Bahan bakar yang dipakai untuk PLTGU adalah gas alam atau HSD.
Penggunaan bahan bakar gas untuk turbin gas akan lebih menguntungkan
disbanding dengan bahan bakar minyak dikarenakan :
1) Lebih bersih
2) Titik nyala rendah
3) Dalam biaya investasi maupun biaya operasi
d. Sistem Pelumasan
Sistem pelumasan diperlukan untuk mensuplay minyak pelumas yang
bersih dengan tekanan dan suhu tertentu kedalam bantalan tertentu kedalam
16
Universitas Sumatera Utara
bantalan turbin, bantalan alternator, bantalan kompresor, bantalan load gear,
bantalan generator, sistem pengaman, dan lain-lainnya
2.2.
PLTG GT 2.1
Turbin gas ini adalah yang menjadi objek penelitian,menggunakan bahan
bakar Gas yaitu, liquid natural gas (LNG) juga bias menggunakan high speed
diesel (HSD) dengan beban atau energy yang dihasilkan 130 MW.
Tanggal 11 Oktober 1994 dimana mesin ini mulai dioperasikan,
pemeliharaan nya diterapkan yaitu preventive maintenance sesaai waktu yang
beroperasi. Dibawah ini adalah jadwal pemeliharaan mesin :
Saat pengoprasian mencapai waktu 25.000 jam maka akan dilakukan
inspection (MI 1), yang mencakup pengecekan oli, pembersihan mesin,
pengecekan mesin, pemeriksaan baut, dean pengecekan yang lain. Pada 50.000
jam akan dilakukan pengecekan yang kedua (MI 2), pada pengoprasian 75.000
jam maka akan dilakukan pengecekan ketiga (MI 3) dan sampai pada 100.000 jam
pengoprasian mesin akan di berhentikan untuk overhaul, yaitu penggantian alat
alat yang sudah tidak layak pakai ataupun yang mengalami kerusakan.
Berikut adalah data umum Unit GT 21 :
Tabel 2.3 Data Umum Unit GT 21
Data Umum
Data Teknik
Jenis Pembangkit
Turbin Gas
Daya Terpasang
130 MW
Daya Mampu
140 MW
Fuel Type
Natural Gas dan HSD
Tahun Operasi
1994
17
Universitas Sumatera Utara
Tahun Konstruksi
Jumlah Turbin & Generator
2.3.
@1 Unit
Alat Ukur Yang Dipakai
Dalam perkembangannya industri sekarang semua pasti menggunakan alat
ukur atau yang dikenal juga sebagai alat sensor, baik sensor suhu, sensor tekanan,
sensor level, sensor vibrasi, sensor noise dan lainnya. Pengunaan alat sensor
tersebut didasari untuk menjaga performansi, dan mendeteksi kerusakan alat
secara dini.
Berikut akan dibahas beberapa alat sensor yang dipakai di PT. PLN
secanang – Belawan terkhususnya pada unit GT 21
a. Sensor suhu (thermocouple)
Berasal dari kata “Thermo” yang berarti energi panas dan “couple” yang
berarti pertemuan duah buah benda. Thermocouple adalah sensor suhu yang
banyak digunakan untuk menggubah perbedaan suhu dalam benda menjadi
perubahan tegangan listrik. Alat ini dapat mengukur temperature antara -2000C
sampai 18000C.
Thermocouple sendiri didefenisikan sebagai jumlah dari energi panas dari
sebuah objek atau sistem. Perubahan suhu dapat memberikan pengaruh yang
cukup signifikan terhadap proses ataupun material pada tingkatan molekul
[Wilson, 2005]
b. Sensor Tekanan (Pressure)
Merupakan alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, yaitu dengan
cara mengubah tegangan mekanis menjadi tegangan listrik. Pada industri besar
alat ukur tekanan dihubungkan dengan sebuah transmitter yang akan mengirimkan
nilai tekananberupa sinyal ke sisitem control yang ada.
18
Universitas Sumatera Utara
c. Sensor Level
Sensor level merupakan sensor yang mendeteksi atau mengukur
ketingian/liquid atupun solid. Penggunaan sensor level ini pada sistem turbin gas
adalah untuk mendeteksi ketinggian cairan minyak pelumas pada oil tank.
d. Sensor Getaran (vibrasi)
Sensor getaran ini memegang peranan yang cukup penting dalam kegiatan
pemantauan sinyal getaran karena terletak disisi depan dari suatu proses
pemantauan getaran mesin. Secara konseptual sensor getaran berfungsi untuk
mengubah besaran sinyal getaran fisik menjadi sinyal getaran analog dalam
besaran listrik dan pada umumnya berbentuk tegangan listrik. Pemakaian sensor
getaran ini memungkinkan sinyal getaran tersebut diolah secara elektrik sehingga
memudahkan dalam proses manipulasi sinyal, diantaranya pembesaran sinyal
getaran, penyaringan sinyal getaran dari sinyal pengganggu, penguraian sinyal dan
lainnya.
e. Voltmeter
Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan
listrik. Dengan ditambahkan alat multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan
pengukuran alat voltmeter berkali-kali lipat.
f. Amperemeter
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik.
Umunya alat ini dipakai teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yang
disebut avometer gabungan dari amperemeter, voltmeter, ohmmeter.
2.4.
Konsep Maintenance
Maintenance di lingkungan perusahaan manufaktur diilustrasikan dengan
berbagai defenisi. British Standard Institute mendefinisikan maintenance sebagai
suatu kombinasi dari semua teknik dan berhubungan dengan aktivitas administrasi
yang dibutuhkan untuk mempertahankan dan mengembalikan peralatan, instalasi
dan aset fisik yang lain dalam kondisi operasi yangdiinginkan Secara alamiah
tidak ada barang yang dibuat oleh manusia yang tidak dapat rusak, tetapi usia
19
Universitas Sumatera Utara
kegunaannya dapat diperpanjang dengan melakukan perbaikan berkala dengan
suatu aktivitas yang dikenal sebagai pemeliharaan.
Pemeliharaan juga merupakan suatu fungsi dalam suatu perusahaan pabrik
yang sama pentingnya dengan fungsi-fungsi lain seperti produksi. Hal ini karena
apabila seseorang mempunyai peralatan atau fasilitas, maka biasanya dia akan
selalu berusaha untuk tetap mempergunakan peralatan atau fasilitas tersebut.
Demikian pula halnya dengan perusahaan pabrik, dimana pimpinan perusahaan
pabrik tersebut akan selalu berusaha agar fasilitas maupun peralatan produksinya
dapat dipergunakan sehingga kegiatan produksinya berjalan lancer [corder,1996].
Dalam usaha untuk dapat terus menggunakan fasilitas tersebut agar
kualitas
produksi
dapat
terjamin,
maka
dibutuhkan
kegiatan-kegiatan
pemeliharaan dan perawatan yang meliputi kegiatan pemeriksaan, pelumasan
(lubrication), dan perbaikan atau reparasi atas kerusakan-kerusakan yang ada,
serta penyesuaian atau penggantian spare part atau komponen yang terdapat pada
fasilitas tersebut. Seluruh kegiatan ini sebenarnya tugas bagian pemeliharaan.
Peranan bagian ini tidak hanya untuk menjaga agar pabrik dapat tetap bekerja dan
produk dapat diprodusir dan diserahkan kepada pelanggan tepat pada waktunya,
akan tetapi untuk menjaga agar pabrik dapat bekerja secara efisien dengan
menekan atau mengurangi kemacetan produksi sekecil mungkin. Jadi, bagian
perawatan mempunyai peranan yang sangat menentukan dalam kegiatan produksi
suatu perusahaan pabrik yang menyangkut kelancaran atau kemacetan produksi,
kelambatan, dan volume produksi serta efisiensi berproduksi [Daryus, Asyari. 2007].
Dalam masalah pemeliharaan ini perlu diperhatikan bahwa sering terlihat
dalam suatu perusahaan bahwa kurang diperhatikannya bidang pemeliharan atau
maintenance ini, sehingga terjadilah kegiatan pemeliharaan yang tidak teratur.
Peranan yang penting dari kegiatan baru diperhatikan setelah mesin-mesin
tersebut rusak dan tidak dapat berjalan sama sekali. Hendaknya kegiatan harus
dapat menjamin bahwa selama proses produksi berlangsung, tidak akan terjadi
kemacetan - kemacetan yang disebabkan oleh mesin maupun fasilitas produksi.
20
Universitas Sumatera Utara
Maintenance dapat diartikan sebagai kegiatan untuk memelihara atau
menjaga fasilitas maupun peralatan pabrik dan mengadakan perbaikan atau
penyesuaian maupun penggantian yang diperlukan agar diperoleh suatu keadaan
operasi produksi yang memuaskan sesuai apa yang telah direncanakan. Jadi,
dengan adanya kegiatan maintenance ini, maka fasilitas maupun peralatan pabrik
dapat digunakan untuk produksi sesuai dengan rencana dan tidak mengalami
kerusakan selama fasilitas atau peralatan tersebut dipergunakan untuk proses
produksi atau sebelum jangka waktu tertentu yang direncanakan tercapai sehingga
dapatlah diharapkan proses produksi berjalan lancar dan terjamin karena
kemungkinan-kemungkinan kemacetan yang disebabkan tidak berjalannya
fasilitas atau perlatan produksi telah dihilangkan atau dikurangi.
2.4.1. Tujuan Maintenance
Maintenance merupakan kegiatan pendukung bagi kegiatan komersil,
maka seperti kegiatan lainnya, maintenance harus efektif, efisien dan, berbiaya
rendah. Dengan adanya kegiatan maintenance ini, maka mesin/peralatan produksi
dapat digunakan sesuai dengan rencana dan tidak mengalami kerusakan selama
jangka waktu tertentu yang telah direncanakan tercapai [Render, Barry and
Heizer, Jay. 2001]. Beberapa tujuan maintenance yang utama antara lain:
a. Kemampuan berproduksi dapat memenuhi kebutuhan dengan rencana
produksi.
b. Menjaga kualitas pada tingkat yang tepat untuk memenuhi apa yang di
butuhkan oleh produk itu sendiri dan kegiatan produksi yang tidak
terganggu.
c. Untuk membantu mengurangi pemakain dan penyimpangan yang di luar
batas dan menjaga modal yang diinvestasikan dalam perusahaan selama
waktu yang ditentukan sesuai dengan kebijakan perusahaan mengenai
investasi tersebut.
d. Untuk mencapai tingkat biaya maintenance secara efektif dan efisien
keseluruhannya.
21
Universitas Sumatera Utara
e. Untuk menjamin keselamatan orang yang mengunakan keselamatan
tersebut
f. Memaksimumkan
ketersediaan
semua
peralatan
sistem
produksi
(mengurangi downtime)
g. Untuk memperpanjang umur/masa pakai dari mesin/peralatan.
2.4.2. Jenis-Jenis Maintenance
a. Pemeliharaan terencana (planned maintenance )
Planned maintenance adalah yang terorganisir dan dilakukan dengan
pemikiran ke masa depan, pengendalian dan pencatatan sesuai dengan rencana
yang telah ditentukan sebelumnya. Oleh karena itu program maintenance
yangakan
dilakukan
harus
dinamis
dan
memerlukan
pengawasan
dan
pemeliharaansecara aktif bagian maintenance melalui informasi dari catatan
riwayatmesin/peralatan.
Konsep planned maintenance di tunjukan untuk dapat mengatasi masalah
yang dihadapi manajer dengan pelaksanaan kegiatan maintenance. Komunikasi
dapat diperbaiki dengan informasi yang dapat memberi data yang lengkap untuk
mengambil keputusan. Adapun data yang penting dalam kegiatan maintenance
antara lain laporan permintaan pemeliharaan, laporan pemeriksaan, laporan
perbaikan, dan lain-lain.
b. Pemeliharaan pencegahan (Preventive maintenance)
Preventive maintenace adalah kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang
dilakukan untuk mencegah timbulnya kerusakan kerusakan yang tidak terduga
menemukan kondisi atau keadaan yang dapat menyebabkan fasilitas produksi
mengalami kerusakan pada waktu di gunakan dalam proses produksi. Dengan
demikian semua fasilitas produksi yang di berikan preventive maintenance akan
terjamin kelancaranya dan selalu du usahakan dalam kondisi atau keadaan yang
siap di pergunakan untuk setiap operasi atau proses produksi pada setiap saat.
Sehingga dapatlah di mungkinkan pembuatan suatau rencana dan jadwal
pemeliharaan dan perawatan yang sangat cermat dan rencana produksi yang lebih
tepat.
22
Universitas Sumatera Utara
c. Pemeliharaan perbaikan (corrective maintenance)
Corrective maintenance adalah suatu kegiatan maintenance yang
dilakukan setelah terjadinya kerusakan atau kelainan pada mesin/peralatan
sehingga tidak dapat berfungsi dengan baik.
d. Pemeliharaan yang telah diprediksi (predictive maintenance)
Predictive maintenance adalah tindakan - tindakan maintenance yang
dilakukan pada tanggal yang di tetapkan berdasarkan prediksi hasil analisa dan
evaluasi data operasi yang di ambil untuk melakukan predictive maintenance itu
dapat berupa data getaran, temperature, vibrasi, flow rate, dan lain lainnya.
Perencanaan predictive maintenance dapat dilakukan berdasarkan data dari
operator di lapangan yang di ajukan melalui work order ke department
maintenance untuk di lakukan tindakan tepat sehingga tidak akan merugikan
perusahaan.
e. Pemeliharaan tak terencana (Unplanned maintenance)
Unplanned
maintenance
biasanya
berupa
breakdown/emergency
maintenance. Breakdown/emergency maintenance (pemeliharaan darurat) adalah
tindakan maintenance yang dilakukan pada mesin/peralatan yang masih dapat
beroperasi, sampai mesin/peralatan tersebut rusak dan tidak dapat berfungsi lagi.
Melalui bentuk pelaksanaan pemeliharaan tak terencana ini, diharapkan penerapan
pemeliharaan tersebut akan dapat memperpanjang umur dari mesin/peralatan, dan
dapat memperkecil frekuensi kerusakan.
f. Pemeliharaan mandiri (autonomous maintenance)
Autonomous maintenance atau pemeliharaan mandiri merupakan suatu
kegiatan untuk dapat meningkatakan produktivitas dan efesiensi mesin/peralatan
melalui
kegiatan
yang
dilaksanakan
oleh
operator
untuk
memelihara
mesin/peralatan yang mereka tangani sendiri.
Prinsip-prinsip yang terdapat pada 5S, merupakan prinsip yang mendasari
kegiatan autonomous maintenance, yaitu:
1) Seiri (clearing up) : Pembersihan
23
Universitas Sumatera Utara
Memisahkan benda yang diperlukan dengan yang tidak diperlukan.
Membuang benda-benda yang tidak diperlukan. Hal ini merupakan kegiatan
klasifikasi barang yang terdapat ditempat kerja. Biasanya tempatkerja dimuati
dengan mesin yang tidak terpakai, cetakan, dan peralatan, benda cacat, barang
gagal, barang, barang dalam proses material, persedian dan lain-lain.
2) Seiton (organizing) : Pengelompokan yang rapi
Menyusun dengan rapi dan mengenali benda untuk mempermudah
penggunaanya. Kata seiton berasal dari bahas jepang yang artinya menyusun
berbagai benda dengan cara yang menarik. Maksudnya dalam 5-S ini berarti
mengatur barang-barang sehingga setiap orang dapat menemukannya dengan
mudah dan cepat. Untuk mencapai langkah ini, pelat penunjuk digunakan untuk
menetapkan nama tiap barang dan tempat penyimpanan. Dengan kata lain menata
semua barang yang ada setelah ringkas, dengan pola teratur dan tertib.
3) Seiso (cleaning) : Membersihkan peralatan dan tempat kerja
Menjaga kondisi mesin yang siap pakai dan keadaan bersih. Selalu
membersihkan, menjaga kerapian dan kebersihan. Ini adalah proses pembersihan
dasar dimana disuatu daerah dalam keadaan bersih. Meskipun pembersihan besarbesaran dilakukan oleh pihak perusahaan beberapa kali dalam setahun. Aktivitas
itu cenderung mengurangi kerusakan mesin yang diakibatkan oleh tumpahan
minyak, abu dan sampah. Untuk itu bersihkan semua mesin, peralatan dan tempat
kerja, mengilangkan noda, dan limbah serta menanggulangi sumber limbah.
4) Seikatsu (standarizing) : Penstandarisasian
Memperluas
konsep
kebersihan
pada
diri
sendiri
terus-menerus
memperaktekkan tiga langkah sebelumnya. Membuat standarisasi pemeliharaan di
tempat kerja seperti membuat standar pelumasan, standar pengeceikan ataupun
inspeksi mesin, membuat standar pencapaian, dan lain sebagainya.
5) Shitsuke (training and discipline) : Meningkatkan skil dan moral
Shitsuke merupakan sifat 5-S yang menitik beratkan pelatihan dan
pendisiplinan dengan pendidikan yang dilakukan sebelum memulai dunia kerja,
24
Universitas Sumatera Utara
pelatihan, pengarahan serta diklat yang umumnya diberlakukan sesuai dengan
standar organisasi ataupun perusahaan.
Autonomous maintenance diimplementasikan melalui 7 langkah yang akan
membangun keahlian yang di butuhkan operator agar mereka mengetahui
tindakan apa yang harus dilakukan.
Tujuh langkah kegiatan yang terdapat dalam autonomous maintenance adalah:
a) Membersihkan dan memeriksa (clean and inspect).
b) Membuat standar pembersihan dan pelumasan.
c) Menghilangakan sumber masalah dan area yang tidak terjangkau
(eliminate problem and anaccesible area).
d) Melaksanakan pemeliharaan mandiri (conduct autonomous maintenance).
e) Melaksanakan pemeliharaan menyeluruh (conduct general inspection).
f) Pemeliharaan mandiri secara penuh (fully autonomous maintenance).
g) Pengorganisasian dan kerapian (organization and tidies)Tugas dan
Pelaksanaan kegiatan maintenance
Semua tugas tugas atau kegiatan daripada maintenance dapat digolongkan
ke dalam salah satu dari lima tugas pokok yang berikut:
a. Inspeksi(Inspections)
Kegiatan inpeksi meliputi kegiatan pengecekan dan pemeriksaan secara
berkala (routine scedule check) terhadap mesin/peralatan sesuai dengan rencana
yang bertujuan untuk mengetahui apakah perusahaan selalu mempunyai fasilita
smesin/peralatan yang baik untuk menjamin kelancaran proses produksi.
b. Kegiatan Teknik (Engineering)
Kegiatan teknik meliputi kegiatan percobaan atas peralatan yang baru
dibeli,dan kegiatan pengembangan komponen komponen atau peralatan yang
perludi ganti, serta melakukan penelitian penelitian terhadap kemingkinan
pengembangan komponen atau peralatan, juga berusaha mencegah terjadinya
kerusakan.
25
Universitas Sumatera Utara
c. Kegiatan Produksi
Kegiatan produksi merupakan kegiatan pemeliharaan yang sebenarnya
yaitu dengan memperbaiki seluruh mesin/peralatan produksi, hal yang
direkamsaat operasi hingga dapat dilakukannya perawatan.
d. Kegiatan Adminitrasi
Kegiatan adminitrasi merupakan kegiatan yang berhubungan dengan
pencatatan-pencatatan mengenai biaya-biaya yang terjadi dalam melakukan
kegiatan pemeliharaan, penyusunan planning dan sceduling, yaitu rencana kapan
kegiatan suatu mesin/peralatan tersebut harus di periksa, diservice dan di perbaiki.
e. Pemeliharaan bangunan
Kegiatan pemeliharaan bangunan merupakan kegiatan yang dilakukan tidak
termasuk dalam kegiatan teknik dan produksi dari bagian maintenance.
2.5.
Failure Modes And Effects Analysis (FMEA)
FMEA adalah suatu prosedur terstruktur untuk mengidentifikasi dan
mencegah sebanyak mungkin mode kegagalan. FMEA digunakan untuk
mengidentifikasi sumber-sumber dan akar penyebab dari suatu masalah kualitas.
Suatu mode kegagalan adalah apa saja yang masuk dalam kecacatan/kegagalan
dalam desain, kondisi diluar batas spesifikasi yang telah ditentukan atau
perubahan dalam produk yang menyebabkan terganggunya fungsi dari produk
itu.[Chrvsler, 1995].
Tujuan FMEA
Terdapat banyak variasi didalam rincian FMEA, tetapi semua itu memiliki
tujuan untuk mencapai :
a. Mengenal dan memprediksi potensial kegagalan dari produk atau proses
yang dapat terjadi.
b. Memprediksi dan mengevaluasi pengaruh dari kegagalan pada fungsi
dalam sisitem yang ada.
26
Universitas Sumatera Utara
c. Menunjukkan prioritas terhadap perbaikan suatu proses atau sub sistem
melalui daftar peningkatan proses atau sub sistem yang harus diperbaiki.
d. Mengidentifikasi dan membangun tidakan perbaikan yang bisa diambil
untuk mencegah atau mengurangi kesempatan terjadinya potensi
kegagalan atau pengaruh pada sistem.
e. Mendokumentasikan proses secara keseluruhan.
Tingkat Keparahan (Severity)
Severity adalah penilaian terhadap keseriusan dari efek yang ditimbulkan.
Dalam arti setiap kegagalan yang timbul akan dinilai seberapa besarkah tingkat
keseriusannya. Terdapat hubungan secara langsung antara efek dan severity.
Sebagai contoh, apabila efek yang terjadi adalah efek yang kritis, maka nilai
severity pun akan tinggi. Dengan demikian, apabila efek yang terjadi bukan
merupakan efek yang kritis, maka nilai severity pun akan sangat rendah.
Untuk mendapatkan kuantiti dari severity, maka kasus yang dihadapi di
rating kedalam beberapa tahapan sebagai berikut :
Tabel 2.4 Keparahan
KUANTITAS
KEPARAHAN
KUALITAS
10
Berbahaya tanpa
peringatan
Kegagalan sistem yang menghasil kan efek
sangat berbahaya
9
Berbahaya
dengan
peringatan
Kegagalan sistem yang menghasilkan efek
berbahaya
8
Sangat tinggi
7
Tinggi
Sistem beroperasi tetapi tidak dapat dijalankan
secara penuh
6
Sedang
beroperasi dan aman tetapi mengalami
penurunan performa sehingga mempengaruhi
5
Rendah
Mengalami penurunan kinerja secara bertahap
Sistem tidak beroperasi
27
Universitas Sumatera Utara
4
Sangat Rendah
Efek yang kecil pada performa sistem
3
Kecil
Sedikit berpengaruh pada kinerja sistem
2
Sangat Kecil
Efek yang diabaikan pada kinerja sistem
1
Tidak ada efek
Tidak ada efek
Tingkat Kekerapan (Occurance)
Occurance adalah seberapa sering kemungkinan penyebab tersebut akan
terjadi dan menghasilkan bentuk kegagalan selama masa penggunaan produk.
Occurance merupakan nilai rating yang disesuaikan dengan frekuensi yang
diperkirakan dan atau angka kumulatif dari kegagalan yang dapat terjadi.
Untuk mendapatkan kuantiti dari kekerapan, maka kasus yang dihadapi di
rating kedalam beberapa tahapan sebagai berikut :
Tabel 2.5 kekerapan
KUANTITAS
KEKERAPAN
(O)
KUALITAS
Sangat Tinggi
Sering Gagal
Tinggi
Kegagalan yang berulang
Sedang
Jarang terjadi kegagalan
Rendah
Sangat kecil terjadi kegagalan
Tidak ada efek
Hamper tidak ada kegagaglan
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
28
Universitas Sumatera Utara
Metode Deteksi (Detection)
Nilai detection diasosiasikan dengan pengendalian saat ini. Detection
adalah kemampuan pengukuran terhadap kegagalan yang dapat terjadi.
Untuk mendapatkan kuantiti dari deteksi, maka kasus yang dihadapi di
rating kedalam beberapa tahapan sebagai berikut :
Tabel 2.6 Deteksi
KUANTITAS
10
9
8
7
6
DETEKSI
Tidak Pasti
Sangat Kecil
Kecil
KUALITAS
Pengecekan akan selalu
tidak mampu untuk
mendeteksi penyebab
potensial atau mekanisme
kegagalan dan mode
kegagalan.
Pengecekan memiliki
kemungkinan “very remote”
untuk mampu mendeteksi
penyebab potensial atau
mekanisme kegagalan dan
mode kegagalan.
Pengecekan memiliki
kemungkinan “remote”
untuk mampu mendeteksi
penyebab potensial atau
mekanisme kegagalan dan
mode kegagalan.
Sangat Rendah
Pengecekan memiliki
kemungkinan sangat rendah
untuk mampu mendateksi
penyebab potensial
kegagalan dan mode
kegagalan.
Rendah
Pengecekan memiliki
kemungkinan rendah untuk
mampu mendeteksi
penyebab potensial atau
mekanisme kegagalan dan
29
Universitas Sumatera Utara
mode kegagalan.
Sedang
Pengecekan memiliki
kemungkinan “moderate”
untuk mendeteksi penyebab
potensial atau mekanisme
kegagalan dan mode
kegagalan.
Menengah Keatas
Pengecekan memiliki
kemungkinan “moderately
High”untuk mendeteksi
penyebab potensial atau
mekanisme kegagalan dan
mode kegagalan.
Sangat Tinggi
Pengecekan memiliki
kemungkinan tinggi untuk
mendeteksi penyebab
potensial atau mekanisme
kegagalan dan mode
kegagalan.
5
4
3
2
Tinggi
1
Hampir Pasti
Pengecekan memiliki
kemungkinan sangat tinggi
untuk mendeteksi penyebab
potensial atau mekanisme
kegagalan dan mode
kegagalan.
Pengecekan akan selalu
mendeteksi penyebab
potensial atau mekanisme
kegagalan dan mode
kegagalan.
Angka Prioritas Resiko
Nilai ini merupakan identifikasi akumulatif dari fenomena kegagaln yang
dihadapi suatu sistem.RPN tidak memiliki nilai atau arti. Nilai tersebut digunakan
untuk meranking kegagalan proses yang potensial. Nilai RPN dapat ditunjukkan
dengan persamaan sebagai berikut :
RPN = severity x occurrence x detection
30
Universitas Sumatera Utara
Semakin besar nilai RPN, akan semakin tinggi resiko komponenkomponen tersebut mengalami derajat kegagalan dalam sistem.
2.6.
Total Produksi Maintenance
Manajemen pemeliharaan mesin/peralatan modern dimulai dengan apa
yang disebut preventive maintenance (pemeliharaan pencegahan) yang kemudian
berkembang menjadi productive maintenance. Kedua metode pemeliharaan ini
umumnya disingkat dengan PM dan pertama kali diterapkan oleh industri-industri
manufaktur di Amerika Serikat dan pusat segala kegiatannya ditempatkan pada
satu departemen yang disebut dengan maintenance department.
Preventive maintenance (pemeliharaan pencegahan) mulai dikenal pada
tahun 1950-an, yang kemudian berkembang seiring dengan berkembangnya
teknologi yang ada dan kemudian pada tahun 1960-an muncul apa yang disebut
dengan productive maintenance [Nakajima, Seiichi. 1988]. Total productive
maintenance (TPM) mulai dikembangkan pada tahun 1970-an pada perusahaan
Nippon denso Co. di negara Jepang yang merupakan pengembangan konsep
maintenance yang diterapkan pada perusahaan industri manufaktur Amerika
Serikat yang disebut preventive maintenance (pemeliharaan pencegahan).
Mempertahankan kondisi mesin/peralatan yang mendukung pelaksanaan proses
produksi merupakan komponen yang penting dalam pelaksanaan pemeliharaan
unit produksi. Tujuan dari pemeliharaan produktif (productive maintenance)
adalah untuk mencapai apa yang disebut dengan profitabel PM.
2.6.1. Pengertian
TPM sesuai dengan nama kepanjangannya yang terdiri atas tiga buah suku
kata, yaitu :
a. Total
Total berarti menyeluruh, yang menjelaskan bahwa aspek ini melibatkan
dari seluruh karyawan yang terdapat di dalam perusahaan, mulai dari
31
Universitas Sumatera Utara
tingkat atas hingga karyawan tingkat bawah baik dalam mengoperasi
maupun dalam memelihara mesin ataupun peralatan.
b.
Productive
Productive merupakan upaya yang dilakukan supaya mesin maupun
peralatan tetap beroperasi secara produktif serta meminimaliskan atau
menghilangkan kerugian-kerugian yang terjadi diproduksi saat
pemeliharaan dilakukan.
c. Maintenance
Berarti memelihara serta menjaga mesin dan peralatan secara mandiri yang
dilakuakan oleh operator produksi agar kondisi mesin atau peralatan
tersebut dalam keadaan prima dan terpelihara dengan menjaga kebersihan
mesin, melakukan pemeriksaan pelumasan dan hal-hal yang berkaitan
dengan pemeliharaan.
Menurut
Nakajima
(1988)
TPM
adalah
suatu
program
untuk
pengembangan fundamental dari fungsi pemeliharaan dalam suatu organisasi yang
melibatkan seluruh SDM-nya. Jika di implementasikan secara penuh, TPM secara
dramatis meningkat produktivitas dan kualitas, menurunkan biaya, meningkatkan
kemampuan peralatan dan pengembangan dari keseluruhan sistem perawatan pada
perusahaan manufaktur. TPM memerlukan partisipasi penuh dari semuanya, mulai
manajemen puncak sampai karyawan lini terdepan. Operator bukan hanya
bertugas menjalankan mesin sebelum dan sesudah pemakaian.
TPM memungkinkan perusahaan memiliki program pemeliharaan pada
peralatan produksi sehingga nantinya proses produksi dapat berjalan dengan
seefektif dan seefisien mungkin.[ Nakajima,S. Introduction to Total Productive
Maintenance, Productivity Press, Cambridge.1988]
Menurut Suzuki (1990) definisi dari Total Productive Maintenance mencakup
lima elemen yaitu sebagai berikut :
a. TPM bertujuan untuk menciptakan suatu sistem preventive maintenance
(PM) untuk memperpanjang umur penggunaan mesin/peralatan.
32
Universitas Sumatera Utara
b. TPM bertujuan untuk memaksimalkan efektivitas mesin/peralatan secara
keseluruhan (overall effectiveness).
c. TPM dapat diterapkan pada berbagai departemen (seperti engineering,
bagian produksi, bagian maintenance).
d. TPM melibatkan semua orang mulai dari tingkatan manajemen tertinggi
hingga para karyawan/operator lantai pabrik.
e. TPM merupakan pengembangan dari sistem maintenance berdasarkan PM
melalui manajemen motivasi :autonomous small group activities.
Subjek utama yang menjadi ide dasar dari kegiatan TPM adalah manusia
dan mesin.Dalam hal ini diusahakan untuk dapat merubah pola pikir manusia
terhadap konsep pemeliharaan yang selama ini biasa dipakai. Pola pikir “ saya
menggunakan peralatan dan orang lain yang memperbaiki” harus diubah menjadi
“saya merawat peralatan saya sendiri.” Untuk itu para karyawan dituntut untuk
dapat belajar menggunakan dan merawat mesin/peralatan dengan baik dan dengan
demikian perlu dipersiapkan suatu sistem pelatihan (training) yang baik.
TPM terangkum di dalam delapan pillar yang dapat dilihat pada gambar
dibawah ini :
Gambar 2.7 Pillar-pilar TPM
33
Universitas Sumatera Utara
Dengan pengertian :
a. 5S : TPM dimulai dari 5S. Masalah tidak dapat dengan jelas terlihat ketika
tempat kerja tidak terorganisir. Membersihkan dan mengatur tempat kerja
membantu tim untuk mengungkap masalah. Membuat masalah terlihat
dengan langkah pertama dari perbaikan. Definisi dari 5S is SEIRI (Sort
Out), SEITON (Organize), SEISO (Shine the workplace), SEIKETSU
(Standardization), SHITSUKE (Self descipline).
b. Autonomous Maintenance : pilar ini diarahkan untuk mengembangkan
operator supaya dapat mengurus tugas pemeliharaan-pemeliharaan kecil,
sehingga tidak selalu tergantung kepada para maintenance terampil
sehingga waktu tidak terbuang banyak dan hal ini menjadi nilai tambah
kegiatan dan perbaikan teknis. Operator bertanggung jawab untuk
memeliharaan peralatan mereka dengan tujuan mencegah peralatan
memburuk.
c. KOBETSU KAIZEN (Continuous Improvement) : “Kai” berarti
mengubah, and :”Zen” adalah baik (untuk mendapatkan lebih baik). Pada
dasarnya kaizen adalah penambahan-penambahan kecil yang mengarah
perbaikan, yang dilakukan secara terus menerus dan melibatkan seluruh
staf dan karyawan perusahaan. Kaizen bertolak belakang dengan inovasiinovasi besar. Kaizen tidak memerlukan banyak investasi. Dibelakang
prinsipnya yang adalah “ Banyak melakukan penambahan kecil yang
bergerak secara efektif dalam sebuah lingkungan perusahaan daripada
perubahan yang besar dalam kuantitas sedikit.pilar ini bertujuan
mengurangi kerugian yang mempengaruhi efisiensi pada lahan kerja. Jika
diterapkan secara detail serta melalui prosedur dapat menghilangkan
kerugian metode sistematis saat menggunakan peralatan Kaizen. Aktivitas
ini tidak hanya dibatasi pada area produksi, hal ini juga baik jika
diterapkan pada bagian administrasi.
d. Planned Maintenance : tujuannya untuk membebaskan mesin dan
peralatan produksi dari produk cacat yang dihasilkan dengan tujuan
memuaskan para konsumen. Pemeliharaan ini dibagi menjadi 4 grup :
1) Preventive Maintenance
34
Universitas Sumatera Utara
2) Breakdown Maintenance
3) Corrective Maintenance
4) Maintenance Prevention
e. Quality Maintenance : ini bertujuan untuk memuaskan konsumen melalui
tingginya kualitas tanpa cacat manufaktur. Fokus menghilangkan cara
sistematis yang tidak sesuai serta banyak fokus kepada perubahan.
Meningkatkan
pengertian
mengenai
bagian-bagian
mesin
yang
mempengaruhi kualitas produk dan mulai konsen menghilangkan kualitas
yang buruk, dan menyingkirkan keraguan mengenai qualitas serta
menyingkirkan potensi keraguan tersebut.
f. Education & Training : tujuannya meningkatkan kemampuan-kemampuan
para pekerja yang bermoral tinggi dan yang menyukai pekerjaannya juga
membentuk
kebutuhan
seluruh
fungsitalitas
dengan
efektif
dan
independen. Pendidikan diberikan kepada operator untuk menambah
kemampuannya.
g. Office TPM : Office TPM harus dimulai setelah mengaktifkan empat pillar
TPM lainnya seperti Autonomous Maintenance (AM), Countinous
Improvement (CI), Planned Maintenance (PM), dan Quality Maintenance
(QM). Office TPM harus dijalankan untuk meningkatkan produktivitas,
efisiensi fungsi administrasi, dan mengidentifikasi serta menghilangkan
kerugian. Termasuk proses analisis dan prosedur-prosedur yang secara
otomatis meningkatkan kantor. Office TPM menggambarkan dua belas
kerugian besar, diantaranya :
1) Kerugian
pada
bagian
prosedur,
akuntan,
pemasaran,
penjualanpenjualan.
2) Kerugian komunikasi.
3) Kerugian saat mesin mengalami perhentian mendadak.
4) Kerugian saat penyetelan mesin.
5) Kerugian akurasi mesin
6) Peralatan rusak
7) Sambungan komunikasi rusak.
8) Membuang waktu.
35
Universitas Sumatera Utara
9) Ketidak ketersediaan.
10) Konsumen yang mengeluh.
11) Beban darurat.
12) Kerugian start up
h. Safety, Hygiene and Environment Control : fokusnya bagian ini adalah
membentuk lapangan kerja yang aman di daerah sekitar sehingga tidak
rusak akibat proses dan prosedur. Pillar ini akan saling membutuhan antar
yang satu dengan yang lain secara teratur. Kesatuan dari pillar-pilar ini
merupakan gabungan representif para pekerja yang sama baik dari sebuah
perusahaan. Kesatuan ini dikepalai oleh wakil presiden direktur senior
(secara teknis).
2.6.2. Tujuan Total Productive Maintenance (TPM)
Tujuan dari total productive maintenance baik secara langsung, maupun
tidak langsung yaitu:
a. Mencapai OPE (Overall Plant Efficiency) paling minimum 80 %.
b. Mencapai nilai OEE minimum 90 %.
c. Mengurangi biaya manufaktur sebesar 30 %.
d. Memenuhi pesanan konsumen sebesar 100 %.
e. Mengurangi kecelakaan.
f. Mencapai tujuan dengan bekerja sebagai tim.
g. Perubahan perilaku kerja operator.
h. Membagi pengetahuan dan pengalaman.
i. Menambah tingkat keyakinan karyawan dalam bekerja.
2.6.3. Manfaat Total Productive Maintenance (TPM)
Manfaat TPM, diperlukan untuk mengatasi six big losses dalam proses
produksi perusahaan manufaktur. TPM berusaha untuk memastikan bahwa
peralatan produksi memiliki daya tahan yang optimal. Beberapa hal yang
36
Universitas Sumatera Utara
berhubungan dengan TPM untuk mengoptimalkan daya tahan peralatan produksi
adalah :
a. TPM dilakukan untuk mengembalikan kondisi peralatan produksi pada
keadaan yang optimal untuk dipakai dalam proses produksi.
b. TPM diperlukan untuk meningkatkan keterlibatan operator dalam
pemeliharaan peralatan peralatan produksi.
c. TPM diperlukan untuk meningkatkan efektivitas dan efisiensi proses
pemeliharaan.
d. TPM diperlukan untuk melatih para karyawan untuk meningkatkan
keahlian kerja mereka.
e. TPM diperlukan untuk melakukan manajemen pemeliharaan alat dan
tindakan pencegahan terhadap kerusakan peralatan produksi.
f. TPM
diperlukan
untuk
pemakaian
yang
efektif
dan
teknologi
pemeliharaan peralatan produksi [Ibid]
2.7.
Overall Equipment Effectiveness (OEE)
Rendahnya produktifitas mesin/peralatan yang menimbulkan kerugian
bagi perusahaan sering diakibatkan oleh pengguna mesin/peralatan yang tidak
efektif dan efesien terdapat pada enam faktor yang disebut kerugian besar (six
biglosses).
Efisiensi adalah ukuran yang menunjukkan bagaimana sebaiknya sumber
daya yang digunakan dalam proses produksi untuk menghasilkan output, efisiensi
merupakan karakteristik proses mengukur perpormasi aktual dari sumberdaya
yang relative terhadap standar yang digunakan, ditetapkan. Sedangkan efektifitas
merupakan karasteristik lain dari proses mengukur derajat penyampaian output
dari sistem produksi, efektifitas diukur dari rasio aktual output terhadap output
yang direncanakan.
Dalam era persaingan bebas saat ini pengukuran sistem produksi yang
hanya mengacu pada kualitas output semata akan dapat menyesatkan, karena
37
Universitas Sumatera Utara
pengukuran ini tidak memperhatikan karakteristik utama dari proses yaitu :
kapasitas efesiensi dan efektifitas.
Satu tujuan dari TPM dan OEE adalah mengurangi atau menghilangkan
apa yang disebut dengan six big losses yang merupakan penyebab umum
terjadinya kerugian efisiensi saat proses manufaktur. Berlangsungnya kerugian
dari efektifitas di dalam TPM tersebut didefinisikan dengan istilah dari kualitas
yang disebut kualitas produk dan kesediaan waktu mesin. Mesin/peralatan
seefisien
mungkin
artinya
adalah
memaksimalkan
fungsi
dari
kinerja
mesin/peralatan produksi dengan tepat guna dan berdaya guna, Untuk dapat
meningkatkan produtifitas mesin/peralatan yang digunakan maka perlu dilakukan
analisis produktivitas dan efesiensi mesin/peralatan pada six big losses.[ Taisir,
Osama 2010]
OEE merupakan metode yang digunakan sebagai alat ukur (metric) dalam
penerapan program TPM guna menjaga peralatan pada kondisi ideal dengan
menghapuskan six big losses peralatan. Pengukuran OEE ini didasarkan pada
pengukuran tiga rasio utama, yaitu Availability ratio, performance ratio, Quality
ratio. Formula matematis dari OEE dirumuskan sebagai berikut:
OEE (%) = Availability (%) x Performance Rate (%) x Quality Rate (%)
… (2,1)
Untuk mendapatkan nilai OEE, maka ketiga nilai dari ketiga rasio utama tersebut
harus diketahui terlebih dahulu.
Adapun standar world class untuk nilai OEE dari ketiga rasio utama
tersebut yaitu:
a. Availability rate 90% atau lebih
b. Performance rate 95% atau lebih
c. Quality rate 99% atau lebih
d. OEE 85% atau lebih
Hal yang mempengaruhi pengukuran Overall Equipment Effectiveness
(OEE) adalah :
38
Universitas Sumatera Utara
2.7.1. Availability Ratio
Availability
ratio
merupakan
suatu
rasio
yang
menggambarkan
pemanfaatan waktu yang tersedia untuk kegiatan operasi mesin/peralatan.
Nakajima (1988) menyatakan bahwa availability merupakan rasio dari operation
time, dengan mengeliminasi downtime peralatan, terhadap loading time. Dengan
demikian formula yang digunakan untuk mengukur availability ratio adalah :
Avaliability =
…...…..…….… (2,2)
Loading time adalah waktu yang tersedia perhari atau perbulan dikurangi
dengan waktu downtime mesin yang direncanakan (planned downtime).
Loading Time = Total Available Time – Planned Downtime
….… (2,3)
Operation time merupakan hasil pengurangan loading time dengan waktu
downtime mesin (non operation time). Dengan kata lain, operation time adalah
waktu operasi yang tersedia setelah waktu-waktu downtime mesin dikeluarkan
dari total available time yang direncanakan. Downtime mesin adalah waktu proses
yang seharusnya digunakan mesin akan tetapi karena adanya gangguan pada
mesin/peralatan mengakibatkan tidak ada output yang dihasilkan. Downtime
meliputi mesin berhenti beroperasi akibat kerusakan mesin, penggantian cetakan,
pelaksanaan prosedur set up dan adjustment dan lain-lainnya.
2.7.2
Performance Ratio
Performance ratio merupakan suatu rasio yang menggambarkan
kemampuan dari peralatan dalam menghasilkan barang. Rasio ini merupakan hasil
dari operating speed rate dan net operating rate. Operating speed rate peralatan
mengacu kepada perbandingan antara kecepatan ideal (berdasarkan desain
peralatan) dan kecepatan operasi aktual. Net operating rate mengukur
pemeliharaan dari suatu kecepatan selama periode tertentu. Dengan kata lain, ia
39
Universitas Sumatera Utara
mengukur apakah suatu operasi tetap stabil dalam periode selama peralatan
beroperasi pada kecepatan rendah. Tiga faktor penting yang dibutuhkan untuk
menghitung performance efficiency :
a. Ideal cycle (waktu siklus ideal/waktu standar).
b. Processed amount (jumlah produk yang diproses).
c. Operation time (waktu operasi mesin)
Performance efficiency dapat dihitung sebagai berikut :
Performance Efficiency =
….. (2,4)
2.7.3. Quality Ratio
Quality ratio adalah suatu rasio yang menggambarkan kemampuan
peralatan dalam menghasilkan produk yang sesuai dengan standar. Quality ratio
merupakan perbandingan nilai jumlah produk yang lebih baik terhadap jumlah
total produk yang diproses. Formula yang digunakan untuk pengukuran rasio ini
adalah:
RQP =