ANALISIS KEANDALAN SEBAGAI STRATEGI PENCEGAHAN KERUSAKAN MESIN PADA STASIUN PEMURNIAN MINYAK DI PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IV (PERSERO) UNIT USAHA ADOLINA.
ANALISIS KEANDALAN SEBAGAI STRATEGI PENCEGAHAN
K ERUSAK AN MESIN PADA S TASIUN PEMURNIAN
MINYAK DI PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IV
(PERS ERO) UNIT USAH A ADOLINA
Oleh:
Shinta Martina
NIM 409230037
Program Studi Matematika
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sains
JURUSAN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta, pada tanggal 22 Maret 1991. Ayah
bernama J. Parhusip dan Ibu bernama L. Silaen, dan merupakan anak
kedua dari empat bersaudara. Pada tahun 1997, penulis masuk SD Negeri I
Surakarta selama 2 tahun kemudian masuk SD Negeri Ardimulyo I
Singosari, dan lulus pada tahun 2003. Pada tahun 2003, penulis
melanjutkan sekolah pada SLTP Negeri I Singosari Malang selama 1
tahun kemudian masuk SMP Negeri 19 Medan , dan lulus pada tahun
2006. Pada tahun 2006, penulis melanjutkan sekolah di SMA Negeri 12
Medan, dan lulus pada tahun 2009. Pada tahun 2009, penulis diterima di
Program Studi Matematika Jurusan Matematika, Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan dan lulus pada tanggal
28 Januari 2014.
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
kasih sayang dan anugerah-Nya yang melimpah sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini berjudul “Analisis Keandalan
Sebagai Strategi Pencegahan Kerusakan Mesin pada Stasiun pemurnian
Minyak di PT. Perkebunan Nusantara IV (Persero) Unit Usaha Adolina. ”
Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana
Sains di Universitas Negeri Medan.
Untuk menyelesaikan skripsi ini penulis mendapat berbagai masukan dan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati, pada
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: Bapak Prof. Dr. Ibnu
Hajar, M.Si., selaku Rektor Universitas Negeri Medan, Bapak Prof. Drs. Motlan,
M.Sc, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Bapak Drs. Syafari, M.Pd., selaku Ketua Jurusan Matematika, Bapak Drs. Yasifati
Hia, M.Si., selaku Sekretaris Jurusan Matematika, Ibu Dra. Nerli Khairani, M.Si.,
selaku Ketua Program Studi Matematika, Bapak Prof. Dr. Mukhtar, M.Pd., selaku
Pembimbing Akademik dan Ibu Dra. Hamidah Nasution, M.Si., selaku
Pembimbing Skripsi yang telah meluangkan waktu dalam memberikan bimbingan
dan arahan sehingga skripsi ini dapat selesai dengan baik, Bapak Drs. Zul Amry,
M.Si., Bapak Mulyono, S.Si, M.Si., Bapak Abil Mansyur, S.Si, M.Si., selaku
dosen penguji penulis yang telah memberikan saran dan masukan selama
penulisan skripsi ini, seluruh dosen dan pegawai di lingkungan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan, Bapak Ir.
Paulus AK, M.Sc., selaku manajer unit di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit
Usaha Adolina.
Secara khusus dan istimewa penulis mengucapkan terima kasih dan
hormat kepada Ayahanda J.Parhusip yang menjadi motivasi saya sampai saat ini
dan Ibunda tercinta L.Silaen, SE untuk semua kasih sayang, doa, motivasi, dan
v
jerih payah. Sehingga penulis dapat menyelesaikan studi. Juga terhadap kakakku
tersayang Maria Novelita beserta adik-adikku Eva Berliana dan Daniel Putra yang
selalu menjadi kekuatan, penyemangat, penghibur dan penghilang rasa lelahku.
Penulis juga berterimakasih kepada teman spesial Hedro N. Hutabarat
yang selalu setia membantu dan menemani penulis menyelesaikan skripsi.
Teruntuk Sahabatku tercinta, Hedro, Nini, Ibu Dwita, bude Devi, Novia Siska,
pade Daning, Novia Sinaga, Angel, dan Shandra yang selalu setia memberi
dukungan semangat dan doa. Teman seperjuanganku, Ari Fitriani, Papa Oscar,
Kak Egin, Eva, Alfriani, Yetty dan Naomi yang selama ini selalu memberikan
dukungan dan doa di dalam suka maupun duka. Dan terakhir teruntuk teman –
temanku seperjuangan Non-Dik’09 yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu
yang selama ini selalu memberikan dukungan, semangat, dan doa.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan balasan yang baik atas semua
bantuan dan bimbingan yang telah diberikan.
Akhirnya,
penulis berharap
semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca
pada umumnya.
Medan, Januari 2014
Penulis,
Shinta Martina
NIM. 409230037
iii
ANALISIS KEANDALAN SEBAGAI STRATEGI PENCEGAHAN
KERUSAKAN MESIN PADA STASIUN PEMURNIAN MINYAK
DI PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IV (PERSERO)
UNIT USAHA ADOLINA
Shinta Martina (409230037)
ABSTRAK
Analisis keandalan digunakan sebagai dasar penentuan waktu perawatan
pencegahan kerusakan. Permasalahan pertama adalah berapa lama mesin dapat
beroperasi tanpa kegagalan, yaitu, keandalan, yang didefinisikan sebagai probabilitas
bahwa ia akan melakukan fungsi yang diperlukan untuk jangka waktu tertentu. PT.
Perkebunan Nusantara IV (persero) Unit Adolina adalah sebuah perusahaan yang
bergerak di bidang pemurnian minyak kelapa sawit (CPO). Dimana perusahaan
tersebut memiliki banyak mesin yang digunakan dalam proses produksinya. Dari
beberapa sistem/stasiun mesin yang beroperasi, stasiun pemurnian minyak
mempunyai pengaruh yang cukup besar dalam proses produksi. Apabila terjadi
kerusakan pada stasiun tersebut dapat berakibat berhentinya proses produksi.
Dari hasil pengolahan data maka diperoleh bahwa terdapat empat mesin kritis
sebagai berikut : Sludge Separator akan mengalami kerusakan setelah beroperasi
242,4584 jam maka akan dilakukan pemeriksaan setiap 183 jam, Vibrating Screen
akan mengalami kerusakan setelah beroperasi 361,5322 jam maka akan dilakukan
pemeriksaan setiap 152 jam, Vacuum Drier akan mengalami kerusakan setelah
beroperasi 515, 274 jam maka akan dilakukan pemeriksaan setiap 168 jam dan
Settling Tank akan mengalami kerusakan setelah beroperasi 764,2029 jam maka
akan dilakukan pemeriksaan setiap 254 jam.
vi
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan
i
Riwayat Hidup
ii
Abstrak
iii
Kata Pengantar
iv
Daftar Isi
vi
Daftar Gambar
xiii
Daftar Tabel
xiv
Daftar Lampiran
xvii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
1
1.2
Rumusan Masalah
3
1.3
Batasan Masalah
4
1.4
Tujuan Penelitian
4
1.5
Manfaat Penelitian
4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1
Gambaran Umum Perusahaan
6
2.1.1 Lokasi Perusahaan
6
2.1.2 Proses Produksi
6
Pemeliharaan atau Maintenance
13
2.2.1 Pengertian Pemeliharaan
13
2.2.2 Tujuan Pemeliharaan
14
2.2.3 Jenis-Jenis Pemeliharaan
14
2.3
Keandalan
15
2.4
Distribusi Peluang Kontinu dan Ekspektasi Matematik
16
2.2
vii
2.5
Konsep Keandalan
17
2.6
Fungsi Laju Kerusakan
18
2.7
Bathtup Curve
20
2.8
Distribusi Kerusakan
21
2.8.1 Distribusi Eksponensial
21
2.8.2 Distribusi Weibull
22
2.8.3 Distribusi Normal
23
2.8.4 Distribusi Lognormal
24
Identifikasi Distribusi
25
2.9.1 Identifikasi distribusi kandidat
25
2.9.2 Uji Goodness Of Fit
27
2.9.3 Pendugaan Parameter
30
2.10
Mean Time to Failure (MTTF)
31
2.11
Mean Time to Repair (MTTR)
32
2.12
Model Penentuan Pencegahan Kerusakan
33
2.13
Perhitungan Tingkat Keandalan Sebelum dan Sesudah
2.9
Pencegahan Kerusakan
36
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Waktu dan tempat penelitian
37
3.2
Jenis Penelitian
37
3.3
Prosedur Penelitian
37
BAB IV PEMBAHASAN
4.1
Penentuan Mesin Kritis
41
4.2
Perhitungan dan Analisis Data Kerusakan
42
4.2.1 Perhitungan Time to Failure (TTF)
dan Time to Repair (TTR)
42
4.2.1.1 Perhitungan Time to Failure (TTF)
dan Time to Repair (TTR)
Sludge Separator
42
viii
4.2.1.2 Perhitungan Time to Failure (TTF)
dan Time to Repair (TTR)
Vibrating Screen
43
4.2.1.3 Perhitungan Time to Failure (TTF)
dan Time to Repair (TTR)
Vacuum Drier
44
4.2.1.4 Perhitungan Time to Failure (TTF)
dan Time to Repair (TTR)
Settling Tank
45
4.2.2 Perhitungan Index of Fit (r), Goodness of Fit,
Pendugaan Parameter, dan Nilai Mean Time to
Failure (MTTF) dan Mean Time to Repair (MTTR)
45
4.2.3 Perhitungan Index of Fit (r), Goodness of Fit,
Pendugaan Parameter, dan Nilai Mean Time to
Failure (MTTF) dan Mean Time to Repair (MTTR)
Komponen Sludge Separator
46
4.2.3.1 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Failure (TTF) Komponen
Sludge Separator
46
4.2.3.2 Uji Goodness of Fit untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Sludge Separator
55
4.2.3.3 Perhitungan Parameter untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Sludge Separator
56
4.2.3.4 Perhitungan Mean Time to Failure
(MTTF) Komponen Sludge Separator
57
4.2.3.5 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Repair (TTR) Komponen
Sludge Separator
4.2.3.6 Uji Goodness of Fit untuk
58
ix
Time to Repair (TTR)
Sludge Separator
59
4.2.3.7 Perhitungan Parameter untuk
Time to Repair (TTR) Sludge
Separator
61
4.2.3.8 Perhitungan Mean Time to
Repair (MTTR) Sludge
Separator
62
4.2.4 Perhitungan Index of Fit (r), Goodness of
Fit, Pendugaan Parameter, dan Nilai
Mean Time to Failure (MTTF) dan
Mean Time to Repair (MTTR) Vibrating Screen
62
4.2.4.1 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Failure (TTF) Komponen
Vibrating Screen
62
4.2.4.2 Uji Goodness of Fit untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Vibrating Screen
63
4.2.4.3 Perhitungan Parameter untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Vibrating Screen
65
4.2.4.4 Perhitungan Mean Time to Failure
(MTTF) Komponen Vibrating Screen
66
4.2.4.5 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Repair (TTR) Komponen
Vibrating Screen
67
4.2.4.6 Uji Goodness of Fit untuk
Time to Repair (TTR)
Vibrating Screen
68
4.2.4.7 Perhitungan Parameter untuk
Time to Repair (TTR) Vibrating Screen
70
x
4.2.4.8 Perhitungan Mean Time to
Repair (MTTR) Vibrating Screen
71
4.2.5 Perhitungan Index of Fit (r), Goodness of
Fit, Pendugaan Parameter, dan Nilai
Mean Time to Failure (MTTF) dan
Mean Time to Repair (MTTR) Vacuum Drier
71
4.2.5.1 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Failure (TTF) Komponen
Vacuum Drier
71
4.2.5.2 Uji Goodness of Fit untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Vacuum Drier
72
4.2.5.3 Perhitungan Parameter untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Vacuum Drier
73
4.2.5.4 Perhitungan Mean Time to Failure
(MTTF) Komponen Vacuum Drier
74
4.2.5.5 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Repair (TTR) Komponen
Vacuum Drier
74
4.2.5.6 Uji Goodness of Fit untuk
Time to Repair (TTR)
Vacuum Drier
75
4.2.5.7 Perhitungan Parameter untuk
Time to Repair (TTR) Vacuum Drier
79
4.2.5.8 Perhitungan Mean Time to
Repair (MTTR) Vacuum drier
80
4.2.6 Perhitungan Index of Fit (r), Goodness of
Fit, Pendugaan Parameter, dan Nilai
Mean Time to Failure (MTTF) dan
Mean Time to Repair (MTTR) Settling Tank
81
xi
4.2.6.1 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Failure (TTF) Komponen
Settling Tank
81
4.2.6.2 Uji Goodness of Fit untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Settling Tank
82
4.2.6.3 Perhitungan Parameter untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Settling tank
83
4.2.6.4 Perhitungan Mean Time to Failure
(MTTF) Komponen Settling Tank
84
4.2.6.5 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Repair (TTR) Komponen
Settling Tank
85
4.2.6.6 Uji Goodness of Fit untuk
Time to Repair (TTR)
Settling Tank
86
4.2.6.7 Perhitungan Parameter untuk
Time to Repair (TTR) Settling Tank
89
4.2.6.8 Perhitungan Mean Time to
Repair (MTTR) Settling Tank
4.2.7
90
Rekapitulasi Hasil Perhitungan Mean Time to
Failure dan Mean Time to Repair (MTTR)
4.3
4.4
dari Stasiun Pemurnian Minyak
91
Perhitungan Interval Waktu Pemeriksaan Mesin
92
4.3.1 Perhitungan Interval Waktu Pemeriksaan Mesin
92
Perhitungan dan Perbandingan Keandalan Sebelum
dan Setelah Dilakukan Pencegahan Kerusakan
107
xii
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
114
5.2. Saran
115
DAFTAR PUSTAKA
116
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1.
Bathtup Curve
19
Gambar 3.1.
Diagram Alir Metodologi Penelitian
40
Gambar 4.1.
Grafik Distribusi Lognormal Untuk Fungsi
Laju Kerusakan Sludge Separator
Gambar 4.2.
Grafik Distribusi Lognormal Untuk Fungsi
Keandalan Sludge Separator
Gambar 4.3.
102
Grafik Distribusi Weibull Untuk Fungsi
Laju Kerusakan Settling Tank
Gambar 4.6.
102
Grafik Distribusi Lognormal Untuk Fungsi
Keandalan Vacuum Drier
Gambar 4.7.
99
Grafik Distribusi Lognormal Untuk Fungsi
Laju Kerusakan Vacuum Drier
Gambar 4.6.
98
Grafik Distribusi Weibull Untuk Fungsi
Keandalan Vibrating Screen
Gambar 4.5.
95
Grafik Distribusi Weibull Untuk Fungsi
Laju Kerusakan Vibrating Screen
Gambar 4.4.
95
105
Grafik Distribusi Weibull Untuk Fungsi
Keandalan Settling Tank
106
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Repair (TTR)
Sludge Separator
117
Lampiran 2 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Repair (TTR)
Sludge Separator
118
Lampiran 3 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Repair (TTR)
Sludge Separator
119
Lampiran 4 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Lognormal Time to Repair (TTR)
Sludge Separator
120
Lampiran 5 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Failure (TTF)
Vibrating Screen
121
Lampiran 6 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Failure (TTF)
Vibrating Screen
121
Lampiran 7 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Failure (TTF)
Vibrating Screen
122
Lampiran 8 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Lognormal Time to Failure (TTF)
Vibrating Screen
122
Lampiran 9 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Repair (TTR)
Vibrating Screen
123
xviii
Lampiran 10 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Repair (TTR)
Vibrating Screen
124
Lampiran 11 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Repair (TTR)
Vibrating Screen
124
Lampiran 12 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Lognormal Time to Repair (TTR)
Vibrating Screen
125
Lampiran 13 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Failure (TTF)
Vacuum Drier
126
Lampiran 14 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Failure (TTF)
Vacuum Drier
126
Lampiran 15 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Failure (TTF)
Vacuum Drier
127
Lampiran 16 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Lognormal Time to Failure (TTF)
Vacuum Drier
127
Lampiran 17 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Repair (TTR)
Vacuum Drier
128
Lampiran 18 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Repair (TTR)
Vacuum Drier
128
Lampiran 19 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Repair (TTR)
Vacuum Drier
Lampiran 20 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
129
xix
Lognormal Time to Repair (TTR)
Vacuum Drier
129
Lampiran 21 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Failure (TTF)
Settling Tank
130
Lampiran 22 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Failure (TTF)
Settling Tank
130
Lampiran 23 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Failure (TTF)
Settling Tank
130
Lampiran 24 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Lognormal Time to Failure (TTF)
Settling Tank
131
Lampiran 25 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Repair (TTR)
Settling Tank
131
Lampiran 26 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Repair (TTR)
Settling Tank
132
Lampiran 27 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Repair (TTR)
Settling Tank
132
Lampiran 28 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Lognormal Time to Repair (TTR)
Settling Tank
132
Lampiran 29 : Tabel Kolmogorov-Smirnov
133
Lampiran 30 : Tabel F Distribution
134
Lampiran 31 : Tabel Standardized Normal Probabilities
138
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Masyarakat Indonesia pada saat ini, umumnya memiliki pola konsumtif
yang cenderung tinggi. Sebagai akibat dari pola konsumtif yang demikian tentu
para produsen akan memanfaatkan keadaan tersebut untuk memproduksi hasil
produksinya lebih banyak demi memenuhi permintaan konsumen. Sejalan dengan
keadaan tersebut, hal ini akan menyebabkan perkembangan di bidang industri.
Berkembangnya dunia industri menuntut setiap perusahaan yang bergerak di
bidang produksi dituntut untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas proses
produksi.
Proses produksi merupakan kegiatan untuk menciptakan atau menambah
kegunaan suatu barang atau jasa dengan menggunakan faktor-faktor yang ada
seperti tenaga kerja, mesin, bahan baku dan dana agar lebih bermanfaat.
Keberadaan mesin-mesin memegang peranan penting dalam berjalannya
proses produksi. Mesin atau peralatan dari suatu industri disamping diharapkan
mempunyai usia produktif yang lama, juga diharapkan mempunyai produktivitas
yang tinggi. Produktivitas dalam hal ini mencakup kapasitas produksi, efesiensi
mesin dan kualitas hasil produksi. Untuk menjamin tercapainya kedua hal diatas
mutlak diperlukan pemeliharaan dan perbaikan secara periodik. Kebanyakan
industri membuat jadwal perawatan berdasarkan rekomendasi dari pembuat
mesin, namun untuk mesin yang sudah dipakai dalam jangka waktu yang lama,
kadang-kadang interval waktu perawatan yang direkomendasikan sudah tidak
sesuai dengan kondisi operasi sebenarnya (Zubair, 2009).
Akibat dari jadwal perawatan yang tidak sesuai dengan kondisi mesin,
menyebabkan mesin menjadi beroperasi dengan tidak maksimal dengan kata lain
mesin menjadi rusak. Kerusakan mesin merupakan salah satu penyebab
terhentinya proses produksi. Kerusakan mesin umumnya disebabkan oleh umur
mesin yang sudah tua.
1
2
Umumnya waktu perawatan mesin dilakukan berdasarkan dari si pembuat
mesin. Tetapi seiring dengan berjalannya waktu, kekuatan mesin tidak lagi sama
sewaktu mesin digunakan pertama sekali. Oleh karena itu jadwal perawatan yang
telah dianjurkan oleh si pembuat mesin tidak sesuai dengan kondisi mesin ketika
telah dipakai berkali-kali. Seringkali ketika salah satu sistem mesin bermasalah
dan dianjurkan untuk diganti dengan komponen mesin yang baru, banyak
perusahaan mengindahkan anjuran tersebut. Sehingga mesin tersebut terus
dipaksa bekerja dengan menggunakan komponen yang lama sampai komponen
tersebut benar-benar rusak. Hal ini akan menyebabkan mesin tidak bekerja secara
maksimal.
Oleh karena itu, strategi dan kebijaksanaan perawatan sangat diperlukan
agar semua peralatan yang beroperasi di dalam sistem tidak sering mengalami
kegagalan dalam pengoperasiannya.
Dengan adanya masalah tersebut maka dapat dilakukan sebuah strategi
untuk mencegah kerusakan mesin produksi tersebut. Strategi ini diharapkan
sebagai solusi agar mesin produksi tidak terjadi kerusakan pada saat proses
produksi berjalan. Untuk membuat strategi pencegahan kerusakaan ini diperlukan
suatu teknik analisis yaitu analisis keandalan (reliability).
Menurut Miller (1985) defenisi formal dari keandalan adalah probabilitas
suatu komponen dapat atau sistem dapat beroperasi sesuai fungsi yang diinginkan
untuk suatu periode waktu tertentu ketika digunakan di bawah kondisi operasi
yang telah ditetapkan.
Pada keandalan mengandung komponen peluang, maka secara tidak
langsung di dalam keandalan terdapat
permasalahan
statistik
yaitu
:
ketidakpastian, kemungkinan dan distribusi probabilitas. Dapat diketahui bahwa
teori keandalan melibatkan perhitungan matematika/statistika yang rumit. Dengan
keandalan dapat ditentukan, secara statistik, sisa umur pakai (remaining life) dari
suatu sistem mesin dapat dijadwalkan program perbaikan dan penggantian, dan
lain-lain.
3
Analisis keandalan (reliability) digunakan sebagai dasar penentuan waktu
perawatan pencegahan kerusakan. Permasalahan pertama adalah berapa lama
mesin dapat beroperasi tanpa kegagalan, yaitu, keandalan, yang didefinisikan
sebagai probabilitas bahwa ia akan melakukan fungsi yang diperlukan untuk
jangka waktu tertentu. Sistem keandalan dapat ditingkatkan dengan ketiga
kebijakan yaitu (Nakagawa, 2005) :
1. Perbaikan unit gagal
2. Ketentuan bagi komponen yang berlebihan
3. Perawatan unit sebelum kegagalan
PT. Perkebunan Nusantara IV (persero) Unit Adolina adalah sebuah
perusahaan yang bergerak di bidang pemurnian minyak kelapa sawit (CPO).
Dimana perusahaan tersebut memiliki banyak mesin yang digunakan dalam
proses produksinya. Dari beberapa sistem/stasiun mesin yang beroperasi, stasiun
pemurnian minyak mempunyai pengaruh yang cukup besar dalam proses
produksi. Apabila terjadi kerusakan pada stasiun tersebut dapat berakibat
berhentinya proses produksi.
Berdasarkan masalah tersebut maka penulis ingin melakukan penjadwalan
proses perawatan dari mesin tersebut sebagai salah satu upaya pencegahan apabila
mesin rusak. Oleh karena itu penulis mengambil topik penelitian mengenai
“Analisis Keandalan Sebagai Strategi Pencegahan Kerusakan Mesin Pada Stasiun
Pemurnian Minyak di PT. Perkebunan Nusantara IV (persero) Unit Usaha
Adolina.”
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka rumusan masalah pada penelitian
adalah bagaimana menggunakan analisis keandalan sebagai dasar penentuan
untuk mengetahui nilai kerusakan rata-rata dan kapan program pemeriksaan
optimal mesin dapat dilakukan.
4
1.3 Batasan Masalah
Agar pemecahan masalah tidak menyimpang dari ruang lingkup
penelitian, maka perlu dilakukan pembatasan masalah. Adapun batasan masalah
untuk penelitian ini adalah :
1. Data yang dianalisa adalah data waktu kerusakan, data waktu perbaikan,
dan data waktu mesin menganggur (downtime) pada stasiun pemurnian
minyak di PT. Perkebunan Nusantara IV (Persero) Unit Usaha Adolina.
2. Data yang diambil dari Juni 2012 sampai dengan Mei 2013.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengetahui mesin yang memiliki frekuensi kerusakan tertinggi yang
menjadi penyebab terjadinya kerusakan di stasiun pemurnian minyak.
2. Menentukan kerusakan rata-rata mesin kritis dalam satu periode.
3. Menentukan
interval
waktu
pemeriksaan
mesin
sebagai
strategi
pencegahan kerusakan untuk mengantisipasi terjadinya kerusakan mesin
berikutnya.
4. Menentukan tingkat keandalan dari masing-masing mesin, baik tanpa
maupun dengan strategi pencegahan kerusakan.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat penelitian dari pembahasan masalah ini adalah sebagai
berikut :
1. Manfaat bagi Penulis
Untuk memperdalam dan mengembangkan wawasan disiplin ilmu yang
telah dipelajari untuk mengkaji permasalahan tentang Analisis Keandalan
Sebagai Strategi Pencegahan Kerusakan Mesin Pada Stasiun Pemurnian
Kelapa Sawit di PT. Perkebunan Nusantara IV (Persero) Kebun Adolina.
5
2. Manfaat bagi Pembaca
Sebagai tambahan wawasan dan informasi tentang penggunaan Analisis
Keandalan dalam penyelesaian masalah perawatan mesin dan sebagai
acuan dalam pengembangan penulisan karya tulis ilmiah.
3. Manfaat bagi Perusahaan
Dapat menambah informasi bagaimana cara melakukan penjadwalan
perawatan mesin sehingga mesin tersebut dapat bekerja dengan optimal.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengolahan data yang telah dilakukan pada Bab VI
maka diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Berdasarkan dari jumlah kerusakan mesin yang terjadi di stasiun
pemurnian minyak dalam satu periode, maka dapat ditentukan mesin yang
memiliki frekuensi kerusakan tertinggi untuk stasiun pemurnian minyak
adalah Sludge Separator.
2. Nilai kerusakan rata-rata masing-masing mesin kritis antara lain : Sludge
Separator akan mengalami kerusakan setelah beroperasi 242,4584 jam ;
Vibrating Screen akan mengalami kerusakan setelah beroperasi 361,5322
jam ; Vacuum Drier akan mengalami kerusakan setelah beroperasi 515,
274 jam dan Settling Tank akan mengalami kerusakan setelah beroperasi
764,2029 jam.
3. Pada Sludge Separator akan dilakukan pemeriksaan setiap 183 jam mesin
beroperasi, Vibrating Screen akan dilakukan pemeriksaan setiap 152 jam
mesin beroperasi, Vacuum Drier akan dilakukan pemeriksaan setiap 168
jam mesin beroperasi, dan Settling Tank akan dilakukan pemeriksaan
setiap 254 jam mesin beroperasi.
4. Nilai keandalan setelah dilakukan pencegahan kerusakan dengan waktu
pemeriksaan yang optimal mengalami peningkatan sebesar 1,45% untuk
mesin Sludge Separator, peningkatan sebesar 12,54% untuk Vibrating
Screen, peningkatan sebesar 13,84% untuk Vacuum Drier, dan
peningkatan sebesar 11,87% untuk Settling Tank.
114
115
5.2
Saran
1. Perusahaan
sebaiknya
melakukan
perawatan
pencegahan
dengan
menggunakan analisa keandalan dalam menentukan selang pergantian dari
komponen-komponen mesin agar proses produksi dapat berjalan dengan
baik.
2. Sebaiknya pencatatan data waktu kerusakan untuk setiap mesin dilakukan
lebih lengkap dan detail. Hal ini dapat memberikan gambaran kondisi
mesin
sehingga
mempermudah
penjadwalan perawatan.
perusahaan
untuk
merencanakan
DAFTAR PUSTAKA
Corder, Antony, (1992), Manajemen Pemeliharaan, Erlangga, Jakarta.
Ebeling, Charles, (2010), An Introduction to Reliability and Maintability
Engineering, McGraw-Hill, Singapore.
Jardine, AKS, (2003), Maintenance, Replacement, and Reliability, Pittman
Publishing Corporation, Canada.
Matthews, Clifford, (1998), A Practical Guide to Engineering Failure
Investigation,UK : Professional Engineering Publishing.
Miller, Irwin & Freund, John F. (1995), Probability And Statistics For Engineers,
Prentice-Hall International, London.
Nakagawa, Toshio, (2005), Maintenance Theory of Reliability, Library of
Congress Cataloging, United States of America.
O’connor, Patrick D.T. (1991), Practical Reliability Engineering, John Wiley &
Sons Ltd, Inggris.
Srinath, L. S. (2002), Mechanical Reliability, Affiliated East, New Delhi.
Walpole, E. Ronald, (1995), Ilmu Peluang dan Statistika Untuk Insinyur dan
Ilmuwan, Penerbit ITB, Bandung.
Yang, Guangbin, (2007), Life Cycle Reliability Engineering. John Willey & Sons
Inc, New Jersey.
Zubair, Ahmad, (2009), Analisis Reliabilitas Sebagai Strategi Pencegahan
Kerusakan Unit Galvanizing PT. Sermani Steel, ISSN : 1858-3709, Vol. 4.
No.2.
116
K ERUSAK AN MESIN PADA S TASIUN PEMURNIAN
MINYAK DI PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IV
(PERS ERO) UNIT USAH A ADOLINA
Oleh:
Shinta Martina
NIM 409230037
Program Studi Matematika
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sains
JURUSAN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta, pada tanggal 22 Maret 1991. Ayah
bernama J. Parhusip dan Ibu bernama L. Silaen, dan merupakan anak
kedua dari empat bersaudara. Pada tahun 1997, penulis masuk SD Negeri I
Surakarta selama 2 tahun kemudian masuk SD Negeri Ardimulyo I
Singosari, dan lulus pada tahun 2003. Pada tahun 2003, penulis
melanjutkan sekolah pada SLTP Negeri I Singosari Malang selama 1
tahun kemudian masuk SMP Negeri 19 Medan , dan lulus pada tahun
2006. Pada tahun 2006, penulis melanjutkan sekolah di SMA Negeri 12
Medan, dan lulus pada tahun 2009. Pada tahun 2009, penulis diterima di
Program Studi Matematika Jurusan Matematika, Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan dan lulus pada tanggal
28 Januari 2014.
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
kasih sayang dan anugerah-Nya yang melimpah sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini berjudul “Analisis Keandalan
Sebagai Strategi Pencegahan Kerusakan Mesin pada Stasiun pemurnian
Minyak di PT. Perkebunan Nusantara IV (Persero) Unit Usaha Adolina. ”
Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana
Sains di Universitas Negeri Medan.
Untuk menyelesaikan skripsi ini penulis mendapat berbagai masukan dan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati, pada
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: Bapak Prof. Dr. Ibnu
Hajar, M.Si., selaku Rektor Universitas Negeri Medan, Bapak Prof. Drs. Motlan,
M.Sc, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Bapak Drs. Syafari, M.Pd., selaku Ketua Jurusan Matematika, Bapak Drs. Yasifati
Hia, M.Si., selaku Sekretaris Jurusan Matematika, Ibu Dra. Nerli Khairani, M.Si.,
selaku Ketua Program Studi Matematika, Bapak Prof. Dr. Mukhtar, M.Pd., selaku
Pembimbing Akademik dan Ibu Dra. Hamidah Nasution, M.Si., selaku
Pembimbing Skripsi yang telah meluangkan waktu dalam memberikan bimbingan
dan arahan sehingga skripsi ini dapat selesai dengan baik, Bapak Drs. Zul Amry,
M.Si., Bapak Mulyono, S.Si, M.Si., Bapak Abil Mansyur, S.Si, M.Si., selaku
dosen penguji penulis yang telah memberikan saran dan masukan selama
penulisan skripsi ini, seluruh dosen dan pegawai di lingkungan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan, Bapak Ir.
Paulus AK, M.Sc., selaku manajer unit di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit
Usaha Adolina.
Secara khusus dan istimewa penulis mengucapkan terima kasih dan
hormat kepada Ayahanda J.Parhusip yang menjadi motivasi saya sampai saat ini
dan Ibunda tercinta L.Silaen, SE untuk semua kasih sayang, doa, motivasi, dan
v
jerih payah. Sehingga penulis dapat menyelesaikan studi. Juga terhadap kakakku
tersayang Maria Novelita beserta adik-adikku Eva Berliana dan Daniel Putra yang
selalu menjadi kekuatan, penyemangat, penghibur dan penghilang rasa lelahku.
Penulis juga berterimakasih kepada teman spesial Hedro N. Hutabarat
yang selalu setia membantu dan menemani penulis menyelesaikan skripsi.
Teruntuk Sahabatku tercinta, Hedro, Nini, Ibu Dwita, bude Devi, Novia Siska,
pade Daning, Novia Sinaga, Angel, dan Shandra yang selalu setia memberi
dukungan semangat dan doa. Teman seperjuanganku, Ari Fitriani, Papa Oscar,
Kak Egin, Eva, Alfriani, Yetty dan Naomi yang selama ini selalu memberikan
dukungan dan doa di dalam suka maupun duka. Dan terakhir teruntuk teman –
temanku seperjuangan Non-Dik’09 yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu
yang selama ini selalu memberikan dukungan, semangat, dan doa.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan balasan yang baik atas semua
bantuan dan bimbingan yang telah diberikan.
Akhirnya,
penulis berharap
semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca
pada umumnya.
Medan, Januari 2014
Penulis,
Shinta Martina
NIM. 409230037
iii
ANALISIS KEANDALAN SEBAGAI STRATEGI PENCEGAHAN
KERUSAKAN MESIN PADA STASIUN PEMURNIAN MINYAK
DI PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IV (PERSERO)
UNIT USAHA ADOLINA
Shinta Martina (409230037)
ABSTRAK
Analisis keandalan digunakan sebagai dasar penentuan waktu perawatan
pencegahan kerusakan. Permasalahan pertama adalah berapa lama mesin dapat
beroperasi tanpa kegagalan, yaitu, keandalan, yang didefinisikan sebagai probabilitas
bahwa ia akan melakukan fungsi yang diperlukan untuk jangka waktu tertentu. PT.
Perkebunan Nusantara IV (persero) Unit Adolina adalah sebuah perusahaan yang
bergerak di bidang pemurnian minyak kelapa sawit (CPO). Dimana perusahaan
tersebut memiliki banyak mesin yang digunakan dalam proses produksinya. Dari
beberapa sistem/stasiun mesin yang beroperasi, stasiun pemurnian minyak
mempunyai pengaruh yang cukup besar dalam proses produksi. Apabila terjadi
kerusakan pada stasiun tersebut dapat berakibat berhentinya proses produksi.
Dari hasil pengolahan data maka diperoleh bahwa terdapat empat mesin kritis
sebagai berikut : Sludge Separator akan mengalami kerusakan setelah beroperasi
242,4584 jam maka akan dilakukan pemeriksaan setiap 183 jam, Vibrating Screen
akan mengalami kerusakan setelah beroperasi 361,5322 jam maka akan dilakukan
pemeriksaan setiap 152 jam, Vacuum Drier akan mengalami kerusakan setelah
beroperasi 515, 274 jam maka akan dilakukan pemeriksaan setiap 168 jam dan
Settling Tank akan mengalami kerusakan setelah beroperasi 764,2029 jam maka
akan dilakukan pemeriksaan setiap 254 jam.
vi
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan
i
Riwayat Hidup
ii
Abstrak
iii
Kata Pengantar
iv
Daftar Isi
vi
Daftar Gambar
xiii
Daftar Tabel
xiv
Daftar Lampiran
xvii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
1
1.2
Rumusan Masalah
3
1.3
Batasan Masalah
4
1.4
Tujuan Penelitian
4
1.5
Manfaat Penelitian
4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1
Gambaran Umum Perusahaan
6
2.1.1 Lokasi Perusahaan
6
2.1.2 Proses Produksi
6
Pemeliharaan atau Maintenance
13
2.2.1 Pengertian Pemeliharaan
13
2.2.2 Tujuan Pemeliharaan
14
2.2.3 Jenis-Jenis Pemeliharaan
14
2.3
Keandalan
15
2.4
Distribusi Peluang Kontinu dan Ekspektasi Matematik
16
2.2
vii
2.5
Konsep Keandalan
17
2.6
Fungsi Laju Kerusakan
18
2.7
Bathtup Curve
20
2.8
Distribusi Kerusakan
21
2.8.1 Distribusi Eksponensial
21
2.8.2 Distribusi Weibull
22
2.8.3 Distribusi Normal
23
2.8.4 Distribusi Lognormal
24
Identifikasi Distribusi
25
2.9.1 Identifikasi distribusi kandidat
25
2.9.2 Uji Goodness Of Fit
27
2.9.3 Pendugaan Parameter
30
2.10
Mean Time to Failure (MTTF)
31
2.11
Mean Time to Repair (MTTR)
32
2.12
Model Penentuan Pencegahan Kerusakan
33
2.13
Perhitungan Tingkat Keandalan Sebelum dan Sesudah
2.9
Pencegahan Kerusakan
36
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Waktu dan tempat penelitian
37
3.2
Jenis Penelitian
37
3.3
Prosedur Penelitian
37
BAB IV PEMBAHASAN
4.1
Penentuan Mesin Kritis
41
4.2
Perhitungan dan Analisis Data Kerusakan
42
4.2.1 Perhitungan Time to Failure (TTF)
dan Time to Repair (TTR)
42
4.2.1.1 Perhitungan Time to Failure (TTF)
dan Time to Repair (TTR)
Sludge Separator
42
viii
4.2.1.2 Perhitungan Time to Failure (TTF)
dan Time to Repair (TTR)
Vibrating Screen
43
4.2.1.3 Perhitungan Time to Failure (TTF)
dan Time to Repair (TTR)
Vacuum Drier
44
4.2.1.4 Perhitungan Time to Failure (TTF)
dan Time to Repair (TTR)
Settling Tank
45
4.2.2 Perhitungan Index of Fit (r), Goodness of Fit,
Pendugaan Parameter, dan Nilai Mean Time to
Failure (MTTF) dan Mean Time to Repair (MTTR)
45
4.2.3 Perhitungan Index of Fit (r), Goodness of Fit,
Pendugaan Parameter, dan Nilai Mean Time to
Failure (MTTF) dan Mean Time to Repair (MTTR)
Komponen Sludge Separator
46
4.2.3.1 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Failure (TTF) Komponen
Sludge Separator
46
4.2.3.2 Uji Goodness of Fit untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Sludge Separator
55
4.2.3.3 Perhitungan Parameter untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Sludge Separator
56
4.2.3.4 Perhitungan Mean Time to Failure
(MTTF) Komponen Sludge Separator
57
4.2.3.5 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Repair (TTR) Komponen
Sludge Separator
4.2.3.6 Uji Goodness of Fit untuk
58
ix
Time to Repair (TTR)
Sludge Separator
59
4.2.3.7 Perhitungan Parameter untuk
Time to Repair (TTR) Sludge
Separator
61
4.2.3.8 Perhitungan Mean Time to
Repair (MTTR) Sludge
Separator
62
4.2.4 Perhitungan Index of Fit (r), Goodness of
Fit, Pendugaan Parameter, dan Nilai
Mean Time to Failure (MTTF) dan
Mean Time to Repair (MTTR) Vibrating Screen
62
4.2.4.1 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Failure (TTF) Komponen
Vibrating Screen
62
4.2.4.2 Uji Goodness of Fit untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Vibrating Screen
63
4.2.4.3 Perhitungan Parameter untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Vibrating Screen
65
4.2.4.4 Perhitungan Mean Time to Failure
(MTTF) Komponen Vibrating Screen
66
4.2.4.5 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Repair (TTR) Komponen
Vibrating Screen
67
4.2.4.6 Uji Goodness of Fit untuk
Time to Repair (TTR)
Vibrating Screen
68
4.2.4.7 Perhitungan Parameter untuk
Time to Repair (TTR) Vibrating Screen
70
x
4.2.4.8 Perhitungan Mean Time to
Repair (MTTR) Vibrating Screen
71
4.2.5 Perhitungan Index of Fit (r), Goodness of
Fit, Pendugaan Parameter, dan Nilai
Mean Time to Failure (MTTF) dan
Mean Time to Repair (MTTR) Vacuum Drier
71
4.2.5.1 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Failure (TTF) Komponen
Vacuum Drier
71
4.2.5.2 Uji Goodness of Fit untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Vacuum Drier
72
4.2.5.3 Perhitungan Parameter untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Vacuum Drier
73
4.2.5.4 Perhitungan Mean Time to Failure
(MTTF) Komponen Vacuum Drier
74
4.2.5.5 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Repair (TTR) Komponen
Vacuum Drier
74
4.2.5.6 Uji Goodness of Fit untuk
Time to Repair (TTR)
Vacuum Drier
75
4.2.5.7 Perhitungan Parameter untuk
Time to Repair (TTR) Vacuum Drier
79
4.2.5.8 Perhitungan Mean Time to
Repair (MTTR) Vacuum drier
80
4.2.6 Perhitungan Index of Fit (r), Goodness of
Fit, Pendugaan Parameter, dan Nilai
Mean Time to Failure (MTTF) dan
Mean Time to Repair (MTTR) Settling Tank
81
xi
4.2.6.1 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Failure (TTF) Komponen
Settling Tank
81
4.2.6.2 Uji Goodness of Fit untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Settling Tank
82
4.2.6.3 Perhitungan Parameter untuk Time
to Failure (TTF) Komponen
Settling tank
83
4.2.6.4 Perhitungan Mean Time to Failure
(MTTF) Komponen Settling Tank
84
4.2.6.5 Perhitungan Index of Fit (�) untuk
Time to Repair (TTR) Komponen
Settling Tank
85
4.2.6.6 Uji Goodness of Fit untuk
Time to Repair (TTR)
Settling Tank
86
4.2.6.7 Perhitungan Parameter untuk
Time to Repair (TTR) Settling Tank
89
4.2.6.8 Perhitungan Mean Time to
Repair (MTTR) Settling Tank
4.2.7
90
Rekapitulasi Hasil Perhitungan Mean Time to
Failure dan Mean Time to Repair (MTTR)
4.3
4.4
dari Stasiun Pemurnian Minyak
91
Perhitungan Interval Waktu Pemeriksaan Mesin
92
4.3.1 Perhitungan Interval Waktu Pemeriksaan Mesin
92
Perhitungan dan Perbandingan Keandalan Sebelum
dan Setelah Dilakukan Pencegahan Kerusakan
107
xii
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
114
5.2. Saran
115
DAFTAR PUSTAKA
116
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1.
Bathtup Curve
19
Gambar 3.1.
Diagram Alir Metodologi Penelitian
40
Gambar 4.1.
Grafik Distribusi Lognormal Untuk Fungsi
Laju Kerusakan Sludge Separator
Gambar 4.2.
Grafik Distribusi Lognormal Untuk Fungsi
Keandalan Sludge Separator
Gambar 4.3.
102
Grafik Distribusi Weibull Untuk Fungsi
Laju Kerusakan Settling Tank
Gambar 4.6.
102
Grafik Distribusi Lognormal Untuk Fungsi
Keandalan Vacuum Drier
Gambar 4.7.
99
Grafik Distribusi Lognormal Untuk Fungsi
Laju Kerusakan Vacuum Drier
Gambar 4.6.
98
Grafik Distribusi Weibull Untuk Fungsi
Keandalan Vibrating Screen
Gambar 4.5.
95
Grafik Distribusi Weibull Untuk Fungsi
Laju Kerusakan Vibrating Screen
Gambar 4.4.
95
105
Grafik Distribusi Weibull Untuk Fungsi
Keandalan Settling Tank
106
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Repair (TTR)
Sludge Separator
117
Lampiran 2 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Repair (TTR)
Sludge Separator
118
Lampiran 3 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Repair (TTR)
Sludge Separator
119
Lampiran 4 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Lognormal Time to Repair (TTR)
Sludge Separator
120
Lampiran 5 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Failure (TTF)
Vibrating Screen
121
Lampiran 6 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Failure (TTF)
Vibrating Screen
121
Lampiran 7 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Failure (TTF)
Vibrating Screen
122
Lampiran 8 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Lognormal Time to Failure (TTF)
Vibrating Screen
122
Lampiran 9 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Repair (TTR)
Vibrating Screen
123
xviii
Lampiran 10 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Repair (TTR)
Vibrating Screen
124
Lampiran 11 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Repair (TTR)
Vibrating Screen
124
Lampiran 12 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Lognormal Time to Repair (TTR)
Vibrating Screen
125
Lampiran 13 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Failure (TTF)
Vacuum Drier
126
Lampiran 14 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Failure (TTF)
Vacuum Drier
126
Lampiran 15 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Failure (TTF)
Vacuum Drier
127
Lampiran 16 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Lognormal Time to Failure (TTF)
Vacuum Drier
127
Lampiran 17 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Repair (TTR)
Vacuum Drier
128
Lampiran 18 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Repair (TTR)
Vacuum Drier
128
Lampiran 19 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Repair (TTR)
Vacuum Drier
Lampiran 20 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
129
xix
Lognormal Time to Repair (TTR)
Vacuum Drier
129
Lampiran 21 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Failure (TTF)
Settling Tank
130
Lampiran 22 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Failure (TTF)
Settling Tank
130
Lampiran 23 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Failure (TTF)
Settling Tank
130
Lampiran 24 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Lognormal Time to Failure (TTF)
Settling Tank
131
Lampiran 25 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Weibull Time to Repair (TTR)
Settling Tank
131
Lampiran 26 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Eksponensial Time to Repair (TTR)
Settling Tank
132
Lampiran 27 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Normal Time to Repair (TTR)
Settling Tank
132
Lampiran 28 : Perhitungan Index of Fit Distribusi
Lognormal Time to Repair (TTR)
Settling Tank
132
Lampiran 29 : Tabel Kolmogorov-Smirnov
133
Lampiran 30 : Tabel F Distribution
134
Lampiran 31 : Tabel Standardized Normal Probabilities
138
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Masyarakat Indonesia pada saat ini, umumnya memiliki pola konsumtif
yang cenderung tinggi. Sebagai akibat dari pola konsumtif yang demikian tentu
para produsen akan memanfaatkan keadaan tersebut untuk memproduksi hasil
produksinya lebih banyak demi memenuhi permintaan konsumen. Sejalan dengan
keadaan tersebut, hal ini akan menyebabkan perkembangan di bidang industri.
Berkembangnya dunia industri menuntut setiap perusahaan yang bergerak di
bidang produksi dituntut untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas proses
produksi.
Proses produksi merupakan kegiatan untuk menciptakan atau menambah
kegunaan suatu barang atau jasa dengan menggunakan faktor-faktor yang ada
seperti tenaga kerja, mesin, bahan baku dan dana agar lebih bermanfaat.
Keberadaan mesin-mesin memegang peranan penting dalam berjalannya
proses produksi. Mesin atau peralatan dari suatu industri disamping diharapkan
mempunyai usia produktif yang lama, juga diharapkan mempunyai produktivitas
yang tinggi. Produktivitas dalam hal ini mencakup kapasitas produksi, efesiensi
mesin dan kualitas hasil produksi. Untuk menjamin tercapainya kedua hal diatas
mutlak diperlukan pemeliharaan dan perbaikan secara periodik. Kebanyakan
industri membuat jadwal perawatan berdasarkan rekomendasi dari pembuat
mesin, namun untuk mesin yang sudah dipakai dalam jangka waktu yang lama,
kadang-kadang interval waktu perawatan yang direkomendasikan sudah tidak
sesuai dengan kondisi operasi sebenarnya (Zubair, 2009).
Akibat dari jadwal perawatan yang tidak sesuai dengan kondisi mesin,
menyebabkan mesin menjadi beroperasi dengan tidak maksimal dengan kata lain
mesin menjadi rusak. Kerusakan mesin merupakan salah satu penyebab
terhentinya proses produksi. Kerusakan mesin umumnya disebabkan oleh umur
mesin yang sudah tua.
1
2
Umumnya waktu perawatan mesin dilakukan berdasarkan dari si pembuat
mesin. Tetapi seiring dengan berjalannya waktu, kekuatan mesin tidak lagi sama
sewaktu mesin digunakan pertama sekali. Oleh karena itu jadwal perawatan yang
telah dianjurkan oleh si pembuat mesin tidak sesuai dengan kondisi mesin ketika
telah dipakai berkali-kali. Seringkali ketika salah satu sistem mesin bermasalah
dan dianjurkan untuk diganti dengan komponen mesin yang baru, banyak
perusahaan mengindahkan anjuran tersebut. Sehingga mesin tersebut terus
dipaksa bekerja dengan menggunakan komponen yang lama sampai komponen
tersebut benar-benar rusak. Hal ini akan menyebabkan mesin tidak bekerja secara
maksimal.
Oleh karena itu, strategi dan kebijaksanaan perawatan sangat diperlukan
agar semua peralatan yang beroperasi di dalam sistem tidak sering mengalami
kegagalan dalam pengoperasiannya.
Dengan adanya masalah tersebut maka dapat dilakukan sebuah strategi
untuk mencegah kerusakan mesin produksi tersebut. Strategi ini diharapkan
sebagai solusi agar mesin produksi tidak terjadi kerusakan pada saat proses
produksi berjalan. Untuk membuat strategi pencegahan kerusakaan ini diperlukan
suatu teknik analisis yaitu analisis keandalan (reliability).
Menurut Miller (1985) defenisi formal dari keandalan adalah probabilitas
suatu komponen dapat atau sistem dapat beroperasi sesuai fungsi yang diinginkan
untuk suatu periode waktu tertentu ketika digunakan di bawah kondisi operasi
yang telah ditetapkan.
Pada keandalan mengandung komponen peluang, maka secara tidak
langsung di dalam keandalan terdapat
permasalahan
statistik
yaitu
:
ketidakpastian, kemungkinan dan distribusi probabilitas. Dapat diketahui bahwa
teori keandalan melibatkan perhitungan matematika/statistika yang rumit. Dengan
keandalan dapat ditentukan, secara statistik, sisa umur pakai (remaining life) dari
suatu sistem mesin dapat dijadwalkan program perbaikan dan penggantian, dan
lain-lain.
3
Analisis keandalan (reliability) digunakan sebagai dasar penentuan waktu
perawatan pencegahan kerusakan. Permasalahan pertama adalah berapa lama
mesin dapat beroperasi tanpa kegagalan, yaitu, keandalan, yang didefinisikan
sebagai probabilitas bahwa ia akan melakukan fungsi yang diperlukan untuk
jangka waktu tertentu. Sistem keandalan dapat ditingkatkan dengan ketiga
kebijakan yaitu (Nakagawa, 2005) :
1. Perbaikan unit gagal
2. Ketentuan bagi komponen yang berlebihan
3. Perawatan unit sebelum kegagalan
PT. Perkebunan Nusantara IV (persero) Unit Adolina adalah sebuah
perusahaan yang bergerak di bidang pemurnian minyak kelapa sawit (CPO).
Dimana perusahaan tersebut memiliki banyak mesin yang digunakan dalam
proses produksinya. Dari beberapa sistem/stasiun mesin yang beroperasi, stasiun
pemurnian minyak mempunyai pengaruh yang cukup besar dalam proses
produksi. Apabila terjadi kerusakan pada stasiun tersebut dapat berakibat
berhentinya proses produksi.
Berdasarkan masalah tersebut maka penulis ingin melakukan penjadwalan
proses perawatan dari mesin tersebut sebagai salah satu upaya pencegahan apabila
mesin rusak. Oleh karena itu penulis mengambil topik penelitian mengenai
“Analisis Keandalan Sebagai Strategi Pencegahan Kerusakan Mesin Pada Stasiun
Pemurnian Minyak di PT. Perkebunan Nusantara IV (persero) Unit Usaha
Adolina.”
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka rumusan masalah pada penelitian
adalah bagaimana menggunakan analisis keandalan sebagai dasar penentuan
untuk mengetahui nilai kerusakan rata-rata dan kapan program pemeriksaan
optimal mesin dapat dilakukan.
4
1.3 Batasan Masalah
Agar pemecahan masalah tidak menyimpang dari ruang lingkup
penelitian, maka perlu dilakukan pembatasan masalah. Adapun batasan masalah
untuk penelitian ini adalah :
1. Data yang dianalisa adalah data waktu kerusakan, data waktu perbaikan,
dan data waktu mesin menganggur (downtime) pada stasiun pemurnian
minyak di PT. Perkebunan Nusantara IV (Persero) Unit Usaha Adolina.
2. Data yang diambil dari Juni 2012 sampai dengan Mei 2013.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengetahui mesin yang memiliki frekuensi kerusakan tertinggi yang
menjadi penyebab terjadinya kerusakan di stasiun pemurnian minyak.
2. Menentukan kerusakan rata-rata mesin kritis dalam satu periode.
3. Menentukan
interval
waktu
pemeriksaan
mesin
sebagai
strategi
pencegahan kerusakan untuk mengantisipasi terjadinya kerusakan mesin
berikutnya.
4. Menentukan tingkat keandalan dari masing-masing mesin, baik tanpa
maupun dengan strategi pencegahan kerusakan.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat penelitian dari pembahasan masalah ini adalah sebagai
berikut :
1. Manfaat bagi Penulis
Untuk memperdalam dan mengembangkan wawasan disiplin ilmu yang
telah dipelajari untuk mengkaji permasalahan tentang Analisis Keandalan
Sebagai Strategi Pencegahan Kerusakan Mesin Pada Stasiun Pemurnian
Kelapa Sawit di PT. Perkebunan Nusantara IV (Persero) Kebun Adolina.
5
2. Manfaat bagi Pembaca
Sebagai tambahan wawasan dan informasi tentang penggunaan Analisis
Keandalan dalam penyelesaian masalah perawatan mesin dan sebagai
acuan dalam pengembangan penulisan karya tulis ilmiah.
3. Manfaat bagi Perusahaan
Dapat menambah informasi bagaimana cara melakukan penjadwalan
perawatan mesin sehingga mesin tersebut dapat bekerja dengan optimal.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengolahan data yang telah dilakukan pada Bab VI
maka diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Berdasarkan dari jumlah kerusakan mesin yang terjadi di stasiun
pemurnian minyak dalam satu periode, maka dapat ditentukan mesin yang
memiliki frekuensi kerusakan tertinggi untuk stasiun pemurnian minyak
adalah Sludge Separator.
2. Nilai kerusakan rata-rata masing-masing mesin kritis antara lain : Sludge
Separator akan mengalami kerusakan setelah beroperasi 242,4584 jam ;
Vibrating Screen akan mengalami kerusakan setelah beroperasi 361,5322
jam ; Vacuum Drier akan mengalami kerusakan setelah beroperasi 515,
274 jam dan Settling Tank akan mengalami kerusakan setelah beroperasi
764,2029 jam.
3. Pada Sludge Separator akan dilakukan pemeriksaan setiap 183 jam mesin
beroperasi, Vibrating Screen akan dilakukan pemeriksaan setiap 152 jam
mesin beroperasi, Vacuum Drier akan dilakukan pemeriksaan setiap 168
jam mesin beroperasi, dan Settling Tank akan dilakukan pemeriksaan
setiap 254 jam mesin beroperasi.
4. Nilai keandalan setelah dilakukan pencegahan kerusakan dengan waktu
pemeriksaan yang optimal mengalami peningkatan sebesar 1,45% untuk
mesin Sludge Separator, peningkatan sebesar 12,54% untuk Vibrating
Screen, peningkatan sebesar 13,84% untuk Vacuum Drier, dan
peningkatan sebesar 11,87% untuk Settling Tank.
114
115
5.2
Saran
1. Perusahaan
sebaiknya
melakukan
perawatan
pencegahan
dengan
menggunakan analisa keandalan dalam menentukan selang pergantian dari
komponen-komponen mesin agar proses produksi dapat berjalan dengan
baik.
2. Sebaiknya pencatatan data waktu kerusakan untuk setiap mesin dilakukan
lebih lengkap dan detail. Hal ini dapat memberikan gambaran kondisi
mesin
sehingga
mempermudah
penjadwalan perawatan.
perusahaan
untuk
merencanakan
DAFTAR PUSTAKA
Corder, Antony, (1992), Manajemen Pemeliharaan, Erlangga, Jakarta.
Ebeling, Charles, (2010), An Introduction to Reliability and Maintability
Engineering, McGraw-Hill, Singapore.
Jardine, AKS, (2003), Maintenance, Replacement, and Reliability, Pittman
Publishing Corporation, Canada.
Matthews, Clifford, (1998), A Practical Guide to Engineering Failure
Investigation,UK : Professional Engineering Publishing.
Miller, Irwin & Freund, John F. (1995), Probability And Statistics For Engineers,
Prentice-Hall International, London.
Nakagawa, Toshio, (2005), Maintenance Theory of Reliability, Library of
Congress Cataloging, United States of America.
O’connor, Patrick D.T. (1991), Practical Reliability Engineering, John Wiley &
Sons Ltd, Inggris.
Srinath, L. S. (2002), Mechanical Reliability, Affiliated East, New Delhi.
Walpole, E. Ronald, (1995), Ilmu Peluang dan Statistika Untuk Insinyur dan
Ilmuwan, Penerbit ITB, Bandung.
Yang, Guangbin, (2007), Life Cycle Reliability Engineering. John Willey & Sons
Inc, New Jersey.
Zubair, Ahmad, (2009), Analisis Reliabilitas Sebagai Strategi Pencegahan
Kerusakan Unit Galvanizing PT. Sermani Steel, ISSN : 1858-3709, Vol. 4.
No.2.
116