Penerapan Metode Reliability Engineering Dan Maintanance Value Stream Mapping (MVSM) Dalam Perencanaan Dan Perhitungan Biaya Perawatan Mesin di PTPN IV Dolok Ilir

PENERAPAN METODE RELIABILITY ENGINEERING DAN
MAINTANANCE VALUE STREAM MAPPING (MVSM) DALAM
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN BIAYA PERAWATAN
MESIN DI PTPN IV DOLOK ILIR

TUGAS SARJANA
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari
Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh
WENNY FLORA JULIANI
130403030

DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI
F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

PENERAPAN METODE RELIABILITY ENGINEERING DAN
MAINTANANCE VALUE STREAM MAPPING (MVSM) DALAM
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN BIAYA PERAWATAN
MESIN DI PTPN IV DOLOK ILIR

TUGAS SARJANA
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari
Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh

WENNY FLORA JULIANI
130403030

Disetujui Oleh :

Pembimbing

(Dr. Ir. Nazaruddin Matondang, MT)

DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI
F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
2017

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas sarjana ini.
Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana

teknik di Departemen Teknik Industri, khususnya program studi Reguler Strata Satu,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Judul untuk tugas sarjana ini adalah
“Penerapan Metode Reliability Engineering Dan Maintanance Value Stream Mapping
(MVSM) Dalam Perencanaan Dan Perhitungan Biaya Perawatan Mesin di PTPN IV
Dolok Ilir”
. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan tugas sarjana ini.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan masukan yang bersifat membangun
demi kesempurnaan laporan tugas sarjana ini. Semoga tugas sarjana ini dapat bermanfaat
bagi penulis, perpustakaan Universitas Sumatera Utara, dan pembaca lainnya.

Medan,

Juni 2017

Penulis,

(Wenny Flora Juliani)

Universitas Sumatera Utara

UCAPAN TERIMA KASIH

Syukur dan terimakasih penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada Allah
SWT yang telah memberikan kesempatan dan kesehatan kepada penulis untuk
merasakan, mengikuti dan menyelesaikan pendidikan di Departemen Teknik Industri
Universitas Sumatera Utara ini.
Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan dan
bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun
administrasi. Oleh karena penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Melita Tryana Sembiring, ST, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri
Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana ini.

2. Ibu Dr. Ir. Nazaruddin, MT selaku Dosen Pembimbing penulis yang bersedia
meluangkan waktu dan ilmunya untuk memberikan arahan, bimbingan,
bantuan, dan motivasi kepada penulis untuk dapat menyelesaikan laporan
Tugas Sarjana ini.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MT, Bapak Prof. Dr. Ir. Harmein,
MT, dan Bapak Ir. Mangara Tambunan M.Sc., selaku koordinator Tugas
Akhir.
4. Seluruh Dosen di Departemen Teknik Industri USU serta seluruh Staff

Administrasi yang ada di Departemen Teknik Industri USU.
5. Orang tua dan keluarga penulis yang selalu memberikan dukungan moril maupun
materil untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Departemen Teknik Industri
Universitas Sumatera Utara.

Universitas Sumatera Utara

6. Bapak Wahyu Listyo Jati dan Bapak Muhammad Fahri selaku Pembimbing Lapangan
penulis dan seluruh jajaran Staff di lingkungan PTPN IV Dolok Ilir yang telah
meluangkan

waktunya

untuk

membimbing

dan

membantu

penulis

dalam

melaksanakan penelitian Tugas Sarjana.

7. Rekan-rekan seperjuangan di PTPN IV Dolok Ilir yang sudah sangat
membantu penulis dalam melakukan penelitian Tugas Sarjana yaitu Fitri
Lumbantoruan dan M. Burhanuddin Rabbani Lubis.
8. Teman-teman

seperjuangan

tercinta

yang

telah

banyak

membantu,

memotivasi, memeberikan semangat, hiburan, dan menerima keluh kesah
penulis yaitu Rachma Putri Renotanti, Putri Handayani Pane, Ummu Habibah
Daulay, Intan Hartanti Rahman, Nadia Hartati Sianipar, Trinawati, Chyntia
Putri, Esa Delviana Pasaribu, Fahri Sitompul, Fahmi Fahreza, Agni Fitaloka
Saragih, Gita Ade Elvira, Wildani Kurnia Sari, Ayudiah Lestari, Ayu
Handayani Sadzah.
9. Sahabat-sahabat satu kosan Khalizah Harahap S.Si dan Nurul Hidayah, yang
telah banyak membantu dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan
Laporan Tugas Sarjana.
10. Sahabat-sahabat seperjuangan selama di Departemen Teknik Industri USU
Stambuk 2013 (Reptigs).
11. Abang dan kakak senior serta adik-adik junior yang telah memberikan
semangat dan informasi selama di Departemen Teknik Industri USU.
12. Himpunan Mahasiswa Teknik Industri (HIMTI) yang telah banyak
memberikan pengalaman berorganisasi kepada penulis selama menjalani
perkuliahan di Departemen Teknik Industri USU.

Universitas Sumatera Utara

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

Medan,

Juni 2017

PENULIS

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

BAB

I

HALAMAN
LEMBAR JUDUL .............................................................................

i

LEMBAR PENGESAHAN ...............................................................

ii

SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA .............................

iii

KATA PENGANTAR .......................................................................

iv

UCAPAN TERIMA KASIH .............................................................

v

DAFTAR ISI ......................................................................................

viii

DAFTAR TABEL ..............................................................................

xiv

DAFTAR GAMBAR .........................................................................

xix

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................

xxi

ABSTRAK ..........................................................................................

xx

PENDAHULUAN ...............................................................................

I-1

1.1. Latar Belakang ..................................................................

I-1

1.2. Perumusan Masalah ...........................................................

I-5

1.3. Tujuan Penelitian dan Manfaat Penelitian .........................

I-5

1.4. Batasan Masalah dan Asumsi ............................................

I-6

1.5. Sistematika Penulisan Laporan ..........................................

I-7

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ...........................................

II-1

2.1. Sejarah Perusahaan .....................................................................

II-1

2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha ...................................................

II-2

2.3. Organisasi dan Manajemen .......................................................

II-2

2.3.1. Struktur Organisasi ........................................................

II-2

2.3.2. Uraian Tugas dan Tanggung Jawab ...............................

II-4

2.3.3. Tenaga Kerja dan Jam Kerja ..........................................

II-8

2.3.4. Sistem

Pengupahan

dan

Fasilitas

yang .......

II-10

Digunakan.....................................................................
2.4. Proses Produksi ..........................................................................

II-2

2.4.1. Standard Mutu Bahan Baku dan Produk ..........................

II-12

2.4.2. Bahan-bahan yang Digunakan..........................................

II-13

2.4.2.1. Bahan Baku ........................................................

II-13

2.4.2.2. Bahan Tambahan ................................................

II-14

2.4.3. Uraian Proses Produksi ...................................................

II-14

2.4.4. Mesin dan Peralatan ........................................................

II-21

2.4.4.1. Mesin Produksi ................................................

II-21

2.4.4.2. Peralatan ..........................................................

II-32

2.5. Utilitas ........................................................................................

II-32

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

III LANDASAN TEORI .........................................................................

III-1

3.1. Perawatan ...................................................................................

III-1

3.2. Tujuan Perawatan .......................................................................

III-1

3.3. Jenis-jenis Tindakan Perawatan .................................................

III-2

3.4. Identifikasi Pengelompokan Suku Cadang dengan Diagram
Pareto ..........................................................................................

III-4

3.5. Teori Keandalan (Reliability) .....................................................

III-5

3.5.1. Pengertian Keandalan .......................................................

III-5

3.5.2. Tujuan Reliability .............................................................

III-6

3.5.3. Konsep Keandalan ............................................................

III-6

3.5.4. Distribusi Kerusakan ........................................................

III-10

3.5.5. Identifikasi

Pola Distribusi dan

Parameter

Distribusi .........................................................................

III-16

3.5.5.1. Identifikasi Distribusi Awal ...............................

III-16

3.5.5.2. Estimasi Parameter .............................................

III-17

3.6. Penentuan Biaya Perawatan .......................................................

III-18

3.7. Maintanance Value Stream Mapping (MVSM) .........................

III-19

3.7.1. Pengertian .........................................................................

III-19

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
3.7.2. Variabel yang Digunakan dalam MVSM .........................

III-20

3.7.3. Framework yang Digunakan dalam MMVSM .................

III-21

3.7.4. Proses Pemetaan dengan MVSM .....................................

III-26

IV METODOLOGI PENELITIAN .......................................................

IV-1

4.1. Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................

IV-1

4.2. Jenis Penelitian ...........................................................................

IV-1

4.3. Objek Penelitian .........................................................................

IV-1

4.4. Variabel Penelitian .....................................................................

IV-1

4.5. Kerangka Konseptual .................................................................

IV-3

4.6. Rancangan Penelitian .................................................................

IV-5

4.7. Pengolahan Data .........................................................................

IV-8

4.8. Kesimpulan dan Saran ................................................................

IV-8

V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ...........................

V-1

5.1. Pengumpulan Data ..........................................................................

V-1

5.1.1. Pengumpulan Data Kerusakan Mesin ..................................

V-1

5.1.2. Pengumpulan Data Kerusakan Komponen Mesin Kritis......

V-3

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

5.2. Pengolahan Data ..............................................................................

V-4

5.2.1. Pengujian Pola Distribusi Komponen Kritis ........................

V-4

5.2.2. Perhitungan

Parameter

dan

MTTF Komponen

Mesin ....................................................................................

V-55

5.2.3. Perhitungan Utilitas Real Mesin Sludge Separator ..............

V-62

5.2.4. Perhitungan Cost of Failure dan Cost of Preventive ............

V-63

5.2.4.1. Perhitungan Cost of Failure ....................................

V-63

5.2.4.2. Perhitungan Cost of Preventive ...............................

V-66

5.2.5. Perhitungan

Keandalan

pada

Jadwal

Interval

Penggantian Komponen .......................................................

V-67

5.2.6. Pembentukan Current State Map .........................................

V-71

5.2.7. Pembentukan Future State Map ...........................................

V-80

VI ANALISIS

DAN

EVALUASI

PEMBAHASAN

MASALAH .........................................................................................

VI-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB

HALAMAN

VII KESIMPULAN DAN SARAN ..........................................................

VII-1

7.1. Kesimpulan.................................................................................

VII-1

7.2. Saran ...........................................................................................

VII-2

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
TABEL
1.1.

HALAMAN
Pergantian Komponen Mesin Sludge Separator Secara Corrective
Maintanance Periode April 2016 - Maret 2017 ..............................

1.2.

I-2

Besar Biaya Kehilangan Produksi PTPN IV Dolok Ilir dengan
Sistem Corrective Maintanance Periode April 2016-Maret 2017 ..

I-3

2.1.

Perkembangan Nama PTPN IV Dolok Ilir .....................................

II-1

2.2.

Susunan dan Jumlah Tenaga Kerja PTPN IV Dolok Ilir ................

II-8

2.3.

Jam Kerja Bagian Produksi ............................................................

II-9

2.4.

Jam Kerja Bagian Administrasi ......................................................

II-10

2.5.

Standar Mutu Tandan Buah Segar ..................................................

II-12

2.6.

Standar Mutu Minyak Sawit Crude Palm Oil ................................

II-12

2.7.

Standar Mutu Inti Sawit (Palm Kernel) ..........................................

II-13

3.1.

Kategori Framework dalam MVSM ...............................................

III-23

5.1.

Data Historis Kerusakan Mesin.......................................................

V-1

5.2.

Data Frekuensi Kerusakan Komponen Mesin Sludge Separator ....

V-3

5.3.

Data Interval Kerusakan Komponen Kritis Mesin Sludge
Separator (Jam) ...............................................................................

5.4.

V-5

Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Normal Komponen
Thrush Ball Bearing ........................................................................

V-7

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL
5.5.

HALAMAN
Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Lognormal Komponen
Thrush Ball Bearing ........................................................................

5.6.

Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Eksponensial
Komponen Thrush Ball Bearing .....................................................

5.7.

V-14

Rekapitulasi Perhitungan Index of Fit Komponen Thrush Ball
Bearing ............................................................................................

5.9.

V-11

Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Weibull Komponen
Thrush Ball Bearing ........................................................................

5.8.

V-9

V-15

Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Normal Komponen
Discharge Nozzle.............................................................................

V-17

5.10. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Lognormal Komponen
Discharge Nozzle.............................................................................

V-19

5.11. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Eksponensial
Komponen Discharge Nozzle ..........................................................

V-21

5.12. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Weibull Komponen
Discharge Nozzle.............................................................................

V-24

5.13. Rekapitulasi Perhitungan Index of Fit Komponen Discharge
Nozzle ..............................................................................................

V-25

5.14. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Normal Komponen
Sleeve...............................................................................................

V-27

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL

HALAMAN

5.15. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Lognormal Komponen
Sleeve...............................................................................................

V-29

5.16. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Eksponensial
Komponen Sleeve ............................................................................

V-31

5.17. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Weibull Komponen
Sleeve...............................................................................................

V-34

5.18. Rekapitulasi Perhitungan Index of Fit Komponen Sleeve ...............

V-35

5.19. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Normal Komponen
Worm Wheel ....................................................................................

V-37

5.20. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Lognormal Komponen
Worm Wheel ....................................................................................

V-39

5.21. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Eksponensial
Komponen Worm Wheel .................................................................

V-41

5.22. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Weibull Komponen
Worm Wheel ....................................................................................

V-43

5.23. Rekapitulasi Perhitungan Index of Fit Komponen Worm Wheel.....

V-45

5.24. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Normal Komponen
Paring Disc .....................................................................................

V-46

5.25. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Lognormal Komponen
Worm Wheel ....................................................................................

V-49

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL

HALAMAN

5.26. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Eksponensial
Komponen Worm Wheel .................................................................

V-51

5.27. Perhitungan Index of Fit dengan Distribusi Weibull Komponen
Paring Disc .....................................................................................

V-53

5.28. Rekapitulasi Perhitungan Index of Fit Komponen Paring Disc ......

V-55

5.29. Rekapitulasi Pola Distribusi Kerusakan Komponen Kritis Mesin
Sludge Separator .............................................................................

V-55

5.30. Rekapitulasi Nilai MTTF ................................................................

V-60

5.31. Jadwal Usulan Pergantian Komponen Kritis Mesin Sludge
Separator Periode April 2017- Maret 2018 .....................................

V-61

5.32. Jumlah dan Harga Komponen Mesin Sludge Separator .................

V-64

5.33. Rekapitulasi Nilai Cf Komponen Mesin Sludge Separator ............

V-65

5.34. Rekapitulasi Nilai Cp Komponen Mesin Sludge Separator ............

V-67

5.35. Rekapitulasi Nilai Keandalan pada Jadwal Interval Penggantian
Komponen .......................................................................................

V-71

5.36. Aktivitas Non Value Addeed Komponen Thrush Ball Bearing .......

V-79

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)
TABEL

HALAMAN

5.37. Aktivitas Value Addeed Komponen Thrush Ball Bearing ..............

V-81

5.38. Perbandingan Current State Map dengan Future State Map
Komponen Kritis .............................................................................
6.1.

Interval Waktu Pergantian Komponen Kritis Mesin Sludge
Separator ........................................................................................

6.2.

VI-2

Jadwal Usulan Pergantian Komponen Kritis Mesin Sludge
Separator Periode April 2017-Maret 2018 .....................................

6.3.

V-87

VI-3

Perbandingan Biaya Corrective Maintanance dengan Biaya
Preventive Maintanance .................................................................

VI-5

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
GAMBAR

HALAMAN

5.1.

Struktur Organisasi PTPN IV Dolok Ilir ....................................

II-3

5.1.

Kurva Distribusi Normal ............................................................

III-11

5.2.

Kurva Distribusi Lognormal ......................................................

III-12

5.3.

Kurva Distribusi Eksponensial ...................................................

III-13

5.4.

Kurva Distribusi Weibull ...........................................................

III-15

5.1.

Kerangka

Konseptual

Penelitian

dengan

Metode

Reliability Engineering..............................................................
5.2.

Kerangka

Konseptual

Penelitian

dengan

IV-4

Metode

Maintenance Value Stream Mapping (MVSM) .........................

IV-5

5.3.

Block Diagram Proses Penelitian ..............................................

IV-7

5.1.

Grafik

Analisis

Pareto Kerusakan

Mesin

Periode

April 2016-Maret 2017 ...............................................................
5.2.

V-2

Grafik Analisis Pareto Kerusakan Komponen Mesin
Sludge Separator ........................................................................

V-4

5.3.

Current State MVSM Komponen Thrush Ball Bearing.............

V-74

5.4.

Current State MVSM Komponen Discharge Nozzle .................

V-75

5.5.

Current State MVSM Komponen Sleeve ...................................

V-76

5.6.

Current State MVSM Komponen Worm Wheel .........................

V-77

5.7.

Current State MVSM Komponen Paring Disc ..........................

V-78

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)
GAMBAR

HALAMAN

5.8.

Future State MVSM Komponen Thrush Ball Bearing .............

V-82

5.9.

Future State MVSM Komponen Discharge Nozzle ...................

V-83

5.10.

Future State MVSM Komponen Sleeve .....................................

V-84

5.11.

Future State MVSM Komponen Worm Wheel ..........................

V-85

5.12.

Future State MVSM Komponen Paring Disc ............................

V-86

6.1.

Flowchart Perencanaan Perawatan Usulan ...............................

VI-8

Universitas Sumatera Utara