ANALISA DAN PERANCANGAN Sis InfoSIMULASI RELIABILITY UNTUK PENERAPAN PREVENTIVE MAINTENANCE MESIN INJECTION MOULDING PADA PT. JASA PUTRA PLASTIK - Binus e-Thesis
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
Program Ganda SISTEM INFORMASI – TEKNIK INDUSTRI
Skripsi Sarjana Program Ganda Semester Ganjil 2004/2005
ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM INFORMASI
SIMULASI RELIABILITY UNTUK PENERAPAN
PREVENTIVE MAINTENANCE MESIN INJECTION MOULDING
PADA PT. JASA PUTRA PLASTIK
Elisa NIM : 0400532175
Abstrak PT. Jasa Putra Plastik merupakan industri manufaktur untuk pencetakan plastik. Masalah yang sering dihadapi saat ini ialah sering terjadinya downtime pada mesin
injection moulding sehingga kegiatan proses produksi terhambat. Hal ini mengakibatkan
kerugian bagi perusahaan baik dari segi biaya, waktu, maupun kualitas produk. Oleh sebab itu, adanya preventive maintenance diharapkan dapat meningkatkan kinerja dari perusahaan.
Hasil pengamatan terhadap data historis kerusakan menunjukkan bahwa pola kerusakan komponen nozzle mengikuti distribusi normal, sedangkan komponen limit
switch mengikuti distribusi Weibull. Hasil perhitungan MTTF (mean time to failure) akan
memberikan nilai reliability untuk komponen nozzle dan limit switch pada kondisi sekarang yang terjadi di perusahaan adalah sebesar 0.5 dan 0.4.
Dengan melakukan preventive maintenance kehandalan (reliability) dapat ditingkatkan berdasarkan keinginan dari perusahaan yaitu sebesar 0.8 untuk komponen
nozzle dan 0.5 untuk komponen limit switch, serta dapat memberikan biaya yang lebih
rendah daripada tanpa melakukan preventive maintenance, yaitu dapat mencapai penghematan biaya (cost saving) sebesar 29.43 % untuk komponen limit switch dan 57.60% untuk komponen nozzle.
Untuk mendukung sistem ini, maka perlu dirancang suatu model sistem informasi untuk membantu proses pengambilan keputusan untuk menentukan interval preventive
maintenance yang dikaitkan dengan benefit cost yang paling optimal. Perancangan ini
menggunakan alat bantu pemrograman Visual Basic v.6 dan database Microsoft Access.Kata Kunci
: Downtime, Preventive Maintenance, Mean Time to Failure, Reliability, Cost Saving.
KATA PENGANTAR
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan rasa syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa atas perlindungan dan bimbinganNya, sehingga skripsi ini dapat dengan baik dan tepat pada waktunya.
Skripsi ini merupakan salah satu mata kuliah wajib yang harus diambil mahasiswa Universitas Bina Nusantara khususnya jurusan Teknik Industri dan Sistem Informasi guna untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk mendapatkan gelar sarjana S1.
Skripsi ini disusun berdasarkan data yang diperoleh dari tempat melakukan survai skripsi ditambah penjelasan dari para dosen serta literatur yang berhubungan dengan topik skripsi.
Dalam kesempatan ini pula, ucapan terima kasih penulis haturkan kepada:
1. Papa, Mama, Deddy, dan Jen Asky tercinta serta pihak keluarga yang telah banyak memberikan dukungan, doa, dan semangat kepada penulis.
2. Bapak Envermy Vem, M.Sc selaku Rektor Universitas Bina Nusantara.
3. Bapak Bahtiar S Abbas, Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik dan Pjs. Ketua Jurusan Teknik Industri.
4. Bapak Ir. Harjanto Prabowo, MM selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer.
5. Bapak Siswono, S.Kom., MM selaku Ketua Jurusan Sistem Informasi.
6. Bapak Ir. Gunawarman Hartono, M.Eng dan Bapak Dwi Hastoto, ST selaku dosen pembimbing yang dengan sabar membimbing penulis sampai skripsi ini selesai.
7. Bapak Ir. Edi Santoso, M.Sc, Bapak She Hiung, dan seluruh staf pengajar Universitas Bina Nusantara yang telah bersedia meluangkan waktunya untuk membantu penulis.
8. Bapak Hardyanto Santioso selaku Direktur Utama PT. Jasa Putra Plastik yang berkenan menerima penulis untuk melakukan survei di perusahaan.
9. Bapak William Santioso, ST. selaku Manajer Produksi PT. Jasa Putra Plastik yang yang telah banyak meluangkan waktunya dan membantu penulis dalam mengumpulkan informasi yang dibutuhkan selama survei berlangsung.
10. Ci Anita, Andy Kwet Bun, Elisa, Yusnita, Icha, Cie, Liza, Eka, Edwin, Irwan, PBX group, dan teman-teman semua yang telah banyak membantu dan memotivasi penulis.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan kelemahan. Karena itu, harap dapat dimaklumi, serta tidak lupa saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan sehingga dapat dijadikan sebagai masukan nantinya bagi penulis dalam menyusun karya ilmiah yang lebih baik. Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat yang berarti khususnya bagi penulis dan bagi semua orang yang memerlukannya serta dapat bermanfaat bagi para pembaca.
. Jakarta, 31 Januari 2005 Penyusun, Inn Mayalisa Iswadi 0400531840
DAFTAR ISI
Halaman Halaman Cover Depan i Halaman Judul Dalam ii Halaman Pengesahan Softcover iii ABSTRAK iv KATA PENGANTAR v DAFTAR ISI vi DAFTAR TABEL xiii DAFTAR GAMBAR DAFTAR GRAFIK xv xvii DAFTAR DIAGRAM xviii DAFTAR LAMPIRAN xx
BAB 1 . PENDAHULUAN
1.3. Ruang Lingkup
2.7. Mesin – Mesin untuk Keperluan Proses Produksi
1.2. Identifikasi dan Perumusan Masalah
21
21
18
17
16
15
14
13
9
8
8
2.6.3 Bahan Baku Pendukung
1.4. Tujuan dan Manfaat
2.6.2 Kualitas Bahan Baku
1.1. Latar Belakang
2.6. Bahan Baku untuk Keperluan Proses Produksi
2.5. Sistem Penggajian Perusahaan
2.4. Sistem Kerja Perusahaan
2.3. Sumber Daya Manusia
2.2. Struktur Organisasi dan Manajemen Perusahaan
2.1. Latar Belakang Perusahaan
6 BAB 2. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
5
2
1
1
2.6.1 Jenis – Jenis Bahan Baku
2.7.1 Mesin Injection Moulding
22
2.7.2 Mesin Frais dan Mesin Bubut
23
2.7.3 Mesin Penggilingan
23
2.7.4 Mesin Blower
23
2.8. Proses Produksi
24
2.9 Sistem Perawatan (Maintenance)
31
3.1 Tinjauan Pustaka
33
3.2 Perkembangan Manajemen Perawatan (Maintenance)
34
3.3 Tujuan Perawatan
35
3.4 Jenis-Jenis Perawatan
36
3.4.1 Preventive Maintenance
36
3.4.2 Corrective atau Breakdown Maintenance
38
3.5 Konsep Kehandalan (Reliability)
40
3.6 Konsep Perawatan (Maintainability)
41
3.7 Konsep Downtime
42
3.8 Fungsi Distribusi Kerusakan
43
3.8.1 Fungsi Kepadatan Peluang
44
3.8.2 Fungsi Distribusi Kumulatif
46
3.8.3 Fungsi Kehandalan (Reliability)
47
3.8.4 Mean Time To Failure
48
3.8.5 Laju Kerusakan (Failure Rate)
48
3.8.5.1 Fungsi Laju Kerusakan
49
3.8.5.2 Pola Dasar Laju Kerusakan
50
3.9 Distribusi untuk Menghitung Kehandalan
52
3.9.1 Distribusi Weibull
52
3.9.2 Distribusi Normal
54
3.10 Identifikasi Distribusi
56
3.10.1 Identifikasi Awal
56
3.10.2 Pendugaan Parameter Distribusi
57
3.10.2.1 Pendugaan Parameter Distribusi Weibull dengan
57 Regresi Linear
3.10.2.2 Pendugaan Parameter Distribusi Normal dengan
58 Regresi Linear
3.11 Uji Kecocokan Distribusi Dari Suatu Asumsi Distribusi
59
3.11.1 Uji Goodness of Fit Test
60
3.11.1.1 Mann’s Test untuk Pengujian Distribusi Weibull
60
3.12 Mean Time To Repair
63
3.13 Kehandalan (Reliability) dengan dan Tanpa Preventive
64 Maintenance
3.14 Sistem
66
3.15 Informasi
67
3.16 Sistem Informasi
68
3.17 Analisa dan Perancangan Sistem Informasi dengan Metodologi
70 Berorientasi Objek
3.17.1 Konsep Dasar OO dan OOP
70
3.17.1.1 Pengertian Objek
71
3.17.1.2 Class dan Instance
72
3.17.2 Kaitan Analisis dan Perancangan dengan Orientasi Objek
73
3.17.3 Konsep Enkapsulasi, Inheritance, dan Polimorphism
74
3.17.3.1 Enkapsulasi (Information Hiding)
74
3.17.3.2 Inheritance
75
3.17.3.3 Polimorphism
75
3.18 Unified Modeling Language (UML)
76
3.18.1 Unified Modeling Language (UML)
76
3.18.2 Sejarah Terbentuknya UML
76
3.18.3 Kegunaan UML
78
3.18.4 Diagram UML
79
3.18.4.1 Class Diagram
79
3.18.4.2 Object Diagram
82
3.18.4.3 Use Case Diagram
93
4.11. Perancangan Database
4.12 Perancangan Program
4.13. Pengujian Program
4.14. Simpulan Dan Saran
91
91
92
92
94
Oriented dengan Model UML (Unified Modelling Language)
95
97
97
98 100 100 101 101 102
5.1. Ekstraksi Hasil dan Pengumpulan Data
5.1.1 Data Waktu Kerusakan
5.1.1.1 Data Waktu Downtime dan Waktu Antar Kerusakan (Interval) Komponen Nozzle
107
107 107 109
4.10. Tahap Desain Sistem
4.9. Analisa dan Perancangan Sistem Berdasarkan Metode Object
3.18.4.4 Interaction Diagram
87
3.18.4.5 Statechart Diagram
3.18.4.6 Activity Diagram
3.18.4.7 Component Diagram
3.18.4.8 Deployment Diagram
3.19 Tahapan Pengembangan Sistem Informasi Berorientasi Objek
82
83
85
86
87
Specification)
88 BAB 4. METODOLOGI PEMECAHAN MASALAH
4.1. Studi Lapangan
4.2. Identifikasi dan Perumusan Masalah
4.3. Studi Pustaka
4.4. Tujuan Penelitian
4.5. Pengumpulan Data
4.6. Pengolahan Data
4.7. Analisa Sistem Berjalan
4.8. Analisa Kebutuhan Pengguna (System Requirement
BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1.1.2 Data Waktu Downtime dan Waktu Antar 110 Kerusakan Komponen Limit Switch
5.2 Pengolahan Data 111
5.2.1 Distribusi Data Waktu Antar Kerusakan Komponen Pada 111 Mesin CS JM4 MKII
5.2.2.1 Identifikasi Distribusi Data Waktu Antar 111 Kerusakan (Time To Failure)
Time To Failure pada Komponen Limit Switch
5.2.2.1.2 Uji Kesesuaian Distribusi Normal 113
Komponen Nozzle
5.2.2 Penaksiran Parameter Distribusi Waktu antar Kerusakan 114 (Time To Failure)
5.2.2.1 Penaksiran Parameter Distribusi Weibull 114
5.2.2.2 Penaksiran Parameter Distribusi Normal 116
5.2.2.3 Perhitungan Mean Time To Failure 116
5.2.3 Identifikasi Distribusi Untuk Perbaikan Kerusakan (Time 118 To Repair)
5.2.3.1 Uji Kesesuaian Distribusi Normal untuk Time To 118
Repair
5.2.3.2 Penaksiran Parameter Time To Repair untuk 119
Distribusi Normal
5.2.3.3 Perhitungan Mean Time To Repair 120
5.2.4 Perhitungan dan Perbandingan Kehandalan (Reliability) 121 pada Mean Time To Failure (MTTF) Tanpa dan Dengan
Preventive Maintenance
5.2.4.1 Perhitungan Reliability Komponen Nozzle 122
5.2.4.2 Perhitungan Reliability Komponen Limit Switch 125
5.2.5 Menentukan Preventive Cost, Failure Cost dan Total Cost 128
5.2.6 Total Cost dan Ekspektasi Penghematan Biaya 132
5.3 Analisa dan Pembahasan 135
5.3.1 Analisa Mean Time To Failure 135
5.3.2 Kehandalan (Reliability) Tanpa Preventive Maintenance 136 (Sistem Berjalan)
5.3.2 Analisa Usulan Preventive Maintenance Berdasarkan 137 Target Reliability
5.3.3 Analisa Biaya dan Ekspektasi Penghematan dengan dan 138
5.3.1.1 Analisa Biaya Failure dan Biaya Preventive 138
5.3.1.2 Analisa Ekspektasi Penghematan 139
5.3.1.3 Analisa Secara Kualitatif 140
5.4 Analisa dan Pembahasan Sistem Berjalan 141
5.5 Analisa Kebutuhan Pengguna (System Requirement 142
Spesification)
145
5.6 Analisa dan Perancangan Sistem Informasi dengan Model UML 145
5.6.1 Context Diagram (Rich Picture) 146
5.6.2 Problem Domain 146
5.6.2.1 Class 148
5.6.2.2 Event 150
5.6.2.3 Class Diagram 151
5.6.2.4 State Chart 155
5.6.3 Application Domain 155
5.6.3.1 Use Case Diagram 155
5.6.3.2 Actor Specification 156
5.6.3.3 Use Case Analysis 157
5.6.3.4 Function List 164
5.6.3.5 Sequence Diagram 165
5.6.3.6 Interface (Navigation Diagram) 171
5.6.3.7 Struktur Menu Sistem 190
5.6.4 Desain Dokumen (Document Design) 190
5.6.4.1 Correction to Analysis 191
5.6.4.2 Revised Class 192
5.6.4.3 Quality Goals 193
5.6.4.4 Technical Platform 194
5.6.4.5 Architecture 195
5.6.4.6 Rekomendasi 197
BAB 6. SIMPULAN DAN SARAN
199
6.2. Saran 201
DAFTAR PUSTAKA
xxi RIWAYAT HIDUP 202 LAMPIRAN 203 FOTOCOPY SURAT SURVAI 221 FOTOCOPY KMK 222
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 5.12 Ekspektasi Biaya Preventive 132Tabel 5.8 Data Produk dan Jenis Bahan129
Tabel 5.9 Biaya Tenaga Kerja130
Tabel 5.10 Biaya Failure dan Biaya Preventive 132Tabel 5.11 Ekspektasi Biaya Failure 132Tabel 5.13 Tabel Total Cost Sebelum dan Sesudah Preventive 134Tabel 5.6 Tabel Perhitungan Reliability Komponen Nozzle 123Tabel 5.14 Class Candidate146
Tabel 5.15 Class pada Problem Domain 147Tabel 5.16 Event Candidate148
Tabel 5.17 Event TableTabel 5.7 Tabel Perhitungan Reliability Komponen Limit Switch 126Tabel 5.5 Tabel Rekapitulasi Fungsi Waktu Kerusakan 121Tabel 2.1 Karyawan Pabrik dengan Sistem Kerja per-Shiftβ) Distribusi Weibull 54
13 Tabel 2.2 Karyawan Pabrik dengan Sistem Kerja Non-Shift
13 Tabel 2.3 Karyawan Kantor
14 Tabel 2.4 Jam Kerja Karyawan Pabrik dengan Sistem Kerja Per Shift
15 Tabel 2.5 Jenis-jenis Mesin Injection Moulding 22
Tabel 2.6 Tabel Bahan Baku Plastik yang Perlu Di-blower 24Tabel 3.1 Parameter Bentuk (Tabel 3.2 Jenis Hubungan dalam Use Case 83MKII (Komponen Limit Switch) 112
Tabel 5.1 Nama komponen dan Jumlah Tindakan Perawatan 108Tabel 5.2 Data Waktu Downtime dan Waktu Antar Kerusakan KomponenNozzle pada Mesin Injecton Moulding CH JM4 MK II
109
Tabel 5.3 Data Waktu Antar Kerusakan Komponen Limit Switch padaMesin CS JM4 MKII 110
Tabel 5.4 Tabel Uji Distribusi Weibull Mesin Injection Molding CH JM4149
Tabel 5.18 Spesifikasi aktor untuk "Staff Maintenance" 156Tabel 5.38 Tabel Tr_Schedule_HeaderTabel 5.34 Tabel Ms_Produk187
Tabel 5.35 Tabel Ms_Karyawan187
Tabel 5.36 Tabel Ms_Waktu_Operasi (Operation Time) 188Tabel 5.37 Tabel Downtime_History 188189
Tabel 5.33 Tabel Ms_Part/KomponenTabel 5.39 Tabel Tr_Schedule_Detail189
Tabel 5.40 Tabel Ms_User189
Tabel 5.41 Quality Goals193
187
186
Tabel 5.19 Spesifikasi aktor untuk "Manajer Produksi" 156Tabel 5.26 Use Case Analysis Membuat Jadwal Preventive Maintenance 160Tabel 5.20 Spesifikasi aktor untuk "Kepala Pabrik" 156Tabel 5.21 Use Case Analysis Mendata Kerusakan Mesin 157Tabel 5.22 Use Case Analysis Mendata Mesin 157Tabel 5.23 Use Case Analysis Mendata Komponen/Part 158Tabel 5.24 Use Case Analysis Mendata Produk Failure 159Maintenance
Tabel 5.27 Use Case Analysis Mengakses Data Historis KerusakanTabel 5.32 Tabel Ms_MesinMengakses Jadwal Preventive Maintenance 161
Tabel 5.28 Use Case Analysis Mendata Karyawan 161Tabel 5.29 Use Case Analysis Mengakses Jadwal preventive Maintenance 162Tabel 5.30 Use Case Analysis Mendata Waktu Operasi Mesin 163Tabel 5.31 Function List164
Tabel 5.42 Gantt Chart untuk Implementation Plan 198
DAFTAR GAMBAR
Halaman87 Gambar 3.15 Deployment Diagram
Gambar 5.9 User Interface Master Employee 180Gambar 5.8 User Interface Master Operation Time 179Gambar 5.7 User Interface Master Product 178177
Gambar 5.6 User Interface Master PartGambar 5.5 User Interface Master Machine 176Gambar 5.4 User Interface View Downtime History 175Gambar 5.3 User Interface Entry Downtime History 174173
Gambar 5.2 User Interface Login172
User Interface Main Menu
89 Gambar 5.1
87 Gambar 3.16 Empat Kegiatan Utama Dalam Menganalisis Sistem
86 Gambar 3.14 Component Diagram
Gambar 2.1 Struktur Organisasi PT. Jasa Putra Plastik80 Gambar 3.6 Aggregation
10 Gambar 2.2 Tahapan Kerja Mesin Injection 27
Gambar 3.1 Kurva Laju Kerusakan (Bathtub Curve) 50Gambar 3.2 Gambar Class 72Gambar 3.3 Development Activities74 Gambar 3.4 Association
80 Gambar 3.5 Navigability
81 Gambar 3.7
85 Gambar 3.13 Activity Diagram
Composition
81 Gambar 3.8 Generalization
82 Gambar 3.9 Use Case
83 Gambar 3.10 Sequence Diagram
84 Gambar 3.11 Collaboration Diagram
85 Gambar 3.12 Statechart Diagram
Gambar 5.10 User Interface Transaction Machine-Part 181Gambar 5.11 User Interface Transaction Machine-Product 182Gambar 5.12 User Interface Simulation Reliability Preventive Maintenance 183Gambar 5.13 User Interface View Schedule Preventive Maintenance 184Gambar 5.14 User Interface Administration 185Gambar 5.14 Struktur Menu Sistem190
DAFTAR GRAFIK
Halaman
Grafik 3.1 Fungsi Kepadatan Peluang
45 Grafik 5.1 Grafik Histogram Nama Komponen dengan Jumlah Tindakan 108 Grafik 5.2 Time To Failure K-S Goodness of Fit Test for Normality 114
(Minitab version) Grafik 5.3 Time To Failure Weibull Probability Plot Komponen Limit 115
Switch (Minitab version)
Grafik 5.4 Time To Repair K-S Goodness of Fit Test for Normality untuk 118 Komponen Nozzle(Minitab version)
Grafik 5.5 Time To Repair K-S Goodnes of Fit Test for Normality untuk 119 Komponen Limit Switch (Minitab version)
Grafik 5.6 Grafik Reliability Untuk Komponen Nozzle 125 Grafik 5.7 Grafik Reliability Untuk Komponen Limit Switch 127
DAFTAR DIAGRAM
Halaman
Diagram 2.1 Flowchart Proses Produksi Produk PT. Jasa Putra Plastik
30 Diagram 4.1 Flowchart Metodologi Pemecahan Masalah Bagian 1 103 Diagram 4.2 Flowchart Metodologi Pemecahan Masalah Bagian 2 104 Diagram 4.3 Flowchart Metodologi Pemecahan Masalah Bagian 3 105 Diagram 4.4 Flowchart Metodologi Pemecahan Masalah Bagian 4 106 Diagram 5.1
145
Context Diagram (Rich Picture)
Diagram 5.2 Class Diagram 150
Diagram 5.3 State Chart Mesin 151
Diagram 5.4 State Chart Komponen 151
Diagram 5.5 State Chart Produk 151
Diagram 5.6 State Chart Downtime 152
Diagram 5.7 State Chart Simulasi Reliability 152 Diagram 5.8 State Chart Karyawan
152 Diagram 5.9 State Chart Maintenance
153 Diagram 5.10 State Chart Produksi
153 Diagram 5.11 State Chart Jadwal (Scheduling) 153 Diagram 5.12 State Chart Operation Time
154 Diagram 5.13 Use Case Diagram
155 Diagram 5.14 Sequence Mendata Kerusakan 165 Diagram 5.15 Sequence Mendata Mesin
165 Diagram 5.16 Sequence Mendata Komponen 166 Diagram 5.17 Sequence Mendata Produk Failure 166 Diagram 5.18 Sequence Simulasi Reliability untuk Preventive Maintenance 167 Diagram 5.19 Sequence Membuat Jadwal Preventive Maintenance 168 Diagram 5.20 Sequence Mengakses Data Historis Kerusakan 168 Diagram 5.21 Sequence Mendata Karyawan 169 Diagram 5.22 Sequence Mengakses Jadwal Preventive Maintenance 169 Diagram 5.23 Sequence Mendata Waktu Operasi (Operation Time) 170 Diagram 5.24 Interface (Navigation Diagram) 171 Diagram 5.25 Revised Class
192 Diagram 5.26 Component Architecture
196