Modifikasi Alat Distribusi Alumina Menggunakan Pipa untuk Mengantisipasi Clamb Anoda Overheat PT. Indonesia Asahan Aluminium (Persero)

MODIFIKASI ALAT DISTRIBUSI ALUMINA
MENGGUNAKAN PIPA UNTUK MENGANTISIPASI CLAMB
ANODA OVERHEAT PT. INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM
(PERSERO)
DRAFT TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh
Syahri Rahman
NIM : 100423037

DEPART EMEN TEKNIK
F A K U L T A S

INDUSTRI

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N

2015

Universitas Sumatera Utara

MODIFIKASI ALAT DISTRIBUSI ALUMINA
MENGGUNAKAN PIPA UNTUK MENGANTISIPASI CLAMB
ANODA OVERHEAT PT. INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM
(PERSERO)

DRAFT TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh
Syahri Rahman
100423037

Disetujui Oleh:
Dosen Pembimbing I,

Dosen Pembimbing II,

(Ir. Mangara M Tambunan, M.Sc)

(Ir. Ukurta Tarigan, MT)

DEPART EMEN TEKNIK
F A K U L T A S

INDUSTRI

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
2015

Universitas Sumatera Utara

“SERTIFIKAT EVALUASI DRAFT TUGAS SARJANA”

No. : ..……/ H5.2.1.4.1.4/KRK/2015
Kami yang bertanda tangan dibawah ini, menyatakan bahwa setelah melakukan
Pembimbingan Tugas Sarjana terhadap mahasiswa:

Nama

: SYAHRI RAHMAN

NIM

: 100423037

Tempat dan Tanggal Lahir : NEGERI LAMA, 7 APRIL 1989
Judul Tugas Sarjana

: MODIFIKASI ALAT DISTRIBUSI ALUMINA
MENGGUNAKAN

PIPA

UNTUK

MENGANTISIPASI CLAMB ANODA OVERHEAT
PT.

INDONESIA

ASAHAN

ALUMINIUM

(PERSERO)

menetapkan ketentuan-ketentuan berikut sebagai hasil evaluasi :
Dapat menerima perbaikan DRAFT TUGAS SARJANA Departemen Teknik Industri dan
kepada penulisnya diizinkan untuk mengikuti Seminar yang akan diadakan Departemen Teknik
Industri FT USU.
Medan, Desember 2015
Tim Pembimbing,

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Ir. Mangara M Tambunan, M.Sc

Ir. Ukurta Tarigan, MT

Ketua,

Ir. Khawarita Siregar, MT

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas berkat dan rahmat-Nya 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 Ekstensi
Strata Satu, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Tugas sarjana ini berisi
tentang penelitian penulis yang berjudul “Modifikasi Alat Distribusi Alumina
Menggunakan Pipa Untuk Mengantisipasi Clamb Anoda Overheat PT. Indonesia
Asahan Aluminium (PERSERO)”.
Penulis juga menyadari bahwa penulisan tugas sarjana ini masih
mengalami kekurangan sehingga diharapkan saran dan kritik dari berbagai pihak
demi kesempurnaan laporan tugas sarjana ini. Semoga tugas sarjana ini dapat
bermanfaat bagi kita semua.

Medan,

Desember 2015

Penulis

Syahri Rahman

Universitas Sumatera Utara

UCAPAN TERIMAKASIH

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena
atas berkat dan rahmat-Nya, penulis bisa mengikuti pendidikan di Departemen
Teknik Industri USU dengan baik dan menyelesaikan penulisan laporan tugas
sarjana ini.
Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan
dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun
administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT. selaku Ketua Departemen Teknik Industri
Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas
Sarjana ini.
2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri
Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas
Sarjana sekaligus Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan, pengarahan,
dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas
Sarjana ini.
3. Bapak Ir. Mangara M Tambunan, M.Sc selaku Dosen Pembimbing I atas
waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis

dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.
4.

Bapak Muhammad Agus Salim Kaban, Amd, selaku pembimbing di PT.
Indonesia Asahan Aluminium.

Universitas Sumatera Utara

5. Seluruh staf dan karyawan PT. Indonesia Asahan Aluminium yang telah
memberikan bantuan berupa informasi dan dukungan moril selama penulis
mengikuti kerja praktek ini.
6. Seluruh staf pengajar dan pegawai di Departemen Teknik Industri,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Penerapan berbagai teknologi tinggi dan penggunaan bahan baku menjadi
hal utama dalam proses peleburan aluminium. Alumina sebagai bahan baku utama

dalam produksi aluminium menjadi hal penentu output peleburan aluminium.
Proses pemasukan alumina yanag ada saat ini sering kali menyebabkan banyaknya
bahan baku alumina yang terbuang yang disebabkan oleh sistem pendistribusian
alumina menggunakan filling pipe membuat alumina terbuang keluar dari hopper
pot, alumina yang terbuang mengotori clamb anoda dan menyebabkan
pemborosan material dan overheat pada clamb anoda pada kondisi tertentu juga
membahayakan operator yang bekerja. Untuk mengatasi masalah yang terjadi
pada pengisian alumina diperlukan rancangan alat distribusi yang membantu
mengatasi masalah tersebut. Berdasarkan kuesioner diperoleh Custumer
Requirement (CR) dengan total Importance Weight sebesar 641. Metode Quality
Function Deployment (QFD) digunakan untuk mengetahui keinginan operator
terhadap rancangan alat yang membantu pekerjaan pengisian alumina.
Berdasarkan House Of Quality (HOQ) yang telah dihitung diperoleh hasil untuk
Safe Operation, Maintenability dan Cost berada pada tingkat kesulitan yang
tinggi, biaya yang tinggi dan tingkat kepentingan yang tinggi dengan nilai
berturut-turut yaitu 4, 25, 22, untuk Kesesuaian Dimensi dan Durability berada
pada tingkat kesulitan sedang, biaya yang sedang dan tingkat kepentingan sedang
dengan nilai berturut-turut yaitu 3,16, 18.
Kata kunci: Perancangan Alat, QFD, Clamb Anoda

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

BAB

HALAMAN
LEMBAR JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN
KATA PENGANTAR .........................................................................
iii
DAFTAR ISI .........................................................................................

iv
DAFTAR TABEL .................................................................................

x

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

xii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................
xiv

I

II

PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Kerja Praktek .......................................................

I-1

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

I-5

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

I-5

1.3.1. Tujuan Penelitian ..............................................................

I-5

1.3.1. Manfaat Penelitian ............................................................

I-5

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

I-5

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

I-6

GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

Universitas Sumatera Utara

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

II-1

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

II-3

2.3. Lokasi Perusahaan ..........................................................................

II-3

Universitas Sumatera Utara

D A F T A R I S I (Lanjutan)

BAB

HALAMAN
2.4. Daerah Pemasaran ..........................................................................

II-7

2.5. Organisasi dan Manajemen .............................................................

II-7

2.5.1. Struktur Organisasi ................................................................

II-7

2.6. Proses Produksi................................................................................

II-9

2.7. Standar Mutu Bahan / Produk .........................................................

II-9

2.8. Bahan yang Digunakan ................................................................... II-12
2.8.1. Bahan Baku ........................................................................... II-12
2.8.2. Bahan Penolong ..................................................................... II-14
2.8.3. Bahan Tambahan ................................................................... II-15
2.9. Uraian Proses .................................................................................. II-17
210.Operasi Tungku Peleburan ............................................................. II-18
2.11.Proses Elektrolisis .......................................................................... II-29
2.11.1.Reaksi Penangkapan Gas HF............................................... II-29
2.12.Mesin dan Peralatan ....................................................................... II-36
2.12.1.Mesin Produksi .................................................................... II-36
2.12.2.Peralatan (Equipment) ......................................................... II-39
2.12.3.Utilitas ................................................................................. II-43
2.12.4.Safety and Fire Protection................................................... II-44
2.12.4. Waste Treatment ................................................................. II-45

Universitas Sumatera Utara

D A F T A R I S I (Lanjutan)

BAB
III

HALAMAN
LANDASAN TEORI
3.1. Perancangan Produk ....................................................................... III-1
3.1.1. Metode Perancangan Produk ................................................. III-2
3.2. Desain ............................................................................................. III-7
3.2.1. Pengertian Desain .................................................................. III-7
3.2.2. Peranan Desain Produk.......................................................... III-8
3.2.3. Tahapan Quality Fuction Deployment ................................... III-18
3.3. Perencanaan Fasilitas ...................................................................... III-20
3.3.1. Tata Letak Fasilitas dan Perancangan Sistem
Penanganan Material ............................................................. III-20
3.3.2. Permasalahan Perencanaan Fasilitas ..................................... III-21
3.3.3. Arti Penting dan Tujuan Perencanaan Fasilitas ..................... III-27
3.3.4. Proses Perencanaan Faisilitas ................................................ III-33
3.3.5. Perancangan Fasilitas Sebagai Fungsi Koordinasi ................ III-34
3.3.6. Lokasi Fasilitas ...................................................................... III-38
3.3.7. ACC (Anode Changing Crane) ............................................. III-39

IV

METODOLOGI PENELITIAN
4.1. Tempat dan Waktu Penelitian.......................................................... IV-1
4.2. Jenis Penelitian ............................................................................... IV-1
4.3. Objek Penelitian............................................................................... IV-1

Universitas Sumatera Utara

D A F T A R I S I (lanjutan)

BAB

HALAMAN
4.4. Variabel Penelitian........................................................................... IV-1
4.5. kerangka Berpikir Penelitian ........................................................... IV-2
4.6. Rancangan Penelitian....................................................................... IV-3

V

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
5.1. Pengumpulan Data ........................................................................... V-1
5.1.1. Kuesioner Setengah Terbuka ................................................. V-1
5.1.2. Kuesioner Tertutup ............................................................... V-7
5.2. Pengolahan Data Quality Function Deployment (QFD) .................. V-9
5.1.2. Uji Validitas dan Reliabilitas................................................. V-9
5.3. Membangun Quality Function Deploymet (QFD) ..................... V-15
5.3.1. Penentuan Customer Requirement (CR) ......................... V-15
5.3.2. Menentukan Tingkat Kepentingan / Customer
Importance (CI) ..................................................................... V-15
5.3.3. Menentukan

Karakteristik

Teknis

Alat

Distribusi

Alumina ......................................................................................................... V-16
5.3.4. Menetapkan Hubungan Antara Karakteristik Teknis ............ V-17
5.3.5. Menetapkan Tingkat Hubungan Antara Karakteristik
Teknis Produk Dengan Keinginan Konsumen ...................... V-18
5.3.6. Menyusun Matriks Perencanaan /Planning Matriks ............. V-19

Universitas Sumatera Utara

5.3.7. Membangun Matriks House of Quality (HOQ)
Perancangan Alat Distribusi Alumina................................... V-22

Universitas Sumatera Utara

D A F T A R I S I (lanjutan)

BAB
VI

HALAMAN
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
6.1. Analisis Perbandingan Rancangan Aktual dengan
Rancangan Usulan Alat Distribusi Alumina .................................. VI-1
6.2. Analisis Efisiensi Bahan Baku......................................................... VI-2
6.3. Analisis Perbaikan Dambak Lingkungan ........................................ VI-2
6.4. Analisis Kesehatan dan Keselamat Kerja ........................................ VI-2
6.5. Analisis Peningkatan Efisiensi Mesin ............................................. VI-3
6.6. Analisis Maintenance Peralatan ...................................................... VI-3

VII KESIMPULAN DAN SARAN
7.1. Kesimpulan ..................................................................................... VII-1
7.2. Saran ............................................................................................. VII-2

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
TABEL

HALAMAN

2.1. Spesifikasi Grade Aluminium ..........................................................

II-10

2.2. Spesifikasi Alumina ..........................................................................

II-13

2.3. Spesifikasi Soda Abu ........................................................................

II-16

2.4. Spesifikasi Aluminium Flourida .......................................................

II-16

2.5. Jadwal Penggantian Anoda ...............................................................

II-25

2.6. Spesifikasi PLTA PT. Indonesia Asahan Aluminium ......................

II-36

2.7. Spesifikasi Peralatan di Dalam Tungku Reduksi ..............................

II-39

2.8. Spesifikasi Peralatan di Luar Tungku Reduksi .................................

II-40

2.9. Peralatan yang Digunakan Seksi SRO ..............................................

II-44

5.1. Rekapitulasi Kuesioner Setengah Terbuka .......................................

V-2

5.2. Rekapitulasi Jumlah Jawaban Responden .........................................

V-6

5.3. Rekapitulasi Kuesioner Derajat Kepentingan ...................................

V-7

5.4. Uji Validitas Atribut 1.......................................................................

V-9

5.5. Hasil Perhitungan Validitas Derajat Kepentingan ............................

V-13

5.6. Perhitungan Varians Tiap Atribut .....................................................

V-14

5.7. Custumer Requirement (CR) Terhadap Alat Distribusi Alumina .....

V-16

5.8. Custumer Requirement (CR) Terhadap Perbaikan Alat Distribusi
Alumina .............................................................................................

V-16

5.9. Karakteristik Teknis Alat Distribusi Alumina ..................................

V-18

5.10. Nilai Sales Point Alat Distribusi Alumina ........................................

V-21

5.11. Nilai Importance dan Relative Weight ..............................................

V-27

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
TABEL

HALAMAN

6.1. Perbedaan Kondisi Rancangan Aktual dan Usulan...........................

VI-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR

HALAMAN

1.1. Kondisi Pemasukan Alumina dengan Filling Pipe PT. INALUM .......

I-2

2.1. PLTA Asahan (sumber : www.inalum.co.id).......................................

II-5

2.2. Pabrik Peleburan Aluminium (Sumber : www.inalum.co.id) ..............

II-6

2.3. Struktur Organisasi Seksi SRO PT. Indonesia Asahan Aluminium ...

II-9

2.4. Flow Process Proses Produksi .............................................................

II-18

2.5. Tungku Peleburan ................................................................................

II-19

2.6. Nomor Anoda dari TAP ke Duck.........................................................

II-19

2.7. Reaksi Penangkapan Gas HF ...............................................................

II-29

2.8. Reduksi Alumina..................................................................................

II-31

2.9. Gaya Magnetik pada Tungku Reduksi .................................................

II-31

2.10. Pengaruh Kerak Samping pada Arah Aliran Arus (a)
Tanpa Kerak Samping (b) Dengan Kerak Samping .............................

II-32

2.11. Proses Pembentukan Gas pada Anoda .................................................

II-35

3.1. House Of Quality ................................................................................. III-12
3.2. Girder ................................................................................................... III-39
3.3. Trolley .................................................................................................. III-39
3.4. Filling Pipe .......................................................................................... III-40
3.5. Reduksi Alumina.................................................................................. III-23
4.1. Kerangka Berpikir Penelitian ...............................................................

IV-2

4.2. Langkah-langkah Proses Penelitian .....................................................

IV-5

5.1. Hubungan Antar Karakteristik Teknik Alat Distribusi Alumina .........

V-18

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR

HALAMAN

5.2. Matriks Antara CI dengan Karakteristik Alat Distribusi Alumina ......

V-19

5.3. Penentuan Tingkat Kesulitan, Derajat Kepentingan dan Perkiraan
Biaya ....................................................................................................

V-24

5.4. QFD Perbaikan Desain Produk Alat Distribusi Alumina ....................

V-25

5.5. Tampak bawah Potongan Alat Distribusi Alumina Berdasarkan QDF

V-26

5.5. Tampak bawah Potongan Alat Distribusi Alumina Berdasarkan QDF

V-25

5.6. Tampak Atas Alat Distribusi Alumina Berdasarkan QDF ...................

V-26

5.7. Tampak Samping Alat Distribusi Alumina Berdasarkan QDF ............

V-27

5.8. Tiga Dimensi Alat Distribusi Alumina yang Terpasang di Pot
Reduksi Berdasarkan QDF...................................................................

V-27

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN

HALAMAN

1. Aliran Bahan Baku ....................................................................................

L-1

2. Spesifikasi Bahan Baku (Al2O3) ...............................................................

L-2

3. Tungku Peleburan ....................................................................................

L-3

4. Jadwal Anode Changing............................................................................

L-4

5. Flowchart Pengatasan Noise .....................................................................

L-5

6. Transportasi di Gedung Reduksi ...............................................................

L-6

7. Lembar Asistensi Dosen Pembimbing ......................................................

L-7

Universitas Sumatera Utara