Perancangan Preventive Maintenance Dengan Menggunakan Metode Reliability Centered Maintenance (RCM) dan Fault Tree Analysis (FTA) Pada PT. Pusaka Prima Mandiri
PERANCANGAN PREVENTIVE MAINTENANCEDENGAN
MENGGUNAKAN METODE RELIABILITY CENTERED
MAINTENANCE (RCM) DAN FAULT TREE ANALYSIS (FTA)
PADA PT. PUSAKA PRIMA MANDIRI
TUGAS SARJANA
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari
Syarat-Syarat Penulisan Tugas Sarjana
Oleh:
HENRY YOHANES
NIM.110403149
DEPART EMEN TEKNIK INDUSTRI
F A K U L T A S
T E K N I K
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
2016
No. Dok.: FM-GKM-TI-TS-01-03A;
Tgl. Efektif : 02 Juli 2012;
Revisi : 00
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat 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. Adapun judul untuk tugas sarjana
ini adalah “Perancangan Preventive Maintenance Dengan Menggunakan Metode
Reliability Centered Maintenance (RCM) Dan Fault Tree Analysis (FTA) Pada PT.
Pusaka Prima Mandiri”.
Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis menyadari
masih banyak kekurangan dalam penulisan tugas sarjana ini. Oleh karena itu, penulis
sangat mengharapkan saran dan masukan yang sifatnya membangun demi
kesempurnaan laporan tugas sarjana ini. Semoga tugas sarjana ini dapat bermanfaat
bagi penulis sendiri, perpustakaan Universitas Sumatera Utara, dan pembaca lainnya.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN
PENULIS
MEI, 2016
Universitas Sumatera Utara
UCAPAN TERIMAKASIH
Syukur dan terimakasih penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada Tuhan
Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk merasakan
dan mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta telah
membimbing penulis selama masa kuliah dan 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.
Ir. Khawarita Siregar, M.T. selaku Ketua Departemen Teknik Industri
Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana
ini.
2.
Ir. Ukurta Tarigan, M.T. selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri
Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana
ini
3.
Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE selaku Dosen Pembimbing I atas
waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis
dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.
4.
Ikhsan Siregar, ST, M.Eng selaku Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan,
pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian
Tugas Sarjana ini.
Universitas Sumatera Utara
5.
Mendiang Ayahanda Armin Nainggolan dan Laguria Klara Sitanggangyang tiada
hentinya mendukung penulis baik secara moril maupun materil sehingga laporan
ini dapat diselesaikan. Penulis menyadari tidak dapat membalas segala kebaikan
dan kasih sayang dari keduanya, oleh karena itu izinkanlah penulis memberikan
karya ini sebagai ungkapan rasa terima kasih sebesar-besarnya kepada Mendiang
Ayahanda dan Ibunda tercinta.
6.
Seluruh dosen Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran selama perkuliahan yang
menjadi bekal penulis dalam meyelesaikan penulisan tugas sarjana ini.
7.
Staf pegawai Teknik Industri, Bang Nurmansyah, Bang Ridho, Bang Mijo, Kak
Dina, Kak Rahma dan Kak Ani, terimakasih atas bantuannya dalam hal
penyelesaian administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini.
8.
Pak Syahnan Lubis dan Pak Wildon Pandiangan yang telah memberikan izin dan
berbagai fasilitas di PT. Pusaka Prima Mandiri sehingga memudahkan penulis
dalam mengumpulkan data.
9.
Abang tersayang Leonardus Nainggolan serta Ketigaadik Katarina Hetty
Nainggolan, Rosalina Magdalena Nainggolan dan Juandi Nainggolan yang selalu
membantu dan mendukung penulis untuk secepatnya menyelesaikan laporan ini.
10. Rekan-rekan seperjuangan TA di PT. Pusaka Prima Mandiri, Ben Robby
Silalahi, Boy Sijabat dan Andika Gabe Pardede yang telah banyak memberi
kenangan, motivasi, dan saran kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini.
11. Sahabat sejati selama di Teknik Industri Jimmy Pandiangan, Ben, Margareth dan
lainya yang telah menemani penulis melewati masa-masa perkuliahan di USU.
Universitas Sumatera Utara
12. Kekasih tersayang Rosmei Yosephine Purba yang tiada henti nya memberi
perhatian, dukungan dan semangat dalam menyelesaikan laporan ini.
13. Kepala Laboratoium Inti (Core) Ir. Anizar, M, Kes. Dan rekan-rekan asisten
Laboratorium Inti (Core) Teknik Industri USU yang telah memberikan motivasi
dalam pengerjaan laporan.
14. Teman-teman yang sekontrakan dengan penulis yang telah memberi semangat,
dukungan, motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini.
15. Teman-teman GIELAS yang telahmemberi dukungan kepada penulis.
16. Dan seluruh pihak yang telah membantu penulis yang tidak mungkin disebutkan
satu per satu, hanya Tuhan Yang Maha Esa yang dapat membalas kalian semua,
Amin.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
PT. Pusaka Prima Mandiri adalah salah satu perusahaan manufaktur yang
memproduksi kertas rokok. Perusahaan tersebutmengolah pulp menjadi lembaranlembaran kertas dan dibentuk menjadi bobbin dan ream. Proses produksi tersebut
menggunakan banyak mesin untuk dapat membuat menjadi produk akhir. Proses
produksi sering terhenti karena terjadi kerusakan mesin. Hal ini mengakibatkan
terjadi downtime sebesar 536 jam dari 7128 jam operasi selama setahun pada lantai
produksi kertas rokok. Fokus penelitian ini pada mesin-mesin dengan frekuensi
breakdown terbesar yaitu mesin filli grained. Selama ini sistem perawatan masih
bersifat corrective dimana pergantian komponen mesin dilakukan setelah terjadi
kerusakan. Hal tersebut membutuhkan waktu yang cukup lama untuk mendeteksi
penyebab kerusakan dan melakukan pergantian komponen.
Metode yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan ini adalah
ReliabilityCenteredMaintenance (RCM) dan Fault Tree Analysis (FTA). Metode
RCM digunakan untuk mengetahui tindakan perawatan untuk mengurangi downtime.
Sedangkan FTA digunakan untuk memperoleh probabilitas kegagalan dan
menentukan komponen kritis yang rawan terhadap kegagalan. Data yang diperlukan
dalam penelitian ini adalah lamanya downtimemesin, interval kerusakan komponen
mesin, frekuensi kerusakan dan sistem perawatan aktual. Hasil penerapan metode
RCM diperoleh pilihan tindakan perawatan pada komponen mesin yang terdiri dari; 2
kategori Condition Directed (CD), 3 kategori Time Directed (TD) dan 1 kategori
Finding Failure (FF). Perlu diterapkan StandardOperationProcedure (SOP)
perawatan untuk setiap kategori tindakan perawatan. Berdasarkan pemilihan tindakan
kategori TimeDirected (TD), diperoleh jadwal pergantian komponen kritis usulan
sehingga diperkirakan penurunan downtime sebesar 58,03%.
Kata Kunci
:Perawatan, Downtime, RCM, FTA, Reliability
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
BAB
HALAMAN
LEMBAR JUDUL ...............................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................
ii
SERTIFIKAT EVALUASI DRAFT TUGAS SARJANA ...............
iii
KEPUTUSAN SIDANG KOLOKIUM .............................................
iv
KATA PENGANTAR ........................................................................
v
ABSTRAK ...........................................................................................
viii
DAFTAR ISI .......................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ...............................................................................
xvi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................... xviii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................
I
xix
PENDAHULUAN................................................................................ .... I-1
1.1. Latar BelakangPermasalahan ......................................................
I-1
1.2. Perumusan Masalah.....................................................................
I-5
1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian ...................................................
I-5
1.4. Pembatasan Masalah ...................................................................
I-6
1.5. Asumsi-Asumsi yang Digunakan ................................................
I-7
1.6. Metode Pemecahan Masalah .......................................................
I-7
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
II
HALAMAN
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ...........................................
II-1
2.1.Sejarah Perusahaan .........................................................................
II-1
2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha ....................................................
II-2
2.3. Lokasi Perusahaan .......................................................................
II-2
2.4. Daerah Pemasaran .......................................................................
II-3
2.5. Organisasi dan Manajemen Perusahaan ......................................
II-4
2.5.1. Struktur Organisasi ..........................................................
II-4
2.5.2. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab .........................
II-7
2.5.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja Perusahaan ...........
II-9
2.5.4. Sistem Penggajian Karyawan dan Fasilitas .....................
II-10
2.6. Proses Produksi ...........................................................................
II-13
2.6.1. Bahan-bahan yang Digunakan.........................................
II-13
2.6.2. Uraian Proses ...................................................................
II-15
2.6.2.1. Tahapan Persiapan.............................................
II-15
2.6.2.2. Tahapan Proses Pembuatan Kertas di Paper
Machine .............................................................
II-17
2.6.2.3. Tahapan Penyelesaian Produk ...........................
II-19
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
III
HALAMAN
2.7. Mesin dan Peralatan ....................................................................
II-23
2.7.1. Mesin Produksi ................................................................
II-23
2.7.2. Peralatan ..........................................................................
II-25
2.7.3. Utilitas .............................................................................
II-26
2.8. Safety and Fire Protection ..........................................................
II-27
2.9. Limbah ........................................................................................
II-27
LANDASAN TEORI ..........................................................................
III-1
3.1
Perawatan (Maintenance)............................................................
III-1
3.1.1. Tujuan Perawatan ............................................................
III-1
3.1.2. Pengklasifikasian Perawatan ...........................................
III-2
3.2
Keandalan (Reliability) ...............................................................
III-3
3.3
Pola Distribusi Data Dalam Keandalan (Reliability) ..................
III-7
3.4
RCM (Reliability Centered Maintenance) .................................. III-11
3.5. Langkah-Langkah Penerapan RCM ............................................ III-14
3.6. Interval Penggantian Komponen dengan Total Minimum
Downtime .................................................................................... III-25
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
HALAMAN
3.7. Fault Tree Analysis (FTA) .......................................................... III-26
3.7.1. Langkah-langkah Fault Tree Analysis (FTA) ................. III-28
3.7.2. Simbol-simbol Fault Tree Analysis (FTA) ..................... III-29
3.7.3. Bagian Konstruksi ........................................................... III-31
3.7.4. Cut Set Method ................................................................ III-32
IV
V
METODOLOGI PENELITIAN ........................................................ IV-1
4.1. Tempat dan Waktu Penelitian .....................................................
IV-1
4.2. Jenis Penelitian ............................................................................
IV-1
4.3. ObjekPenelitian ...........................................................................
IV-1
4.4 . VariabelPenelitian .......................................................................
IV-2
4.5. Kerangka Konseptual ..................................................................
IV-3
4.6 . Rancangan Penelitian ..................................................................
IV-3
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA............................ V-1
5.1. Pengumpulan Data ......................................................................
V-1
5.1.1.Data Waktu Downtime Produksi ........................................
V-1
5.1.2.Data Historis Kerusakan Mesin Produksi ..........................
V-2
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
HALAMAN
5.1.3.Waktu Perbaikan Korektif Komponen Kritis .....................
V-3
5.2. Pengolahan Data .......................................................................
V-4
5.2.1. Kebijakan Perawatan Mesin Sekarang ..........................
V-4
5.2.2. Reliability Centered Maintenance (RCM) ....................
V-11
5.2.2.1. Pemilihan Sistem dan Pengumpulan Informasi.. V-11
5.2.2.2. Pendefinisian Batasan Sistem............................ V-15
5.2.2.3. Deskripsi Sistem dan Blok Fungsi .................... V-15
5.2.2.3.1.Deskripsi Sistem................................. V-15
5.2.2.3.2.Blok Diagram Fungsi ......................... V-17
5.2.2.3.3.System Work Breakdown
Structure .......................................................................... V-19
5.2.2.4. Pendeskripsian Fungsi Sistem dan Kegagalan
Fungsi ................................................................ V-19
5.2.2.5. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) ...... V-21
5.2.2.6. Logic Tree Analysis (LTA) ............................... V-22
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
HALAMAN
5.2.2.7. Pemilihan Tindakan........................................... .... V-23
5.2.3. Pengujian Pola Distribusi dan Reliability ........................ .... V-25
5.2.4. Perhitungan Total Minimum Downtime ......................... .... V-26
VI
ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ........................................... VI-1
6.1. Rekomendasi Tindakan Perawatan hasil Pendekatan RCM .......
VI-1
6.1.1. Analisis Fault Tree Analysis (FTA) ..................................
VI-1
6.1.2. Analisis Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) .......
VI-1
6.1.3. AnalisisKategori
Komponen
BerdasarkanLogic
Tree
Analysis (LTA) .................................................................
VI-2
6.1.4. Prosedur Perawatan Berdasarkan Pemilihan Tindakan
RCM .................................................................................
VI-3
6.1.5. Rekomendasi jadwal Pergantian Komponen ................... VI-11
6.2. Evaluasi Sistem Perawatan Aktual dan Usulan........................... VI-14
6.2.1. Downtime Aktual dan Usulan .......................................... VI-14
6.2.2. Peningkatan Produktivitas................................................ VI-16
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
DAFTAR LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
TABEL
HALAMAN
1.1. Data Kerusakan Mesin Periode 2015 ...............................................
I-2
2.1. Jam Kerja Staf ..................................................................................
II-10
2.2. Jam Kerja Karyawan ........................................................................
II-10
2.3. Parameter dan Kadar Maksimum Limbah Cair ...............................
II-29
3.1.
Nilai Severity ................................................................................... III-21
3.2.
Nilai Occurance .............................................................................. III-21
3.3.
Nilai Detection ................................................................................ III-22
3.4.
Simbol-simbol Utama Fault Tree Analysis (FTA).......................... III-29
3.5.
Simbol-simbol Khusus Fault Tree Analysis (FTA) ........................ III-29
3.6.
Simbol-simbol Events Fault Tree Analysis (FTA) ............................. III-30
3.7.
Simbol-simbol Pemindahan Fault Tree Analysis (FTA) ................ III-30
5.1.
Data Downtime Mesin Produksi Tahun 2015 .................................
V-1
5.2. Frekuensi KerusakanMesin Produksi Periode Januari-Desember 2015
5.3. Interval Waktu Kerusakan Komponen Kritis (Hari) ...........................
V-2
V-3
5.4. Data Waktu Perbaikan Korektif Komponen Kritis Periode Januari
2015 – Desember 2015 ....................................................................
V-4
5.5. Daftar Ahli/Responden Fault Tree Analysis (FTA).........................
V-8
5.6. SWBS Proses Mesin Filli Grained .................................................... V-19
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL (Lanjutan)
TABEL
HALAMAN
5.7. Fungsi Sistem dan Kegagalan Fungsi .............................................. V-20
5.8. Hasil Rekapitulasi Uji Distribusi danPenentuan Parameter Distribusi
Interval Kerusakan ........................................................................... V-26
5.9. Parameter Distribusi dan Lama Pergantian Kerusakan ................... V-26
5.10. Interval Pergantian Optimum Komponen Kritis .............................. V-29
6.1. Probabilitas Cut Set ..........................................................................
VI-1
6.2. RPN Kegagalan Komponen Mesin Filli Grained............................
VI-2
6.3. Rekapitulasi Hasil Penyusunan LTA ...............................................
VI-3
6.4. Tindakan Perawatan Condition Directed(CD) Filli Grained ..........
VI-4
6.5. Tindakan Perawatan Time Directed (TD) Filli Grained..................
VI-8
6.6. Tindakan Perawatan Finding Failure (FF) Filli Grained ................ VI-10
6.7. RekapitulasiPerhitungan Total Minimum Downtime (TMD) .......... VI-12
6.8. Penurunan Downtime Mesin Produksi Kertas Rokok ...................... VI-14
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR
HALAMAN
2.1.
Struktur Organisasi PT. Pusaka Prima Mandiri (PPM) ...............
II-6
2.2.
Blok Diagram Pembuatan Kertas .................................................
II-22
2.3.
Diagram Pengolahan Limbah Padat PT. PPM .............................
II-28
2.4.
Diagram Pengolahan Limbah Cair PT. PPM ...............................
II-29
3.1.
Contoh System Work Breakdown Structure (SWBS)................... III-17
3.2.
Logic Tree Analysis Structure ...................................................... III-24
3.3.
Penggantian Komponen Berdasarkan Interval Waktu ................. III-25
3.4.
Fault Tree Analysis (FTA) ........................................................... III-31
3.5.
Contoh Struktur Cut Set Methode .................................................. III-32
4.1.
Kerangka Konseptual ...................................................................
IV-3
4.2.
Block Diagram Metodologi Pemecahan Masalah ........................
IV-4
5.1.
Flowchart Sistem Perawatan Sekarang........................................
V-6
5.2.
Fault Tree Analysis Mesin Filli Grained .....................................
V-9
5.3.
Sub-sistem Produksi Kertas Rokok PT. Pusaka Prima Mandiri .. V-14
5.4.
Blok Diagram Uraian Proses Produksi Kertas Rokok ................. V-18
5.5.
Flowchart Penyusunan Logic Tree Analysis Roll Elastis ............ V-25
6.1.
Flowchart Tindakan Perawatan Condition Directed (CD) ..........
6.2.
Kalender Jadwal Pergantian Komponen Mesin Filli Grained ..... VI-13
VI-7
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN
HALAMAN
1.
Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab ......................................
2.
Laporan Kerusakan Mesin Produksi PT. Pusaka Prima Mandiri
Tahun 2015 ..................................................................................
L-1
L-2
3.
Kuesioner Penyebab Kerusakan Mesin Filli Grained Di PT. PPM
L-3
4.
Rekapitulasi Kuesioner FTA dan Perhitungan Bobot Probabilitas
L-4
5.
Formulir RCM-System Analysis I ...............................................
L-5
6.
Formulir RCM-System Analysis II ..............................................
L-6
7.
FMEA Kerusakan Mesin Filli Grained .......................................
L-7
8.
Penguraian Logic Tree Analysis (LTA) Komponen Mesin Filli
9.
Grained .........................................................................................
L-8
Hasil Perhitungan Total Minimum Downtime ..............................
L-9
Universitas Sumatera Utara
MENGGUNAKAN METODE RELIABILITY CENTERED
MAINTENANCE (RCM) DAN FAULT TREE ANALYSIS (FTA)
PADA PT. PUSAKA PRIMA MANDIRI
TUGAS SARJANA
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari
Syarat-Syarat Penulisan Tugas Sarjana
Oleh:
HENRY YOHANES
NIM.110403149
DEPART EMEN TEKNIK INDUSTRI
F A K U L T A S
T E K N I K
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
2016
No. Dok.: FM-GKM-TI-TS-01-03A;
Tgl. Efektif : 02 Juli 2012;
Revisi : 00
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat 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. Adapun judul untuk tugas sarjana
ini adalah “Perancangan Preventive Maintenance Dengan Menggunakan Metode
Reliability Centered Maintenance (RCM) Dan Fault Tree Analysis (FTA) Pada PT.
Pusaka Prima Mandiri”.
Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis menyadari
masih banyak kekurangan dalam penulisan tugas sarjana ini. Oleh karena itu, penulis
sangat mengharapkan saran dan masukan yang sifatnya membangun demi
kesempurnaan laporan tugas sarjana ini. Semoga tugas sarjana ini dapat bermanfaat
bagi penulis sendiri, perpustakaan Universitas Sumatera Utara, dan pembaca lainnya.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA, MEDAN
PENULIS
MEI, 2016
Universitas Sumatera Utara
UCAPAN TERIMAKASIH
Syukur dan terimakasih penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada Tuhan
Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk merasakan
dan mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta telah
membimbing penulis selama masa kuliah dan 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.
Ir. Khawarita Siregar, M.T. selaku Ketua Departemen Teknik Industri
Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana
ini.
2.
Ir. Ukurta Tarigan, M.T. selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri
Universitas Sumatera Utara, yang telah memberi izin pelaksanaan Tugas Sarjana
ini
3.
Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE selaku Dosen Pembimbing I atas
waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis
dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.
4.
Ikhsan Siregar, ST, M.Eng selaku Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan,
pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian
Tugas Sarjana ini.
Universitas Sumatera Utara
5.
Mendiang Ayahanda Armin Nainggolan dan Laguria Klara Sitanggangyang tiada
hentinya mendukung penulis baik secara moril maupun materil sehingga laporan
ini dapat diselesaikan. Penulis menyadari tidak dapat membalas segala kebaikan
dan kasih sayang dari keduanya, oleh karena itu izinkanlah penulis memberikan
karya ini sebagai ungkapan rasa terima kasih sebesar-besarnya kepada Mendiang
Ayahanda dan Ibunda tercinta.
6.
Seluruh dosen Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran selama perkuliahan yang
menjadi bekal penulis dalam meyelesaikan penulisan tugas sarjana ini.
7.
Staf pegawai Teknik Industri, Bang Nurmansyah, Bang Ridho, Bang Mijo, Kak
Dina, Kak Rahma dan Kak Ani, terimakasih atas bantuannya dalam hal
penyelesaian administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini.
8.
Pak Syahnan Lubis dan Pak Wildon Pandiangan yang telah memberikan izin dan
berbagai fasilitas di PT. Pusaka Prima Mandiri sehingga memudahkan penulis
dalam mengumpulkan data.
9.
Abang tersayang Leonardus Nainggolan serta Ketigaadik Katarina Hetty
Nainggolan, Rosalina Magdalena Nainggolan dan Juandi Nainggolan yang selalu
membantu dan mendukung penulis untuk secepatnya menyelesaikan laporan ini.
10. Rekan-rekan seperjuangan TA di PT. Pusaka Prima Mandiri, Ben Robby
Silalahi, Boy Sijabat dan Andika Gabe Pardede yang telah banyak memberi
kenangan, motivasi, dan saran kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini.
11. Sahabat sejati selama di Teknik Industri Jimmy Pandiangan, Ben, Margareth dan
lainya yang telah menemani penulis melewati masa-masa perkuliahan di USU.
Universitas Sumatera Utara
12. Kekasih tersayang Rosmei Yosephine Purba yang tiada henti nya memberi
perhatian, dukungan dan semangat dalam menyelesaikan laporan ini.
13. Kepala Laboratoium Inti (Core) Ir. Anizar, M, Kes. Dan rekan-rekan asisten
Laboratorium Inti (Core) Teknik Industri USU yang telah memberikan motivasi
dalam pengerjaan laporan.
14. Teman-teman yang sekontrakan dengan penulis yang telah memberi semangat,
dukungan, motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini.
15. Teman-teman GIELAS yang telahmemberi dukungan kepada penulis.
16. Dan seluruh pihak yang telah membantu penulis yang tidak mungkin disebutkan
satu per satu, hanya Tuhan Yang Maha Esa yang dapat membalas kalian semua,
Amin.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
PT. Pusaka Prima Mandiri adalah salah satu perusahaan manufaktur yang
memproduksi kertas rokok. Perusahaan tersebutmengolah pulp menjadi lembaranlembaran kertas dan dibentuk menjadi bobbin dan ream. Proses produksi tersebut
menggunakan banyak mesin untuk dapat membuat menjadi produk akhir. Proses
produksi sering terhenti karena terjadi kerusakan mesin. Hal ini mengakibatkan
terjadi downtime sebesar 536 jam dari 7128 jam operasi selama setahun pada lantai
produksi kertas rokok. Fokus penelitian ini pada mesin-mesin dengan frekuensi
breakdown terbesar yaitu mesin filli grained. Selama ini sistem perawatan masih
bersifat corrective dimana pergantian komponen mesin dilakukan setelah terjadi
kerusakan. Hal tersebut membutuhkan waktu yang cukup lama untuk mendeteksi
penyebab kerusakan dan melakukan pergantian komponen.
Metode yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan ini adalah
ReliabilityCenteredMaintenance (RCM) dan Fault Tree Analysis (FTA). Metode
RCM digunakan untuk mengetahui tindakan perawatan untuk mengurangi downtime.
Sedangkan FTA digunakan untuk memperoleh probabilitas kegagalan dan
menentukan komponen kritis yang rawan terhadap kegagalan. Data yang diperlukan
dalam penelitian ini adalah lamanya downtimemesin, interval kerusakan komponen
mesin, frekuensi kerusakan dan sistem perawatan aktual. Hasil penerapan metode
RCM diperoleh pilihan tindakan perawatan pada komponen mesin yang terdiri dari; 2
kategori Condition Directed (CD), 3 kategori Time Directed (TD) dan 1 kategori
Finding Failure (FF). Perlu diterapkan StandardOperationProcedure (SOP)
perawatan untuk setiap kategori tindakan perawatan. Berdasarkan pemilihan tindakan
kategori TimeDirected (TD), diperoleh jadwal pergantian komponen kritis usulan
sehingga diperkirakan penurunan downtime sebesar 58,03%.
Kata Kunci
:Perawatan, Downtime, RCM, FTA, Reliability
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
BAB
HALAMAN
LEMBAR JUDUL ...............................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................
ii
SERTIFIKAT EVALUASI DRAFT TUGAS SARJANA ...............
iii
KEPUTUSAN SIDANG KOLOKIUM .............................................
iv
KATA PENGANTAR ........................................................................
v
ABSTRAK ...........................................................................................
viii
DAFTAR ISI .......................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ...............................................................................
xvi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................... xviii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................
I
xix
PENDAHULUAN................................................................................ .... I-1
1.1. Latar BelakangPermasalahan ......................................................
I-1
1.2. Perumusan Masalah.....................................................................
I-5
1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian ...................................................
I-5
1.4. Pembatasan Masalah ...................................................................
I-6
1.5. Asumsi-Asumsi yang Digunakan ................................................
I-7
1.6. Metode Pemecahan Masalah .......................................................
I-7
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
II
HALAMAN
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ...........................................
II-1
2.1.Sejarah Perusahaan .........................................................................
II-1
2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha ....................................................
II-2
2.3. Lokasi Perusahaan .......................................................................
II-2
2.4. Daerah Pemasaran .......................................................................
II-3
2.5. Organisasi dan Manajemen Perusahaan ......................................
II-4
2.5.1. Struktur Organisasi ..........................................................
II-4
2.5.2. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab .........................
II-7
2.5.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja Perusahaan ...........
II-9
2.5.4. Sistem Penggajian Karyawan dan Fasilitas .....................
II-10
2.6. Proses Produksi ...........................................................................
II-13
2.6.1. Bahan-bahan yang Digunakan.........................................
II-13
2.6.2. Uraian Proses ...................................................................
II-15
2.6.2.1. Tahapan Persiapan.............................................
II-15
2.6.2.2. Tahapan Proses Pembuatan Kertas di Paper
Machine .............................................................
II-17
2.6.2.3. Tahapan Penyelesaian Produk ...........................
II-19
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
III
HALAMAN
2.7. Mesin dan Peralatan ....................................................................
II-23
2.7.1. Mesin Produksi ................................................................
II-23
2.7.2. Peralatan ..........................................................................
II-25
2.7.3. Utilitas .............................................................................
II-26
2.8. Safety and Fire Protection ..........................................................
II-27
2.9. Limbah ........................................................................................
II-27
LANDASAN TEORI ..........................................................................
III-1
3.1
Perawatan (Maintenance)............................................................
III-1
3.1.1. Tujuan Perawatan ............................................................
III-1
3.1.2. Pengklasifikasian Perawatan ...........................................
III-2
3.2
Keandalan (Reliability) ...............................................................
III-3
3.3
Pola Distribusi Data Dalam Keandalan (Reliability) ..................
III-7
3.4
RCM (Reliability Centered Maintenance) .................................. III-11
3.5. Langkah-Langkah Penerapan RCM ............................................ III-14
3.6. Interval Penggantian Komponen dengan Total Minimum
Downtime .................................................................................... III-25
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
HALAMAN
3.7. Fault Tree Analysis (FTA) .......................................................... III-26
3.7.1. Langkah-langkah Fault Tree Analysis (FTA) ................. III-28
3.7.2. Simbol-simbol Fault Tree Analysis (FTA) ..................... III-29
3.7.3. Bagian Konstruksi ........................................................... III-31
3.7.4. Cut Set Method ................................................................ III-32
IV
V
METODOLOGI PENELITIAN ........................................................ IV-1
4.1. Tempat dan Waktu Penelitian .....................................................
IV-1
4.2. Jenis Penelitian ............................................................................
IV-1
4.3. ObjekPenelitian ...........................................................................
IV-1
4.4 . VariabelPenelitian .......................................................................
IV-2
4.5. Kerangka Konseptual ..................................................................
IV-3
4.6 . Rancangan Penelitian ..................................................................
IV-3
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA............................ V-1
5.1. Pengumpulan Data ......................................................................
V-1
5.1.1.Data Waktu Downtime Produksi ........................................
V-1
5.1.2.Data Historis Kerusakan Mesin Produksi ..........................
V-2
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
HALAMAN
5.1.3.Waktu Perbaikan Korektif Komponen Kritis .....................
V-3
5.2. Pengolahan Data .......................................................................
V-4
5.2.1. Kebijakan Perawatan Mesin Sekarang ..........................
V-4
5.2.2. Reliability Centered Maintenance (RCM) ....................
V-11
5.2.2.1. Pemilihan Sistem dan Pengumpulan Informasi.. V-11
5.2.2.2. Pendefinisian Batasan Sistem............................ V-15
5.2.2.3. Deskripsi Sistem dan Blok Fungsi .................... V-15
5.2.2.3.1.Deskripsi Sistem................................. V-15
5.2.2.3.2.Blok Diagram Fungsi ......................... V-17
5.2.2.3.3.System Work Breakdown
Structure .......................................................................... V-19
5.2.2.4. Pendeskripsian Fungsi Sistem dan Kegagalan
Fungsi ................................................................ V-19
5.2.2.5. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) ...... V-21
5.2.2.6. Logic Tree Analysis (LTA) ............................... V-22
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI (Lanjutan)
BAB
HALAMAN
5.2.2.7. Pemilihan Tindakan........................................... .... V-23
5.2.3. Pengujian Pola Distribusi dan Reliability ........................ .... V-25
5.2.4. Perhitungan Total Minimum Downtime ......................... .... V-26
VI
ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ........................................... VI-1
6.1. Rekomendasi Tindakan Perawatan hasil Pendekatan RCM .......
VI-1
6.1.1. Analisis Fault Tree Analysis (FTA) ..................................
VI-1
6.1.2. Analisis Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) .......
VI-1
6.1.3. AnalisisKategori
Komponen
BerdasarkanLogic
Tree
Analysis (LTA) .................................................................
VI-2
6.1.4. Prosedur Perawatan Berdasarkan Pemilihan Tindakan
RCM .................................................................................
VI-3
6.1.5. Rekomendasi jadwal Pergantian Komponen ................... VI-11
6.2. Evaluasi Sistem Perawatan Aktual dan Usulan........................... VI-14
6.2.1. Downtime Aktual dan Usulan .......................................... VI-14
6.2.2. Peningkatan Produktivitas................................................ VI-16
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
DAFTAR LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
TABEL
HALAMAN
1.1. Data Kerusakan Mesin Periode 2015 ...............................................
I-2
2.1. Jam Kerja Staf ..................................................................................
II-10
2.2. Jam Kerja Karyawan ........................................................................
II-10
2.3. Parameter dan Kadar Maksimum Limbah Cair ...............................
II-29
3.1.
Nilai Severity ................................................................................... III-21
3.2.
Nilai Occurance .............................................................................. III-21
3.3.
Nilai Detection ................................................................................ III-22
3.4.
Simbol-simbol Utama Fault Tree Analysis (FTA).......................... III-29
3.5.
Simbol-simbol Khusus Fault Tree Analysis (FTA) ........................ III-29
3.6.
Simbol-simbol Events Fault Tree Analysis (FTA) ............................. III-30
3.7.
Simbol-simbol Pemindahan Fault Tree Analysis (FTA) ................ III-30
5.1.
Data Downtime Mesin Produksi Tahun 2015 .................................
V-1
5.2. Frekuensi KerusakanMesin Produksi Periode Januari-Desember 2015
5.3. Interval Waktu Kerusakan Komponen Kritis (Hari) ...........................
V-2
V-3
5.4. Data Waktu Perbaikan Korektif Komponen Kritis Periode Januari
2015 – Desember 2015 ....................................................................
V-4
5.5. Daftar Ahli/Responden Fault Tree Analysis (FTA).........................
V-8
5.6. SWBS Proses Mesin Filli Grained .................................................... V-19
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL (Lanjutan)
TABEL
HALAMAN
5.7. Fungsi Sistem dan Kegagalan Fungsi .............................................. V-20
5.8. Hasil Rekapitulasi Uji Distribusi danPenentuan Parameter Distribusi
Interval Kerusakan ........................................................................... V-26
5.9. Parameter Distribusi dan Lama Pergantian Kerusakan ................... V-26
5.10. Interval Pergantian Optimum Komponen Kritis .............................. V-29
6.1. Probabilitas Cut Set ..........................................................................
VI-1
6.2. RPN Kegagalan Komponen Mesin Filli Grained............................
VI-2
6.3. Rekapitulasi Hasil Penyusunan LTA ...............................................
VI-3
6.4. Tindakan Perawatan Condition Directed(CD) Filli Grained ..........
VI-4
6.5. Tindakan Perawatan Time Directed (TD) Filli Grained..................
VI-8
6.6. Tindakan Perawatan Finding Failure (FF) Filli Grained ................ VI-10
6.7. RekapitulasiPerhitungan Total Minimum Downtime (TMD) .......... VI-12
6.8. Penurunan Downtime Mesin Produksi Kertas Rokok ...................... VI-14
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR
HALAMAN
2.1.
Struktur Organisasi PT. Pusaka Prima Mandiri (PPM) ...............
II-6
2.2.
Blok Diagram Pembuatan Kertas .................................................
II-22
2.3.
Diagram Pengolahan Limbah Padat PT. PPM .............................
II-28
2.4.
Diagram Pengolahan Limbah Cair PT. PPM ...............................
II-29
3.1.
Contoh System Work Breakdown Structure (SWBS)................... III-17
3.2.
Logic Tree Analysis Structure ...................................................... III-24
3.3.
Penggantian Komponen Berdasarkan Interval Waktu ................. III-25
3.4.
Fault Tree Analysis (FTA) ........................................................... III-31
3.5.
Contoh Struktur Cut Set Methode .................................................. III-32
4.1.
Kerangka Konseptual ...................................................................
IV-3
4.2.
Block Diagram Metodologi Pemecahan Masalah ........................
IV-4
5.1.
Flowchart Sistem Perawatan Sekarang........................................
V-6
5.2.
Fault Tree Analysis Mesin Filli Grained .....................................
V-9
5.3.
Sub-sistem Produksi Kertas Rokok PT. Pusaka Prima Mandiri .. V-14
5.4.
Blok Diagram Uraian Proses Produksi Kertas Rokok ................. V-18
5.5.
Flowchart Penyusunan Logic Tree Analysis Roll Elastis ............ V-25
6.1.
Flowchart Tindakan Perawatan Condition Directed (CD) ..........
6.2.
Kalender Jadwal Pergantian Komponen Mesin Filli Grained ..... VI-13
VI-7
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN
HALAMAN
1.
Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab ......................................
2.
Laporan Kerusakan Mesin Produksi PT. Pusaka Prima Mandiri
Tahun 2015 ..................................................................................
L-1
L-2
3.
Kuesioner Penyebab Kerusakan Mesin Filli Grained Di PT. PPM
L-3
4.
Rekapitulasi Kuesioner FTA dan Perhitungan Bobot Probabilitas
L-4
5.
Formulir RCM-System Analysis I ...............................................
L-5
6.
Formulir RCM-System Analysis II ..............................................
L-6
7.
FMEA Kerusakan Mesin Filli Grained .......................................
L-7
8.
Penguraian Logic Tree Analysis (LTA) Komponen Mesin Filli
9.
Grained .........................................................................................
L-8
Hasil Perhitungan Total Minimum Downtime ..............................
L-9
Universitas Sumatera Utara