Analisa Akar Masalah (Root Cause Analysis) untuk Mengidentifikasi Kerusakan Dini pada Depericarper Fan

ANALISA AKAR MASALAH (ROOT CAUSE ANALYSIS)
UNTUK MENGIDENTIFIKASI KERUSAKAN DINI PADA
DEPERICARPER FAN

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

OLEH
WILSEN LATUNDA GINTING
130421026

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala
berkat dan rahmat-Nya yang telah memberikan pengetahuan, kekuatan, dan
kesempatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Skripsi ini diselesaikan
dengan baik.
Skripsi ini berjudul “Analisa Akar Masalah (Root Cause Analysis)
Untuk Mengidentifikasi Kerusakan Dini Pada Depericarper Fan”. Tujuannya
adalah untuk menyelesaikan sebahagian persyaratan dalam menyelesaikan
Program Pendidikan Sarjana Teknik, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
Dalam proses pembuatan Skripsi ini, penulis telah mendapat bimbingan
dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, informasi maupun dari segi
administrasi. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis mengucapkan terima
kasih kepada :
1. Bapak Dr.Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri, Selaku Dosen Pembimbing dan Ketua
Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang
telah meluangkan waktu dan tenaganya dalam memberikan saran serta
petunjuk dalam menyelesaikan skripsi ini;
2. Seluruh Staf Pengajar pada Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengetahuan kepada

penulis hingga akhir studi dan seluruh pegawai administrasi di Departemen
Teknik Mesin;
3. Teristimewa untuk kedua orang tua tercinta yang terus memberi semangat dan
memberikan dukungan materi, dan doa sehingga skripsi ini bisa dapat
diselesaikan;
4. Abang penulis Wilson Ginting dan adik penulis Dewi Ulina Ginting yang
selalu ada dalam membantu penulis;
5. Rekan-rekan satu kelompok penulis, Agus Suparjo dan Lastri Situmorang
yang telah bahu membahu dalam menyelesaikan skripsi ini;
6. Rekan-rekan mahasiswa ekstensi 2013 yang turut memberikan dorongan dan
masukan, sehingga skripsi dapat diselesaikan;

i
Universitas Sumatera Utara

7. Seluruh Staff Laboratorium Noise/Vibration Control and Knowledge Based in
Engineering, Program Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik Mesin,
Universitas Sumatera Utara Medan yang turut membantu dalam penyelesaian
skripsi.
Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih terdapat kekurangan dan

kesalahan. Oleh sebab itu, penulis sangat mengaharapkan saran dan kritik yang
bersifat membangun dari pembaca untuk kesempurnaan Skripsi ini dan juga
sebagai masukan bagi penulis.
Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua orang yang membacanya
dan yang akan membahas hal yang sama.

Medan,

Maret 2016

Hormat penulis,

Wilsen Latunda Ginting
NIM: 130421026

ii
Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Depericarper fan adalah mesin yang berfungsi untuk memisahkan serabut dan biji
yang berasal dari cake breaker conveyor. Apabila mesin ini mengalami kerusakan
mendadak, maka kondisi ini dapat menyebabkan proses pengolahan terganggu,
bahkan dapat menyebabkan proses pengolahan berhenti total. Tujuan penelitian
ini untuk mengetahui akar masalah yang terjadi pada depericaper fan dan cara
mengatasinya. Pengujian dilakukan dengan menggunakan Vibrometer laser
ometron VQ-400-A-F dan bahan penelitian adalah backward inclined centrifugal
fan dengan jenis 2 SWSI. Dari penelitian didapat akar permasalahan yang terjadi
pada kerusakan dini disetiap komponen pada depericarper fan, terdapat 3
penyebab kerusakan utama pada depericarper fan yaitu poros yang bengkok,
parallel-misalignment pada puli, dan ketegangan pada sabuk. Dari hasil analisa
tegangan sabuk dan parallel-misalignment, didapat hasil bahwa vibrasi parallelmisalignment pada puli mempunyai tingkat vibrasi yang paling tinggi yaitu
displacement puli = 0.0134 mm, velocity = 3.4547 mm/s, acceleration = 331.0753
mm/s2 yang mengakibatkan terjadinya kerusakan dini pada depericarper fan. Dari
hasil analisa matrik korelasi dapat disimpulkan bahwa poros fan mempunyai
hubungan penuh sebanyak 4 komponen, dibandingkan dengan puli fan, puli
motor, sabuk, dan poros motor yang hanya mempunyai hubungan penuh sebanyak
3 komponen. Maka poros fan merupakan komponen yang sangat berpengaruh
ketika terjadi kerusakan dini pada depericarper fan.
Kata kunci : Depericarper fan, Getaran, Akar Masalah, Kerusakan, Vibrometer

laser

iii
Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
Depericarper fan is a machine that serves to separate the fiber and nut from the
cake breaker conveyor. If this machine suffered sudden damage, then this
condition can cause processing is interrupted, it can even cause processing to
stop completely. The purpose of the research to determine the root cause that
occurred in depericaper fan and how to overcome them. Tests carried out using a
laser Vibrometer ometron VQ-400-A-F and materials research is backward
inclined centrifugal fan with type 2 SWSI. From research gained root cause that
occur in premature destruction of every component in depericarper fan, there are
three main causes of damage to the depericarper fan shaft is bent, parallelmisalignment on a pulley, and tension on the belt. From the analysis of belt
tensioning and parallel-misalignment, the result is that vibration parallelmisalignment on pulleys having vibratory level of the highest of displacement puli
= 0.0134 mm, velocity = 3.4547 mm / s, acceleration = 331.0753 mm / s2 which
resulted in the premature destruction on depericarper fan. From the analysis of
the correlation matrix can be concluded that the fan shaft has full relations as
much as 4 components, compared with a fan pulleys, motors pulleys, belts, and

the motor shaft that only had full relations as much as 3 components. Then the fan
shaft is a component that is very influential when the damage occurred early in
depericarper fan.
Key word : Depericarper fan, Vibration, Root Cause, Damage, Vibrometer laser.

iv
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
KATA PENGANTAR ....................................................................................... i
ABSTRAK ......................................................................................................... iii
ABSTRACT ....................................................................................................... iv
DAFTAR ISI ...................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ x
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1
1.2 Batasan Masalah .............................................................................. 2
1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................. 2
1.4 Manfaat Penelitian ........................................................................... 3
1.5 Sistematika Penulisan ..................................................................... 3

BAB II TINJAUN PUSTAKA ......................................................................... 4
2.1 Klasifikasi Fan ............................................................................... 4
2.2 Root Cause Analysis (RCA) ............................................................ 6
2.3 Fishbone Diagram ........................................................................... 7
2.3.1

Konsep dan Pengertian Diagram Tulang Ikan (Fishbone
Diagram) ............................................................................ 7

2.3.2

Tujuan Diagram Tulang Ikan (Fishbone Diagram) ........... 9

2.3.3

Manfaat Diagram Tulang Ikan (Fishbone Diagram) ......... 9

2.3.4

Langkah-Langkah Pembuatan Diagram Tulang Ikan
(Fishbone Diagram) ........................................................... 10

2.3.5

Kelebihan dan Kekurangan Diagram Tulang Ikan (Fishbone
Diagram) ........................................................................... 15

2.4 Analisa Getaran ............................................................................... 15
2.4.1 Karakteristik Getaran ......................................................... 16

v
Universitas Sumatera Utara

2.4.2 Parameter Pengukuran ....................................................... 16

2.4.3 Gerak Harmonik ................................................................ 17
2.4.4 Gerak Periodik ................................................................... 19
2.4.5 Getaran Bebas (Free Vibration) ......................................... 20
2.4.6 Standarisasi Pengukuran Getaran ...................................... 23
2.5 Maintenance .................................................................................... 25
2.5.1

Breakdown Maintenance ................................................... 25

2.5.2

Preventive Maintenance ..................................................... 25

2.5.3

Predictive Maintenance .................................................... 25

2.5.4

Condition Monitoring ....................................................... 26

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 27
3.1 Tempat dan Waktu .......................................................................... 27
3.2 Bahan dan Alat ............................................................................... 27
3.2.1

Bahan ................................................................................. 27

3.2.2

Alat .................................................................................... 28

3.3 Metode Penelitian ........................................................................... 33
3.4 Set Up Peralatan ............................................................................. 33
3.5 Variabel Yang Diamati ................................................................... 35
3.6 Pengolahan Analisa Data ................................................................ 35
3.7 Pelaksanaan Penelitian ................................................................... 36

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN .................................................... 37
4.1 Cara Kerja Depericarper Fan .......................................................... 37
4.2 Komponen Depericarper Fan .......................................................... 37
4.3 Fishnone Diagram............................................................................ 42
4.4 Analisa Sebab-Akibat ...................................................................... 43
4.5 Pengaruh Vibrasi ............................................................................. 45
4.5.1 Pengaruh Vibrasi Sabuk ...................................................... 45
4.5.2 Pengaruh Vibrasi Puli .......................................................... 48
4.6 Matrik Korelasi ................................................................................ 51

vi
Universitas Sumatera Utara

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 53
5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 53
5.2 Saran ............................................................................................... 53

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 54
LAMPIRAN

vii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1 Tiga jenis blade axial fan ................................................................ 4
Gambar 2.2 Lima jenis blade centrifugal fan ..................................................... 5
Gambar 2.3 Diagram Root Cause Analysis ........................................................ 7
Gambar 2.4 Fishbone Diagram (Diagram Tulang Ikan) ..................................... 8
Gambar 2.5 Kesepakatan permasalahan utama ................................................... 11
Gambar 2.6 Identifikasi penyebab masalah ........................................................ 11
Gambar 2.7 Gerak harmonik sebagai proyeksi suatu titik yang bergerak
pada lingkaran ................................................................................ 18
Gambar 2.8 Gerak periodik gelombang sinyal segiempat dan gelombang
pembentuknya dalam domain waktu ........................................... 19
Gambar 2.9 Sistem massa pegas dan diagram benda bebas................................ 21
Gambar 3.1 Skematik bahan uji centrifugal fan 2 SWSI .................................... 27
Gambar 3.2 Vibrometer laser ometron VQ-400-A-F ......................................... 27
Gambar 3.3 Belt tension gauge. .......................................................................... 30
Gambar 3.4 Multimeter datalogger..................................................................... 30
Gambar 3.5 Tacho meter ..................................................................................... 30
Gambar 3.6 Labjack U3-LV ............................................................................... 31
Gambar 3.7 Laptop.............................................................................................. 31
Gambar 3.8 Kunci ring pas ................................................................................. 32
Gambar 3.9 Kunci L. ........................................................................................... 32
Gambar 3.10 Meteran.......................................................................................... 32
Gambar 3.11 Mistar baja. .................................................................................... 33
Gambar 3.12 Sinyal amplitudo. .......................................................................... 35
Gambar 3.13 Diagram alir proses pelaksanaan ................................................... 36
Gambar 4.1 Fan casing........................................................................................ 37
Gambar 4.2 Fan impeller..................................................................................... 38
Gambar 4.3 Bantalan .......................................................................................... 39
Gambar 4.4 Poros fan .......................................................................................... 40
Gambar 4.5 Puli fan ............................................................................................ 40

viii
Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.6. Sabuk .............................................................................................. 41
Gambar 4.7 Puli motor ........................................................................................ 41
Gambar 4.8 Motor listrik..................................................................................... 42
Gambar 4.9 Fishbone diagram ............................................................................ 42
Gambar 4.10 Grafik rekapitulasi displacement vs tegangan ............................... 45
Gambar 4.11 Grafik rekapitulasi velocity vs tegangan ....................................... 46
Gambar 4.12 Grafik rekapitulasi acceleration vs tegangan ................................ 47
Gambar 4.13 Grafik rekapitulasi displacement vs parallel-missalignment ........ 48
Gambar 4.14 Grafik rekapitulasi velocity vs parallel-missalignment ................. 49
Gambar 4.15 Grafik rekapitulasi acceleration vs parallel-missalignment ......... 50

ix
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Karakteristik dan satuan getaran ......................................................... 16
Tabel 2.2 Parameter pengukuran......................................................................... 17
Tabel 2.3 Kriteria zona evaluasi kelayakan permesinan ..................................... 23
Tabel 4.1 Matrik hubungan sebab-akibat ............................................................ 43
Tabel 4.2 Matrik korelasi/keterkaitan dalam mekanisme Depericarper fan ...... 51

x
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Skematik Proses Pemisahan Antara Serabut Dengan Biji Sawit
Dengan Depericarper Fan
Lampiran 2 Perhitungan Sabuk
Lampiran 3 Perhitungan Puli
Lampiran 4 Dimensi Skala Depericarper Fan
Lampiran 5 Tabel Rekapitulasi Sabuk
Lampiran 6 Tabel Rekapitulasi Puli

xi
Universitas Sumatera Utara