10988-34684-1-pb

7/21/2019 10988-34684-1-PB

http://slidepdf.com/reader/full/10988-34684-1-pb 1/7

31

“USULAN PERBAIKAN INTERVAL WAKTU PENGGANTIAN

KOMPONEN KRITIS PADA MESIN CONVEYOR DENGAN

MENGGUNAKAN METODE AGE REPLACEMANT

DI PT. SUMBER DJANTIN”

Septiana VirgiawanProgram Studi Teknik Industri

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura

[email protected]

ABSTRACT - PT. Sumber Djantin is one of the

manufacturing industries located in Kalimantan

Barat, Jalan Khatulistiwa, Siantan Tengah

Pontianak Utara. This company is engaged in the

processing of rubber that produce refined products

such as Crumb Rubber. Problems often occur in the

PT. Sumber Djantin is the engine that is often

damaged, especially on the conveyor

machine. The

problem that arises is the damage that occurs

suddenly in one of the components contained in the

conveyor machine that resulted in the cessation of the

production process for a while so it can affect

revenues and will result in losses to the company, if

this is allowed to be protracted, the company would

suffer losses in terms of both time and cost.

To resolve this problem, PT. Sumber Djantin

requires the determination of the optimal time

interval by using the Age Replacement method for

scheduling the replacement of critical components on

the conveyor machine for downtime minimizing and

optimizing engine maintenance costs and regularperiodic maintenance activities that includes the

time.

Pareto diagram can be seen from the critical

component that is often damaged bearing component

with a statistical distribution pattern that is used is

weibull distribution. Based on the research that has

been done using the Age Replacement method results

of data processing to determine scheduling of

preventive replacement interval is the most optimal

at 12-day intervals with the value of the smallest

downtime and component reliability level above 90%

in the amount of 0.9481 with the total cost the

company will be issued by Rp.96.927.363 themaintenance cost savings are obtained if the

company did reimbursement policies on the

prevention of bearing components are scheduled in

the amount of Rp. 20.801.231,- or 18.62%

.Compared with before using scheduling by using

Age Replacement method.

Keywords: Age Replacement, Reliabillity, Preventive

Maintenance, Conveyor, Bearing

1. Pendahuluan

PT. Sumber Djantin merupakan salah satu industri

manufaktur yang terdapat di Kalimantan Barat, tepatnyadi Jalan Khatulistiwa, Siantan Tengah Pontianak Utara

yang berdiri pada tahun 1940, perusahaan ini bergerak

di bidang pengolahan karet yang menghasilkan produk

olahan berupa Crumb Rubber , dimana proses

produksinya berjalan dengan sistem continue atausecara terus-menerus dengan mesin beroprasi selama 8

jam dalam satu hari kerja,

PT. Sumber Djantin dalam menjalankan bisnisnya

tidak terlepas dari permasalahan, diantaranya masalah

maintenance. Perusahaan telah menerapkan manajemen

perawatan preventive maintenance berupa kegiatan

fisik seperti memeriksa keadaan mesin dan

membersihkan kotoran atau debu. Namun dalam hal

replacement terhadap komponen, perusahaan lebih

bersifat corrective maintenance.

Pada PT. Sumber Djantin, mesin yang sering

mengalami kerusakan adalah pada mesin conveyor.

Permasalahan yang muncul adalah kerusakan yang

terjadi secara tiba-tiba pada salah satu komponen yang

terdapat pada mesin conveyor yang mengakibatkan

terhentinya proses produksi untuk beberapa saat

sehingga dapat mempengaruhi pendapatan dan akan

mengakibatkan kerugian pada perusahaan, apabila halini dibiarkan secara berlarut-larut, maka perusahaan

akan mengalami kerugian baik dari segi waktu maupun

biaya.

Untuk menyelesaikan permasalahan ini maka PT.

Sumber Djantin memerlukan interval waktu yang

optimal untuk menentukan penjadwalan penggantian

pencegahan komponen kritis yang terdapat pada mesin

conveyor .

Berdasarkan keterangan di atas maka dalam

penelitian ini adalah menentukan interval waktu yang

optimal untuk melakukan penjadwalan penggantianpencegahan terencana komponen kritis yang terdapat

pada mesin conveyor dengan menggunakan metode agereplacement dengan harapan dapat meminimumkan

downtime dan dapat mengoptimalkan biaya perawatan

secara berkala dan teratur.

2. Teori Dasar

Pengertian Perawatan

Menurut Daryus (2007) pemeliharaan atau

perawatan dalam suatu industri merupakan salah satu

faktor penting dalam mendukung proses produksi. Oleh

karena itu proses produksi harus didukung olehperalatan yang siap bekerja setiap saat dan handal.

Untuk mencapai hal itu maka peralatan-peralatan

penunjang proses produksi ini harus mendapatkanperawatan yang teratur dan terencana.

7/21/2019 10988-34684-1-PB


32

Hubungan Reliability, Time To Failure PDF, dan

Failure RateMenurut Lewis (1987) dalam metode

Nonparametric data dari pengujian atau pengalaman

operasi diplot langsung , tanpa ada upaya untuk

menyesuaikan data tersebut untuk distribusi tertentu .

Hubungan Reliabilty, Time To Failure PDF dan Failure

Rate merupakan cara untuk mengetahui keandalan,

waktu rata-rata menuju kerusakan dan laju kerusakan

tanpa menyesuaikan data dalam distribusi tertentu, cara

ini disebut metode Nonparametric.

Persamaan dalam metode Nonparametric untuk mencari nilai keandalan, fungsi padat probabilitas dan

laju kerusakan yaitu :

1. Keandalan :

R ( ) = (1)

2. Fungsi padat Probabilitas :

( ) =( )( )

(2)

3. Laju Kerusakan :λ(t) =

( )( )(3)

Pola Distribusi Data dalam Keandalan/ ReliabilityMenurut Ben Daya (2009) Setiap mesin memiliki

karakteristik kerusakan yang berbeda-beda. Sejumlahmesin yang sama jika dioperasikan dalam kondisi yang

berbeda akan memiliki karakteristik kerusakan yang

berbeda. Bahkan mesin yang sama juga jika

dioperasikan dalam kondisi yang sama akan memiliki

karakteristik kerusakan yang berbeda. Dalammenganalisa perawatan ada beberapa jenis distribusi

yang umum dipakai yaitu distribusi normal,

eksponensial dan weibull.

Pola distribusi data dalam Keandalan/ Reliability antara

lain:

1. Pola Distribusi Eksponensial

2. Distribusi normal

3. Pola Distribusi Weibull

Identifikasi Dan Parameter Distribusi

Dapat dilakukan dalam dua tahapan yaitu

identifikasi distribusi awal dan estimasi parameter

1. Nilai Tengah Kerusakan ( Median Rank)

F(t)= ,

,

(4)

2. Index Of Fit

r = ∑ . ∑ ∑

∑ ∑ ∑ ∑(5)

Perhitungan identifikasi awal untuk masing-

masing distribusi adalah :

1. Distribusi Normal (6)a. Xi = ti

b. Yi =Zi ф (F(ti)) =μ

σ

c. Nilai Zi = ф (F(ti)) =μ

σdidapat dari

tabel standarized normal probabilities

2. Distribusi Eksponensial (7)

a. Xi = ln tib. Yi=ln (1/1-F(ti)

3. Distribusi Weibull (8)

Xi = ln ti

)F(t i1

1lnlnyi

Pengujian Goodness of Fit Test Distribusi Weibull Menurut Ebilling (1997) pengujian goodness of

fit test distribusi weibul digunakan untuk mengetahuidata yang ada mengikuti pola distribusi weibull atau

tidak. Salah satu metode pengujian yang digunakan

adalah dengan metode Mann’s test . Langkah-langkah

dalam metode Mann’s test untuk pengujian distribusi

weibull adalah sebagai berikut:

a. Menentukan hipotesis :

Ho : Data kerusakan berdistribusi weibull

H1 : Data kerusakan tidak berdistribusi weibull

a. Hitung selang waktu antar kerusakan (ti)

b. Tentukan nilai (α) (tingkat kesalahan), (n)

(banyaknya data pengamatan), dan (r)

(banyaknya data pengamatan yang tidak

tersensor).c. Menghitung nilai (k 1) dan (k 2) dengan

menggunakan rumus :

k 1 =2

r(9)

k 2 =2

1r (10)

d. Menghitung nilai Zi masing-masing dengan

menggunakan rumus:

25,0n

5,0i1lnlnZ i (11)

a. Menghitung nilai Mann (Mi) masing-masingdengan menggunakan rumus:

i1ii ZZM (12)

b. Menghitung nilai Mann (M) dengan

menggunakan rumus :

1k

1i i

2

1r

11k i i

1

Mk

Mk

M)ln-(ln

)ln-(ln

ti1ti

ti1ti

(13)

c. Membandingkan nilai M dengan nilai F tabel

yang disesuaikan dengan derajatkebebasan.apabila nilai M < Fα;v1;v2 maka Ho

diterima.

Estimasi Parameter

Estimasi parameter dilakukan dengan

menggunakan metode Maximum Likelihood Estimator

(MLE). Estimasi untuk masing masing parameter adalah

1. Distribusi Normal (14)

Parameternya adalah dan

= = ∑

= ( )

2. Distribusi Eksponensial (15)Parameternya adalah

= /

7/21/2019 10988-34684-1-PB


33

r = n = jumlah kerusakan

T= total waktu kerusakan

3. Distribusi Weibull (16)

22

ii

iiii

x xn

y x y xnb

β = b

nxb

nya ii

/ aexp

Mean Time To Failure (MTTF)Adalah nilai yang diharapkan dari suatu

kerusakan dengan didefinisikan oleh probability densit

function (PDF)

= ∫ tf (t )dt ∞

(17)

Perhitungan nilai MTTF untuk masing-masing

distribusai adalah

1. Distribusi Normal : MTTF = μ (18)2. Distribusi Eksponensial : MTTF = 1

λ (19)

3. Distribusi Weibull : MTTF = θ Г 1 +β

(20)

Model Penentuan Interval Waktu Penggantian

Pencegahan Optimal ( Age Replacement)Pada metode Age Replacement ini, tindakan

penggantian pencegahan dilakukan pada saatpengoperasian telah mencapai umur yang telah

ditetapkan yaitu tp.

Metode ini dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 1 Model Age Replacemant

Sumber : Jardine (1993)

Total downtime per unit waktu untuk penggantian

pencegahan pada saat tp didenotasikan dengan D (tp)

yakni : ( Jardine, 1993)

( ) =

Total ekspektast downtime per siklus = T . R(tp) +T . (1 − R(tp))

Ekspetasi panjang siklus = tp + T . R(tp) +(M(tp) + T ). (1 − R(tp))

Dengan demikian downtime per waktu adalah

( ) = . ( ) .( ( ))

. ( ) ( ) .( ( ))(21)

Dimana :

D(tp) = Total downtime per unit waktu untuk

penggantian preventif

tp = panjang dari siklus (interval waktu) preventif

Tf = downtime yang terjadi karena penggantian

kerusakan. (waktu yang diperlukan untuk penggantian

komponen karena kerusakan)

Tp = downtime yang terjadi karena kegiatan

penggantian pencegahan. (waktu yang diperlukan untuk

penggantian komponen karena tindakan preventif)

R(tp) = Probabilitas terjadinya penggantian pencegahan

pada saat tp.M(tp) = Waktu rata-rata terjadinya kerusakan jika

penggantian pencegahan dilakukan pada saat tp..

Sedangkan dalam memecahkan masalah penentual

waktu yang optimal bagi penggantian pencegahan yang

optimal digunakan metode Age Replacement dengancriteria optimalisasi biaya down time.

Perhitungan yang digunakan dalam metode Age

Replacement ini adalah sebagai berikut:

C(t ) = ( ) [ ( ) ]

( ) ∫ ( )(22)

Dimana :

( ) = biaya total perawatan= biaya pemeliharaan pencegahan

( ) = tingkat keandalan komponen

= biaya perbaikan kerusakan[1 − ( ) ] = fungsi padat probabilitas

tp = interval waktu pemeliharaan

dilakukan

∫ ( ) = nilai laju kerusakan komponen.

3. Metodologi Penelitian

7/21/2019 10988-34684-1-PB


Perumusan Masalah

Penentuan Tujuan Penelitian

Observasi

Studi Litera tur

Pengolahan Data

• Perhitungan Non Parametik Komponen Mesin Co

• Identifikasi Komponen Kritis pada mesin conveyo• Pengujian Pola Distribusi Dengan Menggunakan

(kuadrat terkecil)

• Uji Kesesuaian Distribusi (Goodness of Fit Test) DKerusakan Pada Komponen Bearing

• Perhitungan Para meter Distribusi dengan Metode Estimation (MLE)

• Perhitungan MTTF( Mean Time To Failure )

• Pernentuan Interval Waktu Penggantian Pencega Optimal Dengan kriteria Minimasi Downtime

• Perhitungan Biaya Penggantian Kaena KerusakanPencegahan (Cp)

• Perhitungan Total Biaya Perawatan Penggantian

Replacement Dengan Kriteria Meminimumkan Bi

• Peerbandingan Total Biaya Perawatan Saat Ini(Se

Penggantian Pencegahan Terencanan) dan Usulan

Metode Age Replaceme nt .

Pengumpulan Da ta

• Data mesin dan peralatan

• Data kerusakan mesinconveyor

• Data waktu perbaikan komponen

• Data waktu antar kerusakan komponen

• Data biaya penggantian komponenkritis

• Data biaya tenaga kerja

• Data biaya berhenti produksi

Mulai

Analisa dan Pembahasan

Kesimpulan dan saran

Selesai

Gambar 2. Diagram Alir Pen

4. Hasil Penelitian

Perhitungan Non Parametik Kom

Perhitungan nonparametik Reli

To Failure PDF, Rate Failure (λ) dib

mengetahui hubungan ketiganya yang

dalam bentuk grafik dengan mengggu

(2) dan (3).

Adapun contoh perhitungan nonsalah satu komponen pada mesin conve

sebagai berikut :

Komponen Bearing

– ti ( ) = 75 – 61 = 14

R(5) = = 0,9375

F(5) = = 0,0009

λ(5) = = 0,0010

Dengan perhitungan yang sama

parametik Reliability (R), Time To F

Rate Failure (λ) untuk setiap komp

pengamatan dapat dilihat pada lampir

(D), dan (E) dimana dapat digambark

sebagai berikut :

veyor

r etode Least Square

istribusi Data Waktu Antar

aximum Likelihood

han Age Replacement Yang

(Cf) dan Penggantian

encegahan Age

aya Perawatan belum Melakukan

Dengan Menggunalam

litian

ponen

bility (R), Time

uat adalah untuk

divisualisasikan

akan rumus (1),

parametik pada yor dapat dilihat

maka nilai non

ailure PDF, dan

nen pada setiap

n (A), (B), (C),

n dengan grafik

Gambar 3 Perhitungan Reliabili

Gambar 4 Perhitungan Timemesin conveyor

Gambar 5 Perhitungan Fail

conveyor Gambar (3) (4) dan (5) dap

ketiga, yang menggabungka

Time To Failure PDF, dan R

komponen menunjukkan dioperasi komponen maka tin

akan semakin menurun hal i

time to filure PDF dan failu

time to failure PDF semak

maka jarak antar kerusakan

interval waktunnya dan pada

lama mesin beroperasi mak

semakin meningkat.

Pemilihan Komponen KritiDari pencatatan data ya

komponen yang bersifat kr

diagram pareto sebagai berik

Gambar 6 Diagram Pareto Pe

Mesin Conveyor

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 500 1000

0

0,5

1

1,5

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0 8 9

1 8 7

2 9 1

3 9 7

5 1 2

6 3 3

7 6 2

42,4719,35 17,74 7,53

42,47

61,8379,57

87,10 93,55

0

50

100

150

34

itykomponen mesin Conveyor

To Failure PDF komponen

ure Rate komponen mesin

at dilihat bahwa hubungan

n antara Reliability (R),

te Failure (λ) pada setiap

ana semakin lama waktu gkat keandalan komponen

i dapat dilihat pada grafik

re rate dimana pada grafik

in lama mesin beroperasi

akan semakin kecil setiap

grafik failure rate semakin

a laju kerusakannya akan

ng ada, dapat dirumuskan

itis dengan menggunakan

t.

milihan Komponen Kritis Pada

1500

Bearing

Rantai Gigi

Conveyor Belt

Gear

Motor

Rebusser

Motor Rebusser

Gear

conveyor belt

Rantai Gigi

Bearing

9 0 1

1 0 4 8

1 1 9 5

1 3 5 1

bearing

Rantai

Gigi

Conveyor

Belt

Motor

Rebusser

6,45 6,45

00,00

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

Frek

uen

si

ke…

7/21/2019 10988-34684-1-PB


7/21/2019 10988-34684-1-PB


36

Perhitungan ini dilakukan untuk menghitung

total biaya perawatan komponen bearing pada saat

komponen mengalami kerusakan dan pada saat

komponen melakukan aktivitas penggantian pencegahan

(Age Replacement) dengan menggunakan rumus (22).

Contoh perhitungan total biaya perawatan pada

komponen bearing:

(5) =

Rp.9.381.200 0,9998 + Rp.15.967.100 x 0,0002

5 + 0,9998+ 5 0,0002

= . 1.876.856,−Hasil perhitungan menunjukan bahwa biaya yang

optimal sesudah menerapkan metode age replacement

pada interval waktu 12 hari dengan nilai downtime

sebesar 0,00885Tabel 3 Rekapitulasi Interval Waktu Penggantian dan Total

Biaya Perawatan Pada Komponen Bearing

Perbandingan Total Biaya Perawatan Saat ini

(Sebelum Menerapkan Pengantian Pencegahan

Terencana) dan Usulan Apabila Menerapkan

Metode Age Replacement1. Perhitungan Total Biaya Perawatan Saat ini

Pada Komponen Bearinga. Perawatan akibat terjadinya kerusakan (Cf))

untuk satu kali penggantian RP. 1.365.049,-

b. Frekuensi Kerusakan

Selama 1januari 2011 s/d 31 desember 2014

kerusakan pada komponen bearing terjadi

sebanyak 79 kali.

c. Total Biaya Perawatan Saat Ini

= 79 x Rp. 1.365.049,-

= Rp. 107.838.880,-

2. Perhitungan Total Biaya Perawatan Usulan

Berdasarkan Metode Age Replacement Pada

Komponen Bearinga. Perawatan akibat penggantian pencegahan (Cp)

untuk satu kali penggantian Rp. 828.439,- .

b. Jumlah penggantian komponen bearing

a) Jumlah operasi mesin pada tanggal 1 januari 2011

s/d 31 desember 2014 sebanyak 1400 harib) Jumlah penggantian

1400

12

= 116,667 = 117

c) Total biaya perawatan usulan

= 117 x Rp. 828.439,-

= Rp. 96.927.363,-

Dari hasil perhitungan diatas maka penghematan

biaya perawatan pencegahan apabila menerapkan

metode age replacement adalah sebesar :

( .107.838.880,−) − ( .96.927.363,− )= . 10.911.517,−

Apabila dikonvrsikan dalam persen (%) maka

penghematan biaya yang akan diterima perusahaan

adalah sebesar :Rp. 10.911.517, −

Rp. 107.838.880, − x 100 = 10,12 %Rekapitulasi total biaya perawatan saat ini

(sebelum menerapkan penggantian pencegahan) dan

usulan dengan metode age replacement pada

komponen bearing.Tabel 4 Rekapitulasi Total Biaya Perawatan Saat ini (Sebelum

Menerapkan Penggantian Pencegahan) dan Usulan Dengan

Metode Age Replacement .

5. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengolahan data dan

pembahasan yang dilakukan, maka dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut:.

1. Komponen Mesin Conveyor yang sering mengalami

kerusakan adalah komponen bearing. Oleh karena

itu komponen bearing disebut sebagai komponenkritis.

2. Dari perhitungan index of fit pola distribusi waktu

antar kerusakan pada komponen bearing mengikuti

pola distribusi weibull dengan nilai index of fit (r)sebesar 0.965

3. Dari perhitungan penentuan paramaeter dengan

metode MLE (Maximum Likelihood Estimator) yang

mengikuti pola distribusi weibull nilai dari β(parameter bentuk) sebesar 6,349 dan parameter Ɵ

(parameter skala) sebesar 19,0407

4. Dari Perhitungan Nilai MTTF (Mean Time To

Failure) yang mengikuti pola distribusi weibull rata-

rata waktu antar kerusakanya adalah sebesar

17,70404 atau 18 hari

5. Dari perhitungan interval waktu penggantian

pencegahan pada komponen Bearing berdasarkankriteria minimasi downtime dengan menggunakan

metode Age Replacement., nilai total downtime

minimum dari interval waktu untuk melakukan

penggantian pencegahan komponen bearing yang

paling optimal adalah setiap interval waktu hari ke-

12 dengan tingkat keandalan sebesar 0,9481.

6. Dari perhitungan total biaya penggantian

pencegahan pada komponen bearing berdasarkan

kriteria minimasi biaya dengan menggunakan

metode Age Replacement penjadwalan penggantian

pencegahan komponen bearing yang optimal adalah

sebesar Rp. 96.927.363,-

7. Perbandingan biaya penggantian komponen sebelumdan sesudah dilakukan penjadwalan optimal

penggantian pencegahan terencana dengan

menggunakan metode age replacement adalah

sebesar Rp.10.911.517,- atau terjadi penghematan

sebesar 10,12 %

Referensi

[1]. Ben Daya, Mohamed. 2009. Maintenance

Management and Engineering Handbook, London

: Springer.[2]. Daryus, Asyari. 2007. Diktat Kuliah Manajemen

Pemeliharaan Mesin. Universitas Darma Persada,

Jakarta.

7/21/2019 10988-34684-1-PB


37

[3]. Ebeling, Charles E, 1997. An Introduction to

Reliability and Maintanainability Engineering. Mc

Graw Hill, Singapore, Ltd.

[4]. Jardine, A. K. S. 1997 Maintenance Replacement

and Reliabillity, Canada Pittman Publishing

Company.

[5]. Lewis, E.E. 1994. Introduction to Reliability

Engineering. Second Edition. John Wiley & Sons,

LTD.

BiografiSeptiana Virgiawan lahir di Mempawah 09 september

1991. Anak keduadari Asep Mahmoed Noer dan

Nurhayati. Penulis memulai pendidikan dasar di SDN

03 Pontianak Timur dan lulus pada tahun 2003,

kemudian melanjutkan pendidikan menengah pertama

di Mtsn 1 Pontianak, lulus pada tahun 2006. Penuliskemudian melanjutkan pendidikan menengah atas di

SMAN 08 Pontianak dan lulus pada tahun 2009. Penulis

melanjutkan pendidikan perguruan tinggi pada tahun

2009 dan diterima menjadi mahasiswa Universitas

Tanjungpura pada Program Studi Teknik Industri,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik.

10988-34684-1-pb

Documents