perancangan dan ujicoba penerapan perawatan berdasarkan kondisi pada mesin perkakas

1

Perancangan dan Ujicoba Penerapan Perawatan Berdasarkan Kondisi Pada Mesin Perkakas (Indra Feriadi)

PERANCANGAN DAN UJICOBA PENERAPAN PERAWATAN BERDASARKAN KONDISI PADA MESIN PERKAKAS

Indra Feriadi

Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung Kawasan Industri Airkantung, Sungailiat – Bangka

Telp. 0717 93586, Fax. 0717 93585 [email protected]

Abstrak

Perawatan terjadual adalah jenis perawatan yang saat ini dipakai bengkel mekanik Politeknik Manufaktur Bangka Belitung untuk merawat mesin-mesin yang ada. Namun demikian jenis perawatan ini belum efektif mencegah kerusakan mesin, disamping itu waktu berhenti mesin (Down-time) untuk pelaksanaan kegiatan perawatan ini cukup tinggi. Penulis mencoba untuk mengembangkan metoda perawatan berdasarkan kondisi untuk perawatan mesin-mesin perkakas yang ada di bengkel tersebut. Studi kasus difokuskan pada mesin bubut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektifitas metoda perawatan berdasarkan kondisi menurunkan waktu berhenti mesin akibat kegiatan perawatan dan mendeteksi penyimpangan kondisi mesin agar dapat mengurangi potensi kerusakan mesin. Pada tahap awal, penulis mengevaluasi kondisi yang ada, dilanjutkan mendisain kegiatan perawatan yang dilengkapi dengan spesifikasi kerja perawatan. Teknik pemantauan kondisi yang digunakan adalah pemantauan visual, getaran, kinerja, dan geometrik. Hasil uji coba menunjukkan dengan waktu untuk melaksanakan kegiatan perawatan lebih efisien 91% dari metoda perawatan terjadual dan dapat mendeteksi penyimpangan kondisi mesin. Jika penyimpangan ini dapat diperbaiki, maka diperkirakan mampu mengurangi tingkat kerusakan sampai 24%. Kata kunci: Mesin Perkakas, Perawatan, Pemantauan kondisi

Abstract

Scheduled maintenance is a maintenance type which implemented in the mechanical workshop of Politeknik Manufaktur Bangka Belitung. However, it cannot prevent machine breakdown effectively and machine down-time because of maintenance still high. This work was trying to develop condition based maintenance (CBM) to the machine tool, especially lathe machine, in the Polman’s workshop. The objective of this research was to find out the effectiveness of CBM related to decline machine downtime and to detect abnormal machine condition to decrease the potential of machine breakdown. This study was initially with evaluating the existing condition, then designing maintenance specification, and conducted trial test. The techniques used to monitor the machine condition were visual, vibration, performance, and geometric test.

The result shows that this method could reduce machine downtime because of maintenance work 91% and able to detect abnormal condition. If it abnormal condition could be fixed, it estimated can reduce machine breakdown to 24%. Key words: Machine tool, Maintenance, Condition Monitoring

1. PENDAHULUAN Sejak tahun 2000, bengkel mekanik Politeknik Manufaktur Bangka Belitung mulai menerapkan

sistem perawatan terjadual untuk merawat mesin-mesin dan peralatannya. Perawatan terjadual adalah perawatan yang direncanakan dilakukan pada interval waktu yang tetap. Secara umum jenis perawatan ini berhasil menghilangkan kerusakan dalam waktu jangka panjang, tetapi memiliki kerugian yaitu kerugian produk selama mesin berhenti beroperasi (downtime) akibat kegiatan perawatan dan kerugian penggantian komponen yang sebenarnya komponen tersebut masih baik untuk digunakan[1]. Biaya

2


perawatan relatif mahal, jika interval terlalu dekat dapat terjadi kerusakan karena kesalahan perawatan, jika interval waktu terlalu lama bisa rusak sebelum waktu atau jadual perbaikan.

Kondisi seperti ini dialami oleh bengkel Polman. Kerusakan meningkat dan waktu berhenti mesin cukup tinggi. Hal seperti ini tidak dapat dihindari karena pelaksana perawatannya adalah mahasiswa yang praktik sehingga tidak mengherankan jika sering terjadi kerusakan mesin akibat kesalahan perawatan seperti pada saat pembongkaran dan pemasangan mesin. Untuk mengatasi masalah ini, penulis mencoba merancang metoda perawatan berdasarkan kondisi bagi mesin-mesin perkakas dibengkel tersebut, khususnya mesin bubut dan freis.

Perawatan bedasarkan kondisi atau Condition Based Maintenance (CBM) dapat diartikan sebagai strategi perawatan yang mana perawatannya didasarkan atas kondisi mesin itu sendiri. Kondisi mesin dapat diketahui dari hasil pemantauan. Jika dari hasil pemantauan terdapat tanda gejala kerusakan segera diadakan tindakan perbaikan untuk mencegah kerusakan lebih lanjut. Jika tidak terdapat gejala kerusakan, pemantauan terus dilanjutkan supaya jika terjadi gejala kerusakan segera diketahui sedini mungkin. Kegiatan perawatan CBM juga dirancang untuk melakukan dua fungsi yaitu: 1. Memperpanjang usia aset dengan tindakan preventif seperti pembersihan, pengencangan, penggantian komponen dan pelumasan, 2. Mendeteksi gejala kerusakan pada aset melalui kegiatan inspeksi yang meliputi cara scan, bau, pembacaan, pengukuran, sample, wawancara operator, mengamati komponen, tinjauan riwayat, pengoperasian dan sebagainya [2].

Untuk medeteksi gejala kerusakan, kondisi mesin diperiksa atau dipantau secara rutin. Interval pemantauan dapat ditentukan dengan menggunakan metoda statistik sederhana, yang paling umum yaitu dengan menggunakan harga atau nilai MTBF (mean time between failure) atau waktu rata-rata antara kerusakan dari data riwayat mesin [2]. Sedangkan kondisi mesin dapat dipantau dengan beberapa teknik, antara lain dengan pemantauan secara visual, getaran, dan kinerja mesin [3][4][5].

2. METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan dengan mengikuti langkah-langkah seperti yang ditunjukkan pada gambar bawah.

Gambar 1. Langkah-Langkah Penelitian

Langkah pertama melakukan evaluasi awal yang didahului dengan mengumpulkan data-data terkait, bertujuan untuk mendapatkan gambaran sebenarnya dari kondisi pelaksanaan program perawatan yang sedang diterapkan. Langkah kedua menentukan atau menetapkan kondisi yang diharapkan atau diinginkan dari hasil penerapan suatu program perawatan. Langkah ketiga merancang spesifikasi atau standar perawatan/pemeriksaan kondisi mesin. Kartu ini berisi identitas mesin, bagian dan instruksi

Evaluasi awal

Kondisi yang ada

Kondisi yang diharapkan

Perancangan perawatan

Usulan Penerapan di bengkel mekanik

Ujicoba

Tidak

Ya

3


kerja, standar kondisi, alat yang digunakan serta kolom untuk kesimpulan hasil pengujian. Langkah keempat yaitu melakukan ujicoba dan analisa atau evaluasi terhadap pelaksanaan standar pemeriksaan kondisi mesin.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Rancangan Spesifikasi Kerja Perawatan Berdasarkan Kondisi Mesin Bubut

Frekuensi/interval perawatan Dari data kerusakan salah satu mesin bubut diketahui jumlah kerusakan, nf = 4, waktu operasi

total, nt = 768 jam/tahun, selanjutnya dapat dicari laju kerusakan per tahun λ = nf/ nt = 0,005. Maka nilai MTBF = 1/ λ = 200 jam. Jadi, frekuensi atau interval perawatan bagi mesin bubut setiap 200 jam atau kurang lebih 2 bulanan.

Spesifikasi pemantauan kondisi mesin bubut Spesifikasi pemantauan 2 bulanan dibuat dalam bentuk kartu, yang berisikan : 1. Identitas

mesin seperti jenis, tipe dan nomor mesin, 2. Bagian dan metoda perawatan, 3. Standar perawatan, alat yang digunakan, 4. Hasil pemeriksaan, kesimpulan hasil pemeriksaan, 5. Tindakan yang dilakukan, serta, 6. Tanggal pemeriksaan, nama dan tanda tangan pelaksana dan supervisi. Teknik pemantauan yang digunakan merupakan kombinasi dari teknik pemantauan visual, getaran, kinerja dan geometrik. Untuk menunjang pelaksanaan kegiatan perawatan ini, maka dilengkapi dengan gambar titik-titik pengukuran getaran pada mesin bubut. Berikut bentuk kartu pemantauan kondisi mesin bubut.

Mesin : Bubut Tipe : No. Mesin :

Standar Alat Tindakan

A. KEPALA TETAP

- Periksa getaran pada bantalan spindel 0.28 - 1.8 mm/s Vibroport 41

- Periksa temperatur operasi 35 - 45oC Vibroport 41

- Periksa kecepatan putaran spindel min. 95% label Vibroport 41

- Periksa run-out spindel 0.001 mm Dial Indicator

B. KOTAK RODA GIGI PEMAKANAN

- Periksa fungsi kecepatan pemakanan Berfungsi Operasikan

- Periksa getaran pada bantalan poros 0.28 - 1.8 mm/s Vibroport 41

C. PEMBAWA DAN ERETAN

- Periksa backless eretan 1 divisi Skala eretan

- Kencang Kunci standar

- Periksa aliran oli peluncur Mengalir Mata

D. KEPALA LEPAS

- Periksa backless pemutar 1 divisi Skala eretan

- Periksa keretakan pada rumah peluncur Tida retak Mata

- Periksa pengunci peluncur dan landasan Tidak bergerak Tangan

E. TRANSIMISI SABUK PENGGERAK

- Periksa keretakan puli Tidak retak Mata

- Periksa ikatan puli Kencang Kunci standar

- Periksa kondisi sabuk penggerak Kering, tidak pecah &

berserabut

Mata

F. MOTOR

- Periksa getaran pada bantalan poros 0.28 - 1.8 mm/s Vibroport 41

- Periksa temperatur operasi 38 - 48 oC Vibroport 41

- Periksa tegangan listrik yang masuk 342 - 418 Volt Tang meter

- Periksa ikatan kaki motor ke landasan Kencang Kunci standar

- Periksa keretakan pada kaki motor Tidak retak Mata

G. KELISTRIKAN

- Periksa ikatan kabel pada terminal Kencang Obeng

- Periksa fungsi relay dan timer Berfungsi Operasikan

H. LAIN-LAIN

- Kencangkan ikatan baut-baut yang tampak Kencang Kunci standar

- Periksa kebocoran oli Tidak bocor Mata

- Periksa kebersihan umum mesin Tidak ada bercak, debu,

geram & oli Mata

……………………………………………………………………………………………… …………………… ……………………. ……………………..

Tanggal pemeriksaan : Durasi : Menit

Pelaksana

Dimasukkan ke kartu riwayat mesin tanggal : Versi : 0

Perioda perawatan :

Bagian dan metodaHasil

pemeriksaan

Kesimpulan hasil

pemeriksaan

Periksa ikatan baut nut screw dan wedge eretan

Nama dan tandatangan

Supervisi

KARTU PERAWATAN

Halaman belakang kartu ini dapat digunakan untuk catatan

Gambar 2. Kartu Perawatan Berdasarkan Kondisi

4


Uji coba penerapan kegiatan perawatan dilakukan pada 4 mesin bubut. Pengujian dilakukan dengan menggunakan kartu standar pemantauan

3.2 Efektifitas Penurunan Waktu Berhenti Mesin Efektifitas penurunan waktu berhenti mesin (down-time) akibat kegiatan perawatan dapat

dihitung dengan membandingkan waktu perawatan hasil uji coba dengan waktu perawatan dengan metoda perawatan saat ini. Efektifitas penurunan waktu ini dapat diartikan sebagai efisiensi waktu yang dihasilkan oleh metoda perawatan berdasarkan kondisi. Untuk menghitung nilai efisiensi ini, rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :

1000

10

T

TT

Dimana = Efisiensi waktu (%), T0 = Waktu perawatan per tahun dengan metoda perawatan terjadual (jam), dan T1 = Waktu perawatan per tahun dengan metoda perawatan berdasarkan kondisi (jam)

Tabel 1 menunjukkan bahwa dengan menggunakan metoda perawatan berdasarkan kondisi, waktu yang dibutuhkan untuk merawat mesin lebih efisien 91% dari metoda perawatan terjadual.

Tabel 1. Data waktu perawatan

Mesin Jumlah Mesin

Perawatan Terjadual (Jam)

Berdasarkan Kondisi (Jam) (%)

A T0 A T1

Bubut 20 17 340 1.5 30 91

Keterangan: A = Waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk merawat mesin/unit/tahun

Tabel di atas menunjukkan bahwa untuk merawat 20 unit mesin bubut menggunakan perawatan terjadual dalam 1 tahun sebesar 340 jam, sedangkan dengan perawatan berdasarkan kondisi 30 jam.

Penurunan waktu yang signifikan tersebut dimungkinkan karena beberapa hal, antara lain:

1. Teknisi lebih mudah melakukan pekerjaan tersebut karena apa yang mereka lakukan dan bagaimana melakukannya, alat yang digunakan, dan standar kondisi yang normal lebih jelas sehingga pekerjaan dapat dilakukan dengan cepat. Sementara pada perawatan terjadual, spesifikasi pekerjaannya hanya sebatas pada instruksi kerja.

2. Dengan metoda ini pekerjaan perawatan dengan membongkar bagian-bagian mesin tidak perlu dilakukan. Sangat berbeda jauh dengan perawatan terjadual yang selama ini diterapkan. Sebagai contoh jenis perawatan reparasi kecil. Pekerjaan ini setidak-tidaknya mengharuskan pekerjaan pembongkaran eretan mesin sehingga membutuhkan waktu yang lebih lama.

3.1 Efektifitas Penurunan Tingkat Kerusakan Untuk menghitung efektifitas kegiatan perawatan masing-masing jenis mesin dalam kaitannya

dengan penurunan tingkat kerusakan adalah dengan membandingkan antara kondisi tidak normal terhadap seluruh item pemantauan kondisi mesin.

Analisa dan perhitungan efektifitas untuk menurunkan tingkat kerusakan mesin dilakukan dengan berdasarkan pada hasil pemantauan kondisi mesin yang tidak normal. Dengan asumsi bahwa kondisi tidak normal tersebut merupakan gejala awal kerusakan yang berpotensi sebagai penyebab kerusakan mesin, maka dengan melakukan tindakan perbaikan terhadap gejala tersebut akan dapat mencegah terjadinya kerusakan pada mesin. Dari hasil uji coba didapat nilai efektifitas kegiatan untuk memantau kondisi mesin yang tidak normal. Nilai ini kemudian digunakan sebagai nilai untuk menyatakan efektifitas kegiatan perawatan untuk menurunkan tingkat kerusakan mesin.

Tabel 2 menyajikan nilai efektifitas kegiatan perawatan. Dari tabel tersebut dapat diketahui bahwa kegiatan perawatan ini dapat menurunkan tingkat kerusakan mesin secara keseluruhan atau rata-rata sekitar 24%. Metoda ini mampu mendeteksi kondisi yang tidak normal lebih baik dari kegiatan inspeksi pada perawatan terjadual. Kejelasan apa yang dilakukan dan penggunaan alat yang tepat, serta adanya standar kondisi mesin yang normal sangat membantu teknisi memantau kondisi mesin dan dapat dengan cepat menyimpulkan apakah kondisi mesin tersebut masih baik atau tidak dengan cara

5


membandingkan hasil pemeriksaan dengan standar yang diijinkan. Jika gejala-gejala ketidaknormalan hasil pemantauan tersebut segera ditindaklanjuti maka potensi terjadinya kerusakan dapat dicegah sampai sekitar 24%.

Tabel 2. Data Hasil Pemantauan Kondisi Mesin dengan CBM

Mesin Visual Getaran Kinerja TOTAL

A B C A B C A B C A B C

Bubut 1 17 5 29 2 0 0 3 1 33 22 6 27

Bubut 2 17 5 29 2 0 0 3 1 33 22 6 27

Bubut 3 17 4 24 2 0 0 3 1 33 22 5 23

Bubut 4 17 4 24 2 0 0 3 0 0 22 4 18

Rata2 17 4.5 26 2 0 0 3 0.75 25 22 5.25 24

Keterangan: A = Jumlah item pemantauan; B = Jumlah item yang tidak normal hasil pemantauan; C = Persentase = (B/A)x100

4. SIMPULAN

Dari hasil ujicoba tersebut dapat ditarik sebuah kesimpulan bahwa perawatan berdasarkan kondisi sangat memungkinkan diterapkan pada mesin perkakas. Dengan membuat spesifikasi kerja perawatan yang tepat, waktu perawatan yang diperlukan lebih sedikit dan cukup efektif mendeteksi gejala kerusakan mesin. Data ujicoba menunjukkan bahwa metoda perawatan ini dapat menghemat waktu perawatan 91% dan menurunkan tingkat kerusakan sebesar 24%. Kesimpulan ini mungkin terlalu dini, idealnya setelah diimplementasikan selama satu tahun, kemudian kita dapat melihat penurunan waktu perawatan dan tingkat kerusakan dalam setahun tersebut. Namun data awal ini dapat digunakan sebagai gambaran untuk memperkirakan penurunan waktu dan tingkat kerusakan yang dapat dicapai melalui perawatan berdasarkan kondisi. Dengan mengacu pada hasil survey yang menyatakan bahwa metoda perawatan ini dapat menurunkan kerusakan sebesar 50-60% dan mengurangi downtime mesin-mesin 50-80% [7], maka hasil uji coba ini sangat relevan.

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Jones, Guttenberger, Brenneke, Condition Monitoring ’91, Proceeding of an International Conference on Condition Monitoring held at the Stadhalle, Erding, Germany, 14 – 16th May 1991, Peineridge Press, Swansea U.K, 1991.

[2]. Levitt, Joel, Complete Guide to Preventive and Predictive Maintenance, Industrial Press, 1st

edition, New York, 2003.

[3]. Mobley, R. Keith, An Introduction To Predictive Maintenance, Van Nostrand Reinhold, New York, 1990.

[4]. Nakajima, Seiichi, TPM Development Program : Implementing Total Productive Maintenance, Productivity Press, Cambridge, 1989.

[5]. Schlesinger, Georg, DR, Testing Machine Tools, 8th Edition, Pergamon Press, Oxford, New York, Toronto, Sydney, Paris Frankfurt, 1978.

perancangan dan ujicoba penerapan perawatan berdasarkan kondisi pada mesin perkakas

Documents