Bab 2

37

Perawatan MesinDefinisi Perawatan

Perawatan menurut supandi (1990) adalah suatu konsepsi dari semua aktivitas yang diperlukan untuk menjaga atau mempertahankan kualitas peralatan agar tetap berfungsi dengan baik seperti dalam kondisi sebelumnya.

Dari pengertian tersebut diatas dapat ditarik beberapa kesimpulan, bahwa :

Fungsi perawatan sangat berhubungan erat dengan proses produksi.

Peralatan yang dapat digunakan terus untuk berproduksi adalah hasil adanya perawatan.

Aktivitas perawatan banyak berhubungan erat dengan pemakaian peralatan, bahan pekerjaan, cara penanganan dan lain-lain.

Aktivitas perawatan harus dikontrol berdasarkan pada kondisi yang terjaga.

Kegiatan perawatan dilakukan untuk perbaikan yang bersifat kualitas, meningkatkan suatu kondisi ke kondisi lain yang lebih baik. Banyaknya pekerjaan perawatan yang dilakukan tergantung pada : Batas kualitas terendah yang dijinkan dari suatu komponen.Sedangkan batas kualitas yang lebih tinggi dapat dicapai dari hasil pekerjaan perawatan.

Waktu pemakaian atau lamanya operasi yang menyebabkan berkurangnya kualitas peralatan.

Dalam hal ini komponen (peralatan) dapat menjadi sasaran untuk terkena tekanan-tekanan, beban pakai, korosi dan pengaruh-pengaruh lain yang bisa mengakibatkan menurunnya atau kehilangan kualitas lain yang mengakibatkan menurunnya atau kehilangan kualitas, sehingga kemampuan komponen berkurang ketahanannya.Istilah perawatan dapat diartikan sebagai pekerjaan yang dilakukan untuk menjaga atau memperbaiki setiap fasilitas, seperti bagian dari pabrik, peralatan, gedung beserta isinya, sehingga mencapai standar yang dapat diterima.Dalam hal ini gabungan dari istilah perawatan dan perbaikan (maintenance and repair) sering digunakan karena sangat erat hubungannya. Maksud dari penggabungan tersebut ialah:

Perawatan sebagai aktivitas untuk mencegah kerusakan.

Perbaikan sebagai aktivitas untuk memperbaiki kerusakan.

Tujuan dilakukannya kegiatan perawatan (maintenance) adalah sebagai berikut :

a. Memungkinkan tercapainya mutu produk dan kepuasan pelanggan melalui penyesuaian, pelayanan (service) dan pengoperasian peralatan secara tepat.

b. Meminimalkan biaya total produksi yang secara langsung dapat dihubungkan dengan pelayanan dan perbaikan.

c. Memperpanjang waktu pakai suatu mesin atau peralatan.

d. Meminimumkan frekuensi dan kuatnya gangguan-gangguan terhadap proses operasi.

e. Menjaga agar sistem aman dan mencegah berkembangnya gangguan keamanan.

f. Meningkatkan kapasitas, produktivitas, dan efisiensi dari sistem yang ada.

Untuk dapat menjaga/mempertahankan kondisi mesin-mesin dalam keadaan siap pakai, pada umumnya langkah-langkah yang dapat dilakukan adalah :

Mengadakan pemeriksaan yang teratur untuk mencegah terjadinya kerusakan.

Mendesain mesin dan peralatan yang dapat menunjang kemudahan pemeriksaan dan perbaikan mesin-mesin tersebut. Menyediakan perlengkapan perawatan yang cukup bagi petugas teknisi.

Menggunakan kebijakan perawatan pencegahan dengan mengganti komponen-komponen yang kritis sebelum mengalami kerusakan total.

Memelihara suku cadang sehingga selalu berada dalam kondisi baik dan siap pakai.

Secara umum, ditinjau dari saat pelaksanaan pekerjaan perawatan dapat dibagi menjadi dua cara :1. Perawatan yang direncanakan (Planned Maintenance).

Pengorganisasian pekerjaan perawatan yang dilakukan dengan pertimbangan ke masa depan, terkontrol dan tercatat.

2. Perawatan yang tidak direncanakan (Unplanned Maintenance).

Cara pekerjaan perawatan darurat yang tidak direncanakan (Unplanned emergency maintenance).

Bentuk-bentuk perawatan (Supandi;1990) dibagi kedalam beberapa kelompok yaitu :a. Perawatan Preventif (Preventive Maintenance).

Pekerjaan perawatan yang bertujuan untuk mencegah terjadinya kerusakan, atau cara perawatan yang direncanakan untuk pencegahan (preventif). Perawatan preventif dimaksudkan juga untuk mengefektifkan pekerjaan inspeksi, perbaikan kecil, pelumasan dan set up sehingga peralatan atau mesin-mesin selama beroperasi dapat terhindar dari kerusakan. Perawatan preventif dilaksanakan sejak awal sebelum terjadi kerusakan.

Perawatan preventif ini penting diterapkan pada industri-industri yang proses produksinya kontinyu atau memakai sistem otomatis, misalnya :

Pabrik kimia, industri pengerolan baja, kilang minyak, produksi massal, dan sebagainya.

Apabila terjadi kemacetan produksi karena adanya kerusakan dapat menimbulkan biaya yang sangat tinggi.

Apabila terjadi kerusakan kecil pada bagian fasilitas yang vital dapat mengakibatkan kegagalan seluruh proses.

Apabila kegagalan atau kerusakan yang terjadi sangat membahayakan, seperti pada ketel, bejana bertekanan, alat pengangkat dan sebagainya.Kegiatan preventive maintenance dibagi menjadi dua kelompok :

1. Subjective Monitoring

Monitoring yang dilakukan dengan menggunakan indera seperti mendengarkan, melihat, menyentuh, merasakan, dan membaui, kemudian mengestimasi kondisi berdasarkan indera tersebut. Perawatan ini bersifat subjektif karena bergantung pada keahlian operator dalam memonitor kondisi mesin.

2. Objective Condition Monitoring

Monitoring yang dilakukan berdasarkan hasil yang ditunjukkan oleh alat ukur. Pada metode ini perawatan dilakukan dengan cara memasangkan alat ukur pada peralatan/mesin yang tidak sedang beoperasi, kemudian sensor dari alat ukur tersebut akan memberikan informasi bila terjadi penyimpangan.

b. Perawatan Korektif (Corrective Maintenance).

Pekerjaan perawatan yang dilakukan untuk memperbaiki dan meningkatkan kondisi fasilitas sehingga mencapai standar yang dapat diterima. Perawatan korektif termasuk dalam cara perawatan yang direncanakan untuk perbaikan. Dalam perawatan ini dapat mengadakan peningkatan-peningkatan sedemikian rupa, seperti melakukan perubahan atau modifikasi rancangan peralatan agar lebih baik. Menghilangkan problema yang merugikan untuk mencapai kondisi operasi yang lebih ekonomis.

c. Perawatan Berjalan (Running Maintenance). Perawatan yang dilakukan pada saat fasilitas atau peralatan dalam keadaan bekerja. Perawatan berjalan ini termasuk cara perawatan yang direncanakan untuk diterapkan pada peralatan dalam keadaan operasi.Perawatan dalam kondisi berjalan diterapkan pada mesin-mesin yang harus beroperasi terus menerus dalam proses produksi. Kegiatan perawatan monitoring secara aktif. Diharapkan dari hasil dari perbaikan yang dilakukan secara cepat dan terencana ini dapat menjamin kondisi proses produksi tanpa adanya gangguan yang mengakibatkan kerusakan.

d. Perawatan Prediktif (Predictive Maintenance)Perawatan prediktif dilakukan untuk mengetahui terjadinya perubahan atau kelainan dalam kondisi fisik maupun fungsi dari sistem peralatan. Biasanya perawatan prediktif dilakukan dengan bantuan panca indera atau dengan alat-alat monitor canggih.Teknik-teknik dan alat bantu yang dipakai dalam memonitor kondisi ini adalah untuk efisiensi kerja agar kelainan yang terjadi dapat diketahui dengan cepat dan tepat. Perawatan dengan sistem monitoring sangat penting dilakukan untuk mendapatkan hasil yang realistis tanpa melakukan pembongkaran total untuk menganalisisnya

e. Perawatan Setelah Terjadi Kerusakan (Breakdown Maintenance)Perawatan ini dilakukan setelah terjadi kerusakan, dan untuk memperbaikinya harus disiapkan suku cadang, material, alat-alat dan tenaga kerjanya. Beberapa peralatan pabrik yang beroperasi pada unit tersendiri atau terpisah dari proses yang lainnya, tidak akan langsung mempengaruhi seluruh proses produksi apabila terjadi kerusakan. Untuk peralatan tersebut tidak perlu diadakan perawatan , karena biaya perawatan lebih besar daripada biaya kerusakannya. Dalam kondisi khusus ini peralatan dibiarkan beroperasi sampai terjadi kerusakan, sehingga waktu untuk produksi tidak berkurang. Penerapan sistem perawatan ini dilakukan pada mesin-mesin industri yang ringan, apabila terjadi kerusakan dapat diperbaiki dengan cepat. f. Perawatan Darurat (Emergency Maintenance)Perbaikan yang segera dilakukan karena terjadi kemacetan atau kerusakan yang tak terduga. Perawatan darurat ini termasuk cara perawatan yang tidak direncanakan. (unplanned maintenance).

Gambaran hubungan masing-masing perawatan terlihat pada gambar 2.1

Gambar 2.1 Hubungan antara berbagai bentuk perawatanSumber : Supandi (1990)Pada dasarnya, tidak semua bentuk perawatan cocok diterapkan pada setiap mesin atau peralatan. Oleh sebab itu, perlu dilakukan beberapa pertimbangan dalam memilih metode peramalan yang tepat, karena pemilihan strategi perawatan yang sesuai dapat menghasilkan kondisi mesin/peralatan yang optimum. Terdapat beberapa faktor yang dapat dijadikan acuan dalam memilih metode perawatan yang cocok, yaitu :

Jumlah mesin/peralatan yang digunakan.

Umur masin-masin mesin yang digunakan.

Tingkat produksi perusahaan.

Tingkat keahlian teknisi yang dimiliki perusahaan.

Pelaksanaan kegiatan perawatan tidak terlepas dari penjadwalan perawatan. Penjadwalan perawatan untuk tiap komponen pada setiap mesin dapat berbeda, bergantung pada lamanya selang waktu kerusakan dan kapasitas kerja yang dimiliki mesin atau komponen yang bersangkutan.Oleh karena itu, penggunaan nilai mean time to failure (MTTF) sebagai acuan dalam membuat penjadwalan perawatan sangatlah penting untuk menghindari terjadinya tindakan perawatan yang terlalu sering atau perawatan yang jarang dilakukan. Apabila tindakan perawatan terlalu sering dilakukan, maka dapat menimbulkan pemborosan baik dari segi biaya, tenaga kerja, maupun waktu. Sedangkan bila tindakan perawatan jarang dilakukan maka kemungkinan terjadinya kerusakan dini pada suatu mesin atau komponen akan semakin besar.Kaidah PerawatanKaidah perawatan merupakan acuan dalam melaksanakan kegiatan perawatan yaitu sebagai bahan untuk melakukan analisa awal terhadap mesin atau sistem yang akan dirawat. Acuan-acuan tersebut meliputi acuan-acuan tentang apa yang dimaksud dengan perawatan sistem, kelaikan sistem, kemampuan operasional, kesiapan sistem (Availability), keandalan sistem (Reliability) dan penggunaan sumber daya.

a. Perawatan Sistem

Perawatan adalah kegiatan yang dilakukan untuk menjamin agar sistem berada selalu dalam keadaan siap pakai (Serviceable) atau memulihkan kembali kondisi sistem kedalam kondisi siap pakai.

b. Kelaikan Sistem

Kelaikan sistem adalah kemampuan terancang pada suatu sistem untuk melaksanakan fungsinya secara aman dan dalam batasa-batas kondisi operasional yang telah ditetapkan, ditentukan oleh besaran konfigurasi, standar konstruksi, spesifikasi performansi dan spesifikasi teknis.

c. Kemampuan Operasional

Kemampuan operasional adalah kemampuan yang dimiliki oleh mesin/sistem untuk melakukan bermacam-macam operasi sesuai dengan yang diharapkan atau diperlukan.d. Kesiapan (Availability)

Kesiapan (availability) adalah keadaan siat suatu mesin/peralatan baik dalam jumlah (kuantitas) maupun kualitas sesuai dengan kebutuhan yang digunakan untuk melaksanakan proses operasi. Kesiapan (avalability) tersebut dapat digunakan untuk menilai keberhasilan atau efektifitas dari kegiatan perawatan yang telah dilakukan.

e. Keandalan (Reliability)

Keandalan (reliability) merupakan kemungkinan suatu sistem atau peralatan mampu melaksanakan misi atau fungsi tertentu pada kondisi tertentu tanpa adanya kegagalan.

f. Penggunaan Sumber Daya

Kriteria efisiensi erat kaitannya dengan penggunaan sumber daya seefisien mungkin, sehingga setiap kegiatan perawatan yang tidak menimbulkan dampak positif baik terhadap kesiapan sistem maupun kesiapan operasional yang dinilai tidak efisien harus dihindari atau bahkan dikurangi seminimal mungkin.

Konsep Keandalan (Reliability)

Terdapat beberapa definisi dari keandalan, yaitu :

1. Menurut Kapur (1977), keandalan adalah probabilitas dimana pada saat suatu operasi berada pada kondisi lingkungan tertentu, sistem akan menunjukkan kemampuannya sesuai dengan fungsi yang diharapkan pada selang waktu tertentu.

2. Menurut Ebeling (1997), keandalan merupakan probabilitas suatu peralatan atau komponen dapat berfungsi dengan baik dalam suatu periode waktu ketika digunakan berdasarka kondisi operasi yang ditetapkan.

3. Menurut pengertian umum, keandalan dapat dikatakan sebagai sebuah patokan atau standar kemampuan dari suatu komponen untuk dapat berfungsi pada kondisi operasi tertentu selama selang waktu tertentu.

Pengetahuan mengenai keandalan suatu sistem terlebih dahulu harus memperhatikan laju kerusakan dari suatu sistem. Laju kerusakan suatu sitem umumnya digambarkan dalam bathtub curve seperti terlihat pada gambar 2.2

Gambar 2.2 Bathtub curveSumber : Ebeling (1997)Keterangan gambar bathtub curve :

A. Merupakan kondisi yang terjadi pada fase awal penggunaan suatu alat, dimana laju kerusakan terus menurun seiring dengan bertambahnya waktu. Kerusakan yang mungkin ditimbulkan pada fase ini adalah kerusakan yang diakibatkan oleh kurangnya pengetahuan yang dimiliki oleh operator dalam menggunakan alat tersebut, rendahnya quality control, dan lain-lain.

B. Pada fase ini, kerusakan yang timbul relatif konstan dan salah satu penyebabnya adalah akibat human error.

C. Merupakan fase akhir dari penggunaan suatu alat. Fase ini ditandai dengan terjadinya peningkatan kerusakan serta penurunan fungsi dari peralatan tersebut. Pada umumnya, kerusakan yang timbul pada fase ini disebabkan oleh korosi, umur, dan fatigue dari alat yang digunakan.

Konsep MaintenabilitasMaintenabilitas suatu perawatan didefinisikan sebagai probabilitas peralatan yang rusak, akan beroperasi kembali dalam periode waktu perawatan tertent, dimana tindakan perawatan seperti perbaikan (repair), overhaul atau penggantian (replacement) dilakukan. Maintenabilitas berkaitan erat dengan standar desain suatu peralatan. Secara matematis (Jardine ;1973), maintenabilitas dirumuskan sebagai berikut :

Dimana :

g(t) adalah fungsi kepadatan probabilitas waktu yang dibutuhkan untuk melaksanakan tindakan perawatan. Untuk nilai MTTR (Mean Time To Repair) atau rataan waktu untuk tindakan perbaikan digunakan rumus :

Dimana :

Ti : Waktu perawatan yang dibutuhkan terhadap komponen yang rusak.

M : Jumlah komponen yang diperbaiki dalam perawatan

: Laju kerusakan komponen i.Konsep Availabilitas

Availabilitas berhubungan dengan probabilitas suatu peralatan untuk melakukan operasi secara memuaskan pada kondisi dan periode tertentu. Secara matematis availabilitas dapat dinyatakan sebagai berikut :Availabilitas Konsep availabilitas mengandung dua komponen utama, yaitu :

a. Maintenability

b. ReliabilityTingkat reliabilitas yang rendah, dapat diimbangi dengan usaha meningkatkan maintenability sehingga tingkat availabilitas mesin optimal. Tingkat availabilitas bersama-sama dengan biaya diperlukan untuk melakukan tindakan perawatan dimana hal tersebut merupakan dua faktor utama yang harus diperhatikan dalam menentukan jadwal perawatan preventive yang optimal.

Istilah availability sering digunakan sebagai penggunaan terhadap kesiapan sistem atau system readiness (yakni : derajat, persen, atau probabilitas bahwa sistem akan siap atau ada jika diperlukan untuk digunakan). Availability mungkin diekspresikan secara berbeda, tergantung pada misi dan sistemnya. Tiga availability bentuk jasa yang umum digunakan adalah sebagi berikut:

1. Inherent Availability (Ai)

Merupakan probabilitas bahwa sistem atau peralatan jika digunakan dibawah kondisi tertentu dalam lingkungan dukungan yang ideal (yakni :secara cepat tersedia, tools, spares, personil pemelihara, dsb) akan beroperasi secara memuaskan pada sembarang waktu yang dibutuhkan. Tidak termasuk tindakan pemeliharaan preventive atau terjadwal, LDT (logistic Down Time) dan ADT ( Administrasi Down Time).2. Achieved Availability (Aa)

Merupakan probabilitas bahwa suatu sistem jika digunakan dibawah kondisi yang telah ditetapkan didalam lingkungan dukungan ideal (yakni : segera tersedia, tools, spares, personil, dsb) akan beroperasi dengan memuaskan pada sembarang waktu. Definisi ini sama dengan Ai, kecuali bahwa perawatan preventive dilibatkan, LDT dan ADT tidak dimasukkan. 3. Operational Availability (Ao)

Merupakan probabilitas bahwa sistem atau peralatan jika digunakan dibawah kondisi yang telah ditetapkan dalam lingkungan operasi yang nyata (aktual) akan beroperasi dengan memuaskan jika dipanggil untuk dioperasikan.Distribusi KerusakanPada dasarnya, terdapat beberapa macam bentuk distribusi kerusakan yang dapat digunakan dalam kebijakan perawatan, seperti Distribusi Hipereksponensial, Eksponensial, Weibull, dan Normal,. Distribusi yang memiliki laju kerusakan konstan disebut juga exponential probability distribution. Distribusi eksponensial merupakan distribusi yang penting pada distribusi reliability. Distribusi lain yang dapat digunakan adalah distribusi weibull, normal. Ketiga distribusi ini memiliki fungsi laju kerusakan yang tidak konstan sehingga hal ini memberikan alternatif lain yang dapat digunakan selain distribusi kerusakan eksponesial yang telah ada.Salah satu distribusi kerusakan yang paling berguna untuk menentukan reliabilitas adalah distribusi weibull. Distribusi weibull dapat digunakan untuk memodelkan laju kerusakan yang meningkat maupun menurun. Pada tugas akhir ini distribusi yang digunakan adalah distribusi weibull, alasan pemilihan distribusi ini sebagai distribusi kerusakan yang menggambarkan kondisi kerusakan mesin saat ini adalah karena distribusi weibull memiliki keunggulan dibandingkan dengan distribusi yang lain. Distribusi ini sangat fleksibel terhadap berbagai fungsi distribusi kerusakan, fleksibilitas ini dikarenakan distribusi weibull memiliki parameter bentuk () sehingga karakteristik distribusi yang memiliki laju meningkat, menurun dan konstan dapat ditunjukkan oleh nilai parameter bentuk tersebut. Berikut ini pola distribusi kerusakan untuk berbagai nilai yaitu : < 1, maka distribusi weibull tersebut mengikuti distribusi hipereksponensial = 1, maka distribusi weibull tersebut mengikuti distribusi eksponensial > 1, maka distribusi weibull tersebut mengikuti distribusi normal.

Terdapat dua macam distribusi weibull yang dapat digunakan, yaitu distribusi weibull dua parameter dan distribusi weibull tiga parameter. Sesuai dengan namanya distribusi weibull dua paramater mempunyai dua buah parameter, yaitu : Parameter bentuk ()

Merupakan parameter yang menggambarkan bentuk dari distribusi kerusakan.

Parameter skala ()

Merupakan parameter yang menggambarkan umur karakteristik dari alat/komponen.Sedangkan distribusi weibull tiga parameter mempunyai tiga buah parameter, yaitu parameter bentuk(), parameter skala (), dan parameter lokasi(t0). Distribusi weibull tiga parameter digunakan apabila terdapat umur minimum dari sistem sehingga tidak akan terdapat kerusakan sebelum selang waktu t0. pada penelitian tugas akhir ini, distribusi yang digunakan adalah weibull dua parameter karena pada mesin press 150 tidak diketahui umur minimumnya.Beberapa fungsi yang ada dalam distribusi weibull 2 parameter yaitu :

a. Fungsi kepadatan probabilitas (pdf).

Merupakan probabilitas terjadinya kerusakan pada setiap satuan waktu.

f(t)

Gambar 2.3 Fungsi kepadatan probabilitasSumber : Ebeling (1997)b. Fungsi kumulatif distribusi kerusakan.

Merupakan probabilitas terjadinya kerusakan sebelum waktu t

F(t)

Gambar 2.4 Fungsi kumulatif distribusi kerusakanSumber : Ebeling (1997)c. Fungsi laju kerusakan.

Merupakan gambaran laju kerusakan dalam selang waktu tertentur(t)

Gambar 2.5 Fungsi laju kerusakanSumber : Jardine (1973)d. Fungsi keandalan

merupakan probabilitas suatu alat/ komponen dapat berfungsi sampai suatu periode t

R(t)

..........................(2.7)

Gambar 2.6 Fungsi keandalanSumber : Ebeling (1997)Beberapa distribusi kerusakan yang lainnya antara lain :1. Distribusi Hiperexponensial

Digunakan pada suatu persoalan perawatan kerusakan jika waktu kerusakan yang lama lebih sering terjadi, dibandingkan pada distribusi eksponensial. Fungsi-fungsi dari distribusi hipereksponensial adalah :a. Fungsi kepadatan probabilitas f(t)

Untuk t > 0, dengan 0 < K < 0,5

Dimana : = Rata-rata nilai kedatangan kerusakan

K = Parameter dari distribusi

b. Fungsi kumulatif kerusakan F(t)F(t) = (1-K) e (-2 K t) = (1-K) e [-2 (1-K) t] c. Fungsi keandalan R(t)R(t) = K. e (-2 K t) + (1-K) e [-2 (1-K) t]

d. Fungsi laju kerusakan r(t)

Pola grafik dari masing-masing fungsi pada distribusi hipereksponensial mendekati pola berikut ini :

Gambar 2.7 Pola grafik fungsi distribusi hiper eksponensialSumber : Jardine (1973)2. Distribusi Eksponensial

Distribusi yang menggambarkan suatu kerusakan dari mesin yang disebabkan oleh kerusakan pada salah satu komponen dari mesin atau peralatan yang menyebabkan mesin terhenti. Dalam hal ini kerusakan tidak dipengaruhi oleh unsur pemakaian peralatan. Fungsi-fungsi yang terdapat dalam distribsi ini adalah :

a. Fungsi kepadatan probabilitas f(t)

Untuk t > 0

Dimana : = Rata-rata nilai kedatangan kerusakan

b. Fungsi kumulatif kerusakan F(t)F(t) = 1 - e ( t) c. Fungsi keandalan R(t)R(t) = e (- t) d. Fungsi laju kerusakan r(t)r(t) = Pola grafik dari masing-masing fungsi pada distribusi eksponensial mendekati pola berikut ini :

Gambar 2.8 Pola grafik fungsi distribusi eksponensialSumber : Jardine (1973)3. Distribusi Normal

Dapat digunakan jika pengaruh suatu random diakibatkan oleh sejumlah besar variasi random yang tidak bergantungan (saling bebas/independen) yang kecil atau sedikit. Fungsi-fungsi yang terdapat dalam distribsi ini adalah :

a. Fungsi kepadatan probabilitas f(t)

Dengan ketentuan : - ~ < t < ~Dimana : = Rata-rata dari distribusi

= Standar deviasi distribusi

b. Fungsi kumulatif kerusakan F(t)

c. Fungsi keandalan R(t)

d. Fungsi laju kerusakan r(t)

Pola grafik dari masing-masing fungsi pada distribusi normal mendekati pola berikut ini :

Fungsi kumulatif kerusakan

Fungsi keandalan

Gambar 2.9 Pola grafik fungsi distribusi normalSumber : Jardine (1973)Pengujian Identik Pengujian identik bertujuan untuk membuktikan data waktu antar kerusakan memiliki sifat identik. Data identik menujukkan bahwa data satu dengan data yang lainnya memilki sifat yang seragam. Salah satu metode pengujian yang umum digunakan adalah Analysis of variance (ANOVA). Langkah-langkah dalam pngujian identik dengan menggunakan ANOVA adalah sebagai berikut :a. Menentukan HipotesisH0 : Data 1 = Data 2 = Data 3 = .....= Data n

H1 : Minimal satu Data i terdapat tanda tidak sama dengan.

b. Menentukan nilai dari

c. Menghitung nilai treatment (T) dengan menggunakan rumus :

T =

d. Menghitung nilai Sum of Square Total (SST) dan nilai derajat kebebasan total (VT) dengan menggunakan rumus :

n = Jumlah Baris

k = Jumlah Kolom

VT = nk-1

e. Menghitung nilai Sum of Square treatment (SSTr) dan derajat kebebasannya (VTr) dengan menggunakan rumus :

VTr = k-1

f. Menghitung nilai error (SSE) dan derajat kebebasannya (VE) dengan menggunakan rumus :

SSE = SST-SSTr

VE = k(n-1)

g. Membandingkan nilai Fvalue dengan FtabelFvalue =

Untuk nilai Ftabel dilihat pada tabel

h. Kesimpulan dari

Fvalue Ftabel Maka H0 diterimaFvalue > Ftabel Maka H0 ditolak dan H1 diterimaPengujian Weibull 2 ParameterPengujian distribusi weibul dua parameter digunakan untuk mengetahui data yang ada mengikuti pola distribusi weibull atau tidak. Salah satu metode pengujian yang digunakan adalah dengan metode Manns test (Ebeling;1997). Langkah-langkah dalam metode Manns test untuk pengujian distribusi weibull dua parameter adalah sebagai berikut:a. Menentukan hipotesis :Ho : Data kerusakan berdistribusi weibull 2 parameter

H1 : Data kerusakan tidak berdistribusi weibull 2 parameter

a. Hitung selang waktu antar kerusakan (ti)

b. Tentukan nilai (tingkat kesalahan), n (banyaknya data pengamatan), dan r (banyaknya data pengamatan yang tidak tersensor).

c. Menghitung nilai k1 dan k2 dengan menggunakan rumus :

k1 =

k2 =

d. Menghitung nilai Zi masing-masing dengan menggunakan rumus:

e. Menghitung nilai Mann (Mi) masing-masing dengan menggunakan rumus:

f. Menghitung nilai Mann (M) dengan menggunakan rumus :

g. Membandingkan nilai M dengan nilai F tabel yang disesuaikan dengan derajat kebebasan.apabila nilai M < F;v1;v2 maka Ho diterima. Estimasi Parameter Weibull 2 Parameter Setelah diketahui data kerusakan mengikuti distribusi weibull 2 parameter, maka dilakukan estimasi parameter, yaitu mencari estimasi nilai (parameter skala) dan (parameter bentuk). Untuk perhitungan estimasi parameter, metode yang digunakan adalah dengan pendekatan regresi linier. Misalkan t1,t2,...,tn adalah sejumlah data waktu antar kerusakan sistem yang telah disusun menurut urutan terkecil, untuk setiap ti (i=1,2,3,...,n) berlaku hubungan sebagai berikut :.

xi = ln (ti)

Langkah selanjutnya adalah menghitung nilai intercept (a) dan slope (b), kemudian menghitung nilai dan nilai dengan cara berikut :

= b

..........................(2.38)

..........................(2.39)Perhitungan Mean Time To Failure (MTTF) Untuk Distribusi Weibull 2 ParameterSetelah parameter dari distribusi weibull 2 parameter diketahui, maka nilai MTTF dapat dihitung. Nilai MTTF merupakan nilai yang menunjukkan selang waktu dari waktu part/komponen mulai digunakan sampai part/komponen mengalami kerusakan. Oleh karena itu, nilai MTTF dapat digunakan sebagai perkiraan umur hidup part/komponen. Perhitungan untuk nilai MTTF yaituMTTF =

Model Perawatan

Model Perawatan Pencegahan Probabilistik

Model merupakan suatu penggambaran dari keadaan nyata (reality) yang diharapkan dapat menerangkan beberapa aspek tingkah laku dari keadaan nyata tersebut. Dikarenakan strategi model perawatan yang digunakan adalah tindakan perawatan pencegahan (preventive maintenance), dengan demikian timbul permasalahan yang diartikan sebagai suatu model yang dibuat untuk memecahkan persoalan yang dihadapi dalam melakukan tindakan perawatan pencegahan, dimana keputusan yang diambil mengandung resiko karena hasil yang didapat bersifat probabilistik (kemungkinan)

Gambar 2.10 Model perawatan perencanaan dan perbaikan kerusakan.Sumber : Budi Puwanto (1997)L = Periode perawatan perencanaan

Tm = Waktu rata-rata perawatan perencanaanTr = waktu yang diperoleh dari perbaikan kerusakan.

Gambar diatas memperlihatkan model perawatan pencegahan (preventive maintenance), dalam kasus ini dapat dijelaskan bahwa operator perawatan dengan keterampilan yang dimilikinya berusaha untuk melakukan peraatan pencegahan dengan waktu rata-rata yang dihasilkan adalah diberi simbol Tm, sedangkan dalam waktu tertentu kerusakan berat akan terjadi antara dua pelaksanaan perawatan pencegahan. Para montir memperbaiki kerusakan ini dengan waktu perbaikan kerusakan tanpa melakukan penyesuaian terlebih dahulu (Tr).Jadi dalam periode perawatan perawatan ini terdapat dua jenis waktu terhentinya mesin dalam berproduksi, yaitu penghentian untuk dilakukan perawatan pencegahan (preventive maintenance) dan penghentian untuk dilakukan perbaikan kerusakan (corrective maintenance).Model Penggantian Pencegahan

Tindakan penggantian pencegahan yang saat ini dilakukan hanya jika terjadi kerusakan yang menyebabkan mesin berhenti, tindakan penggantian pencegahan dengan mengacu pada interval waktu tersebut ternyata tidak mengurangi frekuensi kerusakan komponen mesin yang menuntut penggantian dengan komponen yang baru. Dengan melihat kondisi ini, maka akan dilakukan penetapan kebijaksanaan penggantian dengan cara mencari pilihan interval waktu penggantian baru yang diharapkan akan dapat menciptakan kuantitas keluaran produk atau jasa yang sebaik-baiknya yaitu yang sesuai dengan permintaan.Permasalahan diatas dapat dipecahkan dengan teknik kuantitatif melalui pengambilan model. Terdapat dua konsep model pengembangan matematis yang berkaitan dengan cara penggantian, yaitu model age replacement dan model block replacement (interval replacement).Model Age ReplacementModel age replacement yaitu dimana interval waktu penggantian komponen dengan memperhatikan umur pemakaian dari komponen tersebut, sehingga dapat menghindari terjadinya penggantian peralatan yang masih baru dipasang akan diganti dalam waktu yang relatif singkat, jika terjadi suatu kerusakan model ini akan menyesuaikan kembali jadwalnya setelah penggantian komponen dilakukan, baik akibat terjadi kerusakan maupun hanya bersifat sebagai perawatan pencegahan.Model ini cocok diterapkan terhadap komponen yang interval waktu penggantiannya relatif tidak mempengaruhi umur komponen lainnya atau komponen yang penggantiannya sekaligus dalam artian model ini berlaku jika ada kerusakan komponen dalam satu set mesin maka hanya satu komponen yang rusak saja yang mengalami penggantian. Dalam model age replacement, intinya pada saat dilakukan penggantian adalah tergantung pada umur komponen, jadi penggantian pencegahan akan dilakukan dengan menetapkan kembali interval waktu penggantian berikutnya sesuai dengan interval yang telah ditentukan.Model age replacement mempunyai dua siklus penggantian pencegahan, yaitu :

a. Siklus 1 atau siklus pencegahan yang diakhiri dengan kegiatan penggantian pencegahan, ditentukan melalui komponen yang telah mencapai umur penggantian sesuai dengan rencana.

b. Siklus 2 atau siklus kerusakan yang diakhiri dengan kegiatan kerusakan, ditentukan melalui komponen yang telah mengalami kerusakan sebelum mencapai waktu penggantian yang telah ditetapkan sebelumnya.

Kedua siklus dari model age replacement tersebut dapat terlihat jelas pada gambar berikut ini :

Gambar 2.11 Model age replacementSumber : Jardine (1973)Sedangkan kebijaksanaan perawatannya mengikuti kebijaksanaan yang digambarkan sebagai berikut :

Gambar 2.12 Kebijaksanaan perawatan penggantian pencegahanSumber : Jardine (1973)tp = Interval waktu penggantian pencegahan per satuan waktu.

Tf = waktu yang diperlukan untuk penggantian karena kerusakan

Tp = Down time yang terjadi karena kegiatan penggantian.

F(t) = Fungsi distribusi interval waktu kerusakan

R(tp) = Probabilitas terjadinya siklus 1 pada saat tp

M (tp) = Waktu rata-rata terjadinya suatu kerusakan, jika penggantian dilakukan saat tp.

Pembentukan model ongkos penggantian pencegahan :

Ekspetasi ongkos perawatan penggantian per siklus= {ekspetasi ongkos total pada siklus pencegahan x probabilitas terjadinya siklus pencegahan}+{ekspetasi ongkos total pada siklus kerusakan x probabilitas terjadinya siklus kerusakan}

= {Cp.R(tp)}+[Cf.{1-R(tp)}]

Ekspetasi panjang siklus={ekspetasi panjang siklus pencegahan x probabilitas terjadinya siklus perencanaan} + {ekspetasi panjang siklus kerusakan x probabilitas terjadinya siklus kerusakan}= [{tp+Tp}.R(tp)]+ +[Tf.{1-R(tp)}]

Sehingga model penentuan interval penggantian pencegahan dengan kriteria meminimasi ongkos ini dapat ditulis sebagai berikut :

Dari persamaan tersebut akan dicari harga tp yang memberikan nilai C(tp) yang paling optimum

Model Block (Interval) Replacement.

Model interval replacement ini dimana penggantian komponen dilakukan pada interval waktu yang tetap (konstan) tanpa memperhatikan umur pakai dari komponen tersebut. Dalam model ini tindakan penggantian dilakukan pada suatu interval yang tetap, jadi model ini digunakan jika dinginkan adanya konsistensi terhadap interval penggantian yang telah ditentukan walaupun sebelumnya telah terjadi penggantian akibat kerusakan pada model ini sekalipun ongkosnya lebih tinggi tetapi cocok untuk sistemmulti komponen lain.Model ini dapat menjamin semua komponen dalam sistem akan diganti sebelum masa potensial kritis rusaknya MTTF. Keuntungan lainnya adalah penjadwalannya yang lebih sederhana, karena penentuan waktu perawatannya hanya dilakukan satu kali saja dan tetap. Prosedur dari model ini adalah :

Strategi model ini adalah melakukan penggantian kerusakan yang terjadi dalam interval (0,tp) dengan mengabaikan frekuensi penggantian pencegahan setiap selang waktu tp sekali secara konstan dengan mengabaikan umur komponen, sehingga pada model ini akan terdapat kemungkinan terjadinya penggantian komponen yang masih baru dipasang. Setelah penggantian kerusakan harus mengalami penggantian lagi pada saat tiba waktu penggantian pencegahan yang dilakukan dalam kurun waktu yang relatif berdekatan.

Kebijakan penggantian pencegahan dengan model ini dapat dilihat pada gambar berikut ini :

Gambar 2.13 Model block replacementSumber : Jardine (1973)Pada model interval replacement penggantian komponen selalu dilakukan pada interval waktu yang tetap (tp) tanpa memperhatikan umur pakai dari komponen tersebut. Jadi frekuensi penggantian komponen yang disebabkan oleh kerusakan selama interval (tp) tidak diperhatikan sama sekali. Yang menjadio perhatian adalah penggantian pencegahan setiap interval waktu (tp) yang telah ditetapkan.

Dengan memperhitungkan waktu penggantian pencegahan (tp), maka model ongkos penggantian pencegahan interval replacement dapat diuraikan sebagai berikut :

Ekspetasi ongkos total = Biaya penggantian pada interval (0,tp) + Ekspetasi ongkos perbaikan

= Cp+Cf.H(tp)

Panjang interval = tpSehingga :

Dimana :

; T1

tp = Interval waktu penggantian

Tp = Lama waktu penggantian

H(tp) = Banyaknya kerusakan

Cp = Ongkos penggantian pencegahan

Cf = Ongkos perbaikan kerusakan

Tujuan dari menentukan perawatan yang optimum berdasarkan model interval replacement adalah menentukan interval waktu pemeriksaan dan penggantian pencegahan dengan meminimumkan total ongkosnya persatuan waktu.Total Time On Test Plotting.TTT-plotting dan TTT-transform diperkenalkan oleh barlow dan campo (1975). sejak itu, berbagai aplikasi TTT-plotting diperkenalkan. TTT-plotting memberikan gambaran data kerusakan yang independen terhadap skalanya, dan seluruhnya terletak dalam satu satuan persegi dengan sudut pada (0,0), (0,1), (1,0), (1,1).

Misal 0 = t(1) t(2) ... t(n) menunjukkan sampel lengkap dan berurutan dari fungsi distribusi F(t;z) . anggap S sebagai waktu total yang dihasilkan pada umur oleh satu kerusakan pada waktu kurang dari atau sama dengan t. Maka harga TTT pada waktu ti manapun didefinisikan sebagai :

S (ti ; zi) =

Dimana S (t0 ; z0) = 0. TTT Transform yang telah diskalakan di definisikan sebagai :

(ui) = , i = 1,2, ...n

Perhitungan Selang Waktu Perawatan Total Time on Test (TTT) PlottingUntuk melakukan perhitungan selang waktu perawatan data yang digunakan adalah data kerusakan masa lalu. Perhitungan selang waktu perawatan dihitung menggunakan metode TTT-plotting, yaitu dengan menghitung nilai distribusi fungsi F(t) dan nilai TTT yang diskalakan (i). Langkah-langkah dalam melakukan TTT plotting :

1. Fungsi reliability diestimasi menggunakan product limit (kaplan meier, 1958) dengan rumus :

R (t) =

2. Menghitung fungsi distribusi dengan menggunakan rumus :

F (t) = 1 R (t)

3. Menghitung nilai TTT dengan rumus :

S (ti) = , untuk i= 1,2,...,n

4. Menghitung TTT transform dengan rumus :

(ui) =

5. Setelah mengetahui nilai distribusi fungsi F(t) dan nilai TTT yang diskalakan (i) maka kedua nilai tersebut di plot untuk mencari nilai selang waktu perawatan yang optimum.

6. Berdasarkan hasil plot tersebut ditarik garis dari titik (-c/a , 0) dengan kemiringan terbesar yang memungkinkan agar bersinggungan dengan TTT plot pada suatu titik tertentu. Titik inilah yang merupakan titik yang memiliki nilai ti yang menunjukkan selang waktu perawatan yang optimum.

Perhitungan biaya perawatan

Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan metode TTT plotting dapat diperoleh selang waktu perawatan yang meminimasi biaya perawatan. Estimasi biaya perawatan yang dihasilkan untuk selang waktu tersebut dapat dihitung menggunakan rumus :

Nilai c menunjukkan biaya perawatan yang direncanakan (planned maintenance cost), yang termasuk dalam biaya perawatan yang direncanakan ini adalah biaya yang rutin dikeluarkan oleh pabrik untuk perawatan mesin seperti pencucian mesin, dan pemberian oli serta grease. Sedangkan nilai a merupakan menunjukkan biaya perawatan yang tidak direncanakan (unplanned maintenance cost) seperti penggantian part/komponen yang rusak.

Dalam melakukan pemilihan model perlu diperhatikan beberapa alasan yang dapat mempengaruhi pemilihan, diantaranya : Pertimbangan sifat non-repairable dari komponen dimana pada komponen tidak dapat dilakukan tindakan penggantian perbagian yang rusak saja melainkan dilakukan penggantian keseluruhan.

Pertimbangan harga komponen dimana komponen yang akan diganti harus dipertimbangkan harganya, karena akan dapat berpengaruh pada pengeluaran perusahaan yang berakibat pada peningkatan ongkos produksi.

Pertimbangan faktor persiapan (availability). Hal ini tidak bisa dipenuhi oleh model block replacement (interval replacement), karena pada model tersebut dapat terjadi kemungkinan total ongkos yang besar sebagai akibat seringnya dilakukan penggantian komponen baik disebabkan oleh kerusakan atau penggantian pencegahan, walaupun komponen tersebut baru diganti. Semetara pada model age replacement bila terjadi kerusakan maka akan dilakukan kembali penentuan waktu bagi penggantian komponen berikutnya.6

_1215232920.unknown

_1216449475.vsd

t

Fungsi laju kerusakan

r(t)

_1216449993.vsd

t

Fungsi kepadatan probabilitas

f(t)

_1216450154.vsd

t

Fungsi laju kerusakan

r(t)

_1216450717.vsd

t

Fungsi laju kerusakan

r(t)

_1216449572.vsd

t

Fungsi laju kerusakan

r(t)

_1215262496.vsdPenggantian kerusakan

Penggantian pencegahan

0

tp

_1216440267.unknown

_1216443781.unknown

_1216449431.vsd

t

Fungsi kumulatif kerusakan

F(t)

1

_1216449456.vsd

t

Fungsi keandalan

R(t)

1

_1216449375.vsd

Fungsi kepadatan probabilitas

f(t)

_1216447316.unknown

_1216443562.unknown

_1216443749.unknown

_1216443540.unknown

_1216438789.unknown

_1216439607.unknown

_1215263670.unknown

_1215574310.vsdPERAWATAN

PERAWATAN TAK DIRENCANAKAN

PERAWATANYANG DIRENCANAKAN

Perawatan Preventif

Perawatan korektif

Emergency Maintenance

Breakdown Maintenance

Shut-DownMaintenance

Running maintenance

_1215263818.unknown

_1215263394.unknown

_1215263641.unknown

_1215237493.unknown

_1215248194.vsdTm

Tm

Tr

L

_1215260137.unknown

_1215247628.vsdOperasi

Operasi

Siklus 1

Siklus 2

Tp

Tf

tp+Tp

Perawatanperbaikan

Perawatanpencegahan

_1215248159.vsdPenggantian kerusakan

Penggantian pencegahan

Penggantian kerusakan

Tf

Tf

Tp

tp

t

0

_1215237580.unknown

_1215237197.unknown

_1215237347.unknown

_1215237134.unknown

_1215234906.unknown

_1213845943.vsdf(t)

t

Area = 1.0

_1213846171.unknown

_1215039856.unknown

_1215231520.unknown

_1215232362.unknown

_1215204844.unknown

_1215222279.unknown

_1213846943.unknown

_1214937180.unknown

_1213846506.unknown

_1213845973.vsd1.0

t

F(t)

_1212330609.unknown

_1213581813.vsd

Wearout failures

Random failures

Early failures

Wearout

Useful life

Burn in

A

B

C

t

t

_1213845924.vsd

1.0

R(t)

t

_1213150615.unknown

_1213445191.unknown

_1213434515.unknown

_1212333931.unknown

_1212374367.unknown

_1212333310.unknown

_1212326597.unknown

_1212330223.unknown

_1209265834.unknown

_1209330319.unknown

_1212326548.unknown

_1209266649.unknown

_1209265414.unknown