PENERAPAN TOTAL PRODUCTIVE MAINTENANCE PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS GT 2.1 DENGAN
METODE OVERALL EQUIPMENT EFFECTIVENESS
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
IRVAN MAULANA TARIGAN NIM. 110421065
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
PT. PLN (Persero) merupakan perusahaan yang bergerak dalam bidang pengolahan energi listrik yang tidak terlepas dari masalah efektivitas peralatan dan mesin yang diakibatkan oleh six big losses. Dampak dari masalah tersebut akan mengganggu mesin bekerja sesuai dengan hasil yang seharusnya dicapai. Oleh karena itu perlu adanya perhatian yang khusus mengenai pemeliharaan dan perawatan terhadap mesin dengan tujuan mesin dapat melakukan proses produksi dengan lebih lama dan menghasilkan keuntungan yang diharapkan. Overall Equipment Effectiveness (OEE) adalah salah satu alat untuk meningkatkan tingkat efektifan pemanfaatan mesin dan peralatan. OEE merupakan sebagai salah satu aplikasi program dari Total Productive Maintenance (TPM). Total Productive Maintenance merupakan suatu prinsip manajemen untuk meningkatkan produktivitas dan efisiensi produksi perusahaan dengan menggunakan mesin secara efektif. Penelitian ini mengukur nilai OEE satu lini produksi dari energi listrik di PT. PLN (Persero) Sicanang Belawan dalam satu periode, dilanjutkan dengan menganalisa nilai dengan menggunakan analisa pareto dari hasil yang diperoleh oleh akar penyebab OEE tersebut. Kesimpulannya bahwa nilai hasil analisisa yang diperoleh rata-rata melampaui nilai standar dari OEE>85 %, oleh karena mesin masih dalam keadaan sangat baik.. Faktor yang mungkin akan mengalami drop secara cepat diprediksi adalah minor stoppages loss 319,91 jam (82,26 %) dan reduce speed loss 29,11 jam (8,13 %) akibat yang mungkin tidak begitu berdampak dalam waktu yang cepat, tetapi akan segera menyerang mesin jika tidak perawatan tidak dilakukan secara berkesinambungan dan teratur.
ABSTRACT
PT. PLN (Persero) is a company engaged in the processing of electrical energy which is inseparable from the effectiveness of machinery and equipment problems caused by the six big losses. The impact of these problems will interfere with the machine work in accordance with the results that should be achieved. Hence the need for special attention regarding the maintenance and care of the machine with the purpose of the machine is capable of committing a longer production process and generate a profit as expected. Overall Equipment Effectiveness (OEE) is one of the tools to enhance the effectiveness of the utilization rate of machinery and equipment. OEE is as one of the application programs of Total Productive Maintenance (TPM). Total Productive Maintenance is a principle of management to improve productivity and efficiency of the production company to use the machine effectively. This study measures the value of OEE which one production line of electric energy in PT. PLN (Persero) Sicanang Belawan in the period, followed by analyzing the value of using Pareto analysis of the results obtained by the root causes of the OEE. The conclusion that the value of the analysis results obtained on average exceeded the standard value of OEE> 85%, because the engine is still in good condition. Factors that may experience rapid drop predicted loss is minor stoppages 319.91 hours (82.26%) and reduce speed loss 29.11 hours (8.13%) as a result of which may not have an impact in a short time, but will immediately attack the machine if no have treat of maintenance as continously and directly.
Keywords: Overall Equipment Effectiveness (OEE), Total Productive Maintenance, and Six Big Losses.
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus, atas berkat, rahmat dan karunia-Nya sehingga penyusunan skripsi ini dapat di selesaikan. Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa Teknik Mesin dalam menyelesaikan studi di Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul dari tugas sarjana yang dipilih ini adalah : PENERAPAN
TOTAL PRODUCTIVE MAINTENANCE PADA PEMBANGKIT
LISTRIKTENAGA GAS GT 2.1 DENGAN METODE OVERALL EQUIPMENT EFFECTIVENESS
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ir. Syahrul Abda, M.Sc, selaku Dosen Pembimbing yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing, membantu serta memotivasi penulis dalam menyelesaikan tugas sarjana.
2. Bapak Ir. Alfian Hamsi, M.Sc, selaku dosen Penguji 1 dan menjadi penginspirasi penulis dalam membuat penelitian, bapak Ir. A. Halim Nasution, dosen Penguji 2 yang telah meluangkan waktu dalam melengkapi isi Tugas Sarjana.
3. Bapak Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri sebagai ketua Departemen Teknik Mesin FT-USU. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin USU.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME (Dekan Fakultas Teknik USU), beserta dengan staff dan rekan-rekannya.
4. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT, selaku Sekertaris Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik USU.
5. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan pegawai di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Mesin.
6. Kepada seluruh staff PT. PLN (Persero) Sicanang Belawan, terkhusus para pembimbing saya saat melakukan penelitian.
banyak memberikan dukungan serta doa supaya penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan baik.
8. Sahabat-sahabatku (Aprima,Kak Irma, Chandra, Roky dll) yang telah memberikan semangat yang tiada henti-hentinya kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.
9. Teman- teman saya, Berkat, Anggi, Hendrik, Neil, Hasber, Denny, Dunan, dan teman-teman di departemen teknik mesin terkhusus teman-teman seperjuangan angkatan 2011 yang tidak dapat disebutkan namanya satu-persatu yang telah banyak memberikan dukungan serta saran-saran yang membangun guna kelengkapan Tugas Sarjana ini “Solidarity Forever”.
Kiranya tugas sarjana ini bermanfaat bagi kita semua dan dapat digunakan sebagai sarana pengembangan ilmu yang didapat selama perkuliahan. Penulis menyadari masi banyak kekurangan baik dalam hal penulisan maupun cara penyampaian Tugas Sarjana. Dengan itu penulis mengharapkan saran-saran yang membangun dari semua orang yang bersangkutan demi kesempurnaan Tugas Sarjana ini dikemudian hari.
Medan, 7 Maret 2015
Penulis
Irvan Maulana Tarigan
Halaman
Abstrak ……….…….....i
Abstract ...ii
Kata Pengantar ...iii
Daftar Isi ………...………..…….....v
Daftar Gambar ………...…...viii
Daftar Tabel ………...……...ix
Daftar Notasi ...x
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah...1
1.2. Permasalahan...2
1.3. Rumusan Masalah...2
1.4. Batasan Masalah...2
1.5. Tujuan Penelitian...3
1.5.1.Tujuan Umum ...3
1.5.2.Tujuan Khusus...3
1.6. Manfaat Penelitian...3
1.7. Metodologi...4
1.8. Sistematika Penulisan Skripsi...6
BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Pembangkit Listrik Tenaga Gas...………..…...7
2.1.1. Prinsip Kerja PLTG...8
2.1.3. Operasi PLTG...10
2.1.4. Bagian Utama PLTG...11
2.1.5. Komponen Bantu PLTG...16
2.2. Pemeliharaan (Maintenance) PLTG...18
2.3. PLTG GT 2.1...20
2.4. Pengertian Pemeliharaan(Maintenance)...21
2.4.1.Tujuan Maintenance...…………...……...……….…………...……22
2.4.2.Jenis- jenis Maintenance………...………...……23
2.5. Total Productive Maintenance...27
2.5.1.Pendahuluan...27
2.5.2.Pengertian Total Productive Maintenance...28
2.5.3.Tujuan Total Productive Maintenance...33
2.5.4.Manfaat Total Productive Maintenance...33
2.6. Overall EquipmentEffectivitness...36
2.6.1.Kesediaan waktu Mesin (Availabiliy)... 37
2.6.2.Efisiensi Performansi (Performance Efficiency)...38
2.6.3.Perbandingan Kualitas Produk yang dihasilkan (Rate of Quality)...39
2.6.4.Diagram Pareto...…….....40
2.6.5.Diagram Sebab Akibat (Cause and Effect Diagram)...………...41
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Metode Kuantitatif...43
3.2. Lokasi Penelitian dan Waktu Penelitian...………….…...43
3.3. Rancangan Penelitian...43
3.4. Sumber dan Jenis Data...44
3.5. Variabel Penelitian...44
3.6. Instrument Penelitian...…...44
3.7. Pelaksanaan Penelitian...….……...44
3.8. Sistematis Pengolahan Data...………...45
3.10. Diagram Alir Penelitian...47
3.11. Pengumpulan Data...48
BAB IV PENGUMPULAN, PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA 4.1. Pengolahan Data...54
4.1.1. Perhitungan Availability...………....54
4.1.2. Perhitungan Performance Efficiency...56
4.1.3. Perhitungan Rate of Quality.………...57
4.1.4. Perhitungan Overall Equipment Effectiveness (OEE)...58
4.1.5. Perhitungan Six Big Losses...…………...59
4.1.5.1. Downtime Losses...60
4.1.5.2. Speed Losses ...62
4.1.5.3. Defect Losses...65
4.2. Analisa Perhitungan...68
4.2.1.Analisa Perhitungan Overall Equipment Effectiveness (OEE)...68
4.2.2.Analisa Perhitungan Six Big Losses...70
4.2.3.Analisa Diagram Sebab Akibat...71
4.2.4.Usulan Penyelesaian Masalah …………...76
4.2.4.1. Penyelesian Masalah Big Losses...76
4.2.4.2. Penerapan Total Productive Maintenance...…....77
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan...…………...78
5.2. Saran...78
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.4. Exhaust Frame Assembly...13
Gambar 2.5. Exhaust Diffuser Assembly...14
Gambar 2.6. Kompresor.…..………..……….……..15
Gambar 2.7. Combustion Chamber...16
Gambar 2.8. Generator...16
Gambar 2.9. Pillar-pilar TPM...30
Gambar 2.10.Diagram Pareto...41
Gambar 2.11.Diagram Sebab Akibat...42
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian...48
Gambar 4.1. Grafik Persentase OEE...69
Gambar 4.2. Diagram Pertase Komulatif Big Six Loss...70
Gambar 4.3. Diagram Sebab Akibat Idling and Minor Stoppages Loss...72
Gambar 4.4 Diagram Sebab Akibat Yield /Scrap Losses...73
Gambar 4.5. Diagram Sebab Akibat Breakdown Loss...73
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1. Kegiatan-kegiatan Penelitian.…...5
Tabel 2.1. Jadual Pemeliharaan Mesin Turbin Gas GT 2.1...20
Tabel 3.1. Data Pemeliharaan Turbin Gas Periode Juli 2013- Juni 2014...49
Tabel 3.3. Data Waktu Setup GT 2.1 Periode Juli 2013- Juni 201...52
Tabel 3.4. Data Produksi GT 2.1 Periode Juli 2013 – Juni 2014...53
Tabel 4.1. Nilai OEE...54
Tabel 4.2. Availabiliy GT 2.1 Periode Juli 2013 – Juni 2014...55
Tabel 4.3. Performance Efficiency GT 2.1 Periode Juli 2013 – Juni 2014...57
Tabel 4.4. Rate of Quality Product GT 2.1 Periode Juli 2013 – Juni 2014...58
Tabel 4.5. Overall Equipment Effectiveness GT 2.1 Periode Juli 2013 – Juni 2014...59
Tabel 4.6. Breakdown Loss GT 2.1 Periode Juli 2013 – Juni 2014...61
Tabel 4.7. Setup and Adjustment GT 2.1 Periode Juli 2013 – Juni 2014...62
Tabel 4.8. Idling and Minor Stoppages Loss Turbin Gas GT 2.1 Periode Juli 2013 – Juni 2014...63
Tabel 4.9. Reduce Speed Loss GT 2.1 Periode Juli 2013 – Juni 2014...65
Tabel 4.10. Rework Losses GT 2.1 Periode Juli 2013 – Juni 2014...66
Tabel 4.11. Yield/Scrap Losses GT 2.1 Periode Juli 2013 – Juni 2014...67
Tabel 4.12. Persentase OEE Setiap Periodenya...69
Tabel 4.13. Persentase Faktor Six Big Losses Turbin Gas GT 2.1 Periode Juli 2013 – Juni 2014...70
DAFTAR NOTASI
Simbol Nama Satuan
AV Availability %
- Breakdown time Jam
- Downtime Jam
EF Equipment Failure (Breakdowns) Jam
- Ideal Cycle Time Jam/Kwh
IMS Idling and Minor Stoppages Loss Jam
- Loading Time Jam
- Net Operating Jam
- Non Productive Time Jam
- Operating Cycle Time Jam
- Operation Time Jam
OEE Overall Equipment Effectivenes (OEE) %
PE Performance Efficiency %
- Planned Down Time Jam
RQP Rate Of Quality Product %
RS Reduce Speed %
RL Rework Loss %
- Result Processed KWh
- Set up Jam
SA Setup and Adjustment Jam
- Total Actual Press Hours KWh
- Total Availability Time Jam
- Total Processed Amount KWh
PT. PLN (Persero) merupakan perusahaan yang bergerak dalam bidang pengolahan energi listrik yang tidak terlepas dari masalah efektivitas peralatan dan mesin yang diakibatkan oleh six big losses. Dampak dari masalah tersebut akan mengganggu mesin bekerja sesuai dengan hasil yang seharusnya dicapai. Oleh karena itu perlu adanya perhatian yang khusus mengenai pemeliharaan dan perawatan terhadap mesin dengan tujuan mesin dapat melakukan proses produksi dengan lebih lama dan menghasilkan keuntungan yang diharapkan. Overall Equipment Effectiveness (OEE) adalah salah satu alat untuk meningkatkan tingkat efektifan pemanfaatan mesin dan peralatan. OEE merupakan sebagai salah satu aplikasi program dari Total Productive Maintenance (TPM). Total Productive Maintenance merupakan suatu prinsip manajemen untuk meningkatkan produktivitas dan efisiensi produksi perusahaan dengan menggunakan mesin secara efektif. Penelitian ini mengukur nilai OEE satu lini produksi dari energi listrik di PT. PLN (Persero) Sicanang Belawan dalam satu periode, dilanjutkan dengan menganalisa nilai dengan menggunakan analisa pareto dari hasil yang diperoleh oleh akar penyebab OEE tersebut. Kesimpulannya bahwa nilai hasil analisisa yang diperoleh rata-rata melampaui nilai standar dari OEE>85 %, oleh karena mesin masih dalam keadaan sangat baik.. Faktor yang mungkin akan mengalami drop secara cepat diprediksi adalah minor stoppages loss 319,91 jam (82,26 %) dan reduce speed loss 29,11 jam (8,13 %) akibat yang mungkin tidak begitu berdampak dalam waktu yang cepat, tetapi akan segera menyerang mesin jika tidak perawatan tidak dilakukan secara berkesinambungan dan teratur.
ABSTRACT
PT. PLN (Persero) is a company engaged in the processing of electrical energy which is inseparable from the effectiveness of machinery and equipment problems caused by the six big losses. The impact of these problems will interfere with the machine work in accordance with the results that should be achieved. Hence the need for special attention regarding the maintenance and care of the machine with the purpose of the machine is capable of committing a longer production process and generate a profit as expected. Overall Equipment Effectiveness (OEE) is one of the tools to enhance the effectiveness of the utilization rate of machinery and equipment. OEE is as one of the application programs of Total Productive Maintenance (TPM). Total Productive Maintenance is a principle of management to improve productivity and efficiency of the production company to use the machine effectively. This study measures the value of OEE which one production line of electric energy in PT. PLN (Persero) Sicanang Belawan in the period, followed by analyzing the value of using Pareto analysis of the results obtained by the root causes of the OEE. The conclusion that the value of the analysis results obtained on average exceeded the standard value of OEE> 85%, because the engine is still in good condition. Factors that may experience rapid drop predicted loss is minor stoppages 319.91 hours (82.26%) and reduce speed loss 29.11 hours (8.13%) as a result of which may not have an impact in a short time, but will immediately attack the machine if no have treat of maintenance as continously and directly.
Keywords: Overall Equipment Effectiveness (OEE), Total Productive Maintenance, and Six Big Losses.
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Dewasa ini manusia banyak mengembangkan sistem-sistem teknologi dari yang manual sampai digital, hal-hal itu tidak lepas dari peranan energi listrik yang sebagai tenaga yang menjalankannya. Kebutuhan tersebut kian hari semakin meningkat sehingga diperlukan pembangunan berbagai stasiun pembangkit tenaga listrik. Pembangkit tenaga listrik tersebut dapat berupa PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap), PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel), PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas), dan lain-lain.
Atas dasar kebutuhan tersebut, dituntut adanya suatu sistem pemeliharaan (Maintenance) yang dapat mengurangi tingkat kerusakan dan memperpanjang umur mesin yang terdapat di dalam pembangkit tersebut. Sehingga diharapkan sistem pemeliharaan (Maintenance) tersebut akan dapat memberikan keuntungan-keuntungan, baik ditinjau dari segi biaya-biaya yang dikeluarkan untuk pemeliharaan maupun waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pemeliharaan. Pemeliharaan tersebut mencakup mesin-mesin utama maupun mesin-mesin penunjang yang terdapat di Perusahaaan Pembangkit Listrik tersebut.
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) merupakan pembangkit listrik yang mengandalkan turbin gas sebagai penggerak utamanya dalam menghasilkan energi. Turbin gas adalah suatu penggerak mula yang memanfaatkan gas sebagai fluida kerja. Didalam turbin gas energi kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik berupa putaran yang menggerakkan roda turbin sehingga menghasilkan daya. Turbin gas secara mendalam bagian pembakarannya terdapat pada Hot Gas Path merupakan komponen penting untuk dirawat dalam PLTG. Adapun metode perawatan yang dipakai penulis adalah Total Productive Maintenance.
metode Efektivitas Seluruh Komponen Mesin (Overall Equipment Effectiveness ) sebagai pengukur serta penganalisis kinerja mesin maupun peralatan. Hal-hal yang dilihat sebagai faktor yaitu Enam Kerugian Besar (Six Big Losses) yang dominan mempengaruhi terjadinya penurunan efektivitas mesin dan peralatan. Maksud penulisan ini memberikan usulan perbaikan efektivitas mesin atau peralatan dengan tujuan meningkatkan efisiensi dari produksi pembangkitan listrik.
Dari uraian tersebut di atas maka penulis tertarik untuk melakukan penelitian tentang “Total Productive Maintenance pada Turbin Gas di PT. PLN (Persero) Pembangkit Bagian Sumatera Utara Sektor Pembangkit Belawan.”
1.2. Permasalahan
Pembangkit listrik sering mengalami gangguan energi yang diproduksinya. Dugaan sementara hal ini dikarenakan mesin pembangkit mengalami gangguan operasional. Sebagaimana diketahui bahwa mesin sering mengalami penurunan yang diduga pada sektor Availability, Performance Efficiency, dan Rate of Quality Product . Penulis melihat bahwa OEE (Overall Equipment Effectiveness) mempu menghitung nilai efektivitas dan efisiensi mesin Turbin Gas dengan parameter penyebabnya yang disebut Six Big Losses. Penulis juga menduga hal yang sama terjadi pada sistem Turbin Gas.
1.3. Rumusan Masalah
Setelah mengenal latar belakang masalah dan permasalahan maka dapat dirumuskan masalah yang terjadi, yaitu : Bagaimana perawatan dan perbaikan yang diterapkan pembangkitan mempengaruhi efisiensi dan efektivitas kerja mesin Turbin Gas GT 2.1 ?
1.4. Batasan Masalah
Adapun yang menjadi batasan masalah dalam penelitian ini mengingat keterbatasan peneliti dalam hal waktu dan dana:
yang diteliti hanya pada PLTG yang ada di Blok 2 PLTGU, secara khusus Turbin Gas GT 2.1.
2. Tingkat produktivitas dan efisiensi mesin atau peralatan diukur dengan metode Overall Equipment Effectiveness (OEE) sesuai dengan prinsip Total Productive Maintenance (TPM) untuk mengetahui seberapa besar kerugian
pada mesin atau peralatan dalam memproduksi.
1.5. Asumsi-asumsi
Asumsi-asumsi yang digunakan adalah :
1. Perusahaan memakai sistem pemeliharaan total productive maintenance. 2. Proses produksi berjalan secara normal tanpa gangguan saat
dilakukannya penelitian.
3. Metode kerja yang dilakukan tidak berubah.
4. Pengukuran yang dilakukan bertujuan menganalisa permasalahan yang berkaitan dengan efisiensi dan produktifitas yang belum pernah diterapkan sebelumnya.
5. Dokumen yang digunakan secara jelas serta terperinci.
1.6. Tujuan Penelitian 1.6.1.Tujuan Umum
Tujuan penulisan Skripsi ini adalah untuk mengetahui Total Productive Maintenance pada sistem Turbin Gas Sektor Pembangkitan Belawan.
1.6.2.Tujuan Khusus
1.7. Manfaat Penulisan
Adapun manfaat dari Skripsi ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk penulis, manfaatnya dapat mengembangkan wawasan mengenai Total Productive Maintenance (TPM)
2. Sebagai mahasiswa teknik mesin mengenal dasar - dasar perawatan dan perbaikan Turbin Gas dan hal-hal yang harus dilakukan, sehingga mampu memperpanjang jangka pakai komponen-komponen Turbin Gas tersebut. 3. Untuk pembaca, dimana dapat untuk memahami mengenai perawatan dan
perbaikan pada Turbin Gas.
4. Bagi keseluruhan yaitu mengetahui betapa pentingnya perawatan mesin sehingga mengurangi faktor-faktor penghambat produksi.
1.8. Metodologi
1.7.1. Metode yang digunakan adalah Metode Kuantitatif
1.7.2. Alat yang digunakan sebagai pengukur yaitu Overall Equipment Effectiveness yaitu alat ukur Total Productive Maintenance.
1.7.3. Bahan/objek dilakukan penelitian adalah Pembangkitan PLTG yaitu GT 2.1. Sicanang- Belawan. Komponen PLTG yang merupakan komponen utamanya terdiri dari:
1. Turbin Gas 2. Kompresor
3. Combustion Chamber /Ruang Bakar 4. Generator
1.7.4. Tempat dilakukannya penelitian yaitu di Pembangkitan PT. PLN PERSERO di Sicanang-Belawan, Sumatera Utara pada 07 Juli – 18 Agustus 2014. 1.7.5. Jadual kegiatan-kegiatan saat penelitian, dapat dilihat dari tabel 1.1. di
5
Tabel1.1. Kegiatan – kegiatan Penelitian No Aspek Pengerjaan Minggu
1 Pengenalan Turbin Gas Pengarahan oleh pembimbing
2 Pengenalan komponen -komponen Turbin Gas
Melihat serta menganalisis Turbin
3 Pengenalan kerja dan fungsi mesin
Pembimbing menerangkan prinsip
kerja serta fungsi komponen
4 Mewawancarai operator Mengumpulkan informasi dari
operator
5 Mengumpulkan data Pergi ke bag. Operator serta bagian
yang berwenang mencatat rekaman data mesin GT 2.1
6 Pembahasan dengan pembimbing lapangan
Pembimbing menjelaskan data yang diperoleh
7 Membuat laporan penelitian Menyelesaikan penelitian
1.8. Sistematika Penulisan Skripsi
Agar penulisan mudah dipahami dan ditelusuri maka penulisan ini akan disajikan dalam beberapa bab sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan
Menjelaskanan mengenai latar belakan masalah, permasalahan, batasan masalah, tujuan dari penelitian baik secara umum maupun secara khususnya,manfaat penelitian, metodologi, jadwal kegiatan penelitian sampai ke sistematika penulisan dalam penelitian ini.
Bab II Landasan Teori
Menampilkan dan menjelaskan mengenai tinjauan pustakaan yang berisi teori dan pemikiran yang digunakan sebagai landasan teori serta pemikiran yang digunakan sebagai landasan dalam pembahasan, pemecahan masalah dan menjelaskan hasil kesimpulan dari penelitian ini dan menguraikan gambaran umum perusahaan PT. PLN (Persero) Pembangkitan Bagian Sumbagut.
Bab III Metode Penelitian
Pada bab ini berisi penjelasan mengenai metode penelitian yang digunakan , lokasi dan waktu penelitian, rancangan penelitian, sumber dan jenis data, variabel penelitian, pelaksanaan penelitian, sistematis pengolahan data serta analisa data dan uraian data penelitian yang berhasil didapat.
BAB IV Pengolahan, dan Analisa Data
Menganalisis juga menjelaskan pemecahan masalah dan langkah –langkah perencanaan yang dilakukan dalam memecahkan masalah OEE.
BAB V Penutup
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Pembangkit Listrik Tenaga Gas
Pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan udara sebagai fluida kerja yang telah ditekan hingga menjadi tekanan tinggi dibakar hingga dapat menggerakkan pesawat penggeraknya yaitu turbin.
Turbin gas adalah suatu penggerak mula yang memanfaatkan gas sebagai fluida kerja. Didalam turbin gas energi kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik berupa putaran yang menggerakkan roda turbin sehingga menghasilkan daya. Bagian turbin yang berputar disebut rotor atau roda turbin dan bagian turbin yang diam disebut stator atau rumah turbin. Rotor memutar poros daya yang menggerakkan beban (generator listrik, pompa, kompresor atau yang lainnya). Turbin gas merupakan salah satu komponen dari suatu sistem turbin gas. Sistem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen yaitu kompresor, ruang bakar dan turbin gas.
Turbin gas dirancang dan dibuat dengan prinsip kerja yang sederhana dimana energi panas yang dihasilkan dari proses pembaran bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan selanjutnya diubah menjadi energi listrik atau energi lainnya sesuai dengan kebutuhannya.
Gambar 2.1. Komponen Sistem PLTG Sederhana
2.1.1.Prinsip Kerja PLTG
Udara masuk kedalam kompresor melalui saluran masuk udara (inlet). Kompresor ini berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut, akibatnya temperatur udara juga meningkat. Kemudian udara yang telah dikompresi ini masuk kedalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar disemprotkan bahan bakar sehingga bercampur dengan udaratadi dan menyebabkan proses pembakaran. Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan tekanan konstan sehingga dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperatur. Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan ke turbin gas melalui suatu nozel yang berfungsi untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin. Daya yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. Setelah melewati turbin ini gas tersebut akan dibuang keluar melalui saluran buang (exhaust).
Secara umum proses yang terjadi pada suatu sistim turbine gas adalah sebagai berikut:
1. Pemampatan (compression) udara di hisap dan dimampatkan
2. Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurkan ke dalam ruang bakar dengan udara kemudian di bakar.
3. Pemuaian (expansion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir ke luar melalui nozel (nozzle).
4. Pembuangan gas (exhaust) gas hasil pembakaran dikeluarkan lewat saluran pembuangan.
Pada kenyataannya, tidak ada proses yang selalu ideal, tetap terjadi kerugian-kerugian yang dapat menyebabkan turunnya daya yang dihasilkan oleh turbin gas dan berakibat pada menurunnya performansi turbin gas itu sendiri. Kerugian-kerugian tersebut dapat terjadi pada ketiga komponen sistem turbin gas. Sebab-sebab terjadinya kerugian
antara lain:
2.Adanya kerja yang berlebih waktu proses kompresi yang menyebabkan terjadinya gesekan antara bantalan turbin dengan angin.
3.Berubahnya nilai cp dari fluida kerja akibat terjadinya perubahan temperatur dan perubahan komposisi kimia dari fluida kerja.
4.Adanya mechanical loss, dsb.
Untuk memperkecil kerugian ini hal yang dapat kita lakukan antara lain dengan perawatan (maintanance) yang teratur atau dengan memodifikasi peralatan yang ada.
2.1.2.Siklus PLTG
Siklus yang dipakai oleh PLTG adalah siklus Brayton. Siklus ini merupakan siklus daya termodinamika ideal untuk turbin gas, sehingga saatini siklus ini yang sangat populer digunakan oleh pembuat mesin turbine atau manufacturer dalam analisa untuk up-grading performance. Siklus Brayton ini terdiri dari proses kompresi isentropik yang diakhiri dengan proses pelepasan panas pada tekanan konstan.
Pada siklus Bryton tiap-tiap keadaan proses dapat dianalisa secara berikut:
Gambar 2.2. Siklus Kerja Bryton
Proses 1 2 (kompresi isentropik)
Kerja yang dibutuhkan oleh kompresor: Wc = ma (h2 – h1)
Proses 2 3, pemasukan bahan bakar pada tekanan konstan. Jumlah kalor yang dihasilkan: Qa = (ma + mf) (h3 – h2)
Proses 3 4, ekspansi isentropik didalam turbin. Daya yang dibutuhkan turbin: WT = (ma + mf) (h3 – h4)
Proses 4 1, pembuangan panas pada tekanan konstan ke udara. Jumlah kalor yang dilepas: QR = (ma + mf) (h4 – h1).
2.1.3.Operasi PLTG
Dari segi operasi, sistem Turbin Gas tergolong unit yang masa start-nya pendek, yaitu antara 15-30 menit, dan kebanyakan dapat di-start tanpa pasokan daya dari luar (black start), yaitu menggunakan mesin diesel sebagai motor start. Dari segi pemeliharaan, unit PLTG mempunyai selang waktu pemeliharaan (time between overhaul) yang pendek, yaitu sekitar 4.000-5.000 jam operasi. Makin sering unit mengalami start-stop, makin pendek selang waktu pemeliharaannya. Walaupun jam operasi unit belum mencapai 4.000 jam, tetapi jika jumlah startnya telah mencapai 300 kali, maka Sistem Turbin Gas tersebut harus mengalami pemeriksaan (inspeksi) dan pemeliharaan.
Saat dilakukan pemeriksaan, hal-hal yang perlu mendapat perhatian khusus adalah bagian-bagian yang terkena aliran gas hasil pembakaran yang suhunya mencapai 1.3000C, seperti: ruang bakar, saluran gas panas (hot gas path),dan sudu-sudu turbin. Bagian-bagian ini umumnya mengalami kerusakan (retak) sehingga perlu diperbaiki (dilas) atau diganti.
Proses start-stop akan mempercepat proses kerusakan (keretakan) ini, karena proses start-stop menyebabkan proses pemuaian dan pengerutan yang tidak kecil. Hal ini disebabkan sewaktu unit dingin, suhunya sama dengan suhu ruangan (sekitar 300C sedangkan sewaktu operasi, akibat terkena gas hasil pernbakaran dengan suhu sekitar 1.3000C.
15-25%. Dalam perkembangan penggunaan unit PLTG di PLN, akhir-akhir ini digunakan unit turbin gas aero derivative, yaitu turbin gas pesawat terbang yang dimodifikasi menjadi turbin gas penggerak generator.
2.1.4.Bagian Utama PLTG
Adapun bagian utama Turbin Gas tersebut adalah :
1. Turbin Gas 2. Kompresor
3. Combustion Chamber 4. Generator
2.1.4.1. Turbin
Gas panas (energi panas) hasil pembakaran diarahkan untuk memutar sudu turbin. Turbin gas merubah energi panas menjadi energi kinetik. Perubahan energi terjadi ketika gas panas melewati sudu diam dan sudu gerak. Melewati sudu diam tekanan gas turun, tetapi kecepatanya naik. Pada saat mendorong sudu gerak, tekanan dan kecepatan gas turun.
Dari daya total yang dihasilkan kira-kira 60% digunakan untuk memutar kompresornya sendiri, dan sisanya digunakan untuk kerja yang dibutuhkan.
Komponen-komponen pada turbin section adalah sebagai berikut : 1. Turbin Rotor Case
2. First Stage Nozzle, yang berfungsi untuk mengarahkan gas panas ke first stage turbine wheel.
3. First Stage Turbine Wheel, berfungsi untuk mengkonversikan energi kinetik dari aliran udara yang berkecepatan tinggi menjadi energi mekanik berupa putaran rotor.
4. Second Stage Nozzle dan Diafragma, berfungsi untuk mengatur aliran gas panas ke second stage turbine wheel, sedangkan diafragma berfungsi untuk memisahkan kedua turbin wheel.
5. Second Stage Turbine, berfungsi untuk memanfaatkan energi kinetik yang masih cukup besar dari first stage turbine untuk menghasilkan kecepatan putar rotor yang lebih besar.
Exhaust section adalah bagian akhir turbin gas yang berfungsi sebagai saluran pembuangan gas panas sisa yang keluar dari turbin gas. Exhaust section terdiri dari beberapa bagian yaitu :
Gambar 2.4. Exhaust Frame Assembly
Sumber : http://sulthonyusuf.blogspot.com/2010/01/turbin-gas-1.html
Pada exhaust area terdapat 18 buah termokopel yaitu, 12 buah untuk temperatur kontrol dan 6 buah untuk temperatur trip.
Gambar 2.5. Exhaust Diffuser Assembly Sumber : http://www.globalsecurity.org/military /le5.htm
2.1.4.2. Kompresor
disini energi kinetik diubah menjadi energi potensial atau tekanan. Akibat dari meningkatnya tekanan pada tiap tingkat dan melewati ruang yang lebih sempit disisi keluar kompresor, maka suhu udara keluar kompresor naik mencapai 280 -315 C.
Adapun bentuk kompresor dapat dilihat dari gambar di bawah ini :
Gambar 2.6. Kompresor Sumber : PT. PLN (Persero) Sektor Belawan
2.1.4.3. Ruang Bakar (Combustion Chamber/Chombustor)
Combustion Chamber adalah ruangan tempat terjadinya proses pembakaran. Turbin gas umumnya mempunyai combustion chamber yang terdiri dari banyak combustion basket (liner) yang dipasang melingkari compressor discharge. Volume gas panas produksi combustion chamber jumlahnya besar karena proses pembakaran nya memberikan excess udara yang tinggi hingga mencapai sekitar 350 %.
Gambar 2.7. Combustion Chamber
Sumber : http://www.enginehistory.org/GasTurbines/combustionchamber.html
2.1.4.4. Generator
Gambar 2.8. Generator
Sumber : http://www.oneneck.com/article.aspx?id=174.html 2.1.5.Komponen Bantu PLTG
2.1.5.1. Udara Dalam (Air Inlet)
Air inlet terdiri dari filter house yang berfungsi menyaring udara masuk kompresor. Kotoran tidak boleh terbawa masuk kedalam kompresor maupun turbin karena menyebabkan deposit ataupun erosi. Filter house dapat berupa filter berputar atau filter yang dapat membersihkan sendiri. Pembersihan otomatis bekerja apabila perbedaan tekanan melintas filter mencapai harga set nya. Filter house dihubungkan ke saluran udara masuk kompresor dan inlet silincer.
2.1.5.2. Sistem - sistem pada Turbin Gas
Peralatan bantu PLTG selain terdiri dari peralatan yang berbentuk komponen. Juga berupa suatu siklus atau sirkiut yang disebut sistem. Sistem tersebut diantaranya terdiri dari:
1)Sistem udara pendingin dan perapat
tersebut didinginkan dengan udara. Sudu-sudu gerak (moving blade) didinginkan dengan udara yang diambil dari kompresor (tingkat tertentu).
2)Sistem udara pengabut
Bahan bakar gas pada turbin gas umumnya diatomisasi dengan udara. Udara atomising ini diambil dari kompresor khusus atau dari kompresor utama. Pada saat start udara pengabut biasanya diambil dari kompresor khusus, dan setelah operasi normal udara pengabut diambil dari kompresor utama.
3)Sistem bahan bakar
Bahan bakar yang dipakai untuk PLTGU adalah Liquid Natural Gas (gas alam) dan HSD. Penggunaan bahan bakar gas untuk turbin gas (PLTGU) akan lebih menguntungkan dibanding dengan bahan bakar minyak (HSD) karena : • Lebih bersih, sehingga periode pemeliharaan lebih panjang
• Titik nyala rendah, sehingga mengurangi faktor kegagalan start .
• Tidak memerlukan tangki penampungan dari pompa, sehingga akan lebih hemat dalam biaya investasi maupun biaya operasi.
Disamping ada keuntunganya, penggunaan bahan bakar gas juga mempunyai kelemahan yaitu kebocoran gas dari intalasi tidak dapat terlihat langsung, dan ini mengundang bahaya kebakaran.
4)Sistem Pelumasan
Sistem pelumasan diperlukan untuk mensupply minyak pelumas yang bersih dengan tekanan dan suhu tertentu kedalam bantalan turbin, bantalan alternator, bantalan kompresor, bantalan load gear, bantalan generator , sistem pengaman dan lain- lainnya.
2.2. Pemeliharaan (Maintenance) PLTG
Kerusakan yang timbul biasanya terjadi karena mesin mengalami keausan dan umur limit pakai akibat pengoperasian yang terus-menerus, dan juga akibat langkah pengoperasian yang salah.
Secara umum maintenance dapat dibagi dalam beberapa bagian, diantaranya adalah:
1. Preventive Maintenance
Preventive maintenance adalah suatu kegiatan perawatan yang direncanakan baik itu secara rutin maupun periodik, karena apabila perawatan dilakukan tepat pada waktunya akan mengurangi down time dari peralatan. Preventive maintenance dibagi menjadi:
a. Running Maintenance, adalah suatu kegiatan perawatan yang dilakukan hanya bertujuan untuk memperbaiki equipment yang rusak saja dalam satu unit. Unit produksi tetap melakukan kegiatan.
b. Turning Around Maintenance, adalah perawatan terhadap peralatan yang sengaja dihentikan pengoperasiannya.
2. Repair Maintenance
Repair Maintenance merupakan perawatan yang dilakukan terhadap peralatan yang tidak kritis, atau disebut juga peralatan-peralatan yang tidak mengganggu jalannya operasi.
3. Predictive Maintenance
Predictive Maintenance merupakan kegiatan monitor, menguji, dan mengukur peralatanperalatan yang beroperasi dengan menentukan perubahan yang terjadi pada bagian utama, apakah peralatan tersebut berjalan dengan normal atau tidak.
4. Corrective Maintenance
Corrective Maintenance adalah perawatan yang dilakukan dengan memperbaiki perubahan kecil yang terjadi dalam disain, serta menambahkan komponen-komponen yang sesuai dan juga menambahkan material-material yang cocok.
Kegiatan perawatan yang dilakukan setelah terjadi kerusakan atau kelainan pada peralatan sehingga tidak dapat berfungsi seperti biasanya.
6. Modification Maintenance.
Pekerjaan yang berhubungan dengan disain suatu peralatan atau unit. Modifikasi bertujuan menambah kehandalan peralatan atau menambah tingkat produksi dan kualitas pekerjaan.
7. Shut Down Maintenance
Shut Down adalah kegiatan perawatan yang dilakukan terhadap peralatan yang sengaja dihentikan pengoperasiannya. Shutdown maintenance pada turbine gas terdiri dari Boroscope Inspection, Combustion Inspection, Hot Gas Path Ispection dan Major Inspection.
2.3. PLTG GT 2.1
PLTG GT 2.1. merupakan mesin yang menjadi objek peneliti dengan beban atau energi yang dihasilkan 130 MW, menggunakan bahan bakar Gas, yaitu Liquid Natural Gas (LNG) juga bisa menggunakan dengan High Speed Diesel (HSD).
Tabel 2.4. Jadual Pemeliharaan Mesin Turbin Gas GT 2.1
Inspection 2 sampai 5 kali sesuai dengan kebutuhan Hot Gas Path
Sumber : PT. PLN (Persero) Sektor Belawan
Dengan : x : dilakukannya pemeliharaan (x) : pemeliharaan Hot Gas Path bersamaan
Pada saat mesin telah beroperasi mencapai 8.000 jam maka akan dilakukan pemeliharaan Inspection atau biasanya disebut Minor Inspection yaitu MI 1. Pengecekan oli, pembersihan mesin, pengecekan mesin, pengencangan mur-mur telah longgar, serta pengecekan yang lain. Diusia pakai mesin 16.000 jam juga akan dilakukan Minor Inspection yaitu MI 2 begitu seterusnya. Saat mesin mencapai usia pakai 25.000 jam, msin akan diberhentikan untuk pemeliharaan Major Inspection, disini akan dilakukan pergantian mesin-mesin yang sudah tak layak pakai ataupun telah mengalami kerusakan, bersamaan dengan pemeliharaan di bagian Hot Gas Path (tempat terjadinya pembakaran). Biasanya komponen-komponen Hot Gas Path akan diganti.
2.4. Pengertian Pemeliharaan (Maintenance)
dapat terjamin, maka dibutuhkan kegiatan – kegiatan pemelihaaan dan perawatan yang meliputi:
a. Kegiatan pengecekan
b. Memberikan minyak (lubrication)
c. Perbaikan/reparasi atas kerusakan - kerusakan yang ada d. Penyesuain/penggantian spare part atau komponen
Ada dua jenis penurunan kemampuan mesin/peralatan yaitu:
1. Natural Deterioration yaitu menurunya kinerja mesin/peralatan secara alami akibat terjadi pemburukan/keausan pada fisik mesin /peralatan selama waktu pemakaian walaupun penggunaan secara benar
2. Accerated Deterioration yaitu menurunya kinerja mesin/peralatan akibat kesalahan manusia (human error) sehingga dapat mempercepat keausan mesin/peralatan karena mengakibatkan tindakan dan pelakuan yang tidak seharusnya di lakukan terhadp mesin/peralatan.
Dalam usaha mencegah dan berusaha untuk menghilangkan keausan yang timbul ketika proses produksi berjalan, dubutuhkan cara dan metode untuk mengantisipasi dengan melakukan kegiatan pemeliharaan mesin/peralatan.
Pemeliharaan (maintenance) adalah kegiatan untuk memelihara atau menjaga mesin/peralatan dan mengadakan perbaikan atau penyesuaian/penggantian yang diperlukan agar terdapat suatu keadaan operasi produksi yang memuaskan sesuai dengan apa yang direncanakan. Jadi dengan adanya kegiatan maintenance maka mesin/peralatan dapat di pergunakan sesuai dengan rencana dan tidak mengalami kerusakan selama dipergunakan untuk proses produksi atau sebelum jangka waktu tertentu direncanakan tercapai.
Menurut Corder et al.,dalam Dewi Mulyati yang mengatakan bahwa hasil yang diharapkan dari kerugian pemeliharaan mesin/peralatan (equipment maintenance) merupakan berdasarkan dua hal sebagai berikut :
2. Pergantian komponen (replacement maintenace) yaitu melakukan tindakan perbaikan dan penggatian komponen komponen mesin tepat waktunya sesuai dengan jadwal yang telah direncanakan sebelum kerusakan terjadi.
2.4.1.Tujuan Maintenance
Maintenance merupakan kegiatan pendukung bagi kegiatan komersil, maka seperti kegiatan lainnya, maintenance harus efektif, efisien dan, berbiaya rendah. Dengan adanya kegiatan maintenance ini, maka mesin/peralatan produksi dapat digunakan sesuai dengan rencana dan tidak mengalami kerusakan selama jangka waktu tertentu yang telah direncanakan tercapai.
Beberapa tujuan maintenance yang utama antara lain:
1.Kemampuan berproduksi dapat memenuhi kebutuhan dengan rencan produksi.
2.Menjaga kualitas pada tingkat yang tepat untuk memenuhi apa yang di butuhkan oleh produk itu sendiri dan kegiatan produksi yang tidak terganggu.
3.Untuk membantu mengurangi pemakain dan penyimpangan yang di luar batas dan menjaga modal yang diinvestasikan dalam perusahaan selama waktu yang ditentukan sesuai dengan kebijakan perusahaan mengenai investasi tersebut.
4.Untuk mencapai tingkat biaya maintenance secara efektif dan efisien keseluruhannya.
5.Untuk menjamin keselamatan orang yang mengunakan keselamatan tersebut 6.Memaksimumkan ketersediaan semua peralatan sistem produksi
(mengurangi downtime)
7.Untuk memperpanjang umur/masa pakai dari mesin/peralatan.
2.4.2.Jenis- jenis Maintenance
1.Pemeliharaan terencana (planned maintenance )
yang telah ditentukan sebelumnya. Oleh karena itu program maintenance yang akan dilakukan harus dinamis dan memerlukan pengawasan dan pemeliharaan secara aktif bagian maintenance melalui informasi dari catatan riwayat mesin/peralatan.
Konsep planned maintenance di tunjukan untuk dapat mengatasi masalah yang dihadapi manejer dengan pelaksanaan kegiatan maintenance.komunikasi dapat di perbaiki dengan informasi yang dapat memberi data yang lengkap untuk mengambil keputusan.Adapun data yang penting dalam kegiatan maintenance antara lain laporan permintaan pemeliharaan,laporan pemeriksaan, laporan perbaikan, dan lain-lain.
2.Pemeliharaan pencegahan (preventive maintenance)
Preventive maintenace adalah kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang di lakukan untuk mencegah timbulnya kerusakan kerusakan yang tidak terduga dan menemukan kondisi atau keadaan yang dapat menyebabkan fasilitas produksi mengalami kerusakan pada waktu di gunakan dalam proses produksi.
Dengan demikian semua fasilitas produksi yang di berikan preventive maintenance akan terjamin kelancaranya dan selalu du usahakan dalam kondisi atau kedaan yang siap di pergunakan untuk setiap operasi atau proses produksi pada setiap saat.Sehingga dapatlah di mungkinkan pembuatan suatau rencana dan jadual pemeliharaan dan perawatan yang sangat cermat dan rencana produksi yang lebih tepat.
3.Pemeliharaan perbaikan (corrective maintenance)
Corrective maintenance adalah suatu kegiatan maintenance yang dilakukan setelah terjadinya kerusakan atau kelainan pada mesin/peralatan sehingga tidak dapat berfungsi dengan baik.
4.Pemeliharaan yang telah diprediksi (predictive maintenance)
evaluasi data operasi yang di ambil untuk melakukan predictive maintenance itu dapat berupa data getaran,temperature,vibrasi,flow rate, dan lain lainnya.
Perencanaan predictive maintenance dapat dilakukan berdasarkan data dari operator di lapangan yang di ajukan melalui work order ke departement maintenance untuk di lakukan tindakan tepat sehingga tidak akan merugikan perusahaan.
5.Pemeliharaan tak terencana (unplanned maintenance)
Unplanned maintenance biasanya berupa breakdown/emergency maintenance. Breakdown/emergency maintenance (pemeliharaan darurat) adalah tindakan maintenance yang dilakukan pada mesin/peralatan yang masih dapat beroperasi, sampai mesin/peralatan tersebut rusak dan tidak dapat berfungsi lagi. Melalui bentuk pelaksanaan pemeliharaan tak terencana ini, diharapkan penerapan pemeliharaan tersebut akan dapat memperpanjang umur dari mesin/peralatan, dan dapat memperkecil frekuensi kerusakan.
6.Pemeliharaan mandiri (autonomous maintenance)
Autonomous maintenance atau pemeliharaan mandiri merupakan suatu kegiatan untuk dapat meningkatakan produktivitas dan efesiensi mesin/peralatan melalui kegiatan yang dilaksanakan oleh operator untuk memelihara mesin/peralatan yang mereka tangani sendiri.
Prinsip-prinsip yang terdapat pada 5S, merupakan prinsip yang mendasari kegiatan autonomous maintenance, yaitu:
1) Seiri (clearing up) : Pembersihan
2) Seiton (organazing) : Pengelompokan yang rapi
Menyusun dengan rapi dan mengenali benda untuk mempermudah penggunaanya. Kata seiton berasal dari bahas jepang yang artinya menyusus berbagai benda dengan cara yang menarik. Maksudnya dalam 5-S ini berarti mengatur barang-barang sehingga setiap orang dapat menemukannya dengan mudah dan cepat. Untuk mencapai langkah ini, pelat penunjuk digunakan untuk menetapkan nama tiap barang dan tempat penyimpanan. Dengan kata lain menata semua barang yang ada setelah ringkas, dengan pola teratur dan tertib.
3)Seiso (cleaning) : Membersihkan peralatan dan tempat kerja
Menjaga kondisi mesin yang siap pakai dan keadaan bersih. Selalu membersihkan, menjaga kerapian dan kebersihan. Ini adalah proses pembersihan dasar dimana disuatu daerah dalam keadaan bersih. Meskipun pembersihan besar-besaran dilakukan oleh pihak perusahaan beberapa kali dalam setahun. Aktivitas itu cendrung mengurangi kerusakan mesin yang diakubatkan oleh tumpahan minyak, abu dan sampah. Untuk itu bersihkan semua mesin, peralatan dan tempat kerja, mengilangkan noda, dan limbah serta menanggulangi sumber limbah.
4). Seikatsu (standarizing) : Penstandarisasian
Memperluar konsep kebersihan pada diri sendiri terus-menerus memperaktekkan tiga langkah sebelumnya. Membuat standarisasi pemeliharaan di tempat kerja seperti membuat standar pelumasan, standar pengeceikan ataupun inspeksi mesin, membuat standar pencapaia, dan lainb sebagainya.
5)Shitsuke (training and discipline) : Meningkatkan skil dan moral
kerja, pelatihan, pengarahan serta diklat yang umumnya diberlakukan sesuai dengan standar organisasi ataupun perusahaan.
Autonomous maintenance diimplementasikan melalui 7 langkah yang akan membangun keahlian yang di butuhkan operator agar mereka mengetahui tindakan apa yang harus dilakukan.
Tujuh langkah kegiatan yang terdapat dalam autonomous maintenance adalah:
1. Membersihkan dan memeriksa (clean and inspect) 2. Membuat standar pembersihan dan pelumasan
3. Menghilangakan sumber masalah dan area yang tidak terjangkau (eliminete problem and anaccesible area)
4. Melaksanakan pemeliharaan mandiri (conduct autonomous maintenance) 5. Melaksanakan pemeliharaan menyeluruh (conduct general inspection) 6. Pemeliharaan mandiri secara penuh (fully autonomous maintenance) 7. Pengorganisasian dan kerapian (organization and tidies)
Tugas dan Pelaksanaan kegiatan maintenance
Semua tugas tugas atau kegiatan daripada maintenance dapat di golongkan ke dalam salah satu dari lima tugas pokok yang berikut:
1.Inspeksi (Inspections)
Kegiatan inpeksi meliputi kegiatan pengecekan dan pemeriksaan secara berkala (routine scedule check) terhadap mesin/peralatan sesuai denagn rencana yang bertujuan untuk mengetahui apakah perusahaan selalu mempunyai fasilitas mesin/peralatan yang baik untuk menjamin kelancaran proses produksi.
2. Kegiatan Teknik (Engineering)
pengembangab komponen atau peralatan, juga berusaha mencegah terjadinya kerusakan.
3.Kegiatan Produksi
Kegiatan produksi merupakan kegiatan pemeliharaan yang sebenarnya yaitu dengan memperbaiki seluruh mesin/peralatan produksi, hal yang direkam saat operasi hingga dapat dilakukannya perawatan.
4.Kegiatan Adminitrasi
Kegiatan adminitrasi merupakan kegiatan yang berhubungan dengan pencatatan pencatatan mengenai biaya-biaya yang terjadi dalam melakukan kegiatan pemeliharaan, penyusunan planning dan sceduling, yaitu rencana kapan kegiatan suatu mesin/peralatan tersebut harus di periksa, diservice dan di perbaiki.
5.Pemeliharaan bangunan
Kegiatan pemeliharaan bangunan merupakan kegiatan yang dilakukan tidak termasuk dalam kegiatan teknik dan produksi dari bagian maintenance.
2.4.3.Total Productive Maintenance 2.4.4.Pendahuluan
Agar perusahaan tetap mampu bersaing dalam kompetisi global yang semakin menantang dan innovatif, maka diperlukan strategi penerapan yang terbaik dalam mengelola sumber daya yang terdapat di dalam organisasi perusahaan tersebut dilakukan secara tepat, efisien serta efektif. Just In Time (JIT) dan Total Quality Management (TQM) adalah dua strategi yang banyak digunakan oleh dunia industri dan beberapa waktu belakangan ini lahirlah Total Productive Maintenance (TPM) sebagai sebuah strategi yang diyakini mampu menjadi sarana pemeliharaan berkualitas yang strategis dan modern yang merupakan hasil pengembangan dari JIT dan TQM itu sendiri.
menjadi productive maintenance. Kedua metode pemeliharaan ini umumnya di singkat dengan PM dan pertama kali di terapkan di industri-industri manufaktur di Amerika Serikat dan pusat segala kegiatannya di tempatkan satu departemen yang di sebut maintenance departement.
Preventive maintenance mulai di kenal pada tahun 1950-an, yang kemudian berkembang seiring dengan perkembangan teknologi yang ada dan kemudian berkembang pada tahun 1960-an muncul yang disebut productive maintenance. Total productive maintenance (TPM) mulai berkembang pada tahun1970-an pada perusahaan di negara jepang yang merupakan pengembangan konsep maintenance yang di terapkan pada perusahaan industri manufaktur Amerika Serikat yang disebut preventive maintenance. Seperti dapat dilihat pada masa periode perkembangan PM di jepang di mana pada priode tahun1950-an juga bisa di kategorikan sebagai priode “breakdown maintenance”. Peralatan yang telah rusak harus mengalami pergantian, jadi banyak menghabiskan waktu sehingga dikeluarkan banyak pemikiran untuk mengubah prinsip ini menjadi prinsip pemeliharaan pencegahan (Preventive maintenance) serta dikembangkan menjadi prinsip total productive maintenance.
Mempertahankan kondisi mesin/peralatan yang mendukung pelaksanaan proses produksi merupakan komponen yang penting dalam pelaksanaan pemeliharaan unit produksi. Tujuan pemeliharaan produktif (productive maintenance) adalah untuk mencapai yang disebut dengan profitable PM.
2.4.5.Pengertian Total Productive Maintenance
TPM sesuai dengan nama kepanjangannya yang terdiri atas tiga buah suku kata, yaitu :
(1) Total
Productive merupakan upaya yang dilakukan supaya mesin maupun peralatan tetap beroperasi secara produktif serta meminimaliskan atau menghilangkan kerugian-kerugian yang terjadi diproduksi saat pemeliharaan dilakukan.
(3) Maintenance
Berarti memelihara serta menjaga mesin dan peralatan secara mandiri yang dilakuakan oleh operator produksi agar kondisi mesin atau peralatan tersebut dalam keadaan prima dan terpelihara dengan menjaga kebersihan mesin, melakukan pemeriksaan pelumasan dan hal-hal yang berkaitan dengan pemeliharaan.
Total productive maintenance merupakan ide Nakajima (1988) yang
menekankan pada pendayagunaan dan keterlibatan sumber daya manusia dan sistem Preventive Maintenance untuk memaksimalkan efektifitas peralatan dengan melibatkan semua departemen dan fungsional organisasi.
TPM adalah hubungan kerja sama yang erat antara perawatan dan organisasi produksi secara menyeluruh bertujuan untuk meningkatkan kualitas produksi,mengurangi waste,mengurangi biaya produksi, meningkatakan kemampuan peralatan dan pengembangan dari keseluruhan sistem perawatan pada perusahaan manufaktur. Secara menyeluruh defenisi dari total productive maintenance mencakup lima elemen yaitu sebagai berikut:
1. TPM bertujuan untuk menciptakan suatau sistem preventive maintenance (PM) untuk memperpanjang umur pengunaan mesin/peralatan.
2. TPM bertujuan untuk memaksimalkan efektivitas mesin/peralatan secara keseluruhan (overall equipment effectiveness).
3. TPM dapat diterapkan pada berbagai departemen (seperti engineering,bangian produksi, bagian maintenance).
4. TPM melibatkan semua orang mulai dari tingkat managemen tertinggi hingga para karyawan/operator lantai produksi.
Kemudian Ljungberg (1998) menambahkan bahwa OEE juga merupakan cara efektif menganalisis efisiensi sebuah mesin tunggal atau sebuah sistem permesinan terintegrasi .Bagaimanapun suatu perusahaan menginginkan peralatan produksinya dapat beroperasi 100% tanpa ada downtime, pada kinerja 100% tanpa ada speed losses, dengan output 100% tanpa ada reject. Dalam kenyataannya, hal ini sangat sulit tapi bukan tidak mungkin hal ini dapat dicapai. Menghitung OEE merupakan salah satu komitmen untuk mengurangi kerugian-kerugian dalam peralatan produksi maupun proses melalui aktivitas TPM dan hal ini merupakan tujuan utamanya.
Menurut Nehete, S., et al, TPM terangkum di dalam delapan pillar yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 2.9. Pillar-pilar TPM Sumber : http://www.euskalit.net/gestion/?p=855
Dengan pengertian :
SEITON (Organize), SEISO (Shine the workplace), SEIKETSU (Standardization), SHITSUKE (Self descipline).
2. Autonomous Maintenance : pilar ini diarahkan untuk mengembangkan operator supaya dapat mengurus tugas pemeliharaan-pemeliharaan kecil, sehingga tidak selalu tergantung kepada para maintenance terampil sehingga waktu tidak terbuang banyak dan hal ini menjadi nilai tambah kegiatan dan perbaikan teknis. Operator bertanggung jawab untuk memeliharaan peralatan mereka dengan tujuan mencegah peralatan memburuk.
3. KOBETSU KAIZEN (Continuous Improvement) : “Kai” berarti mengubah, and :”Zen” adalah baik (untuk mendapatkan lebih baik). Pada dasarnya kaizen adalah penambahan-penambahan kecil yang mengarah perbaikan, yang dilakukan secara terus menerus dan melibatkan seluruh staf dan karyawan perusahaan. Kaizen bertolak belakang dengan inovasi-inovasi besar. Kaizen tidak memerlukan banyak investasi. Dibelakang prinsipnya yang adalah “ Banyak melakukan penambahan kecil yang bergerak secara efektif dalam sebuah lingkungan perusahaan daripada perubahan yang besar dalam kuantitas sedikit.pilar ini bertujuan mengurangi kerugian yang mempengaruhi efisiensi pada lahan kerja. Jika diterapkan secara detail serta melalui prosedur dapat menghilangkan kerugian metode sistematis saat menggunakan peralatan Kaizen. Aktivitas ini tidak hanya dibatasi pada area produksi, hal ini juga baik jika diterapkan pada bagian administrasi.
4. Planned Maintenance : tujuannya untuk membebaskan mesin dan peralatan produksi dari produk cacat yang dihasilkan dengan tujuan memuaskan para konsumen. Pemeliharaan ini dibagi menjadi 4 grup :
a. Preventive Maintenance b. Breakdown Maintenance c. Corrective Maintenance d. Maintenance Prevention
Meningkatkan pengertian mengenai bagian-bagian mesin yang mempengaruhi kualitas produk dan mulai konsen menghilangkan kualitas yang buruk, dan menyingkirkan keraguan mengenai qualitas serta menyingkirkan potensi keraguan tersebut.
6. Education & Training : tujuannya meningkatkan kemampuan-kemampuan para pekerja yang bermoral tinggi dan yang menyukai pekerjaannya juga membentuk kebutuhan seluruh fungsitalitas dengan efektifdan independen. Pendidikan diberikan kepada operator untuk menambah kemampuannya. 7. Office TPM : Office TPM harus dimulai setelah mengaktifkan empat pillar
TPM lainnya seperti Autonomous Maintenance (AM), Countinous Improvement (CI), Planned Maintenance (PM), dan Quality Maintenance (QM). Office TPM harus dijalankan untuk meningkatkan produktivitas, efisiensi fungsi administrasi, dan mengidentifikasi serta menghilangkan kerugian. Termasuk proses analisis dan prosedur-prosedur yang secara otomatis meningkatkan kantor. Office TPM menggambarkan dua belas kerugian besar, diantaranya :
a. Kerugian pada bagian prosedur, akuntan, pemasaran, penjualan-penjualan.
b. Kerugian komunikasi.
c. Kerugian saat mesin mengalami perhentian mendadak. d. Kerugian saat penyetelan mesin.
akibat proses dan prosedur. Pillar ini akan saling membutuhan antar yang satu dengan yang lain secara teratur. Kesatuan dari pillar-pilar ini merupakan gabungan representif para pekerja yang sama baik dari sebuah perusahaan. Kesatuan ini dikepalai oleh wakil presiden direktur senior (secara teknis). Seluruh yang terpenting.
2.4.6.Tujuan Total Productive Maintenance
Tujuan dari total productive maintenance baik secara langsung, maupun tidak langsung yaitu:
1. Mencapai OPE (Overall Plant Efficiency) paling minimum 80 % 2. Mencapai nilai OEE minimum 90 %
3. Mengurangi biaya manufaktur sebesar 30 % 4. Memenuhi pesanan konsumen sebesar 100 % 5. Mengurangi kecelakaan
6. Mencapai tujuan dengan bekerja sebagai tim 7. Perubahan perilaku kerja operator
8. Membagi pengetahuan dan pengalaman
9. Menambah tingkat keyakinan karyawan dalam bekerja.
2.4.7.Manfaat Total Productive Maintenance
Manfaat dari studi aplikasi TPM secara sistematik dalam rencana kerja jangka panjang pada perusahaan khususnya menyangkut faktor-faktor berikut: 1. Peningkatan produktifitas dengan menggunakan prinsip-prinsip TPM akan meminimalkan kerugian-kerugian pada perusahaan
2. Meningkatkan kualitas dengan TPM, meminimalkan kerusakan pada mesin/peralatan dan downtime mesin dengan metode terfokus
3. Waktu delivery ke konsumen dapat ditepati karena produksi yang tanpa gangguan akan lebih mudah untuk dilaksanakan
5. Kesehatan dan keselamatan lingkungan kerja baik
6. Meningkatkan motivasi kerja, karena hak dan tanggung jawab dilegasikan pada setiap orang.
Kegiatan dan tindakan tindakan yang dilakukan dalam TPM tidak hanya berfokus pada pencegahan terjadinya kerusakan pada mesin/peralatan dan meminimalkan downtime mesin/peralatan akan tetapi banyak faktor yang menyebabkan kerugian akibat rendahnya efisiensi mesin/peralatan saja.
Rendahnya produktifitas mesin/peralatan yang menimbulkan kerugian bagi perusahaan sering diakibatkan oleh pengguna mesin/peralatan yang tidak efektif dan efesien terdapat pada enam faktor yang disebut kerugian besar (six big losses).
Efisiensi adalah ukuran yang menunjukkan bagaimana sebaiknya sumber daya yang digunakan dalam proses produksi untuk menghasilkan output, efisiensi merupakan karakteristik proses mengukur perpormasi aktual dari sumberdaya yang relative terhadap standar yang digunakan, ditetapkan.
Sedangkan efektifitas merupakan karasteristik lain dari proses mengukur derajat penyampaian output dari sistem produksi, efektifitas diukur dari rasio aktual output terhadap output yang direncanakan. Dalam era persaingan bebas saat ini pengukuran sistem produksi yang hanya mengacu pada kualitas output semata akan dapat menyesatkan, karena pengukuran ini tidak memperhatikan karakteristik utama dari proses yaitu : kapasitas efesiensi dan efektifitas.
Taisir, Osama (2010) berkata bahwa satu tujuan dari TPM dan OEE adalah mengurangi atau menghilangkan apa yang disebut dengan six big losses yang merupakan penyebab umum terjadinya kerugian efisiensi saat proses manufaktur. Berlangsungnya kerugian dari efektifitas di dalam TPM tersebut didefinisikan dengan istilah dari kualitas yang disebut kualitas produk dan kesediaan waktu mesin. Mesin /peralatan seefisien mungkin artinya adalah memaksimalkan fungsi dari kinerja mesin/peralatan produksi dengan tepat guna dan berdaya guna, Untuk dapat meningkatkan produtifitas mesin/peralatan yang digunakan maka perlu dilakukan analisis produktivitas dan efesiensi mesin/peralatan pada six big losses.
2.4.7.1. Penurunan Mesin (Downtime)
1) Kerugian karena kerusakan mesin/peralatan (equipment failure/breakdown) Kerusakan mesin/peralatan (equipment failure breakdown) akan mengakibatkan waktu yang terbuang sia-sia yang mengakibatkan kerugian bagi perusahaan akibat berkurangnya volume produksi atau kerugian material akibar dari produk yang di hasilkan cacat.
2)Kerugian karena pemasangan dan penyetelan (set-up and adjustment losses) Kerugian karena set-up dan adjustment adalah semua waktu set-up termasuk waktu penyesuaian (adjustment) dan juga waktu yang di butuhkan untuk kegiatan kegiatan menggati jenis produk ke jenis berikutnya untuk produksi selanjutnya. Dengan kata lain total yang di butuhkan mesin tidak berproduksi guna menggati peralatan (dies) bagi jenis produksi berikutnya sampai dihasilkan produksi sesuai untuk proses selanjutnya.
2.4.7.2. Kerugian akibat penurunan kecepatan (speed losses)
1) Kerugian kerena beroperasi tanpa beban maupun berhenti sesaat (Idling and minor stoppages)
Kerugian kerena beroperasi tanpa beban maupun karena berhenti sesaat muncul jika factor ekternal mengakibatkan mesin/peralatan berhenti berulang ulang mesin/peralatan beroperasi tampa mengahasilkan produk.
2) Kerugian karena menurunnya kecepatan Produksi (Reduced speed)
Menurunya kecepatan produksi timbul jika operasi lebih kecil dari kecepatan yang di rancang beroperasi dalam kecepatan normal. Menurunnya kecepatan produksi antara lain di sebabkan oleh:
2. Kecepatan produksi mesin/peralatan menurun akibat operator tidak mengetahui berapa kecepatan normal mesin/peralatan sesungguhnya. 3. Kecepatan produksi sengaja dikurangi untuk mencegah timbulnya
masalah pada mesin/peralatan dan kualitas produksi yang dihasilkan jika di produksi pada kecepatan produksi yang lebih tinggi.
2.4.7.3. Kerugian karena terjadinya cacat (Defects)
1) Kerugian karena produk cacat maupun karena kerja produk di proses ulang (Rework Losses)
Produk cacat yang di hasilkan akan mengakibatkan kerugian material,mengurangi jumlah produksi, limbah produksi produksi meningkat dan biaya untuk mengerjakan ulang, kerugian akibat pengerjaan ulang termasuk biaya tenaga kerja dan waktu yang di butuhkan untuk mengolah dan mengerjakan kembaliataupun memperbaiki cacat produk Cuma sedikit akan tetapi kondisi seperti ini bias menimbulkan maslah yang semakin besar.
2) Kerugian pada awal waktu produksi hingga mencapai waktu produksi yang stabil (Reduced yield/scrap losses)
Reduced yieled losses adalah kerugian waktu dan material yang timbul selama waktu yang dibutuhkan oleh mesin/peralatan untuk menghasilkan produk baru dengan kwalitas produk yang di harapkan. Kerugian yang timbul tegantung pada faktor-faktor seperti keadaan operasi yang tidak stabil, tidak tepatnya penanganan dan pemasangan mesin/peralatan atau cetakan (dies) ataupun operator tidak mengerti dengan kegiatan proses produksi yang ditimbulkan.
2.5. Overall Equipment Effectiveness
dalam mengukur kinerja mesin/peralatan yakni downtimes losses, speed losses dan defect losses.
OEE merupakan ukuran menyeluruh yang mengidentifikasikan tingkat produktivitas mesin/peralatan dan kinerja secara teori. OEE adalah tingkat keefektifan fasilitas secara menyeluruh yang diperoleh dengan memperhitungkan Availability, Performance Efficiency, dan Rate of Quality Product (Roy Davis, 1996.,dalam Dewi Mulyati). Pengukuran ini sangat penting untuk mengetahui area mana yang perlu untuk ditingkatkan produktivitas maupun effisiensi mesin/peralatan dan dapat juga menunjukkan area bottleneck yang terdapat pada lintasan produksi. OEE juga merupakan alat ukur untuk mengevaluasi dan memperbaiki cara yang tepat untuk menjamin peningkatan produktivitas penggunaan mesin/peralatan.
Formula matematis dari overall equipment effectiveness (OEE) di rumuskan sebagai berikut :
OEE = Availability x Performance efficiency x Rate of quality product x 100%
Kondisi operasi mesin/peralatan produksi tidak akan akurat di tunjukkan jika hanya didasari oleh perhitungan satu faktor saja, misalnya performance efficiency saja. Dari enam pada six big losses baru minor stoppages saja yang dihitung pada performance efficiency mesin/peralatan. Keenam faktor data six big losses harus diikutkan dalam penghitungan OEE, kemudian kondisi aktusal dari
mesin/peralatan dapat dilihat secara akurat. OEE dihitung dengan menghasilkan produk dari ketersediaan peralatan, efisiensi kerja proses dan tingkat kualitas produk (Ljungberg, 1998; Dal et al, 2000.):
2.5.1.Kesediaan Waktu Mesin (Availability)
