STUDI KASUS AUDIT MAINTENANCE MESIN PEMINDAH BAHAN PADA SCRAPER CONVEYOR DAN EXCAVATOR HYDRAULIC DI
PABRIK KERTAS (PULP) PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Memenuhi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
JAMINAN B. LIMBONG 080401112
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia dan rahmat-Nya yang senantiasa diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk dapat lulus menjadi Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi ini adalah “Studi Kasus Audit Maintenance Mesin
Pemindah Bahan Pada Scraper Conveyor dan Excavator Hydraulic Di Pabrik
Kertas (Pulp) PT. Toba Pulp Lestari, Tbk”.
Selama penulisan skripsi ini, sangat banyak yang membantu dalam penyelesaian skripsi ini, sehingga penulis merasa perlu untuk berterima kasih kepada:
1. Orang tua tercinta, Ibunda L. Sinaga, atas doa, kasih sayang, pengorbanan, tanggung jawab yang selalu menyertai penulis, dan memberikan penulis semangat yang luar biasa sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. 2. Bapak Ir. Alfian Hamsi, MSc selaku dosen pembimbing yang telah banyak
meluangkan waktunya dan dengan sabar membimbing penulis hingga skripsi ini dapat terselesaikan.
3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri dan Ir. Syahril Gultom, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik USU. 4. Bapak/Ibu staf pengajar dan pegawai Departemen Teknik Mesin, Fakultas
Teknik USU.
5. Kepada Saudara-saudara saya yang saya sayangi, Pantas L. Limbong, Romantika H. br. Limbong, ST, Aman R. Limbong, SH.
6. Kakanda Paulus Purba, ST yang telah banyak memberikan masukan selama melakukan penelitian di PT.Toba Pulp Lestari, Tbk.
Disadari bahwa skripsi ini belum sempurna, baik dari segi teknik maupun dari segi materi. Oleh sebab itu, demi penyempurnaan skripsi ini kritik dan saran sangat diharapkan guna membangun skripsi ini menjadi lebih baik.
Akhir kata, penulis berharap agar laporan ini bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis sendiri pada khususnya.
Medan, Juli 2013 Penulis,
Jaminan B. Limbong
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL Hal
LEMBAR PENGESAHAN ... i
EVALUSI SEMINAR TUGAS SARJANA ... iii
DAFTAR ABSENSI PEMBANDING BEBAS ... v
SPESIFIKASI TUGAS ... vi
KARTU BIMBINGAN ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR NOTASI ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
ABSTRAK ... xviii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penelitian ... 3
1.2.1 Tujuan Umum ... 3
1.2.2 Tujuan Khusus ... 3
1.3 Batasan Masalah ... 3
1.4 Metode Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Perkembangan Perawatan ... 6
2.1.1 Dasar-Dasar Perencanaan Pemeliharaan ... 8
2.1.2 Strategi Pemeliharaan ... 10
2.1.3 Pemeliharaan Pada Perusahaan ... 11
2.2 Organisasi Bagian Pemeliharaan Pabrik ... 21
2.3 Jumlah Tenaga Kerja Dan Jam Kerja ... 23
2.3.1 Jumlah Tenaga Kerja ... 23
2.3.2 Jam Kerja ... 23
2.3.3 Failure Definition ... 24
2.4 Pemeliharaan Mesin ... 26
2.4.1 Tujuan Maintenance Dari Mesin Pemindah Bahan ... 27
2.4.2 Pemeliharaan Terencana Mesin Pemindah Bahan ... 28
2.5 Audit Maintenance ... 29
2.5.1 Tujuan Audit Maintenance ... 30
2.6 Audit Mesin Pemindah Bahan ... 31
2.6.1 Observasi Mesin Pemindah Bahan ... 32
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu Dan Tempat ... 33
3.2 Langkah – langkah Penelitian ... 33
3.3 Variabel Penelitian ... 35
3.3.1 Scraper Conveyor ... 36
3.3.2 Hydraulic Excavator ... 37
3.5 Proses Pengolahan Pulp ... 40
BAB IV TEMUAN MASALAH PADA SCRAPER CONVEYOR DAN HYDRAULIC EXCAVATOR 4.1 Data Kerusakan Pada Scraper Conveyor ... 45
4.1.1 Data Kerusakan Pada Rantai ... 46
4.1.2 Data Kerusakan Pada Rel Rantai ... 48
4.1.3 Data Kerusakan Pada Scrap ... 48
4.1.4 Data Kerusakan Pada Sprocket ... 49
4.1.5 Data Kerusakan Pada Gear Box ... 49
4.2 Data Kerusakan Pada Hydraulic Excavator ... 50
4.2.1 Data Kerusakan Pada Undercariage ... 54
4.2.2 Data Kerusakan Pada Komponen Yang Lainnya ... 57
4.3 Metode Pemecahan Masalah Scraper Conveyor Dan Hydraulic Excavator ... 59
4.4 Analisa Data Kerusakan Scraper Conveyor ... 59
4.4.1 Analisa Kerusakan Rantai ... 59
4.4.2 Analisa Kerusakan Rel Rantai ... 61
4.4.3 Analisa Kerusakan Scrap ... 61
4.4.4 Analisa Kerusakan Sprocket ... 62
4.4.5 Analisa Kerusakan Gear Box ... 62
4.5 Analisa Data Kerusakan Hydraulic Excavator ... 63
4.5.1 Analisa Kerusakan Idler ... 64
4.5.3 Analisa Kerusakan Upper Roller ... 64
4.5.4 Analisa Kerusakan Sprocket ... 65
4.5.5 Analisa Kerusakan Track Shoes ... 65
4.5.6 Analisa Kerusakan Pin ... 66
4.5.7 Analisa Kerusakan Hidrolik ... 67
4.5.8 Analisa Kerusakan Bearing ... 68
4.5.9 Analisa Kerusakan Baut-Baut Mesin ... 69
4.6 Analisa Kerusakan Pada Rantai Scraper Conveyor ... 69
4.6.1 Keuntungan dan Kerugian Rantai ... 70
4.6.2 Jenis-Jenis Rantai ... 71
4.7 Perhitungan Beban Yang Bekerja Pada Satu Rantai ... 73
4.8 Perhitungan Dengan Menggunakan Software Ansys 54 ... 76
4.8.1 Pemodelan Pada Ansys ... 77
4.8.2 Mendefinisikan Element Type ... 77
4.8.3 Menentukan Real Constant ... 78
4.8.4 Memasukkan Material ... 79
4.8.5 Membuat Mesh ... 79
4.8.6 Proses Pembebanan ... 80
4.8.7 Solving ... 81
4.8.8 Menampilkan Hasil ... 82
4.8.9 Menunjukkan Perpindahan ... 83
4.8.11 Perbandingan Perhitungan Manual Dengan Perhitungan Simulasi Ansys 5.4
... 85
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Grafik Maintenance Strategy ... 10
Gambar 2.2 Struktur Kerja Pada Preventive Maintenance ... 12
Gambar 2.3 Struktur Kerja pada Corrective Maintenance ... 13
Gambar 2.4 Vibration Test ... 14
Gambar 2.5 Grafik Bearing Defect ... 15
Gambar 2.6 Grafik Mechanical Looseness ... 15
Gambar 2.7 Grafik Misallignment ... 16
Gambar 2.8 Grafik Unbalance ... 16
Gambar 2.9 Grafik Gear Mesh ... 17
Gambar 2.10 Ultrasonic Test ... 17
Gambar 2.11 Penetrant Test ... 18
Gambar 2.12 Magnetic Test ... 19
Gambar 2.13 Struktur Kerja Predictive Maintenance ... 19
Gambar 2.14 Struktur Organisasi Bagian Maintenance ... 22
Gambar 2.15 Grafik Failure Definition ... 25
Gambar 3.1 Scraper Conveyor ... 36
Gambar 3.2 Hydraulic Excavator ... 38
Gambar 3.4 Diagram Alir Pembuatan Pulp ... 44
Gambar 4.16 Tampilan pembuatan gambar specimen melalui Ansys ... 77
Gambar 4.17 Tampilan Element Type ... 78
Gambar 4.18 Tampilan Real Constant ... 78
Gambar 4.19 Tampilan memasukkan material ... 79
Gambar 4.20 Proses Meshing ... 80
Gambar 4.21 Proses Pembebanan ... 80
Gambar 4.22 Tampilan Menentukan Gaya ... 81
Gambar 4.24 Tampilan Untuk Menampilkan Hasil ... 82 Gambar 4.25 Tampilan Displacement ... 83 Gambar 4.26 Menentukan Letak Titik Kritis ... 84
DAFTAR NOTASI
X, y, z, a, D, B, C Satuan panjang m, mm
v Kecepatan m/s
Q Kapasitas konveyor ton/jam
G Berat muatan kg
Q, Wb’, Wp’, Wp’’ Berat persatuan panjang N/m
M Momen Lentur Nm
, Tegangan N/m2
Berat jenis kg/m3
Nn Putaran rpm, fpm
C Beban nominal dinamis kg
Crl Beban nominal dinamis spesifik kg
D, d Diameter m, mm
P Daya Watt
z Momen inersia m4
Pr Beban ekuivalen dinamik kg
X, Y Faktor pembebanan -
Fc Faktor koreksi -
T Momen torsi Nm
F Tebal mm
Sf Faktor keamanan -
DAFTAR LAMPIRAN
ABSTRAK
Untuk tetap exist suatu perusahaan harus memperhatikan kelancaran proses produksinya sehingga dapat terus berproduksi. Kelancaran proses produksi dipengaruhi oleh beberapa hal seperti sumber daya manusia serta kondisi dari fasilitas produksi yang dimiliki, dalam hal ini mesin produksi dan peralatan pendukung lain. Untuk menjaga agar peralatan produksi dapat selalu berada pada kondisi yang baik maka diperlukan kegiatan perawatan yang bertujuan untuk mengoptimalkan keandalan dari komponen-komponen peralatan maupun sistem tersebut. Sistem preventive maintenance pada sebuah sistem mesin pemindah bahan ini untuk mencari akar masalah pada scraper conveyor dan hydraulic
excavator dan mencari solusi untuk mengatasi masalah tersebut. Dalam proses
penyusunan laporan tugas akhir mengenai penerapan sistem preventive
maintenance di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk, penulis melakukan observasi
lapangan, pengumpulan, penyusunan serta pengolahan data dengan langkah-langkah sistem matematis yang disusun dalam suatu metodologi penelitian. Adapun kerusakan yang sering timbul pada scraper conveyor dan hydraulic
excavator adalah bushing terkikis, retak pada link, pin patah, rantai terlepas, rel
rantai terkikis, scrap bengkok, sprocket terkikis, oli gear box berkurang, shaft cepat aus, baut longgar, idler rusak tergantung limit, roller aus, dan miring, upper roller miring, sprocket habis dan sudah aus, track shoes longgar, pin longgar dan aus pompa hidrolik sering bocor, kebocoran pada sambungan selang hidrolik, bearing pecah, dan baut-baut mesin longgar. Penanganan masalah tersebut dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu penanganan rekayasa
engineering dan rekayasa material. Seiring perkembangan zaman, untuk
mengetahui beban kerusakan, kita dapat menggunakan software ansys 5.4. Dari hasil perhitungan manual yang didapat penulis adalah sebagai berikut, beban yang terjadi pada satu rantai τ= 215,056 KPa. Hasil dari perhitungan ansys 5.4 diperoleh τi =310352 KPa.
ABSTRACT
To existing firm must pay attention to the smooth production process so that it can continue to produce. Smooth production process is influenced by several things such as human resources and the conditions of production facilities owned, in this case the production of machinery and other supporting equipment. To keep the production equipment can always be in good condition then takes care of activities that aim to optimize the reliability of the components of the equipment or system. System of preventive maintenance on an engine system transfer this material to find the root of the problem in scraper conveyor and hydraulic excavators and find solutions to overcome these problems. In the process of preparation of final report on the implementation of preventive maintenance system in PT. Toba Pulp Lestari Tbk, the author conducted field observation, collection, compilation and processing of data with mathematical system measures laid out in a research methodology. The damage that often arise in scraper conveyor and hydraulic excavator bushing is eroded, cracked on the link, broken pin, regardless chain, chain eroded rail, scrap crooked, eroded sprocket, gear box oil is reduced, fast shaft wear, loose bolts, broken idler depends limit, roller wear, and oblique, oblique upper roller, exhausted and worn sprockets, track shoes loose, loose pin and wear often leaking hydraulic pumps, hydraulic hose leaks at the connection, bearing broke, and the engine bolts loose. Handling of the problem can be done in two ways, namely the handling of engineering and engineering materials engineering. Along with the times, to know the brunt of the damage, we can use ansys 5.4 software. From the results the authors obtained the manual calculation is as follows, the expenses incurred on the chain τ = 215.056 kPa. The results of calculations obtained ansys 5.4 τi = 310 352 kPa.
