MENENTUKAN KEBIJAKAN PEMELIHARAAN MESIN SCREW PRESS MENGGUNAKAN METODE OVERALL EQUIPMENT EFFECTIVENESS
(OEE), MARKOVIAN DECISION PROCESS DAN RELIABILITY ENGINEERING PADA PT. PP. LONDON SUMATRA INDONESIA, TBK.
BEGERPANG (POM)
DRAFT TUGAS SARJANA Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat-Syarat Penulisan Tugas Sarjana Oleh:
SEHAT JANUAR ANGKAT NIM:120403067
D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I F A K U L T A S T E K N I K
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N
2 0 1 7
No. Dok.: FM-GKM-TI-TS-01-03A; Tgl. Efektif : 01 Desember 2015; Revisi : 00
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan Tugas Sarjana ini dengan baik.
Penulisan Tugas Sarjana ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat akademis yang harus dipenuhi oleh mahasiswa dalam menyelesaikan studi di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Laporan ini memaparkan judul tugas sarjana penulis yaitu “Menentukan Kebijakan Pemeliharaan Mesin Screw Press Mengunakan Metode Overall Equipment Effectiveness (OEE), Markovian Decision Process Dan Reliability Engineering
Pada PT. PP. London Sumatra Indonesia, Tbk. Begerpang (POM)”.
Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Sarjana ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran yang membangun dari para pembaca sekalian demi kesempurnaan laporan Tugas Sarjana ini. Akhir kata, penulis berharap agar laporan ini berguna bagi kita semua.
Medan, April 2017
Penulis
ABSTRAK
PT PP London Sumatra Tbk, Begerpang POM merupakan perusahaan yang bergerak di bidang produksi CPO dan Kernel dengan kapasitas produksi 50 ton/jam. Perusahaan ini terletak di Tanjung Morawa, Kab. Deli Serdang, Sumatera Utara. Penelitian dilakukan karena permasalahan perusahaan dalam pengambilan tindakan pemeliharaan mesin yang masih bersifat breakdown maintenance, yaitu perbaikan dilakukan hanya ketika terjadi kerusakan yang berakibat pada tingginya frekuensi kerusakan mesin screw press. Tujuan dari penelitian ini adalah penentuan kebijakan pemeliharaan mesin screw press secara terjadual. Metode yang dipakai adalah Overall Equipment Effecttiveness, hasilnya menunjukkan bahwa nilai efektifitas mesin screw press hanya 3 kali mencapai nilai standar dari 12 bulan. Metode Markovian Decision Process menunjukkan bahwa probabilitas kondisi mesin rusak sedang sebesar 0.417. Sedangkan perhitungan dengan metode Reliability Engineerimg diperoleh nilai minimum keandalan komponen worm screw, press cage dan bearing sebesar 0.3726, 0.3751, 0.3730. Usulan kebijakan pemeliharaan mesin yang diberikan adalah pergantian komponen kritis mesin screw press secara terjadual pada komponen worm screw selama 117 hari, press cage selama 60 hari dan bearing selama 120 hari.
Kata Kunci : Kerusakan Komponen, Overall Equipment Effectiveness (OEE), Markovian Decision Process, Reliability Engineering, kebijakan
pemeliharaan.
UCAPAN TERIMA KASIH
Segala puji dan syukur penulis ucapkan yang sebesar-besarnya kepada Tuhan Yesus Kristus yang mempercayakan anugerah kepada penulis untuk dapat mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta telah memberikan kesehatan dan pengetahuan baru kepada penulis selama masa kuliah dan penulisan laporan tugas sarjana ini.
Dalam penulisan tugas sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Mangara M. Tambunan, M.Sc selaku Dosen Pembimbing I dan Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Industri USU serta kepada Ibu Tuti Sarma Sinaga, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II atas waktu, bimbingan, pengarahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.
2. Ibu Dr. Meilita Tryana Sembiring, ST, MT, selaku Ketua Departemen Teknik Industri Universitas Sumatera Utara.
3. Kedua orangtua tercinta, H. Angkat dan F. Hutapea serta kedua saudara saya Lisken Rosiana Angkat dan Sabar Anju Angkat yang selalu mendukung penulis secara moril, doa, maupun materil sehingga tugas sarjana ini dapat diselesaikan.
4. Resdyanto Ginting, selaku Shift Coordinator yang telah memberikan bantuan selama penulis melakukan penelitian.
5. Seluruh dosen Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran selama perkuliahan yang menjadi bekal dalam penulisan tugas sarjana ini.
6. Staff pegawai jurusan Teknik Industri atas bantuannya dalam keperluan administrasi untuk melaksanakan tugas sarjana ini.
7. Teman seperjuangan saya selama TA, Ronald Frans Sidabutar, Tulus Sidabutar dan Donald Robert Manik yang senantiasa memberi motivasi, dukungan, dan mendoakan saya.
8. Teman-teman “EL-ROHI” Horas Angga Saputra, Ronald Frans Sidabutar, Tulus Sidabutar, Josua Silaen, Reguel Nababan dan Donald Robert Manik yang selalu memberi dukungan doa dan moril dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.
9. Adek-adek “Adriel” Eka Sitorus, Sopar Laurent Simanjuntak, Herlina Hutabarat, Poltak Martua Nababan yang memberikan doa dan motivasi dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.
10. Teman-teman terkasih Reguel, Savudan Ferdy, Ronald, Hebron, Horas, Johannes, Joshua, Lorenzo, Ami, Dewi, Miska, Elisabeth, Mien, Miska, Poly, Trisa, dan Tulus yang tetap memberi semangat kepada saya.
11. Seluruh teman-teman angkatan 2012 (DUABELATI)
Kepada seluruh pihak yang telah banyak memberi bantuan kepada penulis dalam penyelesaian tugas sarjana ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu,
penulis mengucapkan terimakasih. Semoga laporan tugas sarjana ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, April 2017
Penulis
DAFTAR ISI
BAB HALAMAN
LEMBAR JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
UCAPAN TERIMA KASIH ... v
ABSTRAK ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR GAMBAR ... xx
DAFTAR LAMPIRAN ... xxii
I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ... I-1 1.2. Perumusan Masalah ... I-3 1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian ... I-4 1.4. Batasan Masalah dan Asumsi Penelitian... I-6 1.5. Sistematika Penulisan Tugas Akhir ... I-7
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
2.1. Sejarah Perusahaan... II-1 2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha ... II-2 2.3. Organisasi dan Menejemen Perusahaan ... II-2 2.3.1. Struktur Organisasi Perusahaan ... II-2 2.3.2. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab ... II-4 2.3.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja ... II-8 2.4. Daerah Pemasaran ... II-3
III LANDASAN TEORI
3.1. Perawatan ... III-1 3.2. Tujuan Perawatan ... III-2 3.3. Jenis-jenis Tindakan Perawatan ... III-3 3.4. Markovian Decision Process ... III-5 3.4.1. Langkah-langkah Metode Markovian Decision Proces ... III-6 3.4.1.1. Perhitungan Availability Ratio... III-6 3.4.1.2. Perhitungan Performance Efficiency ... III-7 3.4.1.3. Perhitungan Rate of Quality Product... III-7 3.4.1.4. Perhitungan Nilai Overall Equipment Effectiveness .. III-8 3.4.1.5. Penentuan State (Status) Mesin ... III-8
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
3.4.1.6. Perhitungan Data Transisi Status Mesin ... III-9 3.4.1.7. Perhitungan Jumlah Transisi Status pada Status
Baik, Kerusakan Ringan, Kerusakan Sedang, dan
Kerusakan Berat ... III-9 3.4.1.8. Perhitungan Probabilitas Transisi Status Mesin ... .... III-10 3.4.1.9. Perhitungan Matriks Probabilitas Transisi Awal
(P0) pada Item i ... III-11 3.4.1.10.Perhitungan Matriks Probabilitas Perawatan
Mesin yang Diusulkan ... III-13 3.5. Teori Keandalan (Reliability) ... III-15 3.5.1. Pengertian Keandalan ... III-15 3.5.1.1. Identifikasi Distribusi ... III-15 3.5.1.2. Estimasi Parameter ... III-16 3.6. Diagram Pareto... III-18 3.6.1. Tujuan Diagram Pareto ... III-18 3.6.2. Langkah-Langkah Pembuatan Diagram Pareto ... III-18
IV METODOLOGI PENELITIAN
4.1. Jenis Penelitian ... IV-1 4.2. Tempat dan Waktu Penelitian ... IV-1
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
4.3. Objek Penelitian ... IV-1 4.4. Kerangka Berpikir ... IV-2 4.5. Variabel Penelitian ... IV-3 4.6. Sumber data ... IV-4 4.7. Prosedur Penelitian... IV-5 4.8. Pengolahan Data... IV-7 4.9. Kesimpulan dan Saran... IV-8
V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
5.1. Pengumpulan Data ... V-1 5.1.1. Data Jam Kerja Tersedia ... V-1 5.1.2. Data Jumlah Produksi dan Produk Rusak... V-1 5.1.2.1. Level 2 (Kriteria)... V-2 5.1.3. Data Downtime dan Nonproductive Time ... V-2 5.1.4. Data Komponen Mesin Screw Press ... V-3 5.1.5. Data Kerusakan Komponen Mesin Screw Press ... V-5 5.2. Pengolahan Data... V-5 5.2.1. Perhitungan Nilai Overall Equipment Effectiveness (OEE V-5 5.2.1.1. Perhitungan Availability Ratio ... V-6
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
5.2.1.2. Perhitungan Performance Efficiency... V-9 5.2.1.3. Perhitungan Rate Of Quality Product ... V-10 5.2.1.4. Nilai Overall Effectiveness Equipment (OEE) .... V-11 5.2.2. Perhitungan Matriks Markov dengan Metode Markovian
Decision Process ... V-12 5.2.2.1. Penentuan State (Status) Mesin Screw Press ... V-12 5.2.2.2. Perhitungan Jumlah Data Transisi Status Mesin
Screw Press ... V-13 5.2.2.3. Perhitungan Matriks Probabilitas awal (Po) Mesin
Screw Press ... V-14 5.2.2.4. Perhitungan Matriks Probabilitas Peralihan (Bn)
Mesin Screw Press ... V-15 5.2.2.5. Perhitungan Transisi Probabilitas Status Mesin
Screw Press mencapai kondisi Steady state ... V-16 5.2.3. Perhitungan Nilai Keandalan dengan Metode Reability
Engineering ... V-23 5.2.3.1. Pemilihan Komponen Kritis ... V-23 5.2.3.2. Perhitungan Interval Waktu Antar Kerusakan
Komponen ... V-25 5.2.3.3. Pengujian Pola Distribusi Kerusakan Setiap
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN
Komponen Kritis ... V-25 5.2.3.4. Perhitungan Nilai Distribusi Kerusakan Komponen
Worm Screw ... V-26 5.2.3.5. Perhitungan Nilai Distribusi Kerusakan Komponen
Press Cage ... V-29 5.2.3.6. Perhitungan Nilai Distribusi Kerusakan Komponen
Bearing ... V-32 5.2.4. Perhitungan Parameter Distribusi dan MTTF ... V-36
5.2.4.1. Perhitungan Parameter dan MTTF Komponen
Worm Screw ... V-36 5.2.4.2. Perhitungan Parameter dan MTTF Komponen
Press Cage ... V-37 5.2.4.3. Perhitungan Parameter dan MTTF Komponen
Bearing ... V-38 5.2.5. Perhitungan Nilai Konsep Keandalan... V-39
5.2.5.1. Perhitungan Nilai Konsep Keandalan Komponen Worm Screw ... V-39 5.2.5.2. Perhitungan Nilai Konsep Keandalan Komponen
Pres Cage ... V-42
DAFTAR ISI (LANJUTAN)
BAB HALAMAN 5.2.5.3. Perhitungan Nilai Konsep Keandalan Komponen
bearing ... V-45
VI ANALISIS DAN PEMBAHASAN
6.1. Analisis Nilai Overall Equipment Effectiveness (OEE) ... VI-1 6.2. Analisis Hasil Perhitungan Markov ... VI-4 6.3. Analisis Kerusakan Komponen, Pola Distribusi Terpilih dan Nilai MTTF komponen ... VI-5 6.4. Analisis Nilai Konsep Keandalan ... VI-6 6.5. Usulan strategi pemeliharaan mesin untuk meningkatkan
efektivitas produksi ... VI-7
VII KESIMPULAN DAN SARAN
7.1. Kesimpulan ... VII-1 7.2. Saran ... VII-1
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
TABEL HALAMAN
1.1 Data Frekuensi Kerusakan Mesin Bulan April 2015-Juli 2016 ... II-2 2.1. Alokasi Penggunaan Tenaga Kerja PT.PP London Sumatera
Indonesia Tbk, Begerpang POM ... II-5 2.2 Waktu Kerja Security ... II-5 2.3. Waktu Kerja Kantor ... II-7 3.1. Tabel State ... III-8 3.2. Data Transisi Status... III-9 3.3. Jumlah Transisi Status pada Status Baik, Kerusakan Ringan,
Kerusakan Sedang, Kerusakan Berat ... III-10 3.4. Probabilitas Transisi Status Mesin ... III-11 3.5. Matriks Probabiltas Transisi Awal (P0) Pada Item I ... III-12 3.6. Matriks Probabilitas Transisi Usulan 1 (P1) pada Item-i ... III-13 3.7. Keputusan – Keputusan dalam Menentukan Perawatan ... III-14 5.1. Data Jumlah Jam Kerja Tersedia, Jumlah Produksi dan
Produk Kernel Rusak Bulan November 2015-November 2016 .. V-2 5.2. Data Downtime Mesin Screw Press Bulan Oktober 2015-
November 2016 ... V-3 5.3. Daftar Komponen Mesin Screw Press ... .. V-3 5.4. Data Kerusakan Komponen Mesin Srew Press Bulan
November 2015-November 2016. ... V-5
DAFTAR TABEL (Lanjutan)
TABEL HALAMAN 5.5. Availability Mesin Screw Press Bulan November 2015-
November 2016 ... V-8 5.6. Performance Efficiency Mesin Screw Press Bulan November
2015- November 2016... V-10 5.7. Rate Of Quality Product Product Mesin Screw Press Bulan
November 2015 - November 2016 ... V-11 5.8. Nilai Overall Effectiveness Equipment Mesin Screw Press
Bulan November – November 2016 ... V-12 5.9. Klasisfikasi Status Mesin ... V-13 5.10. Status Mesin Screw Press Bulan November 2015-November
2016 ... V-13 5.11. Rekapitulasi Transisi Status Mesin Screw Press Bulan
November 2015-November 2016 ... V-14 5.12. Persentase Kumulatif Frekuensi dan Harga Komponen Rusak
Mesin Screw Press ... V-23 5.13. Komponen Kritis Mesin Screw Press ... V-24 5.14. Data Interval Waktu Antar Kerusakan Komponen Worm Screw V-25 5.15. Perhitungan Goodness Of Fit Komponen Worm Screw ... V-26 5.16. Perhitungan Goodness Of Fit Komponen Worm Screw
Dengan Distribusi Eksponensial ... V-27
DAFTAR TABEL (Lanjutan)
TABEL HALAMAN . 5.17. Perhitungan Goodness Of Fit Komponen Worm Screw Dengan
Distribusi Weibull ... ... V-28 5.18. Rekapitulasi Perhitungan Manual Distribusi Selang Waktu
Antar Kerusakan pada Komponen Worm Screw ... V-29 5.19. Perhitungan Goodness Of Fit Komponen Press Cage ... V-30 5.20. Perhitungan Goodness Of Fit Komponen Press Cage dengan
Distribusi Eksponensial ... V-31 5.21. Perhitungan Goodness Of Fit Komponen Press Cage dengan
Distribusi Weibull ... V-31 5.22. Rekapitulasi Perhitungan Manual Distribusi Selang Waktu
Antar Kerusakan pada Komponen Press Cage ... V-32 5.23. Perhitungan Goodness Of Fit Komponen Bearing ... V-33 5.24. Perhitungan Goodness Of Fit Komponen Bearing dengan
Distribusi Eksponensial ... V-34 5.25. Perhitungan Goodness Of Fit Komponen Bearing dengan
Distribusi Weibull ... V-35 5.26. Rekapitulasi Perhitungan Manual Distribusi Selang Waktu
Antar Kerusakan pada Komponen Bearing ... ... V-35 5.27. Pola Distribusi Terpilih Data Selang Waktu Antar Kerusakan
Tiap Komponen Kritis... V-36
DAFTAR TABEL (Lanjutan)
TABEL HALAMAN
5.28. Rekapitulasi Nilai MTTF Setiap Komponen Kritis ... V-39 5.29. Perhitungan Nilai Konsep Keandalan Komponen Worm Screw . V-40 5.30. Perhitungan Fungsi Nilai Konsep Keandalan Press cage ... V-43 5.31. Perhitungan Fungsi Nilai Konsep Keandalan Bearing ... V-46 5.32. Rekapitulasi Nilai Fungsi Keandalan (Rt) Minimum Komponen
Kritis ... V-49 6.1. Nilai Overall Effectiveness Equipment Mesin Screw Press
Bulan November 2015 –Novemnber 2016 ... ... VI-1 6.2. Idling and Mirror Stoppage Mesin Screw Press Bulan
November 2015-November 2016
6.3. Reduce Speed Mesin Screw Press Bulan November 2015-
November 2016 ... VI-3 6.4. Komponen Kritis Terpilih Dari Mesin Screw Press ... VI-5 6.5. Pola Distribusi Terpilih Komponen Kritis ... VI-5 6.6. Perolehan Nilai MTTF Tiap Komponen ... VI-6 6.7. Nilai Fungsi Keandalan Minimum Komponen Kritis …………. VI-6
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR HALAMAN 2.1. Struktur Organisasi PT.PP London Sumatera Indonesia
Tbk, Bagerpang POM ... II-3 4.1. Kerangka Berpikir ... IV-2 4.2. Block Diagram Prosedur Penelitian ... IV-6 5.1. Hasil Diagram Pareto Frekuensi Kerusakan Komponen
Mesin Screw Press……… V-24
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Permasalahan
Pemeliharaan merupakan suatu kegiatan untuk menjaga fasilitas melalui perawatan dan perbaikan atau penyesuaian/pergantian yang diperlukan agar dapat diperoleh suatu keadaan operasi produksi yang memuaskan sesuai dengan yang direncanakan. Kelancaran proses produksi di suatu pabrik akan mengalami gangguan apabila mesin atau peralatan mengalami kerusakan. Dampak yang akan dialami perusahaan apabila kerusakan mesin produksi terjadi adalah kehilangan waktu proses produksi, penurunan kapasitas mesin, pertambahan biaya perbaikan mesin dan penundaan jadwal produksi. Hal ini tentunya akan mengurangi pendapatan perusahaan.
PT.PP. London Sumatra Indonesia, Tbk Begerpang POM merupakan sebuah industri yang bergerak dalam produksi crude palm oil (CPO) dan kernel.
Untuk memproduksi CPO dan kernel, perusahaan menggunakan berbagai mesin produksi pengolah kelapa sawit, dimana seluruh mesin produksi masih tergolong layak pakai. Aktivitas produksi yang tidak sesuai dengan kapasitas pakai mesin membuat beberapa mesin sering mengalami kerusakan sehingga harus dilakukan perbaikan dengan cepat salah satunya dengan melakukan pergantian komponen mesin. Pemeliharaan mesin yang masih diterapkan dalam perusahaan saat ini adalah breakdown maintenance, yaitu suatu aktivitas pemeliharaan mesin dimana pemeliharaan dilakukan setelah mesin mengalami kerusakan. Akibatnya, proses
produksi menjadi berhenti karena mesin sedang diperbaiki. Data berikut ini akan menjelaskan frekuensi kerusakan beberapa mesin ditunjukkan pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1. Data Frekuensi Kerusakan Mesin Bulan April 2015-Juli 2016
No Jenis Mesin
Jumlah Mesin
(unit)
Jam kerja Normal/4 bln (jam)
Jumlah kerusakan mesin pada bulan (kali)
Jam Operasi Aktual/
4 bln (jam)
Frekuensi Kerusakan
(kali) April Mei Juni Juli Juni
1 Centrifuge 5 1830 3 3 2 3 3 2136 14
2 Ripple Mill 3 1830 12 12 13 13 12 2130 62
3 Winnower 2 1830 2 2 2 2 2 2132 10
4 Sand
cyclone 2 1830 2 3 2 3 2 2135 12
5 Screw
Press 3 1830 17 18 19 16 16 2131 86
Sumber : PT. PP. London Sumatra Indonesia, Tbk Begerpang POM
Berdasarkan Tabel 1.1 dijelaskan bahwa mesin screw press memiliki frekuensi kerusakan tertinggi yang membutuhkan waktu perbaikan paling lama dari beberapa mesin lainnya. Mesin screw press merupakan salah satu mesin yang berperan penting dalam pengepresan daging sawit menjadi minyak sawit. Ketika mesin screw press mengalami kerusakan maka dapat dipastikan proses produksi akan terganggu, karena aktivitas perbaikan yang lama akibat dari ketidakpastian ketersediaan komponen, tenaga ahli, dan faktor perawatan lainnya. Hal inilah yang menjadi latar belakang perlunya penelitian lebih lanjut mengenai mesin screw press untuk penentuan kebijakan pemeliharaan dalam menjaga kelancaran produksi.
Banyak metode yang dapat digunakan dalam menentukan pemeliharaan suatu mesin, seperti penelitian yang dilakukan oleh Alfred Petrus, ia menggunakan metode Markovian Decicision Process dan perhitungan Overall Equipment Effectiveness untuk menentukan kebijakan perawatan mesin Roll CTX dan Fluid Bed Dryer di PTPN XII (Persero) bantaran-blitar. Hasil yang diperoleh berdasarkan penelitiannya adalah perencanaan perawatan usulan pada mesin Roll CTX secara korektif status 3 dan 4, sementara kebijakan perawatan pada masin Fluid Bed Dryer yaitu perencanaan perawatan usulan secara korektif pada status 4 dan pencegahan pada status 3. Demikian juga dengan penelitian yang dilakukan Putri Oktalisa pada tahun 2013 melalui pendekatan Reliability Engineering dan Maintenance Value Stream Mapping tehadap mesin extruder di PT. XXX. Hasil daripada penelitiannya adalah perhitungan interval pergantian komponen mesin secara efektif sehingga perusahaan mampu mengurangi downtime mesin sebesar 58,3 jam, peningkatan avaibility 5,3 %, peningkatan maintenance efficiency 14,9
% dan peningkatan profit Rp. 856.698.320/tahun.
Penelitian lain juga dilakukan oleh Alexander N. Okpala dan Sini R.
Yelebe dengan topik Aplikasi dari Reability Analisis Untuk Memprediksi Kegagalan Di Industri Semen. Pengkajian dalam penelitian ini adalah tingginya kegagalan mesin, maka dilakukan analisis keandalan mesin. Hasil yang diperoleh dari penelitiannya adalah perencanaan efektif untuk jadual perawatan, pencegahan dan pengurangan downtime. Dua komponen penting, yang menjadi fokus penelitian adalah Set Thesaddle dan Impeller Ilade. Perawatan yang benar
terhadap kedua komponen tersebut akan memberikan peningkatan produktivitas mesin yaitu efektivitas mesin bertambah menjadi 55%.
Penelitian-penelitian yang telah dijelaskan diatas akan diintegrasikan untuk meneliti mesin screw press di PT.PP. London Sumatra Indonesia, Tbk Begerpang POM dalam menentukan kebijakan pemeliharaannya. Metode Markovian Decicion Process dan perhitungan OEE dapat digunakan untuk menentukan nilai performance, availability dan efecttiveness suatu mesin dan memprediksi kondisi mesin pada periode berikutnya, sementara metode Reliability Engineering akan digunakan menentukan kebijakan pemeliharaan mesin melalui penentuan waktu pergantian komponen mesin kritis. Melalui integrasi ketiga metode ini akan diperoleh suatu kebijakan pemeliharaan mesin screw press secara terjadual bagi perusahaan.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latarbelakang yang telah diuraikan diatas, permasalahan yang dihadapi oleh PT. PP. London Sumatra Indonesia, Tbk Begerpang POM adalah perusahaan masih menerapkan breakdown maintenance yang mengakibatkan mesin screw press memiliki frekuensi kerusakan tertinggi sehingga mengganggu aktivitas proses produksi.
1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Tujuan Umum
Tujuan umum penelitian ini adalah menentukan kebijakan pemeliharaan terjadual mesin screw press.
2. Tujuan Khusus
Tujuan khusus yang ingin dicapai dari hasil pemecahan masalah ini adalah:
a. Menentukan nilai OEE mesin screw press untuk mengetahui kondisi efektivitas mesin terkini.
b. Menentukan nilai probabilitas kondisi mesin periode berikutnya dengan analisa Markov.
c. Menentukan rentang interval waktu pergantian komponen kritis pada mesin screw press
Manfaat dalam melakukan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Bagi Mahasiswa
a. Mahasiswa dapat memperoleh kesempatan untuk menerapkan ilmu pengetahuan yang telah diperoleh selama masa perkuliahan di lapangan kerja.
b. Mendapatkan kesempatan untuk dapat mengidentifikasi dan menemukan solusi permasalahan di perusahaan dari sudut pandang akademis.
c. Menambah pengetahuan dan memperoleh pengalaman dalam bidang manufaktur dengan cara melihat serta membandingkan ilmu yang diperoleh di perkuliahan dengan keadaan di lapangan.
2. Bagi Perguruan Tinggi/ Universitas
a. Mempererat hubungan baik antar pihak universitas dengan pihak perusahaan khususnya tempat pelaksanaan penelitian tugas akhir.
b. Sebagai sarana untuk menganalisis dan mengevaluasi tuntuntan dunia industri terhadap lulusan sarjana Teknik Industri.
3. Bagi Perusahaan
a. Menjadikan laporan hasil penelitian tugas akhir mahasiswa sebagai masukan untuk perbaikan yang berguna untuk meningkatkan produktivitas perusahaan sesuai dengan hasil pengamatan yang dilakukan selama pelaksanaan penelitian tugas akhir.
b. Sebagai salah satu media pertimbangan bagi perusahaan dalam hal menilai kualifikasi mahasiswa fresh graduate.
1.4. Batasan Masalah dan Asumsi Penelitian
Batasan-batasan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Objek penelitian adalah mesin screw press.
2. Data kegagalan mesin yang digunakan pada penelitian ini adalah data pada periode November 2015 sampai November 2016.
3. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah integrasi Overall Equipment Effectiveness, Markovian Decicion Process dan Reliability Engineering.
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam penelitian adalah:
1. Proses produksi berjalan normal
2. Operator bekerja dengan cukup terampil
3. Mesin dan peralatan yang digunakan dalam proses produksi dalam keadaan layak pakai.
4. Tidak dilakukan penambahan atau pengurangan terhadap mesin-mesin atau peralatan produksi sehingga kondisinya adalah tetap sama dengan keadaan sekarang.
1.5. Sistematika Penulisan Tugas Akhir
Sistematika yang digunakan dalam penulisan laporan tugas sarjana adalah sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini diuraikan latar belakang permasalahan yang mendasari penelitian yang dilakukan, perumusan permasalahan, tujuan dan manfaat penelitian, batasan dan asumsi yang digunakan dalam penelitian dan sistematika penulisan tugas sarjana.
BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
Pada bab ini diuraikan mengenai ruang lingkup perusahaan, lokasi, struktur organisasi, tugas dan tanggung jawab, jumlah tenaga kerja dan jam kerja karyawan, dan sistem pengupahan.
BAB III LANDASAN TEORI
Pada bab ini berisi teori-teori yang digunakan dalam analisis pemecahan masalah. Sumber teori atau literatur yang digunakan berupa buku, jurnal penelitian dan draft tugas sarjana mahasiswa yang pernah mengangkat permasalah yang sama.
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN
Pada bab ini dijelaskan langkah-langkah penelitian yang dilaksanakan yaitu meliputi lokasi penelitian, jenis penelitian, objek penelitian, variabel penelitian, kerangka berpikir serta langkah-langkah penelitian meliputi persiapan hingga penyusunan akhir laporan tugas sarjana.
Bab V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
Pada bab ini berisi sekunder yang digunakan dalam penelitian serta teknik yang digunakan untuk pengolahan data dalam memecahkan masalah.
Bab VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH
Pada bab ini diuraikan hasil analisis pengolahan data dan pemecahan permasahalan.
Bab VII KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dari masalah yang dibahas dalam penelitian dan saran berkaitan dengan penelitian yang dilaksanakan serta saran dalam rangka perbaikan untuk penelitian yang lebih lanjut.
BAB II
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
2.1. Sejarah Perusahaan
PT.PP.London Sumatra Indonesia merupakan suatu perusahaan yang didirikan oleh Group Harrissons and Crossfield dari Inggris pada tahun 1906 dengan nama Harrissons and Crossfield Plc (H&C). Perusahaan ini merupakan bekas hak Concessie berdasarkan perjanjian Zelfbes Turn tanah jawa dengan beberapa perusahaaan Rubber Company Ltd yang disahkan dengan ketetapan Residen Sumatera Timur, dalam kerangka konversi Undang-undang Pokok Agraria (UU No. 5 tahun 1906 ).
Pada bulan November 1994, perusahaan ini dibeli oleh sebuah perusahaan Indonesia bernama PT.Pan London Sumatra Plantation (PPLS) senilai US$ 273 juta. PPLS dimiliki oleh Anry Pribadi dari Group Napan dan Ibrahim Risyad dari Risjadson. Tak lama kemudian, 25% saham Lonsum dialihkan kepada Happy Cheer Limited (HCL), 75% lainnya tetap dipegang oleh oleh PPLS.
Begerpang Palm Oil Mill terletak di desa Batu Lokong kecamatan Galang Kabupaten Deli Serdang dan berjarak 35 Km dari kota Medan Sumatera Utara. Begerpang Palm Oil Mill di bangun pada tahun 2001 dan pertama kali beroperasi pada tanggal 09 Juli 2003 dengan kapasitas olah 45 ton/jam dan tingkat Extraction/Rendemen Oil 24,5 % dan Kernel 6 %.
2.2. Ruang Lingkup Bidang Usaha
Ruang lingkup bidang usaha PT.PP.London Sumatra Indonesia Tbk, meliputi pengendalian bahan baku, proses produksi dan penanganan limbah.
Bahan baku yang digunakan adalah buah sawit yang berasal dari perkebunan yang merupakan milik dari perusahaan sendiri. Proses produksi dilakukan mulai dari penimbangan buah tandan segar (BTS) pada stasiun timbangan sampai kepada pemisahan antara air, minyak sawit dan biji kelapa sawit. Produk dari pada perusahaan ini adalah minyak kelapa sawit yang disebut dengan Crude Palm Oil (CPO) dan kernel.
Lokasi perusahaan PT. PP London Sumatera Tbk, Begerpang (POM) beralamat di Tanjung Morawa – Sumatera Utara. Kantor pusat PT. PP London Sumatera Tbk, berada di Jl. Ahmad Yani No. 2 Medan 20111 Sumatera Utara- Indonesia. Daerah pemasaran produk PT. PP London Sumatera Tbk, Begerpang (POM) meliputi daerah Sumatera Utara, Pekanbaru, dan beberapa daerah lainnya yang berada dalam negeri.
2.3. Organisasi dan Menejemen Perusahaan
2.3.1. Struktur Organisasi Perusahaan
Organisasi perusahaan dibentuk oleh sekelompok orang untuk bekerjasama dalam mencapai suatu atau beberapa tujuan perusahaan yang sudah ditetapkan sebelumnya. Struktur organisasi menjadi sebuah gambaran yang
skematis, jelas dan terperinci tentang hubungan-hubungan, wewenang pemerintah, dan kerja sama diantara departemen, bagian-bagian, posisi-posisi, atau orang- orang yang menggerakkan organisasi untuk mencapai tujuan yang telah ditetapkan.
Struktur organisasi PT.PP London Sumatera Indonesia Tbk, Bagerpang POM menggunakan struktur organisasi lini dan staf, yaitu kombinasi dari organisasi lini dan organisasi staf dimana pelimpahan wewenamg berlangsung secara vertikal dari seorang atasan pimpinan kepada staf-stafnya untuk membantu dalam pengelolaan organisasi. Struktur organisasi PT.PP London Sumatera Indonesia Tbk, Bagerpang (POM) sebagaimana tedapat pada Gambar 2.1.
Mill Manager
Staf Shift Coordinator
Staf Engeener
Shift foreman Maintenance
foreman
Head of laboratory
Danru security
Compost foreman
Head clerk Power &
Daily
Workers
Workers Workers Workers Workers Workers Workers
Maintenanc e Engineer
Kasie
Mill manager adalah pimpinan tertinggi di PT.PP London Sumatera Indonesia Tbk, Bagerpang (POM) yang bertanggung jawab terhadap pimpinan pusat perusahaan. Mill manager pada perusahaan ini dibantu oleh dua staft yaitu staf engeener dan staf coordinator, dimana kedua staf ini akan saling bekerja sama untuk menjaga kinerja setiap bagian dalam keadaan baik. Staf Maintenance engineer merupakan salah satu bagian organisasi yang memiliki tanggungjawab penting dalam menganalisa kondisi suatu mesin atau peralatan untuk mengambil tindakan pemeliharaan dan perbaikan guna menjamin kelancaran proses produksi.
Maintenance engineer memiliki hubungan kerja dengan maintenance foreman dimana arahan dalam pelaksanaan pemeliharaan mesin sepenuhnya diberikan oleh maintenance engineer. Pemeliharaan dan perbaikan merupakan hal yang harus diperhatikan sehingga membutuhkan jadwal tetap untuk melakukan pemeliharaan. Maintenance engineer dan maintenance foreman akan menjadi salah satu sumber informasi untuk melakukan penelitian yang akan dilakukan.
2.3.2. Pembagian Tugas dan Tanggung Jawab
Setiap perusahaan harus memiliki sejumlah orang-orang yang tepat untuk mengelola dan menjalankan seluruh aktivitas perusahaan demi tercapainya visi dan misi perusahaan, demikian juga pada PT.PP London Sumatera Indonesia Tbk, Begerpang POM. Secara garis besar, fungsi atau bagian yang terdapat pada struktur organisasi memiliki tugas atau tanggung terdapat pada lampiran.
2.3.3. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja
Jumlah tenaga kerja PT PT.PP London Sumatera Indonesia Tbk, Begerpang POM adalah 149 orang. alokasi tenaga kerja dapat dilihat pada Tabel 2.1
Gambar 2.1. Struktur Organisasi PT.PP London Sumatera Indonesia Tbk, Bagerpang POM
Tabel 2.1. Alokasi Penggunaan Tenaga Kerja PT.PP London Sumatera Indonesia Tbk, Begerpang POM
No Bagian/Departemen Jumlah (orang)
1. Mill Manajer 1
2 Shift coordinator 1
3 Maintenance dept 23
4 Compost dept 25
5 Laboratory 5
6 Produscton dept 68
7 Office 5
8 Security 9
9 Daily 12
Jumlah 149
Sumber: PT.PP London Sumatera Indonesia Tbk, Begerpang POM
Jam kerja yang terdapat pada perusahaan ini terbagi tiga bagian yaitu 1. Waktu Kerja Security
Jadwal kerja security di Begerpang POM dilihat pada Tabel 2.2 Tabel 2.2. Waktu Kerja Security
Hari
Jam Kerja
Shift 1 Shift 2 Shift 3
Senin - Minggu 07.00 – 14.00 14.00 – 22.00 22.00 – 06.00
2. Waktu Kerja Proses
Waktu kerja proses di Begerpang POM tergantung pada ketersediaan bahan baku tandan buah segar, sisa tandan buah segar sehari sebelumnya, dan program pemeliharaan pabrik
3. Waktu Kerja Kantor
Jadwal kerja kantor di Begerpang POM sebagaimana terdapat pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3. Waktu Kerja Kantor
Jam Kerja Kantor (WIB) Keterangan
07.00 – 09.30 Kerja
09.30 – 10.00 Istirahat
10.00 – 14.30 Kerja
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1. Perawatan1
Perawatan merupakan pekerjaan rutin, pekerjaan yang berulang-ulang, diperlukan untuk menjaga fasilitas yang ada agar tetap dalam keadaan baik (optimal), dapat digunakan sesuai dengan kapasitas dan efisiensi semula. Fasilitas yang dimaksud di atas antara lain; mesin produksi, peralatan gedung, tanah, dan lain-lain. Dengan demikian, perusahaan terhindar dari terjadinya kerugian produksi dan kerugian lainnya.
Kegiatan perawatan juga mencakup kegiatan pembersihan (service), reparasi (repair), dan penggantian. Kaitan perawatan dengan service bahwa proses perawatan juga di dalamnya mencakup kegiatan service. Kegiatan membersihkan (service) janganlah dianggap sebagai pekerjaan yang dapat diabaikan. Kegiatan membersihkan (service) adalah pekerjaan mengatur kerapian, keindahan, dan kebersihan yang diperlukan. Dengan demikian peralatan akan awet (tidak mudah rusak) dan tetap pada kondisi optimal.
Reparasi juga merupakan bagian dari perawatan. Reparasi merupakan suatu proses perbaikan, penyetalan bagian-bagian yang rusak dengan tujuan agar fasilitas tersebut dapat dipergunakan kembali dalam keadaan dan kapasitas serta efisiensi seperti semula. Pada aktivitas reparasi diharapkan tidak mengganggu
1 Gempur Santoso, Manajemen Perawatan Pabrik dengan Pendekatan Ergonomis (Jakarta:
Pustaka Prestasi, 2010), hlm. 2.
kelancaran proses produksi, karena pekerjaanya ringan sehingga terhindar dari kerugian.
Penggantian (replacement) merupakan bagian kegiatan perawatan dengan mengganti beberapa bagian dari peralatan dan mesn sesuai dengan kapasitas usia peralatan mesin yang diperkenankan. Setiap peralatan/ mesin dan bagiannya pasti memiliki kapasitas usia penggunaan. Apabila suatu bagian peralatan/ mesin yang sudah melebihi kapasitas usia produksi digunakan terus, maka peralatan/ mesin tersebut sangat mungkin akan menimbulkan kerusakan bahkan mencelakakan.
Oleh karena itu, kegiatan perawatan penggantian tersebut harus tau jadwal penggantian setiap bagian peralatan/ mesin. Dengan demikian akan dapat terhindar dari kecelakaan, dan pada akhirnya terhindar dari kerugian.
2.2. Tujuan Perawatan2
Tujuan pemeliharaan (maintenance) yang utama dapat didefenisikan sebagai berikut:
1. Memperpanjang usia kegunaan aset (yaitu setiap bagian darisuatu tempat kerja, bangunan dan isinya). Hal ini terutama penting di negara berkembang karena kurangnya sumber daya modal untuk penggantian. Di negara-negara maju kadang-kadang lebih menguntungkan untuk ‘mengganti’ daripada memelihara.
2 A.S. Corder, Teknik Manajemen Pemeliharaan (Jakarta: Erlangga, 1992), hlm. 3.
2. Menjamin ketersediaan optimum peralatan yang dipasang untuk produksi atau jasa untuk mendapatkan laba investasi (return of Investment) semaksimal mungkin.
3. Menjamin kesiapan operasional dari seluruh peralatan yang diperlukan dalam keadaan darurat setiap waktu, misalnya unit cadangan, unit pemadam kebakaran dan penyelamat, dan sebagainya.
4. Menjamin keselamatan orang yang menggunakan sarana tersebut.
3.3. Jenis-jenis Tindakan Perawatan
Jenis-jenis tindakan perawatan terbagi atas:
1. Corrective Maintenance (perawatan perbaikan) yaitu perawatan yang dilakukan setelah kerusakan terjadi yang bertujuan untuk memperbaiki kerusakan tersebut. Perbedaannya dengan breakdown maintenance adalah pemeliharaan tak terencana yang tergolong pemeliharaan darurat dimana perlu dilakukan tindakan untuk mencegah terjadinya akibat yang serius seperti hilangnya produksi, kerusakan besar pada peralatan, dan untuk alasan keselamatan kerja.3 Tidak terdapat kegiatan perencanaan untuk mengoptimumkan perawatan peralatan dan manajemen pendukung keputusan. Strategi ini dipengaruhi oleh pemenuhan suku cadang dan biaya kegiatan perawatan sangat bergantung pada tersedianya atau tidak tesedianya kebutuhan suku cadang untuk melakukan kegiatan perbaikan.
3 A.S. Corder, Op.cit. hal 4
2. Maintenance (perawatan pencegahan) yaitu kegiatan perawatan terencana yang dilakukan untuk menghadapi dan mencegah kegagalan potensial pada suatu komponen atau sistem. Pemilihan waktu dan hasil dari kegiatan perawatan pencegahan harus direncanakan dan dioptimalkan dengan baik untuk memaksimumkan hasil produksi dan meminimumkan biaya perawatan.
3. Replacement (penggantian)
Replacement (penggantian) dapat dibagi menjadi 2 bagian, yaitu:
a. Planned replacement (penggantian terencana) yaitu pemilihan waktu terbaik penggantian berdasarkan penentuan interval waktu optimum untuk meminimumkan biaya perawatan. Kegiatan perawatan ini disebut juga preventive replacement atau penggantian pencegahan.
b. Replacement upon failure (penggantian saat kerusakan) yaitu penggantian yang dilakukan jika komponen atau sistem rusak. Kegiatan perawatan ini disebut juga corrective replacement atau penggantian perbaikan.
4. Inspection Maintenance (IM)
Tindakan perawatan ini terlebih dahulu menentukan keadaan peralatan dan metode untuk mengidentifikasi waktu di mana tindakan ini harus dilakukan.
Strategi ini juga disebut "menenmukan kesalahan" yaitu pengukuran dan inspeksi dapat direncanakan dengan baik secara berkala, tetapi restoratif atau pencegahan tugas tidak bisa. Keadaan fungsi sistem/komponen dapat didasarkan pada seperangkat indikator yang mampu menggambarkan kesehatan sistem sesuai dengan spesifikasi.
5. Condition-based maintenance
Strategi ini membutuhkan pemantauan variabel yang relevan atau satu set variabel yang relevan yang berkaitan erat dengan kegagalan peralatan. Seperti digambarkan sebelumnya, pemeliharaan berdasarkan kondisi mengacu pada model dan aturan yang dapat menjadi milik pemeliharaan preventif atau untuk pemeliharaan inspeksi, ketika keadaan peralatan hanya diketahui setelah kegiatan pemeriksaan yang dapat dijadwalkan benar.
6. Opportunistic Maintenance
Tindakan pemeliharaan dilakukan ketika kesempatan muncul (seperti selama pabrik belum beroperasi).
3.4. Markovian Decision Process
Proses keputusan Markov (MDP) memberikan kerangka matematika untuk pemodelan pengambilan keputusan dalam situasi di mana hasil yang sebagian acak dan sebagian di bawah kendali pembuat keputusan. MDP berguna untuk mempelajari berbagai masalah optimasi diselesaikan melalui pemrograman dinamis dan pembelajaran penguatan. MDP dikenal setidaknya sejak tahun 19. Sebuah inti tubuh dari penelitian tentang proses pengambilan keputusan Markov dihasilkan dari Ronald A. Howard buku yang dipublikasikan pada tahun 1960, Dinamis Programming dan Proses Markov. Mereka digunakan dalam wilayah yang luas dari disiplin ilmu, termasuk robotika, kontrol otomatis, ekonomi, dan manufaktur.
Proses keputusan Markov merupakan perpanjangan dari rantai Markov; perbedaannya adalah penambahan tindakan (yang memungkinkan pilihan) dan manfaat (memberi motivasi). Sebaliknya, jika hanya satu tindakan ada untuk setiap negara (misalnya "menunggu") dan semua penghargaan yang sama (misalnya "nol"), proses keputusan Markov mengurangi ke rantai Markov.
Metode Markovian Decision Process digunakan untuk menentukan keputusan kebijakan perawatan yang optimal dari beberapa alternatif kebijakan perawatan pada mesin produksi4. Penentuan kebijakan dengan penerapan metode Markovian Decision Process secara umum masih cenderung subyektif dalam penentuan perangkingan level atau state pada perawatan karena masih didasarkan pada perspektif individual.
Oleh karena itu, agar data yang dihasilkan tidak bias maka nilai OEE digunakan sebagai state sehingga akan lebih objektif karena didasarkan atas kondisi dan kenerja dari mesin.
3.4.1. Langkah-langkah Metode Markovian Decision Process 3.4.1.1. Perhitungan Availability Ratio
Availability Ratio merupakan suatu rasio yang menggambarkan pemanfaatan waktu yang tersedia untuk kegiatan operasi peralatan atau mesin.
Nilai availability ratio dapat dihitung dengan formulasi sebagai berikut:
Availability ratio = x 100 %
4 Arifin. S, Amar, Mu’alim, Penerapan Metode Markovian Decision Processdan OEE Untuk Menentukan Kebijakan Perawatan (Madura : Studi Kasus Di PT DEN)
Keterangan :
- Loading time adalah waktu yang tersedia (availability) per hari atau per bulan dikurang dengan waktu downtime mesin direncanakan (planned downtime) (Jam)
-Operation time adalah hasil pengurangan loading time dengan waktu downtime mesin (non-operation time) (Jam)
3.4.1.2. Perhitungan Performance Efficiency
Performance Efficiency merupakan suatu rasio yang menggambarkan kemampuan dari peralatan atau mesin dalam menghasilkan produk. Nilai performance efficiency dapat dihitung dengan formulasi sebagai berikut:
Performance Efficiency = x 100%
Keterangan :
- Ideal Cycle Time adalah waktu siklus ideal (Jam/Kg)
- Processed Amount adalah jumlah produk yang diproses (Kg) -Operation Time adalah waktu operasi mesin (Jam)
3.4.1.3. Perhitungan Rate of Quality Product
Rate of Quality Product merupakan suatu rasio yang menggambarkan kemampuan peralatan atau mesin dalam menghasilkan produk yang sesuai dengan standart. Formulasi yang digunakan untuk menghitung rate of quality product adalah sebagai berikut
Rate of Quality Product = x 100%
Keterangan :
-Processed Amount adalah jumlah produk yang diproses (Kg) -Defect Amount adalah jumlah produk yang cacat (Kg)
3.4.1.4. Perhitungan Nilai Overall Equipment Effectiveness
Overall Equipment Effectiveness merupakan produk dari Six Big Losses pada mesin. OEE juga merupakan ukuran menyeluruh yang mengidentifikasi tingkat produktivitas mesin dan kinerjanya secara teori. Formula matematis dari OEE dirumuskan sebagai berikut:
OEE = Availability x Performance x rate of Quality Product
3.4.1.5. Penentuan State (Status) Mesin5
State digunakan untuk mengidentifikasi seluruh kondisi yang mungkin dari suatu proses atau sistem. Penentuan state (status) mesin dalam perhitungan markov decision process yang dapat dilihat pada Tabel .1.
Tabel 3.1 Tabel State
State Nilai OEE Keterangan
1 85,01 s/d 100 Sempurna (Baik)
2 60,01 s/d 85 Kelas dunia (Kerusakan
Ringan)
3 40,01 s/d 60 Wajar (Kerusakan Sedang)
4 0 s/d 40 Rendah (Kerusakan Berat)
Sumber : Malik (2013)
5 Malik. N. A, dan Hamsal. M, Pengukuran Kinerja Operasional Melalui Implementasi Total Productive Maintenance Di PT XYZ (Journal of Business and Entrepreneurship, 2013) Vol. 1, No.2, ISSN : 2302-41
3.4.1.6. Perhitungan Data Transisi Status Mesin
Transisi status adalah perubahan status mesin dari suatu kondisi status ke kondisi status yang lain. Tabel 3.2. merupakan penentuan data transisi status yang mungkin terjadi pada mesin.
Tabel 3.2. Data Transisi Status
Bulan Transisi status
1/1 ½ 1/3 ¼ .. .. .. .. 4/4
1 n11 n12 n13 n14 ... ... ... ... n44
2 ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3 ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4 ... ... ... ... ... ... ... ... ...
5 ... ... ... ... ... ... ... ... ...
6 n11 n12 n13 n14 .. .. .. .. n44
Sumber : Hillier (2005) Keterangan :
-1/1, 1/2, 1/3, 1/4,...,1/5 adalah transisi status yang terjadi pada masing-masing mesin pada item i.
- n11, n12, n13, n14,..., n44 adalah data transisi status mesin tiap hari
4.1.1.7. Perhitungan Jumlah Transisi Status pada Status Baik, Kerusakan Ringan, Kerusakan Sedang, dan Kerusakan Berat6
Perhitungan jumlah transisi status digunakan untuk menentukan jumlah transisi status mesin yang berada pada status baik, kerusakan ringan, kerusakan sedang, dan kerusakan berat ditunjukkan Tabel 3.3.
6 Fitria, A, Perencanaan Pemeliharaan Mesin untuk Menurunkan Biaya Pemeliharaan dengan Aplikasi Markov Chain pada Perusahaan Rokok Jati Putra Mandiri. (Malang: Skripsi Teknik Industri, 2005)
Tabel 3.3. Jumlah Transisi Status pada Status Baik, Kerusakan Ringan, Kerusakan Sedang, Kerusakan Berat.
Bulan
Jumlah Transisi Status
Kondisi Baik (1)
Kondisi Kerusakan Ringan (2)
Kondisi Kerusakan Sedang (3)
Kondisi Kerusakan
Berat (4) 1 n11 + n12 +
n13 + n14
n21 + n22 + n23 + n24
n31 + n32 + n33 + n34
n41 + n42 + n43 + n44
2 ... ... ... ...
3 ... ... ... ...
4 ... ... ... ...
5 ... ... ... ...
6 n11 + n12 + n13 + n14
n21 + n22 + n23 + n24
n31 + n32 + n33 + n34
n41 + n42 + n43 + n44
Σ Σ1 Σ2 Σ3 Σ4
Sumber : Fitria (2005) Ketereangan:
-Σ1 adalah jumlah transisi status mesin pada status baik
-Σ2 adalah jumlah transisi status mesin pada status kerusakan ringan Fit -Σ3 adalah jumlah transisi status pada status kerusakan sedang
-Σ4 adalah jumlah transisi status pada status kerusakan berat
3.4.1.8. Perhitungan Probabilitas Transisi Status Mesin
Menentukan probabilitas transisi status pada suatu mesin, maka ditentukan terlebih dahulu besarnya data transisi status yang dapat dihitung dari proporsi state yang terjadi dari hari ke hari atau bulan ke bulan. Kemudian dilakukan perhitungan jumlah transisi status yang masuk dalam klasifikasi transisi
status baik, kerusakan ringan, kerusakan sedang dan kerusakan berat. Tabel 3.4.
merupakan cara perhitungan probabilitas transisi pada setiap mesin7 Tabel 3.4. Probabilitas Transisi Status Mesin
Bulan
Probabilitas Transisi Status
p11 p12 p13 p14 .. .. p44
1 n11/Σ1 n12/Σ1 n13/Σ1 n14/Σ1 ... ... n44/Σ4
2 ... ... ... ... ... ... ...
3 ... ... ... ... ... ... ...
4 ... ... ... ... ... ... ...
5 ... ... ... ... ... ... ...
6 n11/Σ1 n12/Σ1 n13/Σ1 n14/Σ1 ... ... n44/Σ4
Σ Σp11 Σp12 Σp13 Σp14 ... ... Σp44
Sumber : Hillier (2005) Keterangan :
-Σp11, Σp12, Σp13,Σp44 adalah jumlah probabilas tiap-tiap status dalam 1 semester.
- nij adalah banyaknya kerusakan mesin yang ada pada periode t berada di status i berubah menjadi status j pada t + 1.
3.4.1.9. Perhitungan Matriks Probabilitas Transisi Awal (P0) pada Item i Matriks Probabilitas Transisi memungkinkan untuk melakukan perhitungan probabilitas state di masa mendatang berdasarkan pada state saat ini.
Bentuk matriks probabilitas transisi awal (P0) yang terbentuk dapat dilihat pada Tabel 3.5.
7 Hillier. F. S, dan Lieberman. Introduction To Operation Research, Eighth Edition (New York:
Mc Graw Hill, 205) hal. 165
Tabel 3.5 Matriks Probabiltas Transisi Awal (P0) Pada Item I
I 1 2 3 4
J
1 Σp11 Σp12 Σp13 Σp14
2 0 Σp22 Σp23 Σp24
3 0 0 Σp33 Σp34
4 1 0 0 0
Sumber : Darmawan (2007)
Menggunakan persamaan serta hasil transisi matriks tersebut, maka dapat ditentukan matriks probabilitas status mesin dalam jangka panjang dan dalam keadaan steady state yaitu sebagai berikut
Π 1 Π 2 Π 3 Π 4
P11 P12 P13 P14
= Π 1 Π 2 Π 3 Π 4 0 P22 P23 P14
0 0 P33 P24
1 0 0 P34
Dengan syarat batas:
Π 1 + Π 2 + Π 3 + Π 4 = 1
Maka didapat persamaan sebagai berikut:
P11л1 + P41л4 = л1
P12л1 + P22л2 = л2
P13л1 + P23л2 + P33л3 = л3
P14л1 + P24л2 + P34л3 = л4
Dari hasil Π 1, Π 2, Π 3, Π 4 dimasukkan ke syarat batas:Π 1 + Π 2 + Π 3 + Π 4
= 1
3.4.1.10. Perhitungan Matriks Probabilitas Perawatan Mesin yang Diusulkan
Perhitungan untuk mendapatkan perawatan mesin yang optimal dilakukan suatu usulan kebijakan perawatan yang didapatkan dari perubahan matriks transisi awal sesuai dengan tindakan atau kebijakan yang dilakukan.
Dengan dilakukannya usulan kebijakan perawatan, maka diusulkan empat perencanaan perawatan mesin yang dilakukan8
a. Perawatan korektif pada status 4 dan perawatan pencegahan pada status 2, dan 3 (P1)
b. Perawatan korektif pada status 4 dan perawatan pencegahan pada status 3 (P2).
c. Perawatan korektif pada status 3 dan 4 (P3)
d. Perawatan korektif pada status 3 dan 4 dan perawatan pencegahan pada status 2 (P4).
Perhitungan matriks probabilitas transisi pada kebijakan P1 dapat dilihat pada Tabel 3.6.
Tabel 3.6 Matriks Probabilitas Transisi Usulan 1 (P1) pada Item-i
I 1 2 3 4
J
1 Σp11 Σp12 Σp13 Σp14
2 1 0 0 0
3 0 1 0 0
4 1 0 0 0
8 Darmawan. A. Perencanaan Kebijakan Perawatan Mesin Menggunakan Metode Markov Chain (Kediri : Studi Kasus di PG. Ngadiredjo , 2007)
Dengan menggunakan persamaan serta hasil matriks tersebut, maka probabilitas status mesin dalam jangka panjang dan dalam keadaan steady state dapat ditulis sebagai berikut.
Π 1 Π 2 Π 3 Π 4
P11 P12 P13 P14
= Π 1 Π 2 Π 3 Π 4 0 P22 P23 P14
0 0 P33 P24
1 0 0 P34
Dengan syarat batas : π1 + π2 + π3 + π4 = 1
Maka akan didapat persamaan sebagai berikut : P11л1 + л2 + л4 = л1
P12л1 + л3 = л2
P13л1 = л3
P14л1 = л4
Dari hasil π1, π2, π3 dan π4 masukkan ke syarat batas : π1 + π2 + π3 + π4 = 1
Perhitungan matriks probabilitas transisi yang diusulkan lainnya ditentukan berdasarkan keputusan perawatan yang dilakukan tiap-tiap kebijakan. Keputusan dalam menentukan perawatan dapat dilihat pada Tabel 3.7.
Tabel 3.7. Keputusan – Keputusan dalam Menentukan Perawatan
Keputusan Kondisi
1 Tidak dilakukan tindakan perawatan
2 Dilakukan perawatan pencegahan (sistem kembali ke status sebelumnya)
3 Perawatan korektif (sistem kembali ke status 1)
3.5. Teori Keandalan (Reliability)
3.5.1. Pengertian Keandalan 9
Keandalan didefinisikan sebagai probabilitas bahwa suatu komponen atau sistem akan melakukan fungsi yang diperlukan untuk jangka waktu tertentu bila digunakan dalam kondisi operasi yang dinyatakan. Ini adalah probabilitas kegagalan dari waktu ke waktu. Untuk memprediksi kapan suatu suku cadang pada suatu mesin akan mengalami kerusakan, sehingga dapat menentukan kapan harus dilakukan perawatan, penggantian, dan penyediaan komponen. Kegagalan harus didefinisikan relatif terhadap fungsi yang dilakukan oleh sistem. Tujuan reliability menurut R. Manzini (2010) adalah memberikan informasi sebagai basis untuk mengambil keputusan. Selain itu teori reliability dapat digunakan untuk memprediksi kapan suatu suku cadang pada suatu mesin akan mengalami kerusakan, sehingga dapat menentukan kapan harus dilakukan perawatan, penggantian, dan penyediaan komponen.
3.5.1.1. Identifikasi Distribusi
Dilakukan dengan mengunakan metode linear regresion dengan persamaan y = a + bx. Perhitungan dengan menggunakan metode ini adalah:
1. Nilai Tengah Kerusakan (Median Rank)
Dimana : i = data waktu ke-t dan n = jumlah kerusakan 2. Index of Fit
9 Charles E. Ebeling, Reliability and Maintainability Engineering. (New York: McGraw-Hill)
Perhitungan identifikasi awal untuk masing-masing distribusi adalah : a. Distribusi Normal
Xi = ti
Yi = Zi= Ф-1 (F(ti)), dimana Nilai Zi = Ф-1 b. Distribusi Lognormal
i = ln ti
Yi = Zi = Ф-1 (F(ti)) c. Distribusi Eksponensial
Xi = ti
Yi = ln(1/1-F(ti)) d. Distribusi Weibull
Xi = ln ti
Yi = ln ln(1/1-F(ti))
3.5.1.2. Estimasi Parameter
Estimasi parameter dilakukan dengan menggunakan metode Maximum Likelihood Estimator (MLE). Estimasi untuk masing-masing parameter adalah:
1. Distribusi Normal Parameter adalah µ dan σ
2. Distribusi Eksponensial
Parameter adalah λ
λ = r/T
r = n = jumlah kerusakan dan T = total waktu kerusakan 3. Distribusi Lognormal
Parameter adalah µ dan σ
4. Distribusi Weibull
Parameter untuk distribusi weibull dapat ditulis sebagai berikut:
Untuk menafsirkan parameter α dan β dapat dilakukan dengan regresi linear. Paremeterny adalah α dan β.
Dimana : β = b dan α =
3.6. Diagram Pareto10
Digram pareto pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli ekonomi dari Italia bernama “Vrilvredo Pareto” pada tahun 1987 kemudian digunakan oleh Dr. M. Juran dalam bidang pengendalian mutu. Diagram pareto adalah distribusi
10 Ginting, Rosnani, Rancangan Teknik Industri (Medan:USU press, 2010), hlm. 31-32.
fekwensi mengenai jumlah persen kejadian yang disajikan bersama-sama dengan persen kumulatifnya
3.6.1. Tujuan Diagram Pareto
Pembuatan diagram pareto bertujuan untuk menunjukkan urutan prioritas dari sejumlah problem yang biasnya terkonsentrasi hanya satuatau dua jenis masalah utama saja, dari berbagai jenis masalah yang muncul salama pengamatan.
3.6.2. Langkah-Langkah Pembuatan Diagram Pareto 20/80
Langkah-langkah penyajian diagram pareto adalah sebagai berikut.
a. Tentukan kategori dan unit untuk membandingkan data
b. Jumlahkan data pada setiap kategori, lalu jumlah secara keseluruhan c. Susunlah kategori dari yang paling banyak hingga yang paling kecil
d. Tentukanlah persentase kumulatifnya dari setiap kategori ( yaitu jumlah dari setiap kategori ditambah dengan semua kategori yang mendahului, dibagi dengan grand total dikalikan dengan 100)
e. Gambar dan beri label pada pada sumbu vertikal sebelah kiri dengan unit data f. Gambar sumbu horizontal dan beri nama kategori urutkan setiap kategori dari
ke kanan
g. Gambarkan sumbu vertikal kanan dan beri nama persen 0 hingga 100
h. Gambarkan diagram batang dari kategori yang paling banyak ke yang opaling sedikit
i. Gambar diagram garis dari pojok kiri bawah ke kanan atas mengikuti persentase kumulatif
j. Analisa chart dengan pareto 20/80.
BAB IV
METODOLOGI PENELITIAN
4.1. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di PT.PP. London Sumatra Indonesia, Tbk Begerpang POM yang berada di Tanjung Morawa, Kab. Deli Serdang, Sumatera Utara, khususnya bagian maintenance mesin produksi. Waktu penelitian dilakukan pada bulan Desember 2016 – April 2017.
4.2. Jenis Penelitian
Penelitian ini digolongkan sebagai penelitian tindakan, yaitu penelitian yang dilakukan untuk mendapatkan temuan-temuan praktis untuk keperluan pengambilan keputusan operasional (Sinulingga:2015).
4.3. Objek Penelitian
Objek penelitian yang diamati adalah mesin screw press yang digunakan untuk mengolah buah kelapa sawit pada PT.PP. London Sumatra Indonesia, Tbk Begerpang POM yang berada di Tanjung Morawa, Kab. Deli Serdang, Sumatera Utara. Pemilihan terhadap mesin screw press berdasarkan frekuensi kerusakan tertinggi antar beberapa mesin.
4.4. Kerangka Berpikir
Kerangka berpikir menunjukkan adanya hubungan logis antara variabel penting yang telah diidentifikasi untuk menganalisis masalah penelitian
(Sinulingga, 2015). Kerangka berpikir pada penelitian ini diawali dengan mengidentifikasi faktor penyebab terjadinya kerusakan mesin screw press secara tiba-tiba, kemudian dilakukan penyelesaian permasalahannya yaitu menghitung nilai OEE mesin, dilanjutkan dengan penentuan status mesin, perhitungan nilai MTTF dan nilai reliability komponen mesin screw press. Setelah nilai-nilai tersebut diketahui, maka dapat diusulkan suatu kebijakan pemeliharaan mesin screw press terjadwal untuk menyelesaikan permasalahan pemeliharaan mesin screw press. Kerangka berpikir dapat ditunjukkan oleh Gambar 4.1. sebagai berikut.
Gambar 4.1. Kerangka Berpikir
4.5. Variabel Penelitian
Variabel adalah sesuatu yang memiliki nilai yang berbeda-beda atau bervariasi. Nilai dari variabel dapat bersifat kuantitatif atau kualitatif.
1. Kerusakan mesin tiba-tiba
Variabel yang menyatakan permasalahan penelitian yaitu terjadinya kerusakan mesin screw press yang tiba-tiba.
2. Waktu operasi berlebih
Variabel yang menyatakan waktu pemakaian mesin screw press yang berlebih operasi yang tersedia mesin screw press.
3. Breakdown maintenance
Variabel kualitatif yang menyatakan jenis pemeliharaan yang masih diterapkan perusahaan.
4. Perhitungan Nilai OEE
Variabel yang menyatakan nilai efektivitas mesin screw press pada bulan tertentu.
5. Penentuan Status mesin
Variabel yang menyatakan kondisi mesin screw press pada satu waktu tertentu.
6. Nilai MTTF
Variabel yang menyatakan umur rata-rata kerusakan komponen mesin.
7. Reliability Komponen
Variabel yang menyatakan nilai kehandalan komponen mesin screw press.
8. Kebijakan terjadual
Variabel yang menyatakan usulan waktu pemeliharaan mesin screw press.
4.6. Sumber data
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data sekunder, yaitu data yang diperoleh bukan berdasarkan pengamatan. Misalnya, data historis kerusakan komponen mesin, waktu pemeliharaan mesin, spesifikasi dan jenis komponen mesin.
4.7. Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian merupakan tahapan untuk melaksanakan suatu penelitian.
Blok diagram prosedur dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.2.
MULAI
Studi Pendahuluan 1. Kondisi Perusahaan 2. Informasi Pendukung
Studi Literatur 1. Teori Buku
2. Referensi Jurnal dan Penelitian
Identifikasi Masalah Awal Kegagalan mesin screw press.
Kesimpulan dan Saran Kebijakan pemeliharaan mesin
screw press
SELESAI
Analisis Pemecahan Masalah Analisis hasil perhitungan
nilai OEE, hasil metode markovian decision proces,
reability engineering Pengumpulan Data
Data jumlah jam kerja tersedia, jumlah produksi, jumlah produk yang rusak, jumlah planned downtime, jumlah breakdown time, jumlah setup time dan data pergantian komponen mesin screw press.
Pengolahan Data
Perhitungan dengan metode reability engineering untuk
penentuan interval waktu
pergantian komponen mesin Perhitungan dengan metode markovian decision proces untuk penentuan kondisi mesin
Perhitungan nilai OEE
Gambar 4.2 Blok Diagram Prosedur Penelitian
4.8. Pengolahan Data
Pengolahan data dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut.
1. Perhitungan dengan metode OEE dan Markovian decision process, yaitu:
a. Melakukan perhitungan terhadap nilai availability, performance, rate of quality dan nilai OEE.
b. Melakukan perhitungan matriks markovian decision process untuk kondisi mesin periode berikutnya.
2. Perhitungan dengan metode reability engineering, yaitu:
a. Menentukan komponen kritis berdasarkan tingginya frekuensi kerusakan komponen mesin screw press
b. Menentukan komponen kritikal dan distribusi terbaik dari data waktu antar pergantian komponen.
c. Memperoleh parameter keandalan
d. Menentukan nilai keandalan komponen berdasarkan hasil pengujian distribusi data.
e. Menentukan interval waktu pergantian komponen mesin berdasarkan pada pola distribusi data dari hasil pengujian.
3. Menyusun kebijakan pemeliharaan mesin screw press melalui hasil perhitungan OEE, markovian decision process dan reability engineering untuk meminimumkan breakdown mesin.
4.9. Kesimpulan dan Saran
Tahap terakhir yang dilakukan adalah penarikan kesimpulan yang berisi butir penting dalam penelitian ini yaitu hasil singkat yang diperoleh setelah analisis dan pembahasan. Setelah kesimpulan diperoleh, maka diberikan saran-saran konkret yang diarahkan sebagai rancangan atau usulan perbaikan yang bermanfaat bagi perusahaan dan penelitian-penelitian berikutnya.
