DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N

(1)

PERENCANAAN PERAWATAN PENCEGAHAN KOMPONEN KRITIS MESIN SHEETER MENGGUNAKAN SIMULASI MONTE CARLO DI

PT. PERKEBUNAN NUSANTARA III KEBUN RANTAU PRAPAT

TUGAS SARJANA

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh

RAHMAT SOLIHIN PUTRA NIM : 120403157

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)

(3)

(4)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis haturkan ke hadirat Allah SWT atas rahmat dan berkat-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan baik.

Pembuatan Tugas Sarjana ini merupakan langkah awal bagi penulis untuk mengenal dan memahami lingkungan kerja serta menerapkan ilmu yang telah dipelajari dan diperoleh selama perkuliahan dan ditujukan untuk memenuhi syarat-syarat dan ketentuan dalam mengikuti kurikulum Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Judul tugas sarjana ini adalah “Perencanaan Perawatan Pencegahan Komponen Kritis Mesin Sheeter Menggunakan Simulasi Monte Carlo di PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Rantau Prapat”.

Penulis menyadari bahwa Tugas Sarjana ini belum sempurna. Penulis berharap segala kekurangan dalam Tugas Sarjana ini dapat dimaklumi dan menjadi masukan bagi penulis selanjutnya.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA PENULIS

(5)

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang senantiasa memberikan nikmat kepada penulis sehingga penulis dapat mengenyam pendidikan perguruan tinggi di Departemen Teknik Industri, Universitas Sumatera Utara, sampai penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Sarjana ini.

Bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materiil maupun nonmateriil, sangat-sangat terasa berharga dan berguna bagi penulis secara pribadi. Oleh karena itu sudah sepantasnya penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Orangtua tercinta, Mama Lasmina dan Papa Novi Hardi, yang tiada pernah mengeluhkan jerih payah yang mereka lakukan untuk senantiasa memberi dukungan penuh kepada penulis, baik itu dukungan materiil, nasihat, doa, serta kesabaran dalam menghadapi segala tingkah laku penulis dan menjadi figur yang memotivasi penulis untuk menyelesaikan jenjang pendidikan penulis dengan baik.

2. Kakak penulis, Rani Aprilia Ningsih, Nova Reskian Tika, Tri Rahayu Zulviana, dan Adik penulis Kevin Hadi Firdaus, yang selalu menghibur penulis disaat jenuh dan muram serta seluruh keluarga besar penulis yang selalu ada saat senang maupun susah selama penulis menyelesaikan Tugas Sarjana ini.

3. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku Ketua Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan.

(6)

4. Bapak Ir. Mangara M. Tambunan, M.Sc selaku Dosen Pembimbing I atas waktu, bimbingan, arahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.

5. Ibu Rahmi M. Sari, ST, MM(T) selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu, memberi bimbingan, masukan, dan arahan kepada penulis selama penulis menyelesaikan Tugas Sarjana ini.

6. Seluruh Dosen Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran selama perkuliahan yang menjadi bekal penulis dalam meyelesaikan penulisan Tugas Sarjana ini.

7. Seluruh Staf dan Karyawan Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang banyak membantu penulis menyelesaikan berbagai keperluan administrasi dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.

8. Bapak Fits Jauhari, SP dan Bapak Rakhmat Akbar Sinaga, ST yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama penelitian di PTPN III Kebun Rantau Prapat.

9. Sahabat TA, Lailan Rahmadani Harahap, Khairini Wijaya, dan Tioni Rohana Manurung, yang telah menjadi rekan seperjuangan dan berbagi penderitaan selama melakukan Penelitian Tugas Akhir ini.

10. Teman dekat penulis, Dani dan Ocon, yang senantiasa menjadi tempat bagi penulis menyalurkan perubahan suasana hati dan situasi emosional selama penulis menyelesaikan Tugas Sarjana ini.

(7)

11. Teman-teman di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik USU khususnya angkatan 2012 (Duabelati) yang telah memberikan dukungan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.

12. Semua pihak, yang tidak dapat penulis tuliskan satu-satu, yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini.

(8)

ABSTRAK

PT Perkebunan Nusantara III Kebun Rantau Prapat adalah perusahaan yang bergerak di bidang perkebunan dan industri khususnya pengolahan Sheet atau RSS (Ribbed Smoke Sheet). Untuk menjaga mesin produksi mampu beroperasi atau berfungsi dengan baik maka diperlukan pemeliharaan yang baik terhadap mesin-mesin yang digunakan. Perusahaan menerapkan pemeliharaan korektif dimana perawatan terhadap mesin dilakukan setelah kerusakan terjadi. Hal ini mengakibatkan keandalan mesin rendah dimana kerusakan mesin yang terjadi tiba-tiba tidak dapat dihindari serta dapat menyebabkan tingginya laju biaya pemeliharaan. Permasalahan ini dapat diselesaikan dengan menentukan jadwal perawatan pencegahan pada komponen kritis mesin. Perencanaan jadwal perawatan pencegahan optimum bertujuan untuk mendapatkan jadwal perawatan pencegahan yang dapat meredam laju biaya pemeliharaan dan meningkatkan nilai keandalan komponen. Penentuan jadwal perawatan pencegahan dilakukan menggunakan metode Simulasi Monte Carlo. Berdasarkan hasil analisis Pareto 80/20 pada mesin sheeter didapatkan komponen kritis mesin sheeter adalah

bearing 22208 C3, rounded gear, dan chain kopling. Untuk komponen kritis yang

telah ditentukan, diperoleh jadwal perawatan pencegahan optimum komponen

bearing 22208 C3, rounded gear, dan chain kopling masing-masing adalah 24

hari, 31 hari, dan 41 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju biaya pemeliharaan yang diperoleh dengan adanya perencanaan perawatan pencegahan dapat berkurang hingga 16,4% yaitu sebesar Rp 181.592 per hari.. Sementara keandalan komponen kritis bearing 22208 C3, rounded gear, dan chain kopling menjadi 74,17%, 64,76%, dan 62,53%.

Kata Kunci : Perawatan Pencegahan, Komponen Kritis, Simulasi Monte Carlo, Laju Biaya Pemeliharaan, Keandalan

(9)

DAFTAR ISI

BAB

HALAMAN

LEMBAR JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

UCAPAN TERIMA KASIH ... v

ABSTRAK ... viii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xiv

DAFTAR GAMBAR ... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ... xxi

I PENDAHULUAN ... I-1 1.1 Latar Belakang Permasalahan ... I-1 1.2 Rumusan Masalah ... I-5 1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian ... I-5 1.4 Batasan Masalah dan Asumsi Penelitian ... I-7 1.5 Sistematika Penulisan Tugas Akhir ... I-7

II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ... II-1 2.1 Sejarah Perusahaan... II-1

(10)

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

2.2 Ruang Lingkup Bidang Usaha ... II-3 2.3 Lokasi Perusahaan ... II-3 2.4 Daerah Pemasaran ... II-4 2.5 Dampak Ekonomi dan Lingkungan ... II-4 2.6. Organisasi dan Manajemen Perusahaan ... II-5 2.6.1. Struktur Organisasi ... II-5 2.6.2. Jumlah Tenaga Kerja dan Jam Kerja ... II-8 2.6.2.1. Jumlah Tenaga Kerja ... II-8 2.6.2.2. Jam Kerja ... II-10 2.6.3. Sistem Pengupahan dan Fasilitas Lainnya ... II-11 2.7. Proses Produksi ... II-12

III LANDASAN TEORI ... III-1 3.1 Perawatan ... III-1 3.2. Tujuan Perawatan ... III-2 3.3. Jenis-jenis Tindakan Perawatan ... III-3 3.4. Teori Keandalan (Reliability) ... III-5 3.4.1. Pengertian Keandalan ... III-5 3.4.2. Distribusi Kerusakan ... III-6 3.5. Identifikasi Distribusi Kerusakan dengan Software

(11)

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

3.6. Identifikasi Diagram Pareto ... III-13 3.7. Simulasi Monte Carlo ... III-15 3.7.1. Pembangkitan Random Number ... III-16 3.7.2. Transformasi Data Random Number ... III-16 3.7.3. Langkah-langkah Simulasi Monte Carlo ... III-17

IV METODOLOGI PENELITIAN ... IV-1 4.1. Tempat dan Waktu Penelitian ... IV-1 4.2. Jenis Penelitian ... IV-1 4.3. Objek Penelitian ... IV-1 4.4. Variabel Penelitian ... IV-1 4.5. Kerangka Berpikir ... IV-3 4.6. Rancangan Penelitian ... IV-4 4.7. Metode Pengumpulan Data ... IV-6 4.8. Pengolahan Data ... IV-7 4.9. Analisis Data ... IV-11 4.10. Kesimpulan dan Saran ... IV-11

V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ... V-1 5.1. Pengumpulan Data ... V-1 5.1.1. Daftar Komponen Mesin Sheeter ... V-1

(12)

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

5.1.2. Data Frekuensi Kerusakan dan Harga

Komponen Mesin Sheeter ... V-2 5.1.3. Data Biaya Tenaga Kerja, Kapasitas Produksi

dan Harga Produk ... V-2 5.2. Pengolahan Data ... V-3 5.2.1. Penentuan Komponen Kritis ... V-3 5.2.2. Interval Waktu Kerusakan Komponen Kritis ... V-4 5.3. Pengujian Distribusi Data Interval Kerusakan

Komponen Kritis ... V-5 5.3.1. Pengujian Distribusi Komponen Bearing

22208 C3 ... V-5 5.3.2. Pengujian Distribusi Komponen Rounded Gear . V-9 5.3.3. Pengujian Distribusi Komponen Chain Kopling. V-12 5.4. Pengujian Distribusi Waktu Perbaikan Komponen

Mesin Kritis ... V-14 5.4.1. Pengujian Distribusi Komponen Bearing

22208 C3 ... V-14 5.4.2. Pengujian Distribusi Komponen Rounded Gear . V-17 5.4.3. Pengujian Distribusi Komponen Chain Kopling. V-20 5.5. Rekapitulasi Jenis dan Paramater Distribusi Interval

(13)

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

5.6. Perhitungan MTTF, MTTR, Fungsi Keandalan dan

Laju Biaya Pemeliharaan Aktual Komponen Kritis ... V-23 5.6.1. Komponen Bearing 22208 C3 ... V-23 5.6.2. Komponen Rounded Gear ... V-26 5.6.3. Komponen Chain Kopling ... V-28 5.7. Simulasi Monte Carlo ... V-31 5.7.1. Pembangkitan Random Number ... V-31 5.7.2. Transformasi Data Random Number ... V-33 5.7.3. Simulasi Penentuan Interval Waktu Perawatan

Pencegahan Optimum ... V-37

5.7.3.1. Simulasi Penentuan Interval Waktu

Perawatan Pencegahan Optimum

Komponen Bearing 22208 C3 ... V-40

Komponen Rounded Gear ... V-48

Komponen Chain Kopling ... V-56

(14)

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

VI ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ... VI-1 6.1. Analisis Penentuan Komponen Kritis Mesin Sheeter ... VI-1 6.2. Analisis Penentuan Jadwal Perawatan Pencegahan

Optimum... VI-2

6.2.1. Analisis Penentuan Jadwal Perawatan

Pencegahan Optimum Komponen Bearing

22208 C3 ... VI-2

Pencegahan Optimum Komponen Rounded

Gear ... VI-4

Pencegahan Optimum Komponen Chain

Kopling ... VI-5 6.3. Analisis Perbandingan Sistem Pemeliharaan Korektif

dengan Usulan Sistem Perawatan Pencegahan ... VI-6 6.3.1. Analisis Total Laju Biaya Pemeliharaan Aktual

dan Hasil Simulasi ... VI-6 6.3.3. Analisis Keandalan Komponen Sebelum dan

Sesudah Simulasi ... VI-7

(15)

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

VII KESIMPULAN DAN SARAN ... VII-1 7.1. Kesimpulan... VII-1 7.2. Saran ... VII-1

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(16)

DAFTAR TABEL

TABEL HALAMAN

1.1. Data Breakdown dan Downtime Mesin pada Produksi

Ribbed Smoke Sheet Bulan September 2015 sampai Agustus

2016... I-2 2.1. Data Karyawan Pimpinan ... II-9 2.2. Data Karyawan Pelaksana ... II-10 5.1. Daftar Komponen Mesin Sheeter ... V-1

5.2. Data Frekuensi Kerusakan Komponen Mesin Sheeter ... V-2

5.3. Perhitungan Biaya Kerusakan Komponen Mesin Sheeter ... V-3 5.4. Interval Kerusakan Komponen Mesin Sheeter Periode

September 2015 sampai Agustus 2016 ... V-5 5.5. Interval Kerusakan Komponen Bearing 22208 C3 yang

Diurutkan ... V-6 5.6. Interval Kerusakan Komponen Rounded Gear yang

Diurutkan ... V-9 5.7. Interval Kerusakan Komponen Chain Kopling yang

Diurutkan ... V-12 5.8. Data Waktu Perbaikan Komponen Bearing 22208 C3 yang

Diurutkan ... V-15 5.9. Data Waktu Perbaikan Komponen Rounded Gear yang

(17)

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

5.10. Data Waktu Perbaikan Komponen Chain Kopling yang

Diurutkan ... V-20 5.11. Rekapitulasi Penentuan Jenis dan Paramater Distribusi

Interval Kerusakan Komponen Kritis Mesin Sheeter ... V-22 5.12. Rekapitulasi Penentuan Jenis dan Paramater Distribusi

Waktu Perbaikan Komponen Kritis Mesin Sheeter ... V-23 5.13. Laju Biaya Pemeliharaan Aktual Bearing 22208 C3 ... V-25 5.14. Laju Biaya Pemeliharaan Aktual Rounded Gear ... V-27 5.15. Laju Biaya Pemeliharaan Aktual Chain Kopling ... V-30 5.16. Rekapitulasi Perhitungan Nilai MTTF, MTTR, Keandalan,

dan Laju Biaya Pemeliharaan Aktual Komponen Kritis

Mesin Sheeter... V-30 5.17. Hasil Pembangkitan Random Number ... V-31 5.18. Transformasi Data Random Number Terhadap TTF dan

TTR Komponen Komponen Kritis ... V-34 5.19. Hasil Perhitungan Simulasi Komponen Bearing 22208 C3 tp

24 Hari ... V-42 5.20. Hasil Simulasi Penentuan Interval Waktu Perawatan

(18)

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

5.21. Hasil Perhitungan Simulasi Komponen Rounded Gear tp 31

Hari ... V-51 5.22. Hasil Simulasi Penentuan Interval Waktu Perawatan

Pencegahan Komponen Rounded Gear ... V-56 5.23. Hasil Perhitungan Simulasi Komponen Chain Kopling tp 41

Hari ... V-59 5.24. Hasil Simulasi Penentuan Interval Waktu Perawatan

Pencegahan Komponen Chain Kopling ... V-64 6.1. Komponen Kritis Mesin Sheeter ... VI-1

(19)

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR

HALAMAN

2.1. Lokasi PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Rantau

Prapat ... II-4 2.2. Struktur Organisasi PT. Perkebunan Nusantara III

Kebun Rantau Prapat ... II-7 2.3. Struktur Organisasi Pabrik Pengolahan Karet

PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Rantau Prapat . II-8 2.4. Alur Proses Pengolahan RSS ... II-12 3.1. Kurva Distribusi Normal ... III-7 3.2. Kurva Distribusi Lognormal ... III-7 3.3. Kurva Distribusi Eksponensial ... III-8 3.4. Kurva Distribusi Weibull ... III-10 3.5. Tampilan Weibull++ Folio Data Setup ... III-12 3.6. Tampilan Input Data ... III-12

3.7. Tampilan Ringkasan Perhitungan Parameter

Distribusi ... III-13 3.8. Diagram Alir Simulasi Monte Carlo ... III-18 4.1. Kerangka Berpikir ... IV-3 4.2. Blok Diagram Prosedur Penelitian ... IV-5 4.3. Blok Diagram Pengolahan Data ... IV-9 4.4. Flow Chart Simulasi Monte Carlo ... IV-10

(20)

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

5.1. Grafik Analisis Pareto Biaya Kerusakan Komponen Mesin Sheeter Periode September 2015 sampai

Agustus 2016 ... V-4 5.2. Memasukkan Data Interval Waktu Kerusakan pada

Weibull++ 10 Komponen Bearing 22208 C3 ... V-7

5.3. Menu Ditribution Wizard ... V-7 5.4. Kotak Dialog Distribution Wizard Komponen

Bearing 22208 C3 ... V-8 5.5. Parameter Pengujian Distribusi Data Interval Waktu

Kerusakan Komponen Bearing 22208 C3 ... V-8 5.6. Memasukkan Data Interval Waktu Kerusakan pada

Weibull++ 10 Komponen Rounded Gear ... V-9

Rounded Gear ... V-11 5.9. Parameter Pengujian Distribusi Data Interval Waktu

Kerusakan Komponen Rounded Gear ... V-11 5.10. Memasukkan Data Interval Waktu Kerusakan pada

Weibull++ 10 Komponen Chain Kopling ... V-12 5.11. Menu Ditribution Wizard ... V-13

(21)

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

5.12. Kotak Dialog Distribution Wizard Komponen Chain

Kopling ... V-13 5.13. Parameter Pengujian Distribusi Data Interval Waktu

Kerusakan Komponen Chain Kopling ... V-14

5.14. Memasukkan Data Waktu Perbaikan pada

Weibull++ 10 Komponen Bearing 22208 C3 ... V-15

Bearing 22208 C3 ... V-16

5.17. Parameter Pengujian Distribusi Data Waktu

Perbaikan Komponen Bearing 22208 C3 ... V-17 5.18. Memasukkan Data Interval Waktu Kerusakan pada

Weibull++ 10 Komponen Rounded Gear ... V-18

Kerusakan Komponen Rounded Gear ... V-19 5.22. Memasukkan Data Interval Waktu Kerusakan pada

(22)

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR

HALAMAN

Kerusakan Komponen Rounded Gear ... V-22

6.1. Hasil Simulasi Penentuan Jadwal Perawatan

Pencegahan Komponen Bearing 22208 C3 ... VI-3

Pencegahan Komponen Rounded Gear ... VI-4

Pencegahan Komponen Chain Kopling ... VI-5 6.4. Perbandingan Laju Biaya Pemeliharaan Aktual

dengan Hasil Simulasi ... VI-6 6.5. Perbandingan Keandalan Komponen Kritis Sebelum