ANALISA AKAR MASALAH (ROOT CAUSE ANALYSIS)
UNTUK MENGIDENTIFIKASI KERUSAKAN DINI PADA
DEPERICARPER FAN
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
OLEH
WILSEN LATUNDA GINTING
130421026
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
i KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmat-Nya yang telah memberikan pengetahuan, kekuatan, dan kesempatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Skripsi ini diselesaikan dengan baik.
Skripsi ini berjudul “Analisa Akar Masalah (Root Cause Analysis)
Untuk Mengidentifikasi Kerusakan Dini Pada Depericarper Fan”. Tujuannya
adalah untuk menyelesaikan sebahagian persyaratan dalam menyelesaikan Program Pendidikan Sarjana Teknik, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Dalam proses pembuatan Skripsi ini, penulis telah mendapat bimbingan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, informasi maupun dari segi administrasi. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr.Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri, Selaku Dosen Pembimbing dan Ketua Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah meluangkan waktu dan tenaganya dalam memberikan saran serta petunjuk dalam menyelesaikan skripsi ini;
2. Seluruh Staf Pengajar pada Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengetahuan kepada penulis hingga akhir studi dan seluruh pegawai administrasi di Departemen Teknik Mesin;
3. Teristimewa untuk kedua orang tua tercinta yang terus memberi semangat dan memberikan dukungan materi, dan doa sehingga skripsi ini bisa dapat diselesaikan;
4. Abang penulis Wilson Ginting dan adik penulis Dewi Ulina Ginting yang selalu ada dalam membantu penulis;
5. Rekan-rekan satu kelompok penulis, Agus Suparjo dan Lastri Situmorang yang telah bahu membahu dalam menyelesaikan skripsi ini;
6. Rekan-rekan mahasiswa ekstensi 2013 yang turut memberikan dorongan dan masukan, sehingga skripsi dapat diselesaikan;
ii 7. Seluruh Staff Laboratorium Noise/Vibration Control and Knowledge Based in Engineering, Program Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik Mesin, Universitas Sumatera Utara Medan yang turut membantu dalam penyelesaian skripsi.
Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih terdapat kekurangan dan kesalahan. Oleh sebab itu, penulis sangat mengaharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca untuk kesempurnaan Skripsi ini dan juga sebagai masukan bagi penulis.
Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua orang yang membacanya dan yang akan membahas hal yang sama.
Medan, Maret 2016 Hormat penulis,
Wilsen Latunda Ginting NIM: 130421026
iii ABSTRAK
Depericarper fan adalah mesin yang berfungsi untuk memisahkan serabut dan biji yang berasal dari cake breaker conveyor. Apabila mesin ini mengalami kerusakan mendadak, maka kondisi ini dapat menyebabkan proses pengolahan terganggu, bahkan dapat menyebabkan proses pengolahan berhenti total. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui akar masalah yang terjadi pada depericaper fan dan cara mengatasinya. Pengujian dilakukan dengan menggunakan Vibrometer laser ometron VQ-400-A-F dan bahan penelitian adalah backward inclined centrifugal fan dengan jenis 2 SWSI. Dari penelitian didapat akar permasalahan yang terjadi pada kerusakan dini disetiap komponen pada depericarper fan, terdapat 3 penyebab kerusakan utama pada depericarper fan yaitu poros yang bengkok, parallel-misalignment pada puli, dan ketegangan pada sabuk. Dari hasil analisa tegangan sabuk dan misalignment, didapat hasil bahwa vibrasi parallel-misalignment pada puli mempunyai tingkat vibrasi yang paling tinggi yaitu displacement puli = 0.0134 mm, velocity = 3.4547 mm/s, acceleration = 331.0753 mm/s2 yang mengakibatkan terjadinya kerusakan dini pada depericarper fan. Dari hasil analisa matrik korelasi dapat disimpulkan bahwa poros fan mempunyai hubungan penuh sebanyak 4 komponen, dibandingkan dengan puli fan, puli motor, sabuk, dan poros motor yang hanya mempunyai hubungan penuh sebanyak 3 komponen. Maka poros fan merupakan komponen yang sangat berpengaruh ketika terjadi kerusakan dini pada depericarper fan.
Kata kunci : Depericarper fan, Getaran, Akar Masalah, Kerusakan, Vibrometer laser
iv ABSTRACT
Depericarper fan is a machine that serves to separate the fiber and nut from the cake breaker conveyor. If this machine suffered sudden damage, then this condition can cause processing is interrupted, it can even cause processing to stop completely. The purpose of the research to determine the root cause that occurred in depericaper fan and how to overcome them. Tests carried out using a laser Vibrometer ometron VQ-400-A-F and materials research is backward inclined centrifugal fan with type 2 SWSI. From research gained root cause that occur in premature destruction of every component in depericarper fan, there are three main causes of damage to the depericarper fan shaft is bent, parallel-misalignment on a pulley, and tension on the belt. From the analysis of belt tensioning and misalignment, the result is that vibration parallel-misalignment on pulleys having vibratory level of the highest of displacement puli = 0.0134 mm, velocity = 3.4547 mm / s, acceleration = 331.0753 mm / s2 which resulted in the premature destruction on depericarper fan. From the analysis of the correlation matrix can be concluded that the fan shaft has full relations as much as 4 components, compared with a fan pulleys, motors pulleys, belts, and the motor shaft that only had full relations as much as 3 components. Then the fan shaft is a component that is very influential when the damage occurred early in depericarper fan.
Key word : Depericarper fan, Vibration, Root Cause, Damage, Vibrometer laser.
v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR LAMPIRAN ... xi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
2.3.1 Konsep dan Pengertian Diagram Tulang Ikan (Fishbone Diagram) ... 7
2.3.2 Tujuan Diagram Tulang Ikan (Fishbone Diagram) ... 9
2.3.3 Manfaat Diagram Tulang Ikan (Fishbone Diagram) ... 9
2.3.4 Langkah-Langkah Pembuatan Diagram Tulang Ikan (Fishbone Diagram) ... 10
2.3.5 Kelebihan dan Kekurangan Diagram Tulang Ikan (Fishbone Diagram) ... 15
2.4 Analisa Getaran ... 15
2.4.1 Karakteristik Getaran ... 16
vi
2.4.2 Parameter Pengukuran ... 16
2.4.3 Gerak Harmonik ... 17
2.4.4 Gerak Periodik ... 19
2.4.5 Getaran Bebas (Free Vibration) ... 20
2.4.6 Standarisasi Pengukuran Getaran ... 23
2.5 Maintenance ... 25
2.5.1 Breakdown Maintenance ... 25
2.5.2 Preventive Maintenance ... 25
2.5.3 Predictive Maintenance ... 25
2.5.4 Condition Monitoring ... 26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 27
3.1 Tempat dan Waktu ... 27
3.7 Pelaksanaan Penelitian ... 36
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ... 37
4.1 Cara Kerja Depericarper Fan ... 37
4.2 Komponen Depericarper Fan ... 37
4.3 Fishnone Diagram... 42
4.4 Analisa Sebab-Akibat ... 43
4.5 Pengaruh Vibrasi ... 45
4.5.1 Pengaruh Vibrasi Sabuk ... 45
4.5.2 Pengaruh Vibrasi Puli ... 48
4.6 Matrik Korelasi ... 51
vii
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 53
5.1 Kesimpulan ... 53
5.2 Saran ... 53
DAFTAR PUSTAKA ... 54
LAMPIRAN
viii DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Tiga jenis blade axial fan ... 4
Gambar 2.2 Lima jenis blade centrifugal fan ... 5
Gambar 2.3 Diagram Root Cause Analysis ... 7
Gambar 2.4 Fishbone Diagram (Diagram Tulang Ikan) ... 8
Gambar 2.5 Kesepakatan permasalahan utama ... 11
Gambar 2.6 Identifikasi penyebab masalah ... 11
Gambar 2.7 Gerak harmonik sebagai proyeksi suatu titik yang bergerak pada lingkaran ... 18
Gambar 2.8 Gerak periodik gelombang sinyal segiempat dan gelombang pembentuknya dalam domain waktu ... 19
Gambar 2.9 Sistem massa pegas dan diagram benda bebas... 21
Gambar 3.1 Skematik bahan uji centrifugal fan 2 SWSI ... 27
Gambar 3.2 Vibrometer laser ometron VQ-400-A-F ... 27
Gambar 3.3 Belt tension gauge. ... 30
Gambar 3.4 Multimeter datalogger... 30
Gambar 3.5 Tacho meter ... 30
Gambar 3.6 Labjack U3-LV ... 31
Gambar 3.7 Laptop... 31
Gambar 3.8 Kunci ring pas ... 32
Gambar 3.9 Kunci L. ... 32
Gambar 3.10 Meteran... 32
Gambar 3.11 Mistar baja. ... 33
Gambar 3.12 Sinyal amplitudo. ... 35
Gambar 3.13 Diagram alir proses pelaksanaan ... 36
Gambar 4.1 Fan casing ... 37
Gambar 4.2 Fan impeller... 38
Gambar 4.3 Bantalan ... 39
Gambar 4.4 Poros fan ... 40
Gambar 4.5 Puli fan ... 40
ix
Gambar 4.6. Sabuk ... 41
Gambar 4.7 Puli motor ... 41
Gambar 4.8 Motor listrik... 42
Gambar 4.9 Fishbone diagram ... 42
Gambar 4.10 Grafik rekapitulasi displacement vs tegangan ... 45
Gambar 4.11 Grafik rekapitulasi velocity vs tegangan ... 46
Gambar 4.12 Grafik rekapitulasi acceleration vs tegangan ... 47
Gambar 4.13 Grafik rekapitulasi displacement vs parallel-missalignment ... 48
Gambar 4.14 Grafik rekapitulasi velocity vs parallel-missalignment ... 49
Gambar 4.15 Grafik rekapitulasi acceleration vs parallel-missalignment ... 50
x DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Karakteristik dan satuan getaran ... 16
Tabel 2.2 Parameter pengukuran... 17
Tabel 2.3 Kriteria zona evaluasi kelayakan permesinan ... 23
Tabel 4.1 Matrik hubungan sebab-akibat ... 43
Tabel 4.2 Matrik korelasi/keterkaitan dalam mekanisme Depericarper fan ... 51
xi DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Skematik Proses Pemisahan Antara Serabut Dengan Biji Sawit Dengan Depericarper Fan
Lampiran 2 Perhitungan Sabuk Lampiran 3 Perhitungan Puli
Lampiran 4 Dimensi Skala Depericarper Fan Lampiran 5 Tabel Rekapitulasi Sabuk
Lampiran 6 Tabel Rekapitulasi Puli
