PENENTUAN INTERVAL PERAWATAN DENGAN
MENGGUNAKAN MODEL AGE REPLACEMENT DI PT. “X”
Rizki Wahyuniardi, Arumsari H., Rizki Triana
Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Pasundan Bandung Jl. Dr. Setiabudi No.193 Bandung - 40153
Telp/Fax: 022-2019335, e-mail: rizq_triana92@yahoo.com
Abstrak
PT. “X” (Persero) adalah perusahaan yang bergerak dibidang pembuatan pesawat terbang di Indonesia dan memiliki kompetensi dalam perancangan, produksi dan pengembangan produk. Untuk memroduksi pesawat terbang dibutuhkan banyak part/komponen dari bagian produk tersebut yang membutuhkan banyak mesin dalam pembuatannya. Untuk itu, dibutuhkan sistem perawatan mesin yang tepat. Sistem perawatan mesin di PT. “X” terdiri dari sistem perawatan perbaikan (corrective maintenance) dan pencegahan (preventive maintenance). Namun sistem perawatan preventive maintenance tidak dilakukan pada semua komponen, yang memungkinkan mesin rusak dalam pembuatan sebuah komponen kritis. Pada penelitian ini akan dibuat sistem perawatan preventive untuk komponen kritis yang terdapat pada mesin kritis di PT. “X” yaitu komponen Coller Thrust pada mesin milling AABD06, dengan menghitung interval penggantian pencegahan komponen, sehingga diharapkan dapat mencegah terjadinya kerusakan komponen secara tiba-tiba dan dapat meminimasi downtime. Dari hasil penelitian diperoleh interval waktu penggantian pencegahan yang optimal untuk komponen kritis Collar Thrust adalah setiap 450 jam. Sedangkan interval waktu pemeriksaan optimal untuk komponen tersebut adalah 412 jam. Terjadi penurunan total downtime yang diakibatkan kerusakan komponen dari 54,50 jam menjadi 6,94 jam. Dihasilkan pula penurunan total biaya dengan perawatan dari Rp. 197.427.088,94 menjadi Rp. 119.902.134,59.
Kata kunci: minimasi downtime, age replacement, preventive maintenance PENDAHULUAN
PT. “X” (Persero) adalah sebuah perusahaan yang bergerak dibidang produksi dan perawatan pesawat terbang di Indonesia. Penelitian ini dilaksanakan di departemen Facility Maintenance. Departemen ini memiliki tugas untuk melakukan perawatan pada mesin-mesin yang ada di perusahaan. Sistem perawatan di perusahaan ini terdiri dari sistem perawatan perbaikan (corrective maintenance) dan sistem perawatan pencegahan (preventive maintenance). Namun sistem perawatan pencegahan yang ada dinilai masih kurang efektif karena tidak semua komponen memiliki penjadwalan preventive. Dengan kerusakan mesin secara tiba-tiba sehingga memerlukan perbaikan, maka sistem akan berhenti. Padahal, untuk komponen kritis yang sedang dibuat, kerusakan mesin secara tiba-tiba akan menyebabkan kerugian perusahaan yang tidak sedikit. Oleh karen itu, perumusan masalah yang dihadapi pada penelitian ini adalah bagaimana menentukan interval perawatan pencegahan komponen kritis di mesin milling tertentu guna meminimasi downtime dan bagaimana menghitung biaya perawatan pencegahan kerusakan komponen kritis di mesin milling tertentu tersebut.
PENDEKATAN PEMECAHAN MASALAH
Dalam penelitian ini digunakan model age replacement (Barlow, R.E. and Proschan, F., 1965, Jardine, 2006). Data yang dikumpulkan dilakukan dengan wawancara dan observasi langsung terhadap sistem perawatan di PT. “X”. Data terkumpul diolah
pencegahan. Berikut ditampilkan flowchart yang merupakan resume dari tahapan penelitian yang diperlihatkan pada Gambar 1.
Mulai
Studi Lapangan
Studi Pustaka
Identifikasi Perumusan Masalah
Pengumpulan Data: 1. Data Umum Perusahaan
2. Data jenis-jenis mesin milling
3. Data Komponen mesin milling AABD06 4. Data kerusakan komponen mesin milling AABD06 5. Data estimasi waktu penggantian pencegahan dan waktu penggantian kerusakan komponen mesin milling AABD06
Pengolahan Data
Mengidentifikasi Komponen Kritis Pada Mesin Milling AABD06 Menggunakan Analisis ABC
Menentukan Parameter Distribusi Waktu Antar Kerusakan
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Menentukan Interval Waktu Penggantian Pencegahan
Menentukan Interval Waktu Pemeriksaan Komponen
Analisa dan Pembahasan
Menghitung Total Biaya Sesudah Tindakan Preventive
Maintenance
Mengidentifikasi Mesin Kritis Pada Mesin Milling Menggunakan Analisis ABC
Perhitungan Time To Failure (TTF)
Menghitung Mean Time To Failure (MTTF) dan Mean
Time To Repair (MTTR)
Perhitungan Downtime Penggantian Pencegahan Uj Kecocokan Distribusi Kolmogorov-Smirnov
Weibull 2 Parameter
A
A
Gambar 1. Langkah-langkah Penelitian
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Perhitungan interval perawatan pencegahan menggunakan model age replacement dengan kriteria minimasi downtime adalah untuk mencegah terjadinya kerusakan pada komponen mesin dengan menghitung umur komponen mesin untuk kemudian dilakukan penggantian pencegahan. Adapun langkah-langkah perhitungan interval perawatan pencegahan adalah sebagai berikut:
1. Identifikasi Mesin Kritis
Data yang digunakan adalah data selama kurun waktu 1 (satu) tahun yaitu dari Januari 2014 - Desember 2014. Berdasarkan perhitungan mesin kritis dengan menggunakan metode ABC, maka dapat diketahui bahwa mesin yang termasuk dalam kategori mesin kritis ada 7 mesin, namun pada penelitian ini hanya akan meneliti 1 mesin saja yaitu mesin milling 1 dengan persentase kritis 36,10% dan berada pada kategori kelas A. Pada Tabel 1 dapat dilihat identifikasi mesin kritis.
Tabel 1. Identifikasi mesin kritis
Total % Kumulatif
Frekuensi Total Biaya % Kelas
1 32 Rp 664.474.771,27 Rp 664.474.771,27 36,10 36,10 A 2 19 Rp 148.983.789,23 Rp 813.458.560,50 8,09 44,20 A 3 17 Rp 146.884.513,31 Rp 960.343.073,81 7,98 52,18 A 4 15 Rp 130.832.314,16 Rp 1.091.175.387,97 7,11 59,28 A 5 15 Rp 123.524.686,45 Rp 1.214.700.074,42 6,71 66,00 A 6 18 Rp 118.158.823,54 Rp 1.332.858.897,96 6,42 72,42 A 7 17 Rp 112.610.555,50 Rp 1.445.469.453,46 6,12 78,53 A 8 17 Rp 102.648.140,40 Rp 1.548.117.593,86 5,58 84,11 B 9 17 Rp 95.386.550,11 Rp 1.643.504.143,97 5,18 89,29 B 10 24 Rp 93.511.428,18 Rp 1.737.015.572,15 5,08 94,37 B 11 17 Rp 63.440.344,03 Rp 1.800.455.916,17 3,45 97,82 C 12 7 Rp 40.110.639,00 Rp 1.840.566.555,17 2,18 100,00 C 1.840.566.555,17 Rp 100,00 78,53 Kategori 15,84 5,63 Kodefikasi Total Biaya Kumulatif Total Biaya % Total Biaya
Sumber: Departemen “Z”, PT. “X”, 2014, diolah 2. Mengidentifikasi Komponen Kritis
Setelah mengetahui mesin kritis, maka dengan menggunakan metode ABC dapat diketahui komponen yang termasuk komponen kritis, yaitu komponen Collar Thrust dengan persentase kritis 72,90% dan berada pada kategori kelas A. Identifikasi komponen kritis dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Identifikasi komponen kritis
Frekuensi % Total % Kumulatif
Kerusakan Biaya Total Biaya % Kelas
Collar Thrust 5 Rp 11.180.675,00 Rp 55.903.375,00 Rp 55.903.375,00 72,9045 72,9045 72,90 A Hydraulic Pump 6 Rp 2.500.000,00 Rp 15.000.000,00 Rp 70.903.375,00 19,5617 92,4663 19,56 B Hose Hydraulic 3 Rp 908.300,00 Rp 2.724.900,00 Rp 73.628.275,00 3,5536 96,0198 C Manometer 3 Rp 476.000,00 Rp 1.428.000,00 Rp 75.056.275,00 1,8623 97,8821 C Pressure Hydraulic 5 Rp 280.000,00 Rp 1.400.000,00 Rp 76.456.275,00 1,8258 99,7079 C Connector RS 232 2 Rp 60.000,00 Rp 120.000,00 Rp 76.576.275,00 0,1565 99,8644 C Fuse 3 Rp 18.000,00 Rp 54.000,00 Rp 76.630.275,00 0,0704 99,9348 C Mechanical Seal 2 Rp 25.000,00 Rp 50.000,00 Rp 76.680.275,00 0,0652 100,0000 C Jumlah 29 Rp 76.680.275,00 100,0000 Harga / unit
Nama Komponen Total Biaya Biaya Kumulatif Kategori
7,53
Sumber: Departemen “Z”, PT. “X”, 2014, diolah 3. Perhitungan Time To Failure (TTF)
Time To Failure (TTF) merupakan interval waktu antar kerusakan yang dihitung dari selisih antara waktu kerusakan komponen yang telah selesai diperbaiki dengan waktu kerusakan komponen berikutnya. Adapun data Time To Failure dapat dilihat di Tabel 3.
Tabel 3. Time To Failure Komponen Collar Thrust
No Ke rusakan (Hari) (Jam)
1 08-Jan-14
2 23-Mei-14 93 1488
3 02-Jul-14 29 464
4 07-Okt-14 71 1136
5 08-Des-14 45 720
4. Perhitungan Parameter Distribusi Waktu Antar Kerusakan
Parameter distribusi waktu antar kerusakan menggunakan distribusi Weibull dilakukan untuk menentukan dua parameter yaitu θ dan β. Untuk mengetahui nilai
akan didapatkan koefisien-koefisien regresi yaitu a dan b, maka kemudian dapat dicari distribusi parameter θ dan β.
Perhitungan parameter distribusi Weibull dilakukan dengan menggunakan rumus:
( ) (1)
(2)
Dari perhitungan parameter distribusi waktu antar kerusakan untuk distribusi Weibull didapatkan nilai θ (parameter skala) = 1.106,84 dan β (parameter bentuk) = 1,95.
5. Uji Kecocokan Distribusi
Pengujian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui data berdistribusi Weibull. Pengujian ini dilakukan menggunakan uji statistik yaitu uji distribusi non parametrik Kolmogorov-Smirnov. Adapun formulasi uji hipotesis pengujian ini adalah:
Distribusi waktu antar kerusakan mengikuti distribusi Weibull. Distribusi waktu antar kerusakan tidak mengikuti distribusi Weibull
Tabel 4. Uji kecocokan distribusi
No xi (Jam) fi fk fo fe Dn 1 464 1 1 0,25 0,1672 0,0828 2 720 1 2 0,50 0,3505 0,1495 3 1136 1 3 0,75 0,6508 0,0992 4 1488 1 4 1,00 0,8318 0,1682 S 4 Dn max = 0,1682 D(α=0,01)= 0,783
Hasil pengujian kolmogorov-smirnov dengan taraf signifikansi (a=1%) menunjukkan bahwa diterima, artinya data TTF yang ada sesuai dengan distribusi Weibull dengan
≤ ( )
6. Perhitungan Mean Time To Failure (MTTF) dan Mean Time To Repair (MTTR)
Untuk menentukan rata-rata waktu antar kerusakan (MTTF) didasarkan pada distribusi yang terbentuk dari data yang terkumpul berkenaan waktu kerusakan. Untuk menghitung nilai MTTF distribusi weibull adalah sebagai berikut:
( ) (3)
( ) ( )
Dimana nilai ( ) didapat dari tabel fungsi gamma dengan nilai 0,88659.
Untuk menentukan waktu rata-rata yang diperlukan untuk melakukan perbaikan (MTTR) adalah sebagai berikut:
(4)
( )
7. Penentuan Interval Waktu Penggantian Pencegahan
Perhitungan interval waktu penggantian pencegahan ini menggunakan model age replacement dengan tujuan meminimalisasi downtime, diperlihatkan pada Tabel 5.
Tabel 5. Perhitungan Interval Penggantian Pencegahan No tp(Jam) F(tp) R(tp) M(tp) D(tp) Availability 1 400 0,1279 0,8721 7671,5796 0,00164513 0,9983549 2 450 0,1583 0,8417 6200,5192 0,00164233 0,9983577 3 500 0,1908 0,8092 5143,9714 0,00164683 0,9983532 4 550 0,2251 0,7749 4359,7577 0,00165806 0,9983419 5 600 0,2609 0,7391 3761,9338 0,00167551 0,9983245 6 650 0,2977 0,7023 3296,0440 0,00169874 0,9983013 7 700 0,3354 0,6646 2926,2144 0,00172734 0,9982727 8 750 0,3734 0,6266 2628,0249 0,00176095 0,9982390 9 800 0,4116 0,5884 2384,3804 0,00179925 0,9982007 10 850 0,4495 0,5505 2183,0205 0,00184193 0,9981581 11 900 0,4870 0,5130 2014,9645 0,00188868 0,9981113 12 950 0,5238 0,4762 1873,5099 0,00193920 0,9980608 13 1000 0,5596 0,4404 1753,5709 0,00199321 0,9980068 14 1050 0,5943 0,4057 1651,2306 0,00205038 0,9979496 15 1100 0,6277 0,3723 1563,4309 0,00211038 0,9978896 16 1150 0,6596 0,3404 1487,7552 0,00217288 0,9978271 17 1200 0,6900 0,3100 1422,2719 0,00223751 0,9977625 18 1250 0,7187 0,2813 1365,4209 0,00230387 0,9976961 19 1300 0,7457 0,2543 1315,9299 0,00237154 0,9976285 20 1350 0,7710 0,2290 1272,7519 0,00244011 0,9975599 21 1400 0,7946 0,2054 1235,0178 0,00250912 0,9974909 22 1450 0,8164 0,1836 1202,0004 0,00257812 0,9974219 23 1500 0,8365 0,1635 1173,0866 0,00264663 0,9973534 Probabilitas total downtime per unit waktu adalah:
D (tp) = ( ) ( ) ( ( ) ( ) ( ( )))( ( )) (5) Keterangan:
tp = Interval penggantian pencegahan
Tf = Waktu untuk melakukan perbaikan kerusakan
Tp = Waktu untuk melakukan penggantian pencegahan
F(tp) = Fungsi kepadatan peluang dari waktu kerusakan R (tp) = Probabilitas terjadinya siklus pencegahan
M (tp) = Nilai ekspektasi panjang siklus kerusakan jika penggantian perbaikan dilakukan D (tp) = Probabilitas total downtime per unit waktu untuk penggantian pencegahan
Dari perhitungan interval waktu penggantian pencegahan, maka dapat diketahui bahwa penggantian komponen dilakukan setiap umur komponen Collar Thrust mencapai 450 jam dilihat dari D(tp)minimum yaitu 0,00164233. Adapun availability untuk komponen
Collar thrust pada saat tp 450 jam adalah 0,9983577.
Nilai availability penggantian pencegahan didapat dengan rumus:
( ) ( ) (6)
8. Perhitungan Downtime Penggantian Pencegahan
Total downtime sesudah penggantian pencegahan didapat melalui perhitungan sebagai berikut:
( ) (7)
Adapun perbandingan total downtime sebelum dan sesudah penggantian pencegahan dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Perbandingan total downtime sebelum dan sesudah penggantian pencegahan
Total Downtime Sebelum Total Downtime Sesudah Penggantian pencegahan Penggantian pencegahan
(Jam) (Jam)
Collar Thrust 54,50 6,94
Komponen
9. Penentuan Interval Waktu Pemeriksaan Komponen
Untuk menentukan interval waktu pemeriksaan komponen berdasarkan waktu produksi yang ada dilakukan tahap-tahap berikut:
1) Rata-rata jam kerja perbulan:
Rata-rata jam kerja per bulan = Hari kerja perbulan x jam kerja setiap hari (8) = (22 x 16) = 352 jam
2) Jumlah Kerusakan
Jumlah kerusakan selama 12 bulan = 5 kerusakan 3) Waktu rata-rata perbaikan
(9)
(10)
jam 4) Waktu rata-rata pemeriksaan
(11) (12) jam 5) Rata-rata kerusakan (13) 6) Frekuensi Pemeriksaan √ (14) √
7) Interval waktu pemeriksaan
(15)
8) Downtime pemeriksaan
( ) (16)
( ) ( )
10. Menghitung Total Biaya Sesudah Tindakan Perawatan Pencegahan
Perhitungan total biaya sebelum dan sesudah tindakan perawatan pencegahan (preventive maintenance) dapat digunakan untuk mengetahui efektif atau tidaknya tindakan perawatan pencegahan ini untuk mengurangi biaya perawatan. Berikut ini adalah perbandingan total biaya sebelum dan sesudah tindakan perawatan pencegahan selama 12 bulan.
Tabel 7. Perbandingan total biaya sebelum dan sesudah tindakan perawatan pencegahan
Biaya Sebelum Sesudah
Biaya Tenaga Kerja Rp 1.400.000,00 Rp 1.440.000,00 Biaya Pembelian Komponen Rp 55.903.375,00 Rp 100.626.075,00 Biaya Kehilangan Produksi Rp 140.123.713,94 Rp 17.836.059,59
Total Biaya Rp 197.427.088,94 Rp 119.902.134,59 Selisih Total Biaya Rp 77.524.954,35 KESIMPULAN
Berdasarkan tujuan pemecahan masalah serta hasil pengumpulan dan pengolahan data serta analisa dan pembahasan hasil penelitian dapat ditarik kesimpulan yang berdasarkan pada permasalahan yang telah dirumuskan dan dapat mencapai tujuan pemecahan masalah. Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian di PT. “X” adalah sebagai berikut
1. Berdasarkan hasil penelitian dapat diketahui bahwa penentuan interval perawatan ini menggunakan model age replacement. Model tersebut digunakan untuk mengetahui interval penggantian pencegahan komponen dengan kriteria minimasi downtime. Berdasarkan hasil perhitungan dengan kriteria ini, dihasilkan interval waktu penggantian pencegahan dan interval waktu pemeriksaan, dimana interval penggantian pencegahan komponen Collar Thrust dilakukan pada saat komponen mencapai umur 450 jam, sedangkan interval pemeriksaan komponen Collar Thrust dilakukan setiap 412 jam.
2. Untuk total biaya sebelum dan sesudah dilakukan perawatan pencegahan, didapatkan hasil bahwa total biaya sebelum perawatan pencegahan pada komponen Collar Thrust adalah Rp. 197.427.088,94. Sedangkan total biaya sesudah perawatan pencegahan pada komponen Collar Thrust adalah Rp. Rp. 119.902.134,59. Maka terjadi penurunan total biaya perawatan dengan selisih dari total biaya sebelum dan sesudah dilakukan penggantian pencegahan adalah Rp. 77.524.954,35.
DAFTAR PUSTAKA
1. Assauri. Sofjan. (2004). Manajemen Produksi dan Operasi. Lembaga Fakultas Ekonomi Universitas Indonesia. Jakarta.
2. Aristiono. F.A. Purwaningsih. Isti. & Dania W.A.P. (2011). Aplikasi Optimal Preventive Replacement Age Model Untuk Menentukan Jadwal Penggantian Komponen Dumping Grate Pada Mesin Ketel Uap. Jurnal Teknologi Pertanian.
(Online). Vol. 12. No. 1. (http://jtp.ub.ac.id/index.php/jtp/article/download/332/ 420. diakses 21 April 2015).
3. Barlow, R.E. and Proschan, F. (1965). Mathematical Theory of Reliability. Wiley, New York.
4. Campbell. J.D. & Jardine. A.K.S. (2001). Maintenance Excellence Optimizing Eqipment Life-Cycle Decisions. Marcel Dekker. New York.
5. Corder. A. 1992. Teknik Manajemen Pemeliharaan. Erlangga. Jakarta.
6. Ebeling. Charles E. (1997). An Introduction to Reliability and Maintainability Engineering. McGrow-Hill Book Co. Singapura.
7. Firmansyah. A. Siregar. K. & Sinaga. T.S. (2013). Analisis Waktu Antar Kerusakan Mesin Electric Motor Menggunakan Metode Failure Finding Interval (Studi Kasus Di PT. XYZ). E-Journal Teknik Industri FT USU. (Online). Vol. 1. No 1. (http://download.portalgaruda.org/article.php?article=58667&val=4128. diakses 29 Desember 2014).
8. Gaspersz. Vincent. (2002). Total Quality Management. PT. Gramedia. Jakarta
9. Hamdala. Ihwan. (2011). Perencanaan Preventive Maintenance Komponen Cane Cutter I Dengan Pendekatan Age Replacement (Studi Kasus di PG Kebon Agung Malang). (Online). (http://jrmsi.studentjournal.ub.ac.id/index.php/jrmsi/article/ view/92. diakses 18 Mei 2015).
10. Iriani. Yani. & Rahmadi. E.S. (2011). Usulan Waktu Perawatan Berdasarkan Keandalan Suku Cadang Kritis Bus di Perum Damri Bandung. Proceedings 6th National Industrial Engineering Conference (NIEC-6). (Online). (http://repository.widyatama.ac.id/xmlui/bitstream/handle/123456789/2119/KIN.HC.07 3.pdf? sequence=1. diakses 1 April 2015).
11. Jardine. A.K.S. (2006). Maintenance, Replacement and Reliability. Taylor and Francis Group. New York
12. Ristono. Agus. (2009). Manajemen Persediaan. Ed. 1. Graha Ilmu. Yogyakarta. 13. Russel. R. S. dan Taylor. B. W. (2000). Operation Management. Prentice Hall. New
Jersey.
14. Sudradjat. Ating. (2011). Pedoman Praktis Manajemen Perawatan Mesin Industri. PT Refika Aditama. Bandung.
