PERENCANAAN PERAWATAN MESIN PUMP 107 DENGAN METODE RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE (RCM) DI PT. PETROKIMIA GRESIK INFORMASI ARTIKEL ABSTRAK PDF

Preview

Summary

JETM: Jurnal Energi dan Teknologi Manufaktur p-ISSN: 2620-8741 Vol. 01, No. 02, Bulan Desember Tahun 2018, hal. 33 – 38 e-ISSN: 2620-7362 JURNAL ENERGI DAN TEKNOLOGI MANUFAKTUR(JETM) Homepage jurnal: http://jetm.polinema.ac.id/ PERENCANAAN PERAWATAN MESIN PUMP 107 DENGAN METODE RELIABILITY CENTERED ...

Description

JETM: Jurnal Energi dan Teknologi Manufaktur Vol. 01, No. 02, Bulan Desember Tahun 2018, hal. 33 – 38

p-ISSN: 2620-8741 e-ISSN: 2620-7362

JURNAL ENERGI DAN TEKNOLOGI MANUFAKTUR(JETM) Homepage jurnal: http://jetm.polinema.ac.id/

PERENCANAAN PERAWATAN MESIN PUMP 107 DENGAN METODE RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE (RCM) DI PT. PETROKIMIA GRESIK Moch. Rezza Wira Utomo1*, Hari Arbiantara B,2, Muh. Nurkoyim K.2 1

2

Alumni Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember, Jl. Kalimantan 37, Jember - Indonesia Staff Pengajar Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember, Jl. Kalimantan 37, Jember - Indonesia *Email Penulis: [email protected]

INFORMASI ARTIKEL

ABSTRAK

Naskah Diterima 26/07/2018 Naskah Direvisi 26/12/2018 Naskah Disetujui 31/12/2018 Naskah Online 31/12/2018

PT. Petrokimia Gresik is one of the largest fertilizer companies in Indonesia, located in Gresik, East Java. The pump 107 engine on the Ammonia unit is often damaged due to its largest size compared to other types of pumps, as well as the result of carrying thick or concentrated fluid (bluish black) so that it is heavy for the drainage process. The purpose of this study is to plan and recommend the proposed treatment method on the pump engine based on the method used to improve the working efficiency of the pumping machine 107 and determine the failure mode and diagnosis of the effects of failure modes that occur in the component. The method used is the Reability Centered Maintenance (RCM) method which is expected to be able to produce maintenance or maintenance scheduling that is increasingly directed so that it can improve the performance and efficiency of the engine, reduce repair costs, and extend the service life of the machine itself. From this study, the results are in the form of Faliure Model And Effect Analysis (FMEA), FMEA table preparation is carried out based on component function data and maintenance reports which can then be determined by various failures resulting in malfunction. From the compilation of FMEA, it can be seen what the causes of failure are and what impacts they have caused. Next, the value of Mean Time Between Failure (MTBF) pump 107-JA is 15,829 hours, pump 107-JB is 43,764 hours and pump 107-JCM is 19,578 hours. Maintainability M (t) or Mean Time to Repair (MTTR) value on pump 107-JA is 2,914 hours, pump 107-JB is 3,411 hours, and pump 107-JCM is 3,1 hours, Availability A (t) value is pump 107-JA at 84.44%, pump 107-JB at 92.76% and pump 107-JCM at 86.31%. The last one is found that the failure rate of pump 107-JA is 0.063172, pump 107-JB is 0.02284 and pump 107-JCM is 0.051.

Kata kunci: Perawatan, reliability centered maintenance, FMEA, MTBF, MTTR, availability, failure rate.

Pemborosan dalam aspek pemeliharaan yang sering terjadi adalah buruknya preventive maintenance dikarenakan tidak diatur dengan baik, rendahnya kemampuan personel dan tidak diketahuinya prioritas pekerjaan sehingga pekerja melakukan pekerjaannya tidak terjadwal dengan baik [2]. Tindakan pemeliharaan ini bervariasi mulai dari perawatan ringan yang membutuhkan durasi kegagaln pendek seperti halnya pelumasan, testing, penggantian terencana terhadap komponen dan sebagainya sampai pada overhoul yang memerlukan waktu durasi kegagalan yang signifikan. Hal tersebut menyebabkan banyaknya terjadi kerusakan mesin yang tidak terjadwal yang menyebabkan menurunnya kehandalan mesin. Rendahnya kehandalan mesin menyebabkan tingginya biaya

1. PENDAHULUAN Salah satu hal yang mendukung kelancaran kegiatan operasi pada suatu perusahaan adalah kesiapan mesin– mesin produksi dalam melaksanakan tugasnya. Untuk mencapai hal itu diperlukan adanya suatu sistem perawatan yang baik [1]. Kegiatan perawatan mempunyai peranan yang sangat penting dalam mendukung beroperasinya suatu sistem secara lancar sesuai yang dikehendaki. Selain itu, kegiatan perawatan juga dapat meminimalkan biaya atau kerugian-kerugian yang ditimbulkan akibat adanya kerusakan mesin.

33

JETM: Jurnal Energi dan Teknologi Manufaktur Vol. 01, No. 02, Bulan Desember Tahun 2018, hal. 33 – 38

p-ISSN: 2620-8741 e-ISSN: 2620-7362

untuk pemeliharaan dan kehilangan biaya peluang (opportunity cost) untuk memproduksi produk [3]. PT. Petrokimia Gresik adalah salah satu perusahaan pupuk terbesar di Indonesia yang berlokasi di Gresik, Jawa Timur. Produk yang dihasilkan oleh PT. Petrokimia Gresik adalah jenis pupuk urea, non urea, dan pupuk organik dengan jumlah pabrik sebanyak 21 Plant. Produksi terbesar dari PT. Petrokimia Gresik adalah jenis pupuk non urea yaitu ZA, SP-36 dan NPK[4]. Pompa 107 merupakan pompa jenis sentrifugal multistage (memiliki 2 impeller atau lebih) dan merupakan salah satu peralatan yang kritis (critical equipment) pada PT. Petrokimia Gresik. Mesin pompa 107 pada unit Ammonia seringkali rusak diakibatkan karena ukurannya yang paling besar dibandingkan dengan jenis pompa yang lain, serta akibat dari membawa cairan yang kental atau pekat (hitam kebiruan) sehingga berat untuk proses pengalirannya[4]. Secara umum perbaikan mesin ini masih bersifat preventive maintenance dan predictive maintenance terlihat dari adanya jadwal perawatan ringan dan berat serta pengecekan vibrasi secara berkala yang dilakukan oleh Departemen Pemeliharaan dan Inspeksi Teknik. Namun, metode perawatan yang sudah ada dinilai masih belum optimal dikarenakan kegagalan yang terjadi pada peralatan tidak pernah dilakukan studi lebih lanjut untuk diketahui akar penyebab kerusakan, sehingga kerusakan yang sama tidak dapat diantisipasi. Dengan adanya metode Reability Centered Maintenance (RCM) diharapkan mampu menghasilkan penjadwalan perawatan atau pemeliharaan yang semakin terarah sehingga dapat meningkatkan performa dan efisiensi dari mesin, mengurangi biaya perbaikan, dan memperpanjang umur pakai dari mesin itu sendiri[5]. Penjadwalan pemeliharaan semakin penting karena biaya pemeliharaan memiliki porsi yang signifikan terhadap total biaya dalam industri dan tujuan dari penjadwalan pemeliharaan adalah untuk meningkatkan Mean Time Between Failure (MTBF) dan atau mengurangi Mean Time to Repair (MTTR) yang mempresentasikan kebijakan biaya pemeliharaan. Artinya dengan melakukan penjadwalan pemeliharaan diharapkan dapat meningkatkan kehandalan (reliability) mesin[6]. Sedangkan kehandalan (reliability) mesin diartikan sebagai kemampuan dari mesin untuk bekerja sesuai dengan fungsinya selama masa hidup yang diharapkan atau diartikan juga sebagai peluang mesin untuk dapat bekerja dengan fungsi spesifik selama masa hidup yang diharapkan[7]. Reliability Centered Maintenance (RCM) merupakan landasan dasar untuk perawatan fisik dan suatu teknik yang dipakai untuk mengembangkan preventive maintenance yang terjadwal [8]. Hal ini didasarkan pada prinsip bahwa kehandalan dari peralatan dan struktur dari kinerja yang akan dicapai adalah fungsi dari perancangan dan kualitas pembentukan preventive maintenance yang efektif akan menjamin terlaksananya desain kehandalan dari peralatan [9]. Untuk mengatasi masalah yang terjadi, maka penelitian ini mencoba untuk mengetahui mode kegagalan potensial dan efeknya serta penanganannya pada mesin pompa di unit

Amoniak pabrik I PT. Petrokimia Gresik dan mengajukan rencana pemeliharaan menggunakan pendekatan Reliability Centered Maintenance (RCM). Metode RCM diharapkan dapat menetapkan penjadwalan perawatan dan dapat mengetahui secara pasti tindakan kegiatan perawatan yang tepat yang harus dilakukan pada setiap komponen mesin.

2. METODE PENELITIAN Penelitian ini diawali dengan pengambilan data-data untuk selanjutnya dianalisa dengan menggunakan metode Reliability Centered Maintenance sehingga dapat dibuat suatu perencanaan perawatan pada mesin pump 107. Tahapan penelitian ini adalah sebagai berikut:  Penentuan Sistem Boundary Menentukan pemisah antara sistem dan daerah diluar sistem (lingkungan). Batas sistem menentukan konfigurasi, ruang lingkup, atau kemampuan sistem. Batasan sistem dilakukan untuk mengetahui apa yang termasuk dan tidak termasuk ke dalam sistem yang diamati. Pada pemilihan sistem, sistem yang akan dipilih adalah sistem yang mempunyai corrective maintenance yang tinggi dengan biaya yang mahal dan berpengaruh besar terhadap kelancaran proses pada lingkungannya. Pada tahap ini akan dilakukan identifikasi mengenai fungsi utama dan fungsi sekunder dari sistem yang menjadi amatan. Setelah dilakukan identifikasi fungsi sistem amatan, maka dilakukan identifikasi dan deskripsi kegagalan fungsi di sistem unit pabrik I PT. Petrokimia Gresik. Kegagalan dapat berupa kegagalan yang pernah terjadi pada mesin atau komponen yang ada dalam sistem dan prediksi kegagalan yang mungkin dan akan terjadi pada mesin atau komponen dalam sistem.  Faliure Model And Effect Analysis Penyusunan tabel FMEA dilakukan berdasarkan data fungsi komponen dan laporan perawatan yang kemudian dapat ditentukan berbagai kegagalan yang mengakibatkan kegagalan fungsi. Dari penyusunan FMEA (Failure Modes and Effect Analysis) dapat diketahui apa penyebab dari kegagalan dan dampak apa yang ditimbulkan dari kegagalan tersebut[10].  Penentuan Penyebab Kegagalan Penentuan Penyebab Kegagalan dilakukan dengan metode pencarian penyebab kegagalan (root cause failure analysis). Penentuan kegagalan idealnya dilakukan dengan mengacu pada data maintenance serta data unjuk kerja, data spesifikasi desain peralatan. Untuk penentuan kegagalan dapat dilakukan berdasarkan panduan failure descriptior vs failure mode dari buku OREDA-2002, dan handbook dari masing-masing komponen yang memiliki informasi mengenai mode kegagalan yang umum bagi komponen tersebut[11].  Tindak Pemeliharaan Yang Sesuai Tindak pemeliharaan yang dapat dipilih adalah secara garis besar tindakan preventive dan default action. Salah satu metode menentukan tindak pemeliharaan yang sesuai dengan kegagalan yang terjadi adalah dengan membuat logic tree analysis. 34

JETM: Jurnal Energi dan Teknologi Manufaktur Vol. 01, No. 02, Bulan Desember Tahun 2018, hal. 33 – 38





waktu tertentu dengan total waktu operasi komponen atau sistem.

Penentuan MTBF dan MTTR Untuk menghitung nilai ketersediaan (availability) harus mengetahui nilai Mean Time Between Failure (MTBF) dan Mean Time to Repair (MTTR) terlebih dahulu. 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑠𝑖 MTBF = 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑘𝑒𝑔𝑎𝑔𝑎𝑙𝑎𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑜𝑤𝑛𝑡𝑖𝑚𝑒 MTTR = 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑘𝑒𝑔𝑎𝑔𝑎𝑙𝑎𝑛

Penentuan Nilai Ketersediaan (Availability) Availability adalah ketersediaan suatu item untuk bekerja secara normal saat operasional. Untuk penghitungan availability, preventive maintenance dan predictive maintenance dimasukkan dalam perhitungan ini. Karena availability itu berkaitan dengan efisiensi aktivitas maintenance pada suatu unit yang berdasarkan downtime yang terencana. Availability = A(t) =

 

p-ISSN: 2620-8741 e-ISSN: 2620-7362

(t)

=

(t)

=

(t)

=

λ

=

.

𝑓

𝑇

𝑓(𝑡)

𝑅(𝑡) 1

𝑀𝑇𝑇𝐹

𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑘𝑒𝑔𝑎𝑔𝑎𝑙𝑎𝑛 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑠𝑖

3. HASIL DAN PEMBAHASAN 

𝑀𝑇𝐵𝐹

𝑀𝑇𝐵𝐹+ 𝑀𝑇𝑇𝑅

 Perhitungan nilai Maintainability Maintainability adalah kemampuan suatu komponen yang rusak untuk dirawat atau diperbaiki agar kembali seperti keadaan semula dan dalam periode tertentu sesuai dengan prosedur yang telah ditentukan. Maintainability memiliki rumus matematis yang berbeda-beda, bergantung dari distribusi datanya[12]. Penentuan Laju Kegagalan atau Failure Rate Dilakukan perhitungan yang menyatakan nilai seberapa besar kegagalan yang terjadi persatuan waktu. Dimana laju kegagalan dapat dinyatakan sebagai perbandingan antara banyaknya kegagalan yang terjadi selama selang

Sistem Boundary Unit Amoniak Sistem Boundary atau batasan sistem merupakan pemisah antara sistem dan daerah diluar sistem (lingkungan). Batas sistem menentukan konfigurasi, ruang lingkup, atau kemampuan sistem. Pemilihan sistem dapat didasarkan pada beberapa aspek kriteria yaitu sistem yang mendapat perhatian yang tinggi karena berkaitan dengan masalah keselamatan (safety) dan lingkungan, sistem yang memiliki preventive maintenance dan atau biaya preventive maintenance yang tinggi, sistem yang dimiliki tindakan corrective maintenance dan atau biaya corrective maintenance yang banyak. serta sistem yang memiliki kontribusi yang besar atas terjadinya full atau partial outage (atau shutdown).

Gambar 1. Sistem Boundary Unit Amoniak

35

JETM: Jurnal Energi dan Teknologi Manufaktur Vol. 01, No. 02, Bulan Desember Tahun 2018, hal. 33 – 38

p-ISSN: 2620-8741 e-ISSN: 2620-7362

Mechanic al Seal

Kebocora n Fluida Proses

Mechanic al Seal

Kegagala n Lubrikasi

Coupling

Terjadi Getaran

Coupling

Coupling Putus

Bearing

Terjadi Getaran

Imbalanc e

Terjadi Getaran

Coupling Gagal

Kerusaka n Peralatan /Kompon en

Gambar 2. Sistem Boundary Pompa 107-JA

Gambar 3. Sistem Boundary Pompa 107-JB B0107107JB

Gambar 4. Sistem Boundary Pompa 107-JC 

B0107107JC M

Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) Tabel 1. FMEA Equip ment

B0107107JA

Function

PUMP FOR PUMP, SEMI LEAN SOL'N

Function al Failure

Bearing

Bearing

Failure Mode

Terjadi Getaran

Terjadi Overheat Melebihi 700C

Failure Effect Kejadian getaran yang dapat berujung menjadi kegagalan komponen bearing. Dari pengaruh rendah hingga dapat menhentikan proses Terjadi panas pada komponen bearing. Dapat berujung menjadi kegagalan.

36

PUMP FOR PUMP, SEMI LEAN SOL'N

PUMP FOR PUMP, SEMI LEAN SOL'N MOTOR AC FOR MOTOR, SEMI LEAN SOL'N PUMP EXCHA NGER FOR COOLE R, CO2 STRIPPE R QUENC H

Dari pengaruh rendah hingga dapat menghentikan proses Kebocoran fluida proses. Proses harus dihentikan untuk melakukan tindakan perbaikan. Pengaruh pada lingkungan terbatas Kegagalan lubrikasi dapat berujung kerusakan komponen mechanical seal, yang dapat berakibat kerusakan kritis. Proses harus dihentikan untuk dapat dilakukan proses perbaikan Terjadi getaran yang dapat dipergunakan untuk menentukan akibat getaran. Getaran dapat mempersingkat umur komponen Pompa akan berhenti melakukan kerjanya. Proses terhenti. Akibat lingkungan rendah Kejadian getaran yang dapat berujung menjadi kegagalan komponen bearing. Dari pengaruh rendah hingga dapat menhentikan proses Kejadian getaran yang dapat berujung menjadi kegagalan komponen. Dari pengaruh rendah hingga dapat menhentikan proses Pompa akan berhenti melakukan kerjanya. Proses terhenti. Akibat lingkungan rendah

Kebocora n Seal

Kebocora n Fluida Proses

Kebocoran fluida proses. Proses harus dihentikan untuk melakukan tindakan perbaikan. Pengaruh pada lingkungan terbatas

Shaft

Kerusaka n peralatan atau kompone n akibat

Kerusakan shaft yang ditandai dengan terjadinya getaran bahkan kegagalan komponen tersebut.

JETM: Jurnal Energi dan Teknologi Manufaktur Vol. 01, No. 02, Bulan Desember Tahun 2018, hal. 33 – 38 memakai material dengan kekerasa n 42 sedangka n standardn ya adalah 45



p-ISSN: 2620-8741 e-ISSN: 2620-7362

Kegagalan bisa menyebabkan kerusakan komponen lainnya. Perbaikan mengharuskan penghentian pompa.

maintenance khususnya pada setiap bearing, mechanical seal dan coupling.  Dari total 9 failure mode menunjukkan bahwa 45% diantaranya adalah masuk dalam kategori A, 22% kategori B, sedangkan 22% untuk kategori C dan 11% untuk kategori D.  Nilai ketersediaan pada pompa 107-JB, 107-JA, dan 107-JCM adalah 92,76%, 86,31%, dan 84,44%. Menunjukkan bahwa pompa 107-JA akan mengalami kegagalan terlebih dahulu dibandingkan dengan pompa 107-JCM, dan dibandingkan dengan pompa 107-JB pada pemakaian bulan berikutnya. Pada kasus sebelumnya pompa 107-JA paling sering rusak (putaran naik turun) flownya tidak naik keatas ketinggian.  Laju kegagalan pada pompa 107-JA, pompa 107-JCM, dan pompa 107-JB adalah 0.105, 0.08, dan 0.038. Hal tersebut menunjukkan bahwa proses pemeliharaan pada pompa 107-JA harus lebih besar dari pada pompa 107JCM dan dibandingkan dengan pompa 107-JB. Saran yang dapat diberikan terkait dengan hasil dan pembahasan penelitian tersebut adalah:  Perlunya dilakukan pembersihan berkala terhadap komponen mesin produksi yang berada pada pabrik dari kotoran-kotoran agar kondisi mesin-mesin dalam keadaan baik dan mesin-mesin tidak mengalami kerusakan.  Peningkatan kualitas maintenance dalam upaya meningkatkan kemampuan mesin pompa. Hal ini di perlukan guna menjaga kondisi mesin agar tetap dalam kondisi baik dan memastikan tidak ada komponenkomponen yang rusak maupun tidak berfungsi sebagaimana mestinya.  Setelah mengetahui kronologi kerusakan dan tanggalnya, apakah ada gangguan melalui kontrol sistem (ditemukan indikasi suara yang tidak seperti biasa) segera lakukan tindakan inspeksi untuk mengecek kondisi pompa.  Dilakukan pemeriksaan kelurusan dan kosentrisitas dari poros-poros pompa, poros penggerak dan coupling.

Pemilihan Tindak Pemeliharaan Yang Sesuai Categ ory D 11%

Hasil

Categ ory C 22%

Categ ory A 45%

Categ ory B 22% 

Gambar 5. Hasil LTA Perhitungan nilai MTBF, MTTR, Availability A(t) dan Failure rate (𝜆) Name MTBF M(t) A(t) (𝜆) Pompa 107-JA

15,829

2,914

jam

jam

Pompa 107-JB

43,764

3,411

jam

jam

Pompa 107-JC

19,578 jam

3,1 jam

84,44 %

0.063172

92,76 %

0.02284

86,31%

0.051

5. DAFTAR PUSTAKA 4. KESIMPULAN [1] Daryus, Asyari, 2007, Diktat Menajemen Pemeliharaan Mesin, Universitas Darma Persada – Jakarta.

Berdasarkan hasil dan pembahasan penelitian tentang perencanaan perawatan mesin pompa 107 di PT. Petrokimia Gresik, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:  Perawatan yang digunakan untuk equipment pompa 107 di PT. Petrokimia Gresik selama ini adalah jenis preventive maintenance, penulis merekomendasikan metode perawatan menggunakan RCM. Metode ini merupakan perawatan tingkat lanjut dari preventive maintenance. Dari maintenance sebelumnya ada beberapa point yang tidak dapat dijangkau/dihandle oleh preventive maintenance, dengan metode RCM terbukti dapat menemukan penyebab kegagalan dan menjangkau sampai pada akar masalah dan solusi pengerjaannya yang tidak dapat dilakukan oleh preventive maintenance. Metode RCM ini terbukti mampu meningkatkan efesiensi kerja dari pompa sendiri dengan menjaga setiap komponen yang ada pada pompa 107 serta meningkatkan preventive

[2] Eti, M.C,. S.O.T. Ogaji, & S.D. Probert, (2007). Integrating reliability, availability, maintainability and supportability with risk analysis for improved operation of the Afam thermal power-station. Applied Energy, 84, 202-221. [3]

Al-Ghamdi, dkk, 2005, ”Reliability Centered Maintenance Concepts and Applications: A Case Study” Univ. Cincinnati Industrial Engineering, International Journal Of Industrial Engineering-Theory Applications And Practice; Pp: 123-132; Vol: 7.

[4] Chris Scholz, KTR Corporation, 2008, web article Trouble Shooting Couplings, Pumps & Systems. [5] Corder, A., 1992, Teknik Manajemen Pemeliharaan, Jakarta: Erlangga.

37

JETM: Jurnal Energi dan Teknologi Manufaktur Vol. 01, No. 02, Bulan Desember Tahun 2018, hal. 33 – 38

p-ISSN: 2620-8741 e-ISSN: 2620-7362

[6] Grunfos, 2009, Mechanical Shaft Seals for Pumps, GRUNDFOS Management A/S. [7] Dhillon, B.S., 2005, Reliability, Quality, and Saf...