model simulasi perawatan mesin dan fasilitas industri · kerusakan, waktu perbaikan per kerusakan...

1 9 9 3

FAKVLTAS f EKNOLOGI PERTAUIAII

MISTITUT PERTANIAN BOOOR

B O G O R

M . I k h s a n Sulaiman. F 25.0171. Model S i m u l a s i Perawatan

Mesin Dan F a s i l i t a s I n d u s t r i . Dibawah bimbingan I rawadi dan

Yandra .

R I N G K A S A N

Perawatan mesin merupakan keg ia tan memelihara f a s i l i t a s

a t a u p e r a l a t a n p a b r i k , mengadakan p e r b a i k a n , p e n y e s u a i a n

a t a u p e r g a n t i a n yang d i p e r l u k a n supaya t e r d a p a t keadaan

o p e r a s i yang memuaskan. Permasalahan utama perawatan mesin

y a i t u b i a y a perawatan yang t i n g g i . Oleh k a r e n a i t u p e r l u

d i l a k u k a n e f i s i e n s i pada b a g i a n pe rawa tan m e s i n m e l a l u i

p e n g g u n a a n m e s i n yang e k o n o m i s dan e f i s i e n s i t e r h a d a p

a n t r i a n p e r b a i k a n mesin d i bengke l . Dalam h a 1 i n i t e k n i k

y a n g d i g u n a k a n a d a l a h t e k n i k a n a l i t i s m e l a l u i me tode

s i m u l a s i .

S i m u l a s i ke jad ian pada a n t r i a n d i bengkel dengan t i n g k a t

waktu a n t a r keda tangan k e r u s a k a n r a t a - r a t a 3 9 . 5 8 jam p e r

k e r u s a k a n , waktu pe rba ikan p e r kerusakan l i s t r i k r a t a - r a t a .-

67.35 jam dengan keragaman 15 .88 jam, waktu p e r b a i k a n p e r

kerusakan mekanik r a t a - r a t a 4 1 . 1 9 jam dengan keragaman 30.88

jam, dan kemungkinan t e r j a d i kerusakan l i s t r i k 0.30 s e r t a

kemungkinan t e r j a d i kerusakan mekanik 0 . 7 0 , d i p e r o l e h h a s i l

bahwa r a t a - r a t a lama mesin b e r a d a d i bengke l l i s t r i k 7 1 . 0 6

jam dan d i bengkel mekanik 46.58 jam, waktu tunggu r a t a - r a t a

mesin u n t u k d i p e r b a i k i 5 jam dan panjang a n t r i a n d i bengkel

l i s t r i k 0.03 dan dibengkel mekanik 0 .10 .

Jumlah u n i t perbaikan yang dapa t meminimasi b i a y a karena

m e s i n menunggu u n t u k d i p e r b a i k i dan b i a y a k a r e n a u n i t

perbaikan menganggur, pada bengkel mekanik mengikuti model

sebagai berikut :

X = 2 . 6 1 - 60 .06 Cit/Cwt;

dan pada bengkel listrik mengikuti model sebagai berikut :

X = 2 . 6 7 - 466 .94 Cit/Cwt; dimana X adalah jumlah unit

perbaikan optimal.

Perhitungan umur ekonomis mesin menggunakan metode

present worth. Umur ekonomis mesin turbin 900 KVA 9 tahun,

turbin 6 5 5 KVA 1 0 tahun, thresher 5 tahun, digester 11

tahun, screw press 6 tahun, oil purifier 9 tahun, dan sludqe

separator 9 tahun. Umur ekonomis yang direkomendasikan oleh

pabrik pembuat mesin thresher 1 0 tahun; mesin turbin 9 0 0 KVA

dan digester 11 tahun; dan mesin turbin 6 5 5 X V A , screw

press, oil purifier, dan sludge separator adalah 13 tahun.

Mesin-mesin yang sedang dioperasikan dapat tetap

dipertahankan pengoperasiannya selama biaya per tahun mesin

tersebut lebih kecil daripada biaya rata-rata per tahun

mesin baru.

Mesin-mesin yang pengoperasiannya telah melewati umur

ekonomis pabrik harus direma jakan. Mesin-mesin yang

dioperasikan tahun 1982 diremajakan saat umur ekonomis yang

direkomendasikan oleh pabrik. Mesin-mesin yang dioperasikan

sejak tahun 1 9 8 6 , untuk mesin thresher direma jakan pada

akhir tahun 1 9 9 5 dan mesin digester dan screw press

diremajakan pada akhir tahun 1 9 9 7 , serta oil purifier dan

sludqe separator diremajakan pada akhir tahun 1 9 9 8 .

MODEL SIMULASI PERAWATAN MESIN DAN FASILITAS INDUSTRI

Oleh

M. IKHSAN SULAIMAN

F 25.0171

SICRIPS1

Sebagai salah satu syarat nntuk rnentperolelt gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada Jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN,

Fakultas Tek~~ologi Pertanian,

Institut Pertanian Bogor

1993

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

MODEL

Dosen Pembimbing I Dosen Pernbimbing I1

DAFTAR IS1

halaman

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . KATA PENGANTAR iii

.................................. DAFTAR IS1 i v

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DAFTAR T A B E L vi

DAFTAR GAMBAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii

............................. DAFTAR LAMPIRAN viii

................................. . I PENDAHULUAN 1

A . LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B RUANG LINGKUP 3

C . T U J U A N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I1 T I N J A U A N PUSTAKA 5

A . PERAWATAN MESIN (MAINTENANCE) . . . . . . . . . . . . 5

B . UMUR EKONOMIS DAN PEREMAJAAN MESIN

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (REPLACEMENT) 10

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C . T E K N I K YANG DIGUNAKAN 1 3

D . P E N E L I T I A N TERDAHULU ..................... 29

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I11 METODOLOGI 3 0

A . KERANGKA PEMIKIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 0

B . PENDEKATAN BERENCANA (PLANNED APPROACH) . . 3 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C . T A T A LAKSANA 3 6

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I V S I S T E M PEMELIHARAAN M E S I N 4 1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V PENGEMBANGAN MODEL 4 3

A . MODEL ANTRIAN PERBAIKAN M E S I N . . . . . . . . . . . . . 4 3

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B . UMUR EKONOMIS M E S I N 4 8

VI . HASIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

. . . . . . . . A . SIMULASI ANTRIAN MESIN DI BENGKEL 54

B . SIMULASI PERHITUNGAN UMUR EKONOMIS MESIN . 48

VII . PEMBAHASAN .................................. 59

. . . . . . . . . . . . A . MODEL ANTRIAN PERBAIKAN MESIN 59

.... B . MODEL PERHITUNGAN UMUR EKONOMIS MESIN 67

VI . KESIMPULAN DAN SARAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

A . KESIMPULAN ............................... 82

B . SARAN .................................... 84

DAFTAR PUSTAKA .............................. 85

LAMPIRAN .................................... 8 7

DAFTAR TABEL

halaman

1. Ekivalensi dana menggunakan bunga modal majemuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2. Persentase kerusakan listrik dan mekanik di PKS Tg. Seumantoh dari tahun 1986 - 1991 47

3. Model matematika biaya perbaikan masing- ............... masing mesin (Rp/jam/tahun) 50

4. Model matematika pemakaian bahan pelumas (lt/jam/tahun) ............................ 51

5. Sebaran peluang jam operasi per tahun setiap mesin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

6. Hasil verifikasi simulasi antrian pada ... bengkeldengan ulangan sebanyak 100 kali 53

7. Model matematika waktu tunggu mesin dan waktu unit perbaikan menganggur selama setengah tahun ............................ 55

8. Hasil simulasi perhitungan umur ekonomis . . . . . . . . . . . . . mesin dan biaya tahunan mesin 58

9. Selang nilai Cit/Cwt untuk setiap jumlah unit perbaikan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

lo. Hasil analisa sensitivitas perhitunqan umur ekonomis mesin screw press . . . . . . . . . . . 75

DAFTAR GAMBAR

halaman

Gambar I . P e r s e n t a s e biaya perawatan mesin t e r h a d a p b i a y a produksi k e l a p a sawit menjadi CPO d i PKS Tg. Seumantoh PTP I tahun 1984 - 1991 ..................................... 2

Gambar 2 . P e r s e n t a s e biaya p r o d u k s i r a t a - r a t a pengolahan ke lapa s a w i t menjadi CPO d i PKS Tg. Seumantoh PTP I .................. 3

Gambar 3 . Menurunnya kond i s i mesin karena pertambah- ...... a n umur pakai mesin ( J a r d i n e , 1973) 6

Gambar 4 . Kecendrungan pen ingka tan biaya o p e r a s i o n a l dihubungkan dengan waktu pemakaian mesin

.......................... ( J a r d i n e , 1973) 6

Gambar 5. Diagram pembangkit peubah acak d a r i b i l a - ngari acak ................................ 1 4

Gambar 6 . G r a f i k fungs i d e n s i t a s sebaran eksponen- s i a l ..................................... 23

.... Gambar 7. G r a f i k fungs i d e n s i t a s sebaran normal 2 4

Gambar 8 . Skema tahapan pendekatan berencana ( p l a n - ned approach) (Th ie rau f dan Klekamp, 1975) 34

Gambar 9 . Tahapan pengolahan d a t a pada model o p t i - masi perawatan mesin dan f a s i l i t a s i n d u s t r i ................................. 38

Gambar 10. S i s t e m a n t r i a n masuknya mesin yang r u s a k un tuk d i p e r b a i k i un tuk d i p e r b a i k i pada bengkel dengan dua u n i t perbaikan pada s e t i a p j e n i s kerusakan ................... 43

Gambar 11. Hubungan a n t a r a jumlah u n i t perba ikan dengan biaya tunggu mesin dan b iaya menganggur u n i t p e r b a i k a n ................ 64

Gambar 12. B e s a r penghematan yang d i p e r o l e h ka rena penggunaan mesin s e s u a i dengan umur ekonomis ................................. 77

v i i , .

DAFTAR LAMPIRAN

halaman

Lampiran 1. Struktur orqanisasi Pabrik Kelapa Sawit Tq. Seumantoh, PT Perkebunan I, Langsa, Aceh Timur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 8

Lampiran 2. Biaya operasional dan biaya perawatan serta jam operasi dan spesifikasi mesin turbin 900 KVA ......................... 89

Lampiran 3. Biaya operasional dan biaya perawatan serta jam operasi dan spesifikasi mesin turbin 655 KVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

Lampiran 4. Biaya operasional dan biaya perawatan serta jam operasi dan spesifikasi mesin threser ................................ 9 1

Lampiran 5. Biaya operasional dan biaya perawatan serta jam operasi dan spesifikasi mesin digester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Lampiran 6. Biaya operasional dan biaya perawatan serta jam operasi dan spesifikasi mesin screw press . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3

Lampiran 7. Biaya operasional dan biaya perawatan serta jam operasi dan spesifikasi mesin oil purifier ........................... 9 4

Lampiran 8. Biaya operasional dan biaya perawatan serta jam operasi dan spesifikasi mesin sludge separator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Lampiran 9. Diagram alir mesin pada industri pengo- lahan kelapa sawit menjadi minyak sawit kasar (CPO) di PKS Tq. Seumantoh PTP I

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lanqsa 9 6

Lampiran 10. Hasil penqujian Kecocokan (chi-square) jam operasi mesin terhadap sebaran

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . normal 9 7

Lampiran 11. Hasil penqujian kecocokan (chi-square) waktu antar kedatanqan kerusakan terhadap sebaran eksponensial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100