analisis efisiensi mesin pompa pada rumah pompa … · spc atau statistical process control...

ANALISIS EFISIENSI MESIN POMPA PADA RUMAH

POMPA PDAM SURABAYA UNIT “X”

DENGAN METODE STATISTICAL PROCESS CONTROL

(SPC)

Oleh:

Resty Dwi S. 2409105022

Dosen Pembimbing: Ir.Ya’umar,MT Ir.Ali Musyafa’, MSc

Diperlukan adanya analisa sistem dan

capabilitas proses untuk meningkatkan

efisiensi dan performansi sistem pompa

SPC atau Statistical Process Control merupakan teknik yang

digunakan untuk melakukan evaluasi performansi suatu proses

dengan menerapkan metode statistik untuk memonitor,

menganalisa, mengontrol dan mempengaruhi perbaikan

performansi suatu produk dan proses.

Dari pemaparan pada latar belakang maka

perumusan permasalahan yang diperoleh dari

analisa mesin pompa yang terdapat pada rumah

pompa PDAM Surabaya unit “X” adalah bagaimana

menganalisis efisiensi pada mesin pompa PDAM

Surabaya unit “X” dengan menggunakan metode

Statistical Process Control (SPC)

PERUMUSAN MASALAH

Pendekatan sistem merupakan batasan masalah yang

digunakan untuk mempersempit bahasan sehingga

sesuai dengan pencapaian yang diharapkan, antara

lain:

PENDEKATAN SISTEM

• Variabel yang diambil adalah aliran fluida

terukur, daya dan head

• Pendekatan sistem yang dilakukan untuk

menganalisa menggunakan define,

measure, analyze, improve, control

TUJUAN

Tujuan dari pengerjaan tugas akhir ini adalah

mengetahui efisiensi mesin pompa apakah

prosesnya berjalan dengan baik dan mengetahui

penyebab penurunan efisiensi pada sistem pompa

tersebut

Peralatan mekanis yang digunakan untuk

menaikkan cairan dari dataran rendah ke

dataran tinggi atau untuk mengalirkan cairan

dari daerah bertekanan rendah ke daerah

bertekanan tinggi dan juga sebagai penguat laju

aliran pada suatu sistem jaringan perpipaan.

POMPA

ηpump = (ηc/ηmotor)100%

Dimana ηc = (Ph/P)100% ηc: efisiensi gabungan Ph: daya hidrolik (kW) P: daya input motor (kW)

Ph = Q.H.γ.g/1000 Q: aliran fluida terukur (m 3/detik) H: head (m) γ: massa jenis fluida g: gravitasi

Efisiensi Tolok ukur dari kemampuan kerja

sebuah peralatan

Efisiensi Pompa

Kemampuan kerja pompa yang

merupakan perbandingan kerja

gabungan dan kerja motor yang

digunakan

Pengendalian Proses Statistik (SPC) digunakan untuk menggambarkan model berbasis penarikan sampel yang diaplikasikan untuk mengamati aktifitas proses yang saling berkaitan. SPC merupakan alat bantu saja sehingga tetap membutuhkan kendali dan pertimbangan manusia untuk menentukan langkah-langkah yang diambil agar proses atau sistem tersebut tetap stabil.

SPC

Seven tools yang digunakan dalam statistik: 1. Lembar pengamatan (check

sheet) 2. Stratifikasi (run chart) 3. Histogram 4. Grafik kendali (control chart) 5. Diagram pareto 6. Diagram sebab akibat (cause

and effect diagram) 7. Diagram sebar (scatter

diagram)

Merupakan alat yang secara grafis digunakan untuk memonitor apakah suatu aktivitas dapat diterima sebagai proses yang terkendali atau tidak secara statistik

Grafik kendali (control chart)

Terdapat tiga garis pada grafik pengendali. Center line atau garis tengah adalah garis yang menunjukkan nilai rata-rata dari karakteristik kualitas yang diplot pada grafik. Upper limit control atau batas pengendali atas dan lower limit control atau batas pengendali bawah digunakan untuk membuat keputusan mengenai proses. Jika terdapat data yang berada di luar batas pengendali atas dan batas pengendali bawah serta pada pola data tidak acak atau random maka dapat diambil kesimpulan bahwa data berada di luar kendali statistik.

Capability

k e m a m p u a n s u a t u p r o s e s u n t u k m e n g h a s i l k a n o u t p u t s e s u a i d e n g a n s p e s i f i k a s i y a n g t e l a h d i t e t a p k a n .

Index untuk mengukur Process Capability Analyze:

- Cp : Index yang menunjukkan kemampuan suatu sistem (limit atas-USL dan

limit bawah-LSL). Jika sistem tidak centered di dalam batas spesifikasi, maka

nilai Cp kurang memberikan gambaran yang sebenarnya.

- Cpk : Index yang menunjukkan seberapa baik suatu sistem dapat memenuhi

spesifikasi limit.

Bagan flowchart:

Define berarti mendefinisikan, mengartikan suatu proses yang berlangsung. Data yang menjadi variabel masukan yang mempengaruhi nilai efisiensi pada pompa yaitu H, Q dan P

Measure, dmn data tersebut diambil selama kurang lebih 2 bulan selama 24

jam, mulai siang pukul 11.00 sampai 12.00 siang keesokan harinya. Selama 24

jam ada 120 data yang diambil. Sehingga jumlah data yang diperoleh adalah

7200 data selama 2 bulan dan kemudian dibagi menjadi 24 subgrup data

berdasarkan jam. Setelah data terkumpul maka akan dilakukan uji random dan

uji normal pada data-data tersebut

Uji random

Runs test for H POMPA 2 Runs above and below K = 33.1802 The observed number of runs = 193 The expected number of runs = 190.917 172 observations above K, 212 below P-value = 0.830

Runs test for Q_POMPA 2 Runs above and below K = 575.990 The observed number of runs = 193 The expected number of runs = 183.813 234 observations above K, 150 below P-value = 0.324

Var Pompa 1 mati Pompa 2 mati Pompa 3 mati Pompa 4 mati

H 1 P-value = 0.693 P-value = 0.040 P-value = 0.889

Q 1 P-value = 0.209 P-value = 0.349 P-value = 0.128







Run Test Pompa 2 saat pompa 1 Mati

Uji kenormalan

• Normality Plot untuk Kombinasi Pompa 1 Mati

H_POMPA 2

Perc

ent

250200150100500

99.9

99

9590

80706050403020

10

5

1

0.1

Mean

<0.010

35.39StDev 21.53N 384KS 0.473P-Value

Probability Plot of H_POMPA 2Normal

Q_POMPA 2

Perc

ent

700650600550500450

99.9

99

9590

80706050403020

10

5

1

0.1

Mean

<0.010

576.0StDev 36.65N 384KS 0.152P-Value

Probability Plot of Q_POMPA 2Normal

• Normality Plot untuk Kombinasi Pompa 2 Mati

H_POMPA 1

Perc

ent

34.0033.7533.5033.2533.0032.7532.50

99.9

99

9590

80706050403020

10

5

1

0.1

Mean

<0.010

33.18StDev 0.2074N 360KS 0.125P-Value

Probability Plot of H_POMPA 1Normal

Q_POMPA 1

Perc

ent

700650600550500450

99.9

99

9590

80706050403020

10

5

1

0.1

Mean

<0.010

577.9StDev 37.44N 360KS 0.141P-Value

Probability Plot of Q_POMPA 1Normal

Analyze

Sample

Sa

mp

le M

ea

n

2321191715131197531

33.4

33.3

33.2

33.1

33.0

__X=33.1802

UC L=33.3504

LC L=33.0100

Sample

Sa

mp

le S

tDe

v

2321191715131197531

0.4

0.3

0.2

0.1

_S=0.2232

UC L=0.3465

LC L=0.1000

11

Xbar-S Chart of H_POMPA 2

Peta Xbar-S untuk H pompa 2 saat pompa 1 mati

33.332.431.530.629.728.827.927.0

LSL Target USLProcess Data

Sample N 384StDev (Within) 0.226987StDev (O v erall) 0.228376

LSL 27Target 30USL 33Sample Mean 33.1802

Potential (Within) C apability

C C pk 4.41

O v erall C apability

Pp 4.38PPL 9.02PPU -0.26Ppk

C p

-0.26C pm 0.31

4.41C PL 9.08C PU -0.26C pk -0.26

O bserv ed PerformancePPM < LSL 0.00PPM > USL 651041.67PPM Total 651041.67

Exp. Within PerformancePPM < LSL 0.00PPM > USL 786377.92PPM Total 786377.92

Exp. O v erall PerformancePPM < LSL 0.00PPM > USL 784968.87PPM Total 784968.87

WithinOverall

Process Capability of H_POMPA 2

Hasil capability pada kombinasi lain:

Var cp cpk Pompa 1 mati H 2 4.41 -0.26 Q 2 0.55 0.33 H 3 4.87 -0.27 Q 3 0.55 0.34 H 4 8.52 -0.24 Q 4 0.55 0.36

Pompa 2 mati H 1 4.9 -0.29 Q 1 0.57 0.36 H 3 5.13 -0.23 Q 3 0.44 0.24 H 4 5.45 -0.27 Q 4 0.56 0.34

Pompa 3 mati H 1 5 -0.33 Q 1 0.57 0.36 H 2 5.08 -0.31 Q 2 0.54 0.31 H 4 4.65 -0.27 Q 4 0.55 0.3

Pompa 4 mati H 1 4.8 -0.33 Q 1 0.55 0.37 H 2 4.61 -0.31 Q 2 0.58 0.35 H 3 4.65 -0.32 Q 3 0.52 -0.29

36032428825221618014410872361

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Index

eff

1

Time Series Plot Pompa 1 saat Pompa 3 Mati


10096928884807672

LSL TargetUSLProcess Data




C C pk 0.00


Pp 0.54PPL -0.08PPU 1.16Ppk

C p

-0.08C pm 0.00

0.56C PL -0.08C PU 1.21C pk -0.08




WithinOverall

Process Capability of EFF POMPA 1Penyebab kondisi tidak normal pada time

series pompa 1 saat pompa 3 mati terjadi

karena terdapat penurunan efisiensi pada titik

206 dengan nilai 4.7091. Jika dirujuk ke data

harian perusahaan, ditemukan nilai efisiensi

menurun sebesar 4.7091 saat 6 April 2011

pukul 01.00.

Sample

Sa

mp

le M

ea

n

2321191715131197531

86

84

82

80

78

__X=81.720

UC L=85.615

LC L=77.826

Sample

Sa

mp

le S

tDe

v

2321191715131197531

8

6

4

2

_S=4.939

UC L=7.764

LC L=2.115

1

1

Xbar-S Chart of EFF POMPA 1

36032428825221618014410872361

90

80

70

60

50

40

30

Index

eff

2Time Series Plot Pompa 2 saat Pompa 3 Mati


100908070605040

LSL TargetUSLProcess Data




C C pk 0.00


Pp 0.41PPL -0.11PPU 0.94Ppk

C p

-0.11C pm 0.00

0.43C PL -0.11C PU 0.96C pk -0.11




WithinOverall

Process Capability of EFF POMPA 2Ketidaknormalan time series efisiensi

pompa 2 saat pompa 3 mati disebabkan

karena terdapat penurunan efisiensi pada

titik 2, 8 dan 13. Titik 2 dan 8 adalah sama

yang terjadi pada 22 Maret 2011 pukul

12.00. Titik 13 terjadi pada 10 April 2011

pukul 12.00

Sample

Sam

ple

Mea

n

2321191715131197531

85.0

82.5

80.0

77.5

75.0

__X=80.73

UC L=85.89

LC L=75.58

Sample

Sam

ple

StD

ev

2321191715131197531

20

15

10

5

0

_S=6.54

UC L=10.28

LC L=2.80

1

1

1

Xbar-S Chart of EFF POMPA 2

Pompa off Nilai Efisiensi rata-rata

Pompa 1 Pompa 2 Pompa 3 Pompa 4

Pompa 1 81.45% 80.74% 83.65%

Pompa 2 81.67% 80.11% 83.24%

Pompa 3 81.72% 80.72% 82.69%

Pompa 4 82.08% 81.69% 80.41%

Untuk melihat plot nilai efisiensi rata-rata terlampir pada lampiran E, pada tabel 4.4 ditampilkan nilai efisiensi rata-rata untuk pompa yang lainnya

adalah bagaimana cara meningkatkan proses yang ada dengan

mengidentifikasi sumber-sumber kegagalan. Berdasarkan cacat-cacat yang

tejadi disebabkan karena usia alat yang sudah tua, lebih dari 10 tahun.

Untuk pemasangan pompa dan instrument lainnya pada tahun 2006.

Semua spesifikasi alat sama untuk merk dan ukurannya. Dengan pompa

sentrifugal merk Torishima CDM500. Berdasarkan analisa penurunan

efisiensi yang telah dilakukan sebelumnya, improve yang perlu dijalankan

perusahaan adalah saat waktu pergantian pompa pada pukul 12.00. Yaitu

hal wajib mematikan motor terlebih dulu setelah itu baru menutup katup

sisi isap (suction). Yang lainnya adalah pemberian greasing pada bearing

motor sebagi penggerak impeller.

Improve

Control (C)

Pada tahap ini hasil-hasil peningkatan kualitas didokumentasikan dan disebarluaskan, praktek-praktek terbaik yang sukses dalam meningkatkan proses distandarisasikan, prosedur tersebut akan dijadikan pedoman kerja standar (SOP).

Sesuai analyze dan improve, maka SOP yang perlu diterapkan adalah jika akan melakukan pergantian pompa, baik itu pompa back up dan pompa utama hal yang paling penting adalah mematikan motor pompa yang akan dimatikan. Kemudian setelah itu baru menutup katup atau valve pompa yang akan dimatikan. Karena perubahan head akan mempengaruhi debit. Pada akhirnya akan berakibat terhadap nilai efisiensi pompa yang dijalankan. Yang kedua adalah melakukan greasing pada bearing motor. Greasing yang teratur akan membuat mesin tetap awet dan tidak gampang panas.

Dalam tugas akhir ini didapatkan kesimpulan sebagai berikut: • Saat pompa 1 mati, pompa 2 mempunyai nilai efisiensi rata-rata

81.45%, pompa 3 bernilai 80.74% dan pompa 4 mempunyai efisiensi rata-rata bernilai 83.65%

• Saat pompa 2 mati, pompa 1 mempunyai nilai efisiensi rata-rata 81.67%, pompa 3 bernilai 80.11% dan pompa 4 mempunyai efisiensi rata-rata 83.24%

• Pada saat pompa 3 mati, pompa 1 mempunyai nilai efisiensi rata-rata 81.72%, pompa 2 efisiensi rata-ratanya bernilai 80.72% dan untuk pompa 4 nilai efisiensi rata-rata yang dimiliki 82.69%

• Saat pompa 4 mati, pompa 1 mempunyai efisiensi rata-rata bernilai 82.08%, pompa 2 bernilai 81.69% dan pompa 3 mempunyai rata-rata efisiensi 80.41%

Kesimpulan

Untuk meningkatkan efisiensi maka disarankan untuk

menerapkan pedoman kerja (SOP) yang telah ditentukan berdasar

tahap analyze dan improve. Pedoman kerja tersebut adalah

melakukan greasing bearing motor secara teratur dan mematikan

motor pompa yang akan di-off-kan, setelah itu baru meneutup katup

valve pompa tersebut. Selain itu maintanance sangat perlu dilakukan

sebagai usaha dari segi SDM untuk menghasilkan produksi yang

memuaskan, selain itu perlu dilakukan pembuatan tabel cek

kerusakan untuk operator dan tabel jadwal maintenance untuk

teknisi. Semua hal yang disarankan tersebut untuk membantu

meningkatkan capabilitas proses dari sistem perusahaan.

Saran

analisis efisiensi mesin pompa pada rumah pompa … · spc atau statistical process control...

Documents