Dewi Novita Mayangsari 2508100078
JURUSAN TEKNIK INDUSTRIFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA2012
Perancangan Proposed Maintenance Task MenggunakanMetode Reliability Centered Maintenance (RCM) II (Studi Kasus: Sub System Waste Water Treatment (WWT) di Pabrik Urea Kaltim-3, PT. Pupuk Kalimantan Timur)
SIDANG TUGAS AKHIR
Dosen PembimbingYudha Prasetyawan, S.T., M.Eng.
Kerangka Presentasi
Pendahuluan
Latar BelakangPermasalahanRuang LingkupTujuan
Tinjauan Pustaka
Reliability & MaintenanceRCM IIModel MatematisKeandalanCritical Review
Metodologi Penelitian
FlowchartPengumpulan dan Pengolahan Data
Operating Context WWTRuang LingkupFMEAMaintenance TaskInitial Interval Perawatan
Analisis danInterpretasi Data
Proses WWTFMEAProposesdMaintenance TaskInitial Interval MaintenanceSensitiviitas
Kesimpulan & Saran
Daftar Pustaka
Pendahuluan
LatarBelakang
PerumusanMasalah
RuangLingkup
Tujuan & Manfaat
Latar Belakang
Fungsi dan kegagalan fungsiFMEAMaintenance taskInterval maintenance
Perumusan MasalahEkspektasi PT. Pupuk Kaltim
Excellent Maintenance Maintenance berbasis pada keandalan
Bagaimana merancang maintenance task yang tepatbeserta interval pengerjaannya dan pelaksana teknismaintenance pada sub system waste water treatment di pabrik urea Kaltim-3 PT. Pupuk Kaltim ?
Ruang Lingkup BatasanAnalisa kinerja motor pompa dilakukan terpisahkarena tingkat kompleksitas yang tinggi
AsumsiSub system waste water treatment dianggapindependen terhadap sub sistem lain.
Tujuan
WWT Urea
Kaltim-3
Menentukan fungsi dan kegagalan fungsi
Menentukan FMEA
Menentukan maintenancetask
Menentukan initial interval perawatan
Manfaat
1. Mengurangi biaya maintenance yang dikelurkan untuk Turn Around(TA) setiap 2 tahun sekali di Pabrik Urea Kaltim-3.
2. Memberikan informasi terkait jadwal pengecekan peralatan sub-system waste water treatment di Pabrik Urea Kaltim-3 ke pihakDepartemen Inspeksi Teknik.
3. Memberikan informasi terkait waktu TA (Turn Around) sub-system waste water treatment di Pabrik Urea Kaltim-3 ke pihakDepartemen Pengendalian Proses.
Tinjauan Pustaka
Reliability & Maintenance
RCM II
Model MatematisKeandalan
Critical Review
Reliability & MaintenanceReliability probabilitas bahwa suatu komponen/sistem akanmenginformasikan suatu fungsi yang dibutuhkan dalam periode waktutertentu ketika digunakan dalam kondisi operasi (Ebeling, 1997)
Maintenance aktifitas agar komponen atau sistem yang rusak akandikembalikan/diperbaiki dalam suatu kondisi tertentu pada periodetertentu (Ebeling, 1997)
RCM IIRCM II suatu proses yang digunakan untuk menentukanapa yang harus dilakukan agar setiap aset fisik dapat terusberfungsi sesuai keinginan penggunanya dalam konteksoperasionalnya (Moubray, 1997)
RCM IIOutput• Proactive task
– Scheduled restoration task– Scheduled discard task– Scheduled on-condition task
• Default Action– Finding failure– Redesign– No scheduled maintenance
Model Matematis Keandalan
Interval Perawatan untuk On-Conditin Task
Gambar P-F Interval (sumber: Moubray, 1997)
PM = ½ x P-F Interval
Interval Perawatan untuk Finding Failure Task
FFI = 2 x Utive x Mtive
Keterangan:FFI : failure finding intervalUtive : unavailability yang dikehendaki dari protective deviceMtive : MTBF dari protective device
Interval Perawatan untuk Scheduled Discard Task dan Scheduled Restoration Task
(Harvard, 2000)
Critical ReviewNo. Pengarang, tahun Judul
1 Ardiansyah, 2004 Menentukan Kebijakan Perawatan yang Optimal dengan PendekatanRCM II (Studi Kasus pada Line TL PT Matshushita Lighting Indonesia)
2 Kristianto, 2005 Perancangan Sistem Kebijakan Perawatan yang Optimal berdasarkanRCM II (Studi Kasus PT Philips Indonesia)
3 Ariesawati, 2005 Perancangan Sistem Manajemen Perawatan dan Persediaan SukuCadang yang Optimal dengan Pendekatan RCM II dan RCS (Studi Kasusdi PT Philips Indonesia)
4 Firmanta, 2005 Implementasi Metode RCM II dan Analisa Keandalan untuk MenentukanKegiatan Perawatan dan Interval Perawatan Pencegahan yang Optimal(Studi Kasus di PT Platinum Ceramics Industry)
5 Sarwoko, 2005 Perencanaan Pemeliharaan Aset Vital dengan Pendekatan ReliabilityCentered Maintenance II dan Asset Performance Tool (Stusi Kasus di PTPaiton Energy-Indonesia)
6 Widayana, 2005 Peningkatan Keandalan pada Pompa Produce Water Disposal denganMenggunakan Pendekatan Reliability-Centered Maintenance II (StudiKasus PT Vico Indonesia)
Critical ReviewNo. Pengarang, tahun Judul
1 Ardiansyah, 2004 Menentukan Kebijakan Perawatan yang Optimal dengan PendekatanRCM II (Studi Kasus pada Line TL PT Matshushita Lighting Indonesia)
2 Kristianto, 2005 Perancangan Sistem Kebijakan Perawatan yang Optimal berdasarkanRCM II (Studi Kasus PT Philips Indonesia)
3 Ariesawati, 2005 Perancangan Sistem Manajemen Perawatan dan Persediaan SukuCadang yang Optimal dengan Pendekatan RCM II dan RCS (Studi Kasusdi PT Philips Indonesia)
4 Firmanta, 2005 Implementasi Metode RCM II dan Analisa Keandalan untuk MenentukanKegiatan Perawatan dan Interval Perawatan Pencegahan yang Optimal(Studi Kasus di PT Platinum Ceramics Industry)
5 Sarwoko, 2005 Perencanaan Pemeliharaan Aset Vital dengan Pendekatan ReliabilityCentered Maintenance II dan Asset Performance Tool (Stusi Kasus di PTPaiton Energy-Indonesia)
6 Widayana, 2005 Peningkatan Keandalan pada Pompa Produce Water Disposal denganMenggunakan Pendekatan Reliability-Centered Maintenance II (StudiKasus PT Vico Indonesia)
Penjabaran komponen asset dan pemilihankomponen kritis lalu dideskripsikan
fungsi, kegagalan fungsi, dan seterusnyaCenderung menutupi kemungkinan adanya
komponen lain yang menjadi penyebabkegagalan fungsi sistem atau asset
Menurut Mobray, 1997, perancangan proposed maintenance task dimulai dengan
pendeskripsian fungsi utama dan fungsisekunder asset dan selanjutnya.
Komponen kritis yang terpilih hanyamemberikan dampak parsial yaitu kegagalan
fungsi komponen tersebut.
Metodologi Penelitian
Metodologi Penelitian (1)
Tahap Identifikasi danPerumusan Masalah
Tahap PenentuanRuang Lingkup SistemAmatan
Mulai
Tahap identifikasi dan perumusan masalah
Studi literatur Observasilapangan
Penentuan system breakdown
Penentuan fungsi utama
A
Penentuan Functional Block Diagram (FBD)
Penentuan boundary system
Penentuan ruang lingkup sistem amatan
Metodologi Penelitian (2)
TahapPengumpulandanPengolahanData
A
Pengumpulan Data ( PFD, P&ID, History card, Petunjuk operasional, dan wawancara)
Pendefinisian fungsi dan kegagalan fungsi sun sistem WWT
Penentuan modus kegagalan dan efeknya (FMEA)
Penentuan proposed maintenance task dan pelaksana teknisnya
Perhitungan initial interval pelaksanaan maintenance task
B
Metodologi Penelitian (3)
Tahap Analisis danInterpretasi Data
TahapKesimpulan danSaran
B
Analisis dan interpretasi data
Kesimpulan dan saran
Selesai
Pengumpulan Data
Sub System Waste Water Treatment
Level tank
Reflux condeser
Desorber HE
1 st Desorber
Hidrolyzer
2 nd Desorber
Hydrolyzer HE
sewer
LPCC11,2 m3/jam
To LP absorber
Steam 20 kg
Steam 3.2 kg
2-V-801
2-C-803
2-C-801
2-E-804
2-E-803 A/B
2-E-802
2-P-703 A/B
2-E-802
2-P-801 A/B
2-T-703 2-E-104 A/B
CW
CW
2-P-802 A/B
2-P-707 A/B
2-P-704 A/B
2-E-308
2-E-303
2-E-702
2-E-7032-E-704
3,8 kg/cm2
FIC-801
TV-109 B
TV-109 A
(47 m3/jam)
(120oC)
(10 Ton/jam)
(4 Ton/jam)
(16kg/cm2)(2,2 kg/cm2)
(100oC)
(147oC)
(144oC) (202oC)
(202oC)
(165oC)
(186oC)
(61oC)
(59,9oC)
(130,7oC)
(182oC)
(9,3kg/cm2)
(61oC)
(59oC)
(29 kg/cm2)
0,55 m3/jam
(8 kg/cm2)
63,6oC
63,6oC
Boundary System
Larutan karbamatAir buangan yang urea < 5 ppm; ammonia < 5 ppm;T < 50 deg.C
Ammonia water
1. Desorption coulumn I2. Desorption coulumn II3. Hydrolizer Hydrolyser
feed pump4. Hydrolyser heat
exchanger Disrober heat exchanger
5. Waste water cooler6. Reflux pump7. Level tank for reflux
condenser8. Reflux condenser
FMEAFunction (1) Untuk mengolah ammonia water menjadi air
buangan dengan kandungan Urea < 5 ppm danAmonia < 5ppm serta T < 50oC dan membentuksolution karbamat
Functional Failure (A) Tidak membentuk air buangan sama sekaliFailure Mode (1) Stem FV 801 putusFailure Effect Stem FV 801 putus karena getaran proses yang
terlalu kuat dan tekanan ammonia water yang terlalu besar. Putusnya stem FV 801 berakibatsupply ammonia water ke desorber tingkat I tidakada karena valve menutup sehingga tidakmenghasilkan air buangan sama sekali. Kerusakan ini mengakibatkan shut down pabrikkarena valve ini tidak memiliki by pass. Penggantian stem baru ini membutuhkan waktu 6 jam- 1 hari dari kondisi aman. Hilangnya produksikarena kerusakan ini adalah 330,625 juta / jam.
*) Lampiran 4
RCM II Diagram
RCM II Diagram
Proposed Maintenance Task Evaluasikonsekuensi
Do on-condition task
Proposed Task Melakukan pengecekan kerapataanstem FV801
Pelaksana Teknis Istek
On-Condition TaskKomponen Stem FV801
Initial interval = ½ x P-F interval= ½ x 20 tahun= 10 tahun
Finding Failure TaskKomponen PSV 831
MTBF = 20 tahunavailability = 99%
FFI = 2 x Utive x Mtive
= 2 x (1-0,99) x 20 x 12 bulan= 4,8 bulan
Scheduled Discard & Restoration Task
Data Waktu AntarKerusakan & WaktuPerbaikan
Fitting Distribusidan PenentuanParameter
PenentuanMTTF danMTTR
PenentuanBiayaPerbaikandan BiayaPerawatan
PerhitunganInitial Interval Perawatan
Scheduled Discard & Restoration Task
Shaft 2P801Tf Distribusi Weibull eta= 254.5733 ; β=1.0508Tr Distribusi Lognormal to= - 0.1547 ; s=0.3144
MTTF =
MTTR = exp (-0.1547 + 0.5 x 0.3144 2) = 0.9
0
∞
te
t
254.5733
1.0508−
⌠⌡
d 249.6128340325716625→
Scheduled Discard & Restoration Task
Shaft 2P801 Biaya PerbaikanCf=Cr + MTTR (Co + Cw)
=Rp 12.673.950 + 0,9 (Rp 7.935.000.000+ Rp8.100)=Rp 7.161.463.950
Biaya PerawatanCm=Biaya tenaga PM + Biaya down time + Biaya perbaikan
= Rp 16.500.000 + Rp 79.350.000 + Rp 26.785.138=Rp 122.635.138
Scheduled Discard & Restoration Task
Shaft 2P801 Initial Interval Perawatan
TM = η×〖[Cm/(Cf (β-1))]〗^(1/β)= 254,57 x[Rp 122.635.138/ Rp 7,161,463,950*
(1.058-1)]^(1/1,058)= 90.4667= 91 hari
*) Lampiran 5
Analisis & Interpretasi Data
Proses WWT
FMEA
Proposed Maintenance Task
Initial Interval
Perawatan&
PelaksanaTeknis
Analisis Proses WWT
Sintesis Urea
Evaporasi
Resirkulasi
Prilling Urea
Urea Kaltim-3
Analisis FMEA
PenyebabKegagalan
Usia Pakai Komponen
Kondisi Eksternal
DampakKegagalan
Menghentikan Proses
Jumlah ProduksiBerkurang
Proporsi Maintenance Task
7%7%
76%
9%
1%
On-Condition Task
Finding Failure Task
No Scheduled Task
Scheduled Discard Task
Scheduled Restoration Task
Initial Interval Perawatan
Mesin Komponen Eta Beta CM (Rp/ siklus) CF (Rp/ siklus) TM (hari)
Pompa2-P-801
Shaft 254.57 1.0508 Rp 122,635,138 Rp 7,161,463,950 90.446714
Impeller 385.41 1.0763 Rp 122,635,138 Rp 6,976,516,530 98.529487
Wearing Impeller 395.88 1.1151 Rp 122,635,138 Rp 1,956,896,910 229.50157
Bearing 276.85 1.0153 Rp 122,635,138 Rp 3,141,757,476 696.41364
Mechanical Seal 340.6 1.7855 Rp 122,635,138 Rp 6,076,553,580 43.815492
Center sleeve 530.59 1.4112 Rp 122,635,138 Rp 4,020,414,290 83.990917
Penggantian oli 259.71 1.1233 Rp 122,635,138 Rp 1,597,974,480 170.2866
Pompa2-P-802
Bearing 965.74 1.3704 Rp 122,635,138 Rp 3,671,978,320 166.85615
Penggantian oli 994.21 1.3152 Rp 122,635,138 Rp 1,541,578,470 349.01293
Initial Interval Perawatan
Mesin Komponen Eta Beta CM (Rp/ siklus) CF (Rp/ siklus) TM (hari)
Pompa2-P-801
Shaft 254.57 1.0508 Rp 122,635,138 Rp 7,161,463,950 90.446714
Impeller 385.41 1.0763 Rp 122,635,138 Rp 6,976,516,530 98.529487
Wearing Impeller 395.88 1.1151 Rp 122,635,138 Rp 1,956,896,910 229.50157
Bearing 276.85 1.0153 Rp 122,635,138 Rp 3,141,757,476 696.41364
Mechanical Seal 340.6 1.7855 Rp 122,635,138 Rp 6,076,553,580 43.815492
Center sleeve 530.59 1.4112 Rp 122,635,138 Rp 4,020,414,290 83.990917
Penggantian oli 259.71 1.1233 Rp 122,635,138 Rp 1,597,974,480 170.2866
Pompa2-P-802
Bearing 965.74 1.3704 Rp 122,635,138 Rp 3,671,978,320 166.85615
Penggantian oli 994.21 1.3152 Rp 122,635,138 Rp 1,541,578,470 349.01293
Analisis Sensitivitas
Initial maintenance
interval
Beta
Eta
Biayaperawatan
Biayaperbaikan
Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan
Fungsi utama sub sistem WWT di pabrik Urea Kaltim-3 adalah mengolah ammonia water menjadi air buangandengan kandungan Urea < 5 ppm dan Amonia < 5ppm serta T < 50oC serta membentuk larutan karbamat
Fungsi sekunder dan kegagalan setiap fungsinyaterlampir pada Lampiran 4.
Kesimpulan
On-Condition Task• Shaft 2-P-801A/B• Stem dan plug FV 801, LV 806, PV 804, LV 802• Tray pada Hydrolyzer, Desorber coloumn I, dan
Desorber coloumn II• Tube pada Reflux Condencer, Hydrolyzer Heat
Exchanger, dan Waste Water Cooler
Kesimpulan
Scheduled Discard Task• Bearing 2-P-801A/B dan 2-P-802A/B• Impeller 2-P-801A/B• Wearing impeller 2-P-801A/B• Mechanical seal 2-P-801A/B• Penggantian oli 2-P-801A/B dan 2-P-802A/B
Kesimpulan
Scheduled Restoration Task• Center sleeve
2-P-801A• Center sleeve
2-P-801B
No Scheduled Task• Komponen
Instrumentasi(transmitter, positioner, indicators, controller, dsbg
Finding Failure Task• PSV 831• PSV 832• PSV 833
Kesimpulan
Tray Hydrolyzer
Tray Desorber coloumn I
Tray Desorber coloumn II
Tube Reflux Condencer
Tube Hydrolyzer Heat Exchanger
Tube Waste Water Cooler
PM 2,5 tahun sekali
stem plug FV 801stem plug LV 802stem plug PL 804stem plug LV 806
PM 10 tahun sekali
PSV 831PSV 832PSV 833
PM 2 kali setahun
Kesimpulan
PM Komponen PompaShaft 2-P-801A/B 91 hariImpller 2-P-801A/B 99 hariWearing impeller 2-P-801A/B 230 hariBearing 2-P-801A/B 697 hariMechanical seal 2-P-801A/B 44 hariCenter sleeve 2-P-801A/B 84 hariPenggantian oli 2-P-801A/B 171 hariBearing 2-P-802A/B 167 hariPenggantian oli 2-P-802A/B 350 hari
Eksisting PM Pompa WWT
adalah 24 minggu
Saran
Untuk penelitian selanjutnya yaitu pengembangansimulasi hasil interval maintenance yang telahditentukan untuk mengetahui perubahan reliabilityperalatan
untuk PT. Pupuk Kaltim1. Melakukan pencatatan data kerusakan dan lama
perbaikan secara mendetail2. Memisahkan data kerusakan dan lama perbaikan
pompa A dan pompa B
Daftar Pustaka (1)Ardiansyah, M., 204. Menentukan Kebijakan Perawatan yang Optimal dengan Pendekatan RCM II.
Tugas Akhir. Surabaya: ITS Jurusan Teknik Industri ITS.Ariesawati, D., 2005. PerancangansistemManajemen Perawatan dan Persediaan Suku Cadang yang
Optimal dengan Pendekatan RCM II dan RCS (Studi Kasus di PT Philips Indonesia. TugasAkhir. Surabaya: Jurusan Teknik Industri ITS Istitut Teknologi Sepuluh Nopember.
Astuti, A.W., 2006. Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal dengan Menggunakan MetodeReliability Centered Maintenance II. Tugas Akhir. Surabaya: Jurusan Teknik Industri InstitutTeknologi sepuluh Nopember.
Blanchard, B.S., 1980. Maintainability : A Key to Effective Serviceability and Maintenance Management. Wiley Series.
Corder, A.S., 1996. Teknik Manajemen Pemeliharaan. Jakarta: Erlangga.Ebeling, C.E., 1997. An Introduction Reliability and Maintainability Engineering. New York: The MC.
Graw Hill Companier Inc.Firmanta, M.D., 2005. 5. Implementasi Metode RCM II dan Analisa Keandalan untuk Menentukan
Kegiatan Perawatan dan Interval Perawatan Pencegahan yang Optimal (Studi Kasus di PT Platinum Ceramics Industry. Tugas Akhir. Surabaya: Jurusan Teknik Industri Institut TeknologiSepuluh Nopember.
Havard, T.J., 2000. Determination of a Cost Optimal, Predetermined Maintenance Schedule.
Daftar Pustaka (2)Kristanto, D.I., 2005. Perancangansistemkebijakan Perawatan yang Optimal Berdasarkan RCM II (Studi
Kasus: PT. Philips Indonesia). Tugas Akhir. Surabaya: ITS Jurusan Teknik Industri ITS.Lewis, E.E., 1987. Introduction to Reliability Engineering. Hew York: John Wiley & Sons.Mobray, J., 1997. Reliability Centered Maintenance (RCM) II. 2nd ed. New York: Industrial Press.Percy, D.F., Kobbacy, K.A.H. & Fawzi, B.B., 1997. Setting preventive maintenance schedules when data are
sparse. Production economics, 51, pp.223-34.Romney & Steinbart, 2006. Accounting Information Systems. 10th ed. Prentice Hall Business Publishing.Sarwoko, B., 2005. Perencanaan Pemeliharaan Aset Vital dengan Pendekatan Reliability Centered
Maintenance II dan Asset Performance Tool (Stusi Kasus di PT Paiton Energy-Indonesia. Thesis.Surabaya: Jurusan Teknik Industri ITS Institut Teknologi sepuluh Nopember.
Smith, A.M. & Hinchcliffe, G.R., 2004. RCM-Gateway to World Class Maintenance . 2nd ed. Burlington, MA:Elsevier Inc.
Tsai, Y.T., Wang, K.S. & Tsai, L.C., 2004. A study of availability-centered preventive maintenance for multi-component systems. Reliability Engineering and System savety, 84, pp.261-62.
Widayana, E.K., 2005. Peningkatan Keandalan pada Pompa Produce Water Disposal dengan MenggunakanPendekatan Reliability-Centered Maintenance II (Studi Kasus PT Vico Indonesia). Tugas Akhir.Surabaya: Jurusan Teknik Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember.