universitas bina nusantara · injection moulding sehingga kegiatan proses ... ditingkatkan...
TRANSCRIPT
iv
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
Program Ganda
SISTEM INFORMASI – TEKNIK INDUSTRI
Skripsi Sarjana Program Ganda
Semester Ganjil 2004/2005
ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM INFORMASI SIMULASI RELIABILITY UNTUK PENERAPAN
PREVENTIVE MAINTENANCE MESIN INJECTION MOULDING PADA PT. JASA PUTRA PLASTIK
Elisa
NIM : 0400532175
Abstrak
PT. Jasa Putra Plastik merupakan industri manufaktur untuk pencetakan plastik. Masalah yang sering dihadapi saat ini ialah sering terjadinya downtime pada mesin injection moulding sehingga kegiatan proses produksi terhambat. Hal ini mengakibatkan kerugian bagi perusahaan baik dari segi biaya, waktu, maupun kualitas produk. Oleh sebab itu, adanya preventive maintenance diharapkan dapat meningkatkan kinerja dari perusahaan.
Hasil pengamatan terhadap data historis kerusakan menunjukkan bahwa pola kerusakan komponen nozzle mengikuti distribusi normal, sedangkan komponen limit switch mengikuti distribusi Weibull. Hasil perhitungan MTTF (mean time to failure) akan memberikan nilai reliability untuk komponen nozzle dan limit switch pada kondisi sekarang yang terjadi di perusahaan adalah sebesar 0.5 dan 0.4.
Dengan melakukan preventive maintenance kehandalan (reliability) dapat ditingkatkan berdasarkan keinginan dari perusahaan yaitu sebesar 0.8 untuk komponen nozzle dan 0.5 untuk komponen limit switch, serta dapat memberikan biaya yang lebih rendah daripada tanpa melakukan preventive maintenance, yaitu dapat mencapai penghematan biaya (cost saving) sebesar 29.43 % untuk komponen limit switch dan 57.60% untuk komponen nozzle. Untuk mendukung sistem ini, maka perlu dirancang suatu model sistem informasi untuk membantu proses pengambilan keputusan untuk menentukan interval preventive maintenance yang dikaitkan dengan benefit cost yang paling optimal. Perancangan ini menggunakan alat bantu pemrograman Visual Basic v.6 dan database Microsoft Access. Kata Kunci : Downtime, Preventive Maintenance, Mean Time to Failure, Reliability,
Cost Saving.
v
KATA PENGANTAR
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan rasa syukur dan terima kasih kepada
Tuhan Yang Maha Esa atas perlindungan dan bimbinganNya, sehingga skripsi ini dapat
dengan baik dan tepat pada waktunya.
Skripsi ini merupakan salah satu mata kuliah wajib yang harus diambil mahasiswa Universitas Bina Nusantara khususnya jurusan Teknik Industri dan Sistem Informasi guna untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk mendapatkan gelar sarjana S1.
Skripsi ini disusun berdasarkan data yang diperoleh dari tempat melakukan survai
skripsi ditambah penjelasan dari para dosen serta literatur yang berhubungan dengan
topik skripsi.
Dalam kesempatan ini pula, ucapan terima kasih penulis haturkan kepada:
1. Papa, Mama, Deddy, dan Jen Asky tercinta serta pihak keluarga yang telah banyak memberikan dukungan, doa, dan semangat kepada penulis.
2. Bapak Envermy Vem, M.Sc selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. 3. Bapak Bahtiar S Abbas, Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik dan Pjs. Ketua
Jurusan Teknik Industri. 4. Bapak Ir. Harjanto Prabowo, MM selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer. 5. Bapak Siswono, S.Kom., MM selaku Ketua Jurusan Sistem Informasi. 6. Bapak Ir. Gunawarman Hartono, M.Eng dan Bapak Dwi Hastoto, ST selaku dosen
pembimbing yang dengan sabar membimbing penulis sampai skripsi ini selesai. 7. Bapak Ir. Edi Santoso, M.Sc, Bapak She Hiung, dan seluruh staf pengajar
Universitas Bina Nusantara yang telah bersedia meluangkan waktunya untuk membantu penulis.
8. Bapak Hardyanto Santioso selaku Direktur Utama PT. Jasa Putra Plastik yang berkenan menerima penulis untuk melakukan survei di perusahaan.
9. Bapak William Santioso, ST. selaku Manajer Produksi PT. Jasa Putra Plastik yang yang telah banyak meluangkan waktunya dan membantu penulis dalam mengumpulkan informasi yang dibutuhkan selama survei berlangsung.
10. Ci Anita, Andy Kwet Bun, Elisa, Yusnita, Icha, Cie, Liza, Eka, Edwin, Irwan, PBX group, dan teman-teman semua yang telah banyak membantu dan memotivasi penulis.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan kelemahan. Karena itu, harap dapat dimaklumi, serta tidak lupa saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan sehingga dapat dijadikan sebagai masukan nantinya bagi penulis dalam menyusun karya ilmiah yang lebih baik. Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat yang berarti khususnya bagi penulis dan bagi semua orang yang memerlukannya serta dapat bermanfaat bagi para pembaca.
. Jakarta, 31 Januari 2005 Penyusun, Inn Mayalisa Iswadi 0400531840
vi
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Cover Depan i
Halaman Judul Dalam ii
Halaman Pengesahan Softcover iii
ABSTRAK iv
KATA PENGANTAR v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL xiii
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR GRAFIK
xv
xvii
DAFTAR DIAGRAM xviii
DAFTAR LAMPIRAN xx
BAB 1 . PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Identifikasi dan Perumusan Masalah
1.3. Ruang Lingkup
1.4. Tujuan dan Manfaat
1
1
2
5
6
BAB 2. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
2.1. Latar Belakang Perusahaan
2.2. Struktur Organisasi dan Manajemen Perusahaan
2.3. Sumber Daya Manusia
2.4. Sistem Kerja Perusahaan
2.5. Sistem Penggajian Perusahaan
2.6. Bahan Baku untuk Keperluan Proses Produksi
2.6.1 Jenis – Jenis Bahan Baku
2.6.2 Kualitas Bahan Baku
2.6.3 Bahan Baku Pendukung
2.7. Mesin – Mesin untuk Keperluan Proses Produksi
8
8
9
13
14
15
16
17
18
21
21
vii
2.7.1 Mesin Injection Moulding
2.7.2 Mesin Frais dan Mesin Bubut
2.7.3 Mesin Penggilingan
2.7.4 Mesin Blower
2.8. Proses Produksi
2.9 Sistem Perawatan (Maintenance)
22
23
23
23
24
31
BAB 3. LANDASAN TEORI
3.1 Tinjauan Pustaka
3.2 Perkembangan Manajemen Perawatan (Maintenance)
3.3 Tujuan Perawatan
3.4 Jenis-Jenis Perawatan
3.4.1 Preventive Maintenance
3.4.2 Corrective atau Breakdown Maintenance
3.5 Konsep Kehandalan (Reliability)
3.6 Konsep Perawatan (Maintainability)
3.7 Konsep Downtime
3.8 Fungsi Distribusi Kerusakan
3.8.1 Fungsi Kepadatan Peluang
3.8.2 Fungsi Distribusi Kumulatif
3.8.3 Fungsi Kehandalan (Reliability)
3.8.4 Mean Time To Failure
3.8.5 Laju Kerusakan (Failure Rate)
3.8.5.1 Fungsi Laju Kerusakan
3.8.5.2 Pola Dasar Laju Kerusakan
3.9 Distribusi untuk Menghitung Kehandalan
3.9.1 Distribusi Weibull
3.9.2 Distribusi Normal
3.10 Identifikasi Distribusi
3.10.1 Identifikasi Awal
3.10.2 Pendugaan Parameter Distribusi
33
33
34
35
36
36
38
40
41
42
43
44
46
47
48
48
49
50
52
52
54
56
56
57
viii
3.10.2.1 Pendugaan Parameter Distribusi Weibull dengan
Regresi Linear
3.10.2.2 Pendugaan Parameter Distribusi Normal dengan
Regresi Linear
3.11 Uji Kecocokan Distribusi Dari Suatu Asumsi Distribusi
3.11.1 Uji Goodness of Fit Test
3.11.1.1 Mann’s Test untuk Pengujian Distribusi Weibull
3.11.1.2 Lilliefors Test untuk Pengujian Distribusi Normal
3.12 Mean Time To Repair
3.13 Kehandalan (Reliability) dengan dan Tanpa Preventive
Maintenance
3.14 Sistem
3.15 Informasi
3.16 Sistem Informasi
3.17 Analisa dan Perancangan Sistem Informasi dengan Metodologi
Berorientasi Objek
3.17.1 Konsep Dasar OO dan OOP
3.17.1.1 Pengertian Objek
3.17.1.2 Class dan Instance
3.17.2 Kaitan Analisis dan Perancangan dengan Orientasi Objek
3.17.3 Konsep Enkapsulasi, Inheritance, dan Polimorphism
3.17.3.1 Enkapsulasi (Information Hiding)
3.17.3.2 Inheritance
3.17.3.3 Polimorphism
3.18 Unified Modeling Language (UML)
3.18.1 Unified Modeling Language (UML)
3.18.2 Sejarah Terbentuknya UML
3.18.3 Kegunaan UML
3.18.4 Diagram UML
3.18.4.1 Class Diagram
3.18.4.2 Object Diagram
57
58
59
60
60
62
63
64
66
67
68
70
70
71
72
73
74
74
75
75
76
76
76
78
79
79
82
ix
3.18.4.3 Use Case Diagram
3.18.4.4 Interaction Diagram
3.18.4.5 Statechart Diagram
3.18.4.6 Activity Diagram
3.18.4.7 Component Diagram
3.18.4.8 Deployment Diagram
3.19 Tahapan Pengembangan Sistem Informasi Berorientasi Objek
82
83
85
86
87
87
88
BAB 4. METODOLOGI PEMECAHAN MASALAH
4.1. Studi Lapangan
4.2. Identifikasi dan Perumusan Masalah
4.3. Studi Pustaka
4.4. Tujuan Penelitian
4.5. Pengumpulan Data
4.6. Pengolahan Data
4.7. Analisa Sistem Berjalan
4.8. Analisa Kebutuhan Pengguna (System Requirement
Specification)
4.9. Analisa dan Perancangan Sistem Berdasarkan Metode Object
Oriented dengan Model UML (Unified Modelling Language)
4.10. Tahap Desain Sistem
4.11. Perancangan Database
4.12 Perancangan Program
4.13. Pengujian Program
4.14. Simpulan Dan Saran
91
91
92
92
93
94
95
97
97
98
100
100
101
101
102
BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Ekstraksi Hasil dan Pengumpulan Data
5.1.1 Data Waktu Kerusakan
5.1.1.1 Data Waktu Downtime dan Waktu Antar
Kerusakan (Interval) Komponen Nozzle
107
107
107
109
x
5.1.1.2 Data Waktu Downtime dan Waktu Antar
Kerusakan Komponen Limit Switch
5.2 Pengolahan Data
5.2.1 Distribusi Data Waktu Antar Kerusakan Komponen Pada
Mesin CS JM4 MKII
5.2.2.1 Identifikasi Distribusi Data Waktu Antar
Kerusakan (Time To Failure)
5.2.2.1.1 Uji Kesesuaian Distribusi Weibull
Time To Failure pada Komponen
Limit Switch
5.2.2.1.2 Uji Kesesuaian Distribusi Normal
Komponen Nozzle
5.2.2 Penaksiran Parameter Distribusi Waktu antar Kerusakan
(Time To Failure)
5.2.2.1 Penaksiran Parameter Distribusi Weibull
5.2.2.2 Penaksiran Parameter Distribusi Normal
5.2.2.3 Perhitungan Mean Time To Failure
5.2.3 Identifikasi Distribusi Untuk Perbaikan Kerusakan (Time
To Repair)
5.2.3.1 Uji Kesesuaian Distribusi Normal untuk Time To
Repair
5.2.3.2 Penaksiran Parameter Time To Repair untuk
Distribusi Normal
5.2.3.3 Perhitungan Mean Time To Repair
5.2.4 Perhitungan dan Perbandingan Kehandalan (Reliability)
pada Mean Time To Failure (MTTF) Tanpa dan Dengan
Preventive Maintenance
5.2.4.1 Perhitungan Reliability Komponen Nozzle
5.2.4.2 Perhitungan Reliability Komponen Limit Switch
5.2.5 Menentukan Preventive Cost, Failure Cost dan Total Cost
5.2.6 Total Cost dan Ekspektasi Penghematan Biaya
110
111
111
111
111
113
114
114
116
116
118
118
119
120
121
122
125
128
132
xi
5.3 Analisa dan Pembahasan
5.3.1 Analisa Mean Time To Failure
5.3.2 Kehandalan (Reliability) Tanpa Preventive Maintenance
(Sistem Berjalan)
5.3.2 Analisa Usulan Preventive Maintenance Berdasarkan
Target Reliability
5.3.3 Analisa Biaya dan Ekspektasi Penghematan dengan dan
Tanpa Preventive Maintenance
5.3.1.1 Analisa Biaya Failure dan Biaya Preventive
5.3.1.2 Analisa Ekspektasi Penghematan
5.3.1.3 Analisa Secara Kualitatif
5.4 Analisa dan Pembahasan Sistem Berjalan
5.5 Analisa Kebutuhan Pengguna (System Requirement
Spesification)
5.6 Analisa dan Perancangan Sistem Informasi dengan Model UML
5.6.1 Context Diagram (Rich Picture)
5.6.2 Problem Domain
5.6.2.1 Class
5.6.2.2 Event
5.6.2.3 Class Diagram
5.6.2.4 State Chart
5.6.3 Application Domain
5.6.3.1 Use Case Diagram
5.6.3.2 Actor Specification
5.6.3.3 Use Case Analysis
5.6.3.4 Function List
5.6.3.5 Sequence Diagram
5.6.3.6 Interface (Navigation Diagram)
5.6.3.7 Struktur Menu Sistem
5.6.4 Desain Dokumen (Document Design)
5.6.4.1 Correction to Analysis
135
135
136
137
138
138
138
139
140
141
142
145
145
146
146
148
150
151
155
155
155
156
157
164
165
171
190
190
191
xii
5.6.4.2 Revised Class
5.6.4.3 Quality Goals
5.6.4.4 Technical Platform
5.6.4.5 Architecture
5.6.4.6 Rekomendasi
192
193
194
195
197
BAB 6. SIMPULAN DAN SARAN
6.1. Simpulan
6.2. Saran
199
199
201
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP
LAMPIRAN
FOTOCOPY SURAT SURVAI
FOTOCOPY KMK
xxi
202
203
221
222
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Karyawan Pabrik dengan Sistem Kerja per-Shift 13
Tabel 2.2 Karyawan Pabrik dengan Sistem Kerja Non-Shift 13
Tabel 2.3 Karyawan Kantor 14
Tabel 2.4 Jam Kerja Karyawan Pabrik dengan Sistem Kerja Per Shift 15
Tabel 2.5 Jenis-jenis Mesin Injection Moulding 22
Tabel 2.6 Tabel Bahan Baku Plastik yang Perlu Di-blower 24
Tabel 3.1 Parameter Bentuk (β) Distribusi Weibull 54
Tabel 3.2 Jenis Hubungan dalam Use Case 83
Tabel 5.1 Nama komponen dan Jumlah Tindakan Perawatan 108
Tabel 5.2 Data Waktu Downtime dan Waktu Antar Kerusakan Komponen
Nozzle pada Mesin Injecton Moulding CH JM4 MK II
109
Tabel 5.3 Data Waktu Antar Kerusakan Komponen Limit Switch pada
Mesin CS JM4 MKII
110
Tabel 5.4 Tabel Uji Distribusi Weibull Mesin Injection Molding CH JM4
MKII (Komponen Limit Switch)
112
Tabel 5.5 Tabel Rekapitulasi Fungsi Waktu Kerusakan 121
Tabel 5.6 Tabel Perhitungan Reliability Komponen Nozzle 123
Tabel 5.7 Tabel Perhitungan Reliability Komponen Limit Switch 126
Tabel 5.8 Data Produk dan Jenis Bahan 129
Tabel 5.9 Biaya Tenaga Kerja 130
Tabel 5.10 Biaya Failure dan Biaya Preventive 132
Tabel 5.11 Ekspektasi Biaya Failure 132
Tabel 5.12 Ekspektasi Biaya Preventive 132
Tabel 5.13 Tabel Total Cost Sebelum dan Sesudah Preventive 134
Tabel 5.14 Class Candidate 146
Tabel 5.15 Class pada Problem Domain 147
Tabel 5.16 Event Candidate 148
Tabel 5.17 Event Table 149
xiv
Tabel 5.18 Spesifikasi aktor untuk "Staff Maintenance" 156
Tabel 5.19 Spesifikasi aktor untuk "Manajer Produksi" 156
Tabel 5.20 Spesifikasi aktor untuk "Kepala Pabrik" 156
Tabel 5.21 Use Case Analysis Mendata Kerusakan Mesin 157
Tabel 5.22 Use Case Analysis Mendata Mesin 157
Tabel 5.23 Use Case Analysis Mendata Komponen/Part 158
Tabel 5.24 Use Case Analysis Mendata Produk Failure 159
Tabel 5.25 Use Case Analysis Simulasi Reliability Preventive
Maintenance
159
Tabel 5.26 Use Case Analysis Membuat Jadwal Preventive Maintenance 160
Tabel 5.27 Use Case Analysis Mengakses Data Historis Kerusakan
Mengakses Jadwal Preventive Maintenance
161
Tabel 5.28 Use Case Analysis Mendata Karyawan 161
Tabel 5.29 Use Case Analysis Mengakses Jadwal preventive Maintenance 162
Tabel 5.30 Use Case Analysis Mendata Waktu Operasi Mesin 163
Tabel 5.31 Function List 164
Tabel 5.32 Tabel Ms_Mesin 186
Tabel 5.33 Tabel Ms_Part/Komponen 187
Tabel 5.34 Tabel Ms_Produk 187
Tabel 5.35 Tabel Ms_Karyawan 187
Tabel 5.36 Tabel Ms_Waktu_Operasi (Operation Time) 188
Tabel 5.37 Tabel Downtime_History 188
Tabel 5.38 Tabel Tr_Schedule_Header 189
Tabel 5.39 Tabel Tr_Schedule_Detail 189
Tabel 5.40 Tabel Ms_User 189
Tabel 5.41 Quality Goals 193
Tabel 5.42 Gantt Chart untuk Implementation Plan 198
xv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Struktur Organisasi PT. Jasa Putra Plastik 10
Gambar 2.2 Tahapan Kerja Mesin Injection 27
Gambar 3.1 Kurva Laju Kerusakan (Bathtub Curve) 50
Gambar 3.2 Gambar Class 72
Gambar 3.3 Development Activities 74
Gambar 3.4 Association 80
Gambar 3.5 Navigability 80
Gambar 3.6 Aggregation 81
Gambar 3.7 Composition 81
Gambar 3.8 Generalization 82
Gambar 3.9 Use Case 83
Gambar 3.10 Sequence Diagram 84
Gambar 3.11 Collaboration Diagram 85
Gambar 3.12 Statechart Diagram 85
Gambar 3.13 Activity Diagram 86
Gambar 3.14 Component Diagram 87
Gambar 3.15 Deployment Diagram 87
Gambar 3.16 Empat Kegiatan Utama Dalam Menganalisis Sistem 89
Gambar 5.1 User Interface Main Menu 172
Gambar 5.2 User Interface Login 173
Gambar 5.3 User Interface Entry Downtime History 174
Gambar 5.4 User Interface View Downtime History 175
Gambar 5.5 User Interface Master Machine 176
Gambar 5.6 User Interface Master Part 177
Gambar 5.7 User Interface Master Product 178
Gambar 5.8 User Interface Master Operation Time 179
Gambar 5.9 User Interface Master Employee 180
Gambar 5.10 User Interface Transaction Machine-Part 181
xvi
Gambar 5.11 User Interface Transaction Machine-Product 182
Gambar 5.12 User Interface Simulation Reliability Preventive Maintenance 183
Gambar 5.13 User Interface View Schedule Preventive Maintenance 184
Gambar 5.14 User Interface Administration 185
Gambar 5.14 Struktur Menu Sistem 190
xvii
DAFTAR GRAFIK
Halaman
Grafik 3.1 Fungsi Kepadatan Peluang 45
Grafik 5.1 Grafik Histogram Nama Komponen dengan Jumlah Tindakan 108
Grafik 5.2 Time To Failure K-S Goodness of Fit Test for Normality
(Minitab version)
114
Grafik 5.3 Time To Failure Weibull Probability Plot Komponen Limit
Switch (Minitab version)
115
Grafik 5.4 Time To Repair K-S Goodness of Fit Test for Normality untuk
Komponen Nozzle(Minitab version)
118
Grafik 5.5 Time To Repair K-S Goodnes of Fit Test for Normality untuk
Komponen Limit Switch (Minitab version)
119
Grafik 5.6 Grafik Reliability Untuk Komponen Nozzle 125
Grafik 5.7 Grafik Reliability Untuk Komponen Limit Switch 127
xviii
DAFTAR DIAGRAM
Halaman
Diagram 2.1 Flowchart Proses Produksi Produk PT. Jasa Putra Plastik 30
Diagram 4.1 Flowchart Metodologi Pemecahan Masalah Bagian 1 103
Diagram 4.2 Flowchart Metodologi Pemecahan Masalah Bagian 2 104
Diagram 4.3 Flowchart Metodologi Pemecahan Masalah Bagian 3 105
Diagram 4.4 Flowchart Metodologi Pemecahan Masalah Bagian 4 106
Diagram 5.1 Context Diagram (Rich Picture) 145
Diagram 5.2 Class Diagram 150
Diagram 5.3 State Chart Mesin 151
Diagram 5.4 State Chart Komponen 151
Diagram 5.5 State Chart Produk 151
Diagram 5.6 State Chart Downtime 152
Diagram 5.7 State Chart Simulasi Reliability 152
Diagram 5.8 State Chart Karyawan 152
Diagram 5.9 State Chart Maintenance 153
Diagram 5.10 State Chart Produksi 153
Diagram 5.11 State Chart Jadwal (Scheduling) 153
Diagram 5.12 State Chart Operation Time 154
Diagram 5.13 Use Case Diagram 155
Diagram 5.14 Sequence Mendata Kerusakan 165
Diagram 5.15 Sequence Mendata Mesin 165
Diagram 5.16 Sequence Mendata Komponen 166
Diagram 5.17 Sequence Mendata Produk Failure 166
Diagram 5.18 Sequence Simulasi Reliability untuk Preventive Maintenance 167
Diagram 5.19 Sequence Membuat Jadwal Preventive Maintenance 168
Diagram 5.20 Sequence Mengakses Data Historis Kerusakan 168
Diagram 5.21 Sequence Mendata Karyawan 169
Diagram 5.22 Sequence Mengakses Jadwal Preventive Maintenance 169
xix
Diagram 5.23 Sequence Mendata Waktu Operasi (Operation Time) 170
Diagram 5.24 Interface (Navigation Diagram) 171
Diagram 5.25 Revised Class 192
Diagram 5.26 Component Architecture 196
xx
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Tabel Rincian Data Kerusakan Mesin Injection CS JM4 MKII Periode Agustus 2004
L-1
Lampiran 2 Gambar Proyeksi Mesin Injection Moulding L-2
Lampiran 3 Teknik Pencetakan dengan Sistem Injection L-3
Lampiran 4 Contoh Perhitungan Reliability L-4
Lampiran 5 Tabel Rincian Perhitungan Reliability untuk Komponen Nozzle L-5
Lampiran 6 Tabel Fungsi Gamma L-6
Lampiran 7 Tabel Standartized Normal Probabilities L-7
Lampiran 8 Tabel Distribusi F L-8