## ANALISA FAKTOR PENYEBAB KEGAGALAN MESIN GRINDER PADA PROSES PRODUKSI PLASTIC FILM DI PT. MUTIARA HEXAGON
Imam Hidayat, Swandya Eka Pratiwi
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana Jakarta swandya20@yahoo.com , andi.imam75@gmail.com

## ABSTRAK
Bila suatu mesin  memiliki tingkat kegagalan yang tinggi, maka perlu dilakukan analisis mengenai  penyebab –  penyebab  kegagalan  tersebut  hingga  ke  akar  permasalahannya sehingga dapat menentukan tindakan yang sesuai untuk meningkatkan kinerja suatu mesin. PT. Mutiara  Hexagon  merupakan  sebuah  perusahaan  yang  bergerak  dibidang  industri  pembuatan plastik  kemasan.  Dalam  line  pembuatan  lembaran  film  diperlukan  mesin  CPP  (Cast  Poly Propylene Machine) dan mesin grinder dalam prosesnya. Pada penelitian yang dilakukan di PT. Mutiara  Hexagon,  terdapat  beberapa  kegagalan  yang  terjadi  pada  mesin  grinder  pada  proses produksi plastic film, sehingga menyebabkan seluruh line pada divisi film mengalami downtime. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melakukan analisa mengenai faktor penyebab kegagalan mesin  grinder,  penulis  melakukan  observasi  secara  langsung  dan  melihat  proses  produksi plastic  film.Penulis  menggunakan  metode  Failure  Effect  and  Mode  Analysis  (FMEA)  dan  Fault Tree  Analysis  (FTA).  Penerapan  analisis  Failure  Effect  and  Mode  Analysis  (FMEA)  dapat menentukan  sejauh  mana  tingkat  kegagalan  terjadi.  Dari  hasil  analisis  FMEA  kemudian  dapat dilanjutkan  dengan  menggunakan  Fault  Tree  Analysis  (FTA)  guna  mengetahui  lebih  lanjut penyebab-penyebab dasar suatu kegagalan.
Dari  hasil  perhitungan nilai Risk  Priority Number (RPN) pada  tiap-tiap kegagalan yang terjadi  diantaranya  yang  paling  tinggi  adalah  kegagalan  mesin  grinder  rusak  dengan  nilai kegagalannya  mencapai  120.  Kemudian  dianalisa  penyebab  kegagalan  tersebut  dengan menggunakan  metode  FTA  di  dapatkan  minimal  cut  sets  yaitu:  as  grinder  patah,  katup  hisap blower  terbuka  terlalu  besar,  kegagalan  pada  motor  blower,  baut  pada  dudukan  pisau  patah, pisau tumpul dan human error. Berdasarkan nilai probabilitas masing-masing cut set didapatkan nilai probabilitas kegagalan grinder periode 1 Juni 2012 -1 Juni 2013 mencapai 60%.
Kata kunci : Mesin Grinder, FMEA, RPN, Fault Tree Analysis

## I. PENDAHULUAN
Pada  suatu  industri,  mendapatkan keuntungan  yang  optimal  dan  dapat meminimalisir biaya yang dikeluarkan merupakan  tujuan  yang  ingin  dicapai  dari berlangsungnya  kegiatan  produksi.  Namun jalannya  industri  untuk  mencapai  target tidaklah  mudah,  berbagai  kendala  harus dihadapi  dengan  memanfaatkan  sumber daya  yang  dimiliki  oleh  indutri  tersebut. Dilihat dari segi manajemen produksi, maka kendala  yang  mungkin  dihadapi  oleh  suatu industri  antara  lain  ketersediaan  sumber daya, waktu pengiriman produk, kebijaksanaan manajemen, dan lain sebagainya. Kendala yang berkaitan
dengan bidang teknis salah satunya adalah ketersediaan sumber daya seperti manusia yang siap untuk bekerja dengan mengandalkan  keahlian  dan  kapasitasnya, mesin  dan  sarana  penunjang  lainnya berada  dalam  kondisi  siap  pakai  untuk menjalankan operasi produksi. Untuk menjamin  kondisi  siap  pakai  pada  suatu mesin  ataupun  komponen  lainnya,  maka diperlukan  suatu  manajemen  perawatan atau maintenance yang baik.Bila ditemukan kondisi dimana suatu mesin memiliki tingkat kegagalan yang tinggi, maka perlu dilakukan  analisis  mengenai  penyebab – penyebab  kegagalan  tersebut  hingga  ke
akar  permasalahannya  sehingga  dapat menentukan  tindakan  yang  sesuai  untuk meningkatkan kinerja suatu mesin.
PT.  Mutiara  Hexagon  merupakan sebuah perusahaan yang bergerak dibidang industri pembuatan plastik kemasan. Produk yang dihasilkannya berupa  gulungan  kemasan  berbagai  jenis seperti centre  seal,  side  seal, atau bottom seal. Dalam  line  pembuatan  lembaran film diperlukan mesin CPP (Cast Poly Propylene  Machine)  dan  mesin grinder dalam prosesnya. Diantara proses tersebut, terdapat  proses trimming ketika  lembaran film dipotong  di  kedua  sisinya  untuk mendapatkan  ukuran  yang  sesuai  dengan permintaan. Film hasil trimming kemudian disalurkan ke sebuah mesin grinder dimana film tersebut  dicacah  menjadi  potongan- potongan  kecil  yang  disebut flapping . Meskipun terlihat
seperti mesin pendamping,  mesin grinder memiliki  peran penting  dalam  proses  mendaur  kembali sisa film sehingga  tidak  ada  material  yang terbuang.  Walaupun film sisa trimming masih  dapat  didaur  ulang  tanpa  mesin grinder ,  namun  akan  membebani  mesin cpp  karena  ukurannya  masih  berbentuk lembaran. Pentingnya peranan mesin grinder dalam proses produksi film, mengharuskan  mesin  dapat berfungsi secara  optimal.  Oleh  sebab  itu,  penulis melakukan  penelitian  terhadap  kegagalan yang  terjadi  pada  mesin  grinder,  sehingga dapat diketahui penyebab –penyebab kegagalan tersebut.

## Metode Penelitian
Penelitian  ini  dimaksudkan  untuk mencari event-event penyebab  terjadinya kegagalan  mesin  grinder.  Metode  yang dipakai  oleh  penulis  ada  alah  metode FMEA  dan  FTA.  Dimana  FMEA  berfungsi mencari  kekritisan  dari  suatu  kegagalan, dan  metode  FTA  sebagai  alat  untuk menemukan  penyebab  kegagalan  dan memperoleh  nilai  probabilitas  terjadinya kegagalan  pada  mesin  grinder.  Teknik pengumpulan  data  yang  dipakai  penulis adalah  dengan  menggunakan  metode wawancara dengan bagian divisi maintenance  pada  PT.  Mutex,  mengamati langsung  proses  kerja  mesin  grinder, mengumpulkan  data  sekunder  mengenai
kerusakan  mesin,  jam  perbaikan,  dan frekuensi terjadinya kerusakan dari laporan divisi  maintenance,  dan  melakukan  studi pustaka  guna  menemukan  referensi  yang sesuai dengan tema penelitian.
Diagram Alir
Mulai
Pengumpulan Data:
 Diskusi
 Observasi
 Data Kerusakan Mesin Grinder Studi Pustaka

## Analisa Data Dengan Metode FMEA
Hitung nilai Risk Priority Number (RPN) Kegagalan Mesin Grinder Selesai
Analisa Lanjut Dengan Metode Fault Tree
Analysis (FTA) untuk Hasil Kualitatif:
 Menyusun Fault Tree
 Menentukan Minimal Cut Sets
 Menentukan kemungkinan penyebab  kegagalan  dari  analisa cut sets
Analisa Lanjut Dengan Metode Fault Tree Analysis (FTA) untuk Hasil Kuantitatif:
 Menhitung  probabilitas minimal cut sets
 Mengevaluasi Minimal  cut  sets dengan aljabar Boolean
 Mendapatkan  hasil  probabilitas terjadinya  kegagalan  pada  mesin grinder
Hasil:
 Tingkat Kegagalan Mesin Grinder
 Penyebab Kegagalan mesin Grinder

## II. LANDASAN TEORI
Proses Produksi Plastic Film
Pengolahan raw material seperti bijih plastik  dan  material  pendukung  lainnya hingga  menjadi  suatu  gulungan  film  plastik diolah dengan menggunakan sebuah mesin ektrusi  yang  dikenal  dengan CPP  Machine (Cast  Poly  Propylene  Machine)  dan  mesin grinder sebagai mesin pendukung. Prosesnya  dimulai  dari  peleburan  material seperti  bijih  plastik  dan  material  lainnya  di dalam  komponen  yang  disebut  dengan extruder . Material  yang  mencair  di  dalam extruder kemudian dicetak pada komponen sheet  die dan  kemudian  digulung  pada komponen-komponen  yang  disebut casting roll dan serangkaian proses lainnya sehingga terbentuklah gulungan film. Diantara  proses  tersebut,  terdapat  proses trimming ketika  lembaran  film  dipotong  di kedua  sisinya  untuk  mendapatkan  ukuran yang  sesuai  dengan  permintaan .  Film hasil trimming kemudian  disalurkan ke  sebuah  mesin grinder dimana filam  tersebut  dicacah  menjadi potongan
kecil yang
disebut flapping . Flapping selanjutnya  akan dihisap  dan  di  salurkan  kembali  ke  dalam
hopper sebelum dicairkan di dalam extruder bersama material lainnya.
Sumber:http://packagingtechnology.org/upl oads/posts/2012-06/1338925066_three- layer-cast-film-line.jpg. Diakses tanggal 30/03/2013

## Grinding Machine
Pengoperasian  dari  mesin  grinder dimulai  ketika Trimmings yang  tiba  dari separator  memasuki  ruang  pemotongan  (1) di  mana  mereka  dirobek  oleh  rotor  (2)  yang memiliki  tiga  bilah  yang  melekat  pada dudukan  rotor  (3).  Tindakan  pemotongan
dicapai  dengan  bantuan  empat  bilah  tetap (4)  yang  dipasang  bertentangan  dengan bilah  pada  rotor  .  Tepat  di  bawah  ruang pemotongan ada interchangeable screen (5) yang  bertindak  sebagai  filter.  Dengan  kata lain, screen tersebut mempertahankan potongan  material  yang  lebih  besar  yang kemudian dikembalikan ke ruang pemotongan untuk dipotong-potong kembali. Siklus  ini  berlangsung  berulangkali  sampai material  mencapai  ukuran  minimum  yang diperlukan  untuk  melewati  lubang screen dan  kemudian  diarahkan  ke  ruang  koleksi (6)  dari  mana  ia  dikeluarkan  oleh  vakum yang  diciptakan  oleh exhaust  fan dan  kipas transportasi.
Sumber : AERTECNICA CROCI. Operation
And Maintenance Manual Jenis-Jenis Pemeliharaan dan Perawatan Kegiatan pemeliharaan terbagi dalam dua  bentuk  yaitu  pemeliharaan  terencana ( planned  maintenance )  dan  pemeliharaan tak  berencana  ( unplanned  maintenance ). Perawatan  terencana  adalah  perawatan yang  diorganisisr  dan  dilakukan  dengan perencanaan dan pengontrolan yang sudah ditentukan  terlebih  dahulu.  Sedangkan perawatan  tak  terencana  adalah  satu  jenis perawatan
yang
dilakukan tanpa perencanaan  terlebih  dahulu.  Perawatan preventif    adalah    perawatan    yang dilakukan    pada  interval    waktu    yang sudah    ditentukan  dengan  tujuan  untuk mengurangi    probabilitas    kegagalan    atau penurunan  performance  dari  suatu  sistem. Perawatan    korektif    adalah    perawatan yang    dilakukan    setelah  peralatan
mengalami  kegagalan  dan  perawatan  ini dimaksudkan untuk mengembalikan sistem    ke    keadaan    dimana    sistem tersebut dapat melakukan fungsinya kembali.
Perawatan   preventif   dapat   dibagi lagi      menjadi      scheduled  maintenance (perawatan  terjadwal)  dan  condition  based maintenance  (Perawatan  yang  berbasis pada  kondisi  sistem).  Perawatan  terjadwal dilakukan pada interval waktu tertentu, baik itu  banyaknya  jam  kerja,  jumlah    siklus yang    ytelah    dilalui,    dan    lain –    lain.
Condition  based  maintenance    (perawatan yang    berbasis    pada  kondisi    sistem) adalah    perawatan    terhadap    suatu    yang dilakukan  sebagai    hasil    dari    suatu kondisi    yang    sudah    diketahui    dari   hasil pemantauan      secara      kontinyu      atau secara   periodik.
Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)
FMEA  (failure  mode  and  effect  analysis) adalah  suatu prosedur   terstruktur   untuk mengidentifikasi      dan      mencegah sebanyak      mungkin      mode      kegagalan (failure      mode).  Untuk    menentukan prioritas    dari    suatu    bentuk    kegagalan meka    tim    FMEA    harus    mendefinisikan terlebih    dahulu    tentang  Severity, Occurrence, Detection, serta hasil akhirnya yang berupa Risk Priority Number.
Fault Tree Analysis (FTA)
Fault Tree Analysis merupakan teknik yang memberikan penjelasan sistematis dari kombinasi kejadian-kejadian yang  mungkin  terjadi  dalam  sistem  yang mengakibatkan  kerusakan.  Analisis  pohon kegagalan  merupakan  analisis  deduktif yaitu  suatu  kejadian  disebabkan  oleh kejadian sebelumnya.
Kejadian
sebelumnya  disebabkan  oleh  kejadian  lain lebih  lanjut,  kegagalan  komponen  atau kegagalan  operator  (manusia).  Masing- masing  kegagalan  tersebut  dianalisis  lebih lanjut  penyebabnya  sehingga  sampai  pada kondisi  kejadian  dasar  ( basic  event ). Kejadian  puncak  ( Top  Event )  dari  pohon kegagalan  menunjukkan  kejadian  atau kondisi  yang  tidak  diinginkan. Top Event haruslah  terlebih dahulu  diidentifikasi, kemudian event-event yang secara langsung  menyebabkan  terjadinya Top Event di  identifikasi  dan  dihubungkan
dengan Top Event dengan dengan menggunakan  hubungan  logika.  Cut set merupakan  kombinasi  kegagalan  kejadian dasar,  sedangkan  minimal cut  set adalah kombinasi  terkecil  dari  kegagalan  kejadian dasar.

## III.  Analisa  Kegagalan  dan  Pengolahan Data
Data kerusakan  mesin grinder yang diperoleh  dari divisi maintenance  PT.Mutex periode  1  Juni  2012 –  1  Juni  2013  dapat dilihat pada tabel berikut:
Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)
Sesuai  dengan  metode  yang  diterapkan dalam  analisa  FMEA,  data  diperiksa  untuk menemukan  beberapa  modus  kegagalan. Adapun modus kegagalannya hanya dibatasi pada: a. Grinder rusak b. As grinder patah
c. Blade grinder tumpul
d. Pipa bahan sisa sisiran grinder mampet
e. Bahan menggulung di pisau grinder
f. Baut pengunci patah
g. Motor blower grinder rusak
Kemudian dicari
tingkat severity, occurrence, dan detectionnya.
Untuk  mencari  tingkat  occurence  pada masing-masing  modus  kegagalan  dapat menggunakan tabel berikut sebagai acuan.
Untuk  mencari  tingkatan  nilai occurrence atau kejadian,
didapatkan dengan persamaan :
Keterangan: Ppk  = Probability Proses Control Z = Distribusi normal
x = Waktu terjadi
n =Frekuensi  kegagalan  dalam  satu tahun
p =  Peluang  kegagalan  pertahun (x/12). Probabilitas yang sukses.
q = Probabilitas yang gagal
σ = Simpangan baku
μ = Nilai tengah
Sehingga  di  hasilkan  nilai  occurence  untuk masing-masing modus kegagalan sebesar:
a. Grinder rusak = 3 b. As grinder patah = 1 c. Blade grinder tumpul
= 1 d.  Pipa  bahan  sisa  sisiran  grinder  mampet = 1 e. Bahan menggulung di pisau grinder = 1 f. Baut pengunci patah
= 1 g. Motor blower grinder rusak = 1 Kemudian  mencari  niali  severity  dengan tabel berikut:
Dan mencari nilai detection dengan menggunakan tabel:
Sehingga  di  dapatkan  nilai  RPN  ( Risk Priority Number ) sebesar: RPN = S x O x D
 RPN grinder rusak
= S x O x D = 8 x 3 x 5 = 120
 RPN as grinder patah
= S x O x D = 8 x 1 x 5 = 40
 RPN blade grinder tumpul
= S x O x D = 7 x 1 x 5 = 35
 RPN  pipa  bahan  sisa  sisiran  grinder mampet
= S x O x D = 7 x 1 x 5 = 35
 RPN  bahan  menggulung  di  pisau
grinder = S x O x D = 6 x 1 x 5 = 30  RPN Baut pengunci patah
= S x O x D = 8 x 1 x 5 = 40
 RPN motor blower grinder rusak
= S x O x D = 6 x 1 x 5 = 30
Dapat  dilihat  tingkat  kekritisan  kegagalan pada  mesin  grinder,  dimana  apabila  nilai RPN-nya  semakin  tinggi,  maka  semakin kritis kegagalan tersebut.
Fault Tree Analysis (FTA)
1.  Langkah  1.  Menentukan  tujuan  yang ingin dicapai dari FTA. Tujuan
pembuatan fault tree analysis disini yaitu untuk mencari penyebab-penyebab kegagalan  di  grinder  sehingga  grinder tidak dapat  berungsi sebagaimana mestinya  dan  menyebabkan  proses produksi film terhenti.
2.   Langkah  2.  Mendefinisikan top  event . Karena  kondisi  awal  dari  sistem  adalah pada  saat  grinder  sedang  menggunting material trimming, maka kita memilih top event
yaitu  pada  saat  “grinder  gagal menggunting material”.
Setelahnya dimulai membuat struktur dari fault tree.
3.  Langkah  3.  Mendefinisikan  batasan, cakupan dari
sistem dengan memperhatikan aturan dari FTA. 4. Langkah 4. Memulai membuat fault tree.
Sehingga  tersusunlan  gerbang  logika sebagai wujud analisa penyebab kegagalan pada mesin grinder.
Setelah  tersusun  gerbang  logika,  kita  bisa merubahnya  dalam  bentuk  simbol  untuk kemudian menentukan minimal cut sets Misalkan:
T adalah top event
P adalah primary event ( basic event )
G adalah intermediate event
S adalah undeveloped event
Dan misalkan:
T =  Grinder  gagal  menggunting  material
( top event ) P1  = As Grinder Patah P2  =  Katup  hisap  blower  terbuka  terlalu besar P3  = Kegagalan pada motor blower P4  = Baut pada dudukan pisau patah P5  = Pisau tumpul P6  = Human error G1  =  Material  tidak  masuk  ke  dalam grinder G2  = Gap antar pisau grinder berubah G3  = Baut pada dudukan pisau longgar S1  = Vibrasi mesin
Dari  gambar  bisa  didapat  persamaan Booleannya: T = G1 + P1 + G2 G1 = P2 + P3 G2 = G3 + P4 + P5 G3 = S1 + P6
Menggunakan persamaan  diatas maka kita bisa mensubtitusikannya menjadi:
T  = G1 +  P1 + G2 ( karena G1 = P2 + P3)
= P2 + P3 + P1 + G2
(karena G2 = G3 + P4 + P5 )
= P2 + P3 +  P1 + G3 + P4 + P5
( Karena G3 = S1 + P6)
= P2 + P3 +  P1 + S1 + P6 + P4 + P5
Maka  minimal cut  set dari  gambar.  Adalah {P1}, {P2}, {P3}, {P4}, {P5}, {P6}.
Analisa Kualitatif
Analisa kualitatif adalah untuk mendapatkan  kombinasi  kegagalan  yang menyebabkan top event pada suatu sistem atau minimal  cut  set itu  sendiri.  Dari minimal  cut  set dapat  diketahui  berapa banyak  kejadian  yang  dapat  berlangsung menyebabkan top  event terjadi.  Hasil
Grinder gagal menggunting material
analisa  kualitatif  dari  kegagalan  sistem pada sistem pengguntingan material trimming grinder  dengan top  event grinder gagal  menggunting  material  adalah top event terjadi  jika  kejadian  di  bawah  ini terjadi:
a.  As Grinder Patah
b.  Katup  hisap  blower  terbuka  terlalu besar
c. Kegagalan pada motor blower d. Baut pada dudukan pisau patah e. Pisau tumpul
f. Human error

## Analisa Kuantitatif
Dari  hasil  analisa  tersebut  ,  dapat dicari  probabilitas  terjadinya  tiap- tiap basic  event dengan  data kerusakan  mesin  grinder  selama waktu  12  bulan  dengan  total    11 kejadian  .  Sehingga  probabilitas tiap-tiap kejadian yaitu:
Sehingga,  Probabilitas  terjadinya top  event per  bulan  adalah  dengan  asumsi  kejadian saling bebas:
Dengan  persamaan  tersebut,  didapatkan nilai  probabilitas  terjadinya top  event atau kegagalan  pada  mesin  grinder  yaitu sebesar 60 % pada periode 1 Juni 2012 – 1 Juni 2013.

## IV. PENUTUP

## Kesimpulan
Setelah  melakukan  analisis  hasil  penelitian didapatkan nilai Risk Priority Number (RPN) atau  tingkat  kekritisan  tertinggi  yaitu  pada kegagalan grinder rusak, dengan nilai RPN mencapai  120.  Sedangkan  nilai  RPN terhadap as grinder patah adalah 40, blade grinder  tumpul  adalah  35,  pipa  bahan  sisa sisiran  grinder  mampet  adalah  35,  bahan menggulung  di  pisau  grinder  adalah  30, baut  pengunci  patah  adalah  40,  dan  motor blower  grinder  rusak  adalah  30.  Dan probabilitas  terjadinya top  event atau kegagalan  grinder  pada  periode  1  Juni 2012 –  1  Juni  2013,  dengan  hasil probabilitas mencapai 60 %.

## DAFTAR PUSTAKA
Amstead, B., Ostwald, P. F. & Begeman, M. L., 1991. Teknologi Mekanik. Jakarta:
Penerbit Erlangga.
1.  Benjamin  S.  Blanchard,  D.  V.  E.  L.  P., 1995. Maintainability:  A  Key  to Effective Serviceability and Maintenance Management. New  York:  A  Wiley- Interscience. 2.  CROCI,  A.,  t.thn. OPERATION  AND
MAINTENANCE MANUAL. Via Ticinese:
AERTECNICA CROCI. 3.  Kusuma, H., 2009. Manajemen Produksi : Perencanaan Dan Pengendalian Produksi. Yogyakarta: Penerbit ANDI. 4.  Priyanta, D., 2000. [Online] Available at: http://images.patrang.multiply.multiplyco ntent.com/attachment/0/Sv4hCwoKCDI AAD6mXys1/CV.pdf[Diakses 10 Juli 2013].
5.  Sudradjat,  A.,  2011. Pedoman  Praktis Manajemen  Perawatan  Mesin  Industri. Bandung: PT. Refika Aditama.
6.  Vesely, W.,  Goldberg,  F.,  Roberts,  N.  &
Haasl,  D.,  1981. Fault  Tree  Handbook. Washington, D.C.: U.S. Nuclear Regulatory Commission. 7.  Wilbrand Woebcken, W., 1995. International  Plastics  Handbook  :  For The  Technologist,  Engineer,  and  User.
New York: Carl Hanser Verlag.