## INFOMATEK
Volume 21 Nomor 2 Desember 2019

## USULAN PREVENTIVE MAINTENANCE KOMPONEN KRITIS PADA MESIN HIGH PRESSURE PUMP DI PT.DIAN SWASETIKA SENTOSA DENGAN METODE GROUP REPLACEMENT
Ragil Pardiyono *) , Tedi Hartanto
Program Studi Teknik Industri Universitas Jenderal Achmad Yani Bandung
Abstrak :  PT  Dian  Swasetika  Sentosa merupakan salah  satu perusahaan  yang  bergerak di  sektor  pembangkit listrik tenaga  uap.  Dalam  proses  produksinya  perusahaan  ini  memerlukan  penggunaan  air  yang  cukup  banyak dengan kualitas yang bagus. Agar perusahaan tidak mengalami kerugian akibat biaya penggunaan air tersebut, maka  perlu  melakukan  manajemen  perawatan  komponen  mesin  yang  lebih  baik  untuk  meminimasi  kerugian yang  diakibatkan  oleh  kerusakan  mesin.  Upaya  yang  dilakukan  untuk  meminimasi  kerugian  tersebut  adalah dengan kebijakan perawatan secara berkala yaitu preventive maintenance sehingga diharapkan downtime yang dihasilkan  pada mesin  kecil.  Model  kebijakan  yang  digunakan  adalah age  replacement sebagai  penentu  umur pakai dari masing –masing komponen kritis dan group replacement sebagai penentu umur pakai satu kelompok pergantian dari komponen kritis tersebut, dengan tujuan memberikan jadwal pergantian mesin yang optimal yang meminimasikan downtime pada  sehingga  total  biaya  yang  dikeluarkan minimum.  Berdasarkan  hasil  penelitian, diperoleh  jadwal  pergantian  optimal  yaitu  kelompok  komponen  kritis  setiap  26  hari  sekali  dengan  total  nilai downtime  2,244  hari  dari  yang  awalnya  3,453  hari,  dari  nilai  downtime  tersebut  perusahaan  dapat  melakukan penghematan 35% /tahun.
Kata kunci: downtime , group replacement, perawatan, p reventive maintenance
I. PENDAHULUAN 1
PT Dian Swasetika Sentosa merupakan salah satu  perusahaan  yang  bergerak  di  sektor pembangkit  listrik  tenaga  uap,  dalam  proses produksinya  memerlukan  penggunaan  air yang  cukup  banyak  dengan  kualitas  yang bagus. Water treatment plant adalah bangunan  utama  pengolahan  air  bersih, output dari  pengolahan  air  yang  diolah  pada
*) ragilpardiyono@gmail.com
Pertama diterima : 19 Oktober 2019 Direvisi : 22 Oktober 2019 Disetujui untuk publikasi: 28 Oktober 2019
water  treatment adalah  air condensate .  Air condensate adalah  air  input boiler yang digunakan  agar  proses  pembakaran  dapat terfluidasi secara sempurna sehingga menghasilkan  uap.  Dalam  memproduksi  air condensate , water treatment plant memiliki 20 mesin pengolahan air dengan sistem manajemen perawatan corrective maintenance , sistem ini mengakibatkan downtime yang  tinggi  pada  mesin. Downtime yang  tinggi  ini  menyebabkan  proses  produksi air condensate terhenti  sehingga  perusahaan
harus  menggunakan  air  alternatif  untuk  input boiler yaitu air softener dengan biaya chemical yang  lebih  mahal  dari  pada  air condensate.
Pemborosan  yang  telah  selama  bulan  April – Desember tahun 2017 adalah total penggunaan air softener selama 2017 sebanyak  44.800  m 3 atau  448  jam  dikalikan dengan selisih biaya penggunaan chemical air condensate dan  air softener sebesar  Rp 12.861.500,00.  Sehingga  total  pemborosan pada  bulan  April-Desember  tahun  2017 adalah Rp 5.761.952.000,00. Dalam mempertimbangkan  hal  ini  perusahaan  perlu melakukan  manajemen  perawatan  komponen
mesin  yang  lebih  baik  untuk  meminimasi kerugian  yang  diakibatkan  oleh  kerusakan mesin.

## II. METODOLOGI
Keandalan  merupakan  probabilitas  bahwa sebuah unit akan memberikan
kemampuan  yang  memuaskan  untuk  suatu tujuan tertentu dalam periode waktu tertentu  ketika  dalam  kondisi  lingkungan tertentu  (Siagian  dkk.  [1]).  Secara  umum konsep  keandalan  dapat  digambarkan  dalam Bathtub  Curve yang menjelaskan  siklus hidup item/ komponen.
Gambar 1.
Bathtub Curve
Fungsi keandalan adalah fungsi yang berhubungan
dengan waktu (waktu pengoperasian  mesin)  atau  dalam  kondisi operasi  standar  alat  tidak  akan  mengalami kerusakan  dan  dapat  beroperasi  dengan  baik (Utomo  dkk.  [2]).  Secara  statistik  fungsi keandalan  atau  R(t)  didefinisikan  sebagai probabilitas  dari  komponen  masih  tetap berfungsi pada spesifikasi yang telah
ditentukan  pada  saat  t,  secara  matematis dapat dinyatakan sebagai berikut :
R(t)  =  P  (x  >  t)  Dimana  x  adalah  umur komponen. (1)
Apabila  f(x)  menyatakan  fungsi  kepadatan kemungkinan  dan F(x) dx menyatakan probabilitas  dari  komponen  akan  mengalami kegagalan  pada  interval  (x,  x  +  ∆x),  dan jumlah  probabilitas  fungsi  keandalan  dan
fungsi  distribusi  kumulatif  sama  dengan  satu, maka didapatkan persamaan berikut :
F(x) = P(X < t) (2)
Sehingga  probabilitas  untuk  dapat  beroperasi pada  spesifikasi  yang  telah  ditentukan  atau fungsi keandalannya  dapat dinyatakan  secara matematis sebagai berikut :
R(t) = 1-F(x<t) (3) (4) Laju  kerusakan  suatu  mesin  atau  komponen pada  saat  t  adalah  besarnya  probabilitas
bahwa  mesin  atau  komponen  tersebut  akan mengalami kerusakan pada interval berikutnya. Sedangkan pada saat t mesin atau komponen  tersebut  masih  dalam  keadaan baik.secara matematis
fungsi lajunya kerusakan dapat diuraikan seperti dibawah ini
(5) (6)
Apabila  r(t)  meningkat  sesuai  dengan  waktu, maka fungsi laju kerusakan menaik
( increasing  failure  rute )  dan  sebaliknya,  jika r(t)  menurun  terhadap  waktu  maka  disebut sebagai  laju  kerusakan  menurun  ( decreasing failure  rate ).  Dalam  melaksanakan  kebijakan perawatan terdapat beberapa distribusi kerusakan yang dapat digunakan,yaitu distribusi Weibull , distribusi Lognormal,
distribusi  Eksponensial,  dan  distribusi  normal. Dalam mengidentifikasi distribusi dapat
dilakukan  dengan Index  of  Fit  (r) dan Goodness  of  Fit  Test . Index  of  Fit terdiri dari Probability  Plot dan Least-Square  Curve Fitting (Muhammad  [3]) .  Probability  Plot dipakai untuk sampel kecil atau tidak lengkap, metode Least-Square  Curve  Fitting lebih  baik dibanding Probability  Plot. Perhitungan  pada Metode Least-Square Curve Fitting yaitu:
(7)
Keterangan : i = data waktu ke-t
n = r = jumlah data kerusakan (8) Goodness  of  Fit  Test dilakukan  dengan  cara membandingkan dua hipotesis yang berlawanan yaitu:
H 0 : Data kerusakan atau perbaikan mendekati suatu distribusi tertentu.
H 1 :  Data  kerusakan  atau  perbaikan  tidak menghampiri suatu distribusi tertentu.
Distribusi  Eksponensial  diuji  dengan  Uji Bartllet, Distribusi  Normal  dan  lognormal
dengan Uji Kolmogorov-Smirnov, serta
Distribusi Weibull dengan Uji Mann’s.
Probability  plot dan least-square  curve  fitting berguna  untuk  identifikasi  kerusakan  dan waktu perbaikan (Majid dkk [4]). Metode least- square  curve  fitting, distribusi  yang nilai index of  fit terbesar  akan  dilanjutkan  ke  uji Goodness  of  Fit  Test .  Rumus  metode least- square curve fitting yaitu :
(9)
Dimana :
i = data waktu ke-t
n = r = jumlah data kerusakan

## Model Age Replacement
Model age  replacement adalah  interval  waktu penggantian komponen dengan memperhatikan umur pemakaian
dari komponen. Model age replacement terdapat 2 siklus  penggantian  pencegahan  seperti  pada gambar berikut:
Operasi Operasi Siklus 1 Siklus 2 Tp Tf t p+Tp Perawatan perbaikan Perawatan pencegahan Gambar 2. Model Age Replacement
Total downtime per unit waktu untuk penggantian  pencegahan  pada  saat  tp didenotasikan  dengan  D  (tp)  yaitu  (Jardine dalam Putra dkk. [5]) :
(10)
Ekspektasi  panjang  siklus  kondisi  gagal  juga merupakan penjumlahan dan downtime perbaikan kerusakan dengan interval rata-rata terjadinya  kerusakan  atau  M(t p ),  dimana  M(t p )
: .
Maka, rumus model penentuan interval penggantian adalah:
(11) Dimana :
= waktu untuk melakukan penggantian pencegahan
= Waktu untuk melakukan penggantian kerusakan
= Interval waktu perawatan pencegahan
= Fungsi distribusi interval antar kerusakan yang terjadi
R ( Probabilitas terjadinya penggantian pencegahan pada saat
M( =  Waktu  rata-rata  terjadi  kerusakan jika penggantian pencegahan dilakukan
D( = Downtime persatuan waktu

## Model Block Replacement
Komponen  dari  mesin  kerap  kali  kedapatan rusak  secara  tiba-tiba  dan  ketika  kerusakan terjadi harus segera diganti.Karena kerusakan tersebut  tidak  diharapkan  dan  tidak  dapat diketahui secara tepat, maka sangat
beralasan untuk  mengasumsikan  bahwa ongkos  penggantian  komponen  yang  rusak (failure replacement) lebih mahal dibandingkan penggantian karena
pencegahan (preventive  maintenance). Model penggantian  pencegahan  ini  dilakukan  pada suatu  interval  yang  tetap  sedangkan age replacement adalah model penggantian pencegahan  yang  dilakukan  tergantung  pada umur  pakai  dari  komponen  (Mutiara  dkk.  [6]). Tujuannya  adalah  menentukan  interval  waktu optimal  antar  penggantian  pencegahan  untuk meminimasi ekspetasi ongkos total penggantian per satuan waktu.
Gambar 3.
Kebijakan Block Replacement
Ekspetasi  ongkos  total  per-satuan  waktu dalam  rangka  penggantian  pencegahan  pada t p atau D(t p ) adalah:
(12)
Ekspetasi  ongkos  total  dalam  interval  (0,t p )  =
D p – D r .H(t p )
Dimana H(t p ) adalah ekspetasi jumlah kerusakan dalam interval (0,t p ), jadi D( ) = (13)

## Model Group Replacement
Model  yang  dikembangkan  untuk  masalah  ini didasarkan  pada  asumsi  bahwa  kebijakan penggantian adalah untuk melakukan penggantian  kelompok  pada  interval  waktu yang tetap, dimana ada kemungkinan penggantian beberapa komponen dapat dilakukan  pada  saat  bersamaan  (Jardine dalam Sormin dkk. [7]).
Model persamaannya adalah sebagai berikut :
D( ) = (13)
Keterangan :
= waktu yang dibutuhkan untuk
melakukan penggantian secara bersamaan;
= biaya penggantian kegagalan;
N = jumlah total adalah jumlah frekuensi dalam satu grup;
H )   = jumlah yang diharapkan dari satu
item gagal dalam interval .

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Biaya  pemeliharaan  perawatan  mesin  terbagi atas beberapa
elemen meliputi
komponenpengganti,  teknisi,  operator  dan mesin.  Adapun  biaya-biaya  tersebut  adalah sebagai
berikut, upah teknisi Rp 4.300.000/bulan, upah operatorRp
4.300.000/bulan,  waktu  kerja  22  Hari/bulan, Maka  upah  untuk  Tenaga  Kerja  (jam/ shift ) adalah  teknisi  pemeliharaanRp  179.167/hari,
operator  menganggur  Rp  179.167/hari.  Biaya akibat  mesin  menganggur  ( Downtime )meliputi selisih  biaya  yang  dikeluarkan  antara  air condensate dan air softener sebanyak 100m 3 /jam.  Biaya downtime adalah  sebesar Rp  19.292.250 –  Rp  6.430.750  =  Rp 12.861.500.
Biaya  pembelian  komponen pengganti  adalah biaya  yang  dikeluarkan  dari  harga  komponen pengganti.Waktu  perawatan adalah data waktu  yang  digunakan  saat  melakukan aktivitas  perawatan  mesin  Berikut  adalah harga komponen dan waktu perawatan:
Tabel 1. Biaya Komponen Pengganti Nama Komponen Harga Komponen Waktu failure maintenance (Tf)(Hari) Waktu preventive maintenance (Tp)(Hari) Pulley Rp 659.250 0.158 0.048 Bearing Rp 1.085.400 0.131 0.039 Hydraulic Rp 575.900 0.153 0.046 Piston Rp 465.000 0.133 0.040 Berdasarkan  perhitungan  distribusi  untuk setiap komponen kritis didapat nilai index of fit terbesar pada distribusi weibull , maka distribusi  terpilih  untuk  komponen  semua komponen  mesin high  pressure  pump .
Pengujian  distribusi  interval  dilakukan  untuk membuktikan  hasil  perhitungan  dari  distribusi yang  sudah  terpilih.  Dari  hasil  perhitungan terlihat bahwa S hitung <S tabel, artinya H 0 diterima, maka  semua  komponen  berdistribusi  weibull.
Setelah didapat distribusi terpilih yaitu weibull, maka  parameter  yang  harus  dicari  untuk menentukan  penggantian  komponen  adalah α dan  β.  Berikut  adalah  hasil  dari  rekapitulasi perhitungan  uji man  test dan  parameter distribusi dari setiap komponen.
Penentuan jadwal perawatan dilakukan setelah  didapat  nilai  parameter α  dan  β, tujuanya  untuk mencari  tanggal  yang memiliki nilai  downtime  (  D tp )  yang  minimum  untuk
melakukan  aktivitas  perawatan . Tabel  3 adalah hasil rekapitulasi pergantian komponen
dari setiap komponen kritis.
Tabel 2. Perhitungan Uji Mann Test , alpha dan beta No Nama Komponen s hitung s tabel α β 1 Pulley Motor 0.466 0.860 49.380591 2.2803166 2 Hydraulic 0.592 0.860 43.073354 3.1735838 3 Bearing Motor 0.352 0.860 45.654891 4.9038337 4 Piston Compressor 0.539 0.860 46.578821 5.2239113
Tabel 3. Hasil Rekapitulasi Pergantian Komponen Kritis i Nama Komponen αi βi T(pi) T(fi) Ti* (Hari) 1 Pulley 49.380591 2.2803166 0.0475475 0.1584918 24 2 Bearing 43.073354 3.1735838 0.0394144 0.1313814 22 3 Hydraulic 45.654891 4.9038337 0.0459209 0.1530697 27 4 Piston Compressor 46.578821 5.2239113 0.0397898 0.1326326 28
Dari  tabel  3  di  atas  dapat  dilihat  dari komponen pulley motor melakukan pergantian setiap  24  hari  dan  waktu  persatu  kali pergantian  sebesar  0.0475, bearing 22hari dan  waktu  persatu  kali  pergantian  sebesar 0.0394, hydraulic 27  hari  dan  waktu  persatu kali  pergantian  sebesar  0.0459,  dan piston compressor 28 hari dengan waktu persatu kali pergantian sebesar 0.0398. Penentuan jadwal penggantian grup  replacement digunakan untuk  mengelompokan  jadwal  dari  semua komponen kritis yang telah dihitung sebelumnya. Berikut adalah perhitungan jadwal perawatan group replacement.
H(tp) A = = =  0,0,0765 j(t)     = = = 0.011992
Gambar 4.
Grafik Downtime Perhitungan Grup Replaccement
Dari  Gambar  4  diatas  dapat  terlihat  bahwa total  waktu  penggantian  pada  1  kelompok komponen  kritis  mesin high  preassure  pump adalah  setiap  26  hari.  Biaya  pemeliharaan
adalah  biaya  yang  dikeluarkan  perusahaan untuk melakukan kegiatan preventive maintenance terhadap  komponen  kritis  mesin high  preassure  pump .  Data  yang  digunakan diperoleh  dari  hasil  wawancara  diperoleh komponen  biaya  pemeliharaan  adalah  1)
Biaya  Teknisi  Pemeliharaan  (BT),  2)  Biaya
Operator  (BO),  3)  Biaya Downtime Mesin (BD), 4) Biaya Pembelian Komponen Pengganti  (HK).Contoh  perhitungan  biaya pemeliharaan  untuk  komponen pulley  motor seperti pada Tabel 4.
Tabel 4. Perhitungan biaya pemeliharaan pencegahan komponen pulley motor No Elemen Biaya Ongkos Pencegahan Tp Tf Ongkos Pencegahan 1 Harga Komponen 659,250 0.0475475 0.1584918 659,250 2 Biaya Teknisi 179,167 0.0475475 0.1584918 8,519 3 Biaya Downtime 308,676,000 0.0475475 0.1584918 14,676,787 4 Biaya Operator Menganggur 179,167 0.0475475 0.1584918 8,519 Total 15,353,075
Tabel  5  adalah  hasil  rekapitulasi  dari  biaya  pemeliharaan  persatu  kali  pergantian  pencegahan  komponen kritis high preassure pump.
Tabel 5. Rekapitulasi Biaya Pemeliharaan Komponen BT BO BD HK TC Pulley Motor 8,519 8,519 14,676,787 659,250 15,353,075 Bearing Motor 7,062 7,062 12,166,284 575,900 12,756,307 Hydraulic 8,227 8,227 14,174,686 1,085,400 15,276,541 Piston Compressor 7,129 7,129 12,282,153 465,000 12,761,411 Total 56,147,334
Biaya  pemeliharaan  pada grup  replacement
dilakukan  karena  data  interval  penggantian pada  komponen  kritis  mesin high  preassure
pump saling  berdekatan  sehingga  biaya  yang dikeluarkan  mengikuti  1  kelompok  pergantian komponen.
Tabel 6. Perhitungan biaya pemeliharaan pencegahan grup replacement No Elemen Biaya Ongkos Pencegahan Tf Ongkos Pencegahan 1 Harga Komponen 2,785,550 0.1726727 2,785,550 2 Biaya Teknisi 179,166 0.1726727 30,937 3 Biaya Downtime 308,676,000 0.1726727 53,299,909 4 Biaya Operator Menganggur 179,166 0.1726727 30,937 Total 56,147,334
Maka  jika  pemeliharaan  pencegahan  dengan group  replacement sebanyak  13  kali  dalam  1 tahun,  maka  total  biayanya  adalah  Rp 56.147.334 x 13 = Rp 729.915.346.

## V. KESIMPULAN
Setelah melakukan pengamatan,
pengumpulan  dan  pengolahan  data,  maka simpulan  dari penelitian ini adalah:
1.  Frekuensi  kerusakan  dan downtime mesin tertinggi,  mesin  terpilih  yang  digunakan dalam  penelitian  adalah high  preassure pump dan pergantian komponen kritis yang dijadwalkan yaitu komponen piston compresor,  pulley  motor,  bearing  motor, dan hidraulic .
2.  Biaya yang dikeluarkan saat terjadi downtime pada  mesin  dalam  satu  hari adalah  teknisi  pemeliharaan  sebesar  Rp 179.167, operator menganggur sebesar Rp 179.167,  biaya downtime sebesar  Rp 308.676.000    dan  harga  komponen  yang akan  dijadwalkan  yaitu pulley motor sebesar  Rp  659.250, bearing sebesar  Rp 1.085.400, hydraulic sebsear  Rp  575.900 dan piston compressor sebesar Rp 465.000.
3.  Penjadwalan  pergantian  komponen pulley motor , bearing , hydraulic dan piston
compressor akan  dilakukan  dengan group replacement setiap  26  hari  dengan  total nilai downtime yang  awalnya  3,453  hari menjadi 2,244  hari, sehingga biaya
penggantianya  sebesar  Rp  729.915.346 per tahun.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Siagian,  D.  C.,  Napitupulu,  H.,  Siregar,  I. “Usulan  Perawatan  Mesin  Berdasarkan Keandalan  Spare  Part  sebagai  Solusi Penurunan  Biaya  Perawatan  pada  PT. Xyz ,” Jurnal  Teknik  Industri  USU ,  vol. 3, no. 5, 2014.
[2]  Utomo, M. N., Widjajati, F. A. “Menentukan Keandalan  Komponen  Mesin  Produksi Pada Model Stress Strength yang Berdistribusi  Gamma ,” Jurnal  Sains  dan Seni ITS , 3 (2), A22-A27, 2014.
[3]  Muhammad,  Z.  A.,  Edi,  H.,  Nurvita,  A. “Perencanaan  Pemeliharaan  Dan Optimasi Biaya  Perawatan  Pada  Sistem  Utility Dengan  Metode  Preventive  Maintenance ,” In Proceedings  Conference  on  Marine Engineering and  its Application Vol. 1,  No.
1, pp. 55-60, 2018.
[4]  Majid,  A.  M.,  Moengin,  P.,  Witonohadi,  A. “Usulan  Penerapan  Total  Productive Maintenance  (Tpm)  Dengan  Pengukuran Overall  Equipment  Effectiveness  (Oee) Untuk Perencanaan  Perawatan  Pabrik  Bar Mill  Pada  PT.  Krakatau  Wajatama ,” Jurnal Teknik Industri , vol 4 , no. 3), 2014.
[5]  Putra,  M.  A.,  Marie,  I.  A. “Rancangan Perawatan Bus Transjakarta Menggunakan
Pendekatan Reliability Centered
Maintenance di Perum Damri SBU Busway Koridor  I  &  VIII ,” Jurnal  Ilmiah  Teknik
Industri , vol. 3 , no.3, 2017
[6]  Mutiara,  S.  D.,  Rahman,  A.,  Hamdala,  I.
“Perencanaan  Preventive  Maintenance
Komponen Cane Cutter I dengan Pendekatan Age Replacement (Studi Kasus  Di  Pg  Kebon  Agung  Malang) ,” Jurnal  Rekayasa  dan  Manajemen  Sistem Industri , vol. 2 no. 2, pp. 396-405, 2014.