Noorasheed, dkk./ ROTASI, Vol. 21  No. 1  (Januari  2019) Hal. 49-55
Pendokumentasian Kegagalan pada Peralatan Main Liquid Fuel Pump GTG 1.1 dan Accessories Gear Train GTG 1.1  dengan Menggunakan Metode FMEA ( Failure Mode & Effect Analysis )
* Willy Noorasheed, Toni Prahasto, Munadi Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, SH., Tembalang-Semarang 50275, Telp. +62247460059
*E-mail: willyrasheed8@gmail.com

## Abstract
Maintenance of a company's assets is one of the main activities or actions undertaken with the aim of improving work safety and reduce the cost of expenses of a company. A company can be said to advance if the conditions of income from the company high and small expenditure. This is related to the activity of the maintenance of an asset. Unsuitable care triggers the damage or incidence of failure Mode of an asset. The level of damage and maintenance that is less appropriate to provide opportunities for damage that can be repaired or to be replaced. The high frequency of an asset that is damaged that requires a change to affect the financial condition of the company. Besides that, damage to an asset can also affect the production process that takes place at a company. So that the problem solved one solution that can overcome  or  reduce  the  level  of  damage  to  an  asset  that  is  doing  the  appropriate  treatment.  In  this research will be an analysis related to the condition of an asset that will be susceptible to damage by using failure mode & effect analysis (FMEA) method. in this method will be identified failure mode that occurs  in  the  associated  assets.  The  identification  process  will  then  be  assessed  according  to  the condition of the field assets. With these values it can be used to prioritize the assets to be carried out the maintenance action. The results of this study were obtained from the smallest frequency of  excitation transformer (PPT) GTG 1.1, protection relay GTG 1.1, liquid fuel stop valve gTG 1.1, load compartment GTG 1.1 with a frequency of 52.3 weeks / failure.
Keyword : asset, frekuensi, failure mode & effect analysis, failure mode

## Abstrak
Perawatan suatu asset perusahaan merupakan salah satu aktivitas atau tindakan utama yang dilakukan dengan tujuan meningkatkan keselamatan kerja serta menekan biaya pengeluaran dari suatu perusahaan. Suatu  perusahaan  dapat  dikatakan  maju  apabila  kondisi  pemasukan  dari  perusahaan  tinggi  dan pengeluaran kecil. Hal ini berkaitan dengan aktivitas dari perawatan suatu asset . Perawatan yang tidak sesuai memicu kerusakan atau timbulnya modus kegagalan dari suatu asset . Besarnya tingkat kerusakan dan  perawatan  yang  kurang  sesuai  memberikan  peluang  akan  terjadinya  kerusakan  baik  yang  dapat diperbaiki maupun yang harus diganti. Tingginya frekuensi suatu asset yang mengalami kerusakan yang mengharuskan untuk dilakukan pergantian mempengaruhi kondisi keuangan dari perusahaan tersebut. Disamping  hal  tersebut  kerusakan  pada  suatu asset juga  dapat  mempengaruhi  proses  produksi  yang berlangsung pada suatu perusahaan tersebut. Maka agar masalah tersebut teratasi salah satu solusi yang mampu mengatasi atau mengurangi tingkat kerusakan pada suatu asset yaitu melakukan perawatan yang sesuai. Pada penelitian ini akan dilakukan analisa terkait kondisi suatu asset yang rawan akan mengalami suatu kerusakan dengan menggunakan metode failure mode & effect analysis (FMEA). pada metode ini akan diidentifikasi mode kegagalan yang terjadi pada asset yang terkait. Proses identifikasi tersebut maka akan diberikan penilaian sesuai kondisi asset dilapangan. Dengan nilai tersebut maka dapat digunakan untuk  memprioritaskan asset yang  akan  dilakukan  tindakan  perawatan.  Hasil  dari  Penelitian  ini didapatkan besar dari frekuensi terkecil excitation transformer (PPT) GTG 1.1, protection relay GTG 1.1, liquid fuel stop valve GTG 1.1 , load compartment GTG 1.1 dengan memiliki frekuensi sebesar 52.3 minggu/ kegagalan.
Kata kunci: asset, frekuensi, failure mode & effect analysis, failure Mode

## 1. Pendahuluan
Perawatan asset perusahaan merupakan suatu bentuk kegiatan yang memiliki tujuan atau output dengan menghasilkan atau menjaga suatu asset (peralatan) supaya dapat bekerja atau beroperasi dangan baik dan lancar. Disamping hal tersebut perawatan asset ini dapat digunakan untuk menekan biaya pengeluaran dari perusahaan yang digunakan untuk mengganti atau melakukan perbaikan terhadap asset yang mengalami kerusakan. Sehingga kegiatan produksi dapat berjalan dengan sesuai harapan dan tidak terganggu. Perawatan asset sendiri memiliki 2 jenis yaitu meliputi preventive maintenance dan
corrective maintenance . Preventive maintenance adalah perawatan asset yang dilakukan jauh jauh hari sebelum asset tersebut  mengalami  kerusakan  berat  yang  harus  ditangani  atau  diselesaikan  dengan overhaul . Overhaul merupakan perbaikan  yang  dilakukan  terhadap  suatu asset sehingga asset tersebut  dapat  kembali  seperti  kondisi  baru  kembali. Dengan adanya preventive  maintenance diharapkan dapat memperpanjang umur atau tool life dari suatu asset . Sedangkan corrective maintenance merupakan kegiatan perawatan asset yang dilakukan saat suatu asset mengalami kerusakan atau gangguan sehingga tidak dapat berfungsi atau beroperasi dengan baik dan lancar. Kondisi dilapangan sendiri banyak asset yang mendapatkan perawatan tidak secara optimal maupun efektif sehingga banyak terjadinya kegagalan yang menimpa baik suatu system maupun suatu peralatan. Apabila hal ini dilakukan secara kontinyu maka dapat mempengaruhi kondisi peralatan  atau asset yang  digunakan  serta  dapat  menambah  beban  pengeluaran  bagi  perusahaan.  Maka  dari  itu  pada penelitian ini berfokus pada penggunaan metode perawatan failure mode & effect analysis . Faillure mode and effect analysis (FMEA) adalah suatu analisa yang digunakan untuk menggambarkan kondisi suatu asset . Dalam faillure mode effect and effect analysis (FMEA) terdapat beberapa informasi yang dapat digunakan untuk melakukan tindakan perawatan terhadap asset . Informasi yang didapat meliputi penyebab kegagalan yang menimpa asset , frekuensi asset mengalami kerusakan, tingkat darurat suatu asset yang mengalami gangguan atau kerusakan dan lain lain. Tujuan  dari  penelitian  ini  terdiri  atas  beberapa point dimulai  dengan  mengetahui  tahapan  dalam  melakukan pendokumentasian suatu kegagalan dengan menggunakan metode FMEA lalu mengetahui besar frekuensi yang dihasilkan dari beberapa peralatan yang terkait, kemudian dapat menentukan peralatan mana yang sering mengalami kegagalan dan yang  terakhir  adalah  dapat  mengetahui  kegagalan  yang  terjadi  untuk  peralatan main  liquid  fuel  pum p  GTG  1.1  pada pressure relief valve dan pada accessories gear train GTG 1.1 pada pinion gear .

## 2. Material dan metode penelitian
Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode FMEA yang dibantu dengan aplikasi tools.profmea.com . metode penelitian dimulai dengan dilakukannya studi literatur terkait sistem  yang akan dianalisa. Langkah selanjutnya berupa review sistem  dan  pengumpulan  data.  Setelah  data  yang  terkait  dengan  penelitian  didapat  maka  langkah  berikutnya melakukan pengolahan secara langsung dengan  menggunakan aplikasi tools.profmea.com . dimana aplikasi pendukung ini mampu mempermudah kinerja dalam membuat dokumen lembar FMEA.  Informasi yang dikumpulkan sebelumnya diinputkan dalam aplikasi ini mulai dari profil perusahaan,  sistem, subsistem, komponen dan lain lain.  Setelah diinput kita dapat secara langsung eksport dan dihasilkan lembar dokumen FMEA. Aplikasi ini memiliki beberapa keunggulan salah satunya yaitu dengan menggunakan aplikasi ini maka dapat membantu dalam melakukan validasi atau pengolahan terhadap  informasi  FMEA  kepada  perusahaan.  Sehingga  penggunaan  aplikasi protech FMEA  ini  dalam  melakukan penyusunan  sebuah  dokumen  lembar  kerja  FMEA  dari  suatu asset perusahaan  dapat  dilakukan  secara  efektif.  Untuk tampilan beranda dari aplikasi tools.profmea.com dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Tampilan utama tools.profmea.com [1]

## 3. Hasil dan pembahasan
Hasil yang didapat pada pengerjaan penelitian ini berupa nilai frekuensi dari masing masing peralatan yang terpilih dan dokumen lembar kerja untuk peralatan main liquid fuel pump GTG 1.1. Nilai dari frekuensi yang didapat dari proses analisa  akan  dipertimbangkan  untuk  diinputkan  dalam  dokumen  lembar  kerja  FMEA  yang  disusun  dalam  2  tahap. Kemudian untuk proses serta tahapan-tahapan dalam pengerjaan penelitian ini akan disusun secara detail dalam sebuah laporan penelitian.
Noorasheed, dkk./ ROTASI, Vol. 21  No. 1  (Januari  2019) Hal. 49-55
Analisa tahap 1 & 2 FMEA main liquid fuel pump GTG 1.1 – pressure valve
(a) (b) Gambar 2 . (a) Kepatahan pada pressure relief valve [2], dan (b) Kebocoran pada pressure relief valve [2]
Gambar  2  (a)  dan  2  (b)  merupakan failure  mode dari  peralatan main  liquid  fuel  pump GTG  1.1  pada  komponen pressure relief valve . Gambar 2 (a) menunjukkan pressure relief valve mengalami kepatahan akibat adanya korosi yang merambat hampir seluruh permukaan valve sehingga berpotensi menimbulkan retakan yang kemudian seiring berjalannya waktu akan mengalami kepatahan [2]. Hasil analisa tahap 2 pada kegagalan diberikan penilaian berdasarkan 3 parameter yang meliputi severity, occurrence dan detection sebesar 5, 2, dan 4. Sedangkan Gambar 2 (b) menunjukkan terjadinya kebocoran  yang  dialami pressure  relief  valve yang  ditimbulkan  akibat  adanya  kotoran  atau  kandungan material yang menempel  sehingga  katup  mengalami  kebocoran  dan  hal  ini  dapat  berpotensi  merusak pressure  relief  valve dan mempengaruhi kerusakan pada komponen lainnya [3]. Untuk penilaian pada kegagalan yang kedua ini sebesar 5, 2, dan 4.
Gambar 3. Kepatahan pada pressure relief valve [4]
Untuk failure  mode yang  terakhir  pada  komponen pressure  relief  valve yaitu  katup  mudah  terbuka.  Keadaan  ini diakibatkan kondisi pelapisan yang mudah terkelupas serta kondisi valve yang korosi, kotor. Hal ini akan meningkatkan laju korosi serta berpotensi  membuat valve mengalami kebocoran bahkan  mengalami  kerusakan  [5].   Agar lebih jelas dapat dilihat pada Gambar 3. Untuk kegagalan ini memiliki penilaian sebesar 4,3 dan 5.
3.1 Analisa tahap 1 & 2 FMEA accessories gear train GTG 1.1 – pinion gear
(a) (b) Gambar 4. (a) Scuffing pada pinion gear [6], dan (b) Freeting corrosion [6]
Pada penelitian ini ditemukan 9 buah mode kegagalan  yang  memiliki kemungkinan terjadi pada komponen pinion gear .  Gambar  4  (a)  menunjukkan  kegagalan scuffing .  Kegagalan  ini  disebabkan  pelumasan  yang  tidak  sesuai  dan tingginya frekuensi berkontaknya permukaan teeth gear [7]. Untuk penilaian dari mode kegagalan ini sebesar 5, 2, dan 3. Kegagalan selanjutnya yaitu freeting corrosion yang bisa dilihat pada Gambar 4 (b) diatas. Kegagalan ini dipengaruhi keausan dan gesekan antar permukaan roda gigi. Mode kegagalan ini dapat menyebabkan korosi dan bending fatigue yang terjadi akibat besarnya keausan yang terjadi. Penilaian dari kegagalan ini berada pada kisaran 5, 3 dan 2
(a) (b) Gambar 5. (a) Mikropitting pada pinion gear [8], dan (b) Korosi wear pada pinion gear [8]
Mode kegagalan  yang  ketiga  yaitu mikropitting . Mikropitting sendiri  adalah  kegagalan  yang  disebabkan  telah terjadinya fatigue pada permukaan roda gigi hal ini dikarenakan pembebanan yang tinggi hingga melebihi surface fatigue strength dan terjadi berulang ulang. Sehingga berpotensi menyebabkan terjadi perubahan tekstur permukaan dari teeth roda gigi dan bahkan terbentuknya retakan [9]. Penilaian parameter dari kegagalan ini sebesar 5, 2, dan 3. Selanjutnya yaitu mode kegagalan  korosi wear . Mode kegagalan  ini  dipengaruhi  adanya  kandungan  zat  kimia  yang  terdapat  pada pelumas yang digunakan untuk mendinginkan. Sehingga dengan kandungan kimia tersebut permukaan roda gigi mudah mengalami  korosi  dan  keausan. Mode kegagalan  ini  memiliki  penilaian  5,  2,  dan  3  dalam  parameter  yang  digunakan dalam menentukan jumlah nilai RPN.
(a)                                                                              (b) Gambar 6. (a) Spalling pada pinion gear [10], dan (b) Bending fatigue pada pinion gear [11]
Selanjutnya merupakan mode kegagalan spalling pada roda gigi. Mode kegagalan ini juga termasuk dalam kegagalan pitting namun berbeda dengan mikropitting . Kegagalan ini termasuk pada progressive pitting dimana pada kegagalan ini menyebabkan terjadinya surface fatigue bahkan hingga kepatahan hal ini lantaran terjadi dikarenakan distribusi tegangan yang ada pada bawah lapisan permukaan tidak merata [12]. Penilaian parameter dari kegagalan ini sebesar 4, 2, dan 3. Kemudian mode kegagalan yang keenam yaitu bending fatigue yang dapat dilihat pada Gambar 6 (b). Pada Gambar 6 (b) terlihat bahwa teeth roda gigi mengalami patah dikarenakan bending fatigue terjadi secara berulang. Bending fatigue ini terbentuk dikarenakan telah timbulnya retakan atau crack yang sudah tercipta terlebih dahulu sehingga seiring berjalannya waktu  maka  akan  memperbesar  efek  hingga  terjadilah  kepatahan. Mode kegagalan  ini  memiliki  penilaian  6,  2,  dan  3 dalam parameter yang digunakan dalam menentukan jumlah nilai RPN.
Kegagalan berikutnya adalah beakage pada pinion gear . Beakage ini terjadi dikarenakan terjadinya kegagalan saat berlangsungnya proses permesinan atau proses produksi. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada Gambar 7 (a). Kegagalan ini berdampak pada teeth gear yang berpotensi mengalami fracture atau kepatahan. Dengan dampak seperti itu kegagalan memiliki nilai parameter 7, 2, dan 3. Selanjutnya adalah mode kegagalan plastic flow pada roda gigi. Plastic flow terbentuk disaat berlangsungnya operasi saat permukaan teeth gear berkontak gaya yang ditimbulkan saat kontak tersebut terlalu tinggi alhasil  membuat roda gigi  mengalami patahan atau defleksi . Untuk lebih jelas dapat dilihat pada Gambar 7 (b). Pada kegagalan ini diberikan penilaian parameter 6, 2, dan 3. Kemudian mode kegagalan scoring merupakan lanjutan dari kegagalan scuffing dimana scuffing yang  terjadi  telah  menyebar  hampir  keseluruh  permukaan.  Hal  ini  terjadi  lantaran
Noorasheed, dkk./ ROTASI, Vol. 21  No. 1  (Januari  2019) Hal. 49-55
tingginya temperatur oli yang digunakan proses pedinginan serta terjadinya kegagalan saat pendinginan. Untuk bentuk atau  tampilan  saat  gear  mengalami scoring dapat  dilihat  pada  Gambar  8.  Apabila  hal  ini  terus  berlanjut  maka  akan berdampak  perubahan  fisik  permukaan  menjadi  sedikit  kasar  bahkan  dapat  mengalami  keretkan. Mode kegagalan  ini memiliki penilaian 4, 2, dan 3 dalam parameter yang digunakan dalam menentukan jumlah nilai RPN
(a) (b)
Gambar 7. (a) Beakage pada pinion gear [13], dan (b) Plastic flow pada pinion gear [14]
Gambar 8. Scoring pada pinion gear [15]
3.2 Analisa frekuensi - work order
Gambar 9. Work order main liquid fuel pump [16]
Work order adalah suatu dokumen yang berisi mengenai informasi berupa list atau daftar tindakan tindakan perawatan dari suatu asset . Pada work order ini terdiri dari deskripsi, work type, priority, failure class, problem code, actual start, actual finish dan status . Untuk lebih jelas dapat dilihat pada Gambar 9. Pada Gambar 9 terlihat tampilan dari dokumen work order . Penggunaan work order ini memiliki hubungan keterkaitan terhadap analisa pada FMEA. Dari work order
Noorasheed, dkk./ ROTASI, Vol. 21  No. 1  (Januari  2019) Hal. 49-55
ini dapat diketahui kegagalan yang menyebabkan kerusakan pada asset . Kegagalan yang ada pada work order tersebut dapat memberikan informasi mengenai frekuensi sebuah asset mengalami kerusakan.
3.3 Analisa frekuensi – perhitungan frekuensi Frekuensi merupakan jumlah waktu yang dicapai suatu asset dalam mengalami satu kegagalan. Frekuensi tersebut digunakan  untuk  untuk  menyusun  suatu  strategi  perawatan  sehingga  dapat  memperpanjang  umur  suatu asset dan mengurangi biaya yang dikeluarkan untuk melakukan perawatan. Frekuensi tersebut diketahui dari laju kegagalan dari asset tersebut. Laju kegagalan (λ) adalah kecepatan atau kelajuan suatu asset mengalami suatu kegagalan. Berikut adalah persamaan dari laju kegagalan.
(1) (2) Keterangan :  = laju kegagalan r
= jumlah kegagalan T(t) = waktu f = frekuensi
Pada penelitian ini akan dilakukan analisa frekuensi pada beberapa peralatan yang berdasar pada data work order yang diberikan dari data perusahaan yaitu meliputi excitation transformer (PPT) GTG 1.1, protection relay GTG 1.1, collector GTG 1.1, liquid fuel stop valve GTG 1.1, main liquid fuel pump GTG 1.1, dan load compartment GTG 1.1 .   Hasil dari analisa perhitungan dapat dilihat pada diagram pie dibawah ini. disimpulkan untuk keempat peralatan tersebut memiliki rentan mengalami kegagalan setiap kurang lebih 52,3 minggu (13 bulan).
Gambar 10. Hasil perhitungan frekuensi [1]

## 4. Kesimpulan
Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan beberapa point. Pertama dalam melakukan analisa sebuah kegagalan dengan menggunakan  metode  FMEA  diperlukan  2  tahapan.  Pada  tahap  pertama  akan  dilakukan  identifikasi  potensi  modus kegagalan, penyebab modus kegagalan, dampak yang ditimbulkan sebuah kegagalan dan metoda yang digunakan dalam mendeteksi  kegagalan  sedangkan  untuk  tahap  kedua  akan  dilakukan  penentuan  besarnya  nilai  parameter severity, occurrence ,  dan detection yang  digunakan  untuk  menentukan  peralatan  mana  yang  akan  dipertimbangkan  untuk dilakukan  perawatan.  Untuk  yang  kedua  dari  proses  analisa  perhitungan frekuensi yang  dilakukan  didapatkan  untuk peralatan excitation  transformer (PPT)  GTG  1.1, protection  relay  GTG  1.1,  liquid  fuel  stop  valve  GTG  1.1, dan load compartment GTG 1.1 memiliki nilai frekuensi yang sama kurang lebih sebesar 52.3 minggu (13 bulan) sedangkan collector  GTG  1.1 memiliki frekuensi sebesar  kurang  lebih  156.9  minggu  (39  bulan)  dan  untuk main  liquid  fuel
( ) r T t   1 f  
pump GTG 1.1 kurang lebih Sebesar 104.6 minggu (26.15bulan). Lalu untuk yang ketiga dapat disimpulkan peralatan protection relay GTG 1.1, liquid fuel stop valve GTG 1.1, load compartment GTG 1.1 sering mengalami kerusakan karena yang  memiliki  frekuensi  sebesar 52.3  minggu (13 bulan) dan kesimpulan  yang terakhir kegagalan  yang terdapat pada peralatan  main  liquid  fuel  pump  khususnya  pada  peralatan pressure  relief  valve terdapat  3  buah  yaitu  kebocoran, kepatahan, dan katup mudah terbuka. Untuk peralatan accessories gear train pada komponen pinion Gear terdapat 9 buah kegagalan yang meliputi scuffing , micropitting , corrosion wear , bending fatigue , breakage , freeting corrosion , spalling, plastic flow dan scoring

## Daftar Pustaka
[1]   Profmea, tools.profmea.com. diakses 12, November, 2017. [2]   Ben-Daya, A., Reliability Centered Maintenance. www.researchgate.net/publication/282253338, diakses 28, November, 2017.
[3]   Nanda, L.L., 2014, Analisis Risiko Kualitas Produk Dalam Proses Produksi Miniatur Bis Dengan Metode Failure Mode And Effect Analysis Pada Usaha Kecil Menengah Niki Kayoe, Surabaya, Gema Aktualita , Vol. 3, No. 2.
[4]   Binley, R., The Pressure Relief Valve , coffeetime.wikidot.com/the-pressure-relief- valve. diakses 3, desember, 2017.
[5]   Imansyah, L.N., 2014, Kajian Potensi Kerugian Akibat Penggunaan BBM Pada PLTG Dan PLTGU Di Sistem Jawa Bali, JURNAL TEKNIK POMITS , Vol. 1, No. 1.
[6]   Sheng, S., 2014, Gearbox Typical Failure Mode s, Detection and Mitigation Methods. National Renewable Energy Laboratory/National Wind Technology Center .
[7]   Faizal, M.B., 2017, Analisis Performance Tm2500 Gas Turbine Generator Package Pltg X Pada Factory Test Dan Site Test . Bina Teknika , Vol. 13, No. 2.
[8]   Gopinath, P., 2010, Machine Design II, Indian Institute of Technology Madras.
[9]   Rausand, M., 2004, System Reliability Theory Models, Statistical Methods, and Applications, JOHN WILEY & SONS, INC.
[10]  Alban, L., 1985, Systematic Analysis of Gear Failures , Ohio, american society for metals.
[11]  Blanchard, B., 1986, Logistics engineering and management. 3d ed. Prentice Hall.
[12]  Winandi, A., 2012, Reliability Centered Maintenance Pada Pompa. Tugas akhir, Universitas Indonesia.
[13] Gear Failure , https://www.mechgrid.com/gear-failure.html. Diakses 21, Agustus, 2018.
[14] Gear the works run , https://gearsmechon.wordpress.com/plastic-flow/. Diakses 21, Agustus, 2018.
[15]  Neale Consulting Engineers, Picture Of Some Typical Failure , http://www.tribology.co.uk/services/failure- analysis/how-to-diagnose-gear-failures/ . Diakses 21, Agustus, 2018.
[16]  Work Order. PT. Indonesia Power. Semarang. 2017.