ANALISA DAN REKAYASA PRODUKTIVITAS PROSES PRODUKSI PABRIK ...
Transcript of ANALISA DAN REKAYASA PRODUKTIVITAS PROSES PRODUKSI PABRIK ...
ANALISA DAN REKAYASA PRODUKTIVITAS PROSES PRODUKSI PABRIK KELAPA SAWIT
TERHADAP EFEKTIVITAS KERJA BOILER DI PTPN III PKS SEI MANGKEI
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan UntukMelengkapi
SyaratMemperolehGelarSarjanaTeknik
AFRIELDO JOSUA SIHOMBING
NIM : 130401094
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2018
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Boiler berfungsi untuk menghasilkan steam dengan memanaskan pipa-pipa air
boiler. Boiler mempunyai peranan yang sangat penting dalam kelangsungan
kinerja dari sebuah Pabrik Kelapa Sawit dengan kata lain bisa dikatakan sebagai
jantung dari Pabrik Kelapa Sawit. Boiler yang sudah dipakai dalam jangka waktu
20 Tahun tentu akan mengalami penurunan efektivitas, dengan menggunakan
metode Overall Effectiveness Equipment (OEE) kita dapat mengetahui nilai
Efektivitas dari Boiler tersebut. Untuk mendapatkan nilai OEE dapat kita lihat
dari rekam jejak perawatan yang telah dilakukan oleh perusahaan. Nilai OEE
Boiler pada tahun 2017 diperoleh rata β rata nilai nya adalah 39,08 %, hal ini
disebabkan oleh tingginya nilai Reduced Speed Losses pada Analisa Six Big
Losses pada Boiler Pabrik Kelapa Sawit Sei Mangkei yaitu 79,01 %.
Kata kunci : Efektivitas, OEE, Six Big Losses, Pabrik Kelapa Sawit, Boiler
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The boiler works to produce steam by heating the boiler water pipes..Boiler has a
very important role in the continuity of performance of a Palm Oil Mill in other
words can be said as the heart of the Palm Oil Mill,Boilers that have been used
for a period of 20 years will certainly experience a decrease in performance,
using the Overall Effectiveness Equipment (OEE) method we can know the value
of Boiler Effectiveness, to get the OEE value we can see from the maintenance
track record that has been carried out by the company, OEE Boiler Value in 2017
obtained average value is 39.08%, this is caused by the high the value of Reduced
Speed Losses on the Analysis of Six Big Losses in Boiler Sei Mangkei Palm Oil
Mill, which is 79.01%.
.
Keywords: effectivity, OEE, Six Big Losses, Palm Oil Mill, Boiler
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang
atas berkat dan kasih serta penyertaan-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi
ini.
Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan dan
memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang penulis kerjakan ini
adalahβAnalisa dan Rekayasa produktivitas proses produksi pabrik kelapa
sawit terhadap efektivitas kerja Boiler di PTPN III PKS Sei Mangkeiβ.
Dalam menyelesaikan tugas sarjana ini, penulis banyak menerima
bimbingan dan dorongan berupa pemikiran, tenaga, semangat serta waktu dari
berbagai pihak.Untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua penulis, Ir.A.M. Sihombing dan Nurmala Ida Damanik
S.E, yang selalu memberikan dukungan, doa, bantuan berupa moril
maupun materil, sehingga penulis dapat menyelasaikan tugas akhir dengan
baik.
2. Dr. Ir. M. Sabri, M.T selaku dosen pembimbing Skripsi penulis yang telah
membimbing dan memberikan arahan kepada penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini dan selaku Ketua Departemen Teknik Mesin
Universitas Sumatera Utara.
3. Seluruh Dosen pengajar dan staff tata usaha Departemen Teknik Mesin
yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu, yang juga telah membimbing
serta membantu segala keperluan penulis selama menjalani kuliah di
Departemen Teknik Mesin.
4. Teman seperjuangan penulis (Even P Tarigan dan Rendy J Panjaitan),
serta seluruh mahasiswa Departemen Teknik Mesin, khususnya kawan-
kawan stambuk 2013, yang telah banyak memberikan saran dan kritik
dalam menyelesaikan skripsi ini.
Universitas Sumatera Utara
Semoga skripsi ini dapat dimanfaatkan sebaik-baiknya dalam
menumbuhkan suasana ilmiah dan kreatifitas pengembangan teknologi tepat guna
di lingkungan Teknik Mesin khususnya dan di lingkungan Universitas Sumatera
Utara umumnya agar berguna bagi kemajuan bangsa dan negara.
Medan, Agustus 2018
Penulis,
Afrieldo J Sihombing
(130401094)
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ......................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ....................................................................................... iii
DAFTAR ISI ..................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ............................................................................................. viii
DAFTAR NOTASI ............................................................................................ ix
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1 1.2 Tujuan Penelitian ........................................................................... 3 1.3 Manfaat Penelitian ......................................................................... 3 1.4 Batasan Masalah Penelitian ........................................................... 4 1.5 Metode Penelitian .......................................................................... 4 1.6 Sistematika Penulisan ................................................................... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 6 2.1. Proses Produksi ............................................................................. 6 2.2. Boiler ............................................................................................. 8 2.2.1. Klasifikasi Boiler. ..................................................................... 9 2.2.2. Bagian β Bagian Boiler ............................................................. 13 2.2.3. Alat β Alat Pengaman Boiler .................................................... 23 2.2.4. Alat β Alat Perlengkapan Boiler ............................................... 26 2.2.5. Proses Terjadinya Uap .............................................................. 27 2.3. Pemeliharaan (Maintenance) ......................................................... 29 2.3.1.Tujuan Pemeliharaan (Maintenance) ......................................... 29 2.3.2.Jenis β Jenis Maintenance .......................................................... 30 2.4. Overall Equipment Effectiveness (OEE) .......................................... 32 BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................... 38 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................ 38 3.2. Objek Penelitian ............................................................................. 38 3.3. Pengumpulan data ......................................................................... 39 3.4. Pengolahan Data ........................................................................... 40 3.5. Analisa Pemecahan Masalah ........................................................ 41 3.6. Pelaksanaan Penelitian ................................................................... 41
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ....................................... 44 4.1.Pengumpulan Data. ........................................................................... 44 4.1.1 Data Produksi .............................................................................. 44
Universitas Sumatera Utara
4.1.2 Data Breakdown Time Boiler line I ............................................ 45 4.1.3 Data Planned Downtime dan Set Up Time Mesin Boiler ............ 46 4.1.4 Data Delay Mesin Boiler line I ................................................... 47 4.2. Pengolahan Data............................................................................... 48
4.2.1. Penentuan Availibilty Ratio ........................................................ 48 4.2.2. Perhitungan Performance Efficiency ......................................... 51 4.2.3. Perhitungan Rate Of Quality Product ........................................ 52
4.2.4. Perhitungan Overall Equipment Effectiveness (OEE)................ 53 4.3. Perhitungan OEE Six Big Losses ..................................................... 54 4.3.1. Downtime Losses ........................................................................ 54 4.3.2. Speed Losses .............................................................................. 56 4.3.3. Defect Losses ................................................................................. 58 4.4. Pengaruh Six Big Losses................................................................... 60 4.4.1. Equipment Failures ....................................................................... 61 4.4.2. Idling Minor Stoppages ................................................................. 62 4.4.3. Setup and Adjustment ................................................................... 62 4.4.4. Reduced Speed Losses .................................................................. 62 4.4.5. Rework Loss ................................................................................. 63 4.4.6. Scrap Loss ..................................................................................... 63 4.5. Analisa Perhitungan Overall Equipment Effectiveness (OEE) ........ 63 4.6. Analisa Perhitungan OEE Six Big Losses ....................................... 63 4.7. Rekayasa Perhitungan Overall Equipment Effectiveness ............... 64 4.7.1. Penentuan Availibilty Ratio ........................................................... 64 4.7.2. Rekayasa Perhitungan Performance Efficiency ............................ 64 4.7.3. Perhitungan Rate Of Quality Product .......................................... 66 4.7.4. Rekayasa Perhitungan Overall Equipment Effectiveness .............. 67 4.7.5. Rekayasa Six Big Losses untuk meningkatkan efektivitas ........... 67
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 72 5.1. Kesimpulan ................................................................................... 72 5.2. Saran ............................................................................................. 72
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 73
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram alir pengolahan Pabrik Kelapa Sawit .............................. 8
Gambar 2.2. Boiler .............................................................................................. 9
Gambar 2.3. Upper drum ................................................................................... 14
Gambar 2.4. Header ............................................................................................ 14
Gambar 2.5. Pipa air............................................................................................ 15
Gambar 2.6. Superheater ..................................................................................... 15
Gambar 2.7. Dinding boiler ............................................................................... 16
Gambar 2.8. Furnace ........................................................................................... 16
Gambar 2.9. Fire grate ........................................................................................ 17
Gambar 2.10. Soot blower .................................................................................. 17
Gambar 2.11. Dust collector ............................................................................... 18
Gambar 2.12. Chimney ....................................................................................... 18
Gambar 2.13. Manhole ........................................................................................ 18
Gambar 2.14. IDF (Induced Draft Fan) .............................................................. 20
Gambar 2.15. Primary draft fan ......................................................................... 21
Gambar 2.16. Secondary draft fan ..................................................................... 21
Gambar 2.17. Feed water pump ......................................................................... 22
Gambar 2.18. Deaerator ...................................................................................... 22
Gambar 2.19. Gelas penduga .............................................................................. 23
Gambar 2.20. Pressure gauge .............................................................................. 24
Gambar 2.21. Proses internal uap ....................................................................... 28
Gambar 2.22. Proses external (air) ...................................................................... 28
Gambar 2.23. Alur Pengukuran Nilai OEE ......................................................... 37
Gambar 3.1. Boiler Takuma line 1 PKS Sei Mangkei ........................................ 38
Gambar 4.1. Histogram Total Time .................................................................... 61
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kandungan Bahan Bakar .................................................................... 17
Tabel 2.2Spesifikasi Komponen. ........................................................................ 19
Tabel 2.3Spesifikasi Komponen External. .......................................................... 23
Tabel 2.4Spesifikasi Safety Tools. ...................................................................... 24
Tabel 2.5Fungsi Check Tools. ............................................................................. 27
Tabel 4.1Data TBS di olah bulan Januari β Desember 2017 .............................. 44
Tabel 4.2Data (Breakdown Time) Mesin Boiler line I ....................................... 45
Tabel 4.3Data (Planned Downtime) Mesin Boiler line I .................................... 46
Tabel 4.4Data Waktu Set Up Mesin Boiler line I ............................................... 47
Tabel 4.5Data Delay Mesin Boiler line I ............................................................ 47
Tabel 4.6Data Loading Time Mesin Boiler line I ............................................... 48
Tabel 4.7Perhitungan Total Downtime Bulan Januari-Desember 2017 .............. 49
Tabel 4.8Perhitungan Availability RatioJanuari 2017 β Desember 2017 ........... 50
Tabel 4.9Perhitungan Performance Efficiency ................................................... 51
Tabel 4.10Perhitungan Rate of Quality Product ................................................. 52
Tabel 4.11Perhitungan Nilai OEE bulan Januari β Desember 2017 ................... 53
Tabel 4.12Equipment Failure Losses bulan Januari 2017- Desember 2017 ....... 54
Tabel 4.13Perhitungan Persentase Setup and Adjustment .................................. 56
Tabel 4.14Perhitungan Idling and Minor Stoppage ............................................ 57
Tabel 4.15Perhitungan Persentase Reduced Speed Losses ................................. 58
Tabel 4.16Perhitungan persentase Rework Loss ................................................ 59
Tabel 4.17Perhitungan Persentase Yield/Scrap Loss .......................................... 60
Tabel 4.18Persentase Faktor Six Big Losses Mesin Boiler Line ........................ 61
Tabel 4.19 Perhitungan Availability RatioJanuari 2017 β Desember 2017 ........ 64
Tabel 4.20Perhitungan Rate of Quality Product ................................................. 66
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Notasi, symbol dan singkatan yang digunakan dalam laporan ini adalah
sebagai berikut :
Ξ² Parameter bentuk (slope)
Θ Parameter skala
Q Kapasitas boiler kg/hr
Gbb Berat bahan bakar kg/hr
N.O Nilai kalor kcal/kg
ππenthalpy Perbedaan entalpy uap dan entalpy air kcal/kg
Universitas Sumatera Utara
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Boiler mempunyai peranan yang sangat penting dalam kelangsungan
kinerja dari sebuah Pabrik Kelapa Sawit dengan kata lain bisa dikatakan sebagai
jantung dari Pabrik Kelapa Sawit. Fungsi dari boiler adalah menghasilkan uap
yang digunakan untuk kebutuhan proses pabrik, dan membangkitkan listrik untuk
kebutuhan pabrik maupun perumahan karyawan di sekitar pabrik.
Peralatan pabrik yang berupa sistem boiler merupakan aset yang sangat
penting bagi perusahaan. Boiler disini mempunyai peranan penting dalam proses
produksi uap, dimana uap ini nantinya akan digunakan untuk menggerakkan
turbin uap sebagai penghasil energi listrik untuk kebutuhan pabrik dan uap
keluaran turbin digunakan untuk proses perebusan (sterilizer) dan proses
pemurnian minyak (klarifikasi).
Pada sistem boiler sering terjadi kerusakan pada bagian pipa yang berguna
untuk mengalirkan uap yang dihasilkan oleh proses pembakaran bahan bakar
berupa cangkang dan serabut. Namun ketika bahan bakar tidak seimbang maka
panas yang dihasilkan oleh bahan bakar terlalu berlebih (overheating) sehingga
mengakibatkan pipa mengalami keretakan dan mengalami pecah.
Menurut Fahrizal (2014), untuk mendukung hasil yang optimal pada
proses pengolahan buah kelapa sawit menjadi minyakkelapa sawit (crude palm
oil), maka kondisi Boiler harus di pelihara dengan baik dan dioperasikan dengan
benar, sehingga proses aktivitas produksi tidak mengalami gangguan. Dalam
operasinya Boiler sering mengalami gangguan kerusakan dibawah umur pakai,
yaitu terjadinya pecahnya pipa superheater, hal ini sangat mengganggu aktivitas
produksi. Penelitian ini bertujuan untuk menghitungAvailability pada kinerja
boiler yang dioperasikan agar dapat mengurangi komponen fisik tidak rusak
selama operasi normal dan kasus kegiatan perawatan tak terencana.
Pada PKS Sei Mangkei PTPN III adapun metode perawatan yang
dilakukan adalah melakukan perbaikan setelah terjadi kerusakan atau breakdown
maintenance yang mengakibatkan mesin/fasilitas pabrik berhenti beroperasi. Hal
Universitas Sumatera Utara
ini dapat membuktikan bahwa perencanaan perawatan mesin pada perusahaan
kurang baik.
Pada saat ini PKS Sei Mangkei mengalami penurunan produktivitas yang
diakibatkan oleh kerusakan-kerusakan yang terjadi secara tiba β tiba pada fasilitas
/ mesin yang terdapat pada PKS ini seperti mesin Boiler yang berfungsi untuk
membangkitkan steam yang menggerakkan Turbin sehingga menghasilkan listrik
untuk proses produksi kelapa sawit, apabila terjadi kerusakan pada mesin Boiler
seluruh kegiatan proses produksi pada PKS dapat terganggu / berhenti beroperasi
sehingga kita perlu melakukan perawatan yang terencana.
Adapun metode perawatan yang seharusnya dilakukan adalahperawatan
boiler secara Preventif (Preventif maintenance).
Perawatan boiler ini dimaksudkan untuk menjaga keadaan peralatan
sebelum peralatan itu menjadi rusak. Pada dasarnya, perawatan boiler yang
dilakukan adalah untuk mencegah timbulnya kerusakan - kerusakan yang tak
terduga dan menentukan keadaan yang dapat menyebabkan fasilitas produksi
mengalami kerusakan pada waktu digunakan dalam proses produksi. Dengan
demikian semua fasilitas β fasilitas produksi yang mendapatkan perawatan
preventif akan terjamin kelancaran kerjanya dan selalu diusahakan dalam kondisi
yang siap digunakan untuk setiap proses produksi setiap saat. Hal ini memerlukan
suatu rencana dan jadwal perawatan boiler yang sangat cermat dan rencana yang
lebih tepat.
Salah satu pendekatan yang digunakan untuk menanggulangi
permasalahan yang terjadi pada mesin Boiler adalah OEE. OEE mengukur
efektivitas secara total (complete, inclusive, whole) dari kinerja suatu peralatan
dalam melakukan suatu pekerjaan yang sudah direncanakan, diukur dari data
actual terkait dengan availability rate, peformance efficiency, dan quality of
product (Williamson, 2006).
Nakajima (1988) menyatakan bahwa availability rate menggambarkan
pemanfaatan waktu yang tersedia untuk kegiatan operasi mesin. Performance rate
menggambarkan berapa banyak produk yang dihasilkan selama waktu produksi.
Quality rate merupakan suatu rasio yang menggambarkan kemampuan peralatan
dalam menghasilkan produk yang sesuai dengan standar.
Universitas Sumatera Utara
Informasi yang didapat dari OEE nantinya digunakan untuk
mengidentifikasi dan mengklasifikasikan penyebab rendahnya kinerja suatu
peralatan. Adapun penilaian terkait dengan OEE mesin mengikuti standar global
adalah 90% untuk nilai availability rate, 95% performance rate, dan 99% untuk
quality rate atau 85% untuk nilai OEE dari suatu peralatan (Hegde., dkk, 2009).
Setelah penentuan nilai OEE dilakukan perhitungan six big losses. Istilah
six big losses merupakan enam kerugian utama yang harus dihindari oleh suatu
perusahaan yang dapat mempengaruhi efektivitas suatu mesin. Dari enam
kerugian utama dikelompokkan menjadi tiga yaitu downtime losses, speed losses,
quality losses. Ketiga jenis faktor tersebut umumnya dijabarkan kedalam beberapa
jenis losses (kerugian), yaitu downtime losses(breakdown losses, set up and
adjustment),speed losses (idle and minor stoppage, reduce speed), quality losses
(process defect, dan reduce yield ) (Jeong & Philips, 2001).
Oleh sebab itu kita perlu menganalisa keefektifan dari mesin Boiler dan
merekayasa keefektifan mesin Boiler yang mempengaruhi produktivitas proses
produksi yang terdapat pada PKS Sei Mangkei.
1.2 Tujuan Penelitian
Adapun tujuandari penelitian skripsi ini, terbagi menjadi 3 bagianyaitu :
1. Analisa Efektifitas kerja Boiler menggunakan metode Overall Equipment
Effectiivenes (OEE).
2. Analisa Losses yang mempengaruhi nilai Efektifitas pada proses produksi
Pabrik Kelapa Sawit.
3. Rekayasa Six Big Losses untuk meningkatkan efektivitas kerja Boiler.
1.3 Manfaat Penelitian
1. Secara aspek akademis, penelitian ini berhubungan dengan mata kuliah
Manajemen Pemeliharaan, sehingga dengan dilakukannya penelitian ini
dapat menambah wawasan serta mengembangkan pola pikir tentang
pentingnya proses perawatanpada peralatan industri.
Universitas Sumatera Utara
2. Secara aspek praktis, penelitian ini diharapkan dapat diaplikasikan sebagai
langkah pencegahan (Preventive Maintenance) terhadap peralatan industri
maupun dijadikan acuan dalam penelitian berikutnya.
3. Dapat merancang sistem Management Maintenance seefektif dan seefisien
mungkin.
1.4 Batasan Masalah Penelitian
Begitu luas permasalahan yang terdapat pada Pabrik Kelapa Sawit ini,
maka penulis memberi batasan masalah yang akan dibahas, masalah yang akan
dibahas pada tugas akhir ini yaitu :
1. Penelitian hanya difokuskan kepada mesin Boilerkapasitas 20 ton uap /
jam merk Takuma N600SA.
2. Penelitian ini hanya menggunakan metodeOverall Equipment effectiveness
(OEE) dan Six Big Losses.
1.5 Metode Penelitian
1. Persiapan Orientasi
Mempersiapkan hal β hal yang perlu untuk kegiatan penelitian, membuat
permohonan karya akhir dan konsultasi pada dosen pembimbing.
2. Studi Kepustakaan
Studi kepustakaan adalah mempelajari buku β buku karangan ilmiah yang
berhubungan dengan topik permasalahan dalam penelitian ini.
3. Survey Lapangan
Penulis melakukan survey ke PTPN III Sei Mangkei untuk melihat kondisi
mesin Boiler.
4. Pengumpulan Data
Pengumpulan data yang dilakukan dalam penyusunan tugas akhir ini yaitu
dengan cara :
a. Pengamatan langsung terhadap objek.
b. Mencari buku tentang mesin Boiler.
c. Mencari data β data tentang mesin Boiler melalui media internet.
Universitas Sumatera Utara
5. Analisa dan Evaluasi Data
Data yang telah diperoleh dianalisa dan dievaluasi bersama dengan dosen
pembimbing.
6. Membuat Laporan
Yaitu membuat laporan tugas akhir sehubungan dengan data β data yang
telah diperoleh.
7. Asistensi
Melaporkan hasil tugas akhir yang telah diketik kepada dosen
pembimbing.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pemahaman terhadap penulisan ini maka akan
disajikan dalam beberapa bab berikut ini :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisikan latar belakang, tujuan, manfaat, dan ruang lingkup
penelitian.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisikan landasan teori yang digunakan yaitu mengenai Proses
Produksi Pabrik, ketel uap, pemeliharaan, dan Overall Equipment Effectiveness.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini memberikan informasi mengenai tempat pelaksanaan pengambilan
data, objek penelitian, dan cara melakukan penelitian.
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang hasil data yang diperoleh dari lapangan dan
pengolahan data tersebut berdasarkan rumus yang digunakan untuk
mendapatkan nilai Overall Equipment Effectivenesskemudian membahas
pemecahan masalah yang di hadapi perusahaan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang berisikan kesimpulan dan saran dari
penelitian ini.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA
Daftar pustaka berisikan literatur yang digunakan untuk menyusun
laporan.
LAMPIRAN
Berisi tentang data-data perawatan ketel uap dan hari kerja pabrik selama
tahun 2017 yang diambil dari Perusahaan.
Universitas Sumatera Utara
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Proses Produksi
Proses pengolahan minyak kelapa sawit di pabrik Sei Mangkei yang
memiliki kapasitas 75 Ton TBS / jam, dimulai dari penyediaan bahan baku
sampai menjadi produk, dimana bahan baku disini adalah tandan buah segar
(TBS) kelapa sawit dan produk yang di hasilkan yaitu Crude Palm Oil (CPO) dan
Kernel.
Bahan baku Pabrik Kelapa Sawit (PKS) PTP Nusantara III berasal dari
hasil kebun sendiri. Minyak sawit atau Crude Palm Oil (CPO) dan inti sawit
(Kernel) adalah hasil dari pengolahan Tandan Buah Segar (TBS) kelapa sawit.
Pengolahan yang dilakukan menggunakan prinsip pemisahan antara minyak yang
terkandung dalam daging buah dan intinya, atau proses untuk mengambil bahan
yang sudah tersedia tanpa mengubah sifat kimia kelapa sawit tersebut. Hasil yang
akan dicapai adalah bergantung pada tandan buah segar yang tersedia sebagai
bahan baku.
Pengolahan buah kelapa sawit dimaksud untuk memperoleh minyak sawit
(CPO) dan inti sawit atau biji sawit (Nut). Untuk mendapatkan kualitas atau mutu
minyak yang baik bermula dari lapangan, sedangkan proses pengolahan pabrik
hanya dapat meminimalkan losses selama proses.
PKS Sei Mangkei yang terdiri dari 2 pabrik yang disatukan yaitu kapasitas
30 ton TBS dan kapasitas 45 ton TBS dalam 1 jam. PKS Sei Mangkei memiliki
keunikan yaitu pada stasiun Ruang Mesin/Power Plant, steam/uap yang dihasilkan
mesin boiler baik dari boiler Line I maupun Line II dapat dikombinasikan di
stasiun Power Plant sehingga pabrik dapat berjalan secara berdampingan dan
saling mendukung dalam proses produksi yaitu dalam penggunaan power listrik
dan penggunaan uap.
PKS Sei Mangkei memiliki 10 Stasiun kerja sesuai flow proses yang
terbagi dalam 2 Line yang saling terkait.
Stasiun-stasiun tersebut adalah:
Universitas Sumatera Utara
1. Stasiun Penerimanaan
TBS
2. Stasiun Loading Ramp
3. Stasiun Sterilizer
4. Stasiun Thressing
5. Stasiun Press
6. Stasiun Kernel Plant
7. Stasiun Clarification
8. Stasiun Boiler
9. Stasiun Power Plant
10. Stasiun Water Treatment
Gambar 2.1 Diagram alir pengolahan Pabrik Kelapa Sawit
2.2 Boiler
Boiler adalah alat untuk menghasilkan uap dengan bahan bakar cangkang
dan serabut. Boiler berfungsi untuk menghasilkan steam dengan memanaskan
pipa-pipa air boiler. Pipa air tersebut di panaskan dengan mengalirkan udara
CPO
Tanki Timbun
Standard Mutu
Kadar Air : 0.10 %
Kadar Kotoran : 0.,013 %
Bulk Silo
Standard Mutu
Kadar Air : 7.0 %
Kadar Kotoran : 6.0 %
Steam
St. Press Boiler I, Boiler II
Turbin I,Turbin II, Generator
Steam
Fibre
Steam
St. Klarifikasi St. Kernel
Cangkang
Inti
Sawit
Afdeling St. Threshing St. Housting Crane
St. Rebusan
Tandan kosong
TBS Timbangan Sortasi St. Loading Ramp
BPV
Berondolan
Kebutuhan Uap/Steam tiap ton (TBS) / jam 1. St.Rebusan ( 270 kg uap/ton TBS ) 2. St.Klarifikasi ( 105 kg/ton TBS ) 3. St.Press ( 35 kg/ton TBS ) 4. St. Kernel ( 60 kg/ton TBS ) 5. Dearator ( 65 kg/ton TBS ) 6. Turbin pump ( 40 kg/ton TBS) Total steam tiap ton (TBS)/jam = 575 kg/ton TBS
Universitas Sumatera Utara
sekunder. Udara primer merupakan udara yang di suplai dari rangka bakar
(Grate). Udara sekunder yaitu udara yang di suplai melalui corong masuk ke
bahan bakar. PKS Sei Mangkei mempunyai 4 (empat) unit boiler. 2 (dua) unit di
line I dan 2 (dua) unit di line II. Pada line I, keduanya bermerk Takuma tipe
N600SA, sedangkan di line II, masing-masing bermerk Atmindo dan Advance
tipe BS1113. Pada Tahun 2017 boiler yang lebih sering beroperasi adalah boiler
merk Takuma tipe N 600 SA, boiler ini beroperasi mulai bulan Januari sampai
bulan Agustus serta bulan November dan boiler merk Atmindo beroperasi mulai
bulan September, Oktober, dan Desember.
Hal ini disebabkan oleh kurangnya pasokan TBS yang masuk, sehingga
pabrik beroperasi tidak menggunakan keseluruhan kapasitas dari pabrik yang
telah ditentukan
Gambar. 2.2Boiler
2.2.1 Klasifikasi Boiler
Boiler dapat diklasifikasikan dalam beberapa kelas, yaitu :
1. Berdasarkan fluida kerja
a) Boiler pipa api
Boiler pipa api (fire tube boiler) sudah digunakan dalam berbagai bentuk,
awalnya untuk mengahasilkan uap sebagai keperluan industri sejak akhir abad
kedelapan belas. Awalnya boiler ini tidak digunakan lagi dalam instalasi daya
Universitas Sumatera Utara
utilitis yang besar β besar. Namun ini masih kita bahas di sini agar jelas
perbedaannya dengan boiler pipa air yang modern. Boiler pipa api masih
digunakan dalam instalasi industri untuk menghasilkan uap jenuh dengan tekanan
tertinggi 250 [psi] kira-kira 18 [bar], dan kapasitas sampai 50.000 [lbm/h] atau 6,3
[kg/s]. Walaupun ukurannya sudah meningkat, rancangan dasarnya tidak banyak
berubah dalam 25 tahun terakhir ini.
Boiler pipa api merupakan bentuk khusus jenis cangkang. Boiler jenis
cangkang (sheel-type boiler) terdiri atas cangkang atau bejana tertutup, biasanya
berbentuk silinder, yang berisi air. Sebagian dari cangkang itu, misalnya bagian
bawahnya, diberi kalor, misalnya gas nyala api dari luar. Boiler cangkang sudah
berkembang menjadi bentuk yang lebih modern seperti boiler listrik (electric
boiler), dimana kalornya dipasok oleh elektroda yang dibenamkan di dalam air,
atau akumulator (accumulator) dimana kalor dipasok oleh uap dari sumber luar
yang dilewatkan melalui pipa, di dalam cangkang. Dalam kedua hal ini cangkang
tidak terkena panas secara langsung.
Boiler cangkang ini berkembang menjadi βBoiler pipa apiβ. Sekarang gas
panas, dan bukan uap yang dilewatkan melalui pipa. Oleh karena perpindahan
kalornya lebih baik, boiler pipa api lebih effisien 70%. Pipa api ini ditempatkan
pada posisi horizontal, vertikal, atau miring. Yang paling umum adalah horizontal.
Pembakaran berlangsung di dalam satu atau beberapa ruang berbentuk
silinder yang biasanya terletak di dalam cangkang utama, didekat dasarnya. Gas
keluar dari ruang ini di sebelah belakang berbalik arah, dan kembali melalui pipa
api ke depan dan ke luar melalui cerobong. Contoh dari boiler pipa api, yaitu :
Scotch boiler dan Packaged boiler.
b) Boiler pipa air
Pada boiler jenis ini, air boiler mengalir di dalam pipa β pipa, sedangkan
pemanas air itu dilakukan oleh gas β gas asap yang beredar di sekitar pipa β pipa
itu. Perintis pembangkit uap modern adalah boiler pipa air (water tube boiler),
yang dikembangkan oleh George Babcock dan Stephen Wilcox pada tahun 1867.
George Babcock dan Stephen Wilcox menamakannya boiler pipa air βanti ledakβ
(non explosive) yang berkaitan dengan adanya ledakan β ledakan boiler yang
merupakan bencana yang banyak terjadi pada masa itu. Namun barulah pada awal
Universitas Sumatera Utara
abad kedua puluh, dengan berkembangnya turbin uap yang memerlukan uap
dalam tekanan dan aliran besar, perkembangan boiler pipa air menjadi kenyataan.
Keuntungan boiler pipa air adalah :
1. Sanggup bekerja dengan tekanan tinggi.
2. Berat boiler yang relatif ringan dibandingkan dengan kapasitas boiler.
3. Kapasitas yang besar.
4. Dapat dioperasikan dengan cepat, jadi dalam waktu singkat telah dapat
memproduksi uap.
Kekurangan boiler pipa air :
1. Air pengisian harus selalu bersih, lebih β lebih jika bekerja pada tekanan
tinggi, karena sedikit saja terjadi pengendapan minyak atau pembentukan
batu ketel akan dapat menimbulkan pemanasan lanjut (overheating)
2. Pada umumnya banyak memerlukan pendinginan batu β batu tahan api,
yang banyak pula ongkos perawatan.
3. Membutuhkan pemakaian pengaturan β pengaturan pengisian otomatik,
karena harus berhati β hati betul menjaga tingginya air dalam boiler,
karena produksi uap sangat cepat.
Jenis Kelebihan Kekurangan Boiler Pipa Air (Water Tube)
- Sanggup bekerja dengan tekanan tinggi
- Berat boiler yang relatif ringan dibandingkan dengan kapasitas boiler
- Kapasitas yang besar - Dapat dioperasikan dengan
cepat, jadi dalam waktu singkat telah dapat memproduksi uap
- Air pengisian harus selalu bersih -Membutuhkan banyak batu tahan api -Peka terhadap perubahan beban dan perlu pengawasan water level kontrol yang sangat baik.
Boiler Pipa Api (Fire Tube)
- Konstruksi yang relatif lebih kuat
- Pengoperasian dan perawatan mudah
- Biaya perawatan murah
- Kapasitas kecil - Efisiensi termal rendah - Lambat mencapai tekanan kerja maksimum
Universitas Sumatera Utara
Jadi bisa disimpulkan bahwa PKS membutuhkan Boiler jenis pipa air di
karenakan Boiler pipa air memiliki kapasitas yang besar dibandingkan Boiler pipa
api dan dapat menghasilkan uap dalam waktu singkat.
2. Berdasarkan pemakaian boiler
a) Boiler stasioner (Tetap)
Boiler yang dudukannya di pondasi yang tetap, misalnya boiler untuk
stasiun pembangkit dari industri.
b) Boiler mobile (Pindah)
Boiler yang dipasang di atas pondasi yang berpindah-pindah, misalnya
boiler lokomotif dan boiler kapal.
3. Berdasarkan letak dapur (Furnace position)
a) Boiler dengan pembakaran dalam (Internally fired steam boiler)
Boiler yang pembakarannya terjadi di dapur yang berada di bagian dalam
boiler.
b) Boiler dengan pembakaran luar (Outternally fired stem boiler)
Boiler yang pembakarannya terjadi di dapur yang berada di luar boiler.
4. Menurut jumlah lorong
a) Boiler dengan lorong tunggal (Single tube steam boiler)
Boiler yang hanya mempunyai satu lorong saja, apakah lorong api atau
lorong air.
b) Boiler dengan lorong ganda (Multi tubuler steam boiler)
Boiler yang mempunyai banyak lorong, apakah lorong api atau lorong air.
5. Tergantung pada poros tutup drum (Sheel)
a) Boiler tegak (Vertical steam boiler), misalnya boiler Clarkson.
b) Boiler mendatar (Horizontal steam boiler), misalnya boiler Cornish dan
Landschire.
Universitas Sumatera Utara
6. Berdasarkan bentuk dan letak pipa
a) Boiler pipa lurus, bengkok, dan berlekuk β lekuk.
b) Boiler pipa miring, datar, dan miring tegak.
7. Berdasarkan peredaran air (Water circulation)
a) Boiler dengan peredaran alami
Peredaran air di dalam boiler terjadi secara alami, yaitu air yang ringan
naik, sadangkan air yang berat turun.
b) Boiler dengan peredaran paksa Peredaran air di dalam boiler dilakukan secara paksa, yaitu dengan bantuan pompa.
8. Berdasarkan sumber panasnya untuk pembentukan uap a) Boiler dengan bahan bakar alami
b) Boiler dengan bahan bakar buatan
c) Boiler dengan dapur listrik
d) Boiler dengan energi nuklir
9. Berdasarkan kapasitas uap a) Boiler kapasitas kecil, Q < 10 ton/jam
b) Boiler kapasitas sedang, 10 ton/jam < Q < 100 ton/jam
c) Boiler kapasirtas besar, 100 ton/jam < Q < 500ton/jam
d) Boiler kapasitas sangat besar, Q > 500 ton/jam
2.2.2 Bagian β Bagian Boiler
Adapun komponen-komponen boiler adalah sebagai berikut :
1. Upper Drum
Terbuat dari low carbon steel dengan campuran chrome, vanadium, dan
molybdenum. Fungsinya adalah untuk menampung air umpan yang akan
didistribusikan ke pipa air pembangkit steam, dan menampung uap dari pipa
pembangkit. Steam drum memiliki beberapa saluran masuk dan dua salurankeluar.
Air yang masuk ke dalam steam drum memiliki fase campuran antara uap air dan
cair.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3Upper Drum
Di dalam steam drum terdapat cyclone separator, bagian ini berfungsi
untuk memisahkan antara uap air saturated dengan air. Uap air akan keluar
melalui pipa sebelah atas steam drum dan menuju ke boiler untuk dipanaskan
lebih lanjut menjadi uap kering. Sedangkan yang masih berfase cair akan menuju
ke raiser tube untuk dipanaskan sehingga berubah fase menjadi uap.
2. Lower Drum
Lower drum berfungsi untuk menampung air yang akan diuapkan oleh
steam generating tube maupun water wall tube.
3. Header
Beberapa header yang terdapat pada boiler adalah front header tube, side
header tube dan rear header tube.Berfungsi untuk menampung air umpan dan
mendistribusikan ke pipa air pembangkit uap.
Gambar 2.4Header
Universitas Sumatera Utara
4. Pipa Air
Berfungsi sebagai tempat dimana air akan diubah menjadi uap dengan
pemanasan gas dari dapur. Pipa disusun sedemikian rupa agar bisa menerima
panas secara maksimal.
Gambar 2.5 Pipa Air
5. Superheater
Merupakan alat untuk memanaskan uap jenuh (uap basah) menjadi uap
panas lanjut. Dimana uap saturasi yang dipanas lanjutkan mengalami kenaikan
temperatur, sedangkan tekanan tidak berubah, jadi menerima transfer panas
hingga temperatur uap naik. Karena itu pemakaian uap lebih efisien dibandingkan
bila mesin bekerja dengan uap saturasi, jadi pemanasan berlangsung secara isobar.
Gambar 2.6Superheater
6. Dinding boiler
Terdiri dari 2 lapisan, yaitu batu tahan api di bagian dalam dan casing
yang terbuat dari lempengan baja di bagian luarnya.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.7 Dinding Boiler
7. Ruang Bakar (Furnace)
Bagian ini merupakan tempat terjadinya pembakaran bahan bakar yang
akan menjadi sumber panas, proses penerimaan panas oleh media air dilakukan
melalui pipa yang telah dialiri air, pipa tersebut menempel pada dinding tungku
pembakaran. Di dalam furnace, ruang bakar terbagi atas dua bagian yaitu ruang
pertama dan ruang kedua. Pada ruang pertama, di dalamnya akan tejadi
pemanasan langsung dari sumber panas yang diterima oleh tube (pipa), sedangkan
pada ruang kedua yang terdapat pada bagian atas, panas yang diterima berasal dari
udara panas hasil pembakaran dari ruang pertama. Jadi, fungsi dari ruang pemanas
kedua ini yakni untuk menyerap panas yang terbuang dari ruang pemanasan
pertama, agar energi panas yang terbuang secara cuma-cuma tidak terlalu besar,
dan untuk mengontrol panas fluida yang telah dipanaskan pada ruang pertama
agar tidak mengalami penurunan panas secara berlebihan.
Gambar 2.8Furnace
Universitas Sumatera Utara
Pada furnace akan di isi dengan bahan bakar yaitu serabut dan cangkang yang
memiliki kandungan unsur dan nilai kalor sebagai berikut :
Tabel 2.1 Kandungan Bahan Bakar
Kandungan Unsur Serabut (2.770,544 kkal/Kg) Cangkang (3.881,15 kkal/Kg)
Carbon (C) 40,15 61,34 Hidrogen (Hβ) 4,25 3,25 Oksigen (Oβ) 30,12 31,16 Nitrogen (Nβ) 22,29 2,45
Abu (A) 3,19 1,8
8. Fire Grate
Berfungsi sebagai lantai ruang bakar, tempat cangkang dan fiber akan
dibakar dan abunya jatuh ke ash hopper yang terdapat di bawahnya.
Gambar 2.9Fire Grate
9. Soot Blower
Soot Blower adalah suatu alat yang berfungsi untuk membersihkan
permukaan pipa-pipapemanas pada Boiler dari kotoran 9atau debu yang
menempel pada permukaan pipa-pipapemanas tersebut.
Alat ini bekerja dengan semprotan berputar yang mana tempat-tempat
sudah ditentukan. Bahan penyemprotnya adalah uap baru yang diambil dari ketel
itu sendiri.
Gambar2.10Soot Blower
Universitas Sumatera Utara
10. Dust Collector
Fungsinya menangkap abu yang tidak sengaja terbawa gas panas, sehingga
tidak langsung terbuang ke udara.
Gambar 2.11Dust Collector
11. Chimney
Berfungsi untuk membuang gas sisa pembakaran. Serta, fungsi lainnya
adalah menurunkan suhu gas panas dari dapur sebelum dibuang.
Gambar 2.12Chimney
12. Manhole
Berfungsi untuk keluar masuknya orang pada saat ketel mengalami
perbaikan, pembersihan dan pemeriksaan.
Gambar 2.13Manhole
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2 Spesifikasi Komponen
No Komponen Input Parameter Desain Terkait Output
Alat Yang
Terkait
1 Upper Drum
1.Air Umpan 2.Uap Basah
1. Temp.airumpan:90-95oC
2. Temp.uap basah: 250 β 300oC
3. Tekanan:20kg/cm2 4. Kriteria Air Umpan
1. Uap Basah
2. Uap Kering
Tidak ada
2 Lower Drum
Air umpan dari upper
drum 1. Kriteria Air Umpan
Air umpan keheader β
header
Tidak ada
3 Header Air umpan dari lower
drum 1. Kriteria Air Umpan
Air umpan dari lower drum> Air umpan ke pipa air
Tidak ada
4
Pipa Air 2,5 inch
(Pipa Baja ST 35.8)
Air umpan
1. Suhu max: 200oC 2. Lifetime:15 tahun
3. Tekanan :20kg/cm2 4. Lifetime:7 tahun
5. Entalpi: 2142,1kJ/kg
6. Entropi: 4.930 kJ/kgβ K
Uap basah
Tidak ada
5
Superheater 1,25
inch(Pipa Baja 213
T22)
Uap basah
1. Kriteria Air Umpan 2. Tekanan:21 kg/cm2 3. Suhu:250 - 360oC 4. Lifetime:7 tahun
5. Entalpi: 2614,1 kJ/kg 6. Entropi:
5,226 kJ/kg β K
Uap kering Tidak
ada
6 Ruang Bakar
(Furnace)
Bahan bakar
1. Suhu: 1400 β 1500 oC
Energi panas
Soot Blower
7 Fire Grate - 1. Suhu:
1400 β 1500 oC -
Alat penyerak
abu sisapemb
akaran
Universitas Sumatera Utara
8 Soot Blower Uap dari
superheater 1. Tekanan:3 kg/cm2
Uap penyemprot
debu
Pressure Transmitt
er
9 Dust Collector
Debu dari ruang bakar
1. Desain Material: Plat Besi
Debu ke tempat
pembuangan Conveyor
10 Chimney
Gas hasil pembakaran dari ruang
bakar
Tidak Ada Gas dibuang ke udara
Induced Draft Fan
(IDF)
13. Blower
Beberapa jenis blower yang terdapat pada system boiler ini adalah sebagai
berikut :
a. Induced Draft Fan (IDF)
Berfungsi untuk memberikan tekanan negatif (vacuum pressure)
pada boiler serta mentransfer gas sisa pembakaran dari boiler menuju
ke chimney.
Semakin tinggi temperature udara gas dan persentase oksigen yang
keluar dari stack maka mengindikasikan bahwa proses pembakaran di
dalam boiler tidak terjadi secara sempurna.
Gambar 2.14 IDF (Induced Draft Fan)
b. Forced Draft Fan (FDF)
FDF terbagi menjadi 2 jenis yaitu :
Universitas Sumatera Utara
1. Primary Draft Fan
Berfungsi untuk menghembuskan udara kedalam dapur
pembakaran dengan melewati bagian bawah boiler yang mempunyai
tekanan positif.
Gambar 2.15Primary Draft Fan
2. Secondary Draft Fan
Berfungsi untuk memberikan tekanan positif pada boiler dan
mengontrol udara serta oksigen melalui sisi samping boiler yang
dibutuhkan pada proses pembakaran di dalam boiler dan juga
menghembuskan/ melemparkan ampas yang keluar dari feeder bahan
bakar ke dalam ruang bakar untuk meratakan dan menguraikan
jatuhnya ampas di dalam dapur sehingga diharapkan dapat
menghasilkan pembakaran yang sempurna dan efisien.
Gambar 2.16Secondary Draft Fan
14. Casing
Berfungsi sebagai penopang boiler, agar boiler tersebut tetap berdiri
kokoh. Casing boiler tersebut terbuat dari lempengan baja.
Universitas Sumatera Utara
15. Feed Water Pump
Berfungsi untuk memompakan air yang akan digunakan untuk diolah
dalam boiler menuju deaerator.
Gambar 2.17Feed Water Pump
16. Deaerator
Deaerator digunakan untuk menghilangkan gas β gas yang tidak dapat
dikondensasi seperti oksigen, karbon dioksida dan ammonia dari air umpan boiler.
Pengeluaran gas β gas ini dari umpan akan mengurangi korosi terhadap
karbon steel dan copper. Sebagai hasilnya ini akan melindungi sistem air umpan
dan kondensat.
Gambar 2.18 Deaerator
Deaerator selain berfungsi mengeluarkan gas β gas yang bersifat korosif
juga berfungsi untuk menaikkan suhu/memanaskan air pengisian boiler sebelum
dimasukkan ke dalam boiler untuk diproses menjadi uap. Sehingga air boiler yang
akan dimasukkan ke dalam boiler memiliki temperature yang lebih tinggi. Dengan
demikian proses pembentukan uap pada boiler tidak terlalu banyak terganggu.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Spesifikasi Komponon External
Komponen Fungsi Parameter Induced Draft Fan (IDF) -Memberikan tekanan
negatif -Transfer gas sisa ke Chimney
1. Putaran :3750 rpm 2. Lifetime : 3 tahun 3. Tekanan Hisap
Forced Draft Fan (FDF)
Primary Draft Fan
-Menghembuskan udara ke ruang bakar
- Putaran :1450 rpm - Lifetime : 4 tahun - Tekanan Hembus
Secondary Draft Fan
-Mengontrol oksigen dan udara -Menghembuskan ampas yang keluar dari feeder
- Putaran :1450 rpm - Lifetime : 4 tahun - Tekanan Hembus
Deaerator -Untuk menghilangkan oksigen, karbon dioksida, dan amonia
-Kriteria Air Umpan Suhu :75 β 95 oC
2.2.3. Alat β alat Pengaman Boiler
Alat β alat pengaman ditempatkan di boiler sesuai dengan fungsi dan
keamanannya. Maka dari itu ada beberapa tipe dari alat β alat pengaman boiler
tersebut yang sangat penting bagi kita untuk mengetahuinya.
a) Gelas Penduga
Gelas penduga dipasang pada sisi upper drum yang berfungsi untuk
mengetahui ketinggian air di dalam drum. Tujuannya adalah untuk memudahkan
pengontrolan ketinggian air dalam ketel selama boiler sedang beroperasi.
Gambar 2.19 Gelas Penduga
Universitas Sumatera Utara
Gelas penduga ini harus dicuci secara berkala untuk menghindari
terjadinya penyumbatan yang membuat level air tidak dapat dibaca.
b) Pressure gauge
Sebuah pressure gauge digunakan untuk mengukur tekanan dari uap yang
ada di dalam boiler.
Alat ini diletakkan tetap di bagian dari boiler. Pressure gauge yang
umumnya digunakan adalah jenis β Bourdonβ.
Gambar 2.20Pressure Gauge
c) Katup pengaman (Safety valve)
Ini adalah suatu alat pendeteksi dari uap untuk mencegah ledakan yang
disebabkan tekanan dalam yang berlebih dari uap tersebut. Sebuah boiler selalu
menggunakan dua katup pengaman, kedua β duanya diletakkan langsung pada
boiler. Dengan kata lain, fungsi dari katup pengaman ini untuk membuang uap
ketika tekanan uap di dalam boiler melebihi tekanan kerja.
Tabel 2.4 Spesifikasi Safety Tools
Safety Operation Tools Fungsi Parameter Gelas Penduga Mengetahui ketinggian
air di dalam drum - Level air - Tekanan
Pressure Gauge Mengukur tekanan uap dalam boiler
- Tekanan
Katup pengaman (Safety valve)
Membuang uap ketika tekanan uap telah melebihi batas
- Tekanan - Level air
Berikut ini ada 4 jenis dari katup pengaman :
1. Katup pengaman bertuas
Sebuah katup pengaman bertuas digunakan pada bagian alat boiler
bertujuan untuk menjaga tekanan di dalam boiler. Jika tekanan di dalam
Universitas Sumatera Utara
boilermelebihi batas rancangannya, katup akan terangkat dari dudukannya, dan
membuang uap bertekanan secara otomatis. Sebuah katup pengaman bertuas
terdiri dari sebuah badan katup yang melekat tetap ke pembangkit uap. Di dalam,
katup melingkar menuju badan utama katup, dan katup ini selalu terbuat dari
perunggu.
2. Katup bobot mati
Sebuah katup bobot mati, digunakan untuk boiler tetap. Katup pengaman
diatur letaknya paling atas dari pipa baja. Pipa ini dibaut pada bagian pengaman,
dipaku keling posisi atas selongsongan (lorong). Keduanya, katup dan pipa
dibungkus dengan sebuah pembungkus (rumah) yang mempunyai pemberat.
d) Katup pemberhenti (Boiler stop valves)
Katup ini adalah katup terbesar pada seluruh boiler. Katup ini biasanya
diletakkan pada bagian paling atas dari lorong yang dihubungkan dengan flens.
Fungsi dari katup ini adalah mengatur aliran uap dari ketel menuju pipa uap,
sebagai pemutus aliran uap jika diperlukan.
e) Katup pembuang (Bottom blowdown)
Ada dua fungsi dari keran pembuang :
1. Untuk mengosongkan boiler ketika dalam masa pengosongan, dan
2. Untuk membuang lumpur, kerak, sendimen-sendimen yang berkumpul
pada bagian dasar boiler.
Katup ini diletakkan paling dasar di bagian boiler dan terdiri dari
penyumbat yang berbentuk kerucut yang ditempelkan pada badan atau rumah.
Rumah ini terbungkus dengan pembungkus asbestos yang dibentuk disekeliling
rumah, baik pada bagian atas dan bagian bawah pada penyumbat. Asbestos ini
dibuat seketat mungkin dan disumbatkan agar menempel pada pembungkus. Ini
bisa menjadi catatan bahwa keran terbungkus seperti ini agar menjaga tekanan
tetap di bawah tekanan normal dan dapat mudah dioperasikan walaupun tidak
terbungkus.
Penyumbat dibuat melewati dari rongga dan stuffingbox di dalam
pembungkus. Penyumbat ini dibuat menekan melalui bantalan dan dua baut.
Universitas Sumatera Utara
Bantalan ini dibuat sebagai penyangga penyumbat. Ada dua celah vertikal dari
dalam penyangga untuk menjangkau agar mudah digunakan untuk
pengoperasiannya.
f) Katup pemeriksa air umpan
Katup ini tidak seperti katup biasa, yang dibuat agar berputar untuk
melewatkan air, yang mana air itu dipompakan ke boiler oleh pompa air umpan.
Katup ini harus dibuka sebelum pompa dijalankan. Katup ini ditempatkan pada
lorong yang lebih rendah dari level air pada boiler.
2.2.4. Alat β Alat Perlengkapan Boiler
Alat β alat perlengkapan boiler ini berfungsi sebagai alat bantu atau
penunjuk keterangan. Alat β alat ini terdiri dari :
a) Plat nama boiler (Boiler name plate)
Plat nama penting diberikan pada sebuah boiler. Ini berfungsi sebagai
penunjuk identitas atau keterangan mengenai nomor produksi, model ketel,
kapasitas uap, besar tekanan, tanggal pengujian, tanggal pembuatan serta nama
perusahaan pembuat boiler tersebut. Hal ini perlu dilakukan untuk menghindari
kekeliruan jika terjadi ledakan terhadap boiler tersebut sehingga ada pihak yang
bertanggung jawab.
b) Check valves
Check valve berfungsi sebagai :
1) Memberikan arah aliran pada pipa.
2) Menghindari adanya aliran balik (reverse flow).
3) Membebaskan keadaan vakum pada pipa.
Check valve yang digunakan ada 3 jenis, yaitu :
1. Swing check valves
Prinsip kerja dari swing check valves adalah disc akan bergerak ke atas
apabila aliran masuk dari depan menolaknya. Namun aliran dari arah yang
bertentangan tidak akan dapat melaluinya kerana disc dilengkapi dengan hinge pin
untuk mengelakkan aliran berpatah balik.
Universitas Sumatera Utara
2. Lift check valves
Prinsip kerja lift check valves adalah aliran dari inlet akan menolak plug ke
atas dengan tekanan aliran masuk. Aliran dari arah bertentangan tidak dapat
menolak plug kerana kedudukan plug yang menegak dan hanya boleh ditolak dari
bawah saja.
3. Disc check valves
Prinsip kerja dari disc check valves adalah disc yang bersambung dengan
spring akan tertolak ke depan apabila aliran masuk dari depan dan membolehkan
ia melaluinya di antara ruang yang terdapat pada disc. Namun aliran dari arah
bertentangan akan menolak disc ke keadaan normal dan menutup ruang di antara
disc.
c) Water column
Water column dipasang di boiler shell atau steam drum bersebelahan
dengan steaming water level. Tujuannya ialah untuk menstabilkan paras air di
dalam gauge glass dan menyediakan ruang untuk pemendapan untuk
mengurangkan halangan yang disebabkan oleh sambungan gauge glass yang
berdiameter kecil.
Tabel 2.6 Fungsi Check Tools
Help & Check Tools Fungsi Parameter Plat nama boiler - Memberitahu Identitas Boiler Tidak ada Check Valves
Swing check valve
- Menghindari adanya aliran balik - Tekanan :
20 kg/cm Lift check valve - Membebaskan keadaan vakum
Disc check valve - Memberikan arah aliran pipa Water Column - Menstabilkan panas air
- Ruang pengendapan Tekanan
2.2.5 Proses Terjadinya Uap
Proses uap pada Boiler dilakukan melalui 2 treatment yaitu External
Treatment dan Internal Treatment seperti pada gambar berikut :
Universitas Sumatera Utara
A. Internal Treatment (Uap)
Pada proses ini air akan berubah menjadi uap jenuh lalu dipanaskan lagi
menjadi uap kering.
Gambar. 2.21 Proses Internal (Uap)
B. External Treatment (Air)
Pada proses ini air yang dialirkan ke boiler untuk menjadi uap akan di
idealkan untuk menjaga kualitas uap serta menjaga boiler agar tidak mengalami
kerusakan.
Gambar. 2.22 Proses External (Air)
Universitas Sumatera Utara
2.3 Pemeliharaan (Maintenance)
Perawatan atau pemeliharaan (maintenance) adalah konsepsi dari semua
aktivitasdiperlukan untuk menjaga atau mempertahankan kualitas fasilitas/mesin
agar dapat berfungsi dengan baik sepertikondisi awalnya. Lebih jauh Ebeling
(1997) mendefinisikan perawatan sebagai bentuk kegiatan yang dilakukan
untukmencapai hasil yang mampu mengembalikan item atau mempertahankannya
pada kondisi yang selalu dapat berfungsi. Perawatan juga merupakan kegiatan
pendukung yang menjamin kelangsungan mesin dan peralatan sehingga pada saat
dibutuhkan dapat dipakai sesuai dengan yang diharapkan. Sehingga kegiatan
perawatan merupakan seluruh rangkaianaktivitas yang dilakukan untuk
mempertahankan unit-unit pada kondisi operasional dan aman, dan apabila terjadi
kerusakan maka dapat dikendalikan pada kondisi operasional yang handal dan
aman.
Tindakan pada perawatan dapat berupa :
1. Pemeriksaan (inspection), yaitu tindakan yang ditujukan untuk
sistem/mesin agar dapat mengetahui apakahsistem berada pada kondisi
yang diinginkan.
2. Service, yaitu tindakan yang bertujuan untuk menjaga suatu sistem/mesin
yang biasanya telah diatur dalam bukupetunjuk pemakaian mesin.
3. Penggantian komponen (replacementyaitu tindakan penggantian
komponen-komponen yang rusak/tidakmemenuhi kondisi yang diinginkan.
Tindakan ini mungkin dilakukan secara mendadak atau dengan
perencanaanpencegahan terlebih dahulu.
4. Perbaikan (repairement), yaitu tindakan perbaikan yang dilakukan pada
saat terjadi kerusakan kecil.
5. Overhaul, tindakan besar-besaran yang biasanya dilakukan pada akhir
periode tertentu.
2.3.1 Tujuan Pemeliharaan (Maintenance)
Maintenance merupakan kegiatan pendukung bagi kegiatan komersil,
maka seperti kegiatan lainnya, maintenance harus efektif, efisien dan, berbiaya
rendah. Dengan adanya kegiatan maintenance ini, maka mesin/peralatan produksi
Universitas Sumatera Utara
dapat digunakan sesuai dengan rencana dan tidak mengalami kerusakan selama
jangka waktu tertentu yang telah direncanakan tercapai.
Beberapa tujuan maintenance yang utama antara lain: 1. Mempertahankan kemampuan alat atau fasilitas produksi guna memenuhi
kebutuhan yang sesuai dengan target serta rencana produksi. 2. Mengurangi pemakaian dan pemyimpanan diluar batas dan menjaga modal
yang diinvestasikan dalam perusahaan selama jangka waktu yang
ditentukan sesuai dengan kebijaksanaan perusahaan.
3. Menjaga agar kualitas produk berada pada tingkat yang diharapkan guna
memenuhi apa yang dibutuhkan produk itu sendiri dan menjaga agar
kegiatan produksi tidak mengalami gangguan.
4. Memperhatikan dan menghindari kegiatan-kegiatan operasi mesin serta
peralatan yang dapat membahayakan keselamatan kerja.
5. Mencapai tingkat biaya serendah mungkin, dengan melaksanakan
kegiatan maintenance secara efektif dan efisien untuk keseluruhannya.
2.3.2 Jenis - Jenis Maintenance
Pendekatan perawatan pada dasarnya dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu
planned dan unplanned.
Adapun klasifikasi dari perawatan mesin adalah:
1. Planned Maintenance
Suatu tindakan atau kegiatan perawatan yang pelaksanaannya telah
direncanakan terlebih dahulu. Planned maintenance terbagi atas 2, yaitu:
a. Pemeliharaan pencegahan (Preventive maintenance)
Preventive maintenance adalah kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang
di lakukan untuk mencegah timbulnya kerusakan-kerusakan yang tidak terduga
dan menemukan kondisi atau keadaan yang dapat menyebabkan fasilitas produksi
mengalami kerusakan pada waktu di gunakan dalam proses produksi.
Tindakan perawatan ini mencakup semua tindakan pemeliharaan terjadwal
dilakukan untuk mempertahankan sistem atau produk dalam kondisi operasi
tertentu. Pemeliharaan terjadwal meliputi pemeriksaan berkala, pemantauan
kondisi, penggantian barang penting, kalibrasi berkala, dan sejenisnya. Selain itu,
persyaratan servis dapat termasuk dalam pemeliharaan terjadwal.
Universitas Sumatera Utara
Beberapa tindakan perawatan akan mengakibatkan downtime sistem,
sedangkan lainnya dapat dicapai ketika sistem operasi atau dalam status siaga.
Pemeliharaan terjadwal dapat diukur dari segi frekuensi, downtime ketika
beroperasi, dan jam kerja.
Ada empat faktor dasar dalam memutuskan penerapan preventive
maintenance:
1. Mencegah terjadinya kegagalan.
2. Mendeteksi kegagalan.
3. Mengungkap kegagalan tersembunyi (hidden failure).
4. Tidak melakukan apapun karena lebih efektif daripada dilakukan
pergantian.
Dengan demikian semua fasilitas produksi yang diberikan preventive
maintenance akan terjamin kelancaranya dan selalu di usahakan dalam kondisi
atau kedaan yang siap dipergunakan untuk setiap operasi atau proses produksi
pada setiap saat. Sehingga dapatlah dimungkinkan pembuatan suatu rencana dan
jadwal pemeliharaan dan perawatan yang sangat cermat dan rencana produksi
yang lebih tepat.
b. Pemeliharaan yang telah diprediksi (predictive maintenance)
Predictive maintenance adalah tindakan-tindakan maintenance yang
dilakukan pada tanggal yang ditetapkan berdasarkan prediksi hasil analisa dan
evaluasi data operasi yang di ambil untuk melakukan predictive maintenance itu
dapat berupa data getaran, temperature, vibrasi, flow rate, dan lain-lainnya.
Perencanaan predictive maintenance dapat dilakukan berdasarkan data dari
operator di lapangan yang diajukan melalui work order ke department
maintenance untuk dilakukan tindakan tepat sehingga tidak akan merugikan
perusahaan.
2. Unplanned Maintenance
Suatu tindakan atau kegiatan perawatan yang pelaksanaannya tidak
direncanakan.
Unplanned maintenance terbagi atas 2, yaitu:
Universitas Sumatera Utara
a. Pemeliharaan perbaikan (corrective maintenance)
Corrective maintenance adalah suatu kegiatan pemeliharaan yang
dilakukan setelah terjadinya kerusakan atau kelainan pada mesin/peralatan
sehingga dapat berfungsi dengan baik. Pada umumnya, corrective maintenance
bukanlah aktivitas perawatan yang terjadwal, karena dilakukan setelah sebuah
komponen mengalami kerusakan dan bertujuan untuk mengembalikan kehandalan
sebuah komponen atau sistem ke kondisi semula.
b. Breakdown Maintenace
Suatu kegiatan perawatan yang dilakukan menunggu sampai dengan
peralatan tersebut rusak lalu dilakukan perbaikan. Cara ini dilakukan apabila efek
failure tidak bersifat signifikan terhadap operasi ataupun produksi.
2.4 Overall Equipment Effectiveness (OEE)
Overall equipment effectiveness (OEE) merupakan produk dari six big
losses pada mesin/peralatan. Keenam faktor dalam six big losses dapat
dikelompokkan menjadi tiga komponen utama dalam OEE untuk dapat digunakan
dalam mengukur kinerja mesin/peralatan yakni, downtime loses, speed losses dan
defect losses.
a. Downtime losses
Berarti waktu mesin seharusnya untuk beroperasi tetapi pada
kenyataannya tidak. Downtime mengandung 2 jenis kerugian (loss) yaitu :
kegagalan peralatan, & penyiapan dan penyesuaian mesin/peralatan.
1. Kegagalan Peralatan
Kegagalan peralatan atau breakdown mesin yang tiba-tiba dan yang tidak
diharapkan, merupakan penyebab nyata dari loss, karena berarti bahwa mesin
tidak memproduksi output apa-apa.
2. Persiapan Peralatan
Kebanyakan pergantian mesin membutuhkan beberapa periode waktu
untuk mematikan mesin sehingga peralatan-peralatan di dalamnya dapat diganti.
Waktu antara produksi produk jadi terakhir dan produksi terakhir produk jadi
berikutnya merupakan downtime. Downtime ini sering mencakup waktu yang
Universitas Sumatera Utara
dihabiskan untuk membuat penyesuaian sampai mesin memberikan produk baru
yang kualitasnya dapat diterima.
b. Speed losses
Berarti bahwa peralatan sedang beroperasi, tetapi mesin itu tidak
beroperasi dengan kecepatan maksimumnya yang direncanakan. Speed loss
terdiridari 2 kerugian utama : penghentian kecil dan menganggur, dan
kecepatan operasi
yang berkurang.
1. Penghentian Kecil dan Menganggur
Ketika sebuah mesin tidak beroperasi dengan lancar dan pada kecepatan
yang stabil, mesin itu akan kehilangan kecepatan dan menghambat lancarnya
aliran operasinya. Penundaan dan penghentian kecil initidak disebabkan oleh
kegagalan teknis, tetapi oleh masalah-masalah kecil seperti part yang terkena
sensor. Walaupun operator dapat dengan mudah memperbaiki masalah tersbut
ketika terjadi, frekuensi terjadi tersebut secara dramatis dapat mengurangi
efektivitas peralatan.
2. Kecepatan Operasi Berkurang
Kecepatan operasi yang berkurang berarti selisih waktu antara kecepatan
actual operasi dan kecepatan peralatan yang dirancang. Hal yang Sering terjadi
adalah perbedaan persepsi orang tentang apa yang disebut dengan kecepatan
maksimum dan kecepatan maksimum actual yang dirancang. Kerugian yang
ditimbulkan dari kecepatan operasi yang berkurang sering terabaikan dan tidak
diperkirakan.
c. Defect losses
Berarti bahwa peralatan menghasilkan produk yang tidak memenuhi
karakteristik kualitas yang diharapkan. Defect loss terdiari dari 2 tipe utama
loss, yaitu kerugian karena scrap dan pengerjaan ulang, dan kerugian startup.
1. Screp dan Pengerjaan Ulang
Kerugian terjadi ketika produk tidak memenuhi spesifikasi kualitas,
walaupun produk-produk tersebut dapat dikerjakan ulang. Tujuan yang harus
dicapai adalah zero defect (nol cacat) β membuat produk dengan benar pada saat
pertama dan setiap saat.
Universitas Sumatera Utara
Pemahaman terhadap jenis kerugian peralatan ini diperlukan agar hasil
yang diperoleh seoptimal mungkin menggambarkan situasi yang sesungguhnya,
serta tidak terdapat hal penting yang terlupakan. Dengan mengetahui dan
memahamim kerugian peralatan/mesin tersebut, maka data yang diperlukan untuk
pengukuran nilai OEE mudah didapatkan.
2. Kerugian Startup
Startup loss terjadi ketika produksi tidak stabil dengan cepat pada saat
peralatan di start up, sehingga produk pertama tidak memenuhi spesifikasi.
Kerugian jenis ini merupakan kerugian laten, karena sering diterima, padahal
dapat memberikan kejutan yang cukup besar.
OEE merupakan ukuran menyeluruh yang mengidentifikasikan tingkat
produktivitas mesin/peralatan dan kinerjanya secara teori. Pengukuran ini sangat
penting untuk mengetahui area mana yang perlu untuk ditingkatkan produktivitas
ataupun efisiensi mesin/peralatan dan juga dapat menunjukkan area bottleneck
yang terdapat pada lintasan poduksi. OEE juga merupakan alat ukur untuk
mengevaluasi dan memperbaiki cara yang tepat untuk mejamin penigkatan
produktivitas penggunaan mesin/peralatan.
Formula matematis dari overall equipment effectiveness (OEE)
dirumuskan sebagai berikut :
OEE = Availability x Performance efficiency x Rate of quality product x
100%
Kondisi operasi mesin/peralatan produksi tidak akan akurat ditunjukkan
jika hanya didasari oleh perhitungan satu faktor saja, misalnya performance
efficiency saja. Dari enam pada six big losses baru minor stoppages saja yang
dihitung pada performance efficiency mesin/peralatan. Keenam faktor dalamsix
big losses harus diikutkan dalam perhitungan OEE, kemudian kondisi aktual dari
mesin/peralatan dapat dilihat secara akurat.
Universitas Sumatera Utara
a. Availability
Availability merupakan rasio operation time terdapat waktu loading
timenya. Sehingga dapat menghitung availability mesin dibutuhkan nilai dari :
a. Operation time
b. Loading time
c. Downtime
Nilai availability dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Availability = ππππππππππππππππππππππππππππππππππππππππππππππππ
x 100 %
Availability = ππππππππππππππ ππππππππ β ππππππππ ππππππππ
ππππππππππππππππππππππx 100 %
Loading time adalah waktu yang tersedia (availability) per hari atau per
bulan dikurang dengan waktu downtime mesin direncanakan (planned downtime)
Loading time = Total availability β Planned downtime
Planned downtime adalah jumlah waktu downtime mesin untuk
pemeliharaan (scheduled maintenance) atau kegiatan manajemen lainnya.
Operation time merupakan hasil pengurangan loading time dengan waktu
downtime mesin (non-operation time), dengan kata lain operation time adalah
waktu operasi tesedia (availability time) setelah waktu downtime mesin keluarkan
dari total availability time yang direncanakan. Downtime mesin adalah waktu
proses yang seharusnya digunakan mesin aka tetapi karena adanya gangguan pada
mesin/peralatan (equipment failures) mengakibatkan tidak ada output yang
dihasilkan. Downtime meliputi mesin berhenti beroperasi akibat kerusakan
mesin/peralatan, penggantian cetakan (dies), pelaksanaan prosedur setup and
adjustment dan lain-lainnya.
b. Performance Efficiency
Performance efficiency merupakan hasil perkalian dari operation speed
rate dan net operation rate, atau rasio kuantitas produk yang dihasilkan dikalikan
Universitas Sumatera Utara
dengan waktu siklus idealnya terhadap waktu yang tersedia yang melakuakan
proses produksi (operation time).
Operation speed rate merupakan perbandingan antara kecepatan ideal
mesin berdasarkan kapasitas mesin sebenarnya (theoretical/ideal cycle time)
dengan kecepatan aktual mesin (actual cycle time). Persamaan matematiknya
ditunjukkan sebagai berikut :
Operation speed rate = ππππππππππ ππππππππππ ππππππππππππππππππππ ππππππππππ ππππππ ππ
Net operation rate = ππππππππππππ ππππππππππππππππππππ ππππππππ
ππππππππππππππππππ ππππππππ
Net operation rate merupakan perbandingan antara jumlah produk yang
diproses (processes amount) dikali actual cycle time dengan operation time. Net
operation time berguna untuk menghitung rugi-rugi yang diakibatkan oleh minor
stoppages dan menurunnya kecepatan produksi (reduced speed).
Tiga faktor penting yang dibutuhkan untuk menghitung performance
efficiency :
1. Ideal cycle ( waktu siklus ideal/waktu standar) 2. Processed amount (jumlah produk yang diproses) 3. Operation time (waktu operasi mesin)
Perfomance efficiency (PE) dapat dihitung sebagai berikut :
PE= net operating x operating speed rate
= ππππππππππππππππππ ππππππππππππ π₯π₯ ππππππππππππ ππππππππππ ππππππππ
ππππππππππππππππππ ππππππππx ππππππππππ ππππππππππ ππππππππππππππππππππ ππππππππππ ππππππππ
= ππππππππππππππππππ ππππππππππππ π₯π₯ ππππππππππ ππππππππππ ππππππππ
ππππππππππππππππππ ππππππππx 100 %
c. Rate of quality product
Rate of quality product adalah rasio jumlah produk yang lebih baik
terhadap jumlah total produk yang diproses. Jadi rate of quality product adalah
hasil perhitungan dengan menggunakan dua faktor berikut :
Universitas Sumatera Utara
a. Processed amount (jumlah produk yang diproses)
b. Defect amount (jumlah produk yang cacat)
Rate of quality product dapat dihitung sebagai berikut :
Rate of quality product =ππππππππππππππππ ππππππππππππ β ππππππππππππ ππππππππππππ
ππππππππππππππππππ ππππππππππππx 100%
Gambar 2.23 Alur Pengukuran Nilai OEE
Universitas Sumatera Utara
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di PT Perkebunan Nusantara III PKS Sei Mangkei,
selama satu bulan terhitung dari tanggal 16Oktober β 28 Oktober 2017. Penelitian
dilakukan khusus pada Mesin Boiler Line I dengan menggunakan data dari bulan
Januari-Desember 2017.
3.2 Objek Penelitian
Dalam penulisan skripsi ini, objek yang dianalisa adalah stasiun Boiler.
Gambar 3.1Boiler Takumaline 1 PKS Sei Mangkei Sebagai Objek Penelitian
Sumber : Dokumentasi Pribadi
Universitas Sumatera Utara
PT.Perkebunan Nusantara III memilki 3 jenis Mesin Boiler (Stasiun Ketel
Uap) yang menghasilkan uap melalui pemanasan/pembentukan uap dari fluida
cair, pemanas lanjut (superheating), dan pemanas ulang (reheating) terhadap uap
tersebut, sehingga disebut juga βsteamgeneratorβyang menjadi pokok
pembahasan dalam penelitian ini adalah Mesin Boiler line I. Alasan utama yang
mendasari pemilihan objek ini penelitian ini adalah Mesin boiler line I lebih
sering beroperasi dibandingkan dengan boiler II & III. Objek mesin Boilerdiamati
dan dianalisa selama satu bulan di PTPN III PKS Sei Mangkei.
Type Ketel : N. 600 SA
Merk : Takuma Water Tube Boiler
Kapasitas Ketel Uap : 20 Ton Uap/ Jam
Tekanan Kerja Ketel Uap : 20 Kg/ Cm2
Temperatur Air Umpan : 90 0 C
Temperatur Dearator : 95 0 C
Temperatur Ruang Bakar : 1400 0 C
Pemakaian Air : 20 m 3 / Jam
Pemakaian Bahan Bakar : 4,2 Ton/ Jam
Perbandingan Bahan Bakar : 4 ( Fiber ) : 1 ( Cangkang )
3.3 Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1.Studi literatur, berupa studi ke perpustakaan, kajian dari buku dan tulisan
yang terkait.
2.Pengumpulan data secara langsung dengan tanya jawab kepada
responden, yaitu dengan pihak MASKEP (Masinis Kepala) atau Assisten
Teknik.
3.Teknik pengumpulan data dengan cara melakukan pengamatan secara
langsung pada objek yang diteliti
Universitas Sumatera Utara
3.4 Pengolahan Data
Data yang nantinya dikumpulkan, kemudian diolah agar dapat digunakan
dalam penelitian. Tahapan pengolahan data yang dilakukan dalam penelitian ini
dan data yang diperlukan adalah:
1. Penentuan Availability Ratio
a) Operation time
b) Loading time
c) Downtime
2. Perhitungan Performance Efficiency
a) Ideal cycle ( waktu siklus ideal/waktu standar)
b) Processed amount (jumlah produk yang diproses)
c) Operation time (waktu operasi mesin)
3. Perhitungan Rate of Quality Product
a) Processed amount (jumlah produk yang diproses)
b) Defect amount (jumlah produk yang cacat)
4. Perhitungan Overall Equipment Effectiveness
a) Availability Ratio
b) Performance Efficiency
c) Rate of Quality Product
5. Perhitungan OEE Six Big Losses
a) Downtime Losses
1. Equipment Failures (Total Breakdown time dan Loading time)
2. Setup and Adjustment (Setup and Adjustment dan Loading time)
b) Speed Losses
1. Idling and Minor Stoppage (Non Productive time dan Loading
time )
2. Reduced Speed Losses ( Operation time, Ideal Cycle time, Total
Product process, Loading time )
c) Defect Losses
1. Rework Loss (Ideal Cycle time, Rework, Loading time )
2. Yield / Scrap Losses (Ideal Cycle time,Scrap, Loading time )
Universitas Sumatera Utara
3.5. Analisa Pemecahan Masalah
Menganalisahasil pengolahan datauntuk mengetahuiseberapabesar
perubahan tingkat efektivitas penggunan mesin/peralatan produksi dan
untukmemperoleh penyelesaian dari masalah yang ada antara lain:
1. Analisa perhitungan Overall Equipment Effectiveness
2. Analisa perhitungan OEE Six Big Losses
4. Evaluasi/Usulan Pemecahan Masalah
3.6 Pelaksanaan Penelitian
Untuk melaksanakan penelitian terhadap Boiler di PTPN III Sei Mangkei,
dilakukan pendekatan-pendekatan dengan dimulai dengan :
1. Menentukan Masalah
Permasalahan ditentukan dengan analisa data secara umum dengan
ditinjau dari beberapa segi pengamatan.
2. Studi Literatur
Peneliti melakukan studi literatur dari berbagai buku yang sesuai dengan
permasalahan yang diamati di perusahaan.
3. Peninjauan Lapangan (Survey)
Peneliti melakukan peninjauan ke perusahaan dimana penulis melakukan
penelitian serta mengamati sesuai dengan tujuan yang telah dibuat.
4. PengumpulanData
Sumber data yang diperoleh dari penelitian ini berasal dari :
a. Data primer
Data primer yaitu data yang diperoleh dengan peninjauan secara langsung
ke pabrik yang meninjau objek penelitian dan wawancara dangan pihak
perusahaan. Data primer tersebut hal-hal yang berkenaan dengan Stasiun Boiler.
b. Data sekunder
Data skunder diperoleh melalui perusahaan, dimana data tersebut sudah
ada disimpan oleh perusahaan sebelumnya, diantaranya adalah spesifikasi mesin,
data sheet tentang pemeliharaan pada Boiler pada periode waktu yang lalu,
kemudian penulis melakukan studi kepustakaan dengan mempelajari buku-buku
Universitas Sumatera Utara
atau hal-hal yang berkaitan dengan stasiun boiler, meliputi kegiatan pemeliharaan
perusahaan secara umum, serta boiler secara khusus.
5. Pengolahan Data
Data yang diperoleh diolah dengan menggunakan metode Overall
Equipment Effectiveness (OEE).
6. Analisa dan Pemecahan Masalah
Hasil dari pengolahan data yang berupa perhitungan akan dianalisa dengan
metode yang telah ditentukan, dilakukan pemecahan masalah, lalu member
rekomendasi perbaikan.
7. Menarik Kesimpulan Dari Hasil Penelitian.
Universitas Sumatera Utara
Untuk bagan diagram alir pelaksanaan penelitian, dapat dilihat pada
gambar sebagai berikut :
Tidak
ya
Mulai
Studi Pendahuluan
Studi Literatur
Survei Lapangan
Pengumpulan Data 1. Data Primer (Obsevasi
Langsung) a. Proses Produksi
b. Jam Kerja c. Mesin dan Peralatan
2. Data Sekunder (Dokumen)
a. Data Waktu Pemeliharaan Mesin b. Data TBS diolah
Pengolahan Data Dengan : 1. Pengukuran Tingkat Efektivitas dan effisiensi Mesin
dengan menggunakan OEE
Analisa Pemecahan Masalah 1. AnalisaOverall equipment Effectiveness (OEE)
2. AnalisaSix Big Losses 3. Evaluasi Pemecahan Masalah
HASIL
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Universitas Sumatera Utara
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengumpulan Data
PT. Perkebunan Nusantara III PKS Sei Mangkei mempunyai 4 (empat)
unit boiler. 2 (dua) unit di line I dan 2 (dua) unit di line II. Pada line I, keduanya
bermerk Takuma tipe N600SA, sedangkan di line II, masing-masing bermerk
Atmindo dan Advance tipe BS1113.
Berdasarkan hasil wawancara dengan pembimbing lapangan, maka mesin
yang menjadi objek penelitian adalah mesin Boiler line I di stasiun pengolahan
kelapa sawit. Adapun alasan memilih mesin Boiler line I dijadikan objek
penelitian adalah karena Mesin boiler line I lebih sering beroperasi dibandingkan
dengan boiler line II.
Dan Data yang diperoleh adalah data produksi PKS Sei Mangkei satu
tahun terakhir, yaitu dari mulai bulan Januari 2017 sampai dengan bulan
Desember 2017.
4.1.1 Data Produksi
Data produksi di PT. Perkebunan Nusantara III PKS Sei Mangkeidisajikan
dalam Tabel 4.1 berikut. Data ini merupakan rekapitulasi dari laporan produksi
diPT. Perkebunan Nusantara III PKS Sei Mangkei.
Tabel 4.1 Data TBS di olah bulan Januari β Desember 2017
Bulan TBS di olah (Ton) Januari 2017 18.639,0 Februari 2017 12.267,0 Maret 2017 11.776,5 April 2017 14.174,5 Mei 2017 14.868,0 Juni 2017 13.720,0 Juli 2017 17.034,5
Agustus 2017 14.869,5 September 2017 24.124,0 Oktober 2017 17.536,5
November 2017 20.144,0 Desember 2017 19.103,0
Universitas Sumatera Utara
Pada Tabel 4.1 kita dapat melihat TBS diolah bulan Januari β Desember
2017 bervariasi dari 11.776,5 ton β 24.124,0 ton, ini menunjukkan bahwa
produksi kelapa sawit yang diterima pabrik mengalami perubahan setiap
bulannya, hal ini berkaitan dengan buah kelapa sawit yang dipanen oleh milik
perkebunan dan buah kelapa sawit milik rakyat yang berada disekitar pabrik, dan
pada Tahun 2017, TBS yang diolah paling banyak pada bulan September 2017.
4.1.2 Data Breakdown TimeBoiler line I
Dari hasil data yang diperoleh dari Mesin Boiler line I, salah satu faktor
yang menyebabkan kerusakan pada Boiler line I adalah pecah nya Pipa pada
Boiler sehingga Mesin Boiler berhenti (Machine Break) untuk sementara waktu.
Data Waktu Kerusakan pada Mesin Boiler line I dapat dilihat pada tabel 4.2
berikut.
Total Breakdown = Machine Break + Non Productive Time
= 18,0 + 2,0 = 20,0 Jam
Non Productive time adalah waktu yang tidak produktif akibat mesin
berhenti secara berulang ulang atau beroperasi tanpa menghasilkan produk dalam
satuan jam.
Tabel 4.2 Data Waktu Kerusakan (Breakdown Time) Mesin Boiler line I BulanJanuari β Desember 2017
Bulan Machine Break
Non Productive Total Breakdown
Time (Jam) (Jam) Januari 2017 18,0 2,0 20,0 Februari 2017 42,0 1,5 43,5 Maret 2017 18,0 1,5 19,5 April 2017 37,5 3,0 40,5 Mei 2017 27,0 1,0 28,0 Juni 2017 15,0 1,5 16,5 Juli 2017 40,0 2,5 42,5
Agustus 2017 16,5 1,0 17,5 September 2017 13,0 1,0 14,0 Oktober 2017 20,0 3,5 23,5
November 2017 36,0 1,5 37,5 Desember 2017 21,0 2,0 23,0
Universitas Sumatera Utara
Pada Tabel 4.2 kita bisa melihat bahwa pada bulan Januari 2017 β
Desember 2017, Total waktu Breakdown pada PKS Sei Mangkei bervariasi mulai
dari 14 jam β 43,5 jam per bulan hal ini disebabkan oleh kerusakan seperti Water
Tube (Pipa) mengalami crack/pecah, Mesin IDF mengalami kerusakan seperti Fan
Belt Putus/Lepas dan kerusakan lain sehingga Mesin Boiler harus berhenti
beroperasi untuk dilakukan pengecekan dan perbaikan pada mesin Boiler Line 1
tersebut.
4.1.3 Data Planned Downtime dan Set Up Time Mesin Boiler
Dari hasil data yang diperoleh dari Mesin Boiler line I,data waktu
pemeliharaan dan Set Up pada Mesin Boiler line I dapat dilihat pada tabel 4.3 dan
tabel 4.4 berikut.
Tabel 4.3 Data Waktu Pemeliharaan (Planned Downtime) Mesin Boiler Line I bulan Januari β Desember 2017
Bulan Total Available Time
(Jam)
Total Planned Downtime
Jam % Januari 2017 389,5 2,5 0,64 Februari 2017 403,5 3,0 0,74 Maret 2017 425,0 1,5 0,35 April 2017 532,5 2,0 0,37 Mei 2017 539,0 2,5 0,46 Juni 2017 479,5 1,0 0,20 Juli 2017 615,5 2,0 0,32
Agustus 2017 498,5 1,5 0,30 September 2017 431,5 2,0 0,46 Oktober 2017 461,0 2,5 0,54
November 2017 492,5 1,5 0,30 Desember 2017 491,5 2,0 0,40
Pada Tabel diatas kita dapat melihat waktu Total Planned Downtime pada
bulan Januari β Desember 2017 bervariasi mulai dari 1 Jam β 3 Jam per bulan, hal
yang dilakukan oleh karyawan pada Planned downtime melaksanakan perawatan
rutin pada Mesin Boiler, seperti membersihkan debu yang menempel pada pipa β
pipa pada ruang bakar maupun dinding ruang bakar.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.4. Data Waktu Set Up Mesin Boiler line I Bulan Januari-Desember 2017
Bulan Total Available Time (Jam)
Total Set Up (Jam)
Januari 2017 389,5 1,5 Februari 2017 403,5 3,0 Maret 2017 425,0 2,0 April 2017 532,5 1,5 Mei 2017 539,0 2,0 Juni 2017 479,5 1,0 Juli 2017 615,5 3,5
Agustus 2017 498,5 1,5 September 2017 431,5 2,0 Oktober 2017 461,0 1,5
November 2017 492,5 3,5 Desember 2017 491,5 1,0
Total 19,5
Pada Tabel diatas kita bisa melihat bahwa Total waktu Set Up bervariasi
pada bulan Januari β Desember 2017 yaitu 1,0 jam β 3,5 jam, sehingga jika kita
hitung jumlah waktu total set up dalam setahun dapat kita lihat waktu rata-rata
PKS Sei Mangkei melakukan Set Up per bulan yaitu 19,5 / 12 = 1,625 Jam /
bulan.
Hal yang dilakukan oleh karyawan pada Planned downtime dan Set up
adalah melaksanakan perawatan rutin pada Mesin Boiler dan melumasi bagian-
bagian mesin yang memerlukan pelumas, seperti bearing pada IDF.
4.1.4 Data Delay Mesin Boiler line I
Dari hasil data yang diperoleh dari Mesin Boiler line I,data delay pada
Mesin Boiler line I dapat dilihat pada tabel 4.5 berikut
Tabel 4.5. Data Delay Mesin Boiler line I Bulan Januari-Desember 2017.
Bulan Total
Available Time (Jam)
Total Breakdown
(Jam)
Total Planned Downtime
(Jam)
Total Set Up(Jam)
Total Delay (Jam)
Jan-2017 389,5 20,0 2,5 1,5 24,0 Feb-2017 403,5 43,5 3,0 3,0 49,5 Mar 2017 425,0 19,5 1,5 2,0 23,0
Universitas Sumatera Utara
Apr-2017 532,5 40,5 2,0 1,5 44,0 Mei-2017 539,0 28,0 2,5 2,0 32,5 Jun-2017 479,5 16,5 1,0 1,0 18,5 Jul-2017 615,5 42,5 2,0 3,5 48,0
Agu-2017 498,5 17,5 1,5 1,5 20,5 Sep-2017 431,5 14,0 2,0 2,0 18,0 Okt-2017 461,0 23,5 2,5 1,5 27,5 Nov-2017 492,5 37,5 1,5 3,5 42,5 Des-2017 491,5 23,0 2,0 1,0 26,0
Pada Tabel diatas kita melihat Total waktu Delay pada bulan Januari 2017
β Desember 2017 Bervariasi mulai dari 18,0 Jam β 49,5 Jam, Total waktu
Delaydiperoleh dari penjumlahan waktu Breakdown,Planned Downtime dan
Waktu Set Up Mesin Boiler.
Pada Tabel diatas dapat kita lihat Total waktu Delay paling lama pada
bulan Februari 2017 yaitu 49,5 Jam dan Total waktu Delay paling cepat pada
bulan September 2017 yaitu 18,0 Jam.
4.2 Pengolahan Data
4.2.1 Penentuan Availibilty Ratio
Availability merupakan rasio dari operation time, dengan mengeliminasi
downtime peralatan, terhadap loading time. Rumus yang digunakan
adalah(Hasriyono, 2009) :
Operation Time dihitung dengan rumus:
Loading Time = Available Time β Planned Downtime
= 389,5 Jam β 2,5 Jam
= 387,0 Jam
Hasil loading time dapat dilihat pada table 4.6. berikut.
Tabel 4.6. Data Loading Time Mesin Boiler line I Bulan Januari-Desember 2017
Bulan Total Available Time (Jam)
Total Planned Downtime (Jam)
Loading Time (Jam)
Jan-2017 389,5 2,5 387,0 Feb-2017 403,5 3,0 400,5 Mar 2017 425,0 1,5 423,5
Universitas Sumatera Utara
Apr-2017 532,5 2,0 530,5 Mei-2017 539,0 2,5 536,5 Jun-2017 479,5 1,0 478,5 Jul-2017 615,5 2,0 613,5
Agu-2017 498,5 1,5 497,0 Sep-2017 431,5 2,0 429,5 Okt-2017 461,0 2,5 458,5 Nov-2017 492,5 1,5 491,0 Des-2017 491,5 2,0 489,5
Pada Tabel 4.6 kita dapat melihat waktu dari Loading time pada bulan
Januari 2017 β Desember 2017 bervariasi dari 387 jam β 613,5 jam, hal ini
disebabkan karena kurangnya TBS yang masuk ke pabrik kelapa sawit untuk
diolah sehingga waktu Loading time menjadi berkurang.
Downtime mesin merupakan waktu dimana mesin tidak dapat
melakukanoperasi sebagaimana mestinya karena adanya gangguan terhadap
mesin/peralatan. Downtime dapat dihitung sebagai berikut (Hasriyono, 2009):
Total Downtime = Total Breakdown Time + Total Set Up
= 20,0 Jam + 1,5 Jam
= 21,5 Jam Hasil perhitungan untuk total downtime pada mesin boiler I dapat dilihat pada
tabel 4.7 berikut
Tabel 4.7. Perhitungan Total Downtime Bulan Januari-Desember 2017
Bulan Total Breakdown
(Jam) Total Set Up(Jam) Total Downtime
(Jam) Jan-2017 20,0 1,5 21,5 Feb-2017 43,5 3,0 46,5 Mar 2017 19,5 2,0 21,5 Apr-2017 40,5 1,5 42,0 Mei-2017 28,0 2,0 30,0 Jun-2017 16,5 1,0 17,5 Jul-2017 42,5 3,5 46,0
Agu-2017 17,5 1,5 19,0 Sep-2017 14,0 2,0 16,0 Okt-2017 23,5 1,5 25,0 Nov-2017 37,5 3,5 41,0 Des-2017 23,0 1,0 24,0
Universitas Sumatera Utara
Pada Tabel 4.7 kita dapat melihat waktu dari Downtime pada bulan
Januari 2017 β Desember 2017 bervariasi dari 16 jam β 46,5 Jam, hal ini
disebabkan kerusakan pada mesin/peralatan secara tiba-tiba sehingga mesin tidak
beroperasi dan tidak menghasilkan output sehingga menyebabkan kerugian pada
perusahaan, hal ini terjadi karena perusahaan tidak optimal dalam perawatan /
maintenance pada mesin tersebut.
Perhitungan availability untuk bulan Januari 2017 sebagai berikut.
Operation time = Loading Time- Total Downtime = 387,0 Jam β 21,5 Jam = 365,5 Jam Availability=
ππππππππππππππππππ πππππππππΏπΏππππππππππππ ππππππππ
π₯π₯ 100%
=365,5387
π₯π₯ 100%
= 94,44 %
Dengan cara yang sama, maka perhitungan Availability untuk bulan
Januari β Desember 2017 disajikan dalam tabel 4.8 berikut
Tabel 4.8 Perhitungan Availability Ratiobulan Januari 2017 β Desember 2017
Bulan Loading Time (Jam)
Total Downtime
(Jam)
Operation Time (Jam)
Availability (%)
Jan-2017 387,0 21,5 365,5 94,44 Feb-2017 400,5 46,5 354,0 88,38 Mar 2017 423,5 21,5 402,0 94,92 Apr-2017 530,5 42,0 488,5 92,08 Mei-2017 536,5 30,0 506,5 94,44 Jun-2017 478,5 17,5 461,0 96,34 Jul-2017 613,5 46,0 567,5 92,50
Agu-2017 497,0 19,0 478,0 96,17 Sep-2017 429,5 16,0 413,5 96,27 Okt-2017 458,5 25,0 433,5 94,54 Nov-2017 491,0 41,0 450,0 91,64 Des-2017 489,5 24,0 465,5 95,09
Universitas Sumatera Utara
Pada Tabel 4.8 kita dapat melihat bahwa nilai Availibility pada PKS Sei
Mangkei Tahun 2017 bervariasi dari 88,38 % - 96,34 %,dari data diatas kita juga
dapat mengetahui rata β rata nilai availibility pada PKS Sei Mangkei Tahun 2017
adalah 93,90 %,dimana nilai tersebut sangat baik bagi PKS Sei Mangkei.
4.2.2 Perhitungan Performance Efficiency
Performance efeciency adalah rasio kualitas produk yang dikalikan
denganwaktu siklus idealnya terhadap waktu yang tersedia untuk melakukan
proses produksi (operation time).
Ideal cycle time adalah waktu yang dibutuhkan PKSuntuk mengolah
TBSdalam satu siklus, dari Kapasitas pabrik diketahui bahwa kapasitas olah PKS
adalah 75 ton/jam, maka waktu yang dibutuhkan PKS untuk mengolah 1 ton
adalah ;Ideal Cycle Time = π½π½ππππ
πΎπΎππππππππππππππππ
= 1
75= 0.013 Jam/Ton
Perhitungan Performance efficiency untuk bulan Januari 2017 adalah sebagai berikut :
Performance efficiency =Processed Amount x Ideal Cycle Time
Operation Timex 100 %
= 18.639,0π₯π₯ 0.013
365,5x 100 %
= 66,29 % Tabel 4.9 Perhitungan Performance Efficiency bulan Januari β Desember 2017
Bulan TBS diolah Waktu Siklus Ideal (Jam/kg)
Operation Time (Jam)
Performance Efficiency (%)
Jan-2017 18.639,0 0,013 365,5 66,29 Feb-2017 12.267,0 0,013 354,0 45,04 Mar 2017 11.776,5 0,013 402,0 38,08 Apr-2017 14.174,5 0,013 488,5 37,72 Mei-2017 14.868,0 0,013 506,5 38,16 Jun-2017 13.720,0 0,013 461,0 38,68 Jul-2017 17.034,5 0,013 567,5 39,02
Agu-2017 14.869,5 0,013 478,0 40,44 Sep-2017 24.124,0 0,013 413,5 75,84 Okt-2017 17.536,5 0,013 433,5 52,58 Nov-2017 20.144,0 0,013 450,0 58,19 Des-2017 19.103,0 0,013 465,5 53,34
Universitas Sumatera Utara
Pada Tabel 4.9 kita dapat Performance Efficiency melihat bahwa PKS
Sei Mangkei Tahun 2017 bervariasi mulai dari 38,08 % - 75,84 % ,dan rata β rata
nilai Performance Efficiency adalah 48,61 % dimana nilai itu kurang baik bagi
perusahaan, hal ini disebabkan oleh kurang nya pasokan buah yang masuk ke PKS
Sei Mangkei sehingga proses produksi menjadi terhambat.
4.2.3 Perhitungan Rate Of Quality Product
Rate of quality product merupakan suatu rasio yang menggambarkan
kemampuan peralatan dalam menghasilkan produk yang sesuai dengan standar.
Formula ini digunakan untuk pengukuran rasio ini adalah (Hasriyono, 2009):
Rate of Quality Product =ππππππππππππππππππ π΄π΄ππππππππππ βπ·π·ππππππππππ π΄π΄ππππππππππ
ππππππππππππππππππ π΄π΄ππππππππππx 100 %
Perhitungan Rate of Quality Product untuk bulan Januari 2017 sebagai berikut
Rate of Quality Product = 18.639,0β2.765,85
18.639,0x 100 %
= 85,16 % Dengan cara yang sama, maka Rate of quality product untuk
bulanJanuari2017 β Desember 2017 disajikan dalam Tabel 4.10 berikut.
Tabel 4.10 Perhitungan Rate of Quality Product Bulan Januari 2017 β Desember
2017
Bulan TBS diolah (ton) Total Broke ( ton) Rate of Quality (%) Jan-2017 18.639,0 2.765,85 85,16 Feb-2017 12.267,0 1.574,71 87,16 Mar 2017 11.776,5 2.189,77 81,40 Apr-2017 14.174,5 1.549,19 89,07 Mei-2017 14.868,0 2.368,88 84,06 Jun-2017 13.720,0 1.727,35 87,40 Jul-2017 17.034,5 2.706,70 84,11
Agu-2017 14.869,5 2.613,97 82,42 Sep-2017 24.124,0 2.964,83 87,71 Okt-2017 17.536,5 2.190,30 87,51 Nov-2017 20.144,0 3.569,92 82,27 Des-2017 19.103,0 2.550,78 86,64
Universitas Sumatera Utara
Pada Tabel 4.10 kita dapat melihat nilai Rate Of Quality bervariasi mulai
dari 82,27 % - 89,07 % dan nilai rata βrata pada Tahun 2017 adalah 85,40 %
dimana nilai ini cukup baik bagi perusahaan, nilai ini dapat ditingkatkan lagi
apabila pasokan buah yang masuk PKS Sei Mangkei tetap dijaga tingkat
kematangan nya sehingga menghasilkan minyak yang sesuai dengan kriteria
perusahaan.
4.2.4 Perhitungan Overall Equipment Effectiveness (OEE)
Setelah nilai availability ratio, performance efficiency dan rate of quality
product pada mesin Boiler diperoleh maka dilakukan perhitungan nilai Overall
Equipent effectiveness (OEE).
OEE = Avaibility Γ Performance efficience Γ Quality Product x 100%
Perhitungan OEE untuk bulan Januari 2017 sebagai berikut :
OEE = 0,9444 x 0,6629 x 0,8516 x 100 % = 53,31 %
Dengan cara yang sama, maka OEE untuk bulan Januari 2017-Desember
2017disajikan dalam Tabel 4.11 berikut.
Tabel 4.11 Perhitungan Nilai OEE bulan Januari β Desember 2017
Bulan Availability (%)
Performance Efficiency (%)
Rate of Quality (%) OEE (%)
Jan-2017 94,44 66,29 85,16 53,31 Feb-2017 88,38 45,04 87,16 34,69 Mar 2017 94,92 38,08 81,40 29,42 Apr-2017 92,08 37,72 89,07 30,93 Mei-2017 94,44 38,16 84,06 30,29 Jun-2017 96,34 38,68 87,40 32,56 Jul-2017 92,50 39,02 84,11 30,35
Agu-2017 96,17 40,44 82,42 32,05 Sep-2017 96,27 75,84 87,71 64,03 Okt-2017 94,54 52,58 87,51 43,50 Nov-2017 91,64 58,19 82,27 43,87 Des-2017 95,09 53,34 86,64 43,94 Rata-rata 93,90 48,61 85,40 39,08
Universitas Sumatera Utara
Dari tabel diatas kita dapat melihat nilai OEE pada PKS Sei Mangkei
mulai bulan Januari β Desember 2017 Bervariasi mulai dari 29,42 % - 64,03 %
dan pada tahun 2017 rata β rata nilai OEE pada PKS Sei Mangkei adalah 39,08 %.
4.3 Perhitungan OEE Six Big Losses
4.3.1 Downtime Losses
Di dalam perhitungan OEE, yang termasuk dalam downtime losses adalah
equipment failure dan set-up and adjustment.
1. Equipment Failure
Equipment Failures yaitu kerusakan mesin/peralatan yang tiba-tiba dan
mengakibatkan kerugian, karena kerusakan mesin akan menyebabkan mesin tidak
beroperasi menghasilkan output (Hasriyono, 2009).
Equipment Failure Losses = ππππππππππ π΅π΅πππππππ΅π΅ππππππππ ππππππππ
πΏπΏππππππππππππ ππππππππ x 100 %
Perhitungan Equipment Failure Losses untuk bulan Januari 2017 adalah sebagai
berikut
Equipment Failure Losses = 20,0
387,0x 100 %
= 5,167 %
Perhitungan Equipment Failure Losses untuk bulan Januari 2017 β Desember
2017 disajikan dalam Tabel 4.12 berikut.
Tabel 4.12 Equipment Failure Losses bulan Januari 2017- Desember 2017
Bulan Total Breakdown (Jam)
Loading Time (Jam)
Equipment Failure Losses (%)
Jan-2017 20,0 387,0 5,167 Feb-2017 43,5 400,5 10,861 Mar 2017 19,5 423,5 4,604 Apr-2017 40,5 530,5 7,634 Mei-2017 28,0 536,5 5,219 Jun-2017 16,5 478,5 3,448 Jul-2017 42,5 613,5 6,927
Universitas Sumatera Utara
Agu-2017 17,5 497,0 3,521 Sep-2017 14,0 429,5 3,259 Okt-2017 23,5 458,5 5,125 Nov-2017 37,5 491,0 7,637 Des-2017 23,0 489,5 4,698
Total 326 5,675
Dari tabel 4.12 kita dapat melihat nilai Equipment Failures pada PKS Sei
Mangkei bervariasi dari 3,259 % - 10,861 % dan rata β rata pada Tahun 2017
adalah 5,675 %,dimana Equipment Failures (breakdown loss) merupakan
kerusakan pada mesin/peralatan secara tiba-tiba sehingga mesin tidak beroperasi
dan tidak menghasilkan output sehingga menyebabkan kerugian pada perusahaan,
hal ini disebabkan karena perusahaan tidak optimal dalam perawatan /
maintenance pada mesin tersebut.
PKS Sei Mangkei mempunyai 4 (empat) unit boiler. 2 (dua) unit di line I
dan 2 (dua) unit di line II. Pada line I, keduanya bermerk Takuma tipe N600SA,
sedangkan di line II, masing-masing bermerk Atmindo dan Advance tipe BS1113.
Pada Tahun 2017 boiler yang lebih sering beroperasi adalah boiler merk Takuma
tipe N 600 SA, boiler ini beroperasi mulai bulan Januari sampai bulan Agustus
serta bulan November dan boiler merk Atmindo beroperasi mulai bulan
September, Oktober, dan Desember.
Sehingga penulis memilih boiler merk Takuma tipe N 600 SA karena
boiler ini lebih sering beroperasi, adapun kerusakan yang sering terjadi pada
mesin boiler adalah pipa mengalami crack/pecah yang disebabkan terjadinya
Overheating pada ruang bakar, yang disebabkan banyaknya kerak yang menempel
di luar pipa sehingga turunnya tekanan uap yang dihasilkan, dan juga akibat
overheating pada ruang bakar menyebabkan fire grate pada raung bakar
mengalami kerusakan dan menjadi rapuh.
2. Setup And Adjustment
Setup and Adjustment adalah semua waktu set-up termasuk waktu
penyesuaian dan juga waktu yang dibutuhkan untuk kegiatan-kegiatan pengganti
satu jenis produk berikutnya untuk proses produksi selanjutnya. Untuk
mengetahui Setup and Adjustment Data waktu Set Up pada mesin boiler I dapat
dilihat pada tabel 4.13 berikut.
Universitas Sumatera Utara
Setup and Anjustment loss = ππππππππππ ππππππππππ ππππππ ππππππππππππππππππππ ππππππππ
πΏπΏππππππππππππ ππππππππx 100%
Perhitungan setup and adjustment loss untuk bulan Januari 2017 dihitung
seperti berikut
Setup and Adjustment loss = 1,5385
x 100 %
= 0,387 %
Perhitungan Setup and Adjustment loss untuk bulan Januari 2017 β Desember
2017 disajikan dalam tabel 4.13 berikut.
Tabel 4.13 Perhitungan Persentase Setup and Adjustment
Bulan Total waktu setup (Jam)
Loading Time (Jam)
Setup and Adjustment (%)
Jan-2017 1,5 387 0,387 Feb-2017 3 400,5 0,749 Mar 2017 2 423,5 0,472 Apr-2017 1,5 530,5 0,282 Mei-2017 2 536,5 0,372 Jun-2017 1 478,5 0,208 Jul-2017 3,5 613,5 0,570
Agu-2017 1,5 497 0,301 Sep-2017 2 429,5 0,465 Okt-2017 1,5 458,5 0,327 Nov-2017 3,5 491 0,712 Des-2017 1 489,5 0,204
Total 24 0,420
Pada tabel 4.13 dapat kita lihat pada bulan Januari β Desember 2017 nilai
Setup and Adjustment adalah 0,204 β 0,749 %, yang dimaksud dengan Set up and
adjustment loss yaitu kerugian karena pemasangan dan penyetelan yaitu semua
waktu setup dan termasuk waktu penyesuaian (adjustment) dan juga waktu yang
dibutuhkan untuk kegiatan-kegiatan pengganti satu jenis produk ke jenis produk
berikutnya untuk proses produksi selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
Pada set up and adjusment yang mencapai 0.62 % disebabkan karena
adanya uap basah di dalam pipa header yang sebelum masuk ke turbin, sehingga
uap tersebut harus dikeringkan terlebih dahulu.
4.3.2 Speed Losses
1. Idling and Minor Stoppage
Idling and Minor Stoppage Losses muncul jika faktor eksternal
mengakibatkan mesin/peralatan berhenti berulang-ulang atau mesin peralatan
tidak menghasilkan produk seperti kemacetan mesin (Hasriyono, 2009).
Idling and Minor Stoppage = ππππππ ππππππππππππππππππππ ππππππππ
πΏπΏππππππππππππ ππππππππx 100 %
= 2,0387
x 100 % = 0,516 %
Perhitungan persentase Idling and Minor Stoppage untuk bulan Januari 2017 β
Desember 2017 dapat dilihat pada tabel 4.14 berikut
Tabel 4.14 Perhitungan Idling and Minor Stoppage
Bulan Non Productive time (Jam)
Loading Time (Jam)
Idling and Minor Stoppage (%)
Jan-2017 2,0 387 0,516 Feb-2017 1,5 400,5 0,374 Mar 2017 1,5 423,5 0,354 Apr-2017 3,0 530,5 0,565 Mei-2017 1,0 536,5 0,186 Jun-2017 1,5 478,5 0,313 Jul-2017 2,5 613,5 0,407
Agu-2017 1,0 497 0,201 Sep-2017 1,0 429,5 0,232 Okt-2017 3,5 458,5 0,763 Nov-2017 1,5 491 0,305 Des-2017 2,0 489,5 0,408
Total 22
Universitas Sumatera Utara
Idle and minor stoppages disebabkan oleh kejadian-kejadian seperti
pemberhentian mesin sejenak, kemacetan mesin dan idle time dari mesin.Contoh
kejadian nya adalah adanya gangguan pada belt yang menghubungkan impeller
pada IDF yaitu belt tersebut terlepas.
2. Reduced Speed Losses
Reduced Speed Losses adalah selisih antara waktu kecepatan produksi
aktual dengan kecepatan produksi mesin yang ideal (Hasriyono , 2009)
Data waktu Reduced Speed Lossespada Mesin Boiler line I dapat dilihat
pada tabel 4.15
Reduced Speed Losses = ππππππππππππππππππ ππππππππ β( πΌπΌππππππππ πΆπΆππππππππ ππππππππ π₯π₯ ππππππππππ ππππππππππππππ ππππππππππππππ )πΏπΏππππππππ ππππ ππππππππ
x 100%
Perhitungan persentase Reduced Speed Losses untuk bulan Januari 2017 adalah
sebagai berikut.
Reduced Speed Losses = 365,5 β ( 0,013 x 18.639,0)
387 x 100%
= 31,83 %
Tabel 4.15 Perhitungan Persentase Reduced Speed Losses
Bulan Operation
Time (Jam)
Waktu Siklus Ideal (Jam/ton)
TBS diolah (ton)
Loading Time (Jam)
Reduced Speed Losses
(%)
Reduced Speed Losses (Jam)
Jan-2017 365,5 0,013 18.639,0 387,0 31,83 123,18 Feb-2017 354,0 0,013 12.267,0 400,5 48,57 194,52 Mar 2017 402,0 0,013 11.776,5 423,5 58,77 248,89 Apr-2017 488,5 0,013 14.174,5 530,5 57,34 304,18 Mei-2017 506,5 0,013 14.868,0 536,5 58,38 313,20 Jun-2017 461,0 0,013 13.720,0 478,5 59,06 282,60 Jul-2017 567,5 0,013 17.034,5 613,5 56,40 346,01
Agu-2017 478,0 0,013 14.869,5 497,0 57,28 284,68 Sep-2017 413,5 0,013 24.124,0 429,5 23,25 99,85 Okt-2017 433,5 0,013 17.536,5 458,5 44,82 205,49 Nov-2017 450,0 0,013 20.144,0 491,0 38,31 188,10 Des-2017 465,5 0,013 19.103,0 489,5 44,36 217,14 TOTAL 48,19 2807,84
Universitas Sumatera Utara
Dari Tabel diatas kita dapat melihat Persentase Reduced Speed Losses
PKS Sei Mangkei bulan Januari β Desember 2017 bervariasi dari 23,25 % - 59,06
% dan rata β rata persentase Reduced Speed Losses Tahun 2017 adalah 48,19 % .
Hal ini disebabkan oleh kurangnya jumlah TBS masuk yang diolah oleh
pabrik PKS sehingga menyebabkan tingginya nilai Reduced Speed Losses di PKS
Sei Mangkei.
4.3.3 Defect Losses
Defect Losses adalah mesin tidak menghasilkan produk yang sesuai
dengan spesifikasi dan standar kualitas produk yang telah ditentukan oleh
perusahaan . Faktor yang dikategorikan ke dalam Defect Losses adalah Rework
loss dan Yield/Scrap loss (Hasriyono , 2009 ).
1. Rework Loss
Rework Loss yaitu kerugian yang disebabkan karena adanya produk cacat
maupun kerja produk diproses ulang (Hasriyono,2009)
Data waktu rework loss pada mesin boiler line I dapat dilihat pada tabel
4.16 untuk rework loss dilakukan dengan menggunakan rumus
Rework Loss = πΌπΌππππππππ πΆπΆππππππππ ππππππππ π₯π₯ π π πππππππππ΅π΅
πΏπΏππππππππππππ ππππππππ x 100 %
Perhitungan Rework Loss untuk bulan Januari 2017
Rework Loss = 0,013 x 0
387x 100%
= 0 %
Perhitungan Rework Loss untuk bulan Januari 2017 β Desember 2017 dapat
dilihat pada tabel 4.16 berikut.
Tabel 4.16 Perhitungan persentase Rework Loss
Bulan Loading
Time (Jam)
Waktu Siklus Ideal
(Jam/ton)
Rework (ton)
Rework Time (Jam)
Rework Loss (% )
Jan-2017 387 0,013 0 0 0 Feb-2017 400,5 0,013 0 0 0 Mar 2017 423,5 0,013 0 0 0 Apr-2017 530,5 0,013 0 0 0 Mei-2017 536,5 0,013 0 0 0 Jun-2017 478,5 0,013 0 0 0
Universitas Sumatera Utara
Jul-2017 613,5 0,013 0 0 0 Agu-2017 497 0,013 0 0 0 Sep-2017 429,5 0,013 0 0 0 Okt-2017 458,5 0,013 0 0 0 Nov-2017 491 0,013 0 0 0 Des-2017 489,5 0,013 0 0 0
Dari Tabel diatas kita dapat melihat bahwa PKS Sei Mangkei pada tahun
2017 Nilai Persentase Rework Loss nya adalah 0 %,hal ini karena pada proses
pengolahan TBS,tidak pernah dilakukan proses ulang karena TBS yg diolah sudah
pasti brondolan/daging buah sudah lepas dari tandannya.
2. Yield/Scrap Losses
Yield/Scrap Losses disebabkan oleh material yang tidak terpakai atau
sampah bahan baku (Hasriyono, 2009).
Data waktu Scrap Losses pada Mesin Boiler line I dapat dilihat pada tabel 4.17
Scrap Losses = πΌπΌππππππππ πΆπΆππππππππ ππππππππ π₯π₯ ππππππππππ
πΏπΏππππππππππππ ππππππππ x 100 %
Scrap Losses = 0.013 x 2.765,85
387x 100 %
= 9,29 %
Perhitungan Yield/Scrap loss untuk bulan Januari 2017 β Desember 2017 dapat
dilihat pada tabel 4.17 berikut .
Tabel 4.17 Perhitungan Persentase Yield/Scrap Loss
Bulan Loading Time (Jam)
Waktu Siklus Ideal (Jam/ton)
Scrap (ton)
Scrap Time (Jam)
Scrap Loss (%)
Jan-2017 387 0,013 2.765,85 35,95 9,29 Feb-2017 400,5 0,013 1.574,71 20,46 5,11 Mar 2017 423,5 0,013 2.189,77 28,45 6,72 Apr-2017 530,5 0,013 1.549,19 20,10 3,79 Mei-2017 536,5 0,013 2.368,88 30,79 5,74 Jun-2017 478,5 0,013 1.727,35 22,44 4,69 Jul-2017 613,5 0,013 2.706,70 35,15 5,73
Agu-2017 497 0,013 2.613,97 33,94 6,83 Sep-2017 429,5 0,013 2.964,83 38,52 8,97 Okt-2017 458,5 0,013 2.190,30 28,47 6,21
Universitas Sumatera Utara
Nov-2017 491 0,013 3.569,92 46,39 9,45 Des-2017 489,5 0,013 2.550,78 33,13 6,77
Total 373,79 Dari tabel diatas kita dapat melihat bahwa pada PKS Sei Mangkei tahun
2017 nilai persentase Yield/Scrap Losses bervariasi antara 3,79 % - 9,45 %, dan
pada pengolahan TBS yang dimaksud Yield/Scrap Losses adalah kurangnya
kualitas dari TBS yang diolah seperti TBS kurang masak.
4.4 Pengaruh Six Big Losses
Untuk melihat lebih jelas Six Big Losses yang mempengaruhi efektivitas
mesin Boiler line I, maka akan dilakukan perhitungan Time Loss untuk masing-
masing faktor dalam Six Big Losses. Seperti yang terlihat pada hasil perhitungan
di Tabel 4.18 berikut.
Tabel 4.18 Persentase Faktor Six Big Losses Mesin Boiler Line I
No. Six Big Losses Total Time (Jam) Persentase (%) 1 Equipment Failures 326,0 9,17 2 Setup and Adjustment 24,0 0,67 3 Idling Minor Stoppages 22,0 0,62 4 Reduced Speed Losses 2807,84 79,01 5 Scrap Loss 373,79 10,51 6 Rework Loss 0 0,00
Total 3553,63 100,0 Persentase Time loss dari keenam faktor tersebut juga akan lebih jelas lagi
diperhatikan dalam bentuk histogram yang terlihat pada gambar 4.2
Gambar 4.1Histogram Total Time (Jam)
0500
10001500200025003000
Total Time (Jam)
Universitas Sumatera Utara
4.4.1Equipment Failures
Equipment Failures (breakdown loss) merupakan kerusakan pada
mesin/peralatan secara tiba-tiba sehingga mesin tidak beroperasi dan tidak
menghasilkan output sehingga menyebabkan kerugian pada perusahaan, Hal ini
disebabkan karena perusahaan tidak optimal dalam perawatan / maintenance pada
mesin tersebut.
Hal ini juga disebabkan apabila mesin boiler mengalami gangguan
sehingga turunnya kemampuan boiler dalam menghasilkan Steam, pihak
perusahaan yang berperan dalam bidang maintenance cukup lambat dalam
mengatasi masalah tersebut sehingga menyebabkan mesin tersebut Breakdown.
4.4.2 Idling Minor Stoppages
Idle and minor stoppages disebabkan oleh kejadian-kejadian seperti
pemberhentian mesin sejenak, kemacetan mesin dan idle time dari mesin.Contoh
kejadian nya adalah adanya gangguan pada belt yang menghubungkan impeller
pada IDF yaitu belt tersebut terlepas.
Pada analisa Idling and Minor Stoppages yang dilakukan, persentase yang
diperoleh adalah 0,67 %.
4.4.3 Setup and Adjustment
Set up and adjustment loss yaitu kerugian karena pemasangan dan
penyetelan yaitu semua waktu setup dan termasuk waktu penyesuaian
(adjustment) dan juga waktu yang dibutuhkan untuk kegiatan-kegiatan pengganti
satu jenis produk ke jenis produk berikutnya untuk proses produksi selanjutnya.
Pada set up and adjusment yang mencapai 0,62 % disebabkan karena
adanya uap basah di dalam pipa header yang sebelum masuk ke turbin, sehingga
uap tersebut harus dikeringkan terlebih dahulu.
4.4.4 Reduced Speed Losses
Persentase untuk reduced speed losses sendiri menjadi penyebab terbesar
losses yaitu79,01 %, hal ini yang menyebabkan nilai OEE di PKS Sei Mangkei
rata-rata 39 % pada tahun 2017,dimana nilai OEE tersebut jauh dari nilai standar
yang telah ditentukan yaitu 85 % (menurut JIPM standar benchmark world class)
.
Universitas Sumatera Utara
Reduced Speed Losses adalah selisih antara waktu kecepatan produksi
aktual dengan kecepatan produksi mesin yang ideal, hal ini disebabkan oleh
kurangnya jumlah TBS masuk yang diolah oleh pabrik PKS sehingga
menyebabkan tingginya nilai Reduced Speed Losses di PKS Sei Mangkei.
4.4.5 Rework Loss
Nilai untuk rework loss yaitu 0, hal ini dikarenakan tidak adanya proses
pengolahan ulang untuk TBS karena apabila TBS sudah diolah brondolan/daging
buah sudah terpisah dari tandannya. Sehingga rework loss hanya dianggap 0.
4.4.6 Scrap Loss
Persentase untuk Scrap Loss mencapai 10,51 % hal ini diakibatkan oleh
banyaknya TBS yang masih belum matang tetapi sudah dipanen dan
diolah,sehingga hasil/randamen CPO (Crude Palm Oil ) dari PKS tersebut
menjadi turun.
4.5 ANALISA PERHITUNGAN OVERALL EQUIPMENT
EFFECTIVENESS (OEE)
Analisa dilakukan untuk perhitungan Overall Equipment Effectiveness di
PT. Perkebunan Nusantara III PKS Sei Mangkei dilakukan melihat tingkat
efektivitas penggunaan mesin Boiler line I selama Bulan Januari-Desember 2017.
Pengukuran Overall Equipment Effectivenes (OEE) ini merupakan perkalian
antara Availability Ratio, Performance Efficiency dan Rate of Quality Prducts.
1. Selama periode Januari-Desember 2017 diperoleh nialai Overal
EquipmentEffectivenes (OEE) yang berkisar antara 29,42 %-64,03%
dan hasil rasioPerformance efficiency yang berkisar 37,72%-75,84%
dan availabilitysudah tetap berada antara 88,38%-96,34%.
2.Nilai OEE tertinggi itu bulan Juni 2017 sebesar 64,03% ini dikarenakan
tingginya tingkat rasio performance efficiency yang digunakan mencapai
75,84%.
4.6. ANALISA PERHITUNGAN OEE SIX BIG LOSSES
Universitas Sumatera Utara
Faktor Reduces Speed Losses yang memiliki persentase terbesar dari
keenam faktor penyebab kerugian yang mempengaruhi nilai efektivitas mesin
boiler line I.
4.7. REKAYASA PERHITUNGAN OVERALL EQUIPMENT
EFFECTIVENESS (OEE)
Rekayasa Analisa dilakukan untuk meningkatkan nilai Overall Equipment
Effectiveness (OEE) di PT. Perkebunan Nusantara III PKS Sei
Mangkeidanmeningkatkan efektivitas kerja mesin Boiler line I selama Bulan
Januari-Desember 2017. Pengukuran Overall Equipment Effectivenes (OEE) ini
merupakan perkalian antara Availability Ratio, Performance Efficiency, dan Rate
of Quality Products.
4.7.1 Penentuan Availibilty Ratio
Availability merupakan rasio dari operation time, dengan mengeliminasi
downtime peralatan, terhadap loading time. Rumus yang digunakan
adalah(Hasriyono, 2009) :
Operation Time dihitung dengan rumus:
Loading Time = Available Time β Planned Downtime
= 389,5 Jam β 2,5 Jam
= 387,0 Jam
Tabel 4.19 Perhitungan Availability Ratiobulan Januari 2017 β Desember 2017
Bulan Loading Time (Jam)
Total Downtime
(Jam)
Operation Time (Jam)
Availability (%)
Jan-2017 387,0 21,5 365,5 94,44 Feb-2017 400,5 46,5 354,0 88,38 Mar 2017 423,5 21,5 402,0 94,92 Apr-2017 530,5 42,0 488,5 92,08 Mei-2017 536,5 30,0 506,5 94,44 Jun-2017 478,5 17,5 461,0 96,34 Jul-2017 613,5 46,0 567,5 92,50
Agu-2017 497,0 19,0 478,0 96,17 Sep-2017 429,5 16,0 413,5 96,27 Okt-2017 458,5 25,0 433,5 94,54 Nov-2017 491,0 41,0 450,0 91,64 Des-2017 489,5 24,0 465,5 95,09
Universitas Sumatera Utara
Dapat kita lihat pada tabel,bahwa nilai Availability pada bulan Januari β
Desember 2017 rata-rata adalah 93,90 % sehingga kita tidak perlu merekayasa
nilai Availibilty pada PKS Sei Mangkei Karena nilainya sudah Baik.
4.7.2 Rekayasa Perhitungan Performance Efficiency
Performance efficiency adalah rasio kualitas produk yang dikalikan
denganwaktu siklus idealnya terhadap waktu yang tersedia, untuk melakukan
proses produksi (operation time).
Ideal cycle time adalah waktu yang dibutuhkan PKSuntuk mengolah
TBSdalam satu siklus, dari Kapasitas pabrik diketahui bahwa kapasitas olah PKS
adalah 75 ton/jam, maka waktu yang dibutuhkan PKS untuk mengolah 1 ton
adalah ;
Ideal Cycle Time = π½π½ππππ
πΎπΎππππππππππππππππ
= 1
75= 0.013 Jam/Ton
Dapat kita lihat bahwa nilai Performance Efficiency pada PKS Sei
Mangkei sangat rendah yaitu dibawah 50 %,sehingga nilai efektivitas proses
produksi pada PKS Sei Mangkei pada bulan Januari β Desember 2017 adalah
39,08 %,nilai tersebut sangat jauh dari standar nilai efektivitas berdasarkan (JIPM
standar benchmark world class) yaitu 85 %.
Sehingga kita perlu meningkatkan nilai efektivitas proses produksi pada
PKS Sei Mangkei dengan menaikkan nilai Performance Efficiency,salah satu
faktor yang mempengaruhi nilai Performance Efficiency adalah Processed
Amount (TBS yang diolah), pada PKS Sei Mangkei rata-rata TBS yang diolah
pada bulan Januari β Desember 2017 adalah Β±16.521 Ton.
Dimana pada bulan September 2017 TBS yang diolah cukup tinggi
mencapai 24.124 Ton,sehingga dapat disimpulkan nilai rata-rata TBS yang diolah
pada Tahun 2017 adalah kurang untuk PKS Sei Mangkei kapasitas 75 Ton.
Maka sebaiknya rata-rata TBS yang diolah per bulan mencapai Β±24.000
ton, untuk meningkatkan produktivitas pada PKS Sei Mangkei dan Operation
Time tetap dipertahankan di angka 440 Jam / Bulan,sehingga dapat menaikkan
nilai dari Performance Efficiency
Universitas Sumatera Utara
Maka Rekayasa Perhitungan rataβrata Performance efficiency per Bulan adalah sebagai berikut :
Performance efficiency=Processed Amount x Ideal Cycle Time
Operation Timex 100 %
= Β±24,000 π₯π₯ 0,013
440x 100 %
= Β±70,90 %
4.7.3. Perhitungan Rate Of Quality Product
Rate of quality product merupakan suatu rasio yang menggambarkan
kemampuan peralatan dalam menghasilkan produk yang sesuai dengan standar.
Formula ini digunakan untuk pengukuran rasio ini adalah (Hasriyono, 2009):
Rate of Quality Product =ππππππππππππππππππ π΄π΄ππππππππππ βπ·π·ππππππππππ π΄π΄ππππππππππ
ππππππππππππππππππ π΄π΄ππππππππππx 100 %
Perhitungan Rate of Quality Product untuk bulan Januari 2017 sebagai
berikut
Rate of Quality Product = 18.639,0β2.765,85
18.639,0x 100 %
= 85,16 %
Tabel 4.20 Perhitungan Rate of Quality Product Bulan Januari 2017 β Desember
2017
Bulan TBS diolah (ton) Total Broke ( ton) Rate of Quality (%) Jan-2017 18.639,0 2.765,85 85,16 Feb-2017 12.267,0 1.574,71 87,16 Mar 2017 11.776,5 2.189,77 81,40 Apr-2017 14.174,5 1.549,19 89,07 Mei-2017 14.868,0 2.368,88 84,06 Jun-2017 13.720,0 1.727,35 87,40 Jul-2017 17.034,5 2.706,70 84,11
Agu-2017 14.869,5 2.613,97 82,42
Universitas Sumatera Utara
Sep-2017 24.124,0 2.964,83 87,71 Okt-2017 17.536,5 2.190,30 87,51 Nov-2017 20.144,0 3.569,92 82,27 Des-2017 19.103,0 2.550,78 86,64
Dapat kita lihat pada tabel,bahwa nilai Rate of Quality Product pada
bulan Januari β Desember 2017 rata-rata adalah 85,40 % sehingga kita tidak perlu
merekayasa nilai Rate of Quality Product pada PKS Sei Mangkei Karena nilainya
sudah Baik.
4.7.4 Rekayasa Perhitungan Overall Equipment Effectiveness (OEE)
Setelah nilai availability ratio, performance efficiency dan rate of quality
product pada PKS Sei Mangkei diperoleh maka dilakukan perhitungan nilai
Overall Equipent effectiveness (OEE).
OEE = Availibility Γ Performance efficience Γ Quality Product x 100%
Maka Rekayasa Perhitungan OEE untuk Tahun2017 sebagai berikut :
OEE = 0,9444 x 0,7090 x 0,8516 x 100 % = 56,61%
Setelah kita melakukan rekayasa untuk meningkatkan nilai Efektiftitas,
didapat nilai OEE untuk Tahun 2017 adalah 56,61 %,dimana nilai OEE real pada
tahun 2017 adalah 39,08 % ,nilai OEE mengalami peningkatan sebesar 17,53 %.
4.7.5 Rekayasa Six Big Losses untuk meningkatkan efektivitas kerja Boiler
A. Mengurangi Reduced Speed Losses
Untuk Meningkatkan Nilai efektivitas dari proses produksi di PKS Sei
Mangkei perlu mengeliminasi faktor β faktor yang sangat berpengaruh pada Six
Big Losses agar nilai efektivitas dapat meningkat.
Faktor utama pada Six Big Losses yang membuat nilai efektivitas pada
PKS Sei Mangkei rendah yaitu Reduced Speed Losses atau selisih antara waktu
kecepatan produksi aktual dengan kecepatan produksi mesin yang ideal.
Dari Tabel 4.15 Perhitungan Persentase Reduced Speed Losses kita dapat
melihat Persentase Reduced Speed Losses PKS Sei Mangkei bulan Januari β
Desember 2017 bervariasi dari 23,25 % - 59,06 % dan rata β rata persentase
Universitas Sumatera Utara
Reduced Speed Losses Tahun 2017 adalah 48,19 %,dimana nilai ini sangat
mempengaruhi nilai efektivitas.
Sehingga kita harus mengoptimalkan nilai Reduced Speed Losses agar
dapat meningkatkan nilai efektivitas proses produksi,dengan cara
mengoptimalkan rata β rata TBS yang diolah setiap bulan mencapai Β± 24.000 ton
/ bulan dan menjaga operation time rata β rata 440 jam / bulan.
Setelah itu kita dapat merekayasa nilai Reduced Speed Losses ;
Reduced Speed Losses = ππππππππππππππππππ ππππππππβ( πΌπΌππππππππ πΆπΆππππππππ ππππππππ π₯π₯ ππππππππππ ππππππππππππππ ππππππππππππππ )πΏπΏππππππππππππ ππππππππ
x 100%
Reduced Speed Losses =440 β ( 0,013 x Β±24.000)
450 x 100 %
= 28,44 %
Setelah kita melakukan rekayasa perhitungan Reduced Speed Losses,kita
dapat melihat selisih nilai real rata βrata Reduced Speed Losses dengan nilai
rekayasa adalah 48,19 % - 28,44 % yaitu 19,75 %. Nilai rekayasa Reduced Speed
Losses dapat meningkatkan nilai efektivitas proses produksi,apabila perusahaan
dapat memastikan TBS yang diolah mencapai 24,000 ton / bulan dan Operation
Time dari PKS Sei Mangkei 440 jam / bulan,maka dapat dipastikan nilai
efektifitas dari PKS Sei Mangkei dapat meningkat secara Signifikan.
B. Mengeliminasi Equipment Failures
Untuk meningkatkan produktivitas proses produksi pada PKS Sei Mangkei
,kita perlu mengeliminasi faktor yang berpengaruh pada Six Big Losses agar nilai
efektivitas dapat meningkat.
Salah satu faktor yang perlu kita perhatikan adalah Equipment Failures
,dimana Equipment Failures yang dimaksud adalah kerusakan pada
mesin/peralatan secara tiba-tiba sehingga mesin tidak beroperasi dan tidak
menghasilkan output sehingga menyebabkan proses produksi pada PKS Sei
Mangkei terganggu.
Kerusakan yang terjadi pada Mesin Boiler merk Takuma tipe N 600 SA di
PKS Sei Mangkei disebabkan oleh beberapa hal seperti :
Universitas Sumatera Utara
1. Kualitas Air yang digunakan untuk proses terjadinya uap pada
pembakaran di Mesin Boiler sering tidak sesuai dengan standar
kualitas Air yang sudah ditentukan.
2. Penggunaan Bahan Bakar yang melebihi Kapasitas yang
ditentukan untuk mendapatkan temperatur ruang bakar yang lebih
cepat ,tanpa memikirkan resiko yang terjadi pada ruang
pembakaran dan pipa β pipa yang terdapat pada Boiler.
3. Kurangnya Pemeliharaan / Maintenance yang dilakukan oleh pihak
perusahaan / karyawan yang bertugas di Mesin Boiler.
4. Penggunaan Komponen β komponen yang sudah melewati batas
usia pakai sehingga sering terjadi kerusakan yang tidak diinginkan.
Untuk itu perlu kita perhatikan hal β hal yang dapat mencegah kerusakan
pada Mesin Boiler dengan menerapkan sistem pemeliharaan yang terencana dan
melakukan perawatan rutin secara berkala agar meningkatkan kinerja pada Mesin
Boiler tersebut.
Adapun saran penulis untuk meningkatkan kinerja pada mesin Boiler :
β’ Menjaga kualitas Air yang digunakan untuk proses terjadinya uap
pada pembakaran di Mesin Boiler dengan cara melakukan
pengecekan air umpan yang masuk ke dearator secara rutin agar
kualitas air dapat terjaga dengan baik.
β’ Menggunakan Bahan Bakar (Serabut dan Cangkang) sesuai dengan
kapasitas yang telah ditentukan agar tidak terjadi Overheat pada
ruang bakar (furnace) yang menyebabkan dinding ruang bakar dan
pipa β pipa pada ruang bakar mengalami kerusakan dan pipa
mengalami retak / pecah yang diakibatkan tingginya suhu pada
ruang bakar yang menyebabkan terganggunya proses produksi
pada PKS Sei Mangkei.
β’ Melakukan Pemeliharaan yang terencana dan perawatan rutin
secara berkala agar terhindar dari kerusakan yang merugikan
perusahaan.
Universitas Sumatera Utara
β’ Mengecek dan melakukan pergantian komponen secara periodik
agar mesin dapat beroperasi dengan lancar dan tidak mengganggu
proses produksi pada perusahaan.
β’ Memperhatikan kualitas hasil uap yang dihasilkan oleh mesin
Boiler yang di alirkan menuju turbin dan memastikan uap yang
dialirkan sudah menjadi uap Jenuh dan menjaga tekanan uap sesuai
dengan standar yang sudah ditentukan secara periodik.
Dari Tabel 4.13 Perhitungan Persentase Equipment Failures kita dapat
melihat Persentase Equipment Failures PKS Sei Mangkei bulan Januari β
Desember 2017 bervariasi dari 3,259 % - 10,861 % dan rata β rata persentase
Equipment Failures Tahun 2017 adalah 5,675 %, dimana nilai ini mempengaruhi
nilai efektivitas.
Sehingga kita harus mengoptimalkan nilai Equipment Failures agar dapat
meningkatkan nilai efektivitas proses produksi,dengan cara mengoptimalkan rata
β rata waktu Loading Time yaitu450 jam / bulan dan menjaga Total Breakdown
Time yaitu 10 jam / bulan.
Setelah itu kita dapat merekayasa Equipment failure Losses :
Equipment Failure Losses = ππππππππππ π΅π΅πππππππ΅π΅ππππππππ ππππππππ
πΏπΏππππππππππππ ππππππππ x 100 %
Rekayasa Perhitungan Equipment Failure Losses per bulan adalah sebagai berikut
Equipment Failure Losses =10,0450
x 100 %
=2,22 %
Setelah kita melakukan rekayasa perhitungan Equipment Failures,kita
dapat melihat selisih nilai real rata βrata Equipment Failures dengan nilai rekayasa
adalah 5,675 % - 2,22 % yaitu 3,455 %. Nilai rekayasa Equipment Failures dapat
meningkatkan nilai efektivitas proses produksi, dengan cara mengoptimalkan rata
β rata waktu Loading Time yaitu 450 jam / bulan dan menjaga Total Breakdown
Time yaitu 10 jam / bulan, maka dapat dipastikan nilai efektifitas dari PKS Sei
Mangkei dapat meningkat secara Signifikan.
Perawatan yang baik pada boiler adalah Manajemen Preventive yang dapat
menjamin umur teknis dan umur ekonomis yang relatif panjang. Berikut adalah
Universitas Sumatera Utara
manajemen pemeliharaan yang dilakukan pada Boiler untuk mempertahankan
efektivitas dari mesin Boiler.
Setiap 1 s/d 2 minggu :
β’ Memeriksa dan membersihkan strainer (saringan), air maupun steam.
β’ Memerika dan membersihkan pipa dan dinding batu api dari semua
abu dan kerak pembakaran yang melekat di dinding.
β’ Memeriksa rotor (impeller) blower terutama impeller blower ID Fan
atas kemungkinan abu yang melekat.
Setiap 1 s/d 3 bulan.
β’ Memeriksa dan membersihkan bagian luar dan dalam boiler.
β’ Membersihkan bagian dalam semua water tube (pipa) dan semua
header serta drum dari scale (kerak).
β’ Memeriksa roster dan menggantinya jika ada yang patah/rusak.
β’ Membersihkan semua abu dari dalam chimney.
Diatas 1 tahun :
β’ Periksa dan perawatan pada casing (dinding).
β’ Periksa dan perawatan pada gas duct dan dust collector.
β’ Periksa dan perawatan pada collector, peralatan dan instrument.
β’ Periksa dan perawatan pada kerangan, cock dan piping.
Setiap 2 tahun :
β’ Setiap 2 tahun di lakukan pemeriksaan berkala yang disaksikan oleh
depnaker setempat.
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Dari Analisa yang telah dilakukan maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut.
1. Selama periode Januari-Desember 2017 diperoleh nilai rata-rata Overall
Equipment Effectivenes (OEE) pada PKS Sei Mangkei adalah 39,08 %
dimana nilai OEE tersebut jauh dari nilai standar yang telah ditentukan
yaitu 85 % (menurut JIPM standar benchmark world class).
2. Dari analisa six big losses diketahuai bahwa penyebab rendahnya nilai
OEE adalah reduced speed losses sebesar 79.01%, breakdown sebesar
9,17%, idling minor stoppages 0.62%, setup and adjustment 0.67%,
scrap/yield losss 10.51% dan rework losses 0%.
3. Setelah kita melakukan rekayasa untuk meningkatkan nilai Efektiftitas,
didapat nilai rekayasa OEE untuk Tahun 2017 adalah 56,61 % ,dimana
nilai OEE real pada tahun 2017 adalah 39,08 % ,nilai OEE mengalami
peningkatan sebesar 17,53 %.
5.2 SARAN
Dari penelitian ini dapat diberikan beberapa saran sebagai berikut :
1. Sebaiknya pengukuran Overall Equipment Effectiveness (OEE)
dilakukan pada setiap mesin secara berkala sehingga diperoleh
informasi yang representatif untuk dilakukan perawatan dan perbaikan
secara terus menerus (continous improvement).
2. Sebaiknya petunjuk pemeliharaan dan inspeksi rutin dilakukan dengan
benar agar tidak terjadi kerusakan yang bersifat merugikan perusahaan
dan mengakibatkan mesin mengalami Breakdown,sehingga perlu biaya
tambahan untuk memperbaiki mesin tersebut.
Universitas Sumatera Utara
3. Perusahaan lebih cepat dalam menanggapi setiap laporan β laporan
kerusakan yang diperiksa oleh karyawan ,agar terhindar kerusakan yang
lebih parah sehingga menimbulkan kerugian bagi perusahaan.
DAFTAR PUSTAKA
Bambang Wijarnako. (2010). Alat pengaman pada water Tube Boiler.
http://dasanusantara.blogspot.com/2010/04/alat-pengaman-pada-water-
tube-boiler.html diakses (17 Juli 2018)
Ebeling, Charles E. (1997), An Introduction toReliability and Maintainability
Engineering, Me Graw Hill Book Co., Singapore.
Fahrizal. (2014). Analisis Availibilitykinerja Boiler pada PT. Rohul Sawit Indah. http:// ejournal.upp.ac.id/index.php/aptk/article/view/104/_99diakses(18 Agustus2018)
Farisewok. (2016). Pengertian Boiler serta komponen Utamanya.
https://farisewok.wordpress.com/2016/01/13/pengertian-boiler-serta-
komponen-utamanya/ diakses (17 Juli 2018)
Hasriyono, Miko. βEvaluasi Efektivitas Mesin Dengan Penerapan Total Productive Maintenance (TPM) di PT Hadi Baruβ. Departemen Teknik Industri, FakultasTeknik, Universitas Sumatera Utara. 2009.
Hegde, Harsha G., N.S. Mahesh, K. Doss. (2009). Overall Equipment
Effectiveness Improvement by TPM and 5S Techiniques in a CNC
Machine Shop. Vol 8 (2):25-32.
Jeong, Ki-Young., Philips, Don T. (2001). Operational Efficiency and
Effectiveness Measurement. International Journal of Operation &
Production Management, Vol 21 No. 11, pp 1404-1416.
Lindley R. Higgins & R. Keith Mobley .2008.Maintenance Engineering
Handbook 7th ,McGraw-Hill, BBS
Nachnul Ansori, M. Imron Mustajib. 2013. Sistem Perawatan Terpadu(Integrated
Maintenance System). Edisi Pertama. Graha Ilmu. Yogyakarta
Nakajima,S.. (1988). Introduction to Total Productive Maintenance. Productivity
Press Inc, Pre Inc, Cambridge Massachusettes.
Universitas Sumatera Utara
Williamson, R.M. (2006). Using Overall Equipment Effectiveness : the Metric
and the Measures, Reports of Strategic Work Systems, Inc
(www.swspitcrew.com)
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN-A
Data Produksi TBS diolah
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara