uts manper rendi

Upload: rpramadiansyah

Post on 09-Jul-2015

141 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Managemen Perawatan 1

FAILURE MODES AND EFFECTS ANALYSIS (FMEA) FOR LUBRICATING OIL SYSTEM[TUGAS UTS KEANDALAN & MANAJEMEN PERAWATAN 1]

Oleh:

R. Rendi Pramadiansyah S4208 100 041

JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER2011

R. Rendi Pramadiansyah S. (4208 100 041)

Manajemen Perawatan dan Keandalan I

Failure Modes and Effects Analysis (FMEA)

Abstrak Demi kelangsungan beroperasinya motor induk yang terpasang dikapal, sistem penunjang motor induk memiliki peran yang sangat penting. Sistem penunjang kapal tersebut terdiri dari starting air system, lucricating oil system, fuel oil system dan cooling system. Oleh sebab itu jika terjadi kegagalan pada salah satu sistemnya, kondisi ini tidak hanya berdampak pada motor induk itu sendiri tetapi hal ini juga berpengaruh terhadap operasional kapal. Dengan begitu pentingnya peran dari sistem tersebut, sistem penunjang motor induk tentunya membutuhkan suatu program perawatan yang dilakukan terhadap komponen berdasarkan tingkat prioritasnya, sehingga pekerjaan perawatan dapat dilakukan lebih efektif dan efisien. Hasil dari analisa kekritisan komponen akan digunakan untuk mengevaluasi metode perawatan yang digunakan nantinya. Didalam analisa ini kita menggunakan FMEA. Dimana sistem ini dibagi ke dalam tiap sub fungsi yang kemudian dinilai tingkat konsekwensinya berdasarkan tingkat redundancy, Healty Safety and Environment (HSE), production and cost, apabila sub fungsi tersebut mengalami kegagalan. Nilai kekritisan komponen ditentukan berdasarkan kombinasi tingkat redundancy dan konsekwensi yang ditimbulkan apabila sub fungsi tersebut megalami kegagalan. Dari hasil analisa ini kemudian dapat digunakan untuk menentukan prioritas pekerjaan perawatan. Kata Kunci : FMEA.

R. Rendi Pramadiansyah S (4208 100 041)

Manajemen Perawatan dan Keandalan I BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Supaya dapat beroperasi sesuai dengan fungsinya mesin diesel yang terpasang di kapal didukung oleh sistem penunjang yaitu fuel oil system, lubricating oil system, cooling system dan starting air system. Semua sistem tersebut memiliki fungsi serta peran yang sangat penting bagi operasional motor induk, hal ini dikarenakan apabila terjadi kerusakan pada salah satu sistem penunjangnya, motor induk pasti akan mengalami masalah dan mungkin motor induk tidak dapat beroperasi dengan baik. Sebagai contoh apabila fuel oil system mengalami masalah yaitu belum terpenuhinya suhu pembakaran, serta kompresi menjadi rendah maka akhirnya flash point dari bahan bakar tidak tercapai. Begitu pula dengan cooling system serta lubricating oil system. Apabila cooling system mengalami masalah, maka mesin akan cepat menjadi panas dan juga dengan lubricating oil system yang berfungsi sebagai penyuplai minyak pelumas kebagian mesin yang perlu dilumasi mengalami masalah maka bagian engine yang kurang pelumas akan cepat aus serta dikhawatirkan motor induk tidak mampu menahan panas yang ditimbulkan oleh kerja motor induk tersebut. Dan yang terakhir apabila Starting Air System terjadi masalah maka starting system pada motor induk tersebut akan terganggu. Semua kegagalan tersebut secara ekstrem dapat mengakibatkan terhentinya kerja motor induk, sehingga dengan terhentinya kerja dari motor induk maka kapal akan gagal beroperasi. Dan apabila kejadian ini berlangsung saat kapal sedang berlayar maka akan sangat berbahaya bagi kapal, awak kapal serta lingkungan itu sendiri. Hal ini dikarenakan apabila saat berlayar motor induk tidak dapat beroperasi maka kapal akan terbawa arus serta karam dan mengakibatkan kebocoran pada lambung kapal dan apabila terjadi kebocoran pada tangki bahan bakar maka bahan bakar tersebut akan mencemari lingkungan laut. Dengan begitu pentingnya peran dan fungsi dari masing-masing sistem penunjang tersebut maka perlu dilakukan suatu manajemen perawatan yang baik agar sistem memiliki uptime yang baik. Manajemen perawatan tersebut dapat berupa jadwal perawatan serta analisa perawatan dan kondisi sistem setelah dilakukan perawatan. Analisa ini sangat penting untuk memprediksi bagaimana perilaku sistem di masa mendatang serta bagaimana efek dari kebijakan pemeliharaan dan operasional yang telah dilakukan. Kemudian yang paling terpenting adalah hubungan antara biaya perawatan yang optimum agar sistem memiliki uptime yang baik sehingga kapal dapat beroperasi dan menghasilkan pendapatan yang optimum pula.. R. Rendi Pramadiansyah S (4208 100 041)

Manajemen Perawatan dan Keandalan I Oleh karena itu maka, diperlukan suatu penentuan skala prioritas pemeliharaan atau perawatan terhadap seluruh komponen terutama untuk komponen yang memiliki fungsi terpenting. Apabila pemeliharaan yang dilakukan berdasarkan skala prioritas dari masing masing komponen maka akan berdampak positif, pemeliharaan yang dilakukan berjalan secara efektif baik dari faktor biaya, waktu dan juga tenaga maintenance, karena pemeliharaan yang dilakukan tersebut sudah berdasarkan kriteria yang telah ditentukan. Selanjutnya akan dibuat suatu analisa mengenai jadwal perawatan dan biaya perawatan yang optimum serta kondisi operasi sistem setelah dilakukan perawatan. Sehingga dengan analisa ini diharapakan sistem penunjang motor induk yang terpasang di kapal memiliki uptime yang baik serta jadwal perawatan optimum. Dalam tugas ini digunakan FMEA untuk menentukan tingkat kegagalan dari masing masing komponen sehingga akan memudahkan untuk melakukan pekerjaan pemeliharaan, dan yang dampak yang terpenting adalah pekerjaan perawatan yang dilaksanakan ini akan lebih terencana dan efektif. Selain itu, dengan analisa yang dihasilkan diharapkan dapat memberikan masukan kepada operator sehingga biaya perawatan dapat diminimalisir dengan pengoperasian sistem yang tepat dan sesuai dengan prosedur, serta kapal dapat berlayar sesuai dengan jadwal yang telah ditetapkan dan dapat memberikan pendapatan yang baik kepada manajemen. 1.2 Perumusan Masalah

Permasalahan pokok dalam penulisan tugas ini adalah: Bagaimana karakteristik kegagalan system pada sistem penunjang motor induk

yang terpasang dikapal dengan FMEA. Bagaimana hasil tingkat kekritisan komponen terhadap evaluasi metode pemeliharaan yang dipilih.

R. Rendi Pramadiansyah S (4208 100 041)

Manajemen Perawatan dan Keandalan I 1.3 Batasan Masalah

Untuk menegaskan dan lebih memfokuskan permasalahan yang akan dianalisa dalam penulisan ini, maka akan dibatasi permasalahan-permasalahan yang akan dibahas sebagai berikut : rendah. Pembahasan hanya dilakukan terhadap sistem penunjang motor induk yang

mana dalam hal ini lebih difokuskan pada lubricating oil system motor diesel putaran

Spesifikasi pekerjaan perawatan dibuat berdasarkan kebutuhan yang

ada, terutama pada komponen dengan nilai kekritisan yang tinggi.

R. Rendi Pramadiansyah S (4208 100 041)

Manajemen Perawatan dan Keandalan I

BAB II DASAR TEORI 2.1 UmumSistem penunjang motor induk yang terdiri dari fuel oil system, lubricating oil system, cooling system serta starting air system memiliki peran dan fungsi yang sangat penting bagi kelangsungan beroperasinya motor induk sebagai motor penggerak di kapal. Hal ini dikarenakan apabila terjadi kerusakan pada salah satu komponen atau sistem maka hal ini berdampak langsung ke performa motor indukitu sendiri. Hal ini juga dapat membahayakan kapal serta lingkungan pelabuhan yang mana kita ketahui arus pelayaran pada pelabuhan sangat ramai sehingga dapat membahayakan kapal yang lain. Selain itu secara tidak langsung hal ini akan mengakibatkan proses bongkar muat kapal akan sedikit terhambat dikarenakan waktu untuk bersandar ataupun meninggalkan pelabuhan sedikit lebih lama dari biasanya dikarenakan proses manuvering kapal yang bermasalah. Begitu pentingnya peran dari sistem penunjang motor induk tersebut, maka untuk dapat mendeteksi penyebab kegagalan komponen/sistem perlu dilakukan suatu studi yang mempelajari mengenai karakterisitik pola kegagalan, pola perawatan serta kondisi operasional dari masing-masing sistem penunjang tersebut.Oleh karena itu dengan mempelajari mengenai dinamika sistem diharapkan dapat menganalisa serta memahami suatu sistem yang kompleks berubah terhadap fungsi waktu. Hal ini dikarenakan suatu sistem yang dalam kondisi awalnya memiliki performa yang baik jika beroperasi secara terus menerus berdasarkan fungsi waktu, setelah sekian lama kondisinya mungkin tidak sebaik seperti kondisi awalnya. Hal seperti ini terkadang tidak dipahami oleh operator kapal, yang mengakibatkan terjadinya kerusakan komponen/sistem penunjang motor induk. Kondisi ini akan sangat berbahaya bagi kelangsungan operasional motor induk sebagai motor penggerak kapal.

2.2 2.2.1

Lubricating Oil System Filosofi Perancangan Sistem Pelumas

System pelumasan dalam project guide S 35 MC ini terdiri dari dua macam system yaitu UniLubricating Oil System dan Cylinder Lub Oil System.Sistem Pelumasan pada engine MAN dengan type S 35 MC adalah dengan menggunakan uni-lubricating oil system, Sistem ini digunakan untuk melumasi camshaft, bearing, journal bearing dan exhaust valve actuator.Sistem uni lubricating terbagi menjadi 2 bagian yaitu system purifiying dan sistem pelayanan (servis). Sistem purifiying digunakan untuk memisahkan pelumas dari kandungan cairan seperti misalnya air. Untuk mendinginkan pelumas supaya bisa mencapai nilai kurang dari 45 C maka digunakan cooler. Dengan adanya cooler ini0

R. Rendi Pramadiansyah S (4208 100 041)

Manajemen Perawatan dan Keandalan Idiharapkan temperature pelumas yang masuk ke engine bisa 450 C,dari engine pelumas akan dikumpulkan pada oil pan (calter) kemudian masuk ke sump tank. Kecepatan fluida pada sistem pelumas ini mencapai nilai 1,8 m/s. Sedangkan pada turbocharge dengan menggunakan slide bearing, pelumasan dari main engine dilengkapi dengan sensor untuk UMS (Unattended Machinery Spaces). Pemurnian pada metoda UMS menggunakan centrifuges otomatis dengan total discharge difungsikan. Kapasitas nominal Lubricating oil centrifuges didasarkan pada rekomendasi pabrik pembuat yang sesuai ketentuan 0.136 l/kWh = 0.1 l / BHPh. Keluaran dari oli pelumasan ini akan lewat AB dan kemudian akan turun ke bottom tank. Untuk ventilasinya melewati port E yang langsung ke deck.

2.2.2

Uni-Lubricatng Oil System

. Untuk sistem UniLubricating Oil minyak pelumas dilewatkan inlet RU hingga mendinginkan bagian bantalan mesin hingga naik ke torak, camshaft dan katup pembuangan (exhaust valve). Crankcase dari mesin mempunyai saluran ventilasi melalui AR dengan sebuah pipa yang tersambung langsung dengan geladak. Pipa ini mempunyai sebuah sistem penguras (drain) sehingga minyak yang terkondensasi bisa dibuang ke tangki penguras (drain tank). Minyak disalurkan oleh pompa hingga melewati pendingin, katup thermostat dan saringan aliran penuh kemudian disalurkan ke bagian-bagian mesin. Pembagian utama dari pelumas dibagi untuk pendingin piston dan bantalan. Kemudian dari mesin pelumas dikumpulkan didalam oil pan atau penampung minyak pelumas, lalu disalurkan ke dalam sump tank. Untuk sambungan eksternal kecepatan maksimal aliran ditentukan sebesar 1.8 m/s. Minyak pelumas yang digunakan harus dapat menghindari terjadinya oksidasi dan karat dengan jenis SAE 30. Untuk mempertahankan keadaan piston dan crankcase bersih dari deposit, maka minyak perlu kandungan deterjen dan dispersion yang cukup. Beberapa merk minyak pelumas yang dapat dipakai adalah pada yang terlampir pada bagan berikut dibawah ini :

R. Rendi Pramadiansyah S (4208 100 041)

Manajemen Perawatan dan Keandalan I

BAB III FMEA PROCESS Pada penulisan ini dilakukan pendekatan secara analisa teoritis terhadap permasalahan yang ada, yaitu cara bagaimana penyusunan prioritas kegiatan perawatan dapat dijalankan secara efektif dan efisien pada sistem. Sehingga mampu mengoptimalkan metode perawatan yang sudah dijalankan dengan menggunakan metode FMEA. Berikut ini adalah tahapan tahapan dalam melakukan analisa tingkat resiko pada sistem penunjang motor induk di kapal.

START

Pengumpulan Data Main Function description & boundiries

Sub Function definition &ConsequenceAssess

Functional Hierarchy

Criticality Of Main Function & its function

FMEA Worksheet

Risk Matrik

Risk Level

BAB IV

Analisa & Pembahasan

Kesimpulan

END

R. Rendi Pramadiansyah S (4208 100 041)

Manajemen Perawatan dan Keandalan I

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN4.1 Pengumpulan Data Pada proses FMEA kali ini penulis menggunakan Mesin MAN B&W S 35 MC sebagai acuan

Merk : MAN B&W Jenis Tipe Jumlah silinder Bore Stroke :6 : 350 mm : 1400 mm : Motor diesel 2 langkah : S 35 MC

4.1.1 Lubricating Oil System (S 35 MC)

R. Rendi Pramadiansyah S (4208 100 041)

Manajemen Perawatan dan Keandalan I

4.2 Main Function Describtion Main Description Storage/Service tank Sump tank Lub Oil Cooler Subtitle merupakan tangki yang digunakan untuk melayani kebutuhan pelumas selama pelayaran. untuk menampung pelumas yang keluar dari main engine, serta dapat digunakan sebagai tangki sirkulasi. digunakan untuk mendinginkan temperature pelumas yang akan masuk ke main engine. Temperature masuk pelumas ke main engine harus dijamin 45o C. Dalam perencanaan ini digunakan heat exchanger tipe shell and tube.

Cylinder lub oil pump

berfungsi untuk memompa minyak pelumas agar dapat dipindahkan dari tangki ke system berikutnya. selain itu juga untuk menaikkan tekanan aliran minyak pelumasberfungsi untuk melumasi silinder liner, silinder head dan lain sebagainya. Sistem ini difungsikan untuk melumasi silinder dengan sistem suply dilayani secara gravitasi dari oil service tank yang dilengkapi dengan pelampung untuk menjaga supaya level pelumasan selalu dalam kondisi konstan. digunakan untuk menampung semua kebutuhan cylinder lub oil selama pelayaran. digunakan melayani kebutuhan pelumas silinder selama 2 hari (48 jam). Pelumas dari tangki ini akan mengalir secara gravitasi, sehingga ketinggian minimum untuk tangki service ini adalah 3000 mm dari inlet main engine (AC). digunakan untuk menghilangkan benda padat yang masuk Untuk memurnikan LO dari kontaminan (kebocoran air dari system pendingin di dalam mesin, atau kontaminan lainnya)

Cilinder Lubricatng Oil System

Cylinder lub oil storage tank Cylinder lub oil service tank

Lub Oil Filter Lub Oil Purifier

R. Rendi Pramadiansyah S (4208 100 041)

Manajemen Perawatan dan Keandalan I

4.4 Fuctional Hierarchy Pada tahap ini akan diuraikan secara detail dari sistem penunjang mesin induk dalam hal ini adalah system bahan bakar yang komponen main function serta sub function yang ada di sistem tersebut. Sistem Penunjang Mesin Induk

Cooling System

Starting Air System

Lubricating Oil Syst

Fuel Oil System

Lub Oil System

Lub Oil Purifying System

Cylinder Lub Oil System

Sump Tank LO pump LO cooler Full flow filter Engine Sump tank

Sump Tank Filter LO pump Pre-heater Purifier Sump tank

Cylinder Oil tank Pump Service tank

Gambar Lubricating Oil System (MAN BW S 35 MC)

4.5 FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) merupakan suatu analisa yang dilakukan dengan memeriksa komponen-komponen dari tingkat rendah dan meneruskannya ke sistem yang merupakan tingkatan yang lebih tinggi serta mempertimbangkan kegagalan sistem sebagai hasil dari semua bentuk kegagalan. Disamping itu FMEA merupakan salah satu bentuk analisa kegagalan serta dampak kegagalan yang ditimbulkan oleh tiap-tiap komponen pada sistem. Hasil dari analisa FMEA dapat dibuat sedetail mungkin, hal ini bergantung dari informasi yang akan dibutuhkan serta informasi yang diperoleh untuk menganalisa. Penggunaan FMEA dapat digunakan dibedakan menjadi dua macam yaitu : a. Fungsional : Type FMEA ini mengasumsikan kegagalan serta identitas tentang bagaimana kegagalan dapat terjadi.

b.

Hardware : Type FMEA ini menginvestigasi porsi yang lebih kecil dari suatu sistem seperti sub assembly atau komponen individu.

R. Rendi Pramadiansyah S (4208 100 041)

Manajemen Perawatan dan Keandalan IBerdasarkan analisa FMEA dari MIL-STD 1629A yang telah dimodifikasi untuk mengerjakan tugas ini yang mana kegiatan dituliskan kedalam worksheet dimana masing-masing kolom worksheet berisikan item-item sebagai berikut yaitu : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Identification no : Sebagai no identitas dari komponen yang akan dianalisa. Functional Identification : Merupakan nama komponen yang akan dianalisa pada suatu sistem tertentu. Function : Merupakan fungsi dari komponen yang akan dianalaisa. Failure Modes : Merupakan mode kegagalan dari masing-masing komponen yang akan dianalaisa. Mision Phase : Merupakan akibat dari mode kegagalan atau effect dari adaya kegagalan dari masing-masing komponen sehingga menggagalkan misi operasionalnya. Local Effect : Merupakan effect lokal yang dihasilkan apabila terjadi kegagalan pada masing-masing komponen tersebut. Next Higher Effect : Merupakan effect lanjutan yang dihasilkan. End Effect : Merupakan efek terakhir yang dihasilkan dari kegagalan masingmasing komponen yang dianalisa. Failure Deection : Merupakan cara mendeteksi dari timbulnya kegagalan pada masingmasing komponen yang akan dianalisa. Effect For Main Engine : Merupakan worksheet tambahan yang digunakan untuk mengetahui kekritisan suatu komponen terhadap performa main engine. Hal ini dilakukan karena kurangnya informasi yang diperoleh oleh penulis untuk menentukan kekritisan suatu kompoen, sehingga digunakan suatu pilihan qualitatif.

Sehingga bisa kita dapatkan FMEA pada halaman berikutnya :

R. Rendi Pramadiansyah S (4208 100 041)

Managemen Perawatan 1

no

functional identivication

function

failure modes and causes

operational mode local effect minyak pelumas losses menembah beban kecepatan aliran berkurang

failure effect higher effect end effect kebakaran kebakaran supply minyak pelumas terganggu supply minyak pelumas terganggu pembakara n tidak sempurna minyak tidak mengalir/te rhambat daya pemanasan berkurang, supply meledak meledak main enginee rusak performa main enginee turun

failure detection method chek / survey langsung chek / survey langsung chek / survey langsung

effect for M/E critical

1

Lubricating Oil Tank

tempat menyimpan minyak pelumas

tangki bocor tangki tersumbat

supply minyak pelumas kurang supply minyak pelumas kurang supply minyak pelumas kurang supply minyak pelumas kurang

tidak

2

Lubricating Oil Pump

berfungsi untuk memompa minyak pelumas agar dapat dipindahkan dari tangki ke system berikutnyamemisahkan dari air

tekanan kurang sel pompa bocor

ya chek / survey langsung chek / survey langsung, water transducer flow meter chek / survey langsung ya tidak

pompa bocor kadar minyak tidak baik

3

purifier

terdapat kotoran

viskositas tidak sesuai

ME cepat rusak ME cepat rusak, karena aliran minyak tersumbat pelumasan tidak merata, dapat mempercepat

tidak

4 5

Lubricating Oil Filter LO Purifier Heater

menyaring kotoran pada minyak pelumas menaikkan temperatur dan viskositas

saringan tersumbat heater bocor

ada kotoran yang tidak bisa dibersihkan ada kotoran masuk heater

saringan rusak kehilangan daya pertukaran panas,

R. Rendi Pramadiansyah S. (4208 100 041)

Manajemen Perawatan dan Keandalan Ikehilangan jumlah minyak pelumas

heater tersumbat tekanan kurang, kapasitas yang dihasilkan kurang. bocor pada seal pompa tempat pengendapan minyak pelumas

mudah korosi

minyak terhambat supply minyak pelumas ke subsistem lain terganggu supply minyak terganggu kebakaran

kerusakan komponen dan ME

6

Transfer Pump

menaikkan tekanan, mengalirkan minyak peluas ke tangki lain

supply minyak pelumas kurang

kapasitas aliran kecil pompa cepat bocor kehilangan minyak

performa main enginee turun

chek / survey langsung chek / survey langsung chek / survey langsung

ya

supply minyak pelumas kurang supply minyak pelumas kurang

performa main enginee turun

7

sump tank

kebocoran

ledakan

ya

8

lubricating oil cooler

meningkatkan kekentalan/ viskositas

bocor

supply minyak pelumas kurang

minyak pelumas losses

komponen aus

ME mudah rusak

chek / survey langsung

ya

R. Rendi Pramadiansyah S (4208 100 041)

Managemen Perawatan 1 BAB V KESIMPULAN& SARAN 5.1 Kesimpulan

Berdasarkan atas analisa yang telah dibuat, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu sebagaiberikut : 1. Beberapa komponen sistem bahan bakar memiliki resiko tinggi untuk menyebabkan motor induk gagal beroperasi. Komponen-komponen dengan tingkat kekritisan tertinggi tersebut antara lain :a) Lubricating Oil Pump

b) Purifierc) d) e) Lubricating Oil Filter LO Purifier Heater lubricating oil cooler

2. Hasil penilaian resiko berdasarkan FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)

menunjukkan komponen-komponen kritis yang perlu mendapatkan prioritas utama untuk diperhatikan. Sehingga dengan demikian maka kegiatan perawatan yang akan dilakukan dapat berjalan secara efektif dan efisien. 3. Hasil dari analisa kritis sangat berguna untuk mengidentifikasi kriteria urutan prioritas untuk melakukan preventive maintenance dan corrective maintenance. 5.2 Saran

Pemilihan strategi perawatan nantinya harus benar-benar diperhatikan, karena tiap-tiap komponen mempunyai tingkat kekritisan yang berbeda-beda. Maka haruslah didahulukan komponen yang memiliki tingkat kekritisan yang paling tinggi terlebih dahulu (urutan prioritas).

R. Rendi Pramadiansyah S. (4208 100 041)