Analisis Perawatan Mesin Filling R125 Menggunakan Metode Risk Based Maintenance (RBM) pada Plant Large Volume Parenteral (LVP) PT XYZ

Natasha Aluna1,*, Judi Alhilman2 , dan Fransisikus Tatas Dwi Atmaji1

1Telkom University, Faculty of Industrial Engineering, West Java, Bandung 2Telkom University, Faculty of Industrial Engineering, West Java, Bandung

Abstrak. PT XYZ merupakan perusahaan grup swasta yang bergerak di bidang farmasi dimana

memproduksi dan melakukan pengembangan formulasi salah satunya adalah cairan infus. Dalam proses

pembuatan infus salah satu mesin yang paling krusial adalah mesin Filling R125 yang memiliki kerusakan

paling tinggi. Hal tersebut dapat merugikan perusahaan maka dari itu perlu penanganan lebih lanjut. Pada

penelitian ini penulis menggunakan metode Risk Based Maintenance (RBM) untuk mendapatkan kebijakan

perawatan yang optimal, mengetahui konsekuensi dan risiko kegagalan ketiga komponen kritis dari mesin

Filling R125 yaitu tube tong, bag transfer dan film transport. Berdasarkan hasil perhitungan RBM

konsekuensi dan risiko sebesar Rp 2,462,150,809 atau mencapai 2.80% dari kapasitas produksi dalam

setahun. Angka tersebut melewati batas kategori penerimaan risiko yang ditetapkan oleh perusahaan sebesar

2%. Maka dari itu dilakukan perancangan interval perawatan usulan dari kebijakan eksisting yaitu dilakukan

preventive maintenance setiap 720 jam menjadi 360 jam untuk masing-masing komponen kritis. Hal tersebut

menurunkan angka konsekuensi dan risiko menjadi Rp 1,718,125,370 atau sebesar 1.95% yakni dibawah

kategori penerimaan perusahaan.

Kata kunci—komponen kritis; risk based maintenance; interval perawatan

1. PENDAHULUAN

a. Latar Belakang

PT XYZ merupakan perusahaan grup swasta yang bergerak di bidang farmasi dimana memproduksi dan

melakukan pengembangan formulasi obat-obatan medis, infus dan vaksin yang aman dan berkualitas tinggi.

Cairan infus merupakan salah satu produk yang dimiliki PT XYZ dengan kualitas terbaik memenuhi

standarisasi Farmakope dunia seperti USP (US Pharmacopeia), EP (European Pharmacopeia), BP (British

Pharmacopeia) .

Pada setiap tahapan proses pembuatan infus terdapat beberapa mesin yang terlibat salah satunya yang

paling krusial adalah mesin Filling yang terdiri dari R124, R125 dan R125A. Mesin Filling merupakan mesin

yang berfungsi untuk mengalirkan WFI (Water for Injection) yaitu air yang telah melewati enam tahapan

destilasi yang diolah pada plant Clean Utility dan disalurkan menuju ke plant Large Volume Parenteral

(LVP) kemudian diproses pada mesin Mixing untuk menjadi cairan infus yang akan diisi ke dalam kemasan

softbag berukuran 500ml. Mesin Filling tersebut bekerja selama 24 jam dalam sehari selama satu tahun atau

beroperasi selama 8760 jam dalam setahun. Mesin Filling tersebut dioperasikan dengan jumlah operator

sebanyak 6 orang yang dibagi menjadi 3 shift atau 2 orang per shift dimana masing-masing shift tersebut

terdiri dari 8 jam. Jumlah produk yang dihasilkan rata-rata per jam sebesar 558 unit dengan harga infus

persatuannya Rp18,000 sehingga nilai hourly rate atau nilai ekonomis per jam yang dihasilkan sebesar

Rp10,044,00 per jam. Namun terdapat kerusakan tertinggi terdapat pada salah satu mesin Filling seperti yang

ditunjukan pada diagram batang di bawah:

* Corresponding author: natashaaluna@student.telkomuniversity.ac.id

e-ISSN : 2621-5934

p-ISSN : 2621-7112

SUBMISSION 28

Gambar 1 Jumlah kerusakan mesin Filling

Berdasarkan gambar di atas dapat disimpulkan bahwa mesin Filling R125 memiliki jumlah kerusakan

tertinggi yaitu 184 kerusakan diantara mesin Filling lainnya. Jumlah kerusakan yang tinggi mengakibatkan

reliabilitas mesin kecil sehingga mengakibatkan jumlah produktivitas fluktuatif seperti grafik di bawah:

Gambar 2 Jumlah produksi mesin Filling R125

Jumlah produktivitas fluktuatif dikarenakan indikator tingkat produktivitas ditentukan dari nilai reliabilitas

mesin tersebut [1]. Oleh sebab itu diperlukan tindakan perawatau atau pemeliharaan fasilitas perusahaan

diantaranya perbaikan, setting atau penggantian agar aktivitas produksi berjalan sesuai jadwal yang ditentukan

[2]. Kebijakan perawatan eksisting pada perusahaan dengan menerapkan kegiatan preventive maintenance

sebanyak 13 kali dalam setahun. Namun kenyataan mesin Filling R125 masih mengalami kerusakan yang

tinggi dan menghabiskan total waktu perbaikan sebesar 241.39 jam dalam setahun sehingga dapat merugikan

perusahaan maka perlu penanganan lebih lanjut untuk mengatasi hal tersebut. Pada penelitian ini penulis

menggunakan metode Risk Based Maintenance (RBM) yaitu metode yang digunakan dalam menentukan

rencana atau program kegiatan perawatan berdasarkan risiko (risk) kegagalan serta akibat kegagalan yang

terjadi dari komponen melalui pendekatan reliabilitasnya [3]. Penelitian tentang RBM pernah dilakukan oleh

Destina [4] dan Meiriza [5]. Tujuan penelitian ini untuk mendapatkan kebijakan perawatan yang optimal,

mengetahui konsekuensi dan risiko kegagalan dengan menentukan peta risiko (risk matrix) terlebih dahulu

[6]. Consequence risk matrix yanng digunakan pada penelitian sebelumnya diantaranya personnel safety

effect, environmental threat, economic loss dan performance [3,6]. Oleh sebab itu, pada penelitian kali ini

menggunakan consequences yang sama untuk risk matrix.

e-ISSN : 2621-5934

p-ISSN : 2621-7112

b. Tujuan

• Bagaimana menentukan konsekuensi dan risiko komponen kritis pada mesin Filling R125?

• Bagaimana perancangan kegiatan perawatan selanjutnya untuk meminimalisir risiko dan biaya

preventive maintenance

c. Cakupan Penelitian

• Objek penelitian hanya membahas tentang mesin Filling R125 pada PT XYZ.

• Penentuan level risiko menggunakan risk matrix sesuai standar perusahaan.

• Terdapat asumsi perhitungan standar terhadap biaya yang bersifat rahasia.

• Taraf kepercayaan yang digunakan adalah 99%

• Pengukuran metode RBM berdasarkan konsekuensi system performance loss selama setahun

2. DASAR TEORI

Maintenance adalah pemeliharaan didefinisikan sebagai probabilitas bahwa komponen atau sistem yang

gagal akan dipulihkan atau diperbaiki ke kondisi tertentu dalam periode waktu pemeliharaan dilakukan

sesuai dengan prosedur yang ditentukan [7]. Keseluruhan kegiatan yang sesuai untuk mengembalikan suatu

item atau mengembalikan kondisi seperti semula [8]. Sehingga dapat disimpulkan bahwa maintenance

merupakan kombinasi dari teknik pemeliharan dan aktivitas managerial selama siklus hidup suatu item untuk

mempertahankan, atau mengembalikan ke kondisi keadaan sehingga dapat berfungsi semula. Risk Based

Maintenance (RBM) merupakan suatu metode kuantitatif yang didasarkan dari integrasi melaului pendekatan

reliabilitas dan sebuah strategi risiko yang bertujuan untuk mengoptimumkan jadwal maintenance dimana

dalam metode RBM terdapat beberapa tahapan yang harus dilewati yang dibagi menjadi tiga yaitu risk

estimation, risk evaluation dan maintenance planning [3].

a. Risk Estimation

• Penentuan skenario kegagalan

• Consequence assessment

• Perhitungan peluang kegagalan

• Prakiraan risiko

b. Risk Evaluation

• Membandingkan risiko terhadap kategori penerimaan

c. Maintenance Planning

• Optimasi interval perawatan usulan

3. METODE PENELITIAN

Berdasarkan pada model konseptual gambar di bawah, tahapan dalam melakukan penelitian dimulai dari

pengumpulan data. Selanjutnya melakukan system breakdown structure terdiri dari subsistem mekanik,

elektrik dan pneumatik. Dari ketiga subsistem tersebut terpilih subsistem mekanik yang nantinya akan dibuat

ke dalam risk matrix. Kemudian dari hasil risk matrix diperoleh komponen kritis yaitu tube tong, bag transfer,

dan film transport. Selanjutnya dilakukan pengumpulan data biaya diantaranya loss revenue cost, equipment

cost, harga komponen, labor maintenance cost. Selain data biaya terdapat data kerusakan, kebijakan

maintenance eksisting, produksi, dan lainnya. Selanjutnya data TTR dan TTF dilakukan uji statistik dengan

bantuan software Minitab17 untuk menentukan distribusi yang akan dipilih dan Avsim9.0+ untuk

mendapatkan nilai parameter dari distribusi yang terpilih. Hasil dari parameter tersebut akan digunakan untuk

mendapatkan nilai MTTR dan MTTF berdasarkan rumus distribusi terpilih yang nantinya akan digunakan

untuk perhitungan RBM. Adapun tahapan dalam perhitungan RBM dimulai dari risk estimation, risk

evaluation dan maintenance planning. Hasil perhitungan RBM berupa nilai konsekuensi dan risiko dari

kegagalan yang nantinya akan dibandingkan dengan nilai konsekuensi dan risiko usulan.

e-ISSN : 2621-5934

p-ISSN : 2621-7112

Penentuan

sub sistem

kritis

Risk matrix

Critical

components

TTFTTR

MTTR MTTF

System

breakdown

structure

Uji

statistik

Risk

estimation

Risk

evaluation

Maintenance

planning

Optimasi interval

waktu perawatan

Kebijakan

perawatan

RBM

Mesin

Filling

Lox

revenue

cost

Equipment

cost

Harga

komponen

Labor

maintenan

ce cost

Gambar 3 Model konseptual

4. HASIL

a. Perancngan Risk Matrix

Berikut hasil perhitungan rancangan risk matrix untuk mengetahui komponen kritis mana yang akan

diteliti lebih lanjut. Pada penelitian ini penulis memilih komponen kritis yang memiliki level dengan kategori

‘high’ atau komponen yang memiliki nilai risk score lebih dari 5. Average consequences diperoleh dari rata-

rata consequences safety, cost, environment dan performance. Sedangkan risk score merupakan perkalian

antara average consequences dengan likelihood. Adapun komponen yang terpilih adalah tube tong, bag

transfer, film transport.

Tabel 1 Risk matrix

No Critical

Components

Consequences

Ave

rag

e

Co

nse

qu

ence

s

sco

re

Lik

elih

oo

d

Ris

k S

core

Level

Sa

fety

Co

st

En

viro

nm

ent

Per

form

an

ce

1 Printing 1 2 1 3 1.75 2 3.5 Medium

2 Bag Hanger 1 1 1 3 1.5 1 1.5 Low

3 Bag Infeed 1 1 1 3 1.5 1 1.5 Low

4 Tong Opener 3 4 1 4 3 1 3 Low

5 Vacum 1 2 1 3 1.75 1 1.75 Low

6 Welding 2 1 1 3 1.75 2 3.5 Medium

7 Tube Tong 1 1 1 4 1.75 3 5.25 High

8 Bag Making 3 2 1 3 2.25 1 2.25 Low

9 Bag Outfeed 1 1 1 3 1.5 2 3 Low

10 Bag Transfer 1 1 1 4 1.75 3 5.25 High

11 Clamp 1 2 1 3 1.75 1 1.75 Low

12 Conveyor 1 2 1 3 1.75 1 1.75 Low

13 Cylinder 3 4 1 4 3 1 3 Low

14 Film Transport 1 3 1 4 2.25 3 6.75 High

15 Main Drive 1 2 1 3 1.75 1 1.75 Low

16 Noozle 1 1 1 3 1.5 1 1.5 Low

17 Stopper 1 1 1 3 1.5 2 3 Low

18 Power Pack 2 1 1 3 1.75 1 1.75 Low

e-ISSN : 2621-5934

p-ISSN : 2621-7112

b. Penentuan Distribusi Time to Failure dan Time to Repair

Menentukan distribusi mana yang akan dipilih dalam perhitungan Mean Time to Failure (MTTF) dan

Mean Time to Repair (MTTR) dari masing-masing komponen kritis terpilih maka dilakukan Uji Anderson

Darling untuk membandingkan antara distribusi Normal, Eksponensial dan Weibull. Berikut ditampilkan

pada table di bawah:

Tabel 2 Distribusi time to failure dan time to repair terpilih

Komponen Distribusi

TTF TTR

Bag transfer Weibull Weibull

Film transfer Weibull Weibull

Tube tong Weibull Weibull

c. Perhitungan Mean Time to Failure (MTTF) dan Mean Time to Repair (MTTR)

Dalam perhitungan MTTF, MTTR dan MDT karena data berdistribusi Weibull maka menggunakan

rumus berikut [7] :

MTTF/MTTR = ) (1)

Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan rumus (1) diperoleh hasil nilai MTTF dan MTTR seperti

yang dipaparkan pada tabel di bawah ini :

Tabel 3 Perhitungan MTTF berdistribusi Weibull

Komponen Distribusi η ) ) MTTF

Tube tong Weibull 252.356 0.475 3.107 2.212 558.286

Bag transfer Weibull 206.027 0.498 3.006 2.011 414.415

Film transport Weibull 310.588 0.479 3.086 2.168 673.283

Tabel 4 Perhitungan MTTR berdistribusi Weibull

Komponen Distribusi η ) ) MTTR

Tube tong Weibull 1.947 1.316 1.759 0.9212 1.794

Bag transfer Weibull 3.949 1.039 1.963 0.985 3.888

Film transport Weibull 4.452 0.663 2.508 1.337 5.952

d. Tahapan RBM

1) Risk Estimation

• Penentuan Skenario Kegagalan

Tabel 5 Skenario kerusakan mesin Filiing R125

Subsistem Komponen Kemungkinan

kerusakan Akibatnya

Mekanik

Tube tong

Spring patah Griffer tidak bisa bergerak

Griffer lepas Tidak bisa menjepit tube

Griffer not center Posisi filling nozzle tidak sesuai

dengan tube

Griffer kurang

ngapit Tube jatuh

Tong opener not ok Tidak dapat membuka griffer

e-ISSN : 2621-5934

p-ISSN : 2621-7112

Skenario risiko tersebut dibuat berdasarkan kerusakan yang paling sering terjadi pada masing-

masing komponen. Berikut skenario risiko dari kerusakan mesin Filling R125 :

Tabel 6 Skenario kerusakan mesin Filiing R125 (lanjutan)

Subsistem Komponen Kemungkinan

kerusakan Akibatnya

Mekanik

Bag transfer

Spring not center Tidak bisa membawa softbag ke

posisi tujuan

Baut patah Tidak bisa membawa softbag ke

posisi tujuan

Spring terlalu besar Bag infeed tidak bisa membawa ke

tube tong

Bag pusher nabrak Softbag jatuh (tidak masuk ke bag

transfer)

Film transport

Griffer bengkok Tidak dapat menjepit plastik film

dari gulungan

Griffer nabrak Tidak dapat menjepit plastik film

dari gulungan

Plastik film terlipat

Dapat merusak Contour welding,

griffer film transfer bengkok, pisau

contour bengkok

Spring film claim

broken

Tidak dapat menarik plastik film

dari gulungan

IC linear plat

nabrak tidak dapat menggerakan stopper

• Consequence assessment

Selanjutnya penentuan nilai normalisasi berdasarkan kategori system performance loss. Berikut

normalisasi dari kemungkinan kerusakan tiap-tiap komponen kritis:

Tabel 7 Normalisasi kerusakan

Subsistem Komponen Kemungkinan kerusakan Normalisasi

Mekanik

Tube tong

Spring patah 9

Griffer lepas 9

Griffer not center 9

Griffer kurang ngapit 9

Tong opener not ok 9

Bag transfer

Spring not center 9

Baut patah 9

Spring terlalu besar 9

Bag pusher nabrak 9

Film

transport

Griffer bengkok 9

Griffer nabrak 9

Plastik film terlipat 9

Spring film claim broken 9

IC linear plat nabrak 9

e-ISSN : 2621-5934

p-ISSN : 2621-7112

• Perhitungan peluang kegagalan

Peluang kegagalan Q(t) merupakan peluang kegagalan yang dihitung selama mesin beroperasi 1

tahun. Untuk Q(t) dan R(t) diperoleh menggunakan rumus distribusi Weibull sebagai

berikut [7]:

R (t) = (2)

Q(t) = 1- R(t) (3)

Hasil perhitungan nilai Q(t) dan R(t) seperti yang dipaparkan pada tabel di bawah ini :

Tabel 8 Analisis kegagalan probabilistik

Komponen Distribusi

terpilih

Parameter Distribusi Periode T

(hours) R (T) Q (T)

η β

Tube tong Weibull 252.356 0.475 8760 0.004586 0.99541

Bag transfer Weibull 206.027 0.498 8760 0.001529 0.99847

Film

transport Weibull 310.588 0.479 8760 0.007023 0.99298

• Prakiraan risiko

Hasil perhitungan SPL diperoleh berdasrakn rumus berikut:

SPL = Loss revenue + equipment cost + harga komponen + labor maintenance cost (3)

Tabel di bawah menampilkan hasil perhitungan SPL dengan rumus (3) dari ketiga komponen

kritis yaitu tube tong, bag transfer dan film transport.

Tabel 9 Nilai konsekuensi system performance loss

Komponen

Lost

Revenue cost

(Rp)

Equipment

cost

(Rp)

Harga

Komponen

(Rp)

Labor

Maintenance

cost

(Rp)

SPL

(Rp)

Total SPL

(Rp)

Tube tong 468,460,164 3,440,018 11,232,000 1,360,356 484,492,539 2,473,715,172

Bag transfer 820,173,921 2,778,476 17,132,000 2,381,694 842,466,092

Film transport 1,135,883,202 2,513,860 5,061,000 3,298,479 1,146,756,541

Perhitungan risiko berdasarkan peluang kegagalan yang terjadi pada ketiga komponen kritis:

Tabel 10 Nilai risiko

No Komponen Q(T) Risk

(Rp)

1 Tube tong 0.995 482,270,508

2 Bang transfer 0.998 841,177,863

3 Film transport 0.993 1,138,702,438

Total 2,462,150,809

2) Risk Evaluation

• Membandingkan risiko terhadap kategori penerimaan

Penentuan kategori penerimaan risiko berdasarkan hasil wawancara ke pihak yang bersangkutan

bahwa perusahaan menetapkan sebesar 2% dari kapasitas produksi mesin. Persentase 2.80%

diperoleh dari hasil pembagian Risk tanpa preventive maintenance dengan Kapasitas produksi

mesin selama 1 tahun. Berikut hasil perhitungannya:

Tabel 11 Kategori penerimaan risiko

Periode

(hours)

Hourly Rate

(Rp)

Kapasitas produksi

mesin selama 1 tahun

(Rp)

Risk tanpa

preventive

maintenance

(Rp)

% Kategori

Penerimaan

8760 10,044,000 87,985,440,000 2,462,150,809 2.80 2.00%

e-ISSN : 2621-5934

p-ISSN : 2621-7112

3) Maintenance Planning

• Optimasi interval perawatan usulan

Dalam merancang interval perawatan usulan penulis melakukan perhitungan konsekuensi dan

risiko dengan memperhitungkan biaya preventive maintenance dari equipment yang digunakan

dan biaya risiko yang ditinjau dari system performance loss. Persentase 1.95% diperoleh dari

hasil pembagian total dengan kapasitas produksi mesin selama 1 tahun. Nilai persentase dari

interval perawatan usulan mengalami penurunan sebesar 0.85% dari persentase risiko

sebelumnya yakni 2.80% (interval perawatan eksisting). Sedangkan total diperoleh dari

penjumlahan total risiko dan biaya perawatan PM dari keseluruhan komponen kritis. Berikut

hasil perhitungan konsekuensi dan risiko dari interval perawatan usulan:

Tabel 12 Usulan interval perawatan

Komponen

Interval

perawa-

tan

(hours)

Total risiko

dan biaya

perawatan

PM

(Rp)

Total

(Rp)

Kapasitas

produksi

(Rp)

% Kategori

penerimaan

Tube tong 360 339,382,821

1,718,125,370 87,985,440,000 1.95 2% Bag transfer 360 620,798,508

Film

transport 360 757,944,041

Berdasarkan hasil perhitungan bahwa terjadi perubahan interval perawatan dari eksisting setiap

720 jam dilakukan preventive maintenance menjadi setiap 360 jam dilakukan preventive

maintenance atau sebanyak 24 kali dalam satu tahun selama dalam masa operasi mesin. Dengan

jadwal perawatan interval usulan diharapkan biaya risiko yang dihasilkan rendah apabila terjadi

kegagalan namun terjadi peningkatan biaya perawatan dikarenakan jumlah perawatan

mengalami kenaikan dari eksisting sebanyak 13 kali dalam setahun menjadi 24 kali dalam

setahun.

5. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil perhitungan RBM diperoleh nilai konsekuensi dan risiko dari komponen kritis yaitu

tube tong, bag transfer dan film transport pada perawatan eksisitng sebesar Rp 2,462,150,809 atau sebesar

2.80% dari kapasitas produksi selama 1 tahun. Angka tersebut melewati batas kategori penerimaan risiko

yang ditetapkan perusahaan yaitu 2%. Perancangan interval perawatan usulan dengan mempertimbangkan

total risiko dan biaya perawatan preventive yang ditinjau dari equipment yang digunakan dalam melakukan

perbaikan yaitu sebesar Rp 1,718,125,370 atau sebesar 1.95%. Angka tersebut berada di bawah dari batas

kategori penerimaan risiko yang ditetapkan oleh perusahaan yaitu 2%. Interval perawatan eksisting

dilakukan preventive maintenance setiap 720 jam atau 13 kali dalam setahun sedangkan interval perawatan

usulan dilakukan preventive maintenance setiap 360 jam selama waktu operasi atau 24 kali dalam setahun.

DAFTAR PUSTAKA

[1] D. P. Sari dan F. Ridho, “Evaluasi Manajemen Perawatan dengan Metode Reliability Centered Maintenance (Rcm)

II pada Mesin Blowing I di Plant I PT Pisma Putra Textile,” J. Tek. Ind., vol. 11, no. 2, hal. 73–80, (2016).

[2] S. Assauri, Manajemen Produksi dan Operasi. Jakarta: Lembaga Penerbit Fakultas Ekonomi UI., (1993).

[3] F. I. Khan dan M. M. Haddara, “Risk Based Maintenance (RBM): A Quantitative Approach for

Maintenance/Inspection Scheduling and Planning,” J. Loss Prev. Process Ind., vol. 16, no. 6, hal. 561–573, (2003).

[4] N. Dhamayanti, D. S., Alhilman, J., & Athari, “Usulan Preventive Maintenance pada Mesin KOMORI LS440

dengan Menggunakan Metode Reliability Centered Maintenance (RCM II) dan Risk Based Maintenance (RBM) di

PT ABC,” J. Rekayasa Sist. Ind., vol. 3, no. April, hal. 31–37, (2016).

[5] I. Meiriza, N. Athari, dan F. Tatas Dwi Atmaji, “Perancangan Kebijakan Maintenance Mesin Vibro Menggunakan

Metode Risk Based Maintenance dan Life Cycle Cost (LCC) di PT Perkebunan Nusantara VIII,” J. Rekayasa Sist.

Ind., vol. 4, no. 2, hal. 2673–2680, (2017).

[6] F. I. Khan dan M. R. Haddara, “Risk Based Maintenance of Ethylene Oxide Production Facilities,” J. Hazard.

Mater., vol. 108, no. 3, hal. 147–159, (2004).

[7] C. E. Ebeling, An Introduction to Reliability and Maintainability Engineering. Singapore: The McGraw-Hill

Companies, Inc., (1997).

[8] B. Dhillon, Engineering Maintenance: A Modern Approach. United States of America: CRC Press LLC, (2002).

e-ISSN : 2621-5934

p-ISSN : 2621-7112