Reliability Centered Maintenance (RCM)Sekilas tentang runtutan sebab-akibat perkembangan dunia maintenance hingga mencapai detail penjelasan pada metodologi RCM

Disusun Oleh

Eko Lisysantaka Rusma Putra*hanyataka@gmail.com

*Alumni S1 Program Studi Teknik Industri, Universitas Diponegoro Jl. Prof Soedarto, SH., Semarang, Jawa Tengah Indonesia

2011

Reliability Centered Maintenance (RCM)

Berikut penjelasan sekilas tentang runtutan sebab-akibat perkembangan dunia maintenance hingga mencapai detail penjelasan pada metodologi RCM, distribusi kerusakan mesin serta teori analisis keandalan untuk menentukan interval perawatan.

1.1

Evolusi Konsep Dunia Maintenance Dalam kurun waktu lebih dari dua puluh tahun, dunia maintenance telah

mengalami lebih banyak perubahan dibandingkan bidang manajemen lainnya. Perubahan ini disebabkan oleh meningkatnya jumlah dan jenis asset fisik (pabrik, peralatan, dan gedung) yang harus dipelihara, desain yang lebih rumit, teknologi maintenance yang baru, dan perubahan pandangan di dalam organisasi maintenance dan tanggung jawabnya. Sejak tahun 1930 evolusi maintenance dapat dirunut menjadi tiga generasi.

Generasi Pertama Generasi pertama melingkupi kurun waktu hingga periode perang dunia ke-II.

Pada saat itu system mekanisasi industry tidaklah banyak, sehingga masalah downtime bukanlah sesuatu yang berpengaruh. Hal ini membuat proses pencegahan kegagalan peralatan tidak menjadi prioritas utama, karena kebanyakan peralatan masih sederhana dan secara umum dirancang dengan kemampuan yang lebih. Hal tersebut membuatnya handal dan mudah untuk diperbaiki, akibatnya pada saat itu tidak diperlukan perlakuan maintenance yang sistematis dalam bentuk apapun, kecuali hanya kegiatan rutin yang ringan seperti cleaning, servicing, dan lubrication. Sederhananya peralatan yang ada menyebabkan kebutuhan terhadap suatu keahlian juga lebih rendah daripada saat ini.

Generasi Kedua Keadaan berubah drastis saat perang dunia ke-II. Tekanan kondisi peperangan

membuat peningkatan permintaan pada banyak jenis barang, sementara ketersediaan pekerja industry menurun secara tajam. Ini mengakibatkan terjadinya peningkatan proses mekanisasi pada peralatan. Hingga tahun 1950-an, berbagai jenis mesin sudah lebih banyak jenis dan jumlahnya dengan desain yang lebih rumit, dunia industry pun mulai 2011

bergantung pada teknologi mekanisasi ini. Meningkatnya ketergantungan ini, membuat masalah downtime menjadi sebuah focus perhatian utama. Hal ini yang mengarahkan pada gagasan bahwa kegagalan peralatan dapat dan harus dicegah, sehingga lahirlah konsep awal preventive maintenance. Di tahun 1960-an , konsep ini kebanyakan terdiri dari program pemulihan secara total (overhaul) yang dilakukan pada interval waktu yang tetap. Biaya maintenance yang mulai terasa meningkat tajam secara relative terhadap biaya operasional lainnya, memicu berkembangnya maintenance planning and control system, yang berperan besar dalam mengatur dan mengendalikan proses management maintenance. Pada akhirnya, dengan begitu besarnya nilai kapitalisasi yang terkait pada asset-aset tersebut seiring meningkatnya biaya untuk nilai tersebut membuat orang mencari cara untuk memaksimalkan umur dari asset-asset mereka.

Generasi Ketiga Sejak pertengahan periode 1970-an proses perubahan di dunia industry telah

mengumpulkan momentum yang lebih besar lagi. Perubahan-perubahan tersebut dapat diklasifikasikan masing-masing dengan ekspektasi baru, penelitian baru, dan teknikteknik baru.Generasi Ketiga Availability dan reliability pabrik yang lebih tinggi Keselamatan yang lebih terjamin Kualitas produk yang lebih baik Tidak ada kerusakan lingkungan Usia peralatan yang lebih panjang Biaya yang lebih efisien 1980 1990 2000

Generasi Kedua Generasi Pertama Perbaiki bila sudah rusak 1950 Availability pabrik yang lebih tinggi Usia peralatan yang lebih panjang Biaya yang lebih murah 1960 1970

1940

Gambar 1.1 Perkembangan Ekspektasi Maintenance (Moubray,2000)

Ekspektasi Baru : Gambar 1.1 diatas menjelaskan bagaimana evolusi dari ekspektasi terhadap maintenance. Downtime selalu mempengaruhi kemampuan produksi dari asset-aset fisik dengan cara mengurangi kapasitas dari total produk akhir, meningkatkan biaya operasi, dan mengganggu pelayanan terhadap

2011

pelanggan. Pada tahun 1960 sampai 1970-an, hal tersebut sudah menjadi perhatian utama dalam sector industry pertambangan, manufaktur, dan transportasi. Dampak dari downtime diperparah dengan adanya pergerakan dalam proses industry secara global untuk masuk ke just-in-time inventory management, dimana tingkat persediaan barang secara keseluruhan dikurangi sampai ke tingkat dimana suatu kegagalan peralatan yang sekecil apapun dapat memberikan pengaruh yang besar dalam segala jenis system pendukung logistic. Dimasa sekarang, dengan bertumbuhnya system otomatisasi peralatan membuat reliability (keandalan) dan availability (ketersediaan) sebagai hal penting diberbagai sektor yang sangat berbeda tersebar mulai dari kesehatan, pengolahan data, telekomunikasi, dan manajemen gedung. Tingkat otomatisasi yang makin tinggi berarti makin banyak kegagalan yang dapat mempengaruhi kemampuan kita untuk mempertahankan standar kualitas yang memuaskan. Hal ini berlaku untuk standar kualitas pelayanan dan standar kualitas produk. Sebagai contoh, kegagalan peralatan mempengaruhi alat pengatur temperatur di gedung-gedung dan ketepatan waktu jaringan transportasi yang berarti sama juga dengan inkonsistensi terhadap pencapaian toleransi dalam manufaktur. Makin banyak kegagalan yang berdampak serius pada lingkungan dan keselamatan, dimana standar dibidang ini semakin menigkat dengan cepat. Dibeberapa bagian dunia, standar tersebut sudah mulai mendekati suatu keadaan dimana perusahaan harus memenuhi ekspektasi tingkat keselamatan dan lingkungan masyarakat, atau mereka harus menghentikan operasi. Ini menambah besarnya ketergantungan kita pada integritas asset fisik kita, hal yang berada diatas pertimbangan biaya dan secara sederhana menjadi masalah pertimbangan keberlangsungan perusahaan. Pada saat ketergantungan kita terhadap asset fisik meningkat, demikian juga dengan biayanya, baik untuk mengoperasikan maupun untuk memiliki. Untuk mengamankan pengembalian investasi asset fisik tersebut secara maksimal, maka asset fisik tersebutharus terus bekerja secara efisien selama kita inginkan. Yang terakhir adalah biaya maintenance itu sendiri terus meningkat, dalam arti sebenarnya maupun sebagai bagian dari total pengeluaran. Di beberapa industry, biaya maintenance menjadi urutan kedua atau bahkan 2011

terkadang menjadi yang tertinggi dari biaya operasi. Akibatnya dalam jangka tiga puluh tahun, biaya maintenance yang kurang menjadi perhatian sekarang telah menjadi elemen prioritas dalam pengendalian biaya. Penelitian Baru : Terlepas dari ekspektasi yang telah berkembang, banyak penelitian baru telah mengubah pengertian mendasar tentang usia dan kegagalan. Secara khusus, sudah terlihat dengan jelas bahwa hubungan antara usia operasi dari kebanyakan asset dengan bagaimana mereka gagal, sudah semakin berkurang. Pada gambar 2.2 memperlihatkan pandangan awal yang sederhana tentang kegagalan, yaitu semakin tua suatu peralatan maka semakin besar kemungkinanya untuk gagal. Berkembangnya kewaspadaan terhadap kegagalan awal (infant mortality), mengakibatkan berkembangnya pengertian terhadap pola kurva bak mandi (bathtub curve) di generasi kedua. Namun, penelitian generasi ketiga mengungkapkan bahwa tidak hanya ada satu atau dua pola tetapi ada enam pola kegagalan yang sebenarnya dapat terjadi.

Gambar 1.2 Jenis Pola Kegagalan (Moubray,2000)

2011

Teknik baru : Perkembangan dalam teknik maintenance sangat pesat, yang dahulu klasik menekankan pada overhaul dan system administratif telah bertumbuh dengan memasukkan sejumlah pengembangan-pengembangan yang diambil dari bidang yang berbeda, pengembangan baru tersebut meliputi : Metode pendukung untuk pengambilan keputusan, seperti hazard rate, FMEA, serta Expert system. Teknik baru maintenance, seperti condition monitoring. Perancangan peralatan dengan penekanan pada reliability dan

maintainability. Perubahan besar dalam pola pikir organisasi yang menekankan kerjasama tim, partisipasi dan fleksibilitas karyawan. Tantangan utama yang dihadapi pekerja maintenance saat ini tidak hanya belajar tentang teknik-teknik tersebut, tetapi juga memutuskan mana yang bermanfaat dan mana yang tidak untuk organisasi mereka. Jika pengambilan keputusan tepat, sangat mungkin kinerja asset akan meningkat dan pada saat yang sama dapat mempertahankan dan bahkan mengurangi biaya maintenance. Namun jika keputusan salah diambil, maka masalah baru akan muncul dan masalah lama akan semakin bertambah parah (Moubray, 2000).

1.2

Definisi Maintenance Perawatan didefinisikan sebagai suatu kegiatan merawat fasilitas sehingga

fasilitas tersebut berada dalam kondisi siap pakai sesuai dengan kebutuhan. Dengan kata lain, perawatan adalah kegiatan dalam rangka mengupayakan fasilitas produksi berada pada kondisi atau kemampuan produksi yang dikehendaki. Selain itu juga perawatan merupakan suatu kombinasi dari berbagai tindakan yang ditujukan untuk

mempertahankan suatu sistem atau memperbaiki dan mengembalikan sistem tersebut pada suatu kondisi yang dikehendaki (Mustafa,1997). Pendapat lain menjelaskan maintenance adalah kegiatan memastikan setiap asset fisik terus melakukan apa yang penggunanya ingin mereka lakukan, apa yang diinginkan penggunanya tergantung dimana dan bagaiman asset tersebut digunakan sesuai konteks operasionalnya (Moubray, 2000) 2011

Sedangkan menurut (Gross, 2002) Perawatan adalah sebuah operasi atau aktivitas yang harus dilakukan secara berkala dengan tujuan untuk melakukan pergantian kerusakan peralatan dengan resources yang ada. Perawatan juga ditujukan untuk mengembalikan suatu sistem pada kondisinya agar dapat berfungsi sebagaimana mestinya, memperpanjang usia kegunaan mesin, dan menekan failure sekecil mungkin.

1.2.1 Jenis-jenis Tindakan Maintenance (perawatan) Aktivitas dalam maintenance pada umumnya diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu preventive maintenance dan corrective maintenance. Klasifikasi tindakan perawatan dapat dilihat pada gambar dibawah ini.Time Directed Maintenance Condition Directed Maintenance Preventive Maintenance Failure Finding Maintenance Run To Failure Corrective Maintenance RCM

Gambar 1.3 Klasifikasi tindakan perawatan

1.2.1.1 Preventive Maintenance (Perawatan dengan Pencegahan) Preventive maintenance merupakan kegiatan pemeriksaan dan pengamatan secara berkala terhadap performansi sistem dan telah direncanakan terlebih dahulu dalam jangka waktu tertentu untuk memperpanjang kemampuan berfungsinya suatu peralatan. Perawatan ini bertujuan untuk mencegah kerusakan, menemukan penyebab kerusakan atau berkurangnya tingkat keandalan peralatan dan menemukan kerusakan tersembunyi. Preventive maintenance terbagi dalam empat kategori tugas yaitu sebagai berikut.

2011

A.

Time Directed Maintenance. Time directed maintenance merupakan kegiatan perawatan yang dilakukan

berdasarkan variabel waktu. Kebijakan perawatan yang sesuai untuk diterapkan pada kegiatan ini adalah periodic maintenance dan on condition maintenance. Periodic maintenance (Hard time maintenance) merupakan kegiatan perawatan yang dilakukan secara periodik atau terjadwal. Kegiatan yang dilakukan adalah penggantian komponen secara terjadwal dengan interval waktu tertentu. Faktor yang mempengaruhi periodic maintenance: Faktor ekonomi Kebijakan penelitian dilakukan karena dihadapkan pada unit yang terhitung murah bila dibandingkan dengan resiko yang ditanggung dan biaya yang lebih besar bila komponen atau unit tersebut mengalami kerusakan apabila terjadi kelalaian. Faktor keamanan Kebijakan penggantian tidak lagi berdasarkan nilai rupiah tetapi dihadapkan pada keadaan apabila tidak dilakukan, maka nyawa manusia menjadi taruhannya karena berhubungan erat dengan keamanan dan keselamatan manusia. On condition maintenance merupakan kegiatan perawatan yang dilakukan berdasarkan kebijakan operator perawatan. Kegiatan yang dilakukan pada kondisi ini adalah cleaning, inspection dan lubrication.

B.

Condition Based Maintenance Condition based maintenance merupakan perawatan pencegahan yang dilakukan

sesuai dengan kondisi yang berlangsung dimana variabel waktu tidak diketahui secara tepat. Kebijakan yang sesuai dengan keadaan tersebut adalah predictive maintenance. Predictive maintenance merupakan suatu kegiatan perawatan yang dilakukan dengan memeriksa dan memelihara pada saat perawatan sudah benar-benar memerlukan pemulihan ketingkat semula. Hal ini dilakukan dengan memonitoring kondisi operasi peralatan berdasarkan data-data dan informasi. Monitoring yang dilakukan antara lain pengukuran suara, analisis getar, analisis aliran dan komposisi gas.

2011

C.

Failure Finding Failure finding merupakan suatu kegiatan perawatan pencegahan yang dilakukan

dengan cara memeriksa fungsi yang tersembunyi (hidden function) secara periodik untuk memastikan kapan suatu komponen akan mengalami kerusakan. Kegiatan yang bertujuan untuk menemukan kerusakan yang tersembunyi dalam operasi. Kerusakan ini terjadi tapi operasi berjalan normal (hidden failure).

D.

Run To Failure Kegiatan ini disebut juga no schedule maintenance dimana kegiatan perawatan ini

tidak melakukan usaha untuk mengantisipasi kerusakan. Suatu peralatan atau mesin dibiarkan bekerja hingga mengalami kerusakan kemudian dilakukan perawatan perbaikan. Kegiatan ini dilakukan jika tidak ada tindakan pencegahan efektif yang dapat dilakukan, tindakan pencegahan terlalu mahal atau dampak gagal tidak berpengaruh. 1.2.1.2 Corrective Maintenance (Perawatan dengan Perbaikan) Kegiatan perbaikan adalah kegiatan perawatan yang dilakukan setelah terjadinya kerusakan atau sistem tidak dapat berfungsi dengan baik. Tindakan yang dapat diambil adalah berupa penggantian komponen (Corrective replacement), perbaikan kecil (repair), dan perbaikan besar (overhaul). Kegiatan pemeliharaan ini merupakan perbaikan yang dilakukan setelah mesin atau sistem mengalami kerusakan atau tidak dapat berfungsi dengan baik. Perawatan perbaikan ini lebih cenderung suatu tindakan yang tidak terjadwal.

1.3

Reliability Centered Maintenance (RCM) Dari sudut pandang teknis, ada dua unsure dalam manajemen asset fisik, yaitu

asset-asset tersebut harus di pelihara dan pada waktu-waktu tertentu mungkin perlu modifikasi. Setiap asset fisik digunakan karena seseorang ingin asset tersebut melakukan sesuatu. Dengan kata lain, mereka mengharapkan asset tersebut memenuhi suatu fungsi. Sehingga bila dihubungkan ketika kita memelihara sebuah asset , keadaan yang kita ingin pertahankan adalah sesuatu yang membuat asset tersebut terus melakukan apa yang 2011

penggunanya ingin dia lakukan. Sesuai definisi maintenance, yaitu memastikan setiap asset fisik terus melakukan apa yang penggunanya ingin mereka lakukan. Apa yang diinginkan penggunanya tergantung dimana dan bagaiman asset tersebut digunakan dalam konteks operasionalnya. Ini mengarah pada definisi RCM yaitu, suatu proses yang digunakan untuk menentukan apa yang harus dilakukan agar setiap asset fisik dapat terus melakukan apa yang diinginkan oleh penggunanya dalam konteks operasionalnya (Moubray, 2000). Tujuan utama dari RCM menurut (Anthony M.Smith,1992) adalah mengoptimalkan preventive maintenance untuk: Mempertahankan fungsi sistem Mengidentifikasi mode kerusakan (failure mode) Memprioritaskan kepentingan dari mode kerusakan Memilih tindakan perawatan pencegahan yang efektif dan dapat diterapkan.

Sejalan dengan Smith menurut pendapat (Moubray, 2000) tujuan utama RCM adalah : Untuk mengembangkan desain yang sifat mampu dipeliharanya(maintainability) baik. Untuk memperoleh informasi yang penting dalam melakukan improvement pada desain awal yang kurang baik. Untuk mengembangkan sistem maintenance yang dapat mengembalikan kepada reliability dan safety seperti awal mula peralatan dari deteriorasi yang terjadi setelah sekian lama dioperasikan. Untuk mewujudkan semua tujuan di atas dengan biaya minimum.

1.3.1

Metodologi RCM Metode RCM terdiri atas tujuh tahapan yang akan dijelaskan pada gambar

dibawah:Pemilihan sistem dan pengumpulan informasi

Mendefinisikan batasan sistem FMEA Deskripsi sistem dan functional block diagram RCM Task Selection LTA

Penentuan fungsi sistem dan kegagalan fungsional

Gambar 1.4. tujuh tahapan metode RCM

2011

Sebelum RCM dapat diterapkan pada suatu asset atau system, penting untuk menentukan system apa yang ingin dianalisa, menentukan batasan-batasan dari system tersebut, mendefinisikan secara jelas konteks operasionalnya, dan mempersiapkan rencana tindakan yang detail. Langkah-langkah ini disebut langkah pra/persiapan RCM.

A.

Pemilihan Sistem dan Pengumpulan Informasi Dalam melakukan pemilihan sistem ada beberapa hal yang harus diperhatikan, yaitu:

-

Sistem yang diamati adalah sistem yang memiliki ongkos preventive maintenance yang tinggi.

-

Sistem memiliki jumlah kegiatan corrective maintenance yang tinggi selama lebih dari 2 tahun.

-

Sistem sudah melewati umur pakai Sistem memiliki dampak yang tinggi terhadap keselamatan dan keamanan. Sistem memiliki ongkos corrective maintenance yang tinggi. Sistem mempunyai kontribusi yang besar terhadap terjadinya full atau partial outage (shutdown). Sedangkan informasi yang dibutuhkan dalam analisis RCM antara lain :

-

Piping and Instrumentation diagram (P&ID) System schematic atau block diagram Individual vendor manual untuk masing-masing equipment dalam system. Manual ini berisi informasi tentang desain operasi peralatan dan dapat berguna untuk analisis kegagalan.

-

Failure history dari peralatan. System operation manual, yang akan memberikan informasi tentang fungsi system, hubungan antar system, dan standard performa system.

-

Sistem

design

specification

&

description

yang

akan

membantu

dalam

mendefinisikan fungsi system.

2011

B.

Definisi Batasan Sistem Dalam RCM system boundary definition (SBD) digunakan untuk mendifinisikan

batasan-batasan suatu system yang akan dianalisis, SBD berisi tentang apa yang harus dan yang tidak dimasukkan ke dalam system sehingga semua fungsi dapat diketahui dengan jelas, definisi sistem yang tepat sangat penting untuk proses analisis karena dengan definisi yang tepat maka berbagai komponen dapat terdefinisi dengan jelas sehingga berbagai kinerja komponen yang diperlukan untuk mendukung fungsi sistem dapat dilacak, dengan demikian usaha-usaha yang dilakukan akan sesuai dengan fungsi dari sistem tersebut.

C.

Deskripsi Sistem dan Function Block Diagram. Penggambaran sistem sangat penting untuk mengidentifikasi desain sistem yang

kritis, hubungan antar komponen dan kontribusinya terhadap kinerja sistem kemudian hasilnya akan digunakan untuk melakukan perbaikan preventive maintenance dimasa yang akan datang. Functional block diagram(FBD) merupakan representasi dari fungsifungsi utama system yang berupa blok-blok yang berisi fungsi-fungsi dari setiap subsystem yang menyusun system tersebut. Sedangkan Asset block diagram(ABD) dibuat untuk memudahkan dalam memahami FBD, terutama untuk memahami urutan proses system. Berikut ini diberikan contoh ABD dan FBD.

AC Power

Steam AC Power

Demin water BFW

Steam

DAERATOR

Boiler Feed Water Pump

HP BFW

Flow/pressure output signal

Gambar 1.5 Contoh Asset block diagram

2011

AC Power

Steam AC Power

Demin water

Steam

Menghilangkan kandungan O2 dan CO2 dalam demin water

BFW

Menjaga aliran BFW pada kondisi 200 m3/ jam

HP BFW

Flow/pressure output signal

Gambar 1.6 Contoh Functional block diagram

Langkah selanjutnya yang akan dijelaskan dibawah ini adalah langkah pokok proses RCM itu sendiri, yaitu berupa menjawab tujuh pertanyaan tentang asset atau system yang sedang diamati, yaitu sebagai berikut : 1. Apa fungsi dan hal yang bisa dilakukan oleh suatu alat berdasarkan standar operasinya 2. Bagaimana alat itu dapat gagal melaksanakan fungsinya? 3. Hal apa saja yang menyebabkan kegagalan fungsi? 4. Apa yang akan terjadi jika terjadi kegagalan fungsi? 5. Bagaimana kaitan antar kegagalan fungsi suatu alat mempengaruhi kegagalan alat lainnya? 6. Apa yang bisa dilakukan untuk memprediksi atau mencegah kegagalan tersebut? 7. Apa yang seharusnya dilakukan jika proses pencegahan dan penanganan dini tidak dapat ditemukan?

D.

Penentuan Fungsi dan Kerusakan Fungsional Sebelum kita dapat menentukan apa yang harus dilakukan untuk memastikan

suatu asset fisik dapat terus melakukan apa yang penggunanya ingin lakukan dalam konteks operasionalnya saat ini, kita perlu untuk menentukan apa yang penggunanya ingin asset itu lakukan dan memastikan bahwa asset tersebut dapat melakukan apa yang diinginkan oleh pengguna asset. Ini adalah alasan utama mengapa dalam proses RCM 2011

kita perlu mendefinisikan fungsi dari setiap asset dalam konteks operasionalnya saat ini, bersama dengan standar kinerja yang diharapkan. Apa yang diharapkan oleh pengguna mengenai apa yang dapat dilakukan dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu : Fungsi Utama: yaitu alasan utama mengapa asset tesebut ada. Kategori ini meliputi hal-hal seperti kecepatan, hasil produksi, kemampuan memindahkan atau menyimpan, kualitas produk, dan pelayanan pelanggan. Fungsi Sekunder: adalah yang menyatakan bahwa setiap asset diharapkan dapat melakukan lebih dari sekedar memenuhi fungsi utamanya saja. Pengguna juga mempunyai ekspektasi lain berupa keselamatan, persyaratan lingkungan,

pengendalian, penampungan, kenyamanan, kesatuan struktur, ekonomi, perlindungan, efisiensi, atau penampilandari asset tersebut. Kejadian yang paling mungkin dapat menghentikan kinerja suatu asset terhadap standar yang diinginkan adalah suatu kegagalan. Hal ini berarti maintenance mencapai tujuanya dengan cara membuat pendekatan yang sesuai dalam menangani kegagalan. Namun, sebelum kita dapat menerapkan berbagai macam teknik pengelolaan yang sesuai, kita perlu mengidentifikasi kegagalan-kegagalan yang dapat terjadi. RCM melakukan ini dalam dua tahap, yaitu dengan mengidentifikasikan keadaan yang dimaksud dengan kegagalan, kemudian mempertanyakan kejadian apa yang dapat membuat suatu asset gagal. Di dalam RCM keadaan gagal disebut juga kegagalan fungsi, karena hal ini terjadi timbul pada saat suatu asset sama sekali tidak dapat memenuhi standar kinerja sebuah fungsi yang ditetapkan penggunanya. Selain kegaglan secara total dari suatu fungsi, definisi tersebut juga meliputi kegagalan secara parsial, dimana asset tetap berfungsi namun tidak pada tingkat kinerja yang dapat diterima oleh penggunanya termasuk situasi dimana asset tidak dapat mempertahankan tingkat kualitas atau akurasi yang dapat diterima.

E.

Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) Mode kerusakan merupakan suatu keadaan yang dapat menyebabkan kerusakan

fungsional. Dalam suatu mesin bisa terdapat puluhan mode kerusakan. Mode kerusakan tersebut tidak hanya mencakup kerusakan-kerusakan yang sudah terjadi, akan tetapi mencakup juga semua kerusakan yang mungkin terjadi. Apabila mode kerusakan telah 2011

diketahui

maka

memungkinkan

untuk

mengetahui

dampak

kerusakan

yang

menggambarkan apa yang akan terjadi ketika mode kerusakan tersebut terjadi, untuk selanjutnya digunakan untuk menentukan konsekuensi dan memutuskan apa yang akan dilakukan untuk mengantisipasi, mencegah, mendeteksi atau memperbaiki.

F.

Logic Tree Analysis (LTA) Setelah menganalisa effect dari masing-masing modus kegagalan kita dapat

menengetahui konsekuensi-konsekuensi darikegagalan tersebut yang akan mempengaruhi seberapa jauh kita akan mencoba untuk mencegah setiap kegagalan tersebut. Dengan kata lain, jika sebuah kegagalan mempunyai konsekuensi serius, membuat kita dapat melangkah sejauh mungkin untuk mencoba menghindarinya , disisi lain jika kegagalan hanya berdampak kecil atau tidak ada, kita bisa memutuskan tidak melakukan maintenance rutin selain cleaning and lubrication. Kekuatan terbesar RCM adalah memahami bahwa konsekuensi jauh lebih penting dibandingkan karakteristik teknik kegagalanya. Bahkan RCM memahami benar bahwa satu-satunya alasan untuk melakukan berbagai macam maintenance yang proaktif bukanlah untuk menghindari kegagalan itu sendiri, tetapi untuk menghindari atau setidaknya mengurangi konsekuensi dari kegagalan tersebut. Dengan menggunakan LTA merupakan suatu pengukuran kualitatif untuk mengklasifikasi konsekuensi. Dalam RCM konsekunsi terbagi dalam empat kategori, yaitu: Hidden Failure Consequences: kegagalan tersebut tidak mempunyai dampak langsung, tetapi membuat organisasi tersebut mempunyai resiko yang lebih tinggi akan terjadinya kegagalan ganda yang dapat mengakibatkan konsekuensi serius, bahkan dapat menjadi bencana industry. Safety and Environmental Consequences: suatu kegagalan mempunyai konsekuensi keselamatan bila dapat mencederai atau membunuh seseoran. Kegagalan mempunyai konsekuensi lingkungan bila dapat melanggar peraturan lingkungan perusahaan, wilayah, nasional, atau internasional. Konsekuensi Operasional: sebuah kegagalan mempunyai konsekuensi operasional jika mempengaruhi produksi (hasil produksi, kualitas produk, kualitas pelayanan pelanggan, atau biaya operasional diluar biaya perbaikan). 2011

Konsekuensi Non-operational: kegagalan nyata yang masuk kategori ini yaitu yang tidak berpengaruh terhadap keselamatan atau operasional, tetapi hanya melibatkan biaya perbaikan saja.

Proses RCM menggunakan kategori-kategori ini sebagai dasar untuk kerangka kerhja strategis dalam pengambilan keputusan maintenance. Dengan membuat pengkajian konsekuensi secara terstruktur untuk setiap modus kegagalan dalam kategori konsekuensi diatas. Berikut adalah struktur diagram Logic Tree Analysis.

Gambar 1.7 Diagram Logic Tree Analysis

2011

1.4

Kinerja Keandalan (RAM Technology) Kinerja keandalan yang terdiri dari reliability, availability dan maintainability

dikenal sebagai RAM Technology. RAM dalam preventive maintenance dapat diartikan sebagai penaksiran penggunaan fungsi mesin disetiap kegiatan preventive maintenance dan diuraikan sebagai berikut: a. Reliability Reliability adalah probabilitas suatu sistem akan bekerja secara benar dalam jangka waktu tertentu dan dalam kondisi tertentu. b. Availability Availability adalah probabilitas suatu mesin dapat beroperasi dengan memuaskan pada kondisi operasi tertentu. Availability hanya memperhatikan waktu operasi dan downtime. c. Maintainability Maintainability adalah probabilitas suatu sistem yang rusak dapat dioperasikan kembali secara efektif dalam suatu periode yang diberikan.

Variabel terpenting yang berkaitan dengan keandalan adalah waktu karena variabel ini dapat menerangkan secara lebih jelas keandalan suatu sistem, sedangkan pernyataan mengenai kondisi operasi meliputi informasi sifat dan jumlah beban dan kondisi lingkungan pada saat beroperasi. Dengan memperhatikan tingkat keandalan maka kita dapat mengamati penyebab dari kerusakan, yaitu apakah kerusakan merupakan kerusakan awal, kerusakan yang random atau kerusakan karena aus.

1.4.1 Karakteristik Keandalan Karakteristik keandalan dinyatakan sebagai variabel random t sehingga probabilitas terjadi kerusakan antara t dan t + t adalah: F(t)t = P{ttt+t} Probabilitas bahwa kerusakan akan terjadi pada waktu kurang atau sama dengan t adalah: F(t) = P{tt} Keandalan didefinisikan sebagai probabilitas sistem beroperasi tanpa mengalami kerusakan sampai dengan waktu t. 2011 R(t) = P{t>t}

Karakteristik sistem tidak mengalami kerusakan selama tt dan kerusakan terjadi pada t>t, maka R(t) = 1 F(t) atau ekuivalen dengan R(t) 1 - f (t ' )dt ' atau R(t)t t f (t ' ) dt ' .

Berdasarkan karakteristik pdf, maka R(0) = 1 dan R() = 0 laju kerusakan (failure rate), (t) jika dinyatakan dalam keandalan adalah:(t ) f (t ) R (t )

......................................................... (2.1.)

Laju kerusakan ini disebut sebagai fungsi laju kerusakan, parameter lain yang sering dgunakan untuk menggambarkan keandalan adalah mean time to failure (MTTF). MTTF merupakan nilai ekspektasi E{t} dari waktu kerusakan t sehingga MTTF0 tf (t ) dt atau

dapat ditulis sebagai:MTTF 0 R (t ) dt ..................................................

(2.2.)

1.4.2 Laju Kerusakan dan Umur Produk Laju kerusakan suatu sistem r(t) akan berubah sepanjang waktu. Dari pengalaman maupun percobaan diketahui laju kerusakan suatu produk mengikuti suatu pola dasar yang disebut kurva bathub (A.K.S.Jardine,1973). Dalam menganalisis kerusakan alat atau komponen, faktor yang perlu mendapat perhatian adalah laju kerusakan (failure rate) komponen setiap saat selama masa operasi. Ada beberapa cara yang dilakukan untuk menganalisis kerusakan, antara lain : 1. Cara Teknikal Cara ini dilakukan dengan menentukan sebab-sebab terjadinya kerusakan pada alat berdasarkan aspek-aspek teknis dari peralatan. 2. Cara Statistical Menganalisis kerusakan dengan cara menentukan hubungan antara laju kerusakan alat dengan waktu. Cara ini biasa menggunakan histogram frekuensi relatif dengan mencatat Time To Failure sepanjang pengoperasian sistem. Pengamatan terhadap karakteristik terjadinya kerusakan sangat penting untuk

menetapkan langkah-langkah pencegahan terhadap kemungkinan terjadinya kerusakan yang lebih berat. Dari hasil pengamatan ini dapat disimpulkan dalam bentuk kalimat atau 2011

grafik yang nantinya dapat dianalisis lebih lanjut. Diketahui bahwa pola kerusakan komponen merupakan kurva yang berbentuk seperti bak mandi, atau biasa disebut Bathub hazart rate curve. Kurva ini terbagi dalam tiga area, yaitu: 1. Area A, Disebut : Burn In Region (laju kerusakan menurun). 2. Area B, Disebut : Usefull Life Region (laju kerusakan konstan). 3. Area C, Disebut : Wear Out Region (laju kerusakan meningkat). Pada fase A umumnya terjadi tingkat kerusakan, pada fase B laju kerusakan konstan dan pada fase C laju kerusakan meningkat sampai pada masanya sistem tersebut tidak dapat dipakai lagi. Gambar 2.2 menunjukan laju kerusakan suatu sistem.

Laju kerusakan

Burn In Region

Usefull Life Region

Wear Out Region

Waktu

t0

t1

t2

Gambar 1.8 Siklus hidup system

Fase A : Kerusakan Awal (Early failure atau infant mortality) Pada fase ini, laju kerusakan (hazard rate) suatu sistem mengalami penurunan, dan biasanya hal ini merupakan ciri awal penggunaan mesin. Fase ini sering disebut burn in region; debugging region atau break in region. Fase ini dimulai dari t 0 sampai t1. Pada fase ini menunjukan terjadinya kerusakan dini (early failure) yang menurun hingga t 1. Probabilitas kerusakan pada saat ini akan lebih besar dibanding pada saat yang akan datang. Komponen yang berada pada area A atau fase A mempunyai tiga fungsi kepadatan probabilistik yaitu gamma, hipereksponensial dan weibull.

2011

Fase B : Kerusakan yang random (failure random in time) Fase ini dimulai dari t 1 sampai t2. pada fase ini memiliki laju kerusakan yang cenderung konstan dan merupakan laju kerusakan yang rendah. Fase ini biasa disebut usefull life. Kerusakan yang terjadi pada fase ini biasanya diakibatkan oleh pembebanan yang tiba-tiba yang besarnya diluar batas kemampuan komponen atau kondisi ekstrim lainnya. Komponen pada fase ini memiliki fungsi kepadatan probabilitas eksponensial atau weibull. Fase C : Pengoperasian melebihi umur komponen (Wear out operation) Fase ini dimulai dari t 2 sampai seterusnya. Fase ini memiliki laju kerusakan yang cenderung tajam atau meningkat, hal ini dikarenakan mulai memburuknya kondisi alat atau komponen sehingga fase ini disebut pemakaian yang melebihi umur komponen (wear out). Biasanya penggantian alat terjadi pada saat t 1 dan t2. tetapi penentuan t 1 dan t2 terasa sulit, maka sukar sekali untuk melakukan atau mengadakan penggantian peralatan pada saat yang tepat. Komponen yang berada pada fase ini mempunyai fungsi kepadatan probabilitas Weibull, Normal dan Gamma.

1.5

Fungsi Distribusi Statistik Ada beberapa fungsi distribusi statistik yang biasa digunakan untuk menguraikan

kerusakan peralatan. Adapun fungsi distribusi tersebut adalah sebagai berikut : Fungsi Distribusi Normal Fungsi Distribusi Gamma Fungsi Distribusi Eksponensial Fungsi Distribusi Weibull

1.5.1. Fungsi Distribusi Normal Distribusi normal mempunyai laju kerusakan yang naik sejak bertambahnya umur alat, yang berarti probabilitas kerusakan alat atau komponen naik sesuai dengan bertambahnya umur komponen tersebut. Distribusi normal mempunyai dua parameter yaitu rata-rata dan standar deviasi.

2011

Adapun fungsi-fungsi distribusi normal dinyatakan sebagai berikut : Fungsi kepadatan kerusakan :f (t ) 1 2 exp (t 22

)2

.................................. (2.3.)

Fungsi keandalan :R(t ) 1 2t

exp

(t 2

)22

dt

............................. (2.4.)

Fungsi laju kerusakanh(t )t

exp ( t exp ( t

)2 / 2 )2 / 2

2

.................................. (2.5.)dt

2

Fungsi distribusi kumulatifF (t ) 1 2t

exp

(t 2

)22

dt .............................

(2.6.)

1.5.2 Fungsi Distribusi Gamma Distribusi ini mempunyai laju kerusakan yang menurun dan menaik dengan bertambahnya umur komponen. Distribusi Gamma memiliki dua parameter yaitu dan . Adapun fungsi-fungsi distribusinya adalah sebagai berikut : Fungsi kepadatan probabilitasf (t ) 1 ( ) t 1 exp( t / ) ...............................

(2.7.)

Untuk t < 0, > 0, dan = 0. Fungsi kemungkinan kumulatifnya :1

F (t )0

1 ( )

t

1

exp( t / )dt

........................... (2.8.)

Fungsi keandalannya1

F (t ) 10

1 ( )

t

1

exp( t / )dt

....................... (2.9.)

2011

Fungsi laju kerusakanr (t ) f (t ) ........................................................... R(t )

(2.10.)

1.5.3

Fungsi Distribusi Eksponensial Distribusi eksponensial mempunyai laju kerusakan yang konstan, tidak tergantung

pada waktu. Dengan demikian probabilitas terjadinya kerusakan pada suatu komponen atau alat tidak tergantung pada umur alat tersebut. Distribusi eksponensial memiliki satu parameter yaitu . Fungsi Kemungkinan kumulatifnya :1

F (t )0

f (t )dt

F (t )

exp ( t )

F (t ) 1 exp ( t ) .............................................

(2.11.)

Fungsi kemungkinan kepadatannya adalah :f (t ) exp ( t ) ...............................................

(2.12.)

Fungsi laju kerusakannya :r (t ) f (t ) R(t ) 1

.............................................. (2.13.)

Dimana = rata-rata waktu antar kerusakan (MTTF) Fungsi keandalannya yaitu :R(t ) 1 F (t ) R(t ) 1 (1 exp ( t )R(t ) exp ( t ) ..................................................

(2.14.)

1.5.4

Fungsi Distribusi Weibull Distribusi ini merupakan distribusi yang paling sering digunakan untuk

menganalisis data kerusakan, karena distribusi weibull dapat memenuhi beberapa periode kerusakan yang terjadi, yaitu periode awal (early failure), periode normal, dan periode pengausan (wear out). 2011

Periode tersebut tergantung dari nilai parameter bentuk fungsi distribusi weibull. Distribusi weibull mempunyai laju kerusakan menurun untuk < 1, laju kerusakan konstan untuk = 1, dan laju kerusakan naik untuk > 1. Fungsi-fungsi distribusinya adalah sebagai berikut : Fungsi kepadatan kerusakanf (t ) t1

exp

t

................................ (2.15.)

Dimana untuk t > 0 Fungsi distribusi komulatifF (t ) 1 exp t

......................................... (2.16.)

Fungsi keandalannyaR(t ) exp t

.............................................. (2.17.)

Fungsi laju kerusakannya adalah :r (t ) f (t ) R(t ) t1

.......................................... (2.18.)

1.6

Pengujian Kecocokan Distribusi Waktu Antar Kerusakan Untuk mengetahui apakah distribusi pengamatan sesuai dengan yang diharapkan,

maka perlu untuk mempertimbangkan distribusi menurut pengamatan dengan distribusi menurut nilai-nilai teoritis, dalam hal ini dilakukan pengujian kecocokan distribusi yaitu dengan menggunakan uji statistik yaitu uji distribusi non-parametrik (Uji KolmogorovSmirnov) Pengujian Kolmogorov-smirnov digunakan untuk sampel yang berukuran kecil. Dasar pengujian adalah perbedaan harga mutlak terbesar diantara nilai distribusi kumulatif sampel acak (f0) berukuran (n) dengan nilai distribusi kumulatif teoritis spesial (fe). Statistik pengujian untuk pengujian Kolmogorov-smirnov untuk sampel tunggal adalah : Dn = maks fo Fe; hipotesis akan diterima apabila Dn < Dtabel dan akan ditolak apabila Dn > Dtabel.

2011

1.7

Model Perawatan Pemeriksaan Yang Meminimumkan Total Ongkos Perawatan Terdapat dua keadaan yang mungkin terjadi dalam melakukan pemeriksaan, yaitu

siklus baik atau keadaan dimana setelah beroperasi selama ti mendapatkan pemeriksaan selama waktu Ti, kemudian beroperasi kembali. Gambar siklus baik dapat dilihat dibawah ini.Pemeriksaan Ti

ti

Gambar 1.9 Siklus baik

Keadaan kedua yaitu siklus gagal atau keadaan komponen mengalami kerusakan sebelum waktu ti dan mendapatkan perbaikan selama waktu Tr. Gambar siklus gagal dapat dilihat dibawah ini.Pemeriksaan Ti Tr

ti

Gambar 1.10 Siklus gagal

Berdasarkan kedua kondisi tersebut dikembangkan model untuk melakukan kegiatan pemeriksaan dengan pertimbangan ongkos. Ekspektasi total ongkos perawatan per satuan waktu dinotasikan dengan Tc(ti) dan dinyatakan sebagai:

Tc(ti)

Ekspektasi totalbiaya pemeriksaan per siklus Ekspektasi panjang siklus

Ekspektasi total biaya pemeriksaan per siklus = (ongkos siklus baik x probabilitas terjadi siklus baik) + (Ongkos siklus gagal x probabilitas terjadi siklus gagal) = Ci x R(ti) + Cr x [1-R(ti)]

2011

Ekspektasi panjang siklus didapat dari persamaan ti + Ti + Tr [1-R(ti)]. Maka :Tc(ti) Ci R(ti) Cr 1 - R(ti) ................................ ti Ti Tr 1 - R(ti)

(2.19)

Dimana : ti = Interval pemeriksaan f(t) = Fungsi kepadatan kemungkinan Ti = Waktu yang dibutuhkan untuk pemeriksaan Tr = Waktu yang dibutuhkan untuk perbaikan R(t) = Fungsi keandalan Ci = Biaya pemeriksaan Cr = Biaya perbaikan

Ekspektasi Untuk menentukan waktu penggantian yang dapat meminimalkan total biaya operasi pada distribusi weibul dengan tiga parameter adalah :

Ekspektasi Untuk menentukan waktu penggantian yang dapat meminimalkan total biaya operasi pada distribusi weibul dengan dua parameter adalah :

Pada persamaan model diatas terdapat elemen ongkos yang perlu didefinisikan yaitu ongkos siklus baik atau ongkos pemeriksaan dan ongkos siklus gagal atau ongkos akibat perbaikan.

2011

DAFTAR PUSTAKA

A. Nachnul, H. Rachmad, I. Ali (2010), Perencanaan Kegiatan Maintenance Dengan Metode Reability Centered Maintenance II, MAKARA, TEKNOLOGI, VOL.14. A.B. Dono, D.S. Herlien, S. Sangriyadi (2009), Studi Jaringan Jalan Rel Kereta Api Berbasis Kehandalan (RCM), Dinamika Teknik Sipil Vol.9, No.2. A.M. Smith, G.R. Hoinchcliffe (2004), Reliability Centered Maintenance, New York : Mc Graw-Hill Inc. B.R. Totok, Yaumar (2006), Optimasi Perawatan Stone Crusher Menggunakan Reliability Centered Maintenance (RCM), SAINTEK Vol.10, No.2. B.S. Dhillon (2007), Engineering Maintenance: A Modern Approach, Boca Raton, Florida : CRC Pres LLC, N.W. Corporate Blvd. B.T. Cahyono (2005), Manajemen Produksi, Jakarta : IPWI. D. Muchammad, F.S.Mila (2007), Usulan Interval Perawatan Komponen Kritis Pada Mesin Pencetak Botol (Mould Gear) Berdasarkan Kriteria Minimasi Downtime, Jurnal Teknik Gelagar Vol. 18, No.1. J.Vatn, R.Marvin (2000), Reliability Centered Maintenance. K. Paul (1998), Reliability for Technology, Engineering, and Management, New Jersey, prentice-hall, inc. K. Roy (2006), The Case for Reliability-centered Maintenance for Organizations in Indonesia, Journal of the Indonesian Oil and Gas Community : ISSN: 1829-9466 Moubray, John (2000). Reliability Centered Maintenance II second Edition. New York : Industria Press Inc.New York. M.P. Tampubolon (2004), Manajemen Operasional, Jakarta : Ghalia Indonesia. M.S. Suprawhardana, P.P Teguh, T.A. Mohammad(2009), Penerapan Metode Reliability Centered Maintenance (RCM) Berbasis Web Pada Sistem Pendingin Primer di Reaktor Serba Guna Ga.Siwabessy. Seminar Nasional V Sdm Teknologi Nuklir Yogyakarta, Issn 1978-0176.

2011

Priyanta, Dwi (2005), Introduction to Reliability Centered Maintenance (RCM) Workshop, Jakarta : MAPREC (Maintenance and Production Reliability Conference). ReliaSoft (1997), Weibull++ 7 Training Guide Part Identification: WEI-TG-07, Arizona: ReliaSoft Corporation Worldwide Headquarters 1450 South Eastside Loop Tucson. R.T. Anderson, L. Neri (1990), Reliability Centered Maintenance: Management and Engineering Methods, New York : Elsevier Science Publishers Ltd. SAE JA1011 (1999), Evaluation Criteria for Reliability-Centered Maintenance (RCM) Processes, Society of Automotive Engineers, Inc. SAE JA1012 (2002), A Guide to the Reliability-Centered Maintenance (RCM) Standard, Society of Automotive Engineers, Inc.

2011