manajemen perawatan

Manajemen Perawatan – 01 Pengantar Arif Rahman – Universitas Brawijaya1

Manajemen Perawatan

Teknik Industri

Universitas Brawijaya

Manajemen Perawatan – 01 Pengantar Arif Rahman – Universitas Brawijaya

Pemeliharaan (maintain) : tindakan untuk menjaga kondisi komponen atau sistem agar tetap layak dan berfungsi baik.

Perawatan (maintenance) : tindakan untuk memperbaiki kondisi komponen atau sistem agar kembali layak dan berfungsi baik

Pera

wata

n v

s Pem

elih

ara

an

2


Para

dig

ma

Pera

wata

n

Preventive maintenance

Reliability centered maintenance

Condition based maintenance

Total productive maintenance

Physical asset management

3


Evolu

si Pera

wata

n .

4


Evolu

si Pera

wata

nGenerasi pertama• Sebelum perang dunia II, industri didominasi operasi

manual dan belum banyak mekanisasi• Peralatan masih sederhana, reliabel dan over-

designed (kapabilitas melampaui kebutuhan).• Peralatan mudah diperbaiki tanpa membutuhkan

prosedur perawatan sistematis, cukup dengan pembersihan dan pelumasan

• Downtime akibat kegagalan peralatan masih belum menjadi masalah yang krusial

• Corrective maintenance biasanya diterapkan.

5


Evolu

si Pera

wata

nGenerasi kedua

Saat Perang Dunia II, permintaan produk melonjak naik, namun pekerja industri turun drastis. Mulai berkembang produksi massal yang didukung mekanisasi.

Mekanisasi mendominasi operasional industri. Peralatan semakin bervariasi dan kompleks.

Downtime akibat kegagalan peralatan mempengaruhi kapasitas industri. Kerugian industri akibat kegagalan harus dicegah

Preventive maintenance mulai diterapkan, misalnya dengan overhaul setiap interval periodik

6


Evolu

si Pera

wata

nGenerasi ketiga

Mekanisasi dan otomasi menjadi penggerak utama industri. Ketergantungan industri terhadap capability, reliability dan availability dari peralatan meningkat

Alat bantu sensor dan analyzer digunakan dalam industri untuk mendeteksi dan memonitor

Prinsip just-in-time mulai dipertimbangkan dalam merencanakan jadwal perawatan dan persediaan spare part.

Selain kualitas produk, resiko keselamatan kerja dan dampak lingkungan akibat kegagalan peralatan mulai menjadi perhatian industri

Predictive maintenance mulai diterapkan dengan didukung alat bantu monitor, inspeksi dan pengujian kondisi peralatan

Reliability centered maintenance diintegrasikan dengan total productive maintenance dipergunakan untuk merencanakan perawatan yang efisien

7


Stra

teg

i Pera

wata

nCorrective Maintenance

Run to failure (breakdown) Maintenance

Deterioration Maintenance

Preventive MaintenanceScheduled Maintenance

Time-based Maintenance

Usage-based Maintenance

Predictive MaintenanceReliability-centered Maintenance

Condition-based Maintenance

8


Stra

teg

i Pera

wata

nUnplanned Maintenance

Productive Maintenance

Pro-active Maintenance

9


Stra

teg

i Pera

wata

n Start

Jenis kegagalan :-Efek (Severity)-Frekuensi

Biaya perawatan :-Biaya reparasi-Lead time spare part-Teknisi dari eksternal-Kerugian produksi

Mampumendeteksi degradasi

dan kegagalan

Mampumemonitor secara

kontinyu

Mampumemeriksa kapabilitas

dengan pengujian

ContinuousMonitoring

ScheduledMonitoring

ScheduledFunction Test

Prediksi kegagalan-Waktu-Pemakaian

Perawatanmemungkinkan dan

layak

ScheduledMaintenanceMaintainability :

-Waktu reparasi-Keterampilan teknisi-Alat dan spare part-Pedoman persiapan dan perbaikan-Prosedur tindakan darurat

ScheduledReplacement

CorrectiveMaintenance

PredictiveMaintenance

PreventiveMaintenance

Y Y Y

T T T

Y Y

T

T

Y Y

TTT

Y

10


Maca

m P

era

wata

nPemeliharaan (routine service)

Cleaning

Coating, painting, polishing, surface treatment

Lubrication, oil change,

Monitoring, checking, testing

Perbaikan ringan atau reparasi (fixing / minimum repair / recovery)

Tune up

Calibration, adjustment, set-resetting, alignment, balancing

Bolt fastening, welding

Plug, reconnect

Grinding, sharpening

Remake, fixing, repair

11


Maca

m P

era

wata

nPerbaikan besar (overhaul / maximum repair)

Penggantian (replacement)

Pembaruan (renewal)

Inovasi, modifikasi, renovasi, rekayasa ulang (reengineering)

12


Ele

men

Man

aje

men

Pera

wata

n

OrganisasiKebijakan dan perencanaan

Administrasi dan dokumentasi

PersonaliaPerekrutan dan alokasi

Penugasan dan spesialisasi

Pelatihan

Fasilitas, alat bantu & peralatanSensor dan alat monitor

Alat ukur dan pengujian

Peralatan reparasi

13


Ele

men

Man

aje

men

Pera

wata

n

Spare part dan persediaan

Pedoman perawatan dan prosedur tindakan darurat

Evaluasi diri :Manajemen visual (5S)

Checklist

Pemeriksaan dan pengawasan

Pengukuran dan penilaian

Pengendalian dan verifikasi

14


Tu

juan

Man

aje

men

Pera

wata

n

Memaksimalkan performansi dan keandalan peralatan produksi dengan efektif dan efisien

Mencegah kerusakan (breakdown) atau kegagalan (failure)

Meminimalkan kerugian produksi karena kegagalan atau kerusakan

Meminimalkan resiko kecelakaan kerja dan defisiensi kualitas

Meningkatkan keandalan sistem operasi

15


Man

faat M

an

aje

men

Pera

wata

n

Meminimalkan ketidakpastian (misalnya interupsi down time terhadap availability time) dalam perencanaan produksi

Mengoptimalkan keandalan dan utilisasi peralatan

Memaksimalkan umur ekonomis peralatan

Mengendalikan kualitas dan kapabilitas proses

Menjaga tingkat keselamatan kerja dan mengurangi resiko kecelakaan kerja

16


Man

faat M

an

aje

men

Pera

wata

n

17


Ind

ikato

r Perfo

rman

siBacklog pekerjaan maintenance

Waktu untuk perawatan

Biaya perawatan

Efek terhadap produksi, parsial atau sistem

Persentase corrective maintenance

Kapabilitas produksi efektifAvailability time dan production yield

Overall plant efficiency (OPE) dan overall equipment effectiveness (OEE)

Persentase produk cacat

18


Ind

ikato

r Perfo

rman

siPerformansi hasil perawatan

Kapabilitas proses pasca perawatan

Down time karena menunggu spare part atau teknisi

Persentase perlu perbaikan ulang

Dampak pada keselamatan kerjaWaktu keselamatan kerja

Frekuensi kecelakaan kerja

Severity jenis kecelakaan kerja

19


Keru

gia

n P

era

wata

n

Bu

ruk

6 (six) big lossesDown Time.

1. Breakdown karena kerusakan equipment.2. Setup dan adjustment (misal penggantian

dies)Speed Losses.

3. Menunggu atau penghentian minor (misal operasi abnormal).

4. Penurunan kecepatan (perbedaan spesifikasi desain dengan aktual)

Defects.5. Cacat saat proses dan rework (scrap dan

cacat membutuhkan perbaikan)6. Penurunan yield saat startup dan

produksi stabil.

20


Bia

ya P

era

wata

nBiaya perbaikan

Waktu perbaikan

Ongkos teknisi dan peralatan

Ongkos spare part

Kerugian produksiBerkurangnya waktu untuk produksi

Penurunan kecepatan produksi

Biaya produk cacatScrap product

Rework

Biaya keselamatan kerjaBiaya pengobatan

Biaya rehabilitasi

Biaya empati21


Bia

ya P

era

wata

nBiaya persediaan

Stok spare part

Ongkos gudang dan penyimpanan

Ongkos personalia logistik

Biaya menganggurKeterlambatan spare part

Tiadanya teknisi

22


Bia

ya P

era

wata

n

23


Availa

bility

Kapabilitas sistem untuk berfungsi

secara efektif pada kinerja optimum

tanpa terganggu oleh kegagalan

dan kerusakan atau kerugian

lainnya

24


A

vaila

bility

AVAILABILITYPERFORMANCE

MAINTAINABILITYPERFORMANCE

MAINTENANCEPERFORMANCE

RELIABILITYPERFORMANCE

25


Availa

bility

2626


Main

tain

ab

ilityKapabilitas memperbaiki sistem

sehingga memenuhi kondisi spesifik

yang efektif didukung kemampuan

teknisi, ketersediaan alat dan spare

part, serta kejelasan pedoman

perawatan.

27


Main

tain

ab

ilityKeterampilan perawatan

Fault localization

Fault isolation

Fault correction

Kemudahan penggantianAssembly – disassembly

Standardization – interchangeable

Alignment – adjustment

Sumber daya (teknisi – spare part – peralatan)

Ketersediaan

Kesesuaian

28


Relia

bility

Probabilitas sistem berfungsi andal

dan efektif dalam kondisi spesifik

selama periode tertentu tanpa

terjadi kegagalan atau kerusakan.

29


Para

mete

r Pera

wata

n

λ :laju kegagalan homogen (stationary)

MTTF :waktu rata-rata masa pakai sebelum rusak (mean time to failure)

MTBF :waktu rata-rata antara terjadinya kegagalan (mean time between failures)

MTTR :waktu rata-rata perawatan (mean time to repair)

MDT :waktu rata-rata sistem tidak dapat dipergunakan (mean downtime)

30


Varia

bel &

Fun

gsi

Waktu

Keg

ag

ala

n

t :variabel acak mewakili waktu sebelum kegagalan

T :periode waktu tertentu

f(t) :probability density function waktu sebelum kegagalan

F(t) :cumulative distribution function sebelum kegagalan. Disebut juga to failure or lifetime distribution function

g(t) :probability density function waktu perawatan

31


Varia

bel &

Fun

gsi

Jum

lah

Keg

ag

ala

n

x :variabel acak mewakili banyaknya kegagalan yang terjadi

X :terjadinya kegagalan sejumlah tertentu

N(t) :jumlah kegagalan yang terjadi selama interval waktu

f(x) :probability density function banyaknya kegagalan yang terjadi

F(x) :cumulative distribution function banyaknya kegagalan yang terjadi. Disebut juga failure or counting distribution function

32


Failu

re Fu

nctio

nF(T) : Fungsi probabilitas kegagalan terjadi sebelum waktu tertentu

F(X) : Fungsi probabilitas kegagalan yang terjadi dalam waktu tertentu tidak melebihi jumlah tertentu

T

dttfTtPTF0

X

dxxfXxPXF0

)(

33


Aksio

ma K

eg

ag

ala

nProbabilitas tidak adanya kegagalan yang terjadi dalam interval waktu T (dinotasikan P{x=0}) ekuivalen dengan probabilitas terjadinya kegagalan setelah waktu T (dinotasikan P{t>T})

34

TtPxP 0


Relia

bility

Fun

ction

R(T) :fungsi keandalan yang menunjukkan probabilitas sistem bekerja dengan baik tanpa kegagalan dalam menghasilkan keluaran yang baik tanpa cacat dalam interval tertentu. Disebut juga reliability or survivor function.

T

dttfTFTtPTR 1

35


Availa

bility

Fun

ction

A : Fungsi ketersediaan waktu efektif yang dapat digunakan untuk operasional. Disebut juga availability function

Jika diasumsikan downtime hanya karena waktu yang dibutuhkan untuk perawatan

00

. dttRdttfttEMTTF

0

. dttgttEMTTR

DowntimeUptime

UptimeA

36

MTTRMTTF

MTTFA


Relia

bility

h(T) :failure rate or hazard function for specified period of time

H(T):cumulative failure rate for specified period of time TRdtthTH

T

ln0

THeTR

TR

Tf

TtP

tTtTP

tTh

t

1lim

0

37


Bath

-Tu

b M

od

el

Bath-tub Model• Infant mortality, debugging, burn-in, run-in,

break-in or early failure period• Constant failure rate, useful life, hazard or

chance failure period• Wear-out or degradation failure period

38


Bath

-Tu

b M

od

el

Formula empiris

Infant mortality failure

0 < < 1

Useful life failure

= 1

Wear-out failure

> 1

t

et

tf1

)(

39


Early

Failu

re P

erio

dAkibat cacat hardware/software yang tidak terdeteksi namun membaik bersamaan dengan peningkatan reliability (misalnya pengerasan permukaan poros seiring dengan rotasi-friksi-lubrikasi saat pengoperasian) Disebabkan kesalahan desain, kesalahan manufaktur, atau penyesuaian sambungan yang bergerakDapat menyebabkan kesalahan prediksi yang signifikan jika monitoring menggunakan steady-state failure rateDapat menggunakan model distribusi Weibull untuk pendekatan kemunculan kejadian kegagalan

40


Ste

ad

y S

tate

Failu

re

Perio

d

Failure rate lebih rendah dibandingkan early-life period

Failure rate konstan (independen terhadap waktu) dan tidak terlalu berfluktuasi

Kegagalan disebabkan karena pengaruh lingkungan dan penggunaan

Proses kemunculan kejadian kegagalan dapat diasumsikan sebagai proses Poisson

Dapat menggunakan model distribusi exponential untuk pendekatan waktu antar kejadian kegagalan

41


Deg

rad

atio

n Fa

ilure

Perio

d

Failure rate meningkat semakin cepat sesuai umur pemakaian

Kegagalan disebabkan karena pengaruh penurunan kinerja setelah umur ekonomis akibat keausan, keropos atau faktor-faktor lain di masa usang

Dapat menggunakan model distribusi weibull untuk pendekatan waktu antar kejadian kegagalan

42


Pola

Peru

bah

an

Laju

K

eg

ag

ala

n

43


Pola

Peru

bah

an

Laju

K

eg

ag

ala

n

Pattern A is the well-known bathtub curve. It begins with a high incidence of failure (known as infant mortality) followed by a constant or gradually increasing conditional probability of failure, then by a wear-out zone.

Pattern B shows constant or slowly increasing conditional prob-ability of failure, ending in a wear-out zone.

44


Pola

Peru

bah

an

Laju

K

eg

ag

ala

n

Pattern C shows slowly increasing conditional probability of failure, but there is no identifiable wear-out age.

Pattern D shows low conditional probability of failure when the item is new or just out of the shop, then a rapid increase to a constant level.

45


Pola

Peru

bah

an

Laju

K

eg

ag

ala

n

Pattern E shows a constant conditional probability of failure at all ages (random failure).

Pattern F starts with high infant mortality, which drops eventually to a constant or very slowly increasing conditional probability of failure.

46


Keg

ag

ala

n (fa

ilure

)Ketidakmampuan sistem berfungsi

dengan efektif dalam performansi

baik untuk menghasilkan produk

dengan kualitas baik.

47


Keg

ag

ala

n (fa

ilure

)P-F IntervalDegradasi atau failure progress dinyatakan dalam P-F

interval, atau waktu antara titik “P” yang menunjukkan penyimpangan performansi terdeteksi pertama kali dengan titik “F” yang menunjukkan saat terjadi kegagalan

48


Keg

ag

ala

n (fa

ilure

)Catastrophic failureKomponen gagal tiba-tiba dan tak terduga

Degradation/Deterioration failureKomponen gagal karena kinerjanya menurun seiring pemakaian.

49


Keg

ag

ala

n (fa

ilure

)Drift failureKinerja menurun saat pemakaian menuju batas spesifikasi. Apabila sistem dimatikan dan diistirahatkan untuk beberapa waktu, selanjutnya dinyalakan kembali, akan berfungsi normal kembali.

Intermittent failureKinerja menurun saat pemakaian dan tiba-tiba gagal. Apabila sistem dimatikan dan diistirahatkan untuk beberapa waktu, selanjutnya dinyalakan kembali, akan berfungsi normal kembali.

50


Pen

yeb

ab

Keg

ag

ala

n Fundamentally wrong design

Kesalahan desain komponen

Kegagalan integrasi

Kegagalan fungsional sistemik

Manufacturing failuresMaterial tidak sesuai dengan spesifikasi material

Manufaktur tidak berdasarkan gambar teknik dan peta proses

Perakitan tidak mengikuti prosedur perakitan

Kapabilitas manufaktur yang tidak memadai

51


Pen

yeb

ab

Keg

ag

ala

n Operational condition failures

Pengujian

Penyimpanan

Pemindahan dan penanganan

Instalasi

Pengoperasian

Perawatan

Human errors during operation

Interface failuresInterface beda tipe

Batasan toleransi interface

Kegagalan sinyal di interface52


Ind

ikasi K

eg

ag

ala

n• Kebisingan abnormal

• Getaran atau guncangan

• Perubahan temperatur

• Asap atau percikan api

• Bau yang tidak biasa

• Kondisi pelumas atau pendingin

• Defisiensi kualitas produk

• Ketidakstabilan

• Operasi terputus-putus

• Penurunan kinerja proses

• Proses operasi kasar

• Kesulitan pengontrolan

• Kesulitan pengoperasian

• Membutuhkan upaya lebih keras

• Tidak dapat dioperasikan

53


Wu

jud

Keg

ag

ala

nKegagalan umum

Badly fitted

Loosening

Leaking

Sticking

Vibration

Shocking

Oxidation

54


Wu

jud

Keg

ag

ala

nKomponen struktur logam

Corrosion

Cracking

Deformation

Embrittlement

Fatigue

Fracture

Friction

Wear

55


Wu

jud

Keg

ag

ala

nKomponen polymer

Abrasive wear Bad resilience Compression set Dieseling Explosive decompression Extrusion Friction Hardening Installation damage Nibbing Shrinking Spiralling Swelling

56


Wu

jud

Keg

ag

ala

nKomponen Elektrik

Dielectric breakdown

Electromigration

Induced current

Voltage drop

Limited Power

Electrical shorts

Electrical opens

57


Perm

asa

lah

an

K

eg

ag

ala

n

58


Mod

el P

era

wata

n

59


Mod

el P

era

wata

n

60


M

od

el P

era

wata

n

State space methods

Markovian modeling

non-Markovian modeling

discrete-time Markov chains

continuous-time Markov chains

Markov reward models

Semi-Markov models

Markov regenerative models

Non-Homogeneous Markov

61

Manajemen Perawatan – 01 Pengantar Arif Rahman – Universitas Brawijaya62

Akhir Perkuliahan…Akhir Perkuliahan…

… … Ada Yang DitanyakanAda Yang Ditanyakan

manajemen perawatan

Documents