Mengenal Istilah Rekayasa Keandalan

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra

22 Februari 2024, 10.09

www.reliableplant.com

Rekayasa Keandalan

Rekayasa Keandalan adalah cabang rekayasa sistem yang menekankan pada kemampuan perangkat untuk berfungsi tanpa kesalahan. Keandalan menggambarkan sejauh mana suatu sistem atau komponen dapat berfungsi dalam kondisi tertentu selama periode waktu tertentu. Secara teori, fungsi sebenarnya didefinisikan sebagai probabilitas keberhasilan pada waktu t, dilambangkan dengan R(t). Dalam praktiknya, nilai ini dihitung menggunakan berbagai metode dan berkisar antara 0 hingga 1. Di sini, 0 menunjukkan tidak ada peluang sukses dan 1 menunjukkan keberhasilan. Probabilitas ini dapat diperkirakan menggunakan analisis fisik kegagalan, data historis, serta pengujian dan model yang andal.Rekayasa keandalan melibatkan prediksi, pencegahan, dan pengelolaan kegagalan tingkat tinggi yang "mengubah hidup" tanpa risiko.

Meskipun parameter probabilitas berperan dalam menentukan dan mempengaruhi reliabilitas, pendekatan reliabilitas tidak hanya mengandalkan matematika dan statistik. Namun, keandalan memainkan peran penting dalam profitabilitas sistem.Dalam konteks rekayasa keandalan, hal ini berkaitan erat dengan rekayasa kualitas, rekayasa keselamatan, dan keselamatan sistem. Hal ini karena keduanya menggunakan metode analisis dan permintaan kontribusi yang sama: dari satu sama lain. Sistem diasumsikan aman dan andal serta berfokus pada biaya kegagalan, termasuk waktu henti sistem, biaya suku cadang, perbaikan peralatan, tenaga kerja, dan biaya klaim garansi.

Sejarah

Kata "keandalan" pertama kali diciptakan pada tahun 1816 oleh penyair Samuel Taylor Coleridge. Sebelum Perang Dunia II, kata tersebut dikaitkan dengan replikasi, di mana suatu eksperimen dianggap "dapat diandalkan" jika menghasilkan hasil yang sama. Pada tahun 1920-an, Ph.D. Walter A. Shewhart dari Bell Labs mempromosikan peningkatan produktivitas dengan melakukan metode statistik secara paralel dan rekayasa nyata tingkat lanjut. Pada tahun 1945, selama Perang Dunia Kedua, terjadi masalah serius pada peralatan listrik militer, dan M.A. Miner menerbitkan makalah inovatif tentang "Koleksi Kerusakan Karena Kelelahan". Sejak itu, keandalan mekanis semakin dikaitkan dengan keandalan komponen dan sistem melalui standar militer populer seperti MIL-STD-781 yang ditetapkan pada tahun 1960an.

Pada tahun 1980an, fokus rekayasa keandalan beralih ke pengujian komponen. dan terhubung. Dan tingkat serta kompleksitas sistem bukanlah satu-satunya faktor yang menentukan tingkat kegagalan. Perkembangan semikonduktor dan meningkatnya penggunaan mikrokomputer dalam aplikasi seperti teknik, sistem pendingin, dan komunikasi telah memberikan kontribusi yang signifikan terhadap kemajuan teknik presisi. Penggunaan perangkat lunak menjadi lebih penting, dan Capability Maturity Model (CMM) dikembangkan untuk memberikan pendekatan yang lebih kualitatif terhadap keandalan.

Pada tahun 1990-an, pengembangan IC dipercepat dan ISO 9000 menambahkan langkah-langkah keandalan sebagai bagian dari spesifikasi desain dan pengembangan.World Wide Web dan pengembangan teknologi baru seperti MEMS, GPS, dan perangkat yang dapat dikenakan Menjaga keandalan terkini. itu sulit Masalah kepercayaan kini dapat didiskusikan secara online dan real time menggunakan data. Dalam pengembangan produk jangka pendek, alat dan proses yang andal harus dihubungkan dengan proses pengembangan. Seiring berjalannya waktu, keandalan telah menjadi bagian penting dalam kehidupan sehari-hari dan ekspektasi konsumen.

Gambaran umum

Keandalan adalah kemungkinan bahwa suatu produk akan menjalankan fungsi yang dimaksudkan dengan cara yang memenuhi atau melampaui harapan pelanggan selama periode penggunaan dan kondisi pengoperasian.

Tujuan

Seorang insinyur yang percaya diri memiliki banyak tujuan yang ditekankan dalam urutan prioritas. Pertama, kemampuan menerapkan pengetahuan teknis dan teknik khusus untuk mencegah atau mengurangi risiko dan frekuensi kegagalan sistem atau produk. Selain itu, apa pun tindakan pencegahannya, tujuan kedua adalah mengidentifikasi dan mengatasi penyebab kegagalan. Jika penyebab kesalahan tidak dapat diperbaiki, langkah selanjutnya adalah menentukan cara mengatasi dampak kesalahan tersebut. Yang keempat adalah menerapkan metode untuk memperkirakan keandalan desain baru dan menganalisis data relevan yang andal.

Tujuan utama pekerjaan ini ditentukan oleh efektivitas penurunan harga dan menghasilkan produk yang andal. Keterampilan utama yang dibutuhkan adalah kemampuan untuk mengenali dan memprediksi potensi masalah serta mengetahui cara menghindarinya. Penting juga untuk memiliki pemahaman yang kuat tentang teknik desain dan analisis data agar berhasil menerapkan rekayasa nyata.

Ruang Lingkup dan Teknik

Teknologi sejati untuk "sistem yang kompleks" memerlukan pendekatan sistem yang lebih kompleks dibandingkan sistem yang lebih kecil. Dalam konteks ini, terdapat beberapa aspek penting dalam rekayasa keandalan, termasuk analisis ketersediaan sistem, kesiapan misi, distribusi kebutuhan pemeliharaan, dan keandalan terkait. Indikator lainnya termasuk keandalan desain, termasuk analisis kegagalan fungsional sistem, persyaratan turunan, desain analisis sistem, dan implementasi kinerja. Fitur penting lainnya mencakup pemeliharaan prediktif dan preventif, analisis perilaku manusia, dan pemahaman mendalam tentang kesalahan terkait interaksi manusia, seperti manufaktur, perakitan, transportasi, dan penyimpanan.

Juga dalam Mesin Keandalan Efektif: Pemahaman mendalam diperlukan. Fondasi pekerjaan tidak terampil adalah pengalaman dalam berbagai disiplin ilmu teknik khusus, keterampilan teknik, dan pengetahuan yang baik. Spesialisasi ini meliputi tribologi, tegangan, mekanika rekahan, termodinamika, mekanika fluida, teknik elektro, teknik kimia (oksidasi, dll.) dan ilmu material. Cakupan komprehensif ini memungkinkan teknisi tepercaya untuk mengidentifikasi, mencegah, dan mengatasi kegagalan sistem.

Definisi

Kebenaran dapat ditafsirkan melalui banyak perspektif yang saling terkait. Pertama, keandalan mengacu pada kemampuan suatu entitas untuk mencapai tujuan tertentu dalam jangka waktu tertentu. Hal ini juga mencakup kemampuan produk, baik yang dirancang, diproduksi atau dipelihara, untuk bekerja sesuai kebutuhan dari waktu ke waktu. Keandalan juga dapat dilihat sebagai kemampuan suatu peralatan produk untuk mempertahankan kinerja yang diinginkan dalam jangka waktu yang lama. Selain itu, menolak kurangnya waktu adalah bagian penting dalam memahami kebenaran sesuatu. Kemungkinan suatu benda akan menjalankan fungsi yang diinginkan dalam kondisi tertentu dalam jangka waktu tertentu juga merupakan pertimbangan penting. Terakhir, daya tahan suatu benda adalah ukuran utama keandalan, yang mengacu pada kemampuan benda tersebut untuk bertahan dan terus berfungsi dalam situasi di mana masalah mungkin terjadi.

Dasar-Dasar Penilaian Keandalan

Berbagai metode digunakan dalam dunia penilaian keandalan, termasuk diagram blok keandalan, analisis risiko, FMEA, analisis pohon kesalahan, dan pemeliharaan keandalan. Faktanya, tujuan dari tahap peninjauan ini adalah untuk menyajikan bukti yang meyakinkan, baik kualitatif maupun kuantitatif, bahwa penggunaan komponen atau sistem tidak menimbulkan masalah yang tidak dapat diterima, terutama dalam hal keselamatan.

Proses ini mencakup identifikasi risiko secara menyeluruh, penilaian risiko sistem, pertimbangan mitigasi, penentuan solusi terbaik, dan kesepakatan mengenai tingkat risiko akhir yang dapat diterima. Risiko diukur sebagai kombinasi probabilitas dan tingkat keparahan suatu peristiwa kegagalan. Definisi kerusakan juga mencakup faktor-faktor seperti biaya, waktu tenaga kerja, logistik, kerusakan, dan waktu henti mesin yang menyebabkan operasi terhenti. Jika hal ini terlaksana, maka risiko-risiko lainnya, termasuk risiko-risiko yang belum teridentifikasi, akan menjadi prioritas. Perbaikan desain, pengurangan dan pemantauan terencana untuk mengatasi kompleksitas sistem teknis merupakan metode utama untuk mengurangi risiko. Tujuan utamanya adalah mencapai tingkat risiko yang dapat diterima seperti ALARA atau ALAPA, untuk membuat sistem seaman dan seandal mungkin.

Rencana program keandalan dan ketersediaan

Menerapkan program keandalan lebih dari sekadar membeli perangkat lunak atau menjelaskan apa yang perlu dilakukan untuk memastikan keandalan produk dan proses. Sebaliknya, program autentik dianggap sebagai sistem berbasis pembelajaran kompleks yang spesifik terhadap hasil dan proses.

Selama implementasi, proyek ini didukung oleh kepemimpinan, membangun keterampilan yang dikembangkan dalam tim, diintegrasikan ke dalam aktivitas bisnis dan dilaksanakan sesuai dengan metode bisnis yang telah terbukti. Rencana proyek yang realistis digunakan untuk mendokumentasikan "praktik terbaik" yang terkait dengan aktivitas, proses, alat, analisis, dan pengujian yang diperlukan untuk suatu (sub) sistem. Rencana tersebut juga memperjelas persyaratan pelanggan terkait penilaian keandalan.

Pentingnya rencana proyek keandalan terletak pada kemampuannya untuk mencapai keandalan, pengujian, retensi, dan ketersediaan sistem tingkat tinggi. Dokumen ini dikembangkan pada awal pengembangan sistem dan akan terus ditingkatkan sepanjang siklus hidupnya. Rencana proyek yang sebenarnya tidak hanya menggambarkan pekerjaan sebenarnya dari insinyur tersebut, namun juga menunjukkan tanggung jawab pemangku kepentingan lainnya. Manajemen proyek harus disepakati sepenuhnya untuk memastikan alokasi sumber daya yang tepat.

Perencanaan proyek keandalan juga dapat digunakan untuk meningkatkan ketersediaan sistem dengan berfokus pada peningkatan keandalan, termasuk pengujian dan retensi. Peningkatan stabilitas lebih mudah, namun perkiraan pemeliharaan lebih akurat. Namun, kegagalan di luar kendali Anda dapat menyebabkan masalah kompleks seperti kekurangan staf, ketersediaan suku cadang, dan biaya pengelolaan konfigurasi yang rumit. Oleh karena itu, tidak cukup hanya berfokus pada pemeliharaan saja.

Perencanaan keandalan juga harus fokus pada hubungan antara ketersediaan dan biaya kepemilikan, terutama untuk penggunaan sistem. Untuk sistem yang terhubung dengan sistem produksi, seperti anjungan minyak besar, biaya kepemilikan meningkat. Kurangnya sumber daya dapat menyebabkan kerugian finansial yang besar. Oleh karena itu, perencanaan keandalan yang efektif mempertimbangkan analisis RAMT (Keandalan, Ketersediaan, Pemeliharaan, dan Pengujian) dalam konteks kebutuhan pelanggan.

Persyaratan keandalan

Keandalan teknis sistem apa pun pertama-tama harus dicapai melalui konfigurasi dan persyaratan pemeliharaan yang tepat. Persyaratan ini harus didasarkan pada persyaratan yang tersedia melalui analisis kegagalan desain dan hasil pengujian prototipe awal. Persyaratan keandalan membatasi desain suatu objek atau konfigurasi. Penting untuk dipahami bahwa menetapkan tujuan yang baik, benar, dapat diuji, dan stabil saja tidaklah benar. Karena ini adalah kesalahpahaman tentang persyaratan sebenarnya. Persyaratan validasi mencakup keseluruhan sistem, termasuk persyaratan pengujian dan evaluasi, serta pekerjaan dan dokumentasi terkait. Persyaratan ini disertakan dalam spesifikasi sistem atau sistem, rencana pengujian, dan kontrak terkait untuk mencegah kesalahan atau mengurangi konsekuensi kesalahan.

Persyaratan desain harus cukup tepat sehingga perancang dapat merancang dan membuktikan melalui analisis atau pengujian bahwa persyaratan tersebut terpenuhi. Karena sifat persyaratan dan tingginya tingkat ketidakpastian, sulit untuk memverifikasi kinerja yang andal pada tingkat rendah untuk sistem yang kompleks. Solusi alternatif, seperti penggunaan berbagai tingkat/kelas pengukuran, adalah realistis, terutama jika dampak degradasi juga dipertimbangkan. Persyaratan pemeliharaan fokus pada biaya perbaikan dan waktu perbaikan. , namun persyaratan pengujian merupakan hubungan antara keandalan, pemeliharaan, dan kepercayaan. Terjadi kesalahan dalam proses pencarian mode alamat.

Persyaratan yang andal memerlukan banyak pekerjaan dan dokumentasi selama pengembangan sistem, pengujian, produksi, dan pengoperasian. Kepatuhan terhadap persyaratan ini ditentukan di bagian kinerja berdasarkan add-on yang dibutuhkan oleh pelanggan. Pilihan keandalan harus seimbang dengan pentingnya dan biaya sistem. Sistem yang kritis terhadap keselamatan mungkin memerlukan tinjauan bug formal dan proses pelaporan selama pengembangan, sementara sistem non-keselamatan lebih cenderung mengandalkan laporan pengujian akhir. Standar keandalan desain, seperti MIL-STD-785 dan IEEE 1332, adalah metode umum untuk memantau keandalan produk atau proses dan mendokumentasikan kondisi keandalan desain, termasuk analisis laporan kegagalan dan prosedur perbaikan sistem.

Disadur dari :https://en.wikipedia.org/wiki/Reliability_engineering