Rekayasa Keandalan: Definisi, Sasaran, Teknik

Dipublikasikan oleh Syayyidatur Rosyida

06 Mei 2024, 13.58

sumber: pexels.com

Bagaimana anda mengevaluasi kualitas produk yang anda beli?

Kontrol kualitas tradisional di pabrik akan terdiri dari melakukan pemeriksaan dan pengujian yang telah ditetapkan. Jika produk memenuhi persyaratan yang ditetapkan, maka produk tersebut dianggap baik untuk digunakan. Namun, Anda tidak akan pernah mengatakan bahwa Anda membeli produk yang berkualitas jika Anda harus melalui proses reklamasi dua kali atau lebih sebelum masa garansi berakhir.

Keandalan dan rekayasa keandalan membantu menentukan kualitas produk dengan menambahkan waktu ke dalam persamaan kualitas. Dengan kata lain, kami tidak lagi hanya ingin mengetahui apakah suatu produk dapat menjalankan fungsi yang dimaksudkan pada saat pembelian. Sebaliknya, kami ingin memastikan bahwa produk tersebut bekerja tanpa kerusakan besar dalam kondisi normal selama mungkin.

Rekayasa keandalan tidak hanya membantu organisasi menghasilkan produk yang lebih andal, tetapi juga memberi tahu tim pemeliharaan tentang cara memeliharanya untuk meningkatkan MTBF (waktu rata-rata antara kegagalan) dan masa pakai aset.

Pada artikel ini, kami akan membantu Anda menggunakan keandalan dan rekayasa keandalan dengan mengulas:

  • konsep keandalan
  • prinsip-prinsip inti dari rekayasa keandalan
  • dasar-dasar penilaian keandalan
  • dan cara-cara yang dapat dilakukan oleh insinyur keandalan untuk meningkatkan keandalan peralatan

Apa itu keandalan?

Keandalan adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan kemampuan suatu komponen atau sistem untuk memenuhi standar kinerja tertentu selama periode waktu tertentu, dengan asumsi kondisi operasi normal.

Dengan kata lain, jika kita memiliki dua sistem yang beroperasi dalam kondisi yang sama, sistem yang bekerja lebih lama dengan lebih sedikit cegukan adalah yang lebih andal.

Karena tidak ada yang dapat memprediksi masa depan dan menjamin bahwa suatu produk tidak akan gagal selama X jam penggunaan, menghitung keandalan mengandung ketidakpastian yang dinyatakan dalam bentuk probabilitas. Di antaranya, kita dapat menggunakan penghitungan keandalan untuk memperkirakan berapa peluang sebuah sistem akan bekerja dengan baik setelah x jam atau hari penggunaan. Secara alami, keandalan sistem apa pun akan tinggi di awal dan menurun seiring waktu.

Keandalan sering kali dikacaukan dengan daya tahan, kualitas, dan ketersediaan. Meskipun konsepnya mirip, namun tidak boleh digunakan secara bergantian. Berikut adalah penjelasan singkat untuk masing-masing.

Keandalan vs daya tahan

Daya tahan dapat didefinisikan sebagai kemampuan produk fisik untuk tetap berfungsi, tanpa memerlukan perawatan atau perbaikan yang berlebihan, ketika dihadapkan pada tantangan operasi normal selama masa pakai desainnya (definisi dicuri dari Tim Cooper).

Perbedaan utama antara keandalan dan daya tahan adalah bahwa daya tahan sebagian besar berkaitan dengan berapa lama suatu produk dapat bertahan meskipun mengalami kerusakan, sedangkan keandalan berusaha mengurangi jumlah dan frekuensi kerusakan secara keseluruhan.

Selain itu, komponen daya tahan digunakan untuk menggambarkan karakteristik item fisik, sedangkan keandalan juga dapat digunakan untuk sistem virtual.

Bergantung pada produk dan bidang aplikasinya, daya tahan dapat dinyatakan dalam jam penggunaan, jumlah siklus operasional, atau tahun keberadaannya.

Keandalan vs kualitas

Kualitas adalah konsep yang sulit didefinisikan. Salah satu cara yang populer untuk mendeskripsikannya adalah dengan melihat faktor-faktor yang memengaruhi kualitas produk. Hal ini membawa kita pada konsep delapan dimensi kualitas.

delapan dimensi kualitas

Ini sebenarnya adalah cara mudah untuk membedakan antara keandalan dan kualitas karena kita bisa menganggap keandalan (dan daya tahan jika Anda melihat lebih dekat) sebagai salah satu dimensi kualitas.

Jika kita menganggap keandalan sebagai konsep yang berdiri sendiri, cara lain untuk melihat hubungan keduanya adalah dengan mengatakan bahwa sistem yang andal adalah sistem yang menjaga kualitasnya dari waktu ke waktu.

Keandalan vs ketersediaan

Ketersediaan menunjukkan persentase waktu dimana sebuah sistem tersedia (beroperasi penuh) untuk melakukan apa yang dirancang untuk dilakukan.

Konsep ini sangat sering digunakan di bidang IT untuk menggambarkan ketersediaan infrastruktur cloud. Sistem dengan ketersediaan tertinggi berada di kisaran 99,99% (yang berarti bahwa layanan / sistem tidak tersedia hanya selama ~52 menit dari sepanjang tahun; seringkali hanya untuk melakukan pemeliharaan terjadwal).

Ketersediaan dipengaruhi oleh keandalan dan pemeliharaan. Sistem yang lebih andal akan mengalami lebih sedikit kegagalan yang akan meningkatkan ketersediaannya. Demikian pula, semakin cepat Anda melakukan pemeliharaan terjadwal, semakin sedikit waktu henti yang Anda miliki, yang sekali lagi mengarah pada peningkatan ketersediaan.

Apa itu rekayasa keandalan?

Rekayasa keandalan mengacu pada penerapan sistematis dari praktik dan teknik teknik terbaik untuk membuat produk yang lebih andal dengan cara yang hemat biaya. Metodologi rekayasa keandalan dapat diterapkan di seluruh siklus hidup produk: mulai dari desain dan manufaktur hingga operasi dan pemeliharaan.

Dengan demikian, nilai utama dari rekayasa keandalan terletak pada deteksi dini terhadap kemungkinan masalah keandalan. Jika kita menemukan masalah keandalan pada tahap awal siklus hidup produk seperti tahap desain, kita dapat meminimalkan biaya di masa depan (yaitu dengan menghilangkan kebutuhan untuk mendesain ulang produk yang signifikan setelah produk tersebut sudah ada di pasar). Ide ini direpresentasikan dalam grafik di bawah ini.

Tujuan dari rekayasa keandalan adalah sebagai berikut:

  • Untuk menggunakan pengetahuan dan teknik teknik untuk mencegah mode kegagalan tertentu dan untuk mengurangi kemungkinan dan frekuensi kegagalan.
  • Untuk mengidentifikasi dan memperbaiki penyebab kegagalan yang terjadi, terlepas dari upaya untuk mencegahnya.
  • Untuk menentukan cara-cara menangani kegagalan yang terjadi, jika penyebabnya belum diperbaiki.

Untuk menerapkan metode untuk memperkirakan kemungkinan keandalan desain baru dan untuk menganalisis data keandalan.

Jika Anda melihat daftar ini lebih dekat, Anda akan melihat bahwa tujuan-tujuan tersebut diurutkan sedemikian rupa sehingga mengikuti kemajuan alami dari penerapan metode keandalan yang berbeda. Tidak ada gunanya mencoba menambahkan redundansi untuk semua kegagalan yang teridentifikasi jika beberapa di antaranya dapat dicegah dengan perubahan desain yang sederhana. Dengan kata lain, daftar di atas mewakili langkah-langkah yang harus diikuti secara berurutan untuk memastikan praktik keandalan diterapkan dengan biaya yang efektif.

Dasar-dasar penilaian keandalan

Tujuan akhir dari penilaian keandalan adalah untuk mendapatkan serangkaian bukti kualitatif dan kuantitatif yang kuat bahwa penggunaan komponen/sistem kita tidak akan menimbulkan tingkat risiko yang tidak dapat diterima. Ini adalah bagian integral dari rekayasa keandalan.

Dalam konteks ini, risiko dapat didefinisikan sebagai kombinasi dari probabilitas kegagalan (seberapa besar kemungkinan kegagalan akan terjadi) dan tingkat keparahan kegagalan (apa dampak dari kegagalan tersebut; dapat mencakup risiko keselamatan, potensi kerusakan sekunder, biaya suku cadang dan tenaga kerja, kerugian produksi, dll.).

Memahami mekanisme kegagalan dan mode kegagalan

Tidak selalu mudah untuk menarik garis antara penyebab dan kegagalan. Jika tidak demikian, maka tidak akan ada banyak kebutuhan untuk insinyur keandalan dan analisis kegagalan.

Untuk memahami mode kegagalan dan mekanisme kegagalan dengan cukup baik untuk mengatasinya secara efisien, sistem yang kompleks perlu “dipecah” menjadi beberapa komponen. Dengan cara ini Anda dapat menganalisisnya pada tingkat individu, serta berdasarkan bagaimana mereka berinteraksi satu sama lain.

Selain semua yang telah disebutkan, cara sistem berinteraksi dengan pengguna dan lingkungannya adalah elemen lain yang perlu ditambahkan ke dalam daftar hal-hal yang perlu dipertimbangkan karena penyalahgunaan dan kondisi kerja yang buruk dapat mengurangi keandalan produk.

Tugas dan teknik umum yang digunakan dalam rekayasa keandalan

Bergantung pada seberapa kompleks sistem dan jenis sistem yang kita lihat, ada berbagai teknik dan tugas yang dapat diterapkan sebagai bagian dari upaya rekayasa keandalan:

  • Analisis akar masalah (RCA)
  • Pemeliharaan yang berpusat pada keandalan (RCM)
  • FMEA dan FMECA
  • FMEA Desain dan FMEA Proses
  • Fisika kegagalan (PoF) 
  • Uji mandiri Bulit-in
  • Analisis blok keandalan
  • Analisis data lapangan
  • Analisis pohon kesalahan
  • Menghilangkan titik kegagalan tunggal (SPOF)
  • Analisis kesalahan manusia
  • Analisis bahaya operasional
  • Melihat riwayat pemeliharaan untuk menganalisis tingkat kegagalan dan mengumpulkan data kegagalan
  • Semua jenis tes pengumpulan data yang mengukur kinerja sistem/komponen di bawah tekanan

Dengan menggunakan semua langkah ini, kita dapat menemukan titik-titik lemah dari sistem kita dan melihat kemungkinan bahwa kelemahan ini dapat mengakibatkan kegagalan fungsi. Jika risiko yang dirasakan cukup tinggi, kita harus menanganinya melalui tindakan korektif. Solusi yang umum dilakukan adalah dalam bentuk perubahan desain (misalnya, menambahkan redundansi), kontrol deteksi, panduan pemeliharaan, dan pelatihan pengguna.

Mengukur keandalan

Seperti yang telah kami sebutkan di bagian awal artikel ini, keandalan sering kali merupakan permainan peluang (probabilitas). Karena Anda berurusan dengan persentase dan data statistik untuk mendefinisikan risiko, maka sangat penting bagi seluruh tim untuk memiliki pemahaman yang sama dan setuju tentang tingkat risiko yang dapat diterima yang ingin mereka capai.

Inilah sebabnya mengapa sangat penting untuk menggunakan bahasa yang tepat saat menjelaskan masalah dan mengusulkan solusi. Selain itu, karena data statistik yang tidak lengkap dan ketidakpastian lainnya, beberapa profesional keandalan merekomendasikan untuk berfokus pada solusi daripada peluang kegagalan.

Untuk kegagalan bagian/sistem, teknisi keandalan harus lebih berkonsentrasi pada “mengapa dan bagaimana”, daripada memprediksi “kapan”. Memahami “mengapa” suatu kegagalan terjadi (misalnya karena komponen yang terlalu tertekan atau masalah manufaktur) jauh lebih mungkin mengarah pada peningkatan dalam desain dan proses yang digunakan daripada mengukur “kapan” suatu kegagalan kemungkinan besar akan terjadi (misalnya melalui penentuan MTBF). Untuk melakukan hal ini, pertama-tama, bahaya keandalan yang berkaitan dengan komponen/sistem harus diklasifikasikan dan diurutkan (berdasarkan suatu bentuk logika kualitatif dan kuantitatif jika memungkinkan) untuk memungkinkan penilaian yang lebih efisien dan pada akhirnya perbaikan.

O'Connor, Patrick D. T. (2002), Rekayasa Keandalan Praktis

Bagaimana insinyur keandalan dapat meningkatkan keandalan peralatan

Ada beberapa cara yang dapat dilakukan oleh teknisi keandalan untuk meningkatkan dan mengoptimalkan proses pemeliharaan di fasilitas mereka yang pada akhirnya akan menghasilkan peningkatan keandalan peralatan. Kami membahas beberapa di antaranya di bawah ini.

Membantu desain dan pengembangan suku cadang

Keausan yang terjadi akibat penggunaan sehari-hari tidak pandang bulu. Sebagian besar aset perlu dilengkapi dengan suku cadang secara teratur agar dapat terus beroperasi dengan cara yang efisien.

Perusahaan yang memiliki sumber daya yang tepat dapat memilih untuk menggunakan mesin CNC atau pencetakan 3-D untuk membuat suku cadang mereka sendiri alih-alih terus-menerus mengisi ulang inventaris suku cadang mereka. Selain itu, mereka mungkin memiliki mesin tua dengan suku cadang yang tidak lagi dijual atau harus berurusan dengan kerusakan parah yang membutuhkan suku cadang khusus.

Dalam skenario ini, teknisi keandalan dapat bekerja sama dengan tim pemeliharaan untuk merancang, menguji, dan memproduksi suku cadang pengganti berkualitas yang akan meningkatkan keandalan aset di lokasi.

Melakukan analisis akar masalah

Satu hal yang harus dikuasai oleh teknisi keandalan adalah mengidentifikasi dan memahami penyebab kegagalan. Oleh karena itu, mereka dapat ditugaskan untuk melakukan analisis akar masalah (RCA). Mereka dapat memeriksa manual OEM, praktik pemeliharaan, log pemeliharaan peralatan, dan dokumentasi lainnya untuk menemukan alasan mengapa mesin tertentu mengalami kegagalan dan menyarankan cara menghilangkan dan/atau mengurangi setiap penyebab kegagalan yang ditemukan.

Salah satu cara untuk mengatasi penyebab potensial adalah dengan menerapkan praktik RCM.

Memastikan tindakan pemeliharaan mengatasi mode kegagalan yang tepat

Ini merupakan perpanjangan dari poin sebelumnya. Karena poin terakhir terkonsentrasi pada menemukan apa yang tidak Anda lakukan (mode kegagalan mana yang tidak Anda tangani), mari kita fokus di sini pada apa yang mungkin Anda lakukan salah.

Sebagian besar perusahaan akan menemukan diri mereka dalam situasi di mana mereka melakukan perawatan rutin pada suatu aset, dan aset tersebut masih mengalami kerusakan. Meskipun ada banyak alasan untuk itu, salah satunya adalah teknisi pemeliharaan melakukan sesuatu yang salah - seperti tidak menangani mode kegagalan yang tepat. Di sinilah merujuk pada analisis RCA bisa sangat membantu.

Demikian pula, teknisi keandalan dapat sesekali memeriksa bagaimana praktik pemeliharaan yang berbeda dijalankan dan bagaimana praktik tersebut dapat ditingkatkan. Mereka dapat memeriksa apakah tim pemeliharaan menggunakan praktik yang sudah ketinggalan zaman dan melakukan tugas pemeliharaan preventif yang menambah nilai dan mengatasi masalah yang tepat.  Semua ini harus dapat diakses dengan mudah dalam perangkat lunak CMMS yang baik.

Terakhir, teknisi keandalan juga dapat membantu memilih sensor dan peralatan pemantauan kondisi yang tepat untuk penerapan strategi pemeliharaan tingkat lanjut seperti pemeliharaan berbasis kondisi dan pemeliharaan Prediktif.

Pikiran akhir

Upaya rekayasa keandalan yang serius membawa hasil yang serius. Dengan pengetahuan yang tepat, teknik keandalan dapat diimplementasikan terlepas dari ukuran perusahaan Anda.

Ke depannya, kami berharap organisasi akan terus berinvestasi dalam keandalan karena hal ini membantu semua orang yang terlibat. Perusahaan produksi mendapat manfaat dari menghasilkan produk dengan kualitas yang lebih baik, tim pemeliharaan tidak terlalu repot untuk merawatnya, dan pengguna memiliki lebih sedikit masalah kinerja selama masa pakai produk mereka. Ini adalah situasi yang saling menguntungkan.

Disadur dari: limblecmms.com