Aplikasi
Aplikasi
Keandalan di
Keandalan di
Dunia Maritim
Dunia Maritim
2011
2011
JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
1
1 Pendahuluan
Secara umum teori keandalan (reliability ) dapat dikelompokkan menjadi empat kelompok utama, yaitu :
_ Keandalan komponen dan sistem (Component and system reliability ) _ Keandalan struktur (Structural reliability )
_ Keandalan manusia (Human reliability )
_ Keandalan perangkat lunak (Software reliability )
Reliability dapat didefinisikan secara umum sebagai kemampuan dari suatu item untuk melaksanakan fungsi yang diperlukan didalam lingkungan dan kondisi operasional tertentu untuk suatu periode waktu yang telah ditetapkan [HÆyland, Arnljot and Rausand, 1994]. Terminologi item (cara mengevaluasi sebuah hal) yang dipakai didalam definisi reliability diatas dapat mewakili sembarang komponen, subsistem, atau sistem yang dapat dianggap sebagai satu kesatuan. Sedang fungsi yang diperlukan dapat berupa sebuah fungsi atau gabungan dari berbagai fungsi yang diperlukan untuk melayani suatu kebutuhan.
2 Fungsi Keandalan
Tujuan utama dari studi keandalan adalah untuk memberikan informasi sebagai sebuah dasar untuk pengambilan suatu keputusan. Berkaitan dengan itu, teknologi keandalan mempunyai potensi untuk ddigunakan dalam ruang pembahasan yang sangat luas. Adapun ruang atau area yang memanfaatkan teknologi keandalan diantaranya:
-Analisa resiko/keselamatan (Risk analyses/safety)
Analisa keandalan adalah merupakan bagian yang sudah sangat cocok untuk digunakan di hampir sebagian besar kasus untuk studi-studi resiko dan keselamatan. Bagian dari analisa resiko (risk analysis) biasanya dilakukan dengan menerapkan teknik keandalan seperti analisa modus dan dampak kegagalan (Failure Mode and Effects Analysis- FMEA) dan analisa pohon kegagalan (Fault tree analysis). Sedangkan metode lain yang juga biasa digunakan untuk menganalisa resiko antara lain: Criticality Analysis, Hazards and Operability (HAZOP) Studies, dan Cause-Consequence Analysis. Gambar 1
1
Gambar 1
-Proteksi Lingkungan (Environmental Protection)
Studi keandalan juga bisa digunakan untuk memperbaiki desain dan keteraturan dalam operasional dari sebuah sistem antipolusi seperti sistem pembersih gas/air.
-Kualitas (Quality)
Manajemen dan jaminan kualitas mendapatkan perhatian yang lebih meningkat dari tahun-tahun sebelumnya. Hal ini terjadi karena adanya dorongan untuk mengaplikasikan rangkaian standar internationall ISO 9000. Konsep tentang kualitas (quality ) dan keandalan (reliability ) berkaitan sangat erat.
Keandalan di dalam beberapa hal dianggap sebagai karakteristik dari kualitas. Oleh karena itu sistem - sistem yang saling melengkapi dari suatu sistem yang besar akan semakin lengkap dengan adanya manajemen keandalan. Jaminan kualitas yang dihasilkan dengan keandalan merupakan salah satu bagian dari manajemen kualitas secara total (Total Quality Management-TQM )
1
-Optimasi operasi dan perawatan (Optimization of maintenance and operation)
Perawatan dilakukan untuk mencegah kegagalan dari sebuah sistem maupun untuk mengembalikan fungsi dari sebuah sistem jika terjadi kegagalan pada sistem tersebut. Jadi tujuan utama dari perawatan adalah untuk menjaga dan memperbaiki keandalan dari sistem dan kelancaran produksi/operasi. Beberapa industri telah menyadari betapa pentingnya hubungan antara keandalan dan perawatan, dan telah banyak industri yang mengimplementasikan perawatan yang didasarkan pada keandalan atau yang lebih dikenal dengan RCM (Reliability-Centered Maintenance). Metodologi RCM bertujuan untuk memperbaiki costeffectiveness dan mengontrol perawatan pada berbagai jenis industri, oleh karena itu RCM akan dapat memperbaiki ketersediaan dan keselamatan. Kajian keandalan juga merupakan elemen penting pada berbagai aplikasi berikut ini : Life Cycle Cost (LCC) analisis, Life Cycle Profit (LCP) analysis, pengalokasi dukungan logistik, pengalokasian suku cadang dan analisa untuk menentukan level operator.
-Desain rekayasa (Engineering design)
Keandalan merupakan salah satu karakteristik kualitas dari suatu produk teknik. Oleh karena itu, jaminan keandalan merupakan salah satu topik yang paling penting selama proses pendesainan dari suatu produk.
3 Keandalan di Dunia Maritim
Aplikasi sistem reliability untuk bidang perkapalan lebih banyak dipakai untuk mengevaluasi dari sebuah desain atau produk yang sudah ada dan hasil dari evaluasi inilah digunakan sebagai input untuk menerapkan berbagai strategi perawatan kapal. Schulkins [1995] secara formal telah mengajukan proposal untuk prmakaian teknik reliability centered maintenance (RCM) yang diaplikasikan pada kapal - kapal komersial (commercial shipping). Konsep RCM sendiri telah memberikan suatu teknik perawatan yang cost effective (biaya yang efektif) dan memberikan jaminan kualitas pengoperasian kapal sesuai dengan standart.
Bidang maritim, aplikasi rekayasa keandalan (engineering reliability ) dapat dikategorikan sebagai suatu hal yang baru bila dikaitkan dan dibandingkan dengan bidang – bidang yang lain seperti bidang aerospace,
1
dasarnya ada tiga (3) bagian terutama pada desain dari sebuah kapal yang memerlukan analisa - analisa keandalan yaitu :
· Konstruksi kapal · Sistem permesinan
· Peralatan dikapal (equipment )
Faktor lain yang menyebabkan pentingnya analisa keandalan adalah modifikasi atau pengurangan peralatan. Modifikasi atau pengurangan peralatan di kapal memiliki sifat yang sensitif terhadap kemungkinan dari kegagalan suatu sistem dan hal ini didukung oleh sistem yang kompleks serta kebutuhan dari operator yang telah terlatih.
Ada dua teknik yang dapat dipakai untuk melakukan sebuah penilaian terhadap keandalan dari suatu sistem baik sistem tersebut telah ada maupun sostem yang masih dalam tahap akan mulai dirancang. Kedua penilaian itu adalah penilaian yang dilakukan secara kualitatif dan penilaian secara kuantitatif.
Untuk contoh aplikasi dari keandalan di dunia maritim, kita bisa melihat salah satu contoh jurnal yang berkaitan dengan keandalan di bidang maritim
dengan judul “Analisa Reliability Akibat Modifikasi Jumlah Power Pack Pada System Hydraulic Permesinan Geladak Pada MV “Sirena”” yang ditulis oleh Eko Sasmito Hadi dan Indro Dwi Cahyo.
Di dalam jurnal tersebut, mengangkat sebuah permasalahan terkait keandalan dalam sebuah sistem hidrolik dari permesinan geladak pada sebuah kapal. Analisa keandalan tersebut akan dijelaskan di dalam pembahasan berikutnya.
- Jurnal (Analisa Reliability Akibat Modifikasi Jumlah Power Pack Pada System Hydraulic Permesinan Geladak Pada MV “Sirena”) Permasalahan yang diangkat di dalam jurnal ini adalah analisa sistem keandalan yang ada di kapal MV Sirena terutama terkait permesinan geladak yang ada di kapal.
1
Dalam melaksanakan penelitian ini diperlukan beberapa tahapan yang dituangkan dalam alur penelitian yang secara umum terdiri tahap pengumpulan data, desain dan evaluasi.
+Pengumpulan Data Dan Design Awal
Untuk mengevaluasi keandalan suatu sistem diperlukan design system atau desain awal. Desain awal yang dimaksud dalam jurnal ini adalah desain dari sistem hidrolik sebagai tenaga penggerak rampdoor, elevator serta
1
ini. Data sekunder yang dimaksud adalah data dari analisa keandalan suatu sistem atau desain produk terdahulu atau yang hampir mendekati data – data primer yang akan di analisa dari sistem tersebut,
+Evaluasi Secara Kualitatif
Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)
Evaluasi kualitatif dengan metode Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) pada jurnal ini dilakukan dengan pembuatan lembar kerja FMEA (FMEA Worksheet ). Failure Mode and Effect Analysis akan disajikan bentuk tabel untuk setiap modus kegagalan (Failure Modes) dari semua komponen yang mencakup hal-hal sebagai berikut:
1. Efek terhadap Sub-assembly, assembly, sub sistem hingga ke level sistem. 2. Kemungkinan kejadian.
3. Tingkat keparahan. Fault Tree Analysis
Fault Tree Analysis (FTA) adalah metode kualitatif yang digunakan untuk mengkaji desain sistem yang ada. Sebagai kelanjutan dari jurnal ini untuk menganalisa keandalan sistem.
+HASIL PENELITIAN DAN ANALISA
Sistem Hidrolik adalah teknologi yang memanfaatkan zat cair / fluida atau dengan kata lain merupakan salah satu sistem pemindah energi atau daya dengan memanfaatkan zat cair / fluida, untuk melakukan suatu gerakan yang seragam atau putaran yang sama. Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip kerja, dimana zat cair / fluida diberi tekanan, maka tekanan itu akan merambat kesegala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya.
-Komponen Sistem Hidrolik
Unit Tenaga (Power Pack)
Unit tenaga atau power pack berfungsi sebagai pembangkit aliran yaitu mengalirkan cairan fluida ke seluruh komponen sistem hidrolik untuk mentransfer tenaga yang diberikan oleh penggerak mula. Unit tenaga terdiri atas :
· Penggerak mula (Primemover ) yang berupa motor listrik.
· Pompa hidrolik berfungsi mengalirkan cairan hidrolik ke seluruh sistem.
1
· Kelengkapan unit tenaga yang membantu unit ini bekerja dengan baik.
Unit Pengatur (Control Elements)
Unit pengatur atau unit pengendali atau control elements merupakan bagian yang menjadikan sistem hidrolik termasuk sistem otomasi. Unit pengatur ini biasanya diwujudkan dalam bentuk katup (valve) yang menurut fungsinya dapat dikelompokkan menjadi 3 (tiga) yaitu :
a. Katup pengarah (Manual Control Valve).
b. Katup pengatur tekanan (Pressure regulator ). c. Katup pengatur aliran (Flow control valve). Unit Penggerak (actuator )
Unit penggerak hidrolik berfungsi untuk mengubah tenaga fluida (tenaga yang ditransfer oleh fluida) menjadi tenaga mekanik berupa gerakan lurus ataupun gerakan putar.
-Hasil Perhitungan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)
Dalam analisa FMEA pada jurnal ini melibatkan banyak hal, diantaranya adalah me-review berbagai komponen, sub sistem dan juga mengidentifikasi mode-mode kegagalan, penyebab dari kegagalan serta dampak kegagalan yang ditimbulkan. Untuk Kerusakan saluran pipa (pipeline), kerusakan katup dan kebocoran pipa diasumsikan sangat kecil dapat terjadi. Berbagai Mode kegagalan beserta dampaknya pada sistem dicantumkan dalam sebuah worksheet (lembar kerja FMEA) untuk masing - masing komponen. Di dalam jurnal ini, failure mode and effect analysis (FMEA) dilakukan dengan menggunakan Software XFMEA4.
- Hasil Perhitungan Fault Tree Analysis
1
Setelah Fault tree diagram terkonstruksi seperti gambar diatas, maka langkah selanjutnya yang ditulis dalam jurnal adalah menetukan Minimal Cut Set. Cut Set merupakan gabungan berbagai kemungkinan kombinasi kegagalan yang mungkin terdapat pada fault tree yang mengakibatkan terjadinya top event .
+KESIMPULAN DAN SARAN
-Kesimpulan (berdasarkan jurnal)
Pada jurnal ini, hasil analisa dan evaluasi akibat pengurangan jumlah power pack pada permesinan geladak pada MV Sirena secara kualitatif dapat diambil kesimpulan:
1. Dari Failure Mode Classification Matrix yang diperoleh dengan pendekatan FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) bila ditinjau dari tingkat kekritisan (severity ) dan laju kegagalannya (failure rate) maka terlihat bahwa ada beberapa komponen yang harus mendapatkan perhatian yang lebih besar yaitu
1
-Saran – Saran (berdasarkan jurnal)
1. Untuk perawatan, maka perlu diadakan pemeriksaan, pembersihan maupun perbaikan pada komponen-komponen system agar dalam pengoperasiannya tidak memberikan dampak terhadap fungsi system.
2. Metode Markov dapat dikembangkan untuk maintenance terencana pada kapal MV. Sirena”. Hal ini dimaksudkan bahwa dengan diketahuinya indeks ketersediaan system maka dapat diprediksi waktu kegiatan pemeliharaan dan perilaku system (system behavior ) di masa yang akan datang.
3. Disarankan kepada seluruh pemilik kapal atau perusahaan kapal untuk dapat mendata dengan baik waktu dan jumlah perbaikan maupun kerusakan setiap komponen dalam suatu system dalam satu periode tertentu, sehingga perilaku system yang ada diatas kapal dapat diprediksi serta selalu memperhatikan segi perawatan atau pemeliharaan komponen-komponen pada setiap system yang ada diatas kapal, karena hal tersebut sangat menentukan keandalan dari suatu kapal.
4 Referensi
Hadi, Eko Sasmito dan Cahyo, Indro Dwi Cahyo.2009.Analisa Reliability Akibat Modifikasi Jumlah Power Pack Pada System Hydraulic Permesinan Geladak Pada MV
“Sirena”.Universitas Diponegoro.Semarang
Priyanta, Dwi Ir.2000.MODUL KEANDALAN DAN PERAWATAN.Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK - ITS.Surabaya
