Manajemen Perawatan

(1)

Manajemen Perawatan

Teknik Industri

Universitas Brawijaya

(2)

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

Pe ra w a ta n v s Pe m e lih a ra a n

(3)

Pa ra d ig m a P e ra w a ta n

Preventive maintenance

Reliability centered maintenance Condition based maintenance

Total productive maintenance

Physical asset management

(4)

E v o lu si Pe ra w a ta n

.

(5)

E v o lu si Pe ra w a ta n

Generasi 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.

(6)

E v o lu si Pe ra w a ta n

Generasi 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

(7)

E v o lu si Pe ra w a ta n

Generasi 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

(8)

S tr a te g i P e ra w a ta n

Corrective Maintenance

Run to failure (breakdown) Maintenance

Deterioration Maintenance

Preventive Maintenance

Scheduled Maintenance Time-based Maintenance Usage-based Maintenance

Predictive Maintenance

Reliability-centered Maintenance

Condition-based Maintenance

(9)

S tr a te g i P e ra w a ta n

Unplanned Maintenance

Productive Maintenance

Pro-active Maintenance

(10)

S tr a te g i P e ra w a ta n

Start

Jenis kegagalan : -Efek (Severity) -Frekuensi

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

Mampu mendeteksi degradasi

dan kegagalan

Mampu memonitor secara

kontinyu

Mampu memeriksa kapabilitas

dengan pengujian

Continuous Monitoring

Scheduled Monitoring

Scheduled Function Test

Prediksi kegagalan -Waktu

-Pemakaian

Perawatan memungkinkan dan

layak

Scheduled Maintenance Maintainability :

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

Scheduled Replacement

Corrective Maintenance

Predictive Maintenance Preventive Maintenance

Y Y Y

T T T

Y Y

T

Y Y

T T T

Y

(11)

M a ca m P e ra w a ta n

Pemeliharaan (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

(12)

M a ca m P e ra w a ta n

Perbaikan besar (overhaul / maximum repair)

Penggantian (replacement) Pembaruan (renewal)

Inovasi, modifikasi, renovasi,

rekayasa ulang (reengineering)

(13)

E le m e n M a n a je m e n Pe ra w a ta n

Organisasi

Kebijakan dan perencanaan Administrasi dan dokumentasi

Personalia

Perekrutan dan alokasi

Penugasan dan spesialisasi Pelatihan

Fasilitas, alat bantu & peralatan

Sensor dan alat monitor

Alat ukur dan pengujian

Peralatan reparasi

(14)

E le m e n M a n a je m e n Pe ra w a ta 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

(15)

Tu ju a n M a n a je m e n Pe ra w a ta 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

(16)

M a n fa a t M a n a je m e n Pe ra w a ta 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

(17)

M a n fa a t M a n a je m e n Pe ra w a ta n

(18)

In d ik a to r P e rfo rm a n si

Backlog pekerjaan maintenance

Waktu untuk perawatan Biaya perawatan

Efek terhadap produksi, parsial atau sistem

Persentase corrective maintenance

Kapabilitas produksi efektif

Availability time dan production yield Overall plant efficiency (OPE) dan overall equipment effectiveness (OEE)

Persentase produk cacat

(19)

In d ik a to r P e rfo rm a n si

Performansi hasil perawatan

Kapabilitas proses pasca perawatan Down time karena menunggu spare part atau teknisi

Persentase perlu perbaikan ulang

Dampak pada keselamatan kerja

Waktu keselamatan kerja Frekuensi kecelakaan kerja

Severity jenis kecelakaan kerja

(20)

K e ru g ia n P e ra w a ta n B u ru k

6 (six) big losses

 Down 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.

(21)

B ia y a P e ra w a ta n

Biaya perbaikan

Waktu perbaikan

Ongkos teknisi dan peralatan Ongkos spare part

Kerugian produksi

Berkurangnya waktu untuk produksi Penurunan kecepatan produksi

Biaya produk cacat

Scrap product Rework

Biaya keselamatan kerja

Biaya pengobatan

Biaya rehabilitasi

(22)

B ia y a P e ra w a ta n

Biaya persediaan

Stok spare part

Ongkos gudang dan penyimpanan Ongkos personalia logistik

Biaya menganggur

Keterlambatan spare part

Tiadanya teknisi

(23)

B ia y a P e ra w a ta n

(24)

A v a ila b ilit y

Kapabilitas sistem untuk berfungsi secara efektif pada kinerja optimum tanpa terganggu oleh kegagalan

dan kerusakan atau kerugian

lainnya

(25)

A v a ila b ilit y

AVAILABILITY PERFORMANCE

MAINTAINABILITY PERFORMANCE MAINTENANCE

PERFORMANCE

RELIABILITY

PERFORMANCE

(26)

A v a ila b ilit y

(27)

M a in ta in a b ilit y

Kapabilitas memperbaiki sistem

sehingga memenuhi kondisi spesifik yang efektif didukung kemampuan teknisi, ketersediaan alat dan spare part, serta kejelasan pedoman

perawatan.

(28)

M a in ta in a b ilit y

Keterampilan perawatan

Fault localization Fault isolation Fault correction

Kemudahan penggantian

Assembly – disassembly

Standardization – interchangeable Alignment – adjustment

Sumber daya (teknisi – spare part – peralatan)

Ketersediaan

Kesesuaian

(29)

R e lia b ilit y

Probabilitas sistem berfungsi andal dan efektif dalam kondisi spesifik selama periode tertentu tanpa

terjadi kegagalan atau kerusakan.

(30)

Pa ra m e te r P e ra w a ta 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)

(31)

V a ria b e l & F u n g si W a kt u K e g a g a la 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

(32)

V a ria b e l & F u n g si Ju m la h K e g a g a la 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

(33)

Fa ilu re F u n ct io n

F(T): Fungsi probabilitas

kegagalan terjadi sebelum waktu tertentu

F(X): Fungsi probabilitas

kegagalan yang terjadi dalam waktu tertentu tidak melebihi jumlah tertentu

  ^T ^ ^P  ^t ^ ^T  ^  ^T ^f   ^t ^dt

F

0  ^  ^   

 P x X ^X f x dx X

F

0 )

(

(34)

A ks io m a K e g a g a la n

Probabilitas 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})

 ^x  ^P  ^t ^T 

P  0  

(35)

R e lia b ilit y F u n ct io n

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

dt t

f T

F T

t P T

R 1

(36)

A v a ila b ilit y F u n ct io n

A : Fungsi ketersediaan waktu efektif yang dapat digunakan

untuk operasional. Disebut juga availability function

Jika diasumsikan downtime hanya karena waktu yang dibutuhkan untuk perawatan

  ^  ^   ^ ^   



0 0

. f t dt R t dt t

t E MTTF

  ^  ^  

 E t t . g t dt MTTR

Downtime Uptime

Uptime

A  

MTTR MTTF

A MTTF

 

(37)

R e lia b ilit y

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

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

  ^T ^h   ^t ^dt  ^R   ^T 

H

T

ln

0 



 

  ^T ^e ^H ^{ } ^T

R  ^



   

   

  ^T

R T f T

t P

t T

t T P T t

h

t

 









 





lim 1

0

(38)

B a th -T u b M o d e l

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

(39)

B a th -T u b M o d e l

Formula empiris

Infant mortality failure 0 <  < 1

Useful life failure  = 1

Wear-out failure  > 1





 







 ^ ^ ^ _ ^{ } ^ _ ^

 

 



  

t

t e t

f

1 )

(

(40)

E a rly F a ilu re P e rio d

Akibat 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 bergerak

Dapat menyebabkan kesalahan prediksi yang signifikan jika monitoring menggunakan

steady-state failure rate

Dapat menggunakan model distribusi Weibull untuk pendekatan kemunculan kejadian

kegagalan

(41)

S te a d y S ta te F a ilu re Pe rio 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

(42)

D e g ra d a tio n F a ilu re Pe rio 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

(43)

Po la P e ru b a h a n L a ju K e g a g a la n

(44)

Po la P e ru b a h a n L a ju K e g a g a la 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.

(45)

Po la P e ru b a h a n L a ju K e g a g a la 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.

(46)

Po la P e ru b a h a n L a ju K e g a g a la 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.

(47)

K e g a g a la n (f a ilu re )

Ketidakmampuan sistem berfungsi

dengan efektif dalam performansi

baik untuk menghasilkan produk

dengan kualitas baik.

(48)

K e g a g a la n (f a ilu re )

P-F Interval

Degradasi 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

(49)

K e g a g a la n (f a ilu re )

Catastrophic failure

Komponen gagal tiba-tiba dan tak terduga

Degradation/Deterioration failure

Komponen gagal karena kinerjanya

menurun seiring pemakaian.

(50)

K e g a g a la n (f a ilu re )

Drift failure

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