Fault
Fault T
Tree Analysis
ree Analysis
Fault tree
Fault tree analysis (FTanalysis (FTA) telah A) telah dikembangkan pada 1962 untuk dikembangkan pada 1962 untuk U.S Air ForceU.S Air Force oleh Bell Telepho
oleh Bell Telephone Laboratories untuk digunakan dengan ne Laboratories untuk digunakan dengan Minuteman system,Minuteman system, kemudian selanjutnya diadopsi dan
kemudian selanjutnya diadopsi dan diaplikasikan pada Boeing Company,diaplikasikan pada Boeing Company, salah satu dari
salah satu dari banyaknya simbol logik dalam teknik analisa didapatkan dalambanyaknya simbol logik dalam teknik analisa didapatkan dalam penelitian beberapa disiplin ilmu.
Fault Tree (FT) adalah suatu model grafik sederhana dengan sistem yang dapat Fault Tree (FT) adalah suatu model grafik sederhana dengan sistem yang dapat menjadi petunjuk untuk suatu yang kejadian terduga, tidak diduga yang menjadi petunjuk untuk suatu yang kejadian terduga, tidak diduga yang menyebabkan kerugian. Pada setiap bagian dihubungkan dengan kontribusi menyebabkan kerugian. Pada setiap bagian dihubungkan dengan kontribusi kejadian dan kondisi, menggunakan simbol logis yang standar. Probabilitas kejadian dan kondisi, menggunakan simbol logis yang standar. Probabilitas numerik dari suatu kejadian dapat dimasukkan dan disebarkan pada model numerik dari suatu kejadian dapat dimasukkan dan disebarkan pada model untuk evaluasi probabilitas dari kejadian terduka dan tidak terduga. Fault tree ini untuk evaluasi probabilitas dari kejadian terduka dan tidak terduga. Fault tree ini merupakan salah satu tools dan teknik analisa System safety.
Fault Tree (FT) adalah suatu model grafik sederhana dengan sistem yang dapat Fault Tree (FT) adalah suatu model grafik sederhana dengan sistem yang dapat menjadi petunjuk untuk suatu yang kejadian terduga, tidak diduga yang menjadi petunjuk untuk suatu yang kejadian terduga, tidak diduga yang menyebabkan kerugian. Pada setiap bagian dihubungkan dengan kontribusi menyebabkan kerugian. Pada setiap bagian dihubungkan dengan kontribusi kejadian dan kondisi, menggunakan simbol logis yang standar. Probabilitas kejadian dan kondisi, menggunakan simbol logis yang standar. Probabilitas numerik dari suatu kejadian dapat dimasukkan dan disebarkan pada model numerik dari suatu kejadian dapat dimasukkan dan disebarkan pada model untuk evaluasi probabilitas dari kejadian terduka dan tidak terduga. Fault tree ini untuk evaluasi probabilitas dari kejadian terduka dan tidak terduga. Fault tree ini merupakan salah satu tools dan teknik analisa System safety.
Sistem ini sangat baik diaplikasikan pada kasus
Sistem ini sangat baik diaplikasikan pada kasus dengan kriteria sebagai berikut:dengan kriteria sebagai berikut: 1. Dirasa dapat
1. Dirasa dapat menyebabkan kerugian, beresiko tinggimenyebabkan kerugian, beresiko tinggi 2. Sebagai
2. Sebagai kontributokontributor potensial untuk menyebabkan r potensial untuk menyebabkan kecelakaankecelakaan 3. Sistem yang kompleks atau
3. Sistem yang kompleks atau multi-elemenmulti-elemen 4. Suatu kejadian tidak diinginkan yang siap
4. Suatu kejadian tidak diinginkan yang siap diidentifikasidiidentifikasikan.kan. 5. Kasus kecelakaan
FTA akan menghasilkan :
1. Grafik yang memperlihatkan rantaian kejadian atau kondisi yang menyebabkan kegagalan.
2. Identifikasi kontributor potensial dari kegagalan yang kritis. 3. Meningkatkan pemahaman terhadap karakteristik system.
4. Identifikasi terhadap penyebab sebagai upaya pencegahan terhadap kegagalan. 5. Pedoman untuk mengatur sumberdaya dengan optimal untuk pengendalian risiko.
6. Pengertian qualitative/quantitative terhadap probabilitas kejadian yang merugikan untuk analisis.
Fault Tree Analysis adalah suatu teknik yang digunakan untuk mengidentifikasi resiko yang berperan terhadap terjadinya kegagalan. Metode ini dilakukan dengan pendekatan yang bersifat top down, yang diawali dengan asumsi kegagalan atau kerugian dari kejadian puncak (Top Event) kemudian merinci sebab-sebab suatu Top Event sampai pada suatu kegagalan dasar (root cause).
Fault Tree Analysis merupakan metoda yang efektif dalam menemukan inti permasalahan karena memastikan bahwa suatu kejadian yang tidak diinginkan atau kerugian yang ditimbulkan tidak berasal pada satu titik kegagalan. Fault Tree Analysis mengidentifikasi hubungan antara faktor penyebab dan ditampilkan dalam bentuk pohon kesalahan yang melibatkan gerbang logika sederhana
Gerbang logika menggambarkan kondisi yang memicu terjadinya kegagalan, baik kondisi tunggal maupun sekumpulan dari berbagai macam kondisi. Konstruksi dari fault tree analysis meliputi gerbang logika yaitu gerbang AND dan gerbang OR. Setiap kegagalan yang terjadi dapat digambarkan ke dalam suatu bentuk pohon analisa kegagalan dengan mentransfer atau memindahkan komponen kegagalan ke dalam bentuk simbol (Logic Transfer Components) dan Fault Tree Analysis
Istilah Keterangan
Event Penyimpangan yang tidak diharapkan dari suatu keadaan normal pada suatu komponen dari sistem
Top Event Kejadian yang dikehendaki pada “puncak” yang akan diteliti lebih lanjut ke arah kejadian dasar lainnya dengan menggunakan gerbang logika untuk menentukan penyebab kegagalan
Logic Event Hubungan secara logika antara input dinyatakan dalam AND dan OR
Transferred Event Segitiga yang digunakan simbol transfer. Simbol ini menunjukkan bahwa uraian lanjutan kejadian berada di halaman lain.
Undeveloped Event Kejadian dasar (Basic Event) yang tidak akan dikembangkan lebih lanjut karena tidak tersedianya informasi.
Basic Event Kejadian yang tidak diharapkan yang dianggap sebagai penyebab dasar sehingga tidak perlu dilakukan analisa lebih lanjut.
Manfaat dari metode fault tree analysis adalah:
1. Dapat menentukan faktor penyebab yang kemungkinan besar menimbulkan kegagalan.
2. Menemukan tahapan kejadian yang kemungkinan besar sebagai penyebab kegagalan.
3. Menganalisa kemungkinan sumber-sumber resiko sebelum kegagalan timbul.
•Pendekatan Fault Tree Analysis
FTA dapat secara sederhana dideskribsikan sebagai suatu tehnik analitikal, dimana sebuah bagian tidak terduga dari suatu system dispesifikasikan (biasanya sebuah bagian yang kritis dari sudut pandang safety dan realibility), dan sistem kemudian dianalisa dalam konteks ruang lingkup itu dan operasional untuk mendapatkan semua cara realistik bagaimana kejadian tidak terduga (top event) dapat terjadi. Sebuah FT dengan demikian dapat menggambarkan hubungan keterkaitan yang logis dari basic event yang mengarah pada kejadian tidak diharapkan (undesired event) atau yang disebut dengan top event pada FT.
Hal ini penting untuk dimengerti bahwa FT bukanlah sebuah pemodelan dari semua kemungkinan kegagalan sistem atau semua kemungkinan penyebab dari kegagalan sistem. FT disesuaikan dengan top event yang bersesuaian dengan modus kegagalan sistem tertentu sehingga FT hanya termasuk pada kesalahan yang berkontribusi terhadap top event. Selain itu, tidak pada kesalahan keseluruhannya yakni hanya menyangkut pada kesalahan yang dinilai realistis melalui analisis
Hai ini juga penting menunjukkan bahwa FT bukan hanya sebuah model kuantitatif. Aspek kualitatif tentu berlaku dihampir semua variasi dari sistem model. Oleh karena itu FT merupakan pemodelan yang mudah untuk menilai tanpa merubah sifat kualitatif yang terdapat pada model itu sendiri.
Intrinsik pada FT merupakan suatu konsep yang hasilnya berupa binary event, sebagai contoh baik itu suatu keberhasilan ataupun kegagalan. FT terdiri atas entitis yang kompleks yang dikenal sebagai suatu “gerbang” yang mengizinkan atau menghambat berjalannya logika kesalahan. Gerbang tersebut menunjukkan hubungan dari kejadian-kejadian yang dibutuhkan untuk terjadinya kejadian-kejadian yang lebih tinngi. Kejadian tersebut merupakan outputan dari gerbang, sedangkan di bawah kejadian merupakan input pada gerbang
•Kualitatif dan Kuantitatif Evaluasi dari Fault Tree
Kedua evaluasi baik itu kualitatif dan kuantitatif dapat dilakukan pada FT. FT itu sendiri merupakan kajian kualitatif dari suatu kejadian dan suatu hubungan keterkaitan yang mengarah pada top event. Dalam penyusunan FT, diperlukan wawasan yang signifikan dan pemahaman mengenai penyebab dari top event. Evaluasi tambahan disediakan untuk lebih menyempurnakan informasi yang disediakan pada FT.
Evaluasi kualitatif pada dasarnya adalah transformasi logika FT ke bentuk logika yang sebanding yang menyediakan informasi yang lebih fokus. Hasil prinsipal kualitatif diperoleh dari minimal cut sets (MCSs) dari top event. Cut set merupakan kombinasi dari basic event yang dapat menyebabkan terjadinya top event. MCS adalah kombinasi terkecil yang merupakan hasil pada top event. Basic event adalah event terbawah dari FTA. Oleh karena itu, MCS berkaitan dengan top event mengarah ke basic event. Bagian MCS untuk top event ditampilkan dalam semua cara bahwa merupakan penyebab dari top event. Secara harfiah MCS diartikan sebagai “susunan kegagalan minimal” (minimal failure set). Susunan MCSs tidak hanya diperoleh untuk top event, namun untuk beberapa intermediate event pada FT
Sejumlah informasi yang signifikan dapat diperoleh dari struktur MCSs. Beberapa MCS dengan satu basic event mengidentifikasi kegagalan tunggal atau kejadian tunggal itu saja yang dapat mnyebabkan top event terjadi. Kegagalan tunggal ini seringkali berupa hubungan yang lemah dan fokus pada pengembangan dan tindakan pencegahan. Sebagai contoh dari kegagalan tunggal adalah human error atau satu komponen yang gagal yang dapat menyebabkan kegagalan pada sistem.
MCS memiliki kejadian dengan karakteristik identik yang menunjukkan kemungkinan terhadap kegagalan bergantung yang tersirat, atau penyebab yang umum. Sebagai contoh MCS pada kegagalan katup identik. Suatu kerusakan dalam pembuatan atau suatu sensitifitas perlengkapan yang menyebabkan semua katup mengalami kegagalan di semua katup
Sedangkan evaluasi kuantitatif dari FT terdiri atas determinasi dari kemungkinan top event dan basic event. Ketidak pastian di hasil kuantitatif juga dapat ditentukan. FT pada kuantitatif dilakukan dengan menghitung kemungkinan di masing-masing MCS dan melalui penjumlahan semua kemungkinan cut set. Kemudian cut set akan disortir berdasarkan probabilitas. Suatu cut set yang berkontribusi secara signifikan terhadap probabilitas top event disebut sebagai dominant cut set.
Meskipun probabilitas dari top event merupakan fokus utama dalam analisis, probabilitas dari beberapa intermediate event dalam FT juga dapat ditentukan. Tipe yang berbeda pada beberapa kemungkinan dapat dihitung untuk aplikasi yang berbeda. Sebagai tambahan untuk nilai kemungkinan konstan dihitung secara khusus, hubungan waktu dapat dihitung menyediakan distribusi kemungkinan waktu dari awal terjadinya top event. Frekuensi top event, kegagalan atau rentang kejadian dan ketersediaan juga dapat diperhitungkan. Karakteristik ini secara umum sesuai jika top event adalah suatu kegagalan system.
•Peran FTA dalam Pengambilan Keputusan.
Berbagai inforrmasi yang diberikan oleh FTA dapat membantu dalam pengambilan keputusan. Adapun peranan tersebut diantaranya dapat dilihat pada uraian di bawah.
1. Penggunaan FTA untuk memahami arah logika menuju pada top event. Sesungguhnya FT tidak selalu terbatas pada sebuah sistem tunggal, oleh karena itu melalui FTA akan ditunjukkan dengan baik dalam identifikasi sistem yang tidak wajar. Untuk minimal cut set dapat diatur dan diprioritaskan sesuai dengan nomor event yang terlibat dan urutannya.
2. Penggunaan FTA untuk prioritas kontributor yang mengarah pada top event. Satu dari sekian tipe informasi penting dari FTA adalah prioritas dari kontributor pada top event.
3. Penggunaan FTA sebagai alat proaktif dalam pencegahan terhadap top event. FTA seringkali digunakan untuk identifikasi area yang rentan dalam suatu sistem. Area yang rentan ini dapat dikoreksi atau ditingkatkan sebelum top event itu terjadi
4. Penggunaan FTA untuk memantau performa suatu sistem. Ketika pemantauan performa berkaitan dengan top event, FTA dapat menjelaskan pembaruan dalam basic event serta untuk arahan dan waktu yang bergantung pada perlakuan termasuk efek penuaan
5. Penggunaan FTA untuk meminimalkan dan mengoptimalkan sumberdaya. Untuk kontributor yang tidak terlalu penting dan memiliki dampak yang dapat diabaikan pada top event, sumberdaya dapat diminimalkan dengan dampak yang diabaikan pada probabilitas top event. Pada kenyataannya menggunakan pendekatan alokasi formal, sumberdaya tersebut dapat dialokasikan kembali untuk menghasilkan probabilitas kegagalan sistem yang sama untuk mengurangi pemakaian sumberdaya secara keseluruhan dengan jumlah yang signifikan.
6. Penggunaan FTA dalam desain suatu sistem. Ketika mendesain suatu sistem FTA dapat digunakan untuk evaluasi deain alternatif dan membuktikan performa dasar kebutuhan desain.
7. Penggunaan FTA sebagai alat diagnosa untuk identifikasi dan mengoreksi kasus pada top event. FTA dapat digunakan sebagai alat diagnosa ketika top event atau intermediate event pada FT telah terjadi.
•Peranan Fault Tree Pada PRA
Probabilistic Risk Assesment (PRA) atau penilaian probabilitas resiko. Urutan kejadian biaasanya disebut dengan urutan kecelakaan (accident). Sebagai contoh suatu urutan kecelakaan kebakaran dahsyat yang dikarenakan sistem mitigasi yang gagal dioperasikan. Urutan pemodelan sederhana pada PRA dapat dilihat dari gambar berikut
Melalui pemodelan urutan kejadian di atas, keberhasilan sistem sebagaimana kegagalan dari sistem lainnya yang terjadi dapat terlihat. Sistem tertentu yang gagal dan yang berhasil menentukan keadaan akhir serta konsekuensi yang berkaitan. Untuk mengukur urutan kecelakaan suatu probabilitas dari setiap kejadian pada urutan kejadian, selain keadaan akhir perlu untuk ditetapkan
•Langkah-langkah Analisis Dengan FTA
Untuk FTA yang berhasil maka perlu mengikuti langkah-langkah berikut ini : 1. Identifikasi tujuan dari FTA.
2. Mendefinisikan top event pada FT.
3. Mendefinisikan ruang lingkup dari FTA. 4. Mendefinisikan resolusi dari FTA.
5. Mendefinisikan aturan mendasar untuk FTA. 6. Menyusun FT.
7. Evaluasi FT.
Pada lima langkah yang pertama menyangkut perumusan masalah untuk FTA. Sedangkan langkah selanjutnya merupakan penyusunan FT, evaluasi FT, dan interpretasi dari hasil FT. Semua langkah-langkah disajikan secara berurutan, langkah 3-5 dapat dikerjakan secara bersamaan. Namun tidak untuk langkah 4 dan 5 dimodifikasi melalui langkah 6 dan 7. Hubungan dari kedelapan langkah tersebut dapat dilihat pada gambar 3.
Langkah pertama pada FTA adalah mendefinisikan tujuan dari FTA. Hal ini harus jelas bagaimanapun terdapat beberapa kasus dimana FTA dilakukan, namun analisis tidak memuaskan tujuan dari pembuatnya. Untuk suatu tujuan yang berhasil maka harus disajikan dalaml bentuk kegagalan (failure) dari suatu sistem yang sedang dianalisa. Kemudian adalah mendefinisikan top event dari FT. Top event merupakan suatu kejadian yang berupa kasus kegagalan yang akan dipecahkan dan ditentukan kemungkinan dari kegagalan yang terjadi.
Pada langkah ke tiga, menjelaskan ruang lingkup dari analisis. Ruang lingkup dari FTA menunjukkan suatu kasus kegagalan dan kontributor yang mempengaruhi dan tidak mempengaruhinya. Akhirnya, ruang lingkup tersebut termasuk pada kondisi batas untuk dianalsis. Kondisi batas inin termasuk kondisi awal komponen dan asumsi perintah yang dimasukkan. Sebagai contoh ketika hendak menganalisa kegagalan pada flight control, dalam mendefinisikan ruang lingkup sistem yang akan dianalisa telah diidentifikasi, mode operasi didefinisikan, komponen yang failure akan dipertimbangkan kesemuanya kemudian kegagalan dimodelkan
Pada langkah ke empat, resolusi dari FTA dijelaskan, pada tahap ini menjelaskan detail kasus kegagalan yang terjadi untuk top event yang akan dikembangkan. Jika top event merupakan kegagalan fungsional suatu sistem, seperti kegagalan operasional atau ketidak hati-hatian saat proses shutdown, lalu top event umumnya diselesaikan pada komponen utama pada sistem. Misalnya valve, pump dan control module. Jika top event merupakan suatu fenomena kegagalan seperti keadaan engine yang meledak kemudian resolusi pada tahap ini dijelaskan dengan melakukan pemodelan terhadap ledakan. Pengembangan dari pemodelan kuantitatif didasarkan pada kebutuhan mendapatkan perkiraan kemungkinan yang terbaik untuk probabilitas top event, dengan mempertimbangkan data dan informasi yang tersedia. Fault tree dikembangkan ke level yang lebih detail dimana probabilitas kegagalan yang paling baik tersedia.
Langkah ke lima mendefinisikan peraturan untuk FTA, peraturan dasar ini termasuk didalamnya prosedur dan sistem pemberian istilah melalui event dan gate yang dibuat dalam FT. Pemberian nama sangatlah penting untuk membuat FT dapat dimengerti. Peraturan ini dapat memberikan bentuk yang kegagalan spesifik yang dimodelkan pada FT. Pemodelan ini sangat berguna untuk konsistensi diantara perbedaan pada FT khususnya pada perbedaan individual yang dikembangkan disana. Pemodelan dari peraturan dasar dapat berupa komponen kegagalan spesifik, human error, dan suatu kasus yang akan dimodelkan.
Pada langkah ke enam, yakni mulai menyusun FT. Urutan dari bagian-bagiannya dideskripsikan dengan detail pada pemikiran yang logis dan berhubungan dikonstruksikan pada fault tree dan menggunakan simbol yang digunakan untuk menunjukkan hubungan antar kejadian yang dideskripsikan. Evaluasi dilakukan pada tahapan ke tujuh. Termasuk didalamnya evaluasi kualitatif dan kuantitatif. Pada evaluasi kualitatif akan memberikan informasi pada minimal cut sets untuk top event. Keberhasilan dapat diidentifikasi melalui jaminan pencegahan untuk top event
Sifat mendasar dari basic event dan nomor pada basic event yang dikombinasi memberikan informasi penting mengenai kejadian pada top event. Pada evaluasi kuantitatif tidak hanya menghasilkan probabilitas dari top event namun juga dominant cut set yang berpengaruh pada probabilitas top event. Sedangkan yang terakhir adalah mulai menginterpretasikan dan menyajikan hasil dari FT. Hasilnya harus diinterpretasikan untuk implikasi yang nyata terutama mengenai dampak potensial.
