Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan

Rekayasa Keandalan 101:Definisi, Sasaran, Teknik


Bagaimana Anda menilai kualitas produk yang Anda beli?

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

Rekayasa keandalan dan keandalan bantu kami mengukur kualitas produk dengan menambahkan dimensi waktu ke persamaan kualitas. Dengan kata lain, kita tidak lagi hanya ingin tahu apakah suatu produk dapat melakukan fungsi yang dimaksudkan pada saat pembelian. Sebaliknya, kami ingin memastikan bahwa produk berfungsi 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 mempertahankannya untuk meningkatkan MTBF (waktu rata-rata antara kegagalan) dan masa pakai aset.

Jika Anda tertarik untuk mempelajari lebih lanjut, dalam kelanjutan artikel ini, kita akan berbicara tentang:

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.

Untuk meletakkannya dalam perspektif lain, jika kita memiliki dua sistem yang beroperasi di bawah kondisi yang sama, salah satu yang bekerja lebih lama dengan cegukan yang lebih kecil adalah yang lebih andal.

Karena tidak ada yang bisa memprediksi masa depan dan menjamin bahwa produk tidak akan gagal selama X jam penggunaan, menghitung keandalan hadir dengan dosis ketidakpastian yang dinyatakan dalam bentuk probabilitas . Antara lain, kita dapat menggunakan perhitungan reliabilitas untuk memperkirakan berapa peluang suatu 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 dikacaukan dengan daya tahan, kualitas, dan ketersediaan. Meskipun konsepnya serupa, mereka tidak boleh digunakan secara bergantian. Berikut 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, saat menghadapi tantangan pengoperasian 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 bertahan , sementara keandalan mencoba mengurangi jumlah dan frekuensi kerusakan secara keseluruhan.

Selain itu, komponen daya tahan digunakan untuk menggambarkan karakteristik item fisik, sementara 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 untuk didefinisikan. Salah satu cara populer untuk menggambarkannya adalah dengan melihat faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas produk. Ini membawa kita pada konsep delapan dimensi kualitas.

Ini sebenarnya cara mudah untuk membedakan antara keandalan dan kualitas karena kami hanya dapat mempertimbangkan keandalan (dan daya tahan jika Anda melihat lebih dekat) sebagai satu dimensi kualitas.

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

Keandalan vs ketersediaan

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

Konsep ini sangat sering digunakan dalam TI untuk menggambarkan ketersediaan infrastruktur cloud. Sistem dengan ketersediaan tertinggi berada dalam kisaran 99,99% (yang berarti bahwa layanan/sistem tidak tersedia hanya ~52 menit 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 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.

Meskipun demikian, nilai utama rekayasa keandalan terletak pada deteksi dini kemungkinan masalah keandalan. Jika kami menemukan masalah keandalan pada tahap awal siklus hidup produk seperti tahap desain, kami dapat sangat meminimalkan biaya di masa mendatang (yaitu dengan menghilangkan kebutuhan akan desain ulang produk yang signifikan setelah sudah ada di pasar). Ide ini direpresentasikan dalam grafik di bawah ini.

Tujuan dari rekayasa keandalan adalah sebagai berikut:

  1. Untuk menggunakan pengetahuan teknik dan teknik untuk mencegah mode kegagalan tertentu dan untuk mengurangi kemungkinan dan frekuensi kegagalan.
  2. Untuk mengidentifikasi dan memperbaiki penyebab kegagalan yang terjadi, meskipun ada upaya untuk mencegahnya.
  3. Untuk menentukan cara mengatasi kegagalan yang terjadi, jika penyebabnya belum diperbaiki.
  4. Untuk menerapkan metode untuk memperkirakan kemungkinan keandalan desain baru dan untuk menganalisis data keandalan.

Jika Anda melihat daftar lebih dekat, Anda akan melihat bahwa tujuan disusun dengan cara yang 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 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 reliabilitas adalah untuk memiliki kumpulan bukti kualitatif dan kuantitatif yang kuat bahwa penggunaan komponen/sistem kami tidak akan dengan tingkat risiko yang tidak dapat diterima . Ini adalah bagian integral dari rekayasa keandalan.

Dalam konteks ini, risiko dapat didefinisikan sebagai kombinasi probabilitas kegagalan (seberapa besar kemungkinan kegagalan akan terjadi) dan tingkat keparahan kegagalan (apa akibat 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 bukan itu masalahnya, akan ada sedikit 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 komponen-komponen. Dengan cara ini Anda dapat menganalisisnya pada tingkat individu, serta berdasarkan cara mereka berinteraksi satu sama lain.

Selain semua yang dikatakan, cara sistem berinteraksi dengan penggunanya dan lingkungannya adalah elemen lain untuk ditambahkan ke 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 kami lihat, ada berbagai teknik dan tugas yang dapat diterapkan sebagai bagian dari upaya rekayasa keandalan kami:

  • Analisis akar penyebab (RCA)
  • Pemeliharaan yang berpusat pada keandalan (RCM)
  • FMEA dan FMECA
  • Desain FMEA dan Proses FMEA
  • Fisika kegagalan (PoF)
  • Uji mandiri bawaan
  • Analisis blok keandalan
  • Analisis data lapangan
  • Analisis pohon kesalahan
  • Menghilangkan satu titik kegagalan (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 tindakan ini, kami dapat menemukan titik lemah dari sistem kami dan melihat apa kemungkinan kelemahan ini dapat mengakibatkan malfungsi. Jika risiko yang dirasakan cukup tinggi, kita harus menghadapinya melalui tindakan korektif. Solusi umum datang dalam bentuk perubahan desain (mis. menambahkan redundansi), kontrol deteksi, pedoman pemeliharaan, dan pelatihan pengguna .

Mengukur keandalan

Seperti yang kami sebutkan di intro artikel ini, keandalan sering kali merupakan permainan peluang (probabilitas). Karena Anda berurusan dengan persentase dan data statistik untuk menentukan risiko, sangat penting bahwa seluruh tim berada di halaman yang sama dan setuju tentang tingkat risiko yang dapat diterima yang mereka coba capai.

Inilah sebabnya mengapa sangat penting untuk menggunakan bahasa yang tepat ketika 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, insinyur keandalan harus lebih berkonsentrasi pada "mengapa dan bagaimana", daripada memprediksi "kapan". Memahami "mengapa" kegagalan telah terjadi (misalnya karena komponen yang terlalu ditekan atau masalah manufaktur) jauh lebih mungkin mengarah pada peningkatan dalam desain dan proses yang digunakan daripada menghitung "kapan" kegagalan mungkin terjadi (misalnya melalui penentuan MTBF ). Untuk melakukan ini, pertama-tama bahaya keandalan yang berkaitan dengan bagian/sistem perlu diklasifikasikan dan diurutkan (berdasarkan beberapa bentuk logika kualitatif dan kuantitatif jika memungkinkan) untuk memungkinkan penilaian yang lebih efisien dan perbaikan pada akhirnya.

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

Bagaimana teknisi keandalan dapat meningkatkan keandalan peralatan di fasilitas mereka?

Ada beberapa cara di mana insinyur keandalan dapat membantu 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 merancang dan mengembangkan suku cadang

Keausan yang menyertai penggunaan sehari-hari tidak membeda-bedakan. Sebagian besar aset perlu dilengkapi dengan suku cadang secara teratur untuk terus beroperasi secara efisien.

Perusahaan yang memiliki sumber daya yang tepat dapat memilih untuk menggunakan mesin CNC atau pencetakan 3-D untuk membuat suku cadang mereka sendiri daripada terus-menerus mengisi kembali 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 memerlukan 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 penyebab

Satu hal yang harus dikuasai dengan baik oleh para insinyur keandalan adalah mengidentifikasi dan memahami penyebab kegagalan. Karena itu, mereka dapat ditugaskan untuk melakukan analisis akar masalah (RCA) . Mereka dapat memeriksa manual OEM, praktik perawatan, log perawatan peralatan, dan dokumentasi lainnya untuk menemukan alasan mengapa mesin tertentu gagal 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 adalah perpanjangan dari poin sebelumnya. Karena poin terakhir dikonsentrasikan untuk menemukan apa yang tidak Anda lakukan (mode kegagalan mana yang tidak Anda tangani), mari fokus di sini pada apa yang mungkin Anda lakukan salah .

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

Demikian pula, insinyur keandalan kadang-kadang dapat memeriksa bagaimana praktik pemeliharaan yang berbeda dijalankan dan bagaimana mereka dapat ditingkatkan. Mereka dapat memeriksa apakah tim pemeliharaan menggunakan praktik usang dan melakukan tugas pemeliharaan preventif yang menambah nilai dan mengatasi masalah yang tepat. Semua ini harus mudah diakses dalam sistem CMMS yang baik.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang CMMS, Anda dapat melihat panduan kami Apa itu CMMS dan bagaimana cara kerjanya.

Last but not least, teknisi keandalan juga dapat membantu memilih sensor dan peralatan pemantauan kondisi yang tepat untuk penerapan strategi pemeliharaan lanjutan seperti Pemeliharaan berbasis kondisi dan pemeliharaan Prediktif.

Pemikiran terakhir

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

Ke depan, kami berharap organisasi akan terus berinvestasi dalam keandalan karena membantu semua orang yang terlibat. Perusahaan produksi mendapat manfaat dari menghasilkan produk berkualitas lebih baik, tim pemeliharaan memiliki lebih sedikit masalah dalam memeliharanya, dan pengguna memiliki lebih sedikit masalah kinerja selama masa pakai produk mereka. Ini adalah situasi win-win-win.

Apakah Anda seorang insinyur keandalan atau profesional pemeliharaan dan merasa kami melewatkan poin penting? Bagikan pemikiran Anda di komentar di bawah.


Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan

  1. Apa itu budaya keandalan?
  2. Revolusi Keandalan Pusaran Air
  3. Kunci No. 1 untuk kesuksesan keandalan
  4. Penjualan yang Berpusat pada Keandalan?
  5. Allied meluncurkan divisi layanan teknik keandalan
  6. Keandalan berorientasi keluarga
  7. Kontrol kualitas adalah langkah pertama menuju keandalan motor
  8. 5 tujuan manajer proyek
  9. 6 Teknik untuk Mengatasi Kesalahan pada Pabrik Anda
  10. Keandalan Adalah Inisiatif Hijau