Menghilangkan Cacat dengan Meningkatkan Keandalan Peralatan

Sejak munculnya inisiatif berpusat kualitas seperti Manajemen Kualitas Total (TQM) dan Six Sigma, organisasi terus menerus mengejar eliminasi cacat produk. Proses Six Sigma didefinisikan oleh standar 3,4 bagian cacat per juta kesempatan (DPMO).

Pengunci paling kritis untuk mencapai standar ini adalah variasi. Para ahli kualitas setuju bahwa inkonsistensi dalam proses dan kinerja peralatan menghasilkan sebagian besar cacat yang dihadapi pelanggan. Dalam Six Sigma, hasil apa pun yang dapat merusak kepuasan pelanggan dianggap sebagai cacat.

Dalam artikel ini, kami fokus pada hubungan antara keandalan peralatan dan cacat produk. Kami juga mengidentifikasi akar penyebab umum dari keandalan buruk dan merumuskan strategi untuk mencegah atau mengurangi mereka, pada akhirnya mengakhiri cacat.

Keandalan Peralatan dan Cacat Produk

Ron Moore berpendapat bahwa kepatuhan proses meningkat ketika keandalan peralatan dipadukan dengan instrumentasi yang terkalibrasi, operasi yang disiplin, dan bahan baku berkualitas. Keandalan memastikan subsistem dan komponen berfungsi sesuai keinginan selama masa desainnya.

Cacat dapat masuk ke peralatan pada masing-masing enam tahap siklus hidup: desain, pembelian, penyimpanan, instalasi/pengoperasian, operasi, dan pemeliharaan. Dengan mengontrol kegagalan yang timbul pada salah satu tahap ini, perusahaan dapat langsung mempengaruhi kualitas produk.

Akar Penyebab Umum dari Keandalan Peralatan Buruk

Akar penyebab adalah faktor mendasari yang menggerakkan peristiwa yang berulang, seperti kinerja peralatan yang kurang baik. Menghilanginya adalah kunci untuk mencegah kegagalan di masa depan.

Seringkali akar penyebab ini disalahpahami dengan intervensi manusia, gejala kegagalan, atau mekanisme fisik kegagalan. Untuk benar-benar mencegah ketidakandalan, organisasi harus menargetkan penyebab laten—masalah sistemis yang tersemat dalam budaya dan sistem manajemen organisasi.

Penyebab laten yang umum meliputi:

• Penerapan yang salah—beroperasi di luar envelop desain, desain awal yang buruk, atau pengadaan yang salah.

• Praktik operasi—prosedur yang tidak memadai, tidak kepatuhan, atau kurangnya follow-up.

• Praktik pemeliharaan—prosedur yang kurang, tidak kepatuhan, atau frekuensi yang tidak cukup.

• Usia—aus yang dipercepat dari faktor lingkungan atau akhir masa manfaat.

• Sistem manajemen—keterampilan yang tidak cukup, keterlibatan karyawan yang buruk, atau gagal bertindak terhadap bahaya yang teridentifikasi.

Untuk mendapatkan manfaat penuh dari pengurangan cacat melalui peningkatan keandalan, organisasi harus mendirikan setidaknya empat sistem.

Program RCA

Analisis Akar Masalah (RCA) adalah pendekatan pemecahan masalah sistematis yang mengidentifikasi penyebab asli dari peristiwa. Dalam kejuruteriaan keandalan, program RCA yang disiplin sangat penting untuk mengungkap alasan di balik kinerja peralatan yang buruk dan menerapkan tindak lanjut korektif.

Perusahaan A, produsen kimia besar, mengoperasikan 1.150 pompa sentrifugal. Pada 1995, rata-rata waktu antara kegagalan (MTBF) pompa hanya 0,8 tahun (9,6 bulan). Proses formal RCA belum diperkenalkan hingga 1998.

Awalnya, pabrik melakukan analisis kegagalan dan membandingkan praktik instalasi dan pemeliharannya dengan standar terbaik. Analisis celah ini memicu perubahan yang diperlukan untuk meluncurkan proses RCA yang sistematis.

Departemen keandalan melatih staf dalam coding kegagalan, mencatat data di CMMS, dan memelihara database terpisah Failure Reporting Analysis and Corrective Actions System (FRACAS).

RCA berfokus pada mode kegagalan yang paling umum, dan tindakan korektif diterapkan berdasarkan temuan. Hasilnya, yang ditunjukkan dalam Gambar 1, menunjukkan peningkatan yang dramatis.

Gambar 1: MTBF Pompa untuk 1995-2002

Selama delapan tahun, MTBF meningkat 500 %. Pengurangan kegagalan pompa saja menghemat sekitar $5,5 juta per tahun dalam biaya pemeliharaan langsung pada akhir kumpulan data. Inisiatif keandalan lain selama lima tahun terakhir juga berkontribusi, tetapi pompa menjadi penggerak utama.

Efek gabungan dari semua inisiatif—diperkirakan mencakup 35-40 % dari keuntungan—meningkatkan output pabrik sebesar 15 % dengan investasi modal yang modest dan meningkatkan Overall Equipment Effectiveness (OEE) dari 94 % menjadi 98,2 %.

Dengan lebih sedikit kegagalan pompa per hari (kurang dari tiga) dan kegagalan instrumen atau tangki yang minimal, pabrik dapat beroperasi pada tingkat yang terbukti tanpa re-seimbang konstan. Stabilitas ini menerjemahkan menjadi peningkatan keuntungan dari $12 juta per tahun pada kapasitas penuh menjadi $43 juta pada 60 % kapasitas, dan pada akhirnya $72 juta saat pasar kembali terbuka.

Praktisi Keandalan di Lokasi

Life Cycle Engineering memulai Reliability Excellence (Rx), filsafat yang mendorong perubahan budaya, berfokus pada keandalan peralatan dan kontrol proses sebagai fondasi manufaktur modern.

Organisasi mendefinisikan Rx melalui lima level diskrit, yang diilustrasikan dalam Gambar 2. Keberlanjutan berada di puncak, dengan kejuruteriaan keandalan sebagai komponen inti.

Apakah ada insinyur keandalan di lokasi atau tidak, aktivitas kunci harus dilakukan untuk mempertahankan hasil yang diinginkan—yakni, keandalan yang lebih tinggi dan cacat yang lebih rendah.

Gambar 2: Model Keunggulan Keandalan

Praktisi keandalan di lokasi memantau peralatan dan proses untuk mengungkap peluang perbaikan berkelanjutan. Sebagai manajer risiko, mereka secara proaktif menentukan strategi mitigasi risiko terbaik melalui pemeliharaan mencegah atau prediktif dan perencanaan risiko.

Pemeliharaan Berpusat Keandalan (RCM) atau variannya disarankan untuk peralatan paling kritis. Untuk sisanya pabrik, strategi optimasi lain dapat digunakan, asalkan batasannya dan risiko yang terkait dipahami.

Proses Bisnis yang Mendukung Keandalan dan Kualitas Produk

Proses yang stabil membentuk fondasi setiap inisiatif keandalan atau kualitas. Tidak ada upaya TPM, manufaktur lean, atau Six Sigma yang dapat mencapai potensi penuhnya tanpa proses yang mempertahankan perbaikan.

Ambillah, misalnya, pelapisan aluminium berusia 50 tahun yang meng-rekayasa ulang proses kerja dan peralatan. Pada 2002, sebelum inisiatif Keunggulan Keandalan, pabrik mengeluarkan biaya pemeliharaan total yang melebihi $35 juta, yang berarti lebih dari $137 biaya pemeliharaan per ton metrik aluminium—50 % di atas rata-rata global pada saat itu.

Pabrik menstandarkan proses kerja, membangun database sejarah peralatan, dan menerapkan alat lean untuk pemecahan masalah. Pemeliharaan dan operasi mengadopsi metrik TPM OEE untuk melacak kemajuan.

Pada 2004, setelah menerapkan proses berbasis keandalan, pabrik meraih peningkatan sebesar $2,4 juta yang langsung terkait dengan peningkatan OEE.

Pemantauan Hasil

Joseph Juran sekali kata, “Jika Anda tidak mengukurnya, Anda tidak mengelolanya.” Kebenaran ini tetap berlaku hingga saat ini. Untuk mengonfirmasi bahwa cacat sedang dihilangkan, Anda harus melacak metrik yang tepat.

OEE adalah titik awal yang jelas. Ini mencerminkan seberapa efektif aset mencapai tujuan bisnis dan mengintegrasikan ketersediaan, laju kinerja, dan kualitas produk.

Peningkatan keandalan peralatan tidak hanya meningkatkan ketersediaan tetapi juga meningkatkan kualitas, sehingga menciptakan efek ganda positif pada OEE.

Metrik berguna lainnya meliputi MTBF dan tingkat sisa untuk peralatan yang ditargetkan, memungkinkan Anda mengkaitkan peningkatan keandalan dengan pengurangan limbah.

Para profesional keandalan sering menyoroti hubungan antara keandalan peralatan dan hasil keuangan—output produksi, keselamatan, dan kualitas. Koneksi dengan cacat dan limbah proses sama pentingnya.

Untuk mengelola variasi dalam proses manufaktur Anda, fokus pada empat langkah kunci:

• Terapkan program RCA dan keandalan yang kuat dan disiplin untuk mengidentifikasi celah keandalan.
• Tetapkan personel keandalan yang khusus untuk mempertahankan peningkatan.
• Pastikan proses bisnis mendukung tujuan keandalan Anda.
• Ukur kemajuan dengan metrik yang tepat.

Referensi
* Moore, R. Selecting the Right Manufacturing Improvement Tools, Boston, MA & London, Elsevier Butterworth-Heinemann Books, 2007.
** Mobley, R. K. Root Cause Failure Analysis, Elsevier Butterworth-Heinemann, 1999.
Tentang penulis:
Carl March membawa pengalaman luas dalam pemeliharaan, kejuruteriaan keandalan, pemodelan sistem, dan desain. Memegang B.S. dalam teknik mesin dan M.S. dalam sistem teknik otomotif, Carl adalah Certified Reliability Engineer (CRE) dari American Society for Quality dan Certified Maintenance & Reliability Professional (CMRP) dari Society of Maintenance and Reliability Professionals. Dia spesialis dalam RCM, TPM, analisis akar masalah, dan keunggulan keandalan, membantu klien di seluruh dunia mencapai keunggulan manufaktur. Hubungi dia di cmarch@LCE.com. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi www.LCE.com atau telepon 843-744-7110.