Memilih Teknik Analisis Kegagalan Optimal untuk Peralatan yang Terpercaya
Belajar dari kegagalan masa lalu adalah cara terbaik untuk memahami dan mencegah kerusakan peralatan di masa depan. Dalam praktiknya, proses pembelajaran ini termasuk dalam cakupan analisis kegagalan.
Banyak teknik analisis kegagalan yang tersedia saat ini. Masing-masing memiliki keuntungan, tantangan, dan kasus penggunaan yang spesifik. Mari kita lihat apa yang tersedia, langkah apa yang perlu Anda ambil, dan teknik mana yang tepat untuk situasi Anda.
Apa Itu Analisis Kegagalan?
Analisis kegagalan adalah proses mengumpulkan dan menganalisis data kegagalan, biasanya untuk mengidentifikasi penyebab utama kerusakan aset. Informasi ini dapat digunakan untuk meningkatkan desain mesin/komponen, menyesuaikan jadwal pemeliharaan, dan memperbaiki proses pemeliharaan. Akhirnya, tujuannya adalah untuk meningkatkan keandalan aset.
Proses analisis kegagalan umumnya dilakukan setelah kegagalan telah terjadi. Ini merupakan bagian integral dari proses RCA (Analisis Penyebab Utama). Namun, ini juga dapat digunakan untuk menentukan berbagai faktor yang mungkin menyebabkan kegagalan potensial—sehingga kita dapat memilih dan menerapkan metode pencegahan yang tepat.
Bergantung pada tujuannya, analisis kegagalan dapat dilakukan oleh insinyur pabrik dan pemeliharaan, insinyur keandalan, atau insinyur analisis kegagalan.
Insinyur pemeliharaan melakukan analisis kegagalan primer berdasarkan pengetahuan mereka tentang operasi pabrik. Jika tim internal tidak memiliki keahlian yang diperlukan, disarankan untuk menyewa konsultan yang menyediakan layanan analisis kegagalan.
Terakhir namun tidak kalah penting, insinyur keandalan menggunakan berbagai teknik analisis kegagalan untuk meningkatkan toleransi kesalahan dan memastikan ketahanan sistem mereka.
Kasus Penggunaan Umum untuk Analisis Kegagalan
Alasan paling umum untuk melakukan analisis kegagalan dibahas di bawah ini.
Mengidentifikasi penyebab kegagalan utama
Dalam banyak kasus, kegagalan mesin adalah manifestasi permukaan dari masalah yang lebih dalam yang tidak ditangani tepat waktu. Kadang-kadang, kombinasi faktor yang berbeda menyebabkan kerusakan yang tidak terduga.
Karena kerusakan sangat mahal dan mengganggu, tim pemeliharaan perlu berusaha keras untuk mencegahnya. Selain pemeliharaan rutin, mengidentifikasi penyebab kegagalan utama—dan menghilangkannya—adalah cara terbaik untuk menjaga kerusakan tetap terhindar.
Mencegah kegagalan potensial
Mesin atau sistem memiliki banyak komponen yang saling terhubung dan saling bergantung. Komponen-komponen ini tidak memiliki probabilitas yang sama untuk menyebabkan kegagalan sistem yang luas. Informasi dan data tentang sistem dapat digunakan untuk menganalisis probabilitas kegagalan potensial.
Tes dan simulasi dapat dijalankan untuk menemukan titik terlemah dan memperbaikinya—baik melalui penyesuaian desain atau dengan mengubah rekomendasi operasi dan pemeliharaan.
Meningkatkan desain produk
Seperti yang baru saja kita sebutkan di paragraf sebelumnya, analisis kegagalan dapat dilakukan untuk meningkatkan desain peralatan atau komponen. Insinyur dapat menggunakan berbagai teknik analisis kegagalan untuk mengidentifikasi masalah potensial dalam desain mereka.
Dari sisi praktis, mereka juga dapat melakukan uji destruktif untuk mengevaluasi karakteristik komponen dan materi yang mereka rencanakan untuk digunakan dalam produk akhir mereka.
Wawasan yang diperoleh dari tes dan analisis ini digunakan untuk menciptakan atau meningkatkan kualitas produk.
Memastikan kepatuhan
Regulasi dan standar yang ditetapkan oleh pemerintah atau badan industri sering kali mengharuskan analisis kegagalan. Metode analisis kegagalan digunakan untuk memastikan produk mematuhi standar yang diperlukan.
Penilaian tanggung jawab hukum
Proses hukum terkait kegagalan memerlukan analisis penyebab kegagalan. Hal yang sama dilakukan sebagai bagian dari penyelesaian klaim asuransi tertentu untuk memastikan kondisi dalam kontrak terpenuhi. Dalam kasus tersebut, analisis kegagalan mungkin merupakan persyaratan hukum.
Secara alami, hasil analisis kegagalan juga dapat digunakan sebagai perlindungan dari litigasi.
Langkah-langkah untuk Melakukan Analisis Kegagalan
Teknik analisis kegagalan bervariasi secara luas berdasarkan kasus penggunaan spesifik. Namun demikian, langkah-langkah untuk melakukan analisis kegagalan mengikuti pola yang sama.
Langkah #1: Definisikan Masalah
Pernyataan masalah yang jelas didefinisikan sangat penting untuk analisis mendalam. Analisis kegagalan mengharuskan insinyur untuk mendefinisikan masalah sejelas dan sekonkrit mungkin. Pernyataan masalah harus berisi detail tentang:
kegagalan yang terjadi
data yang perlu dikumpulkan
teknik analisis kegagalan yang akan digunakan
harapan untuk analisis kegagalan (tujuan)
Langkah #2: Kumpulkan Data Kegagalan
Semua data yang relevan harus dikumpulkan. Ini mencakup data kuantitatif dan kualitatif.
Data kuantitatif merujuk pada data operasi, data pemeliharaan, usia mesin, dll. Ini dapat diperoleh:
dari catatan pemeliharaan
dari database CMMS atau alat lain yang digunakan untuk memantau kesehatan dan kinerja aset
melalui troubleshooting
dengan melakukan pemeriksaan visual (sebagai bagian dari investigasi kegagalan)
Data kualitatif tidak dapat dengan mudah dikuantifikasi. Data seperti ini diperoleh dengan mewawancarai operator mesin, teknisi pemeliharaan, manajer operasi, dll. Semua data yang relevan mengenai kegagalan harus dikumpulkan.
Langkah #3: Buat Timeline Kegagalan
Penyebab utama mengakibatkan reaksi rantai yang membentuk kegagalan permukaan yang kita amati. Data kegagalan yang dikumpulkan dapat memberikan cahaya tentang urutan peristiwa yang terjadi. Dengan cukup informasi, tim yang melakukan analisis dapat membuat timeline kegagalan. Ini berfungsi sebagai bantuan visual dan mental untuk proses analisis.
Semoga, timeline akan memberikan klarifikasi tentang hubungan sebab-akibat antara peristiwa.
Langkah #4: Pilih Data yang Berguna dan Buang yang Lainnya
Timeline yang dibuat di langkah sebelumnya juga digunakan untuk mengidentifikasi data yang berguna. Data kuantitatif dan kualitatif yang dikumpulkan di langkah #2 dipetakan ke peristiwa dalam timeline. Data yang menemukan tempat dalam timeline berguna untuk analisis akhir.
Sisa data dapat dibuang karena tidak relevan dengan peristiwa yang menyebabkan kegagalan. Dengan cara ini, tim analisis kegagalan tidak akan membuang waktu dan upaya menganalisis informasi yang tidak relevan.
Langkah #5: Terapkan Teknik Analisis Kegagalan yang Dipilih
Langkah berikutnya adalah melakukan teknik analisis kegagalan yang dipilih (kami akan membahasnya di bagian selanjutnya). Metode yang dipilih tergantung pada kasus penggunaan spesifik, industri, dan pengalaman insinyur analisis kegagalan yang melakukan analisis.
Langkah #6: Tinjau Hasil, Uji dan Terapkan Solusi
Hasil analisis kegagalan ditinjau secara rinci. Dalam sebagian besar kasus, tujuan analisis kegagalan adalah untuk menerapkan remedial yang dapat mencegah kegagalan di masa depan. Berbagai solusi yang diusulkan diuji dan solusi terbaik digunakan untuk meningkatkan sistem/mesin.
Teknik Analisis Kegagalan Umum
Analisis kegagalan bukan ilmu yang tepat. Ini adalah eksplorasi yang penuh rasa ingin tahu tentang penyebab sejati di balik kegagalan dan dapat dianggap sebagai sebuah kesenian.
Masih demikian, analisis kegagalan tidak dapat dilakukan tanpa struktur. Selama bertahun-tahun, insinyur mengembangkan cukup banyak teknik yang dapat digunakan sebagai kerangka untuk menganalisis semua jenis kegagalan.
Teknik analisis kegagalan paling populer dibahas di bawah ini.
5 Whys
5 Whys merupakan metodologi sederhana yang digunakan untuk mengidentifikasi hubungan sebab-akibat antara peristiwa. Ini didasari dengan bertanya “mengapa” masalah awal terjadi. Jawaban pertama kemudian menjadi dasar untuk pertanyaan “mengapa” berikutnya. Kami terus bertanya ini sampai kita mencapai sesuatu yang fundamental atau sepenuhnya di luar kendali kita.
Bacaan yang direkomendasikan: 5 Whys: Alat Analisis Penyebab Utama yang Ultimate.
Fishbone Diagram/Ishikawa Diagram
Fishbone diagram (alias Ishikawa diagram) adalah teknik analisis kegagalan yang divisualisasikan dalam bentuk tulang ikan. Kepala mewakili masalah yang kita analisis sementara tulang mewakili penyebab potensial.
Seluruh diagram didasari oleh gagasan bahwa banyak faktor dapat menyebabkan kegagalan/peristiwa/efek yang kita investigasikan. Ini digunakan secara luas untuk perbaikan proses di bidang medis, industri penerbangan, dan TI.
Bacaan yang direkomendasikan: Cara Menggunakan Alat Fishbone untuk Analisis Penyebab Utama.
Analisis Modus dan Efek Kegagalan (FMEA)
FMEA adalah teknik analisis kegagalan pencegahan. Ini digunakan untuk memprediksi kegagalan potensial dengan bantuan data masa lalu dan proyeksi masa depan. Ini melihat berbagai cara mesin gagal dan konsekuensi dari setiap kegagalan tersebut.
Analisis modus dan efek kegagalan adalah teknik analisis kesalahan pencegahan di mana setiap bagian dari sistem diteliti oleh tim ahli. Ini berfungsi sebagai kerangka untuk memicu sesi brainstorming yang ketat.
Teknik ini digunakan secara luas dalam rekayasa keandalan, rekayasa keselamatan, dan kontrol kualitas.
Bacaan yang direkomendasikan: FMEA & FMECA: Cara Melakukan Analisis Modus dan Efek Kegagalan.
Analisis Pohon Kerusakan (FTA)
Analisis pohon kerusakan menggunakan hubungan logika boolean untuk mengidentifikasi penyebab utama kegagalan. Ini mencoba untuk memodelkan bagaimana kegagalan menyebar melalui sistem. Ini membantu insinyur keandalan menciptakan sistem yang terdefinisi dengan baik dengan redundansi yang tepat di mana kegagalan komponen tidak selalu bertumbuh menjadi kegagalan sistem yang luas.
Sumber gambar
FTA digunakan secara luas di industri penerbangan, pembangkit listrik, dan pertahanan.
Bacaan yang direkomendasikan: Apa Itu Analisis Pohon Kerusakan dan Cara Melakukannya.
Grafik Pareto
Sebagai aturan umum, dalam sistem mana pun, 80% hasil (atau kegagalan) disebabkan oleh 20% dari semua potensi alasan.
Prinsip ini disebut prinsip Pareto (beberapa mengetahuinya sebagai aturan 80-20). Kemiringan antara penyebab dan efek ini jelas dalam banyak distribusi yang berbeda, dari distribusi kekayaan di antara orang dan negara hingga penyebab kegagalan dalam mesin.
Sumber gambar
Grafik Pareto adalah alat kuantitatif untuk mengidentifikasi penyebab utama yang menyebabkan jumlah kegagalan terbanyak. Ini digunakan secara luas dalam skenario di mana banyak penyebab utama harus ditangani tetapi sumber daya terbatas.
Bacaan yang direkomendasikan: Cara Melakukan Analisis Penyebab Utama Menggunakan Grafik Pareto.
Analisis Barier
Analisis barier adalah metodologi analisis penyebab utama yang menentukan barier untuk keamanan target. Di sini target didefinisikan sebagai komponen, mesin, atau sistem yang harus dilindungi dari kegagalan.
Berbagai jalur yang mungkin menyebabkan kegagalan mesin diidentifikasi. Elemen dalam jalur ini yang bertindak sebagai barier untuk operasi aman ditentukan. Mereka diubah untuk menghilangkan masalah dalam sistem.
Sumber Gambar
Analisis barier mengidentifikasi hambatan untuk operasi yang berhasil. Barier dihindari atau dihilangkan sebagai hasilnya. Ini adalah teknik analisis penyebab utama yang digunakan secara luas di industri TI.
Bacaan yang direkomendasikan: Contoh Analisis Barier untuk Investigasi Penyebab Utama.
Perbandingan Cepat Teknik Analisis Kegagalan
Di bawah ini adalah tabel cepat yang membandingkan teknik FA berdasarkan waktu yang diperlukan untuk melatih tim internal Anda untuk menggunakannya, waktu yang dibutuhkan untuk melakukan masing-masing, serta keuntungan dan keterbatasan utama dari masing-masing metode analisis kegagalan.
Kesimpulan Utama
Analisis kegagalan adalah alat serbaguna yang memiliki banyak tujuan. Ini dapat digunakan untuk menginvestigasi kegagalan masa lalu, memahami mekanisme kegagalan, dan memprediksi modus kegagalan di masa depan.
Tidak ada solusi ‘one size fits all’ untuk melakukan analisis kegagalan. Pemilihan teknik akan bergantung pada tujuan analisis, sumber daya yang tersedia, akses ke data yang relevan, dan apa yang tim analisis kegagalan ketahui dan pilih untuk digunakan.
