TEORI DASAR FMECA

DASAR TEORI FMECA

1.1  Failure Mode, Effects and Criticality Analysis (FMECA)

FMECA adalah suatu metode yang digunakna untuk mengukur dan menganalisa keamanan dari suatu produk atau proses. Input dari FMECA adalah rencana, diagram, probabilitas, dan frekuensi data berdasarkan data historis. Sedangkan outputnya adalah  daftarMost critical risk dan beberapa target dari mitigasi resiko.

            FMECA merupakan alat yang digunakan untuk pengelolaan resiko yang memiliki kualitas terhadap batas penerapan sistem keamanan yang lengkap. Teknik ini menyediakan analisa resiko untuk perbandingan satu komponen kegagalan terhadap penyebab kegagalan yang dapat dihindari.Resiko adalah ukuran dari kombinasi konsekuensi modus kegagalan dan kemungkinan kejadian kegagalan tersebut pada sistem. Hasil perhitungan resiko terbesar menjadi prioritas kegagalan yang paling utama untuk direncanakan perbaikannya.

FMECA juga meningkatkan pengetahuan terhadap sebuah sistem dan meningkatkan persedian kedalam perilaku yang diharapkan, keluaran dari FMECA dilakukan pada waktu yang tepat yang berasal dari masukan yang tidak ternilai untuk meningkatkan biaya program pemeliharaan preventive yang efektif dan pekerjaan yang terfokus pada rencana pengendalian.

1.2  Tahap Tahap FMECA

FMECA dimulai dengan tahap konseptual dan persiapan, desain ketika sistem tersebut dianalisa lebih dari suatu perspektif fungsional. Untuk memaksimalkan efektivitas, bagaimanapun analisa perlu meningkatkan setiap informasi tambahan yang tersedia untuk sebuah analisa, itu juga mencerminkan semua perubahan desain dan dampaknya pada keseluruhan sistem. Disamping itu dan sebagai tambahan, keuntungan atau manfaat semakin jelas dengan FMECA, itu dapat membuat kontribusi yang penting terhadap studi kelayakan sistem sepanjang tahap persiapan desain dan penggambaran masalah fungsional.

Adapun langkah-langkah dalam melaksanakan FMECA adalah sebagai berikut:

1.      Penggambaran kebutuhan sistem (produk/ proses), untuk beberapa produk atau proses itu sangat penting tidak hanya untuk tujuan keinginan tetapi juga ketidakinginan terhadap hasil atau keluaran, apa yang harus dipenuhi oleh produk/ proses, pada akhirnya kebutuhan tersebut akan kembali meninggalkan jejak yang dibutuhkan untuk mengidentifikasi dan kebutuhan pelanggan, semua performansi dan faktor efektivitas dibutuhkan untuk memenuhi tujuan tersebut.

2.      Pemenuhan analisis fungsional, ini melibatkan pendefinisian sistem pada fungsi terminologi. Sistem fungsional biasanya menggunakan simbol yang representatif seperti diagram alir fungsional. Fungsi sistem representatif dilengkapi dengan kumpulan format data diagram alir seperti N-Squared Chart, untuk sedikit meningkatkan sistem dari setiap karakteristik/ prilaku.

3.      Pemenuhan alokasi kebutuhan, ini adalah naik turunnya kerusakan sistem ukuran kebutuhan untuk beberapa kesatuan fungsional (produk/ proses) dalam sistem hierarki fungsional. Ini sangat penting untuk mengidentifikasikan pencapaian performansi, efektivitas, masukan atau keluaran, keseluruhan keluaran, kecepatan dan faktor lain untuk masing-masing blok fungsional.

Contoh diagram pareto dapat dilihat pada gambar 2.1. berikut:

Gambar 2.1. Diagram Pareto

Sumber: Gaga Gandana, 2002

Diagram pareto adalah suatu diagram berupa jenjang (tangga) yang mempunyai fungsi untuk menentukan dan melihat perbedaan tingkat prioritas dari beraneka masalah yang akan dipecahkan. Dengan memakai diagram pareto dapat terlihat masalah mana yang dominan dan tentunya kita dapat mengetahui prioritas penyelesaian masalahnya, yang menjadi kriteria dan pertimbangan dalam menentukan diagram pareto ini adalah frekuensi kerusakan, ongkos perbaikan, total ongkos perawatan dan harga komponen yang diganti

Adapun fungsi dari diagram pareto ini adalah:

§  Menunjukkan masalah utama yang dominan.

§  Menyatakan perbandingan masing-masing persoalan terhadap keseluruhan masalah.

§  Menunjukkan tingkat perbaikan setelah tindakan perbaikan pada daerah yang terbatas.

§  Menunjukkan perbandingan masing-masing persoalan sebelum dan sesudah perbaikan.

§  Memberikan informasi secara grafis, dimana informasi itu akan lebih efisien dan efektif serta lebih mudah dipahami, karena prioritas dari suatu permasalahan akan jelas.

§  Memudahkan penelitian serta melihat pencapaiannya sebelum dan sesudah pelaksanaan penanggulangan.

4.      Mengidentifikasikan jenis kerusakan, pada konteks analisis ini, jenis kerusakan mempunyai arti dimana sistem dari sebuah elemen gagal untuk memenuhi fungsinya. Sebagai contoh; gagal membuka atau menyalakan sebuah mesin.

Pendekatan umum pelaksanaan FMECA dapat dilihat pada gambar 2.2. berikut:

Gambar 2.2. Pendekatan Umum Pelaksanaan FMECA

Sumber: Benjamin S. Blanchard , 1994

5.      Menentukan penyebab dari kerusakan, analisis ini melibatkan seluruh proses atau produk yang dibutuhkan untuk membatasi penyebab dari kerusakan pada umumnya. Kelompok pemenuhan melaksanakan FMECA untuk memfasilitasi proses identifikasi dari kumpulan penyebab yang potensial lainnya. Ketika pengalaman dengan sistem serupa memiliki keterbatasan yang lebih untuk memenuhi langkah-langkah pada proses analisis, teknik seperti diagram sebab dan akibat ishikawa juga dikenal dengan diagram tulang ikan, bisa membuktikan efektivitas yang tinggi untuk menggambarkan penyebab potensial untuk setiap kerusakan.

Contoh diagram sebab akibat dapat dilihat pada gambar 2.3. berikut:

 

Gambar 2.3. Diagram Sebab Akibat

Sumber: Benjamin S. Blanchard, 1994

Adapun langkah-langkah dalam pembuatan diagram sebab akibat adalah sebagai berikut:

b.      Menentukan masalah atau karakteristik mutu yang akan dikendalikan dan diperbaiki pada tulang kepala ikan.

c.       Menuliskan karakteristik mutu pada sisi kanan. Gambarkan tanda panah besar dari sisi kiri kesisi kanan.

d.      Menuliskan faktor-faktor utama dari kerusakan yang akan diperbaiki pada cabang anak panah, misalkan; Manusia, Mesin, Metode, Material dan Lingkungan

e.       Menuliskan sub faktor kerusakan secara terperinci pada masing-masing cabang sehingga berbentuk ranting-ranting cabang.

6.      Menentukan efek dari kerusakan. Dampak kegagalan sering terjadi dalam beberapa cara, efektivitas dan pencapaian tidak hanya berhubungan dengan unsur fungsional, tapi juga keseluruhan sistem, ketika melaksanakan FMECA sangat penting untuk mempertimbangkan efek kegagalan pada level tinggi berikutnya, mengukur kesatuan fungsional bersamaan dengan dampak pada keseluruhan sistem. Pada posisi lain, ketika menganalisa suatu proses, sangat penting untuk menunjukkan kegagalan yang mempengaruhi sebuah proses.

7.      Menilai keburukan dari jenis kerusakan. Pada konteks analisis ini berhubungan dengan efek atau akibat yang serius terhadap jenis kerusakan pada umunya. Mengidentifikasi pendeteksi kerusakan yang berarti, pada kontek ini, sebuah proses dengan orientasi FMECA, menunjuk pada pengendalian aliran proses yang bisa mendeteksi terjadinya kegagalan atau cacat. Bagaimanapun, ketika FMECA terfokus pada perancangan ini menunjukkan pada eksistensi dari beberapa jenis perancangan, bantuan, ukuran, pembacaan atau prosedur verifikasi yang akan mendeteksi hasil dari jenis kerusakan yang potensial. Pada standar pengukuran MIL-STD-1629A. Tujuan dari pengklasifikasian efek kerusakan dapat dibagi menjadi 4 jenis kerusakan, yaitu:

a.       Akibat Kecelakaan: Sebuah kerusakan yang dapat mengakibatkan hilangnya sebuah kehidupan pribadi dan kerugian terhadap suatu sistem yang lengkap.

b.      Kritis: Kerusakan yang berpotensial menyebabkan kerugian yang serius dan sistem kerusakan yang signifikan dan kehilangan dari sistem fungsional.

c.       Marginal: Kerusakan yang bisa menyebabkan kerugian personil, sistem kerusakan dan degradasi sistem fungsional.

d.      Minor: Kerusakan yang tidak cukup menyebabkan kerugian secara personil atau sistem, tetapi menghasilkan kebutuhan terhadap beberapa pemeliharaan korektif.

Tabel 2.1. Tingkat Keburukan Jenis Kerusakan, Frekuensi dan Deteksi Probabilitas

Sumber: Benjamin S. Blanchard , 1994

a. Efek Buruk		Tingkat
Minor/ Sangat rendah; Tidak Memberikan alasan bahwa harapan terhadap alam sebagai pelengkap ini mempunyai banyak efek pada sistem performansi. Pelanggan mungkin saja tidak menerima kegagalan.		1 2
Low/ Rendah; Tingkat keburukan rendah untuk penyebab kerusakan alam, hanya melalaikan ganguan pelanggan. Pelanggan mungkin hanya sedikit melihat keburukan pada sistem performansi.		3 4
Moderate/ Sedang; Penyebab kerusakan adalah ketidak puasan pelanggan. Pelanggan membuat ketidak nyamanan/ gangguan terhadap kerusakan pelanggan akan melihat keburukan pada sub-sistem performansi.		5 6
High/ Tinggi; Tinggi berarti ketidakpuasaan pelanggan terhadap kerusakan seperti sistem yang tidak bisa dioperasikan, bagaimana tidak, keamanan sistem dilanggar atau gagal memenuhi sesuatu sesuai dengan peraturan pemerintah.		7 8
Very high/ Sangat tinggi; Tingkat keburukan ketika jenis kerusakan yang potensial mempengaruhi keamanan fungsi sistem atau penyebab kegagalan memenuhi sesuatu sesuai peraturan pemerintah		9 10
b. Frekuensi Kejadian Jenis Kegagalan	Tingkat	Probabilitas Kerusakan
Remote/ Sangat rendah; Kerusakan yang tidak disukai	1	<1 in 106
Low/ Rendah; Sedikit kerusakan yang relatif	2 3	1 in 20.000 1 in 4.000
Moderate/ Sedang; Kerusakan sesekali	4 5 6	1 in 1.000 1 in 400 1 in 80
High/ Tinggi; Kerusakan berulang	7 8	1 in 40 1 in 20
Very high/ Sangat tinggi; Kerusakan yang hampir tidak bisa diacuhkan/ dibiarkan	9 10	1 in 8 1 in 2
c. Deteksi Probabilitas		Tingkat
Very high/ Sangat tinggi; Perancangan verifikasi atau arus proses pengendalian hampir mendeteksi jenis kerusakan yang potensial secara pasti		1 2
High/ Tinggi; DV atau PCs sekarang mempunyai kesempatan yang baik untuk mendeteksi jenis kerusakan yang potensial		3 4
Moderate/ Sedang; DV atau PCs sekarang dapat mendeteksi jenis kerusakan yang potensial.		5 6
Low/ Rendah; DV atau PCs sekarang tidak menyukai/ memilih jenis kerusakan yang potensial.		7 8
Very low; DV atau PCs sekarang mungkin tidak akan mendeteksi Jenis Kerusakan yang Potensial.		9
Absolute certainty of nondetection;Kepastian bukan pendeteksi yang mutlak DV atau PCs sekarang tidak bisa mendeteksi jenis kerusakan yang potensial.		10

8.      Menilai frekuensi dari jenis kerusakan, ini memberikan fungsi atau komponen fisik dimana sebuah sistem yang sering mengalami kerusakan. Langkah ini ditujukan pada frekuensi jenis kerusakan secara individual. Pada dasarnya jumlah dari frekuensi untuk sebuah elemen sistem harus sebanding dengan nilai kerusakannya. Standar Pengukuran MIL-STD 1629A, ada dua tujuan pendekatan, pertama secara kualitatif dan kuantitatif, ini bertujuan untuk menentukan frekuensi jenis kerusakan. pendekatan kualitatif hanya merekomendasikan kerusakan yang spesifik. Tabel berikut menjelaskan peringkat kualitatif terhadap kerusakan, jenis kerusakan FMECA, sebagai performansi dimana sebuah industri otomotif meningkatkan peringkat frekuensi jenis kerusakan pada skala 1-10.

Tabel 2.2. Tingkat Kualitatif Probabilitas Kerusakan

Sumber: Benjamin S. Blanchard , 1994

Tingkat	Nama dan Penjelasan
A	Frequent/ sering; Probabilitas yang tinggi dari suatu kejadian masing-masing operasi komponen. Probabilitas tinggi dapat berarti sebagai probabilitas jenis kerusakan yang lebih besar dari 0,20 dari keseluruhan probabilitas kerusakan komponen.
B	Reasonably; Probabilitas tingkat sedang dari suatu kejadian masing-masing operasi, kemungkinan pada konteks ini berarti probabilitas jenis kerusakan satu komponen lebih dari 0,10 tapi kurang dari 0,20 dari keseluruhan probabilitas kerusakan komponen.
C	Occasional; Probabilitas kejadian dari masing-masing operasi komponen berarti probabilitas jenis kerusakan tunggal lebih dari 0,01 dari keseluruhan probabilitas masing-masing jenis kerusakan.
D	Romote; Probabilitas yang tidak disukai dari suatu kejadian masing-masing operasi komponen probabilitas ini berarti probabilitas jenis kerusakan tunggal lebih dari 0,001 tapi lebih rendah dari 0,01 dari keseluruhan probabilitas dari kerusakan komponen.
E	Extremely unlikely/ sangat tidak disukai; Jenis kerusakan yang probabilitas kejadian terhadap masing-masing operasi komponen. Sangat tidak disukai ini memiliki arti probabilitas kerusakan tunggal kurang dari 0,001 dari keseluruhan probabilitas kerusakan komponen.

9.      Menilai probabilitas kerusakan yang akan dideteksi, ini berhubungan dengan probabilitas dimana sebuah perancangan dan prosedur verifikasi akan mendeteksi jenis kerusakan yang potensial pada waktu yang sesuai pada sistem. Tingkat kerusakan kerusakan pada analisis ini memiliki orientasi terhadap proses tertentu disuatu tempat yang akan mendeteksi posisi dan mengelompokkan kerusakan sebelum dikirim dan diproses kembali hingga berakhir dikonsumen.

10.  Menganalisa jenis kerusakan kritis, objek pada langkah ini memperkuat informasi yang dihasilkan sampai sekarang. Pada usaha untuk membuat sket pada aspek kritis lainnya pada perancangan sistem kekritisan pada konteks analisis ini adalah fungsi dari frekuensi dari jenis kerusakan, keburukan dan probabilitas yang akan dideteksi pada suatu waktu untuk menghalangi dampak pada pengukuran sistem.

Pada sisi komersil dari spektrum terutama pada industri otomotif, penggunaan dibuat dari suatu metrik jumlah prioritas resiko atau RPN, yang dapat dinyatakan sebagai berikut:

 

RPN = (Tingkat Keburukan) x (Tingkat Frekuensi) x (Tingkat Probabilitas dan Tingkat Deteksi)

RPN berupaya merefleksikan jenis kerusakan kritis, pada dasarnya jenis kerusakan dengan frekuensi tinggi dengan dampak yang signifikan dengan sistem performansi dan sangat sulit untuk dideteksi karena memilki tingkat RPN yang sangat tinggi, karena itulah disebut kekritisan tingkat tinggi. Berikut adalah contoh dari Proses FMECA dari suatu KomponenKritis.

Tabel 2.3. Proses FMECA

Sumber: Benjamin S. Blanchard , 1994

Proses FMECA Dari Komponen-Komponen Kritis
Nama Komponen	Jenis Kerusakan yang Potensial	Penyebab Potensial dari Kerusakan	Efek Potensial Kerusakan Terhadap Sebuah Proses	Efek Potensial Kerusakan Terhadap Pelanggan	Pengendalian	Kejadian Jenis Kegagalan	Keburukan Terhadap Proses	Keburukan Terhadap Pelanggan	Deteksi Probabilitas	RPN	Alternatif Tindakan Pengendalian	Tanggapan
A	Aus	Gesekan	-	-	-	4	4	10	1	160	-	-
B	Aus	Pemakaian	-	-	-	3	4	10	1	120	-	-