Transcript Keterandalan (Reliability) Anom Yudistira E-mail:

Kode Matakuliah
Pertemuan
: I0092 – Statistik Pengendalian Kualitas
: 11
Keterandalan (Reliability)
Anom Yudistira
E-mail: [email protected]
Keterandalan (reliability)
• Reliability dapat dipandang sebagai
suatu peluang
• Peluang suatu sistem/produk bekerja
sesuai dengan fungsi pada suatu
percobaan
• Peluang suatu item/produk tetap
berfungsi hingga suatu rentang waktu
tertentu
Definisi tentang kegagalan
• Apakah yang dimaksud dengan kegagalan
(failure)?
• Sebuah pita rekaman tape magnetik, akan
mengalami penurunan fungsi secara perlahanlahan. Penurunan 1 desibel (dB) dari fungsi
kaset tersebut, tidak dapat dibedakan oleh
pendengaran orang biasa, tetapi penurunan ini
dapat diukur. Apakah ini yang dimaksud
dengan kegagalan? Jika tidak bagaimana dengan
penurunan hingga 2 dB?
Penetapan Kondisi
Operasi/Pemakain
• Beberapa bola lampu ada yang dirancang
untuk penggunaan eksterior dan ada untuk
penggunaan interior
• Bola lampu interior akan menurun secara
signifikan keterandalannya jika digunakan
diluar ruangan (eksterior), karena jenis lampu
ini tidak dirancang untuk mengantisipasi
fluktuasi perubahan suhu dan kelembaban
yang tinggi di luar ruangan. Lampu ini
dikatakan digunakan diluar kondisi operasi
yang ditetapkan.
Ringkasnya adalah …
Peluang bola lampu ini
tetap manyala adalah 0,02
Keterandalan
Tidak dapat menyala lagi
paling sedikit dalam
rentang 1000 jam
Kegagalan
Digunakan dalam
lingkungan rumah tangga
yang normal
Penetapan
kondisi operasi
Sistem Keterandalan Serial
Perhatikan sebuah sistem yang tesusun atas
sebuah saklar dan sebuah bola lampu. Ada
dua komponen dalam sistem tersebut, yang
keduanya harus berfungsi dengan baik agar
sistem dapat berfungsi (lampu menyala). Ini
adalah sebuah contoh sistem yang serial
Saklar
Bolamp
Sistem Keterandalan Serial
Jika saklar mempunyai keterandalan 0,90
dan bolamp keterandalanya 0,80, maka
keterandalan sistem dihitung sebagai
hasil kali keterandalan masing-masing
komponennya
0,90
0,80
0,90 x 0,80 = 0,72
Keterandalan Sistem
Sistem Keterandalan Serial
Semakin meningkat jumlah komponen dalam
sistem, semakin menurun keterandalan suatu
sistem serial. Suatu sistem serial yang
mempunyai ribuan komponen, maka semua
komponen tersebut harus berfungsi baik agar
sistem dapat berfungsi, apakah sistem demikian
memiliki keterandalan yang tinggi
Perhatikanlah sebuah pesawat jet dengan 1.000.000 komponen
Sistem Keterandalan Serial
Jika setiap komponen dalam pesawat tersebut mempunyai
keterandalan 0,999999 (artinya hanya terjadi 1 kali gagal
dalam 1 juta kesempatan)
Keterandalan pesawat tersebut adalah 0,9999991.000.000 = 0,368
Apakah anda berani terbang dengan pesawat yang tingkat
keterandalannya 1 dari 3 kesempatan? Bagaimana meningkatkan keterandalannya?
Paralel Redudansi
• Jawabannya adalah dengan
menyediakan komponen atau sistem
tambahan sebagi cadangan (back-up),
bagi komponen atau sistem utama
• Pada dua sistem serial sebelumnya. Jika pada sistem
dipasang saklar dan bolamp tambahan sebagai “backup”, maka sistem akan tetap memberikan penerangan,
jika salah satu dari komponen utama atau “back-up”
berfungsi.
Paralel Redudansi
Komponen-komponen Cadangan
• Diketahui suatu sistem semula mempunyai
keterandalan 0,72
0,90 x 0,80 = 0,72
0,90
0,80
• Dengan paralel redudansi keterandalan sistem menjadi
0,9504
{0,90 + 0,90(1- 0,90)} x {0,80 + 0,80(1-0,80)} = 0,9504
0,90
0,90
0,80
Komponen
Cadangan
0,80
Komponen
Utama
Paralel Redudansi
Komponen-komponen Cadangan
• Alternatif selain menambahkan komponenkomponen cadangan adalah dengan menambahkan sistem cadangan
Dengan menambahkan sistem cadangan, keterandalan sistem
menjadi 0,9216
0,72 + 0,72(1-0,72) = 0,9216
0,90
0,90
0,80
Sistem
Cadangan
0,80
Sistem
Utama
Keterandalan Saklar
• Perhitungan sebelumnya berasumsi bahwa saklar
aka bekerja setiap saat dalam mengaktifkan
cadangan ketika komponen utama gagal, (dengan
kata lain keterandalan saklar = 1,0). Kasus seperti
ini amat jarang terjadi.
0,90
0,80
saklar
0,90
Pada kasus sebelumnya, jika keterandalan dua saklar masing-masing adalah
0,95, maka keterandalan sistem
menjadi 0,8577
0,80
{0,90 + 0,90(1- 0,90) x 0,95} x {0,80 + 0,80(1-0,80) x 0,95} = 0,8577
Keterandalan saklar
Kurva Bathup
• Bilamana beberapa unit produk diamati
fungsinya pada suatu waktu bersamaan dan
setiap unit yang gagal dicatat, maka laju
kegagalan (failure rate) akan membentuk pola
seperti bak mandi, yang disebut dengan kurva
Bathup
Rata-rata Waktu Antar
Kegagalan
• Data hasil uji waktu hidup dapat
digunakan untuk menghitung rata-rata
panjang waktu hingga gagal, untuk suatu
produk yang tak dapat diperbaiki
(misalnya bolamp). Hal ini dinamakan
Mean Time To Failure (MTTF)
• Untuk Produk yang dapat diperbaiki
(repairable) rata-rata panjang waktu antar
kegagalan dinamakan dengan Mean Time
Between Failure (MTBF)