Keterandalan (Reliability)Anom YudistiraE-mail: anom1392@lecturer.binus.ac.id

Kode Matakuliah : I0092 – Statistik Pengendalian KualitasPertemuan : 11

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 Definisi tentang kegagalankegagalan

• Apakah yang dimaksud dengan kegagalan (failure)?

• Sebuah pita rekaman tape magnetik, akan mengalami penurunan fungsi secara perlahan-lahan. 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 Penetapan Kondisi Operasi/PemakainOperasi/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 …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 Sistem Keterandalan SerialSerialPerhatikan 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

SaklarSaklar BolampBolamp

Sistem Keterandalan Sistem Keterandalan SerialSerialJika saklar mempunyai keterandalan

0,90 dan bolamp keterandalanya 0,80, maka keterandalan sistem dihitung sebagai hasil kali keterandalan masing-masing komponennya

0,900,90 0,800,80

0,90 x 0,80 = 0,72

Keterandalan Sistem

Sistem Keterandalan Sistem Keterandalan SerialSerialSemakin 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 komponenPerhatikanlah sebuah pesawat jet dengan 1.000.000 komponen

Sistem Keterandalan Sistem Keterandalan SerialSerialJika 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 meningkat-kan keterandalannya?

Paralel RedudansiParalel 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 “back-up”, maka sistem akan tetap memberikan penerangan, jika salah satu dari komponen utama atau “back-up” berfungsi.

Paralel RedudansiParalel RedudansiKomponen-komponen Komponen-komponen CadanganCadangan

• Diketahui suatu sistem semula mempunyai keterandalan 0,72

0,900,90 0,800,80

0,90 x 0,80 = 0,72

• Dengan paralel redudansi keterandalan sistem menjadi 0,9504

0,900,90 0,800,80

0,900,90 0,800,80

{0,90 + 0,90(1- 0,90)} x {0,80 + 0,80(1-0,80)} = 0,9504

Komponen Cadangan

Komponen Utama

Paralel RedudansiParalel RedudansiKomponen-komponen Komponen-komponen CadanganCadangan

• Alternatif selain menambahkan komponen-komponen cadangan adalah dengan menambah-kan sistem cadangan

Dengan menambahkan sistem cadangan, keterandalan sistem menjadi 0,9216

0,72 + 0,72(1-0,72) = 0,9216

0,900,90 0,800,80

0,900,90 0,800,80Sistem

Cadangan

Sistem Utama

Keterandalan SaklarKeterandalan 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.

0,900,90 0,800,80

0,900,90 0,800,80

saklar

Pada kasus sebelumnya, jika keteran-dalan dua saklar masing-masing adalah 0,950,95, maka keterandalan sistem menjadi 0,85770,8577

{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 BathupKurva 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 Rata-rata Waktu Antar KegagalanKegagalan

• 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)