tugas-01-1206217465

Irma Rahma Yanti (1206217465)

Mekanika Perpatahan & Analisis Kegagalan

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan “kerusakan”! Sebutkan kondisi umum dari

kerusakan material!

Kerusakan adalah ketidakmampuan suatu komponen untuk berfungsi sebagaimana

mestinya. Perpatahan tidak perlu harus terjadi.

Kondisi umum kerusakan, yaitu:

a. Jika tidak dapat dioperasikan (dijalankan)

b. Masih dapat beroperasi, tetapi tidak berfungsi semestinya

c. Kerusakan serius atau tidak aman untuk digunakan

2. Sebutkan beberapa penyebab kerusakan yang umum terjadi pada suatu material teknik!

a. Salah Design

b. Salah memilih material

c. Ketidaksempurnaan material

d. Salah pada proses produksi

e. Salah dalam assembly

f. Kondisi operasi tidak sesuai

g. Salah perawatan

3. Buatlah analisis kerusakan pada “Jam Tangan” saudara yang biasa dipakai sehari-hari!

a. Baterai tidak berfungsi (rusak)

Segera ganti yang baru untuk menghindari keluarnya cairan dari baterai yang

rusak yang dapat merusak mesin jam tangan.

b. Terkena cairan

Jam tangan diusahakan selalu kering walaupun memiliki teknologi waterproof,

karena jika terkena air terus menerus akan memberikan efek merusak dan mampu

menimbulkan karat.

c. Diletakan dengan objek yang memiliki daya magnetic

Hal ini harus dihindari karena jika didekatkan dengan objek-objek tersebut akan

menghasilkan gaya tarik menarik terhadap komponen jam tangan kesayangan

anda.



4. Pelajaran apa yang diperoleh dari teknik kerusakan (failures engineering)?

a. Dapat mengetahui penyebab kerusakan dari suatu material

b. Dapat menganalisa bentuk kerusakan yang terjadi lalu mendesain ulang material

tersebut agar tidak mengalami kerusakan yang sama untuk selanjutnya

c. Setelah didesain ulang maka kerusakan yang diduga akan terjadi dapat dicegah

d. Material dengan desain yang baru akan bertahan lama

5. Dibidang material (manufacture), ada istilah Failure Modes and Effects Analysis

(FMEA). Jelaskan konsep dan ruang lingkup dari FMEA dan kegunaannya, berilah

contoh di lapangan berikut resikonya!

FMEA (failure mode and effect analysis) adalah suatu prosedur terstruktur untuk

mengidentifikasi dan mencegah sebanyak mungkin mode kegagalan (failure mode).

FMEA digunakan untuk mengidentifikasi sumber-sumber dan akar penyebab dari suatu

masalah kualitas. Suatu mode kegagalan adalah apa saja yang termasuk dalam

kecacatan/kegagalan dalam desain, kondisi diluar batas spesifikasi yang telah ditetapkan,

atau perubahan dalam produk yang menyebabkan terganggunya fungsi dari produk itu.

Berdasarkan kegunaan dan ruang lingkupnya, ada beberapa jenis FMEA, yaitu :

Concept FMEA (CFMEA) : digunakan pada saat membuat konsep produk.

Design FMEA (DFMEA) : digunakan untuk menganalisa potential failure dan

effect dari sudut pandang desain produk.

Process FMEA (PFMEA) : digunakan untuk menganalisa potental failure dan

effect dari suatu proses manufaktur dan produk.

Machinery FMEA (MFMEA) : digunakan untuk menganalisa potential failure dan

effect dari desain mesin, tooling dan equipment.

Secara umum, tujuan dari FMEA adalah untuk:

Memperbaiki quality, reliability dan safety dari suatu produk/proses. Dengan

analisa potential FMEA, kita bisa melakukan pencegahan kegagalan, sehingga

produk akan lebih terjamin kualitasnya.

Mengurangi waktu dan biaya pengembangan ulang produk.



Mendokumentasikan dan menelusuri tindakan yang dilakukan untuk mengurangi

resiko.

Membantu dalam pembuatan control plan. FMEA adalah referensi utama dalam

membuat Control Plan, yaitu rencana pengendalian kualitas selama proses

berlangsung untuk memastikan produk sesuai spesifikasi. Control Plan adalah

turunan dari FMEA yang lebih applicable di area proses. Untuk lebih jelas

mengenai Control Plan dapat dibaca di sini.

Membantu engineer untuk memprioritaskan dan mengeliminasi/ mengurangi

masalah-masalah produk/proses dan mencegah terjadinya problem.

Memperbaiki kepuasan customer. Ini adalah tujuan akhir dari semua tools quality

planning.

Contoh studi kasus dari PT. Mitsuba Indonesia mengenai pengendalian kualitas pada

proses heat treatment.

a. Identifikasi Masalah

Faktor yang menyebabkan terjadinya masalah dalam perusahaan adalah masalah

kualitas di Departemen Forging pada proses heat treatment. Sejauh ini persentase

produk cacat masih tinggi dan sistem pengendalian kualitas yang diterapkan

hingga kini belum berjalan baik, sehingga perlu untuk menganalisa permasalahan

tersebut dengan menggunakan alat-alat pengendalian kualitas dengan metode

statistik.



b. Menganalisa Defect Report Dengan Metode Diagram Sebab-Akibat (Fish Bone

Diagram)

Diagram sebab akibat ini digunakan untuk mencari semua unsur penyebab yang

diduga menimbulkan akibat sehingga timbul suatu masalah. Dengan demikian

diagram ini dapat juga digunakan untuk menentukan faktor-faktor yang

menyebabkan suatu karakteristik kualitas menyimpang dari spesifikasi yang

sudah ditetapkan. Diagram ini menunjukkan suatu hubungan antara sebab (faktor-

faktor) yang mengakibatkan sesuatu pada kualitas ( karakteristik kualitas ). Ada

lima faktor utama yang perlu diperhatikan untuk mengenali faktor-faktor yang

berpengaruh atau berakibat pada kualitas, yaitu :

manusia

metode kerja/cara kerja

mesin/alat

material/bahan

lingkungan



c. Menghitung Nilai Risk Priority Number (RPN)

Langkah analisa yang dilakukan berikutnya adalah menganalisa kegagalan proses

yang potensial, dan mengevaluasi prioritas resiko untuk nantinya membantu

menentukan tindakan yang sesuai pada tahap implementasi.

d. Action Planning for Failure Mode

Penentuan solusi permasalahan defect Rotor boss Under dan Over Hardness

Standard dengan tabel Action Planning for Failure Mode berdasarkan urutan

Prioritas (rank):

Setting oli pressure terlalu tinggi (0.5 kg/cm2).

Oli pressure diubah menjadi 0.2 kg/cm2 sehingga buih yang dihasilkan

menjadi sedikit sehingga persebaran hasil kekerasan pada bagian core /

tengah menjadi lebih sempit sekitar 3 point HRC.

Temperatur hardening furnace zone turun samapai 840° C, karena belum

ada standard loading material.



Dibuatkan standard loading material dengan batas kapasitas maksimum

310 kg/jam sehingga temperatur hardening tidak turun lagi.

Proses setting temperature tempering tidak standard

Sebelum dilakukan penentuan temperatur dilakukan trial penentuan

temperatur tempering dilakukan berdasarkan hasil trial yaitu :

Setiap kenaikan temperatur 10°C akan menurunkan hardness

sebesar 1 HRC.

Setiap penurunan temperatur 10°C akan menaikkan hardness

sebesar 1 HRC.

Sehingga tempering temperatur lebih tepat.

6. Di bidang korosi, ada istilah yang disebut dengan Risk Based Inspection (RBI). Jelaskan

konsep dan ruang lingkup dari RBI dan kegunaannya, berilah contoh di lapangan berikut

resikonya!

Risk Based Inspection (RBI) adalah metode untuk menentukan rencana inspeksi

(equipment mana saja yang perlu diinspeksi, kapan diinspeksi, dan metode inspeksi apa

yang sesuai) berdasarkan resiko kegagalan suatu peralatan.

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini yaitu :

Mengetahui kemungkinan kegagalan yang terjadi pada peralatan ataupun

line dalam instalasi stasiun gas.

Mengetahui besarnya efek yang ditimbulkan dari kegagalan yang terjadi

serta hubungannya terhadap alat yang lain dalan satu sistem instalasi

stasiun gas.

Menentukan resiko setiap alat produksi.

Mengetahui sisa masa pakai atau target reach date serta jadwal dan metode

inspeksi yang tepat untuk masing-masing alat dalam instalasi stasiun gas.

Metodologi Penelitian

Menurut konsep RBI, Resiko (Risk) = PoF x CoF



PoF (Probability of failure) adalah kemungkinan terjadinya kegagalan pada suatu

periode tertentu. CoF (consequence of failure) adalah konsekuensi apabila suatu

equipment gagal. CoF ada 4 macam yaitu:

a. konsekuensi safety (jumlah personel yang cedera/meninggal),

b. ekonomi (jumlah uang yang hilang akibat berhentinya produski),

c. lingkungan (polutan yang mencemari lingkungan), dan

d. hukum/politik.

Tahap I dari RBI disebut screening atau qualitative RBI. Tujuannya untuk

memilah-milah equipment mana saja yang diprioritaskan untuk diinspeksi. Dalam

tahap ini, PoF dan CoF dinyatakan secara kualitatif yaitu rendah dan tinggi.

PoF rendah x CoF rendah = Risk rendah, maka pada equipment dengan

risk ini cocok diterapkan corrective maintenance.

PoF tinggi x CoF rendah = Risk menengah, maka cocok diterapkan

corrective maintenance. PoF rendah x CoF tinggi = Risk menengah, maka

cocok diterapkan preventive maintenance.

PoF tinggi x CoF tinggi = Risk tinggi, maka harus dilakukan analisis detail

untuk menentukan rencana inspeksi atau mitigation action. Equipment

dengan Risk tinggi ini dibawa ke tahap II untuk detailed analysis.

Dalam tahap II ini dilakukan evaluasi PoF dan CoF secara detil, kemudian dapat

ditentukan kapan waktu tercapainya Limit Risk sebagai dasar penentuan waktu

inspeksi. Selain itu, juga ditentukan metode inspeksi yang sesuai.

Adapun equipment dengan risk rendah dan menengah tetap diperhatikan (tidak

boleh dilupakan). Pada equipment tersebut, monitoring perlu dilakukan untuk

meyakinkan bahwa risk-nya tidak menjadi tinggi. Misalkan pipa yang memiliki

coating baru. Pada kondisi sekarang, pipa ini memiliki PoF rendah karena

coating-nya baru. Katakanlah pipa ini memiliki konsekuensi ekonomi yang besar,

jadi CoF-nya tinggi. PoF rendah x CoF tinggi = Risk menengah. Umumnya, area

yang dapat di-cover oleh coating akan turun seiring umur coating (biasanya lebih

dari 5 tahun). Jika area yang di-cover coating ini turun maka PoF-nya menjadi

naik sehingga Risk menjadi tinggi. Jika Risk-nya tinggi maka perlu dilakukan

RBI Tahap II Detailed Analysis.



Analisa RBI biasanya dijalankan dalam tiga model perhitungan :

a. Perhitungan resiko "current" / pada saat ini / dianalisa;

b. Model perhitungan resiko pada saat mendatang tanpa inspeksi; dan

c. Model perhitungan resiko pada saat mendatang setelah recommended

inspeksi dilaksanakan.

Sebagai contoh kita menganalisa 210 Equipment. Kondisi resiko pada saat ini

setelah dianalisa adalah :

a. 26 alat medium high risk,

b. 170 alat medium risk,

c. 14 alat low risk.

Pada saat 6 tahun mendatang, kemungkinan resiko yang terjadi adalah :

a. 55 medium high risk,

b. 143 alat medium risk dan

c. 12 low risk.

Tetapi apabila dilakukan inspeksi sesuai dengan rekomendasi RBI, maka

kemungkinan resiko yang terjadi adalah :

a. 27 alat medium high risk,

b. 160 medium risk dan

c. 23 low risk.

Jadi memang ada kemungkinan alat yang memiliki resiko rendah, pada saat

mendatang resikonya akan naik karena PoFnya naik akibat penipisan material

sesuai dengan asumsi laju korosi. Tapi kalau kita melakukan inspeksi dan ternyata

hasil inspeksi tersebut menunjukkan laju korosi aktual sesuai dengan prediksi kita

dalam analisa RBI,maka PoF nya akan turun (teori Bayes) sehingga resiko masih

dapat kita pertahankan rendah.



Referensi

Slide Introduksi Analisa Kerusakan (Failure Analyses). Dr. Ir. Winarto, M.Sc.

http://www.migasindonesia.com/index.php?module=article&sub=article&act=vi

ew&id=821

tugas-01-1206217465

Documents