Keandalan (Reliability)

Dasar pemikiran konsep analisa keandalan adalah bertolak dari pemikiran layak atau tidaknya suatu sistem melakukan fungsinya. Keandalan /Reliability dapat didefinisikan sebagai nilai probabilitas bahwa suatu komponen atau sistem akan sukses menjalani fungsinya, dalam jangka waktu dan kondisi operasi tertentu. Keandalan dapat dirumuskan sebagai integral dari distribusi probabilitas suksesnya operasi suatu komponen atau sistem, sejak waktu mulai beroperasi (switch on) sampai dengan terjadinya kegagalan (failure) pertama.

1. Laju Kerusakan ( Failure Rate)

Dalam masa kerjanya, suatu komponen atau sistem mengalami berbagai kerusakan. Kerusakan – kerusakan tersebut akan berdampak pada performa kerja dan efisiensinya.

Kerusakan – kerusakan tersebut apabila dilihat secara temporer, maka ia memiliki suatu laju tertentu yang berubah – ubah. Laju kerusakan (failure rate) dari suatu komponen atau sistem merupakan dinamic object dan mempunyai performa yang berubah terhadap waktu t ( sec, min, hour, day, week, month and year). Keandalan komponen / mesin erat kaitannya dengan laju kerusakan tiap satuan waktu. Hubungan antara kedua hal tersebut ditunjukan apabila pada saat t = 0 dioperasikan sebuah komponen kemudian diamati banyaknya kerusakan pada komponen tersebut maka akan didapat bentuk kurva seperti pada gambar berikut:

Grafik laju kerusakan (failure rate) terhadap waktu

Grafik diatas, yang sering disebut sebagai Bathtub Curve, terbagi menjadi tiga daerah kerusakan, ketiga daerah tersebut adalah:

1. Burn – in Zone (Early Life)

Daerah ini adalah periode permulaan beroperasinya suatu komponen atau sistem yang masih baru (sehingga reliability – nya masih 100% ), dengan periode waktu yang pendek. Pada kurva ditunjukan bahwa laju kerusakan yang awalnya tinggi kemudian menurun dengan bertambahnya waktu, atau diistilahkan sebagai Decreasing Failure Rate (DFR). Kerusakan yang terjadi umumnya disebabkan karena proses manufacturing atau fabrikasi yang kurang sempurna.

2.Useful Life Time Zone

Periode ini mempunyai laju kerusakan yang paling rendah dan hampir konstan, yang disebut Constant Failure Rate (CFR). Kerusakan yang terjadi bersifat random dan dipengaruhi oleh kondisi lingkungan. Ini adalah periode dimana sebagian besar umur pakai komponen atau sistem berada.
Dalam analisa, tingkat kehandalan sistem diasumsikan berada pada periode Useful life time, dimana failure rate - nya konstan terhadap waktu. Asumsi ini digunakan karena pada periode early life time, tidak dapat ditentukan apakah sistem tersebut sudah bekerja sesuai dengan standar yang ditentukan atau belum. Sedangkan pada periode wear out time, tidak dapat diprediksi kapan akan terjadi failure.
Pada periode useful life time, dimana failure rate - nya adalah konstan, persamaan reliability yang digunakan:

Jika persamaan diatas diterapkan pada sistem atau komponen yang masih baru, maka tingkat kehandalannya diasumsikan pada pada keadaan 100% atau R0 = 100%. Sedangkan untuk komponen atau sistem yang sudah tidak baru lagi, atau sudah pernah mengalami maintenance, persamaannya dapat ditulis dalam bentuk :

Dimana :
R = nilai kehandalan (%)
M = nilai kehandalan setelah dilakukan aktifitas maintenance(maintainability)(%)
λ = laju kerusakan (failure rate)

3. Wear Out Zone

Periode ini adalah periode akhir masa pakai komponen atau sistem. Pada periode ini, laju kerusakan naik dengan cepat dengan bertambahnya waktu, yang disebut dengan istilah Increasing Failure Rate (IFR). Periode ini berakhir saat reliability komponen atau sistem ini mendekati nol, dimana kerusakan yang terjadi sudah sangat parah dan tidak dapat diperbaiki kembali.

Topik lanjutan : Waktu Rata – rata (Mean Time) Dalam Maintenance