Reliability, Availability, Maintainability & Safety (RAMS) [Bagian 1]

broken-lamp-wallpaper-5508

 

Bayangkanlah ada sebuah perangkat interlocking berbasis mikroprosesor yang dioperasikan 24 jam sehari 7 jam perminggu. Perangkat interlocking itu mungkin saja harus mengalami maintenance (perawatan) dalam kurun waktu tertentu atau mengalami beberapa kali gangguan sistem sehingga perlu dilakukan waktu perbaikan. Bagaimana cara menghitung kehandalan sistem interlocking tersebut?

Oke…monggoo sambil sampeyan leyeh-leyeh mari kita bahas mengenai handal-handalan ini. Tulisan ini saya pecah menjadi beberapa bagian…supaya tidak terlalu panjang, jadi ndak ngebosenin…

Reliability, Availability, Maintainability

Interlocking dapat dipandang sebagai sebuah repairable system. Hal ini berarti bahwa suatu saat sistem interlocking selama perjalanan hidupnya akan mengalami beberapa kali masa tidak aktif (downing time) yang mungkin saja diakibatkan oleh beberapa penyebab. Penyebabnya bisa karena adanya kerusakan teknis baik yang berasal dari komponen maupun dari luar sistem seperti petir, over voltage dan lain-lain.

Penyebab lainnya sistem interlocking mengalami downing time adalah sistem interlocking melakukan safety procedure dengan melakukan Immediately System Shutdown (ISS) sehingga intelocking berada dalam kondisi pre-defined safety state. — Ket : pada kondisi ini seluruh lampu sinyal akan berada pada aspek merah (bahaya), point machine berada pada posisi sebelumnya dengan kondisi terkunci, dan track detection akan berada pada status occupied, sementara komunikasi blok antar stasiun berada pada status tidak aman–.

Interlocking akan dianggap baik apabila kesinambungan kerja hanya sedikit terganggu. Dengan kata lain memiliki rating Availability yang tinggi.

Availability (A) interlocking dapat dihitung dengan persamaan sederhana dengan menghitung perbandingan waktu antara waktu rata-rata beroperasi sebuah produk atau sistem dengan total waktu keseluruhan termasuk waktu perbaikan. Siklus uptime dan downtime interlocking digambarkan pada grafik berikut ini

Siklus Uptime dan Downtime Sistem
Siklus Uptime dan Downtime Sistem

Tindakan yang paling umum yang dapat digunakan adalah dengan cara menghitung dari MTBF dan MTTR.

MTBF singkatan dari Mean Time Between Failure yang berarti waktu rata-rata antara kegagalan atau kerusakan. MTBF digunakan untuk repairable system sehingga akan berlaku analisis statistik.

Berdasarkan grafik di atas dengan asumsi bahwa interlocking tidak mempunyai perawatan terjadwal nilai MTBF interlocking tersebut untuk range waktu dari x1 sampai dengan y3 dapat di hitung :

MTBF = (x1+x2+x3) / 3

Atau secara umum dapat ditulis menjadi

MTBF = (x1+x2+x3…..+xn) / n                                                  (1)

MTTR adalah Mean Time To Repair yang berarti waktu rata-rata yang diperlukan untuk melakukan perbaikan.

Dengan melihat grafik siklus di atas pula dapat dihitung nilai MTTR sebagai berikut :

MTTR = (y1+y2+y3)/3

Atau secara umum dapat ditulis menjadi

MTTR = (y1+y2+y3………+yn)/n                                             (2)

Sehingga dengan demikian Availability (A) dapat ditulis sebagai

A = MTBF / (MTBF + MTTR)                                                      (3)

Jadi, apabila sebuah sistem atau produk langsung segera diperbaiki apabila mengalami kerusakan sehingga dapat diasumsikan MTTR mendekati 0 artinya sistem itu akan memiliki Availability mendekati 100%.

Pada kenyataannya, untuk kasus sebuah perbaikan pada sebuah sistem, selain waktu yang diperlukan untuk pekerjaan perbaikan kadang-kadang diperlukan pula waktu untuk pengadaan suku cadang untuk penggantian pada perbaikan tersebut. Suku cadang yang diperlukan mungkin saja belum tersedia dan harus diambil pada tempat yang cukup jauh. Tentu saja hal ini dapat mempengaruhi waktu keseluruhan perbaikan alias rata-rata waktu tidak beroperasi (Mean Down Time / MDT).

Jadi Availability (A) dapat ditulis juga sebagai

A=MTBF/(MTBF+MDT)                                                                (4)

Dimana :

MDT = MTTR + Waktu Pengadaan Suku cadang

MTBF dapat diartikan pula sebagai Reliabilitas (Reliability (R)) yaitu probabilitas atau kemungkinan bahwa sebuah item dapat bekerja dengan fungsi yang disyaratkan pada kurun waktu tertentu.

MDT dapat diartikan pula sebagai Maintainability (M) yaitu probabilitas atau kemungkinan bahwa sebuah perkerjaan perawatan (maintenance) sebuah item pada kondisi tertentu dapat dilakukan pada kurun waktu yang telah disepakati, dilakukan pada kondisi yang disepakati dan menggunakan prosedur dan sumber daya yang telah disepakati pula.

Secara sederhananya dapat dikatakan waktu rata-rata yang diperlukan untuk perbaikan atau perawatan.

Sedangkan Availability sendiri dapat didefinisikan sebagai kemampuan sebuah produk atau sistem agar dapat berada pada kondisi berkerja sesuai yang disyaratkan pada kondisi tertentu dan pada kurun waktu tertentu dengan asumsi sumber daya eksternal tersedia.

Dengan demikian Availability dapat ditulis pula sebagai :

A = R / (R + M)                                                                                   (5)

Dari pengamatan di atas tampak bahwa agar Availability tinggi maka Realibilty harus dinaikkan dan Maintainability harus dikerjakan secepat mungkin. Apabila M mendekati 0 maka Availability akan mendekati 1 atau 100%. Artinya, produk atau sistem hampir berjalan terus menerus tanpa ada jeda.

Agar sistem dapat bekerja dengan Availability yang tinggi maka salah satu usaha yang dilakukan adalah dengan melakukan redundancy yang dibentuk dari dua sistem atau lebih. Dengan redundancy diharapkan apabila sistem pertama mengalami failure maka sistem kedua akan segera menggantikannya. Sementara itu sistem pertama harus segera diperbaiki. Dengan demikian dapat dianggap M ~ 0.

Namun tentu saja, walaupun pada sistem yang menerapkan redundancy walaupun Maintainability tidak begitu berpengaruh pada Availability, Reliability harus tetap menjadi perhatian.

Karena…apabila sistem sering mengalami failure maka biaya, waktu dan sumber daya akan menjadi membengkak dan sistem menjadi tidak cost effective. Namun hal tidak akan menyebabkan Availability menjadi down.

Jadi sampeyan mau pilih mana? Sistem ekonomis tapi Availability-nya rendah, atau sistem yang Availability-nya tinggi tapi mahal ?  🙂


Referensi :

www.weibull.com

http://techthoughts.typepad.com

EN50126 Standard, Railway applications – The specification and demonstration of Reliability , Availability, Maintainability and Safety (RAMS)

EN50129 Standard, Railway applications – Communication, signalling and processing systems – Safety related electronic system for signalling

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *