Strategi pemeliharaan: korektif, preventif, berbasis kondisi, prediktif, perawatan mandiri, dan memilih strategi per mode kegagalan

Sebuah laundry hotel mempunyai jadwal perawatan yang disusun bertahun-tahun lalu: setiap enam bulan, semua bantalan, segel, dan sabuk mesin cuci diganti, apa pun keadaannya. Biayanya besar, dan mesin berhenti dua hari setiap kali. Tetapi jumlah kerusakan tidak turun. Data laporan servis menunjukkan kebocoran segel justru sering terjadi dalam beberapa minggu setelah penggantian terjadwal, dan sabuk yang dilepas sering masih dalam keadaan baik.

Sementara itu, termostat pengaman suhu berlebih pada pengering tidak pernah masuk jadwal karena tidak pernah rusak. Ketika diuji setelah sebuah pengering terlalu panas, termostat itu ternyata sudah lama tidak memutus. Kegagalannya tersembunyi: tidak ada gejala sampai pengaman itu diperlukan. Jadwal yang sama untuk semua bagian tidak cocok dengan cara bagian-bagian itu gagal. Bab ini menjelaskan cara memilih strategi pemeliharaan untuk setiap cara gagal.

Batas pembahasan

Bab ini membahas strategi pemeliharaan untuk peralatan servis: strategi dasar, pemilihan per mode kegagalan, interval, perawatan mandiri, efektivitas peralatan, rencana dan kepatuhan, biaya, dan peninjauan. Kurva P-F, metode pemantauan kondisi, batas, dan tren ada di Bab 14 · Mekanikal & Mekatronika; pemeliharaan listrik terencana di Bab 81 · Kelistrikan & Kendali; interval pelumasan di Bab 8 · Mekanikal & Mekatronika; mode kegagalan dan nilainya di Bab 9; keandalan, laju kegagalan, dan Weibull di Bab 10; lean dan 5R di Bab 8. Interval yang diwajibkan peraturan untuk bejana tekan, ketel uap, dan alat angkat tidak dibahas dan tidak boleh diubah. Sumbernya adalah narasi Logika dan Sistem Teknis, yang memuat bahasan pemeliharaan produktif total dari buku pegangan teknik manufaktur, narasi Troubleshooting dan RCA, dan catatan manual washer-extractor rak Mekanikal, ditambah pengetahuan pemeliharaan umum yang ditandai di peta sumber. Angka dalam contoh adalah angka latihan.

Lima strategi dasar

1. Korektif atau dibiarkan sampai gagal: tidak ada tindakan sampai bagian gagal, lalu diperbaiki. Cocok bila kegagalan tidak berbahaya, murah, dan tidak menghentikan layanan, misalnya lampu indikator.
2. Preventif berbasis waktu atau pemakaian: bagian diganti atau diperbaiki pada interval waktu, jam kerja, atau jumlah siklus. Cocok bila bagian mengalami keausan yang dapat diramalkan dan kegagalannya cukup mahal.
3. Berbasis kondisi: bagian diperiksa berkala dan diganti hanya bila tanda kerusakan mulai terlihat, seperti dijelaskan di Bab 14 · Mekanikal & Mekatronika. Cocok bila kerusakan berkembang dengan tanda yang dapat diukur sebelum gagal.
4. Prediktif: pemantauan kondisi ditambah tren dan perkiraan sisa umur untuk menjadwalkan penggantian tepat sebelum gagal. Cocok untuk peralatan mahal dan penting yang datanya cukup.
5. Perbaikan rancangan: mengubah bagian, cara pasang, atau cara pakai supaya mode kegagalan itu tidak terjadi lagi. Narasi Logika dan Sistem Teknis mengutip buku pegangan teknik manufaktur bahwa memperoleh dan memelihara peralatan yang sesuai dengan prinsip itu memenuhi tujuan pencegahan pemeliharaan.

Ada satu tugas khusus yang sering terlupakan: uji fungsi untuk kegagalan tersembunyi. Pengaman seperti termostat suhu berlebih, katup pengaman, sakelar level pengaman, dan tombol berhenti darurat tidak menunjukkan kegagalannya selama tidak diperlukan. Satu-satunya cara mengetahui keadaannya adalah mengujinya berkala.

Memilih strategi per mode kegagalan

Strategi dipilih untuk setiap mode kegagalan, bukan untuk seluruh mesin. Mode kegagalan dan akibatnya diambil dari FMEA di Bab 9. Urutan pertanyaan yang umum dipakai dalam pemeliharaan berbasis keandalan (nilai literatur umum):

1. Apakah kegagalannya tersembunyi? Bila ya, tetapkan uji fungsi berkala.
2. Apakah akibatnya menyangkut keselamatan atau lingkungan? Bila ya, tugas yang dipilih harus menurunkan risiko sampai dapat diterima; bila tidak ada tugas yang cukup, rancangan diubah.
3. Apakah kerusakan memberi tanda yang dapat diukur cukup lama sebelum gagal? Bila ya, pilih perawatan berbasis kondisi dengan interval pemeriksaan yang lebih pendek dari interval P-F.
4. Apakah bagian itu aus menurut umur, dengan laju kegagalan yang naik? Bila ya dan umur ausnya dapat diramalkan, pilih penggantian terjadwal.
5. Bila tidak ada yang cocok, pilih dibiarkan sampai gagal untuk akibat yang ringan, atau perbaikan rancangan untuk akibat yang berat.

Pada kasus pembuka, segel dan bantalan yang gagal setelah penggantian menunjukkan kegagalan masa awal karena pemasangan, seperti dibahas di Bab 10; sabuk dalam keadaan baik menunjukkan interval yang terlalu pendek untuk bagian itu; dan termostat pengering adalah kegagalan tersembunyi yang tidak pernah diuji.

Menetapkan interval

Interval diambil dari beberapa sumber, dengan urutan kepercayaan yang jelas:

1. Peraturan dan standar untuk peralatan yang diatur: tidak boleh diperpanjang.
2. Anjuran pabrik dalam manual. Manual washer-extractor yang dicatat rak Mekanikal memuat perawatan berkala bulanan untuk sabuk dan puli, pelumasan segel dan bantalan dengan takaran per pompaan, dan penggantian oli rumah bantalan pada selang waktu tertentu.
3. Data sendiri dari laporan servis: umur saat gagal, bentuk sebarannya, dan apakah laju kegagalan naik dengan umur.
4. Keadaan pemakaian: jam kerja per hari, mutu air, bahan kimia, suhu ruang. Mesin yang bekerja dua sif memerlukan interval kalender lebih pendek daripada mesin yang bekerja satu sif, untuk interval yang sama dalam jam.

Untuk perawatan berbasis kondisi, interval pemeriksaan biasanya diambil kira-kira separuh interval P-F atau lebih pendek (nilai literatur umum), supaya paling sedikit satu pemeriksaan jatuh di antara saat kerusakan mulai terdeteksi dan saat gagal. Kurva P-F dijelaskan di Bab 14 · Mekanikal & Mekatronika.

Untuk uji fungsi kegagalan tersembunyi, hubungan yang sering dipakai (nilai literatur umum, untuk laju kegagalan tetap dan interval yang pendek dibanding MTBF):

dengan $A$ peluang pengaman bekerja saat diperlukan, $\lambda$ laju kegagalan tersembunyi pengaman, dan $T$ interval uji.

Perawatan mandiri dan pemeliharaan produktif total

Pemeliharaan produktif total melibatkan semua orang dalam merawat peralatan, terutama operator. Narasi Logika dan Sistem Teknis mengutip buku pegangan teknik manufaktur bahwa dalam pemeliharaan produktif total ada delapan pilar yang dipakai untuk mencapai sasaran secara efektif dan efisien, bahwa pengelolaan awal termasuk dalam kegiatannya, dan bahwa penting mengendalikan keadaan di proses hulu.

Inti perawatan mandiri adalah operator melakukan perawatan harian yang sederhana: membersihkan, memeriksa, mengencangkan, dan melumasi menurut daftar periksa, serta melaporkan kelainan. Buku yang sama dalam narasi mencatat bahwa tujuan pembersihan tidak terbatas pada membersihkan bagian luar peralatan; pembersihan adalah pemeriksaan. Operator mesin pencuci piring yang setiap hari membersihkan saringan dan lengan semprot akan melihat nosel tersumbat, bagian yang retak, atau kebocoran lebih dulu daripada teknisi yang datang sebulan sekali.

Perawatan mandiri memerlukan pelatihan, daftar periksa yang jelas, batas apa yang boleh dilakukan operator, dan jalur melapor. Pekerjaan yang memerlukan isolasi energi atau membuka panel tetap pekerjaan teknisi.

Efektivitas peralatan keseluruhan

Efektivitas peralatan keseluruhan adalah hasil kali tiga angka:

1. Ketersediaan: waktu mesin benar-benar bekerja dibagi waktu yang direncanakan.
2. Kinerja: narasi Logika dan Sistem Teknis mengutip bahwa angka ini menunjukkan apakah mesin bekerja pada kecepatan yang ditetapkan, yaitu waktu siklus bakunya; dihitung dari jumlah keluaran dikali waktu siklus baku dibagi waktu kerja.
3. Mutu: narasi yang sama mengutip bahwa angka ini adalah perbandingan keluaran yang baik terhadap seluruh keluaran termasuk yang cacat.

Ukuran ini cocok untuk mesin produksi seperti mesin pencuci piring konveyor, mesin setrika rol, atau mesin lipat, dan menunjukkan apakah kerugian terbesar berasal dari berhenti, lambat, atau cacat. Narasi yang sama juga mengingatkan bahwa kerugian persiapan dan penyetelan adalah waktu yang hilang, yang masuk ke angka ketersediaan.

Rencana dan kepatuhan perawatan

Rencana perawatan untuk setiap jenis mesin memuat: daftar tugas per mode kegagalan, interval, lama pekerjaan, keterampilan yang diperlukan, suku cadang, alat, dan prosedur keselamatan. Dari rencana itu dibuat jadwal per mesin dan per teknisi.

Narasi Logika dan Sistem Teknis mengutip buku pegangan teknik manufaktur bahwa tidak semua pekerjaan perawatan dikerjakan menurut rencana walaupun disebut perawatan terencana. Karena itu dipantau kepatuhan perawatan: jumlah tugas terencana yang selesai pada waktunya dibagi jumlah tugas yang dijadwalkan. Tugas yang tertunda dicatat sebagai pekerjaan tertunda dengan alasannya. Kepatuhan yang rendah sering menunjukkan rencana yang tidak realistis, kekurangan orang, atau suku cadang yang tidak tersedia.

Riwayat setiap mesin, termasuk perawatan terencana, kerusakan, dan perbaikan, disimpan dalam catatan aset atau sistem perawatan terkomputerisasi, dengan laporan servis di Bab 6 · Kerja Lapangan & Serah Terima sebagai bahannya.

Biaya strategi

Setiap strategi mempunyai biaya:

1. Dibiarkan sampai gagal: biaya perbaikan, biaya berhenti, dan kerusakan ikutan, misalnya bantalan yang dibiarkan pecah merusak poros.
2. Preventif: biaya tugas, suku cadang yang diganti sebelum habis umurnya, waktu berhenti terencana, dan risiko kegagalan karena pemasangan.
3. Berbasis kondisi dan prediktif: biaya alat ukur, waktu pemeriksaan, pelatihan, dan analisis data.

Narasi Troubleshooting dan RCA juga mengutip buku perancangan teknik kimia bahwa biaya produksi tetap adalah biaya yang tidak berubah menurut laju produksi. Gaji teknisi tetap dan kontrak servis tahunan termasuk biaya tetap; suku cadang, lembur, dan kerugian berhenti berubah menurut jumlah kerusakan. Perbandingan strategi yang jujur memisahkan kedua jenis biaya itu, karena mengurangi kerusakan belum tentu mengurangi biaya tetap.

Strategi yang dipilih adalah yang biaya totalnya paling kecil untuk risiko yang dapat diterima, dengan syarat keselamatan sebagai batas yang tidak ditawar. Narasi Troubleshooting dan RCA mengutip buku plambing dasar bahwa program perawatan yang baik dapat memperpanjang umur pemanas air; "baik" berarti cocok dengan cara gagalnya, tidak selalu berarti lebih sering.

Kegagalan karena perawatan dan pemeriksaan setelah pekerjaan

Setiap kali mesin dibongkar, ada peluang kesalahan baru: segel terpasang terbalik, bibir segel tergores poros, baut dikencangkan tidak merata, sabuk terlalu tegang, kabel sensor tertukar, atau kotoran masuk ke rumah bantalan. Inilah sebab kegagalan pada kasus pembuka sering muncul beberapa minggu setelah penggantian terjadwal. Narasi Troubleshooting dan RCA mengutip sebuah dokumen teknik bahwa pemeriksaan rutin mesin penting untuk umur panjang mesin; pemeriksaan itu juga berlaku untuk hasil kerja perawat sendiri.

Kebiasaan yang menurunkan kegagalan karena perawatan:

1. Ikuti prosedur dan torsi dari manual, termasuk urutan pengencangan dan jenis gemuk. Manual washer-extractor yang dicatat rak Mekanikal melarang mencampur jenis gemuk.
2. Pakai suku cadang yang nomornya cocok dan simpan dengan benar sampai dipasang.
3. Bersihkan dudukan dan periksa poros, alur, dan permukaan sebelum memasang bagian baru.
4. Setelah pekerjaan, lakukan uji jalan: periksa kebocoran, bunyi, getaran, suhu bantalan, arus motor, dan fungsi pengaman, lalu catat nilai ukurnya di laporan servis.
5. Periksa ulang bagian yang baru dipasang pada kunjungan berikutnya, karena sebagian kegagalan pemasangan baru muncul setelah beberapa hari bekerja.

Bila satu jenis kegagalan sering muncul setelah perawatan, tindakan yang tepat adalah memperbaiki cara kerja dan pemeriksaan setelah pekerjaan, bukan menambah frekuensi perawatan.

Meninjau strategi

Strategi pemeliharaan ditinjau berkala, misalnya setahun sekali, dengan data:

1. Mode kegagalan yang masih terjadi walaupun ada tugas pencegahannya.
2. Kegagalan yang terjadi segera setelah perawatan.
3. Bagian yang diganti terjadwal tetapi masih dalam keadaan baik.
4. Hasil uji fungsi pengaman: berapa kali pengaman ditemukan tidak bekerja.
5. Kepatuhan perawatan dan pekerjaan tertunda.

Interval diperpanjang bila data menunjukkan bagian masih baik dan tidak ada kenaikan kegagalan, dan diperpendek atau diganti strateginya bila kegagalan masih terjadi. Perubahan interval yang ditetapkan pabrik atau peraturan tetap memerlukan persetujuan yang berwenang.

Contoh kerja

Contoh 1: selang pompa yang aus. Data menunjukkan selang pompa dispenser mengikuti Weibull dengan parameter bentuk sekitar 2 dan parameter skala 1.200 jam (dari Bab 10). Laju kegagalan naik dengan umur, tanda kerusakan sulit dilihat sebelum pecah, dan akibat pecah adalah dosis salah. Strateginya penggantian terjadwal setiap sekitar 600 jam kerja, saat keandalannya sekitar 0,78.

Contoh 2: bantalan motor dengan pemantauan getaran. Pengalaman menunjukkan getaran bantalan motor pompa mulai naik sekitar 8 minggu sebelum bantalan rusak. Dengan interval pemeriksaan kira-kira separuh interval P-F, getaran diukur setiap 4 minggu. Bantalan diganti saat tren getaran melewati batas peringatan, seperti di Bab 14 · Mekanikal & Mekatronika.

Contoh 3: interval uji termostat pengaman. Termostat suhu berlebih pengering mempunyai laju kegagalan tersembunyi sekitar 0,05 per tahun (angka latihan), dan pengaman itu diharapkan bekerja dengan peluang paling sedikit 0,99 saat diperlukan. $T \approx 2 \times (1 - 0{,}99)/0{,}05 = 0{,}4$ tahun, sekitar 5 bulan. Uji fungsi dijadwalkan setiap 4 bulan dengan cara yang dianjurkan pabrik dan hasilnya dicatat.

Contoh 4: dibiarkan sampai gagal. Lampu indikator panel jarang rusak, murah, mudah diganti, dan kegagalannya tidak menghentikan mesin karena layar juga menunjukkan keadaan yang sama. Strateginya dibiarkan sampai gagal, dengan beberapa lampu di stok kendaraan.

Contoh 5: perbaikan rancangan. Pompa buang mesin pencuci piring tersumbat sisa makanan rata-rata sekali sebulan, dan setiap kali mesin berhenti setengah hari. Perawatan lebih sering tidak menyelesaikan masalah. Pemasangan saringan tambahan yang mudah dibersihkan operator sebelum pompa, dengan persetujuan pabrik, menghilangkan sebagian besar sumbatan dan memindahkan tugasnya ke perawatan mandiri harian.

Contoh 6: menghitung efektivitas peralatan. Mesin pencuci piring konveyor direncanakan bekerja 8 jam, berhenti 1 jam karena gangguan dan persiapan, jadi ketersediaan $7/8 = 0{,}875$. Waktu siklus baku 2 menit per rak dan mesin mencuci 180 rak dalam 7 jam atau 420 menit, jadi kinerja $180 \times 2/420 = 0{,}857$. Sebanyak 175 rak bersih tanpa perlu dicuci ulang, jadi mutu $175/180 = 0{,}972$. Efektivitasnya $0{,}875 \times 0{,}857 \times 0{,}972 = 0{,}729$. Kerugian terbesar ada di ketersediaan dan kinerja.

Contoh 7: membandingkan biaya. Perawatan preventif pompa sirkulasi berbiaya Rp200.000 setiap tiga bulan. Tanpa perawatan, peluang pompa rusak dalam tiga bulan sekitar 0,3 dengan biaya kerusakan dan berhenti Rp2.500.000 (angka latihan), jadi biaya harapan $0{,}3 \times 2.500.000 = 750.000$ rupiah per tiga bulan. Dengan perawatan, peluang itu turun menjadi sekitar 0,05, biaya harapan $125.000 + 200.000 = 325.000$ rupiah. Perawatan preventif lebih murah.

Contoh 8: kepatuhan perawatan. Dalam satu kuartal ada 52 tugas terencana, dan 46 selesai pada waktunya. Kepatuhan $46/52 \times 100\% = 88\%$. Dari 6 tugas tertunda, 4 karena suku cadang tidak tersedia; penyiapan suku cadang untuk tugas terencana dimasukkan ke perencanaan stok di Bab 5 · Kerja Lapangan & Serah Terima.

Contoh 9: daftar periksa perawatan mandiri. Untuk mesin pencuci piring berpintu, operator diberi daftar periksa harian: kuras dan bersihkan saringan tangki, lepas dan bilas lengan semprot, periksa nosel tersumbat, catat suhu cuci dan bilas dari layar, periksa jeriken bahan kimia, dan laporkan kebocoran. Teknisi meninjau catatan itu saat kunjungan bulanan dan mencari tren suhu yang turun.

Kondisi berhenti

Hentikan perubahan rencana perawatan dan minta keputusan penyelia, pabrik, atau pihak berwenang bila:

1. Interval yang diwajibkan peraturan untuk bejana tekan, ketel uap, atau alat angkat akan diubah.
2. Pengaman dengan kegagalan tersembunyi tidak mempunyai uji fungsi berkala.
3. Usulan memperpanjang interval tidak didukung data atau bertentangan dengan anjuran pabrik.
4. Perawatan mandiri operator akan mencakup pekerjaan yang memerlukan isolasi energi atau membuka panel listrik.
5. Perbaikan rancangan mengubah fungsi pengaman atau rancangan pabrik tanpa persetujuan.

Salah tafsir yang sering terjadi

1. "Makin sering dirawat makin baik." Perawatan berlebih membuang biaya dan dapat menambah kegagalan masa awal.
2. "Satu jadwal untuk seluruh mesin." Strategi dipilih per mode kegagalan.
3. "Pengaman yang tidak pernah rusak tidak perlu dirawat." Kegagalan tersembunyi hanya terlihat dengan uji fungsi.
4. "Perawatan berbasis kondisi tidak memerlukan jadwal." Pemeriksaannya sendiri dijadwalkan menurut interval P-F.
5. "Perawatan mandiri memindahkan pekerjaan teknisi ke operator." Operator merawat dan memeriksa hal sederhana; teknisi tetap mengerjakan pekerjaan teknis.
6. "Dibiarkan sampai gagal berarti tidak ada strategi." Itu strategi yang sah bila akibat kegagalannya ringan.

Hubungan dengan bab lain

Bab 14 · Mekanikal & Mekatronika memberi metode pemantauan kondisi dan kurva P-F, Bab 81 · Kelistrikan & Kendali dan Bab 8 · Mekanikal & Mekatronika rencana perawatan listrik dan pelumasan, Bab 9 mode kegagalan, Bab 10 keandalan dan Weibull, Bab 8 cara berpikir lean dan 5R yang menjadi dasar perawatan mandiri, Bab 6 · Kerja Lapangan & Serah Terima catatan riwayat, dan Bab 5 · Kerja Lapangan & Serah Terima suku cadang untuk tugas terencana. Bab berikutnya di rak ini membahas diagnosis gangguan berselang.

Latihan dan pembahasan

1. Sebutkan lima strategi pemeliharaan dan satu contoh bagian yang cocok untuk masing-masing.
2. Urutkan pertanyaan yang dipakai untuk memilih strategi bagi satu mode kegagalan.
3. Selang P-F keausan sabuk diperkirakan 6 minggu. Berapa interval pemeriksaan yang dianjurkan?
4. Sakelar level pengaman pemanas mempunyai laju kegagalan tersembunyi 0,1 per tahun dan diharapkan bekerja dengan peluang 0,98. Hitung interval uji fungsinya.
5. Mesin setrika rol direncanakan 10 jam, berhenti 1,5 jam, waktu baku 20 detik per lembar, menghasilkan 1.300 lembar, dan 1.260 baik. Hitung efektivitasnya.
6. Mengapa kegagalan yang sering terjadi segera setelah perawatan terjadwal tidak diatasi dengan memperpendek interval?

Kunci jawaban beralasan

1. Dibiarkan sampai gagal (lampu indikator), preventif berbasis waktu (selang pompa yang aus), berbasis kondisi (bantalan motor dengan pemantauan getaran), prediktif (motor besar dengan tren getaran dan perkiraan sisa umur), dan perbaikan rancangan (saringan tambahan untuk pompa buang yang sering tersumbat).
2. Apakah kegagalannya tersembunyi; apakah akibatnya menyangkut keselamatan atau lingkungan; apakah ada tanda terukur cukup lama sebelum gagal; apakah bagian aus menurut umur yang dapat diramalkan; bila tidak ada yang cocok, dibiarkan sampai gagal atau perbaikan rancangan menurut beratnya akibat.
3. Kira-kira separuh interval P-F, jadi sekitar 3 minggu atau lebih pendek. Dengan begitu paling sedikit satu pemeriksaan jatuh setelah keausan mulai terlihat dan sebelum sabuk putus.
4. $T \approx 2 \times (1 - 0{,}98)/0{,}1 = 0{,}4$ tahun, sekitar 5 bulan. Uji fungsi dijadwalkan pada interval itu atau lebih pendek.
5. Ketersediaan $8{,}5/10 = 0{,}85$; kinerja $1.300 \times 20/(8{,}5 \times 3.600) = 26.000/30.600 = 0{,}85$; mutu $1.260/1.300 = 0{,}969$; efektivitas $0{,}85 \times 0{,}85 \times 0{,}969 = 0{,}70$.
6. Pola itu menunjukkan kegagalan masa awal karena pemasangan atau komponen baru, bukan keausan. Memperpendek interval justru menambah jumlah pemasangan dan kegagalan awal; yang diperbaiki adalah cara pemasangan, mutu suku cadang, dan pemeriksaan setelah pasang.

Referensi