Reliability engineering edit

download Reliability engineering edit

of 14

  • date post

    22-Nov-2014
  • Category

    Technology

  • view

    790
  • download

    1

Embed Size (px)

description

 

Transcript of Reliability engineering edit

  • 1. Kejuruteraan KeboleharapanKeboleharapan ialah kebolehan sesuatu sistem atau komponen untuk beroperasi berdasarkanfungsi mengikut ketetapan tertentu pada tempoh masa yang telah ditentukan.OverviewRajah blok keboleharapanKebolehharapan boleh didefinisikan dalam beberapa cara iaitu seperti;Idea/pemikiran mengenai sesuatu yang menepati tujuan/kegunaan yang tertakluk kepadamasaKapasiti sesuatu peralatan atau sistem berfungsi mengikut rekabentuk yang ditetapkanKetahanan peralatan atau sistem daripada kegagalanKebolehan sesuatu peralatan atau sisetm untuk beroperasi mengikut fungsi sebagaimana yangditetapkan dalam tempoh masa yang telah ditetapkanKebarangkalian sesuatu bahagian akan berfungsi mengikut fungsi yang telah ditetapkandalam jangkawaktu mengikut keadaan-keadaan yang telah ditetapkan.Kajian keboleharapan sebenarnya banyak bergantung kepada data statistic, teorikebarangkalian dan teori keboleharapan. Pelbagai.teknik digunakan dalam kajiankeboleharapan contohnya seperti menjangka atau ramalan keboleharapan, analisa Weibull,ujian kebolehharapan dan sebagainya. Disebabkan pelbagai teknik boleh digunakan dalam
  • 2. menentukan keboleharapan, sesuatu sistem yang bergantung kepada keadaan tertentu,kajiankeboleharapan difokuskan kepada tugas tertentu.Apapun takrifan/definisi yang dikaitkan dengan keboleharapan, fungsi kejuruteraankeboleharapan adalah untuk membangunkan keperluan keboleharapan untuk sesuatu produk,menetapkan program keboleharapan yang mencukupi dan melaksanakan analisa yang tepatserta bertanggungjawab dalam memastikan produk menepati keperluan yang telah ditetapkan.Keboleharapan juga berkait rapat dengan kebolehsenggaraan seuatu peralatan atau sistem.Seperti yang telah dinyatakan sebelum ini bahawa keboleharapan penting dalam semuabidang terutamanya bidang kejuruteraan yang menggunakan kaedah dan alatan yang sama.Misalnya, Jurutera sistem merekabentuk sistem yang kompleks perlu mempunyai ketetapankeboleharapan yang perlu dipatuhi. Manakala Jurutera Mekanikal perlu merekabentuk mesinatau sistem berpandukan kepada keboleharapan yang telah ditetapkan. Begitu juga denganjurutera elektronik yang perlu merekabentuk produk dan menguji produk yang dihasilkanmengikut keboleharapan yang telah ditetapkan.Teori keboleharapan adalah asas kepada kejuruteraan keboleharapan. Diadalam kejuruteraankeboleharapan ditakrifkan sebagaiKebarangkalian peralatan melakukan fungsi yang ditetapkan selama jangka waktu tertentudalam keadaan yang tertentu yang telah ditetapkan.Secara matematik keboleharapan ditentukan seperti persamaan berikut;Mathematically, thismay be expressed as, , Di mana ialah fungsi kegagalan ketumpatan kebarangkalian dan t adalah tempoh masa (dengan anggapan bermula dari masa sifar)Kejuruteraan keboleharapan menitikberatkan empat elemen yang didefinisikan sepertiberikut;
  • 3. Pertama : keboleharapan adalah kebarangkalian, bermaksud kegagalandianggapkan sebagai fenomena rawak: iaitu peristiwa yang berulang, it is arecurring event, dan kita tidak menekankan apa-apa maklumat tentangkegagalan individu, penyebab kegagalan, atau hubungan antara kegagalan,kecuali kemungkinan untuk kegagalan terjadi berbeza-beza dari masa ke masasesuai dengan fungsi kebarangkalian yang diberikan. Keboleharapan adalahkebarangkalian kejayaan yang ditentukan pada aras keyakinan tertentu.Kedua: keboleharapan adalah jangkaan sesuatu yang menepati fungsi dimanasistem berfungsi tanpa gagal. Ini bermaksud, walaupun tiadabahagian/komponen sistem yang gagal berfungsi, namun sistem dikatakangagal sekiranya keseluruhan sistem tidak memenuhi keboleharapan sistemyang telah ditetapkan.Ketiga keboleharapan digunakan pada tempoh masa yang ditetapkan. Secaraparaktikalnya ia bermaksud sistem mempunyai peluang yang ditetapkan yangakan beroperasi tanpa gagal sebelum masa (t) yang ditentukan. Keboleharapanmemastikan komponen dan bahan berfungsi mengikut ketetapan pada masayang ditetapkan.Unit pengukuran selain masa juga digunakan dalammenentukan keboleharapan. Misalnya Keboleharapan dalam IndustriAutomotif ditentukan dalam unit kilometer manakala dalam bidangketenteraan keboleharapan sesuatu senjata ditentukan dengan jumlah /bilangantembakan.Keempat keboleharapan adalah terhad kepada operasi didalam keadaan yangtelah ditetapkan. Had tersebut perlu kerana adalah mustahil sesuatu sistemdirekabentuk tanpa had atau spesifikasi. Sesuatu sistem direkabentukberdasarkan kepada persekitaran ianya digunakan dan ianya bergantungkepada kos. Misalnya kebolehharapan Kapal angkasa mestilah berbeza dengan
  • 4. kaan dan persekitaran yang berbeza sama sekali. palterbang disebabkan kedua- duanya berfungsi padaPerancangan program keboleharapanPerancangan program keboleharapan didokumenkan berdasarkan situasi sebenar dimanatugas, kaedah, alatan, analisa dan ujian yang diperlukan oleh sesuatu sistem yang tertentu.Untuk sistem yang kompleks pelan program keboleharapan didokumenkan berasingan.Untuksistem yang mudah ia boleh digabungkan dengan sistemKeperluan KeboleharapanUntuk sistem apapun, salah satu salah satu fungsi utama keboleharapan adalah untukmenentukan sistem mematuhi keperluan keboleharapan. Keperluan Keboleharapanmengambarkan sistem itu sendiri. Syarat-syarat Keandalan alamat sistem itu sendiri, uji danpenilaian keperluan, dan tugas-tugas yang berkaitan dan dokumentasi. Syarat-syaratKeandalan termasuk dalam sistem yang sesuai keperluan subsistem / spesifikasi, rancanganuji, dan kenyataan kontrakFor any system, one of the first tasks of reliability engineering is toadequately specify the reliability requirements. Reliability requirements address the systemitself, test and assessment requirements, and associated tasks and documentation. Reliabilityrequirements are included in the appropriate system/subsystem requirements specifications,test plans, and contract statements.Parameter sistem keboleharapanKeboleharapan sesuatu sistem biasanya ditentukan dengan parameter Mean Time BetweenFailure (MTBF). Parameter ini dapat menentukan kadar kegagalan atau bilangan kegagalandalam tempoh masa yang ditetapkan. Parameter ini sangat berguna bagi sistem yang sentiadaberoperasi secara kerap seperti kenderaan mesin dan peralatan elektronik. Keboleharapanyang tinggi ditunjukan dengan MTBF yang tinggi. Unit pengukuran bagi MTBF biasanyadalam masa(jam), jarak(kilometer) atau kitaran.
  • 5. Dalam kes berbeza, Keboleharapan ditentukan dalam bentuk kejayaan sesuatu misi sebagaicontoh Keboleharapan Penerbangan yang dijadualkan ditentukan dalam bentuk peratusan(tiada dimensi).Terdapat kes tertentu dimana Keboleharapan ditentukan dengan kejayaan misi operasitunggal sesuatu sistem. Sebagai contoh kejayaan sistem airbag dan peluru berpandu hanyadapat ditentukan apabila alatan tersebut sekali operasi(tiada ulangan).Bagi sistem tersebut keboleharapan diukur dengan probability of failure on demand (PFD).PFD diterbitkan daripada kadar kegagalan dan masa misi bagi sistem yang tidak bolehdibaiki(non-repairable system). Bagi Sistem yang boleh dibaiki(Repairable system) PFDditerbitkan daripada kadar kegagalan dan Mean Time To Repair(MTTF) serta sela ujian.Ukuran tersebut bergantung pada jenis permintaan.Reliability modellingModel Keboleharapan ialah proses untuk meramal atau memahami keboleharapan sesuatusistem. Dua pendekatan yang selalu digunakan ialah kaedah kegagalan fizikal dan modelketegasan bahagian. Kaedah kegagalan fizikal digunakan untuk memahami kegagalanmekanisma yang terlibat contohnya seperti perambatan retak atau kakisan kimia. Manakalapendekatan model tegasan bahagian ialah kaedah Kaedah ramalan empirial berdasarkanpengiraan jumlah dan jenis komponen sistem, dan tegasan yang dihadapi semasa operasi.Kajian peringkat kegagalan awal ditentukan taburan tingkat kegagalan menurun sepanjangbahagian pertama dari bathtub curve. Pada bahagian ini, stres sederhana umumnyadiperlukan. Stres diterapkan untuk jangka masa terhad dalam apa yang disebut censored test.Oleh kerana itu, hanya sebahagian daripada taburan dengan kegagalan awal dapat ditentukan.Dikenali juga sebagai eksperimen kecacatan sifar dimana hanya maklumat yang terhadberkenaan taburan kegagalan diperlukan. Disini tegasan, masa tegasan, atau saiz sampelsangat rendah secara tidak langsung tiada kegagalan yang berlaku. Disebabkan kekurangansaiz sampel hanya limit atas kadar kegagalan awal boleh ditentukan. Pada sebarang kadarianya kelihatan baik pada pengguna kerana tiada kegagalan.Dalam satu kajian tentang taburan kegagalan intrinsik, yang biasanya mengenai sifat bahan,tegasan tinggi diperlukan untuk mendapatkan kegagalan dalam jangka masa yang
  • 6. munasabah. Beberapa darjah tegasan harus dikenakan untuk menentukan model percepatan.Taburan kegagalan empirik selalunya sama dengan Weibull atau model log-normalReliability test requirementsDisebabkan keboleharapan juga adalah kebarangkalian, semua sistem mesti mempunyaipeluang untuk gagal walaupun keboleharapannya tinggi. Keperluan ujian keboleharapanbermasalah Ujian tunggal tidak mencukupi untuk menhgasilkan data statistic. Ujian secaraberulang atau ujian pada jangka masa yang lama pula selalunya melibatkan kos yang tinggi.Oleh i