Trending Topik

Analisa Vibrasi Pada Rotating Equipment (1 of 2)

Diposting oleh On Tuesday, April 04, 2017

Vibrasi artinya getaran dan alat ukurnya ada 2 yaitu Vibrasimeter adalah alat untuk mengukur getaran yang dibentuk oleh spektrum tanpa menunjukkan frekuensi (hanya trending) dan Vibrasi Analyzer adalah alat ukur getaran yang menampilkan amplitudo (A) dan frekuensi (f). Pada peralatan rotating equipment (turbine, pump, motor, fan, gearbox) vibrasi bisa untuk mendeteksi gejala awal kerusakan yang lebih serius misalnya gejala kerusakan pada bearing, poros atau pelumasannya.  Vibrasi dibagi menjadi 2 seperti dibawah ini:
Forced Vibration Mechanism diselesaikan dengan cara menghilangkan/mengurangi exciting atau driving force
Vibrasi bisa diukur dengan berbagai cara baik secara visual (melihat dan mendengar) maupun secara teknis (menggunakan peralatan vibrasi analyzer). 
Pengukuran vibrasi masuk dalam lingkup predictive maintenance yang diukur secara periodik untuk melihat peta kesehatan unit. Maintenance dibagi menjadi 4 yaitu :
1. Breakdown Maintenance (Run to Failure) ---> membiarkan mesin beroperasi sampai terjadi kerusakan
 
Keuntungan :
  • Murah
  • Mesin tidak dirawat secara berlebihan
Kerugian :
  • Tidak ada persiapan terhadap kerusakan mesin
  • Kerusakan akan menyebar ke komponen lain sehingga biaya perbaikan akan semakin mahal
  • Kerugian produksi besar

2. Preventive Maintenance (PM) ---> perawatan sebelum mesin mengalami kegagalan
Keuntungan : 
  • Perawatan dilakukan pada waktu yang sudah ditentukan dan dipersiapkan
  • Kegagalan mesin yang tidak terduga dapat dikurangi
  • Kerusakan fatal dapat dikurangi
  • Terganggunya jalan produksi bisa dikurangi
  • Ada pengaturan yang jelas terhadap penyimpanan komponen cadangan dan biaya
Kerugian :
  • Mesin terlalu sering diperbaiki walau sebenarnya tidak mengalami masalah sama sekali
  • Tindakan perawatan seringkali menambah masalah daripada menguranginya
  • Masih terjadi unscheduled breakdown
3. Predictive Maintenance (PdM) ---> membuat keputusan kapan perawatan mesin dilakukan
 
Keuntungan : 
  • Kerusakan mesin yang terduga dapat dikurangi
  • Komponen hanya dipesan saat dibutuhkan, jadi penumpukan stok komponen bisa lebih dikurangi
  • Tindakan perawatan bisa lebih direncanakan
Kerugian :
  • Biaya yang tinggi dalam mempersiapkan peralatan instrumen dan tenaga ahli
  • Tidak ada kepastian apakah umur mesin bisa lebih panjang
4. Proactive Maintenance (PaM) ---> identifikasi akar permasalahan & memperbaikinya untuk mengurangi kerusakan mesin
 
Keuntungan : 
  • Umur operasi mesin bisa lebih diperpanjang
  • Keandalan mesin meningkat
  • Kegagalan mesin dapat dikurangi
  • Biaya perawatan keseluruhan bisa dikurangi

Kerugian :
  • Investasi dengan biaya tinggi untuk peralatan instrumen dan keahlian personel
  • Diperlukan keahlian khusus dari para personelnya
  • Dibutuhkan investasi waktu untuk menerapkan metode ini
  • Butuh perubahan cara berfikir dari mulai level manajemen sampai level paling bawah
Ada 3 parameter yang diukur di vibrasi yaitu :
1. SUDUT PHASE ---> suatu bagian mesin yang bergetar dibandingkan dengan titik tetapnya (harus ada titik tetap/pusat sebagai 0o). In Phase yaitu jika suatu kejadian terjadi pada waktu yang sama sedangkan Out of Phase terjadi pada waktu yang berbeda
Gelombang hitam mencapai puncaknya 180o setelah gelombang biru, maka gelombang hitam 180o Out of Phase
2. FREKUENSI (f) ---> jumlah gerakan bolak balik suatu getaran per satuan waktu
  
Dari grafik diatas bisa diartikan bahwa 1x frekuensi (1 gelombang dalam satuan waktu), 12 x frekuensi (12 gelombang dalam satuan waktu)
3. AMPLITUDO (A) ---> titik maksimum (gunung) atau titik minimum (lembah) dari titik tetapnya
ORDER adalah frekuensi/RPM artinya frekuensi getaran yang terjadi per putaran penuh mesin, misalnya 2 order (2x frekuensi terjadi di 1 putaran penuh mesin)
Dalam pembacaan frekuensi di vibrasi analyzer ada 3 istilah yaitu :
  • Sub synchronous ---> untuk nilai order < 1 misalnya 0,1 ; 0,2 ; 0,3 order .......dst
  • Synchronous ---> untuk nilai order bilangan bulat misalnya 1, 2, 3 order .......dst
  • Non Synchronous ---> untuk nilai order bilangan pecahan misalnya 1,2 ; 2,4 ; 3,5 order .......dst

PERIODE (T) ---> waktu yang diperlukan untuk gerakan bolak balik (1 gunung & 1 lembah)
Hubungan antara frekuensi dan amplitudo dalam pembacaan di vibrasi analyzer untuk menganalisa kerusakan peralatan sebagai berikut :
Sesuai gambar diatas bisa dilihat bahwa :
  • Frekuensi (f) ---> semakin besar "f" menunjukkan ke semakin berbeda sumber permasalahan (source of problem) misalnya frekuensi 1xRPM, 2xRPM dst akan merujuk ke identik permasalahan masing-masing
  • Amplitudo (A) ---> semakin besar "A" menunjukkan ke semakin tinggi tingkat keparahan (severity of the problem) dari permasalahan yaitu semakin tinggi A maka semakin parah gejala kerusakan peralatan

Vibrasi analyzer mengukur Amplitudo (A) vibrasi dengan 3 cara yaitu :

1. DISPLACEMENT (Simpangan Getar) ---> Y = A Sin (wt)
  • Sejauh mana benda bergerak maju mundur (bukan naik turun) pada saat vibrasi 
  • Perubahan posisi objek dari titik pusatnya 
  • Displacement terkecil pada sudut (0 & 180) sedangkan terbesar pada (90 & 270)
  • Cocok digunakan untuk f < 600 CPM (< 10 Hz) 
 
Umumnya displacement probe terdiri dari 3 kabel yaitu output signal (putih), grounding (hitam), power input (merah)
Diatas adalah grafik hubungan dari 3 parameter pengukuran, sebagai contoh mesin dengan frekuensi 10 Hz maka :
  • Getarannya kecil yang berarti amplitudo kecil ---> sensor acceleration keakuratannya kecil
  • Velocity sedang 
  • Sensor displacement keakuratannya lebih besar dibanding yang lain
Sehingga pengukuran yang cocok untuk frekuensi 10 hz adalah sensor displacement
Mengapa harus dipilih salah satu ? karena di alat ukur vibrasi hanya akan membaca satu parameter dan setiap parameter memiliki sensor (probe) yang berbeda. Probe acceleration memiliki range yang paling besar, harga lebih terjangkau dan cocok untuk putaran mesin (RPM) tinggi.
Telah disepakati bahwa untuk frekuensi 60 sd 1000 Hz digunakan parameter velocity
 
- Kemungkinan terpasang sebagai OEM equipment
- Untuk permanently installed 
- Range frekuensi antara 0 sd 1000 Hz

BACA JUGA: Macam - Macam Kompresor (Compressor)

Kelebihan Proximity/Displacement Probe :
  • Bisa digunakan untuk mengukur shaft (baik statik maupun dinamik untuk pergerakan shaft)
  • Dapat merespon frekuensi yang sangat rendah
  • Pembacaan sangat akurat karena permanently installed
Kekurangan Proximity / Displacement Probe :
  • Sensitif untuk  permukaan yang tidak rata (karena akan menghasilkan sinyal yang salah)
  • Sensitif terhadap material tertentu
  • Shaft harus bersifat konduktor atau bersifat magnet
  • Membutuhkan eksternal power
  • Sensistif untuk temperatur rendah
  • Sulit dan mahal untuk di instalasi
  • Tidak dapat digunakan untuk pengukuran frekuensi tinggi > 1000 Hz
  • Kalibrasi (penentuan rasio antara output voltage dengan perpindahan aktual) ditentukan oleh material shaft (berbeda material akan berbeda pula laju penyerapan energinya)
2. VELOCITY (Kecepatan Getaran) ---> V = wA Cos (wt)
  • Kecepatan benda saat bergetar selama berisolasi 
 
- Untuk mengukur level getaran pada casing/bearing house
- Range pengukuran antara 10 sd 2000 Hz
 
Kelebihan Velocity Probe :
  • Baik digunakan untuk frekuensi antara 10 Hz sd 2000 Hz
  • Tidak membutuhkan power supply
Kekurangan Velocity Probe :
  • Sulit dalam kalibrasi check 
  • Probe tidak sensitif terhadap mounting problem karena casing vibration yang berat
  • Cenderung berukuran besar, berat dan mahal

3. ACCELERATION (Percepatan Getaran) ---> a = -w2A Sin (wt)
 
- Biasanya digunakan untuk equipment yang shaft-nya ditopang oleh rolling element bearing
 
Kelebihan Acceleration Probe :
  • Baik digunakan untuk frekuensi antara 15 Hz sd 10.000 Hz (range sangat luas)
  • Bisa digunakan untuk temperatur tinggi
  • Size transducer kecil
  • Harga realatif murah dibandingkan dengan probe lain
  • Sangat sederhana dalam instalasi
Kekurangan Acceleration Probe :
  • Sulit dalam kalibrasi check 
  • Membutuhkan eksternal power
Ada 3 cara perhitungan dari sensor vibrasi yaitu :
- Root Mean Square (RMS)
- Peak
- Peak to Peak

Kutip Artikel ini sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2017). Analisa Vibrasi Pada Rotating Equipment, Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:
[1] Feriyanto, Y.E. (2016). Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya
[2] Eisenman, Robert. (1997). Machinery Malfunction Diagnosis and Correction
[3] www.mobiusinstitute.org 
[4] Vibration Training Course Book by Mobius Institute 
[5] Vibration Diagnostic Guide by SKF Reliability System

Ingin Konsultasi dengan Tim Expert Website, Silakan Hubungi KLIK

Distribusi Diskrit dan Distribusi Kontinyu dengan Software Minitab (1 of 2)

Diposting oleh On Tuesday, April 04, 2017

Quality (kualitas) menurut Montgomery (2009) yaitu kenormalan untuk digunakan. Aspek kenormalan ada 2 yaitu quality of design (kualitas desain) dan quality of conformance (kualitas kesesuaian dengan penggunaan)
Menurut Garvin (1987), dimensi kualitas ada 8 yaitu :
  • Performance ---> akankah produk bekerja sesuai kemampuannya?
  • Reliability ---> Seberapa sering produk gagal menjalankan tugasny?
  • Durability ---> berapa lama umur produk saat digunakan?
  • Serviceability ---> seberapa mudah produk di perbaiki?
  • Aesthetic ---> apakah produk kelihatan bagus?
  • Feature ---> apakah yang akan dilakukan oleh produk itu?
  • Perceived Quality ---> bagaimana reputasi dari pembuat produk?
  • Conformance to standards ---> apakah produk dibuat dengan perencanaan desain?
Macam batasan di manajemen kualitas ada 2 yaitu :
  • Upper Specification Limit (USL) : spesifikasi diatas standar yang ditetapkan
  • Specification Limit (SL) atau TARGET : standar yang telah ditetapkan, didapatkan dari permintaan konsumen atau internal perusahaan untuk menetapkan target spesifikasi
  • Lower Specification Limit (LSL) : spesifikasi dibawah standar yang ditetapkan 
  • Upper Control Limit (UCL) : batasan diatas standar yang didapatkan dari perhitungan peta kendali
  • Control Limit (CL) atau MEAN atau Xdouble bar : batasan standar yang didapatkan, hanya sebagai batasan yang didapatkan dari perhitungan di peta kendali
  • Lower Control Limit (LCL) : batasan dibawah standar yang didapatkan dari perhitungan peta kendali
Total Quality Management (TQM) menurut Montgomery (2009) adalah strategi utk implementasi, mengatur dan memperbaiki kualitas dari aktifitas di suatu sistem. Dahulu yang namanya quality control (QC) ada di tahap akhir proses sebelum di packing dan dikirim ke customer, namun untuk sekarang mulai dari bahan baku, proses produksi, aktifitas pekerjaan sampai ke tangan konsumen semua yang terlibat dalam pembuatan produk wajib menjamin kualitas sehingga konsep inilah yang disebut TQM

Six Sigma, konsep six sigma adalah mengurangi variasi yang tidak diinginkan dari kualitas barang. Konsep six sigma, mengacu ke bentuk umum dari data yaitu distribusi normal dengan two tail (2 ekor sisi kiri kanan sebagai outlier) yang dikecilkan seminimal mungkin sehingga daerah yang diterima semakin lebih besar dan daerah ditolak semakin kecil 


 
Menurut literatur dari handboook, Leland Blank (1980) sebagai berikut :
Macam-macam distribusi di handbook Leland Blank (1980) sebagai berikut :
Distribusi DISKRIT adalah distribusi yang ruang sampelnya dapat dinyatakan dengan bilangan bulat. Seperti Hipergeometrik, Binomial, Poisson, Diskrit Uniform, Geometri.
Macam – Macam Distribusi DISKRIT adalah :
  • Distribusi HIPERGEOMETRIK
- Pengambilan sampel dilakukan dengan tanpa pengembalian, sehingga nilai probabilitas setiap percobaan berbeda
- Nilai N = ukuran populasi, n = ukuran sampel, D atau M adalah banyak unsur yang dimasalahkan,  x = masalah yang ditanyakan
- Contoh peristiwa :
* Sebuah kotak berisi 50 bola, 5 diantaranya pecah. Apabila diambil 4 bola, berapa probabilitas 2 diantaranya pecah? 
Dijawab :
N = 50, n = 4, D/M = 5, x = 2 
P (x = 2) ---> sehingga dengan minitab bisa dicari sebagai berikut :
- Klik "Calc - Probability Distributions - Hypergeometric"
 
- Menu dialog terdapat 3 pilihan yaitu :
* Probability : jika peluang hanya untuk nilai itu saja, sudah ditetapkan (biasanya tandanya "=" ---> P (X = 5))
* Cumulative Probability : jika peluang untuk penjumlahan dari banyak (biasanya tandanya "< " ---> P (X < 5) yang artinya P (X=4) + P(X=3) +P (X=2) + P(X=1 )
* Reverse Cumulative Probability : jika yang ingin dihitung adalah nilai "X" dengan diketahui %Probability. Contoh Sebagai berikut :
"Lama rata - rata bearing operasi mengikuti Distribusi Normal adalah 6 tahun dan Standar Deviasi nya adalah 1 tahun. Tentukan nilai lama bearing operasi jika %probability adalah 10%?
Dijawab :
µ = 6 tahun
σ = 1 tahun
P = 10% = 0,1
Maka di software minitab didapatkan :
 
Jadi nilai X untuk P = 10% adalah 4,72 tahun

* Dari 6 kontraktor terdapat kualifikasi yaitu 3 kontraktor berpengalaman selama 5 tahun. Jika 4 kontraktor dipanggil secara acak dari 6 kontraktor, berapa probabilitas 2 kontraktor telah berpengalaman selama 5 tahun?
Dijawab : 
N = 6, n = 4, x = 2, D/M = 5 
P (x = 2) --->
* Tumpukan 40 komponen masing-masing dikatakan dapat diterima bila isinya tidak lebih dari 3 yang cacat. Prosedur penarikan contoh tumpukan tersebut adalah memilih 5 komponen secara acak dan menolak tumpukan tersebut bila ditemukan suatu cacat. Berapakah probabilitas bahwa tepat 1 cacat ditemukan dalam contoh itu bila ada 3 cacat dalam keseluruhan tumpukan itu? 
Dijawab :
N = 40, n = 5, D/M = 3, x = 1
P (x = 1) --->
 
* Sebuah perusahaan ingin menilai cara pemeriksaan yang sekarang dalam pengiriman 50 barang yang sama. Cara ini dengan mengambil sampel sebesar 5 dan lolos pemeriksaan bila berisi tidak lebih dari 2 yang cacat. Barapa proporsi pengiriman yang mengandung 20 % cacat akan lolos pemeriksaan?
Dijawab :
N = 50, n = 5, D/M = 20% x 50 = 10, x ≤ 2
P (x ≤ 2) ---> ingat memakai CUMULATIVE PROBABILITY
  • Distribusi BINOMIAL / BERNOULLI
- Percobaan dilakukan sekali yang mempunyai 2 kemungkinan yaitu sukses dan gagal
- Masing – masing percobaan bersifat saling bebas (pengambilan dengan pengembalian = lawan dari distribusi hypergeometric)
- Contoh peristiwa :

* Sebuah dadu dilemparkan sebanyak 5 kali. Berapa peluang muncul mata dadu 4 sebanyak 2 kali?
Dijawab :
N = 5, X = 2, p = 1/6, q = 1 - 1/6 = 5/6
* Dalam suatu kotak terdapat 5 bola yang terdiri dari 2 bola merah (M), 2 bola biru (B) dan 1 bola putih (P). Berapa peluang terambil 2M, dari 4 kali pengambilan yang dilakukan secara acak?
Dijawab :
N = 4, x = 2, p = 2/5, q = 1 - 2/5 = 3/5
 
* Sebanyak 5 mahasiswa akan mengikuti ujian sarjana dan diperkirakan probabilitas kelulusannya adalah 0,7. Hitunglah probabilitasnya!

a. Paling banyak 2 orang lulus?

b. Paling sedikit 4 diantaranya lulus?
Dijawab :
a. Paling banyak 2 orang lulus
N = 5, x ≤ 2, p = 0,7; q = 1 - 0,7 = 0,3
P (x ≤ 2) ---> memakai Cumulative Probability 
 
b. Paling sedikit 4 diantaranya lulus
N = 5, x ≥ 4, p = 0,7; q = 1 - 0,7 = 0,3
P (x ≥ 4) = 1 - P (x ≤ 3), jadi yang dihitung di minitab adalah P (x ≤ 3) --->
Nilai P (x ≤ 3) = 0,472
Sehingga P (x ≥ 4) = 1 - P (x ≤ 3) = 1 - 0,472 = 0,528
  • Distribusi POISSON
- Banyaknya sukses yang terjadi dalam selang waktu tertentu
- Digunakan utk jumlah data yang besar (n besar ---> n ≥ 30) dan peluang jarang terjadi (p kecil --->
p ≤ 0,1) ---> jika n pada distribusi binomial mendekati tak hingga (∞)
Nilai e = 2,71828
µ = rata – rata keberhasilan (µ = n . p)
x = banyaknya unsur berhasil dalam sampel
- Contoh peristiwa :
Banyak mobil yang lewat selama 10 menit
Banyaknya kesalahan ketik dalam satu halaman
Banyaknya kecelakaan mobil di jalan tol selama bulan Mei
* Sebuah toko listrik  menjual lampu TL 40 W setiap hari 5 buah. Tentukan :
a. Penjualan paling banyak 2 lampu?
b. Seandainya persediaan lampu sisa 3, berapa probabilitas permintaan lebih dari 3 lampu? 
Dijawab :
a. Penjualan paling banyak 2 lampu?
λ = µ = 5, x ≤ 2
P (x ≤ 2) ---> 
b. Seandainya persediaan lampu sisa 3, berapa probabilitas permintaan lebih dari 3 lampu? 
λ = µ = 5, x ≥ 3
P (x > 3) ---> 1 - P (x ≤ 3)
Dicari terlebih dahulu P (x ≤ 3) ---> 
Nilai P (x ≤ 3) = 0,265
Sehingga P (x > 3 = 1 - P (x ≤ 3) = 1 - 0,265 = 0,735
  • Distribusi UNIFORM
- Setiap variabel mempunyai peluang sama
- Contoh peristiwa :

Sebuah dadu dilempar, maka berapa peluang munculnya angka 2?
Dijawab : 2/6

Macam - Macam DISTRIBUSI KONTINYUS


Kutip Artikel ini sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2017). Distribusi Diskrit dan Distribusi Kontinyu dengan Software Minitab. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:
[1] Feriyanto, Y.E. (2017). Materi Kuliah Magister Statistik. ITS-Surabaya
[2] Montgomery, Douglass C. Introduction to Statistical Quality Control 6th. 2009 
[3] https://www.slideshare.net/EmanM4/distribusi-hipergeometrik-34061543 
[4] Walpole, Ronald E. Ilmu Peluang-Statistika untuk Insinyur dan Ilmuwan. ITB Bandung, 4th
[5] http://ymayowan.lecture.ub.ac.id/files/2012/01/binomial.pdf 
[6] https://www.slideshare.net/EmanM4/distribusi-poisson-34318508 
[7] https://www.slideshare.net/EmanM4/distribusi-normal-34602590 
[8] https://drive.google.com/file/d/0B5sQDjc3qutoZlVDT3IzUTB0a0k/view 
[9] https://drive.google.com/file/d/0B5sQDjc3qutoVC1iVktGeUtaN2c/view 
[10] https://drive.google.com/file/d/0B5sQDjc3qutoeXNzdmktVXliNms/view