(4) Reliability Improvement-2

RELIABILITY IMPROVEMENT

Failure Mode & Effect Analysis (FMEA) Root Cause Failure Analysis (RCFA)

Gresik, 10-11 September 2008

Materi FMEA & RCFA 1. 2. 3. 4.

Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) Root Cause Failure Analysis (RCFA) Failure Defense Task Prioritization Failure Defense Task Planning

Failure Defense Planning - FDP (Reliability Improvement Sequence)

ENJINIRING 1. SERP

2. FMEA

3. RCFA

RENDAL Task Identification Continuous Improvement

4. Baseline

EKSEKUTOR CR/PD/PM/OH

5. FDT

6.1 PdM 6.1 PM Design Out

Plan

Schedule

Implement

Run To Failure Overhaul

Task Execution

Task Measurement

(1) F M E A * FMEA : Failure Mode and Effect Analysis (Modus Kerusakan dan Analisa Dampak) * SRCM : Stream line Reliability Centred Maintenace

* Metode untuk menentukan pemeliharaan yang tepat pada suatu peralatan dengan mempertimbangkan :  MODUS KERUSAKAN/KEGAGALAN  EFEK KERUSAKAN

 PENYEBAB KERUSAKAN

Tujuan FMEA

•History kerusakan • Pengalaman tempat lain •Rekomendasi vendor •Standarisasi •Feeling expert

•Mendata Failure Mode • Mendata Failure efect • Menentukan Root Cause

Output : • FDT (PdM/PM/ OH/PAaM

Menentukan Obyek /Peralatan yang dianalisa

GT/HRSG Turbine LP BCP

HP BCP

MCC/Breaker

-

Boiler/HRSG

Motor

-

Bearing Fan Stator Winding Rotor Winding

Common

EXH. DAMPER

Coupling

-

Kabel Panel Relay Contactor dll

Generator

Valve & Piping

Pompa

-

Flexible C. Flange Baut, Nut Washer -

Equip. lain Cooling Water

Discharge Vlv, Suction Vlv Check Vlv Strainer Pipa & Isolasi

Casing Bearing Impeller Shaft & Key Mechanical Seal Pelumasan

-

I&C

- Orifice - FX - PI

Flow Indicator Valve Piping Cooler/Heat Exchanger

GT/HRSG Turbine LP BCP MCC/Breaker

Target/Goal Boiler/HRSG Generator FMEA: Common Keandalan Ketersediaan HP BCP EXH. DAMPER Equip. lain Efisiensi Motor

PROSES FMEA: - Sharing Informasi - Sharing pengalaman - Kabel - Panel - Relay - Contactor dll

-

Bearing Fan Stator Winding Rotor Winding

Coupling

-

Flexible C. Flange Baut, Nut Washer

SHARING Valve & Pompa Piping INFORMAS I -

-

Cooling Water

Discharge Vlv, Suction Vlv Check Vlv Strainer Pipa & Isolasi

Casing Bearing Impeller Shaft & Key Mechanical Seal Pelumasan

-

I&C

- Orifice - FX - PI

Flow Indicator Valve Piping Cooler/Heat Exchanger

I. Failure Mode : GT/HRSG 1. Kerusakan yang penah nyata atau Turbine terjadi (baik Boiler/HRSG Generator tersembunyi) 2. Kerusakan yang akan terjadi, LP BCP HP BCP EXH. DAMPER jika pemeliharaan seperti saat ini. MCC/Breaker

-

Motor

Coupling

-

Kabel Panel Relay Contactor dll -

Bearing Fan Stator Winding Rotor Winding

-

Equip. lain

Valve & Piping

Pompa

Flexible C. Flange Baut, Nut Washer

Common

Cooling Water

Discharge Vlv, Suction Vlv Check Vlv Strainer Pipa & Isolasi

Casing Bearing Impeller Shaft & Key Mechanical Seal Pelumasan

-

I&C

- Orifice - FX - PI

Flow Indicator Valve Piping Cooler/Heat Exchanger

Turbine LP BCP MCC/Breaker

-

GT/HRSG II. Failure Effect : Dampak kerusakan terhadap : 1. Keselamatan & Lingkunagn Boiler/HRSG Generator 2. Operasi (Trip, Derating, Efisiensi dll) 3. Mengakibatkan kerusakan peralatan HP BCP EXH. DAMPER lain. Motor

Coupling

-

Kabel Panel Relay Contactor dll -

Bearing Fan Stator Winding Rotor Winding

-

Equip. lain

Valve & Piping

Pompa

Flexible C. Flange Baut, Nut Washer

Common

Cooling Water

Discharge Vlv, Suction Vlv Check Vlv Strainer Pipa & Isolasi

Casing Bearing Impeller Shaft & Key Mechanical Seal Pelumasan

-

I&C

- Orifice - FX - PI

Flow Indicator Valve Piping Cooler/Heat Exchanger

GT/HRSG III. Failure Cause : Apa yang menyebabkan kerusakan dapat terjadi. Boiler/HRSG Generator

Turbine LP BCP

HP BCP

MCC/Breaker

-

Motor

-

Bearing Fan Stator Winding Rotor Winding

EXH. DAMPER

Coupling

-

Kabel Panel Relay Contactor dll

Common

Valve & Piping

Pompa

-

Flexible C. Flange Baut, Nut Washer -

Equip. lain Cooling Water

Discharge Vlv, Suction Vlv Check Vlv Strainer Pipa & Isolasi

Casing Bearing Impeller Shaft & Key Mechanical Seal Pelumasan

-

I&C

- Orifice - FX - PI

Flow Indicator Valve Piping Cooler/Heat Exchanger

GT/HRSG

Turbine LP BCP MCC/Breaker

-

IV. Failure Task Defense: 1. Perbaikan/pemeliharaan yang telah dilakukan saat ini (PM, PD, OH, Boiler/HRSG Generator Common Modifikasi dll.) 2. Pemeliharaan/tindakan untuk kerusakan (PM, PD, OH, HP BCPmencegah EXH. DAMPER Equip. lain Modifikasi dll.) Motor

Coupling

-

Kabel Panel Relay Contactor dll -

Bearing Fan Stator Winding Rotor Winding

Valve & Piping

Pompa

-

Flexible C. Flange Baut, Nut Washer -

Cooling Water

Discharge Vlv, Suction Vlv Check Vlv Strainer Pipa & Isolasi

Casing Bearing Impeller Shaft & Key Mechanical Seal Pelumasan

-

I&C

- Orifice - FX - PI

Flow Indicator Valve Piping Cooler/Heat Exchanger

GT/HRSG III. Failure Cause : Apa yang menyebabkan kerusakan dapat terjadi. Boiler/HRSG Generator

Turbine LP BCP

HP BCP

MCC/Breaker

-

Motor

-

Bearing Fan Stator Winding Rotor Winding

EXH. DAMPER

Coupling

-

Kabel Panel Relay Contactor dll

Common

Pompa

Equip. lain

Valve & Piping

Cooling Water

Root Cause FailureVlv,Analysis : - Discharge 1. Belum tahuVlv penyebab - Suction - Checkdengan Vlv kerusakan pasti. - Strainer 2. Belum tahu penyelesaiannya. - Pipa & Isolasi 3. Perlu analisa lebih lanjut.

Flexible C. Flange Baut, Nut Washer -

Casing Bearing Impeller Shaft & Key Mechanical Seal Pelumasan

-

I&C

- Orifice - FX - PI

Flow Indicator Valve Piping Cooler/Heat Exchanger

Prosedure (langkah-langkah FMEA) Representative Team FMEA

Asset (Equipment) yang dipilih

DATA - Riwayat, - O & M Manual/STD JOB Maint. -Vendor Manual, -Pengalaman tempat lain

FMEA PROSES

Failure Mode 1. ________

Failure Effect 1. _______

Failure Cause 1.1. ……. 1.2. ……..

2. ________

2. _______

2.1. ………. 2.2. ………

Failure Defense 1.1.1. ______ 1.1.2. ______ 1.1.3. ______

CONTOH HASIL FMEA EQUIPMENT NAME

Failure Mode

Failure Cause

Failure Effect

Failure Defense Task

GT - TURBINE

Turbine, Turbine Instrument, Temperature element (blade path, disc cavity, exhaust, RCA) incorrect signal

Signal conditioner need calibration

Can not increase load

Submit WO to repair and calibrate or replace

GT - TURBINE

Gas nozzle, Cracked on nozzle tip

Overheating (thermal crack)

To replace to nozzle during inspection

They inspect the nozzle during inspection and replace w hen necessary

LP BFP

Motor 3 phase 75 kw 380 V 3000 rpm, Motor bearing failure

Incorrect installation and/or lubrication of bearing

Pump fails. Derate of 33%. Must replace the bearing and motor (if burnt)

1. Review bearing installation procedure. Revise as requjired and retrain all mechanical craft. 2. Review type of lubricant being used to ensure it is correct and only one type used to prevent mixing. Check if excess lubricant is being used.

(2) RCFA ROOT CAUSE FAILURE ANALYSIS

ROOT CAUSE FAILURE ANALYSIS Latar Belakang • Merupakan analisa untuk melakukan kegiatan Continuous Improvement • Mengatasi masalah pada sasaran yang tepat • Mengatasi masalah yang mengakibatkan kerugian yang besar (Produksi, biaya, manhours) • Menghindari penanganan masalah yang bersifat sementara (mengatasi masalah, jika belum pada root cause-nya, masalah yang sama akan terulang lagi) Use RCFA to investigate and eliminate equipment problems. It’s most effective when directed at chronic failures.

ROOT CAUSE FAILURE ANALYSIS

Tujuan • Mencari akar penyebab masalah, sehingga dapat ditentukan solusi yang tepat • Merupakan solusi permanen • Mempertimbangkan Biaya & Keuntungan untuk setiap solusi yang dipilih

ROOT CAUSE FAILURE ANALYSIS Metode RCFA : • Fish Bone Diagram – Identifikasi semua kemungkinan penyebab & masing-masing penyebab diidentifikasi sampai dengan ditemukan penyebab awalnya (Hal ini dengan mengulang pertanyaan MENGAPA sampai 5 x) – Verifikasi setiap akar penyebab – Menentukan akar penyebab yang sesungguhnya

• Workshop Subject Expert Matter • Menentukan alternatif solusi atas akar masalah (yang benar-benar sebagai akar penyebab)

Networking for Problem Solving & Continuous Improvement Fasilitator (Enjiniring-System Owner)

Inventory & Purchasing

UPHar

KLK3

SDTek

Profesional : Mesin, Listrik, Kontrol Eliminasi Gap & Continuous Improvement

Sinfo :

Unit lain User Assosiation Vendor/Ma nufacturer

PdM

Operasi

External Expert

Lembaga Serfitikasi Non-OEM Supplier

Perguruan Tinggi/Lembaga Riset/Konsultasi

Supporting Document & Historical Data

RCFA (Root Cause Failure Analysis)  Fish Bone Diagram

Observasi : •Kondisi sekitar (Panas, berdebu dll) •Tanda-tanda visual (ada jelaga, korosi dll) •Kejadian / pekerjaan yang terkait (Pernah dilakukan chemical cleaning dll) •Indikator operasi (press. High, tren vibrasi dll) •Hasil labor / tes (Banyak kandungan O2, material tdk homogen dll) •Pengoperasian (sering start-stop dll) •Buku Manual / Referensi (Rekomendasi)

•Man, Methode, Money •Machine, Material

Argumentasi (Penjelasan logis)

Kemungkinan Root Cause

Prioritas FDT

RCFA

Contoh RCFA  

Pipa Discharge LP BFP bocor Observasi : Pernah dilakukan uji material oleh ITS, ditemukan indikasi korosi (lapisan material bagian atas berwarna coklat dan ada butiran keputih-putihan). Ada penipisan material tetapi tidak merata di sepanjang pipa. Didapatkan juga bahwa kondisi material pada umumnya masih baik. Berdasarkan hasil rutin pengukuran yang dilakukan labor, kandungan O2 di feed water masih dibawah standart normal operasi. pH feed water selalu dibawah standart operasi. Di discharge BFP ada ofifice, menurut keterangan operator, bagian ini bergetar lebih keras dibandingkan lainnya. Dari pengamatan lapangan, tidak ada kebocoran pipa sehingga tidak mungkin ada O2 masuk ke piping.

 Kemungkinan penyebab : 1. Korosi •

Kandungan O2 di feed water tinggi (Kemungkinan ini diambil karena meter pengukuran O2 tidak pernah dikalibrasi) ---------- FDT 1 : Perlu dilakukan kalibrasi – – –

• •

Kemasukan O2 di piping – Flanges pipa tidak rapat (Hasil cek ternyata tidak ada indikasi kebocoran) Hydrazin kurang (Ternyata konsentrasi injeksi sesuai SOP) Deaerator abnormal (Hasil pengukuran in-out O2 deaerator menunjukkkan deaerator normal)

Kondisi pH Feed water rendah (Hasil pengukuran rutin normal) Temperatur feed water tinggi (Hasil pengukuran rutin normal)

 Kemungkinan penyebab : 2. Turbulensi Fluida •

Adanya pusaran fluida akibat relief (Ternyata dibagian relief (sisi dalam) ada indikasi ketebalan pipa banyak berkurang dibandingkan tempat lainnya dan sering terjadi getaran berlebih) . Menurut keterangan pihak jepang, memang banyak pipa mengalami kebocoran di daerah relief akibat turbulensi fluida.

•

FDT 2 : Pertimbangkan untuk mengganti sensor FX model lain (bukan type relief)

3. Cacat material selama proyek (Sementara diabaikan karenasulit dibuktikan) 4. Material tidak homogen (Hasil pemeriksaan ITS, material OK) 

Kesimpulan : •

Pipa discharge LP BFP bocor diakibatkan proses pengikisan pipa di daerah orifice oleh aliran turbulensi fluida feed water. Sedangkan korosi disepanjang pipa (ada lapisan berwarna coklat & bintik keputih-putihan) masih dalam batas normal (memang sudah dipertimbangkan pada saat design – informasi dari pabrikan).

Perbedaan FMEA & RCFA Item

FMEA

RCFA

(1). Object

(1). Equipment / System Equipment

(1) Masalah Spesifik (Kerusakan komponen/peralatan)

(2). Tujuan

(2). Identifikasi kebutuhan pemeliharaan peralatan untuk (1) Menghilangkan /menurunkan penyebab dan atau (2) Mengurangi dampak

(2) Solusi agar masalah tidak terjadi lagi / frekuensinya turun (Menghilangkan penyebab)

(3) Langkah

(1) Menentukan system/peralatan (2) Membreak down peralatan dalam sub system atau sub peralatan (3) Menentukan kerusakan yang pernah terjadi & potensi kerusakan yang mungkin terjadi pada sub alat (Failure Mode) (4) Menganalisa dampak dari tiap-tiap kerusakan (Failure Effect) (5) Mencari penyebab untuk tiap-tiap failure mode (yang belum ditemukan penyebabnya dilakukan RCFA) (6) Menentukan Solusi untuk menghilangkan/menurunkan penyebab dan atau solusi untuk menurunkan dampak

(1) (2) (3)

(4) (5) (6)

Menentukan masalah yang akan dibahas Mengidentifikasi kemungkinankemungkinan penyebab Setiap penyebab diidentikasi lagi apa yang menyebabkan (Mengulang pertanyaan “MENGAPA?” – “MENGAPA?” – “MENGAPA?” & “MENGAPA?” (FISH BONE DIAGRAM) Klarifikasi atau menguji setiap Hipotesa Penyebab (Langkah 2) Menentukan Root Cause Menentukan solusi untuk mencegah/mengatasi problem

FAILURE DEFENSE TASK EXECUTION

FDT PRIORITIZATION PRIORITAS FDT = Efek x (ROI & Complexity)

ROI (Hasil) & Complexity

EFEK

4 Safety

3 Kerusakan Eq. & Biaya tinggi

4

3

Gampang, Hasil banyak

Sulit, Hasil banyak

2

1

Gampang, Hasil sedikit

Sulit, Hasil sedikit

ROI

2

1

Trip / Shutdown / Derating

Tidak berpengaruh (Minor efek)

Complexity

Contoh PRIORITAS FDT Prioritas Equipment / Sub system

Component Failure / Failure Mode

FDT EFEK

ROI & Complexity

Nilai

Generator cooling system

Purity meter rusak

Ganti purity meter

4 (Safety meledak)

2 (Gampang, hasil rendah)

8

Cathodic Protection

Zinc habis

Ganti baru secara periodik

3 (merusak peralatan-tube bocor)

4 (Gampang, hasil banyak)

12

DDC system

Capasitor rusak

Ganti secara periodik

2 (Trip)

4 (Gampang, hasil banyak)

8

FAILURE DEFENSE

TASK EXECUTION

• TASK EXECUTION PLANNING (1) WORK ORDER DISCRIPTION (2) JOB INSTRUCTION / INSTRUKSI KERJA SECARA DETAIL (3) PROSEDUR / INSTRUKSI KERJA / DRAWING

(4) MATERIAL / SPARE PARTS (5) TOOLS (6) MAN HOURS

(7) POST MAINTENANCE TEST

Terima Kasih