Laporan Kerja Praktek
Bentuk-2
LIFETIME PREDICTION DARI HONEYWELL BRAKE AKIBAT PEMBEBANAN PADA PESAWAT BOEING 737NG DI PT. GMF AEROASIA (11 Juli 2016 – 26 Agustus 2016) SARI ANGELINA NURMA GUPITA NRP 24 13 100 016
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK FISIKA JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2016
i
ii
LEMBAR PENGESAHAN LIFETIME PREDICTION DARI HONEYWELL BRAKE AKIBAT PEMBEBANAN PADA PESAWAT BOEING 737NG DI PT. GMF AEROASIA (11 Juli 2016 – 26 Agustus 2016) SARI ANGELINA NURMA GUPITA
2413100016
Telah menyelesaikan MK TF-141373 Kerja Praktek sesuai dengan silabus dalam kurikulum 2014/2019 – Program Sarjana. Surabaya, 20 Oktober 2016
Mengetahui dan menyetujui, Ketua Jurusan Teknik Fisika FTI-ITS
Dosen Pembimbing
Agus Muhamad Hatta, ST, MSi, Ph.D NIP. 19780902 200312 1 002
Ir. Zulkifli, MSc NIP. 19690530 199412 1 001
iii
LIFETIME PREDICTION DARI HONEYWELL BRAKE AKIBAT PEMBEBANAN PADA PESAWAT BOEING 737NG DI PT. GMF AEROASIA Nama NRP Jurusan Dosen Pembimbing
: Sari Angelina Nurma Gupita : 2413100016 : Teknik Fisika : Ir. Zulkifli, MSc
ABSTRAK Brake system atau sistem pengereman pada pesawat merupakan hal yang sangat penting dan vital. Sistem pengereman ini adalah sebuah sistem hidrolik dengan berbagai macam komponen penyusunnya. Komponen-komponen pada brake system pun tak luput dari berbagai macam kondisi saat beroprasi yang dapat menyebabkan kerusakan pada komponen tersebut. Karena pentingnya fungsi brake system ini serta efek kerusakannya yang dapat berakibat fatal, maka sangat penting untuk dilakukan studi mengenai kerusakan apa yang dapat terjadi pada brake system. Melalui diagram Pareto diketahui bahwa komponen pada brake yaitu piston and bushing serta rotor memiliki risk priority number paling tinggi. Kemudian analisa menggunakan Failure Modes, Effects and Critically Analysis (FMECA) dilakukan. Sangat penting juga untuk mengetahui umur suatu komponen dari komponen tersebut digunakan sampai komponen tersebut rusak. Selanjutnya dengan menggunakan persamaan Weibull dua parameter serta bantuan software minitab didapatkan nilai Mean Time Between Failure (MTBF) sebesar 5919,86. Kata kunci: Brake system, kerusakan, komponen, risk priority number, Failure Modes, Effects and Critically Analysis (FMECA), Weibull, Mean Time Between Failure (MTBF). iv
LIFETIME PREDICTION OF HONEYWELL BRAKE COMPONENT INSTALLED ON BOEING 737-NG SUBJECTED TO SOME LOADS AT PT. GMF AEROASIA Name NRP Department Advisor
: Sari Angelina Nurma Gupita : 2413100016 : Engineering Physics : Ir. Zulkifli, MSc
ABSTRACT Brake system on aircraft is very important and vital. This system is an hydraulic system with many kind of components arranged. Brake system components experience various condition during operation and may cause failure. Because of the importance of brake system and the failure effect can be vatal, so it is very importand to study about the failure may happen. Through Pareto diagram can be seen that piston and bushing also rotor have the highest risk priority number. Then Analysis using Failure Modes, Effects and Critically Analysis (FMECA) is conducted. It is also important to know the lifetime of a component. The lifetime can be gotten using Two Parametres Weibull equation and using Minitab software help. After the process the Mean Time Between Failure (MTBF) or the lifetime get is 5919,86. Key words: Brake system, failure, components, risk priority number, Failure Modes, Effects and Critically Analysis (FMECA), Weibull, Mean Time Between Failure (MTBF).
v
KATA PENGANTAR Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan hidayah-Nya kegiatan Kerja Praktek di PT. Garuda Maintenance Facility AeroAsia selama dua bulan mulai tanggal 11 Juli 2016 sampai dengan 26 Agustus 2016 dengan judul “Lifetime Prediction dari Honeywell Brake Akibat Pembebanan Pada Pesawat BOEING 737-NG di PT. GMF AeroAsia” dapat terlaksana dengan baik sampai akhirnya laporan Kerja Praktek ini dapat penulis susun hingga selesai. Kegiatan Kerja Praktek dan penyusunan laporan ini tidak lepas bantuan segala pihak. Penulis ucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Agus Muhamad Hatta, ST, M.Si, Ph.D selaku Ketua Jurusan TF-ITS. 2. Bapak Ir. Zulkifli, MSc selaku dosen pembimbing Kerja Praktek TF-ITS. 3. Bapak Mochamad Ramdhan dan seluruh staff yang telah memberikan banyak bimbingan selama kerja praktek di PT GMF AeroAsia. Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu saran serta kritik yang membangun sangat diharapkan. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Akhir kata penulis mohon maaf atas setiap kesalahan yang dilakukan selama pelaksanaan sampai penyusunan laporan ini. Surabaya, 20 Oktober 2016 Penulis,
Sari Angelina 2413100016
vi
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ...................................................ii ABSTRAK .......................................................................... iv ABSTRACT ......................................................................... v KATA PENGANTAR ......................................................... vi DAFTAR ISI ...................................................................... vii DAFTAR GAMBAR .........................................................viii DAFTAR TABEL .............................................................viii BAB I PENDAHULUAN ..................................................... 1 1.1 Latar Belakang ............................................................ 1 1.2 Tujuan ........................................................................ 2 1.3 Materi ......................................................................... 2 1.4 Realisasi Kerja Praktek ............................................... 3 BAB II PROFIL PERUSAHAAN ......................................... 5 2.1 Sejarah dan Profil Singkat PT. GMF AeroAsia. ........... 5 2.2 Visi dan Misi .............................................................. 6 2.3 Struktur Organisasi PT. GMF AeroAsia ...................... 6 2.4 Fasilitas PT. GMF AeroAsia ....................................... 9 BAB III LIFETIME PREDICTION DARI HONEYWELL BRAKE AKIBAT PEMBEBANAN PADA PESAWAT BOEING 737-NG DI PT. GMF AEROASIA…………………………13 3.1 Wheels and Brakes .................................................... 13 3.2 Pareto Diagram dari Pilot Report .............................. 20 3.3 Lifetime Prediction.................................................... 29 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN ............................. 33 4.1 Kesimpulan ................. Error! Bookmark not defined. 4.2 Saran .......................... Error! Bookmark not defined. DAFTAR PUSTAKA ......................................................... 34
vii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Logo PT GMF AeroAsia .................................... 6 Gambar 2.2 Struktur Organisasi PT. GMF AeroAsia ............. 7 Gambar 2.3 Layout PT. GMF AeroAsia ............................. 12 Gambar 3.1 Komponen Sistem Rem Hidrolik...................... 13 Gambar 3.2 Deskripsi fungsi ............................................... 14 Gambar 3.3 Brake Hidraulic Fuses ..................................... 15 Gambar 3.4 Main Brake Assembly ...................................... 16 Gambar 3.5 Brake Assembly .............................................. 17 Gambar 3.6 Fungsi dari Antiskid dan Autobrake system....... 18 Gambar 3.7 Antiskid/Autobrake system ............................... 19 Gambar 3.8 Pareto Diagram Landing Gear ......................... 20 Gambar 3.9 Pareto Diagram Kerusakan Komponen Brake System ........................................................................................... 21 Gambar 3.10 Metodologi FMECA ..................................... 22 Gambar 3.11 Critically Matrix ............................................ 28 Gambar 3.12 Metodologi melakukan lifetime prediction ..... 29 Gambar 3.13 Bathub Curve................................................. 30 Gambar 3.14 Hasil Goodness of Fit Software Minitab ......... 30 Gambar 3.15 Grafik Hazard Function atau Failure Rate ..... 31 Gambar 3.16 Table of Statistics........................................... 32
viii
DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Realisasi kerja praktek ........................................... 4 Tabel 3.1 Tingkat Occurance .............................................. 23 Tabel 3.2 Tingkat Severity .................................................. 23 Tabel 3.3 FMECA Brake System ......................................... 24
ix
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Brake system atau sistem pengereman pada pesawat merupakan hal yang sangat penting dan vital. Berfungsi untuk memperlambat ataupun menghentikan roda pesawat pada saat pesawat melakukan landing maupun taxi. Sistem pengereman ini adalah sebuah sistem hidrolik dengan berbagai macam komponen penyusunnya. Komponen-komponen pada brake system pun tak luput dari berbagai macam kondisi saat beroprasi, mulai dari adanya vibrasi, gesekan, perubahan suhu, hingga korosi. Hal-hal ini dapat membuat komponen tersebut mengalami kerusakan baik tingkat ringan ataupun parah yang tentunya beresiko terhadap oprasional pesawat serta membahayakan keselamatan penumpang. Karena pentingnya fungsi brake system ini serta efek kerusakannya yang dapat berakibat fatal, maka sangat penting untuk dilakukan studi mengenai kerusakan apa yang dapat terjadi pada brake system, komponen apa yang paling sering mengalami kerusakan, apa efek dari kegagalan komponen terhadap kinerja sistem, serta analisa kekritisan kerusakan komponen. metode yang dapat digunakan untuk mmemecahkan permasalahan tersebut adalah dengan menggunakan Failure Modes, Effects and Critically Analysis (FMECA). Selain menganalisa menggunakan Failure Modes, Effects and Critically Analysis (FMECA) sangat penting juga untuk mengetahui umur suatu komponen dari komponen tersebut digunakan sampai komponen tersebut rusak. Hal ini akan sangat bermanfaat agar pengecekan, perawatan, serta pengaturan persediaan komponen pengganti dapat terjadwalkan dengan baik.
1
2 1.2 Tujuan Adapun tujuan dari pelaksanaan kerja praktek di PT GMF AeroAsia ini adalah sebagai berikut: 1. Meningkatkan kemampuan berkomunikasi pada setiap aktivitas pekerjaan baik secara langsung maupun tidak langsung dengan rekan kerja di PT Garuda Maintenance Facility AeroAsia. 2. Memperoleh pengetahuan, wawasan, dan keterampilan mengenai life time prediction dari komponen brake. Tujuan yang disebutkan di atas telah sesuai dengan tujuan mata kuliah Kerja Praktik yang tercantum dalam silabus kurikulum 2014/2019. 1.3 Materi Adapun beberapa materi yang diharapkan dapat diperoleh dari kerja praktek ini antara lain: Materi I Materi I merupakan materi untuk menjalankan tujuan pertama, yakni meningkatkan kemampuan berkomunikasi dengan rekan kerja dalam menghadapi permasalahan teknik di PT Garuda Maintenance Facility AeroAsia. Materi yang dipelajari adalah sebagai berikut: 1. Pengenalan Struktur Organisasi Pemahaman mengenai struktur organisasi pengurus dan karyawan mulai dari tingkat tertinggi serta sistem kerja yang diterapkan dalam perusahaan tersebut. 2. Pemahaman Administrasi Kerja Pemahaman mengenaicara berkomunikasi dengan pihak yang bertanggung jawab terkait masalah yang dialami perusahaan dan alur penyelesaiannya. Materi II Materi II merupakan materi utama dalam tujuan kedua, yaitu melakukan analisa terhadap prinsip kerja brake system, potensi kerusakan dan cara penanganannya, serta melakukan lifetime prediction.
3 Prosedur pelaksanaan dalam menunjang ketercapaian materi II adalah sebagai berikut: 1. Memahami Brake System pada Pesawat Pemahaman secara umum dalam prinsip prinsip kerja brake system serta komponen-komponen penyusunnya. 2. Memahami Metodologi Analisis Data Mencari informasi datajenis apa yang dikumpulkan dan bagaimana tahapan mengolahnya. 3. Pengambilan Data untuk Analisis Pengumpulan data-data yang dapat digunakan untuk mencari potensi kerusakan pada brake system dan melakukan lifetime prediction. 4. Pengolahan Data dan Pembahasan Data yang diperoleh kemudian diolah dan dilakukan pembahasan sehingga dapat ditarik kesimpulan. 5. Laporan Data dan analisis yang telah dilakukan kemudian disusun dalam bentuk laporan. Peserta didik diharapkan mampu meningkatkan kemampuan komunikasi dan penalaran pada dunia industri melalui materi I dan materi II tersebut, serta siap dalam menghadapi, menyelesaikan, dan mengantisipasi masalah yang mungkin terjadi di lapangan. 1.4 Realisasi Kerja Praktek Data mengenai waktu dan tempat pelaksanaan kerja praktek adalah sebagai berikut: Perusahaan : PT GMF AeroAsia Departemen : Engineering Services Tanggal Pelaksanaan : 11 Juli - 26 Agustus 2016 Durasi Pelaksanaan : 7 Minggu
4 Tabel 1.1Realisasi kerja praktek No Kegiatan 1 2 Pengenalan struktur organisasi 1 dan penentuan topic Mempelajari brake 2 system pesawat dan metodologi. 3 4
Minggu ke3 4 5
6
7
Pengumpulan data
Analisa data Penyusunan 5 laporan kerja praktek Presentasi dan pengumpulan draft 6 laporan kerja praktek Jam kerja yang berlaku di PT Garuda Maintenance Facility AeroAsia adalah hari Senin sampai dengan Jumat dengan waktu kerja dan istirahat sebagai berikut. Jam kerja : 07.00 WIB – 16.00 WIB Istirahat : 12.00 WIB – 13.00 WIB
BAB II PROFIL PERUSAHAAN 2.1 Sejarah dan Profil Singkat PT. GMF AeroAsia Dimulai pada tahun 1949, GMF AeroAsia pada awalnya merupakan Divisi Teknik dari maskapai Garuda Indonesia di bandara Kemayoran dan Halim Perdanakusuma di Jakarta, Indonesia. Pada tahun 1984, GMF AeroAsia dipindahkan ke Bandara Internasional Soekarno Hatta dan menamakan dirinya sebagai Division of Maintenance & Engineering (M&E), yang kemudian dikembangkan menjadi unit bisnis mandiri. Selanjutnya, pada 1998 Divisi M&E tersebut bertransformasi menjadi Strategic Business Unit (SBU-GMF), dan menangani semua kegiatan perawatan armada Garuda Indonesia, sehingga menajamkan sisi kompetitifnya. Akhirnya, pada 2002, SBU-GMF lepas dari Garuda Indonesia dan secara resmi menjadi anak perusahaan mandiri di bawah nama PT Garuda Maintenance Facility AeroAsia. Kini GMF AeroAsia layak dipertimbangkan sebagai salah satu perusahaan perawatan pesawat terbang yang terbaik dan terbesar di wilayah sekitar Indonesia serta menjadi pilihan pelanggan sebagai penyedia jasa MRO (Maintenance, Repair, and Overhaul) pada 2015. Pada Januari 2016, FAA mengategorikan PT GMF AeroAsia sebagai Low Risk MRO. Peningkatan status ini merupakan pencapaian luar biasa dari usaha bertahun-tahun dalam membudayakan safety pada setiap aktivitas kerja. Kategori tersebut menjadi pengakuan bahwa GMF AeroAsia telah berada di top level dan selected MRO di dunia. Secara global, saat ini GMF AeroAsia menempati posisi ke-17 MRO [1]. Pada pencanangan program kerja tahun 2016, perusahaan ini menetapkan visi baru sebagai Top 10 MROs in The World [2].
5
6 PT GMF AeroAsia memiliki logo berbentuk kepala dan sayap garuda seperti logo milik maskapai Garuda Indonesia, namun terdapat perbedaan pada warna logo yaitu keseluruhannya berwarna biru tua dengan tambahan tulisan “GMF AeroAsia” dan tulisan “GARUDA INDONESIA GROUP” seperti terlihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Logo PT GMF AeroAsia Penjelasan: Kepala burung Garuda melambangkan lambang Negara Republik Indonesia. Lima (5) bulu sayap melambangkan Pancasila yang menjadi ideologi bangsa Indonesia. Warna biru melambangkan langit. 2.2 Visi dan Misi 2.2.1. Visi Vision 2020: Top 10 MROs in The World [1]. 2.2.2. Misi To provide integrated and reliable aircraft maintenance solution for a safer sky and secured quality of life of mankind [1]. 2.3 Struktur Organisasi PT. GMF AeroAsia Struktur organisasi PT GMF AeroAsia dapat dilihat pada Gambar 2.1.
7
Gambar 0.2 Struktur organisasi PT. GMF AeroAsia Officer (CEO) membawahi 2 fungsi yaitu, 1. Service Function Organization 2. Busines Function Organization Sedangkan PT GMF AeroAsia mempunyai 1 Chief Executif Officer (CEO). Direktur Utama dan 1 orang Chief Operation Officer (COO) yang membawahi 3 Executive Vice President (EVP) yaitu: 1. EVP Finance dan Human Resources Management. 2. EVP Base Operation. 3. EVP Line Operation. Struktur Bussines Function terdiri dari enam dinas, yaitu : 1. Dinas Line Maintenance/TL. 2. Dinas Base Maintenace/TB. 3. Dinas Component Maintenace/TC. 4. Dinas Engine Maintenance/TR. 5. Dinas Engine Service/TE. 6. Dinas Trade and asset Management/TM.
8 Dinas yang bertanggung jawab dalam pelaksanaan perawatan dan perbaikan lesin pesawat di PT. GMF AeroAsia adalah Dinas Engine Maintenance/TR. Dinas Engine Maintenance/TR terdiri dari 3 Divisi, yaitu : 1. Engine Maintenance Support - TRS. 2. Turbine Component Service - TRP 3. Engine / Auxiliary Power Unit Service –TRJ Dalam menjalankan tugasnya Dewan Direksi GMF dibantu oleh Executive Commite yang terdiri dari sebelas orang Vice President, di mana masing-masing Vice President tersebut menangani masing-masing unit, yaitu: 1. Engine Maintenance (TR),unit ini bertanggung jawab atas jasa perawatan mesin. 2. Base Maintenance (TB), unit ini yang bertanggung jawab dalam perawatan pesawat yang meliputi berbagai layanan, mulai dari perawatan rutin menengah hingga overhaul, pelaksanaan perbaikan struktur dan sistem pesawat yang ringan hingga perawatan besar, termasuk modifikasinya. 3. Component Maintenance (TC), mempunyai tugas dan wewenang untuk memperbaiki dan merawat komponen pesawat agar selalu layak pakai. 4. Line Maintenance (TL), unit yang mempunyai tugas dalam jasa perawatan pesawat seperti perawatan sebelum terbang (PreFlight Check), perawatan harian (Daily Check) dan Transit Check. 5. Engineering Service (TE), mempunyai tugas dalam rekayasa perawatan pesawat terbang seperti standar perawatan modifikasi, program pengendalian kehandalan, perpustakaan &distribusi dokumentasi teknik dan pelayanan jasa tenaga ahli. 6. Trade & Asset Management (TM) unit ini bertugas dalam mengelola asset, mengelola pergudangan (logistic), penjualan aset terutama yang tidak terpakai dan mengenai eksport maupun import.
9 7. Internal Audit &Control (TI), bertugas dalam pengendalian program kerja, masalah angaran dan internal audit. 8. Quality Assurance (TQ), bertanggungjawab atas standard dan kualitas produk pekerjaan perawatan pesawat serta pengembangannya. 9. Corporate Strategic & Development (TS), bertugas untuk menangani masalah fasilitas perusahaan, sumber daya manusia, mengembangkan & memelihara sistem informasi manajemen, dan menjaga hubungan komunikasi antar karyawan, manajemen dan pemegang saham di perusahaan sesuai dengan tujuan perusahaan. 10. Corporate Finance (TA), meliputi tanggungjawab atas aktivitas keuangan, administrasi dan kontrol arus kas. 11. Business Coorporate & Development (TP), mempunyai tugas dan wewenang mencari pelanggan dan juga memasarkan produk-produk yang ditangani atau dihasilkan PT. GMF AeroAsia ke pasar domestik maupun internasional dan termasuk juga menangani masalah pengembangan bisnis. Unit Corporate Finance (TA) membawahi 3 bidang pelaksana operasi yaitu, Bidang Treasury, Bidang Revenue & Risk Management dan Bidang Accounting & Financial Report. Sedangkan Unit Corporate Strategic & Development (TS) membawahi 4 pelaksana operasi, salah satunya adalah Information Technology& Bussiness Process Engineering. 2.4 Fasilitas PT. GMF AeroAsia Gedung-gedung di GMF berdiri di atas lahan seluas 480.000 m2. Terletak pada Bandara Internasional SoearnoHatta dekat Jakarta, Ibukota Indonesia, GMF AeroAsia yang memiliki seluruh lahan seluas 972.123 m2 merupakan salah satu fasilitas terbesar di Asia Tenggara. Sebagai tambahan, fasilitas penunjang lainnya antara lain gudang suku cadang, workshop mesin dan komponen, utility building, ground support, gedung peralatan, penyimpan bahan-bahan kimia,
10 engine test cells, dan apron yang luas untuk tempat parkir pesawat serta learning center. Pada Gambar 2.2. terdapat layout/ denah PT GMF AeroAsia. Berikut sedikit penjelasan mengenai fasilitas-fasilitas di GMF. Hangar 1 Hangar 1 memiliki luas 21.352 m2. Hangar 1 digunakan untuk heavy maintenance untuk pesawat berbadan lebar (wide body aircraft). Hangar 2 Hangar 2 memiliki luas 24.450 m2 dan ditujukan untuk perawatan berskala kecil hingga perawatan “A” checks. Hangar 3 Hangar 3 yang memiliki luas 24.450 m2 dilengkapi dengan peralatan untuk heavy maintenance pesawat narrow body. Hangar 4 Demi memenuhi kebutuhan pelanggan, GMF AeroAsia telah menambah fasilitas dengan membangun Hangar 4. Hangar baru yang memiliki luas total 66.940 m2 ini melayani hingga 16 pesawat narrow body dan satu line untuk mengecat pesawat. Didesain dan dibangun oleh kontraktor domestik, hangar untuk narrow body terbesar di dunia ini memiliki desain yang sedikit berbeda dari hangar biasa yang berbentuk kubus, yaitu terdapat kontur kupu-kupu yang jarang ditemukan di tempat lain. General Storage Tempat penyimpanan suku cadang pesawat. Workshop 1 Tempat untuk memperbaiki sayap dan ekor pesawat, bongkar pasang ban dan proses pembentukan komponen. Workshop 2 Tempat memperbaiki komponen-komponen seperti sistem avionik pada kokpit, radio, radar dan lainnya. Utility Building
11 Memiliki fungsi sebagai penyedia tenaga listrik berupa generator set dan transformator medium voltage. Water Treatment Menyediakan fasilitas untuk segala kebutuhan fluida yang digunakan dalam maintenance dan lainnya. Ground Support Equipment (GSE) Bengkel untuk merawat dan memperbaiki semua peralatan penunjang kebutuhan pesawat. Spesial Storage (SS) Gudang penyimpanan bahan-bahan kimia dan bahan bakar pesawat. Engine Test Cell Menyediakan fasilitas untuk memperbaiki dan menguji performa kelayakan mesin sebelum dipasang ke pesawat terbang. Management Building Tempat untuk memantau atau memanajemen seluruh kegiatan yang dilakukan di PT. GMF AeroAsia. Engine Maintenance Tempat untuk maintenance atau perbaikan mesin aircraft yang bermasalah. Apron Tempat untuk memarkir pesawat yang telah selesai di maintenance maupun yang belum mendapatkan perbaikan Run Up Bay Tempat untuk menguji mesin pesawat yang telah di maintenance.
12
Gambar 0.3 Layout PT. GMF AeroAsia
BAB III LIFETIME PREDICTION DARI HONEYWELL BRAKE AKIBAT PEMBEBANAN PADA PESAWAT BOEING 737-NG DI PT. GMF AEROASIA 3.1 Wheels and Brakes 3.1.1 Sistem Rem Hidrolik Sistem rem hidrolik mengontrol tekanan hidrolik pada main landing gear. Sumber dari rem hidrolik diseleksi menggunakan alternate brake selector valve dan accumulator isolation valve untuk mengontrol sumber tekanan yang berbeda untuk memberikan tekanan pada fungsi normal, alternate, dan accumulator brake [3]. Komponen dari sistem rem hidrolik ditunjukkan oleh gambar 3.1 berikut ini:
Gambar 3.1 Komponen Sistem Rem Hidrolik
13
14 a. Alternate brake selector and accumulator isolation valves
Gambar 3.2 Deskripsi fungsi dari alternate brake selector and accumulator isolation valves Alternate brake selector dan accumulator isolation valves beroprasi bersama-sama untuk mengontrol tekanan pada sistem normal dan alternate brake. Alternate brake selector valve: Saat tekanan sistem hidrolik A dan B sama, tekanan hidrolik sistem B pada alternate brake selector valve tidak akan membiarkan hidrolik sistem A menyuplai tekanan ke alternate brake system. Saat sistem hidrolik B tidak menyuplai tekanan, alternate brake selector valve bergerak. Hal ini menyebabkan sistem hidrolik A menyuplai pressure untuk alternate brake system.Alternate brake selector valve pressure switch kemudian mengirimkan sinyal ke sistem antiskid (antislip) saat alternate brake system menerima tekanan [3].
15 Accumulator isolation valve: saat sistem hidrolik B tidak menyuplai tekanan, tekanan alternate brake system dari alternate brake selector valve menggerakkan accumulator isolation valve. Brake Accumulator: Menyuplai tekanan untuk normal brake jika tidak ada sumber tekanan lain, selain itu juga menjadi menjadi sumber tekanan untuk parking brake system saat sistem hidrolik tidak menyuplai tekanan. b. Brake Metering Valve Assembly Brake metering valve assembly mendapatkan input dari pedal rem melalui kabel control dan sebuah control kuadrant yang mengoprasikan sebuah engkol dan tiang control. Pergerakan dari mekanisme pedal rem mengontrol brake metering valve assembly yang mana mengirimkan tekanan yang terukur ke brake. c. Brake hydraulic fuses
Gambar 3.3 Brake Hidraulic Fuses
16
Brake hydraulic fuses mencegah loss fluida hidrolik jika ada kebocoran. Empat buah hydraulic fuses di normal brake line melindungi setiap proses normal brake. Sementara dua hydraulic fuses di alternate brake line melindungi selama proses alternate brake. Saat kondisi normal, piston dan pegas berada pada kondisi normal. Saat fluida yang mengalir tekanannya dibawah normal piston mulai menekan pegas sehingga kebocoran dapat dicegah [3]. Lokasi serta komponen hydraulic fuses ditunjukkan pada gambar 3.3. d. Wheel Brake
Gambar 3.4 Main Brake Assembly Main brake assembly serta brake assembly ditunjukkan oleg gambar 3.4 dan 3.5. Brake assembly memiliki bushing (ring) yang dikaitkan ke lengan dari main landing gear. Torque takeout slot sejajar dengan torque pin. Hubungan keduanya akan mentrasmisikan torsi dari brake ke main landing gear strut.
17 Sementara itu piston/adjuster mengaplikasikan tekanan dari sistem hidrolik ke pressure plate. Stator dan rotor berada di housing yang sama. Saat brake pressure diaplikasikan, fluida hidrolik akan memasuki piston. Hal ini akan mengaktifkan fungsi piston. Piston ini kemuadian akan menekan pressure plate yang juga akan menekan rotor dan stator. Gesekan rotasi terjadi sehingga terjadi pengereman. Sementara itu fungsi dari indicator pin adalah memberikan indikasi visual mengenai sisa waktu penggunaan elemen brake system. Saat akhir dari pin bersentuhan dengan
Gambar 3.5 Brake Assembly piston housing, brake harus di pindahkan dari pesawat dan dibongkar untuk inspeksi. [4]
18
3.1.2 Antiskid/autobrake system Antiskid system berfungsi untuk mengontrol brake system untuk mencegah roda mengalami selip saat proses pengereman. Gaya rem maksimum diberikan untuk menghentikan pesawat di semua kondisi landasan. Sedangkan Auto brake system berfungsi untuk menyuplai tekanan brake yang telah terukur untuk menghentikan pesawat setelah landing atau jika rejected takeoff (RTO) terjadi. Fungsi dari antiskid dan autbrake ditunjukkan oleh gambar 3.6 berikut ini:
Gambar 3.6 Fungsi dari Antiskid dan Autobrake system
19
Gambar 3.7 Antiskid/Autobrake system Gambar 3.7 diatas menunjukan Antiskid/Autobrake system. Saat roda mengalami slip, AACU akan mengirimkan sinyal ke antiskid valve. Jika normal brake system memiliki tekanan, antiskid valve pada normal hydraulic brake system akan menyalurkan tekanan ke roda,hal ini akan membuat roda berputar lebih cepat dan menhentikan kondisi slip. Normal antiskid valve melepaskan tekanan yang tidak diinginkan melalui parking brake valve. Antiskid system akan memonitor operasi dari parking brake valve untuk memastikan tekanan yang tidak diinginkan bisa dikeluarkan. Autobrake shuttle valve: mengirim autobrake pressure ke normal brake system, hal ini dilakukan saat tekanan normal yang terukur lebih rendah dari pada autobrake pressure. Kemudian tekanan akan menyalakan autobrake shuttle valve dan mengirimkan sinyal ke aacu saat normal brake metering valve menyuplai tekanan.
20 3.2 Pareto Diagram dari Pilot Report Brake system memiliki fungsi yang sangat vital pada sebuah pesawat. Oleh karena itu kerusakannya sangat penting untuk dianalisa. Berdasarkan pilot report bisa didapatkan komponen manakah yang sering mengalami kerusakan, penyebabnya, serta bagaimana menanganinya. Untuk mempermudah analisa, kerusakan tersebut disajikan melalui Pareto diagram. Yaitu diagram batang yang menunjukkan frekuensi kerusakan komponen dari yang paling tinggi hingga yang paling rendah serta memberikan presentasi akumulatif.
Gambar 3.8 Pareto Diagram Landing Gear Dari gambar 3.8 dapat dilihat bahwa pada landing gear, nose landing gear paling sering mengalami kerusakan, kemudian disusul brake system dan main landing gear. Dari pilot report vibrasi adalah faktor yang paling mendominasi.
21
Gambar 3.9 Pareto Diagram Kerusakan Komponen Brake System Untuk sistem yang ditinjau pada laporan ini yaitu brake system, kerusakan komponennya ditunjukkan oleh gambar 3.9. dapat terlihat bahwa indicator pin paling banyak dilaporkan mengalami wear out atau limit, disusul piston and bushing, pressure plate, rotor, stator, accumulator isolation valve, dan brake metering valve. 3.2 Failure Modes, Effects and Critically Analysis (FMECA) FMECA terdiri dari dua buah analisis, Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) dan Critically Analysis (CA). FMEA menganalisis beberapa failure mode dan efeknya pada sistem. Sedangkan CA menklasifikasikannya kedalam levellevel prioritas berdasarkan failure rate dan severity dari efek kegagalan. Metodologi penyusunan FMECA ditunjukkan oleh gambar:
22
Gambar 3.10 Metodologi FMECA Quantitative method digunakan ketika failure rate, failure modes, failure mode ratios, dan failure effects probability diketahui. Variable ini digunakan untuk menghitung critically number yang menunjukkan prioritas item. Qualitative method digunakan ketika failure rate tidak tersedia tetapi failure mode tersedia. Kekritisan atau risk
23 yang berhubungan dengan kegagalan secara subjektif diklasifikasikan oleh anggota team. Subjektif rangking ini digunakan untuk menentukan severity dan occurance dari kegagalan [5]. Occurance (O) ranking dapat ditentukan berdasarkan table berikut ini: Tabel 3.1 Tingkat Occurance
Sedangkan ranking severity (S) ditunjukkan oleh table berikut: Tabel 3.2 Tingkat Severity
24 Risk Priority Number (RPN) digunakan untuk mengidentifikasi prioritas kerusakan. RPN dirumuskan dengan [5]: RPN = (S) x (O) Dikarenakan data failure rate komponen brake dengan part number 2612312-1 tidak lengkap tersedia melalui pilot report, maka penyusunan FMECA brake system menggunakan Qualitative method dan ditampilkan pada table 3.3 Tabel 3.3 FMECA Brake System
25
26
27
28
Gambar 3.11 Critically Matrix Analisa juga disajikan dalam bentuk critically matrix seperti pada gambar 3.11 diatas. Critically matrix merupakan sebuah grafik visual yang membandingkan nilai RPN dari semua komponen di dalam sistem. Semakin ke kanan atau keatas maka komponen memiliki tingkat risk yang lebih tinggi. Dapat dilihat bahwa komponen nomor 4 (piston and bushing) dan 5 (Rotor) memiliki tingkat RPN yang paling tinggi yaitu 18. Hal ini berari komponen piston dan rotor harus diberikan pengecekan dan perawatan yang lebih dari pada komponen lainnya. Sangat diperlukan untuk mencatat waktu dan jenis kerusakan kedua komponen ini dan komponen lainnya sehingga akan mempermudah analisa selanjutnya dan
29 bermanfaat untuk menurunkan nilai RPN. Mengingat perusahaan saat ini belum memiliki data tersebut. 3.3 Lifetime Prediction 3.3.1 Metodologi Langkah-langkah melakukan ditunjukkan oleh gambar 3.12 berikut: Mengumpulkan failure data: Data uptime dan downtime
Mendapatkan parameterparameter distribusi data
lifetime
prediction
Konversi failure data menjadi time to failure
Memilih distribusi data yang sesuai menggunakan software Minitab atau Weibull++
Menggunakan parameter distribusi data untuk menentukan MTTF (Mean time to failure)
Gambar 3.12 Metodologi melakukan lifetime prediction 3.3.2 Bathub Curve Kebanyakan komponen atau produk akan mengalami karakteristik kerusakan yang ditunjukkan oleh grafik Bathub Curve seperti pada Gambar 1. Dengan waktu pemakaian pada sumbu x dan failure rate di sumbu y. Seperti yang terlihat pada gambar. Kebanyakan produk pada awalnya memiliki failure rate yang tinggi mungkin disebabkan karena cacat saat manufacturing, tenaga kerja yang kurang terampil, serta control mutu yang kurang baik. Failure rate ini akan menurun dan kemudian aka menjadi konstan pada daerah useful life.
30 Ketika komponen digunakan terus menerus failure rate ini kemudian akan semakin meningkat [6].
Gambar 3.13 Bathub Curve 3.3.3 Lifetime Prediction Brake Component PN 2612312-1 Dari data removal brake component PN 2612312-1 tahun 2014-2016 yang telah dikonversi mejadi data time to failure (TTF) kemudian diolah menggunakan software minitab14 didapatkan bahwa distribusi data mengikuti distribusi weibull. Hal ini ditunjukkan dari correlation coefficient weibull paling besar dibandingan dengan distribusi lainnya yang bisa dilihat pada gambar 3.13 berikut ini
Gambar 3.14 Hasil Goodness of Fit Software Minitab
P e r ce
M edian IQ R F ailure
10
31
C ensor A D* C orrelation
30000
Kemudian didapatkan grafik seperti pada gambar 3.14 1 10 100 1000 10000 100000 dibawah ini: TTF
ction
H azard F unction
R a te
0.0004
0.0003
0.0002
0.0001 30000
0
10000
20000
30000
TTF
Gambar 3.15 Grafik Hazard Function atau Failure Rate Gambar 3.15 menunjukkan hazard function atau failure rate. Apabila dibandingkan dengan bathub curve, hazard function sistem brake yang ditinjau masih berada pada masa useful life nya. Sehingga masih dapat dioptimalkan agar lifetime nya menjadih lebih lama. Pengoptimalan dapat dilakukan dengan mereduksi faktor-faktor yang menyebabkan kerusakan. Dari pilot report vibrasi adalah penyebab kerusakan yang paling banyak dilaporkan sehingga untuk menindak lanjuti topic ini disarankan untuk melakukan analisa vibrasi.
32 Plot for TTF
te Data T able of S tatistics
Weibull
S hape
5089.72
M ean
5919.86
S tD ev
7753.83
M edian
3166.58
IQ R
6755.02
F ailure C ensor
1000
10000
TTF azard F unction
00
100000
0.772306
S cale
6 0
A D*
2.017
C orrelation
0.986
Grafik 3.16 Table of Statistics
Dari grafik 3.16 didapatkan parameter-parameter distribusi. Yaitu shape parameter (β) , scale parameter (η), MTBF (mean time between failure) dapat dicari dengan mensusbstitusikan parameter tersebut kedalam persamaan Weibull dua parameter yaitu:
……………..3.1
20000 TTF
Sehingga didapatkan mean atau MTBF (mean time between failure) sebesar 5919,86. Artinya komponen akan mengalami kerusakan setelah beroprasi selama 5919,86 jam. Maka 30000 sebaiknya dilakukan pengecekan terhadap komponen serta mengatur persediaan komponen pengganti sebelum waktu ini.
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan Kesimpulan yang didapatkan dari kerja praktek di GMF AeroAsia ini adalah sebagai berikut : a. PT. GMF AeroAsia merupakan salah satu perusahaan MRO (Maintenance Repair and Organization) yang bergerak dibidang maintenance pesawat terbang b. Komponen pada brake yaitu piston and bushing serta rotor memiliki risk priority number paling tinggi sehingga diperlukan pengecekan yang lebih sering pada komponen-komponen ini. c. Brake component PN 2612312-1 akan mengalami kerusakan setelah beroprasi selama 5919,86 jam. 4.2 Saran Saran yang dapat diberikan kepada PT. GMF Aeroasia untuk menindak lanjuti topik ini adalah: 1. Melakukan pendataan data historis semua komponen brake. 2. Melakukan analisa vibrasi mengenai vibrasi dan hard landing. 3. Apabila menganalisa komponen brake sebaiknya menggunakan data dengan interval yang lebih lama 4-5 tahun agar historis terekam dengan baik.
33
DAFTAR PUSTAKA [1] Tim GMF News, "GMF AeroAsia Annual Report 2015," Tangerang, 2015. [2] Tim GMF News, "GMF News Maret 2016," 2016. [3] BOEING, 737-800 Aircraft Maintenance Manual, 2015. [4] Honeywell, Component Maintenance Manual (Main Brake Assembly). Indiana, U.S.A: Honeywell International Inc., 2013. [5] Department of the Army, Technical Manual Failure Modes, Effects, and Critically Analysis (FMECA) for Command, Control, and Communication. Washington, 2006. [6] Charles E. Ebeling, an introduction to reliability and mantainability engineering. Amerika: McGraw-Hill Companies, 1997.
34
