Prinsip-Prinsip Pemeliharaan

Prinsip pemeliharaan bergantung pada beberapa faktor:

Tipe sistem
Tempat dan kerja sistem.
Kondisi lingkungan.
Tingkat keandalan sistem yang diinginkan.

Semuanya ini berkaitan erat dengan keahlian dari staf pemeliharaan dan perlengkapan komponen. Ada dua cara pemeliharaan:

Preventive Maintenance (pemeliharaan untuk pencegahan): mengganti bagian-bagian / komponen yang hampir rusak, serta kalibrasi.
Corrective Maintenance (pemeliharaan untuk perbaikan): mengganti komponen yang rusak.

Pada Preventive maintenance penggantian dilakukan sebelum komponen benar-benar rusak (aus karena pemakaian) sehingga keandalan sistem dapat diperbesar. Sebagai contoh, komponen dari bagian yang bergerak dan digunakan secara terus menerus sebaiknya diganti sebelum rusak misalnya servo potensiometer, motor dan sikatnya kontak pada relay dan saklar atau lampu pijar (filamen).

Suatu sistem yang menggunakan sejumlah besar lampu indikator, memiliki grafik kerusakan seperti Gambar 2.4.

Grafik kegagalan menunjukkan bahwa puncak kegagalan terjadi pada 1000 jam. Kemungkinan suatu lampu indikator mengalami kegagalan sebelum 1000 jam adalah 0,5 (50 %). Jadi, bila lampu diganti setelah 1000 jam, kemungkinan setiap lampu mengalami kegagalan selama waktu itu adalah 0,5 (50 %). Apabila semua lampu diganti pada waktu yang bersamaan dalam standar deviasi sebelum umur rata-ratanya, maka hal ini akan membuat tingkat keandalannya lebih baik.

Kesulitannya adalah memperkirakan dengan tepat periode keausan untuk komponen pada bagian dalam, sehingga menjadi tidak ekonomis untuk melaksanakan pemeliharaan preventif.

Kerugiannya adalah gangguangangguan yang terjadi selama pengerjaan pemeliharaan preventif tersebut, sehingga dapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada alat itu sendiri.

Pemeliharaan yang bersifat memperbaiki (corrective maintenance) adalah aktivitas pelayanan sistem elektronika selama penggunaannya, jika terjadi kerusakan komponen yang tidak dapat diperkirakan dan tidak dapat ditanggulangi dengan pemeriksaan. Dalam kenyataannya, pemeriksaan suatu kerusakan lebih disukai daripada pencegahan.

Sebagai gambaran, Gambar 2.6 memperlihatkan hubungan antara ongkos pemeliharaan dan ongkos perbaikan serta tersedianya perlengkapan itu sendiri.

Keterangan

Jumlah ongkos-ongkos pemeli haraan dan perbaikan.
Ongkos-ongkos perbaikan + kerugian kerusakan (kerugian produksi, tenaga kerja yang mengganggur dsb).
Ongkos-ongkos perbaikan.
Ongkos-ongkos pemeliharaan.
Regangan optimum dimana jumlah biaya harus diberikan (batas-batas tidak mutlak dan mungkin berbeda dari masalah ke masalah).
Optimasi tersedianya perleng kapan.

Dapat terlihat dengan jelas bahwa ada rentangan optimum yaitu usaha pemeliharaan itu dapat ditentukan secara ekonomis. Sebaliknya, ongkos pemeliharaan meningkat sedemikian rupa sehingga tak seorangpun dapat mengatasinya.

Pemeliharaan & Perbaikan

Pada bab ini akan dibahas sasaran dan tujuan serta prinsip manajemen (pengelolaan) pemeliharaan dan perbaikan secara umum. Masalah kesehatan dan keselamatan kerja akan dibahas pada akhir bab ini. Sasaran dan Tujuan Pemeliharaan & Perbaikan Pada dasarnya sasaran dan tujuan manajemen pemeliharaan & perbaikan sangat tergantung dari misi (hal yang ingin dicapai) oleh suatu organisasi. Tentu saja misi ini akan berbeda antara organisasi satu (misalnya sekolah) dengan organisasi lainnya (misalnya misi industri perakitan mobil).

Tujuan pemeliharaann dan perbaikan di sekolah umumnya hanya untuk memperpanjang usia pakai alat. Banyak sekolah yang belum mempunyai unit khusus untuk penanganan pemeliharaan dan perbaikan peralatan maupun fasilitas lainnya.

Bagi sebagian industri, masalah pemeliharaan dan perbaikan secara umum selalu dikaitkan dengan tanggungjawabnya terhadap produk yang berkualitas, tepat waktu dan mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Beberapa industri atau organisasi yang besar bahkan mempunyai misi yang selalu dikaitkan dengan aset dan investasi. Jadi kegiatan pemeliharaan & perbaikan alat & fasilitas lain diperhitungkan sebagai bagian dari aset & investasi.

Oleh karena itu, bagian atau unit pemeliharaan & perbaikan merupakan bagian yang sangat penting dari organisiasi semacam ini.

Kegiatan Pemeliharaan & Perbaikan

Sebelum membahas lebih jauh tentang manajemen pemeliharaan dan perbaikan, lebih dahulu perlu memahami sifat pekerjaan atau kegiatan pemeliharaan dan perbaikan secara umum.

Pemeliharaan dan perbaikan meliputi berbagai aktifitas atau kegiatan, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.1. Pada umumnya aktifitas tersebut dapat dibagi menjadi dua yaitu: kegiatan yang dapat direncanakan dan kegiatan yang tidak terduga atau tidak dapat direncanakan. Kegiatan pemeliharaan & perbaikan yang bersifat rutin merupakan kegiatan yang dapat direncanakan, sedangkan kegiatan yang bersifat darurat, misalnya kerusakan alat akibat kecelakaan (misalnya terjatuh. Kena petir, dan lain-lain) merupakan kegiatan yang tidak dapat diduga. Namun demikian, hal-hal semacam ini harus dapat diantisipasi. Minimal kita tahu apa yang harus kita lakukan pada saat terjadi gangguan semacam itu.

Tugas

Buatlah daftar semua peralatan ukur yang kalian gunakan dalam satu bulan terakhir ini. Lalu beri catatan atau tanda pada alat ukur yang kerjanya tidak baik, misalnya dengan memberikan tanda untuk alat ukur yang mengalami gangguan ringan (misalnya satu range pengukuran tidak bekerja dengan baik), untuk alat ukur yang sering mengalami gangguan, dan untuk alat ukur yang tidak berfungsi. Berikan catatan tersebut kepada guru atau teknisi yang menangani peralatan laboratorium.

Daftar peralatan yang kalian buat dapat digunakan sebagai laporan hasil pemantauan terhadap kinerja peralatan di laboratorium. Dengan pemantauan semacam ini, maka waktu dan biaya pemeliharaan dapat ditekan menjadi sekecil mungkin. Jika kerusakan atau gangguan kecil tidak ditangani dengan dengan baik, bisa mengakibatkan gangguan atau kerusakan yang lebih parah lagi. Jika ini terjadi maka biaya yang digunakan untuk perbaikan lebih mahal, dan waktu perbaikan juga lebih lama. Secara keseluruhan hal ini tentu akan mengganggu proses belajar. Di industri, pemantauan kondisi peralatan sangatlah penting, karena jika terjadi gangguan yang lebih besar, bukan hanya akan meganggu produktifitas, tetapi juga akan menaikkan biaya, baik biaya perbaikan alat maupun biaya produksi, karena untuk mengganti waktu yang hilang pekerja harus melakukan kerja lembur.

Keandalan & Kegagalan Unit

Kalian pasti sudah mengetahui, bahwa setiap peralatan elektronika setelah beberapa waktu akan mengalami kemunduran kinerja atau bahkan mengalami kerusakan, karena tidak ada peralatan yang dapat bekerja secara sempurna sepanjang waktu, meskipun kualitas dan teknologinya canggih. Misalnya satelit membutuhkan keandalan sangat tinggi sehingga sampai batas waktu yang ditentukan tetap bekerja dengan baik, karena kerusakan pada satelit akan sangat kesulitan untuk mereparasinya dan membutuhkan biaya yang sangat tinggi. Tetapi tetap saja satelit tersebut harus diganti dengan yang baru setelah batas waktunya sebelum kerusakan itu terjadi, sehingga semua jenis komunikasi tak terganggu.

Kualitas adalah kemampuan suatu item agar memenuhi spesifikasinya, sedangkan keandalan merupakan pengembangan dari kualitas terhadap waktu.

Keandalan dan kualitas suatu peralatan akan mempengaruhi usia kerja alat tersebut. Suatu peralatan elektronika yang dibuat dengan mempertahankan faktor kualitas akan beroperasi dengan baik dalam jangka waktu yang lebih lama daripada suatu alat sistem yang dikerjakan dengan kurang memperhatikan faktor kualitas.

Untuk dapat meramalkan seberapa jauh keandalan suatu alat, maka definisi tentang keandalan itu sendiri harus diketahui. Keandalan adalah kemampuan suatu item untuk melaksanakan suatu fungsi yang dipersyaratkan dibawah suatu kondisi yang ditentukan dalam periode waktu tertentu.

Dalam hal ini item berarti komponen, instrumen atau sistem. Angka keandalan tidak dapat diramalkan tanpa mengkhususkan waktu dan kondisi operasinya. Hal-hal lebih rinci yang menyangkut keandalan akan dibahas pada sub-bab tersendiri pada buku ini. Untuk mengetahui gambaran yang lebih lengkap, karena keandalan sangat erat hubungannya dengan kegagalan, maka perlu disimak suatu definisi kegagalan. Kegagalan adalah akhir kemampuan suatu item untuk melaksanakan fungsi yang dipersyaratkan.

Dari dua defenisi tersebut diatas, maka dapat dilihat hubungan antara keandalan dan kegagalan. Bila suatu item menunjukkan penurunan keandalannya, maka ini menunjukkan adanya gejala kegagalan.

1. Tahap kegagalan

Ada tiga tahap kegagalan selama usia pakai suatu peralatan.

Tahap pertama disebut dengan kegagalan dini (infant mortality)

Yakni kegagalan peralatan sesaat setelah alat tersebut dibuat dan dikirimkan ke pelanggan. Kegagalan selama tahap ini disebabkan oleh kerusakan komponen yang telah dipasang pada peralatan tersebut. Biasanya kondisi operasi alat tidak berlangsung lama. Peralatan biasanya masih berada dalam garansi perusahaan dan perbaikan menjadi tanggung jawab perusahaan. Penyebab lain dari kegagalan yang terlalu dini adalah kesalahan perancangan yang terlalu menitikberatkan ada satu bagian dari peralatan tersebut. Hal ini hanya mungkin terjadi pada produk yang baru dirancang dan ketidakmampuan perusahaan menyelesaikan semua kelemahan produk tersebut.

Tahap kedua adalah kegagalan normal usia kerja peralatan

Laju kegagalan pada waktu tersebut adalah paling rendah.

Tahap ketiga adalah periode suatu peralatan mengalami laju kegagalan paling tinggi

Hal ini disebabkan oleh usia kerja alat sudah berakhir. Selama waktu ini, semua tampak salah.

Cepat tidaknya suatu peralatan memasuki tahap ini tergantung pada cara pemeliharaan peralatan selama digunakan. Misalnya, jika telah diketahui suatu komponen telah habis masa pakainya, maka sebaiknya komponen cepat diganti sebelum menyebabkan kegagalan pada peralatan tersebut.

2. Kegagalan Sebagian atau Parsial

Adalah kegagalan akibat adanya deviasi karakteristik atau parameter di luar batas spesifikasi, tapi tidak sampai mengurangi fungsi alat secara menyeluruh. Contohnya : generator fungsi yang masih dapat menghasilkan sinyal, tapi frekuensinya tidak sesuai dengan posisi batas ukurnya, TV yang hilang warna hijaunya dll.

3. Kegagalan Menyeluruh atau Total

Disebabkan oleh adanya deviasi karakteristik atau parameter diluar batas spesifikasi sehingga secara menyeluruh mengurangi fungsi peralatan. Contohnya generator fungsi yang tidak dapat menghasilkan seluruh bentuk gelombang, TV yang tak mau hidup dll.

4. Penyebab kegagalan

Kegagalan salah pemakaian adalah kesalahan yang disebabkan oleh pemakaian di luar batas kemampuan komponen atau alat tersebut. Contohnya: multimeter yang digunakan untuk mengukur tegangan AC tetapi dipasang pada posisi tegangan DC.

Kelemahan yang ada dalam item (komponen, peralatan ataupun sistem) walaupun dioperasikan dalam batas kemampuannya dapat juga menjadi penyebab kegagalan. Contohnya multimeter yang sedang digunakan untuk mengukur tegangan, tiba- tiba rusak walaupun pemakaiannya sudah benar.

Waktu kegagalan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu:

Kegagalan tiba-tiba, yakni kegagalan yang tidak dapat diduga melalui pengujian sebelumnya. Contohnya: TV yang sedang dioperasikan dan tiba- tiba rusak tanpa sebab yang jelas.
Kegagalan bertahap, yakni kegagalan yang dapat diduga melalui pengujian sebelumnya. Contohnya: TV pada bagian volumenya mulai derau saat dibesarkan atau dikecilkan potensio volumenya.

5. Kombinasi Kegagalan

Kegagalan fatal (catastrophic) = kegagalan tiba-tiba + menyeluruh. Contohnya : TV yang sedang dioperasikan dan tiba- tiba rusak sendiri.
Kegagalan degadrasi = kegagalan bertahap + tidak menyeluruh (sebagian), contohnya: TV yang volumenya mulai derau saat dibesarkan atau dikecilkan potensio volumenya.

Faktor yang Mempengaruhi Keandalan Unit

Keandalan suatu alat atau instrumen elektronik tidak lepas dari faktor yang mempengaruhinya selama siklus hidup peralatan. Secara lebih detailnya untuk mencapai target keandalan yang diinginkan dilakukan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Tahap Perancangan dan Pengembangan

Pada tahap ini harus sudah disiapkan keandalan yang ingin dicapai, sehingga pada langkah berikutnya para ahli rancang akan diarahkan untuk mencapai target. Adapun pekerjaan pada tahap ini meliputi:
Merancang rangkaian menentukan tata letak komponen, dan menguji prototype secara menyeluruh.
Merancang rangkaian dan memilih komponen yang tepat, sehingga tidak akan ada penitik-beratan hanya pada salah satu komponen saja. Untuk memilih komponen yang tepat, dilakukan pemeriksaan setiap komponen atas peluang kegagalannya dalam rangkaian yang dirancang. Langkah ini disebut Analisis Kesalahan dan Titik-Berat.
Menentukan tata letak komponen, perakitan dan panel-panelnya. Pemasangan komponen hendaknya dilakukan dengan hati-hati agar tidak mengalami tekanan mekanis dan panas yang berlebihan.
Pengaruh lingkungan dimana alat tersebut akan dioperasikan, harus diperhitungkan dan harus dibuat proteksi untuk melawannya. Langkah proteksi ini mencakup penutupan yang rapat, penekanan dengan udara dingin, pemasangan anti getar atau pemasangan senyawa isolasi.
Pengujian prototipe secara menyeluruh dilakukan untuk melihat, apakah rancangan tersebut sudah memenuhi spesifikasi keandalan dan rujuk kerja yang telah ditentukan.
Komponen harus terjamin baik dan disimpan sesingkat mungkin. Untuk jumlah yang kecil dapat dilakukan pemeriksaan seluruhnya. Tetapi untuk jumlah yang besar, pemeriksaan dapat dilakukan dengan mengambil contoh produk (sample) dan dengan metode analisis statistik.
Kerjasama dan ketrampilan karyawan. Setiap karyawan, pembuat alat, ahli produksi dan metode, operator perakitan, ahli test dan pemeriksaan membentuk mata rantai produksi dan dapat membantu menghasilkan produk berkualitas.
Kerangka pelatihan yang baik akan menjamin karyawan mampu menggunakan teknik produksi dengan benar dan lebih efektif.
Peralatan produksi sesuai standart yang disyaratkan, dan dipelihara dengan baik.
Kondisi lingkungan kerja atau perakitan yang nyaman, seperti ventilasi udara yang baik, penerangan yang baik, temperatur ruang yang nyaman untuk pekerja dan alat, serta bebas debu untuk menjamin kondisi yang nyaman.
Peralatan test otomatis dapat digunakan untuk memeriksa alat hubung singkat atau terbuka pada jalur rangkaian. Soak test perlu dilakukan bila instrument dioperasikan pada temperatur yang diubah--ubah, dan siklus temperatur akan membantu mengenali komponen--komponen yang lemah.

2. Penyimpanan dan Transportasi

Metode penyimpanan akan mempengaruhi keandalan operasi instrumen tersebut.
Metode pengepakan harus diperhitungkan dalam spesifikasi keandalan. Pengepakan harus dapat Pelindungi instrumen dari korosi dan bahaya kerusakan mekanis, temperatur penyimpanan dan tingkat kelembaban harus selalu dikontrol.
Transportasi pada saat dijual, instrument harus diangkut dan hal ini akan mengalami getaran, kejutan mekanis, perubahan temperatur, kelembapan dan tekanan. Harus dikhususkan.

3. Operasi

Kondisi lingkungan yang cocok.
Cara pengoperasian yang benar. Petunjuk operasi yang ditulis dengan baik harus dapat menjamin bahwa tidak akan ada kesalahan pemakaian.

Hukum Eksponen Keandalan Unit

Hubungan antara keandalan (R) dan laju kegagalan sistem () dituliskan dengan persamaan:

Dengan:

t = waktu operasi (jam)
= kecepatan kegagalan sistem adalah jumlah dari semua kegagalan komponen (per jam);
e = basis logaritma,
R = keandalan dalam waktu t.

Maksud dari rumus itu ialah, bahwa peluang dari tidak adanya kegagalan sistem dalam waktu t merupakan fungsi eksponensial dari waktu tersebut. Dengan kata lain, makin lama sistem dioperasikan, keandalannya akan menjadi berkurang dan peluang kegagalannya akan naik.

Gambar 2.29 berikut menunjukkan grafik R terhadap t yang terbagi dalam interval m, menunjukkan bila t = m, yakni waktu operasi sama dengan MTBF, peluang keberhasilan operasi akan turun mendekati 0.37 atau 37%. Hanya bila waktu operasi relatif lebih pendek daripada MTBF, maka keandalan menjadi tinggi.

Sebagai contoh, suatu sistem radar angkatan laut mempunyai estimasi MTBF 10.000 jam. Berapa peluang keberhasilan untuk waktu misi 100, 2000 dan 5000 jam?

Untuk:

Jadi R tak mungkin berharga 1 karena itu berarti tak pernah gagal. Beberapa cara untuk memper baiki Keandalan (R) adalah dengan:

Derating

mengoperasikan komponen dibawah batas maksimumnya. Contohnya: menggunakan resistor ½ Watt untuk rangkaian yang sebenarnya hanya butuh resistor ¼ Watt.

Redundancy

Menyambungkan suatu unit ke unit yang lain yang sama fungsinya, sehingga kalau yang satu gagal yang lain akan mengambil alih fungsinya. Biasanya unit ini terpasang secara parallel.

Ada dua cara redundancy:

1. Aktif: bila suatu unit stand by hidup mengikuti suatu kegagalan. Contohnya: UPS terpasang pada komputer, lampu darurat AC yang selalu siap menyala apabila tegangan AC mati dll.

2. Pasif: bila elemen-elemennya bersekutu membagi beban atau melaksanakan fungsinya secara terpisah. Contohnya: generator pada gedung perkantoran yang tersedia tapi tidak dijalankan dan tidak otomatis.

Untuk menghitung Keandalan ( R ) jika dua unit / sistem masing-masing keandalannya Rx dan Ry terpasang:

Contohnya

Sebuah catu daya, osilator dan penguat, semua digunakan dalam suatu sistem sederhana dipasang seri. Hitung keandalan masingmasing unit dan sistem untuk periode operasi 1000 jam, jika MTBF nya 20.000 jam, 100.000 dan 50.000 jam.

Metode Pelacakan Kerusakan Unit

Kalian tahu bahwa banyak teknik pencarian kerusakan dapat diterapkan dalam bidang elektronika. Teknik tersebut antara lain: pengujian komponen, pemeriksaan input output tiap blok. Metoda lain yaitu melakukan sendiri dengan memeriksa input dan output dari tiap blok fungsi. Metoda manakah yang baik? Itu tergantung pada jenis kerusakan sistem yang sedang diamati. Yang penting diperhatikan adalah bagaimana mencari kerusakan secara efisien (cepat dan tepat) karena disini berlaku Waktu adalah Uang.

Cara Memilih Metoda yang Tepat

Metoda yang dipilih untuk mencari kerusakan akan dapat menentukan efisiensi kerja. Anda harus berusaha mencari sebanyak mungkin kerusakan atau ketidakberesan itu sendiri. Untuk menghemat waktu, ada baiknya bila kita menanyakan kepada orang yang mengetahui adanya gangguan pada alat tersebut, melalui beberapa pertanyaan seperti ditunjukkan pada Tabel 2.5 berikut ini.

Tabel 2.5: Pertanyaan

Apakah yang sebenarnya salah ?
Bagaimana ciri fisik rusaknya?
Apakah selalu terjadi demikian ?
Jika memang benar, pada kondisi bagaimana?
Adakah penyalahgunaan? (getaran, goncangan, panas, dll)
Apakah kerusakkan terjadi secara tiba-tiba atau berangsur-angsur ?
Apakah kerusakkan terjadi selama pengoperasian perlengkapan ?
Apakah kerusakkan terlihat mempengaruhi fungsi yang lain ?
Adakah keterangan-keterangan tambahan ?
Adakah orang yang telah mencoba memperbaikinya ?

Ketika pemilik suatu hi-fi set mengatakan alat tidak berfungsi dengan baik, ini sangat minim informasinya.

Maka untuk memperjelas masalahnya dilakukan langkah pertanyaan sbb:

Saat bagaimana alat tidak bekerja dengan baik atau bagian mana yang tidak baik? Misal salah satu kanal sistem stereo lebih lemah dibanding yang lain. Ini akan mempersempit masalah hingga menuju kesalah satu penguat kanal untuk diukur.

Pertanyaan kedua bertujuan untuk memfokuskan kesalahan. Pada contoh diatas, kita menanyakan pada pemilik apakah dia telah mencoba mengatur volume, pengatur loudness, tone control, atau balance.

Pertanyaan ketiga bertujuan untuk mengetahui apakah kerusakan tersebut terjadi secara terus menerus atau kadang-kadang saja, apakah tergantung pengaruh luar. Apakah rusaknya total.

Pertanyaan keempat, untuk me ngetahui dalam kondisi bagaimana kerusakan itu muncul. Seringkali kerusakan terjadi pada saat terjadi getaran, suhu tinggi, mendapat kejutan (terjatuh, terbentur) atau beberapa efek lainnya.

Pertanyaan kelima yaitu bantuan kita untuk mengetahui apakah kerusakan hanya tampak setelah jatuh, terkena getaran (saat dibawa dengan mobil), terkena suhu terlalu tinggi dll.

Pertanyaan keenam, membantu kita untuk menemukan apakah kerusakan tersebut disebabkan oleh usia atau kerusakan tibatiba.
Pertanyaan ketujuh, untuk mengetahui apakah kerusakan terjadi pada saat alat / sistem tersebut beroperasi atau mati.
Pertanyaan kedelapan, Kadangkadang kerusakan pada salah satu fungsi juga dapat mempengaruhi bagian lainnya. Misalnya, gangguan pada catu daya (filter yang kurang baik) akan mempengaruhi bagian lain.
Pertanyaan kesembilan akan membantu kita untuk menen tukan lokasi kerusakan, dengan menambahkan detail dari alat tersebut misalnya cacat gambar pada TV ada lah sejenis dengan operasi sebuah pembersih vakum (vacum cleaner).
Akhirnya, pertanyaan kesepuluh adalah untuk mengatasi kerusakan.

Penggunaan teknik yang cocok untuk masalah tertentu sangat efisisen dalam proses troubleshooting. Ada beberapa teknik yang bisa digunakan:

Symptom-function : untuk mengisolir kerusakan pada bagian tertentu.
Signal-tracing : untuk menemukan blok tertentu penyebab kegagalan pemakaian.
Metoda tegangan dan hambatan untuk mengisolasi kerusakan komponen atau daerah rangkaian tertentu.
Metoda Half-splitting: untuk rangkaian dengan blok-blok tersusun seri.
Metoda Pemutusan Lup: untuk sistem lup tertutup pada industri-industri.
Metoda substitusi: mencoba menyolderkan komponen yang sama pada bagian yang rusak.

Kapan & Bagaimana Menggunakan Teknik Symptom Function?

Symptom-function (fungsi gejala) sudah digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Contoh, saat kita menyalakan lampu belajar dan tidak menyala (gejalanya) maka yang diperiksa (fungsinya) adalah:

Kabel powernya terhubung atau terputus,
Lampunya mati atau hidup,
jika masih tidak menyala mungkin switchnya tidak bekerja dengan baik dan seterusnya.

Dengan melihat gejala kerusakannya, dapat diperkirakan jenis dan letak kerusakan alat tersebut dengan mengetahui prinsip kerja alat dan berdasarkan pengamatan kerja alat, memungkinkan diketahui kerusakannya, tanpa menggunakan alat ukur dan tanpa melakukan pengukuran.

Pada Gambar 2.36a, ditunjukkan sejumlah masukan yang berbeda menuju satu keluaran (konvergensi). Contohnya: sistem HI-FI lengkap.

Tentu saja anda dapat mengisolasi kerusakan secara efektif, bila anda tahu masukan mana yang tidak menunjukkan adanya gejala keluaran.

Gambar 2.36b menunjukkan prinsip kerja alat dengan satu masukan dan mempunyai beberapa keluaran yang berbeda (divergensi). Contohnya: TV berwarna.

Disini anda juga dapat mengisolasi kerusakan secara efektif dengan mengamati keluaran mana yang bekerja dan tidak bekerja.

Kapan & Bagaimana Menggunakan Teknik Signal-Tracing?

Gambar 2.37 menggambarkan prinsip dari sinyal-tracing pada suatu penguat sederhana.Generator sinyal dengan hambatan dalam RG memberikan sinyal input pada penguat, dan dapat dilihat apakah penguat akan menguatkan sinyal DC, audio, video atau IF. Amplitudo dari sinyal input yang terukur pada Vi ketika diukur pada impedansi input R1. Output dari penguat terukur oleh Vo ketika diukur pada beban resistor RL

Dengan membandingkan pembacaan Vi dan Vo, kita dapat menentukan penguatannya. Metoda ini disebut juga Metoda Input- Output / Metoda Output-Input.
Dengan merubah amplitudo keluaran dari generator sinyal, kita dapat melihat apakah penguat linear didaerah sinyal input.
Dengan variasi impedansi beban RL, kita dapat melihat apakah penguatan linear terhadap perubahan beban.
Dengan merubah frekuensi generator sinyal, kita dapat menentukan respon frekuensi dari penguat.

Dengan pengaturan yang sederhana ini, karakteristik yang penting dari penguat dapat diukur dengan sistem signal-tracing, pada amplitudo dan frekuensi, dari input ke output penguat.

Pada beberapa peralatan elektronik, pemberian sinyal dari luar ini tidak selalu diperlukan, terutama bila sinyal yang seharusnya ada pada peralatan tersebut dapat dengan mudah diketahui. Metode ini disebut dengan metode signaltracing pasif. Misalnya: memeriksa sebuah catu daya seperti Gambar 2.38 berikut ini:

Tegangan jala-jala diukur dengan voltmeter AC pada stop kontak dinding, pada sekring, dan pada saklar. Bila ada tegangan AC 220 V pada ujung primer transformator, maka da-pat dipastikan, bahwa plug, kabel, sekring dan saklar dalam kondisi baik.
Sinyal AC pada sekunder trafo dapat diukur pada masing-masing sisi (sekunder trafo ada CT) terhadap ground. Bila ada tegangan pada sekunder trafo yang besarnya sesuai, maka dapat dipastikan bahwa trafo dalam keadaan baik.
Selanjutnya, gunakan saklar meter pada skala DC. Ukur tegangan pada C1 dan pada C2. bila tidak ada tegangan DC pada C1 maupun C2 berarti kapasitor tersebut terhubung singkat. Bila lilitan L terbuka, maka hanya ada tegangan DC pada C1, tetapi tak ada pada C2. Bila C1 dan C2 terbuka (putus), atau bila penyearah CR1 dan CR2 terbuka, atau keduanya terhubung-singkat, maka tegangan DC yang terukur tidak benar. Dalam kondisi seperti itu, perlu dilakukan pengukran resistansi untuk memastikan komponen yang rusak.
Cara kedua merupakan kebalikan dari cara pertama, yakni dimulai dari pengukuran tegangan DC pada kapasitor C2, dilanjutkan dengan pengukuran tegangan DC pada kapasitor C1 dst. Hasilnya sama saja karena pengukuran hanya menggunakan voltmeter saja.

Contoh berikut ini sebuah radio FM yang blok diagramnya ditunjukkan pada Gambar 2.39 tidak bekerja. Pemeriksaan catu daya dan tegangan pada kondisi statis rangkaian telah dilakukan. Kerusakan ada di daerah antara antenna dan penguat audio. Pada metoda pasif, sinyal normal dianggap telah ada atau diketahui. Akan tetapi, karena antenna dan tuning (yang dianggap dapat memberikan sinyal normal ke sistem) berada di dalam sistem itu sendiri, maka harus diberikan sinyal dari luar sebagai sinyal normal dan menggunakan speaker sebagai indikator sinyal. Cara ini disebut metoda signal-tracing aktif atau injeksi sinyal.

Cara pertama:

Generator sinyal dihubungkan ke tuner RF, dan antena dilepas; generator sinyal dan tuner diatur pada frekuensi yang sama. Bila tidak terdengar sesuatu apapun di loudspeaker, pindahkan generator sinyal pada titik A. ubah frekuensi sinyal generator pada frekuensi 10.7 MHz (Standar untuk radio FM). Bila sekarang terdengar suara (tone dari sinyal generator), ini berarti kerusakan ada pada bagian RF tuner.
Bila tidak terdengar sesuatu, pindahkan sinyal generator pada keluaran penguat tengah (IF amplifier), yakni pada titik B. Pada titik ini, amplitudo sinyal generator harus dinaikkan untuk mengkompensasi penguatan dari penguat tengah.
Di titik C, sinyal normal berupa sinyal audio. Karena itu, sinyal generator yang dimasukkan melalui titik ini harus pada frekuensi audio.
Pada titik D sinyal generator seharusnya cukup kuat untuk menggerakkan loudspeaker. Loudspeaker dapat diuji dengan memeriksa tegangan pada driver amplifier dan menguranginya sesaat dengan resistor yang sesuai antara tegangan dan ground. Hal ini harus menghasilkan suara klik pada loudspeaker.

Cara kedua:

Pemeriksaan dilakukan dari speaker menuju ke tuner. Untuk menentukan apakah mengguna-kan cara pertama atau kedua dapat dilakukan pemeriksaan awal. Misalnya, dengan menghubung-singkat masukan kepenguat audio dengan ground, dengan menggunakan obeng atau ujung klip. Hal ini harus menghasilkan bunyi klik pada loudspeaker, bila loudspeaker dan penguat audio bekerja dengan baik.
Bila tidak terdengar suara, maka cara kedua merupakan pilihan terbaik, karena kerusakan pasti ada di antara loudspeaker dan penguat audio.
Bila terdengar bunyi klik, anda masih dapat meneruskan pemeriksaan dengan cara kedua mulai titik C, atau dengan cara pertama, karena keduanya mempunyai peluang kecepatan pemeriksaan yang sama.

KESIMPULAN:

Metoda signal-tracing memerlukan sinyal masukan pada daerah yang dicurigai dan dapat diukur keluarannya dengan teliti. Signal-tracing selalu memerlukan sedikitnya satu peralatan test dan pada umumnya dua.

Troubleshooting dengan Teknik SYMPTOM-FUNCTION (Gejala Fungsi)

Substansi:

Keyakinan untuk menentukan dengan baik yang mana gejala dan yang mana fungsi.
Troubleshooting sistem servo merupakan bagian yang sangat khusus.

Dalam perbaikan pesawat TV, gejalanya dapat dilihat pada layar atau didengar pada speaker. Dalam peralatan digital, gejala-gejalanya dapat ditentukan pada hasil akhirnya. Kesulitannya, ketika umpan balik diperhatikan, akan lebih sukar untuk menentukan mana yang gejala dan mana yang rusaknya. Contoh pertama diilustrasikan oleh gambar 7.7 sebagai tangki pencampur dalam pabrik pembuatan makanan.

Gambar 7.7 Kendali Elektronik Untuk Sebuah Tangki Pencampur

Kerja dari sistem ini adalah sbb:

Ada dua cairan yang akan dicampur. Setiap cairan datang dari tangki penyimpan yang berbeda dan dipompa melalui pipa yang berbeda panjang dan diameternya kedalam tangki pencampur.
Aliran cairan yang melalui pipa dikendalikan pada setiap kasus dengan keran yang dikendalikan oleh motor.
Jika diinginkan untuk cairan yang sama dalam galon per menit dialirkan pada kedua pipa, output dari pada flowmeter 1 harus sama dengan output flowmeter 2. Sebuah pembanding sinyal dan bagian kontrol membandingkan kedua tegangan bersamaan untuk aliran dari cairan melalui kedua pipa.
Jika tegangan dari flowmeter (pengukur aliran) menjadi besar, motor servo mendrive penguat yang tersambung kekatup driver motor no.1 akan mengaktifkan motor untuk memutar katup bagian bawah. Jika meter 2 menunjukkan keluaran yang berlebihan, katup yang dikontrol motor 2 akan dimatikan.
Pengaturan spesifik level sinyal flowmeter maksimum dan minimum dilakukan oleh pembagi sinyal. Tanpa batasan, sebuah kenaikan dalam penguatan servo bisa menyebabkan katup yang digerakkan motor no.1 mematikan atau benar-benar menutup. Ketika ini dibandingkan dengan flowmeter no.2, penguat servo ini akan mematikan atau menutup katup no.2, dalam waktu singkat kedua katup dapat ditutup secara menyeluruh.
Porsi pengaturan tegangan referensi elektronik , adalah sama seperti input kontrol kecepatan untuk penguat beda dalam gambar 7.3 , untuk mencegah menutup atau pembukaan katup yang berlebihan.

Kerusakan yang terjadi:

Driver motor katub no.1 mempunyai kecenderungan untuk menutup aliran dalam pipa setelah peralatan dioperasikan selama beberapa jam. Motor penggerak katub no.2 bekerja dengan baik.

Langkah-langkah yang dilakukan:

Kesulitannya yaitu sirkuit yang mengendalikan aliran melalui pipa no.1. Karena kerusakan ini kedua pipa tertutup di ujungnya. Kita tidak bisa memeriksa output dari kedua flowmeter sejak tidak ada yang mengalir melalui pipa.
Dengan mengaplikasikan fungsi gejala, kita bisa mengurangi kerusakan pada bagian pengendali pipa no.2. Ingatlah bahwa hanya penggerak motor katub no.1 yang memiliki kecenderungan untuk tertutup. Ingat juga bahwa kerusakan ini hanya terlihat setelah peralatan dioperasikan beberapa saat. Troubleshooter yang berpengalaman dengan segera mengidentifikasi masalah temperatur. Sebuah kerusakan yang biasanya hanya terlihat setelah periode kerja yang cukup.
Pemeriksaan visual dari sirkuit pada pembanding sinyal dan alat pengendali, terutama motor servo yang mendrive amplifier, mungkin menyatakan overheat pada resistor atau petunjuk lainnya.
Dengan memotong, kita bisa menghilangkan flowmeter 1 atau flowmeter 2 sebagai sumber kerusakan. Keduanya tidak akan panas dan bahkan jika salah satunya panas, hal ini tidak akan menyebabkan motor mendrive katup no.1 dan no.2. Kerusakan pada bagian tersebut akan menyebabkan kerusakan keduanya. Jika pembanding itu sendiri tidak seimbang, maka akan cenderung menutup salah satu valve dan membuka penuh valve lainnya. Kita sudah tahu bahwa motor yang mendrive valve no.2 bekerja dengan baik. Ini tidak terlihat seperti motor mendrive valve dengan sendirinya, sebuah kombinasi elektro-mekanik gagal dalam hal ini. Dalam berbagai hal, posisi dari valve dikendalikan oleh motor servo yang digerakan oleh penguat penggerak.
Yang paling mungkin untuk dicurigai tanpa melakukan test lebih detail lagi yaitu penguat penggerak motor servo ke valve no.1.

Contoh kedua adalah sebuah alat pengendali ketebalan kabel seperti terlihat pada gambar 7.8 yang menunjukkan dalam bentuk skematik sederhana sebuah sistem kontrol ketebalan untuk mesin penarik kabel.

Gambar 7.8 Sistem Pengendali Ketebalan Kabel