BAB II Penilaian Keselamatan
2.1 Pendahuluan Penilaian Keselamatan adalah suatu pengujian secara sistematik fungsi-fungsi pesawat dan desain sistem yang menjalankan fungsi–fungsi tersebut. Penilaian keselamatan
mengidentifikasi
keselamatan
dan
persyaratan
kondisi
kegagalan,
keselamatan,
dan
menetapkan
sasaran
mengevaluasi
sistem
tingkat yang
terimplementasi. Proses penilaian keselamatan (safety assessment) berisikan proses pembuktian persyaratan guna mendukung aktivitas pengembangan sebuah pesawat. Proses ini menghasilkan suatu metodologi dalam mengevaluasi desain fungsi-fungsi dan sistem pesawat dalam menjalankan fungsi-fungsinya. untuk memastikan bahwa resiko kegagalan yang ada telah benar-benar diketahui. Proses ini
dilakukan untuk
menghasilkan suatu kepastian bahwa kondisi kegagalan yang ada telah teridentifikasi dan seluruh kombinasi kegagalan yang menyebabkan kondisi tersebut telah dipertimbangkan. Proses penilaian keselamatan untuk sistem yang terintegrasi harus diperhatikan adanya komplektisitas dan interdependency yang muncul akibat adanya perpaduan (integration) sistem . Pada kasus-kasus yang menyangkut sistem terintegrasi, proses penilaian keselamatan merupakan suatu landasan penting untuk menghasilkan sasaran tingkat keselamatan
sistem dan menetapkan bahwa implementasi desain memenuhi
sasaran tersebut. Penilaian keselamatan dilaksanakan seiring dengan proses desain dan pembuatan (construction) dari pesawat. Proses-proses yang dilakukan di dalam fase-fase siklus pengembangan digambarkan dalam gambar 2.1.
5
Proses Assessment
Functional Hazard Assessment (FHA)
Preliminary System Assessmnet (PSSA)
System Safety Assessmnet (SSA)
Tujuan Proses
Mengidentifikasi dan menggolongkan kondisi kegagalan
Menetapkan safety requirement dari item dan sistem
Menetapkan safety objective
Mengembangkan spesifikasi untuk hardware procurement
Membuktikan bahwa safety requirement yang ditetapkan FHA dan PSSA terpenuhi
Development Cycle
Concept design
Design
Preliminary
Design Validation Detailed
System Knowledge
Gambar 2.1 Proses Penilaian Keselamatan (safety assessment)
Functional
Hazard
Assessment
(FHA)
dilaksanakan
pada
awal
siklus
pengembangan, mengidentifikasi dan mengklasifikasi kondisi kegagalan fungsi-fungsi pesawat secara jelas.
Pengklasifikasian kondisi kegagalan ini menghasilkan sasaran
tingkat keselamatan (safety objective). Pada table 2.2, pengklasifikasian kondisi kegagalan (category of effect) yang berhubungan dengan sasaran tingkat keselamatan, diperlihatkan sebagai level probabilitas. Hasil FHA disajikan dalam bentuk form-form dimana kondisi-kondisi kegagalan yang memberikan efek yang paling buruk (severe) akan menjadi titik awal untuk Proses Preliminary System Safety Assessment (PSSA).
6
Tabel 2.1 Hubungan klasifikasi kondisi kegagalan dengan sasaran tingkat keselamatan (dalam probability effect) Probability (quantitative) (1/h) Probability (descriptive) FAA JAA Category of Effect Effect on craft, occupants and environment
10E-0
10E-3
10E-5
Probable
Frequent
Reasonably Probable
Remote
10E-7
10E-9
Improbable
Extremly Improbable
Extremly Remote
Minor
Major
Hazardous
slightly reduce in safety margins or functional capabilities, or
significant reduction in safety margins or functional capabilities
higher reduction in safety margins or capabilities, or
slightly increase crew workload
in
some inconvenience to occupant
significant increase in crew workload discomfort occupant localized structural damage moderate environment pollution
large increase in crew workload so that the crew may not able to perform task accurately or completely, or
Catastrophic lost aircraft Multiple fatalities
of
Large environment pollution with long-term effect
to
serious or fatal injuries to a relatively small number of occupant
large structural damage significant pollution
Safety Level
1
2
environment
3
4
Preliminary System Safety Assessment (PSSA) adalah analisis sistematik pada arsitektur sistem untuk memperlihatkan kegagalan pada level rendah dapat menyebabkan functional hazard yang teridentifikasi pada FHA. PSSA memberikan para perancang seluruh persyaratan keselamatan yang penting untuk sistem dan memperlihatkan bahwa
7
bentuk arsitektur sistem memenuhi sasaran keselamatan (safety objective) yang diperoleh pada FHA. PSSA adalah suatu proses yang dilaksanakan pada berbagai tahap pengembangan (development). Pada level terendah, PSSA menentukan safety design requirement untuk hardware/software (item). PSSA biasanya menggunakan form Fault Tree Analysis (DD dan MA juga bisa digunakan) dan menunjukkan persoalan tingkat keselamatan (safety issues) berdasarkan common cause. System Safety Assessment (SSA) adalah penilaian sistematis sistem untuk menunjukkan bahwa sasaran keselamatan (safety objective) dari FHA dan persyaratan keselamatan yang diturunkan dari PSSA sesuai. SSA merupakan analisis berdasarkan Fault Tree Analysis (atau analisis DD dan MA) dari PSSA.
2.2 Prosedur Penilaian Keselamatan (Safety Assessment) Tahap – tahap yang dikerjakan dan penjelasan proses – proses dalam penilaian keselamatan dijabarkan sebagai berikut. 2.2.1. Functional Hazard Assessment (FHA) Cakupan penilaian keselamatan tergantung dari beberapa hal seperti kompleksitas sistem, level pengalaman operasi, kekritisan dari kegagalan sistem. Sebelum memulai analisis detail pada kegagalan sistem, perlu dilakukan preliminary assessment untuk menentukan sejauh mana analisis yang diperlukan. Proses FHA dikerjakan pada dua level yaitu pada level pesawat dan level system. 1) Proses FHA pada level pesawat (high level), merupakan penilaian secara kuantitatif (qualitative assessment) untuk fungsi utama pesawat. FHA level pesawat akan mengidentifikasi dan menggolongkan kegagalan fungsi-fungsi pesawat dimana akan menghasilkan sasaran tingkat keselamatan (safety objective) yang harus dipenuhi. 2) FHA level sistem merupakan penilaian secara kuantitatif (qualitative assessment) yang dilakukan secara iterasi dalam siklus pengembangan pesawat. FHA level sistem
8
mempertimbangkan satu atau kombinasi kegagalan yang mempengaruhi fungsi pada pesawat. Hasil FHA level pesawat merupakan titik awal untuk fault tree level pesawat dan FHA pada level sistem dimana menjadi top level event untuk Fault Tree PSSA. 2.2.1.1.Prosedur FHA Proses FHA merupakan pendekatan atas ke bawah (top-down) untuk mengidentifikasi kondisi kegagalan fungsional dan memperhitungkan efek kegagalan tersebut. Tahap-tahap dalam proses FHA adalah sebagai berikut. a. Mengidentifikasi seluruh fungsi sistem dan pesawat b. Mengidentifikasi dan menjelaskan kondisi kegagalan pada fungsi-fungsi tersebut c. Mengklasifikasikan efek dari kondisi kegagalan tersebut d. Menetapkan probability requirement pada kondisi kegagalan untuk dipertimbangkan pada lower level e. Mendapatkan metode analisis yang digunakan safety requirement kondisi kegagalan memenuhi safety objective. Gambar 2.2 menjelaskan alur proses FHA pada level pesawat.
9
Aircraft level Functional Analysis
Upper Level Requirements (Aircraft Specification-Regulations) Aircraft Main Functions and Flight Phases
Description of Aircraft Level Functions (Internal and Exchanged) and Flight Phase
Aircraft Main Failure Condition and Associated Requirement .
Emergency And Environmental Configurations to Consider at Aircraft Level
Aircraft Level Functional Failure Analysis
Determination at Aircraft Level of : - Associated Failure Condition -Effects -Failure Condition Classification -Detection -Crew Action -Justification Material -Function Development Assurance Level
Aircraft Level Exchanged Functionals List
Aircraft Level Functions List
Flight Phase
Lower or Upper Level Activity Process Internal to The FHA but at the same level
Requirement And Failure Condition List to Consider in Aircraft Design And Lower Level Activities (System FHA) - Classification of Failure Condition - Qualitative And Quantitative Requirements - List of Justification Material and Follow Up
Proses belonging to FHA
Transmission of FHA Requirement For The Design Process (interface Document)
Requirement for Aircraft Level and Lower Levels
Common Cause Analysis
Justification Material
Ground Test
Flight Test
Etc.
Gambar 2.2 Proses FHA level Pesawat Pelaksanaan analisis fungsional terhadap fungsi-fungsi pada level pesawat akan diperoleh fase-fase dimana fungsi bekerja, daftar dari fungsi-fungsi pesawat dan fungsi-fungsi pengganti (exchanged) dalam penerapannya dengan konfigurasi kondisi
10
darurat (emergency) dan lingkungan (environment). Kemudian dilakukan analisis kegagalan fungsi-fungsi tersebut. Hasil dari proses ini menghasilkan suatu form FHA yang berisi daftar kondisi kegagalan, efek, dan tindakan kru (crew action) pada saat terjadi kondisi kegagalan. Dari form tersebut diperoleh suatu persyaratan (requirement) dan daftar kondisi kegagalan untuk dipertimbangkan pada FHA level sistem. Persyaratan ini juga menjadi informasi untuk proses desain. Pada analisis fungsi pada level sistem, deskripsi sistem akan menunjukan daftar fungsi sistem, fase terbang dimana fungsi bekerja, dan fungsi-fungsi pengganti (exchanged) pada level sistem. Kemudian, dalam penerapannya pada kondisi darurat (emergency) dan lingkungan (environment) dilakukan analisis kegagalan fungsi-fungsi tersebut. Hasil dari proses ini menghasilkan suatu form FHA level sistem yang berisi daftar kondisi kegagalan, efek, dan tindakan kru (crew action) pada saat terjadinya kondisi kegagalan tersebut. Dari form ini diperoleh suatu persyaratan (requirement) dan daftar kondisi kegagalan untuk dipertimbangkan pada desain sistem dan aktifitas level dibawahnya (proses PSSA dan SSA). Form ini juga menjadi suatu informasi yang penting pada proses desain.
11
Gambar 2.3 Proses FHA level Sistem
12
2.2.2. Preliminary System Safety Assessment (PSSA) Proses Preliminary System Safety Assessment (PSSA) merupakan suatu pengujian sistematik terhadap arsitektur sistem untuk menentukan bagaimana kegagalan dapat mengakibatkan functional hazard yang teridentifikasi oleh FHA dan bagaimana persyaratan dari FHA dapat dipenuhi. Proses PSSA adalah proses yang secara kontinyu dilakukan pada siklus desain. Untuk tiap proses analisis sistem, PSSA ditujukan untuk semua kondisi kegagalan yang teridentifikasi pada FHA level sistem. Metoda analisis dapat secara
kualitatif
maupun kuantitatif tergantung pada arsitektur desain, kompleksitas, efek kegagalan (severity) dari kondisi kegagalan tipe fungsi sistem yang dianalisis. Persyaratan PSSA diperoleh melalui hasil dari FHA level pesawat atau level sistem sesuai dengan pendekatan verifikasi seperti yang dijelaskan melalui diagram pada gambar 2.4. System FHA Failure Conditions
Is Condition Hazardous or Catastrophic ?
No
Is Condition Major ?
Yes
Yes
Is System Complexity High ?
Yes
No
Is Service Experience Relevant ? No Yes
Qualitative and Quantitative Analyses
Qualitative Analyses
No
FHA Summary
Gambar 2.4 Pendekatan verifikasi untuk sasaran keselamatan (safety objective)
13
2.1.2.1. Prosedur PSSA PSSA merupakan pendekatan top-down untuk menentukan bagaimana kegagalan dapat mengakibatkan functional hazard yang teridentifikasi oleh FHA dan bagaimana persyaratan FHA dapat dipenuhi. Assessment ini dilakukan berdasarkan tahap–tahap proses dibawah ini. a. Melengkapi daftar persyaratan keselamatan level pesawat dan level system. b. Menentukan apakah desain arsitektur dan konsep dapat memenuhi persyaratan keselamatan dan sasaran tingkat keselamatan. c. Menghasilkan requirement keselamatan untuk desain dari item-item lower level (hardware/software), instalasi pesawat, sistem dan operasi lain (flight operation dan maintenance task) Modus kegagalan dan perkiraan kemungkinan kegagalan yang teridentifikasi pada analisis Fault Tree PSSA digunakan sebagai persyaratan
untuk melaksanakan
penyelidikan lebih detail pada level lebih rendah. Gambar 2.5 menjelaskan alur proses dari PSSA secara sistematis.
14
INPUTS
System Level Requirement System Detailed Specification – System Level FHA
SYSTEM FUNCTIONAL ARCHITECTURE AND ITEM
SYSTEM FAILURE CONDITIONS AND ASSOCIATED REQUIREMENT
FAILURE CONDITION EVALUATION FOR EACH SIGNIFICANT FAILURE CONDITION IDENTIOFIED IN THE SYSTEM LEVEL FHA, PERFORM AN EVALUATION TO SHOW THAT THE CONSIDERED SYSTEM ARCHITECTURE AND ITEMS MEET THE SAFETY REQUIREMENTS THIS EVALUATION INCLUDES : - FAULT TREE, DEPENDENCE DIAGRAM, OR MARKOV ANALYSIS - PROBABILITY BUDGETS - DEFINE MEANS OF COMPLIANCE FOR QUALITATIVE AND QUANTITATIVE REQUIREMENT - JUSTIFICATION ACTIVITIES - SYSTEM ITEMS DEVELOPMENT ASSURANCE LEVELS - SUMMARY OF FAILURE MODES IDENTIFIED IN FTA, DD, OR MA AND THEIR ASSOCIATED PROBABILITY BUDGETS
OUTPUTS PLANNED COMPLIANCE WITH FHA REQ. Compliance with system FHA requirement and common cause requirements
Justification Materials
OPERATIONAL/ ITEMS REQUIREMENTS FOR MAINTENACE DEVELOPMENT LOWER LEVEL TASKS ASSURANECE STUDIES LEVEL
- Test - Study - Common cause analysis requirement - Procedures evaluation
Need for operational or maintenace safety-related tasks and internals
Development Assurance level of items (hardware and software) as applicable
- Instalation requirement - Equipment Hardware design directives and budgets - Software design directives - Budgets and qualitative requirements for lower level PSSA or FMEA
TRANSMISSION OF PSSA REQ. FOR INCORPORATION IN THE DESIGN PROCESS (INTERFACE DOCUMENT)
Ground Test
Flight Test
Specification Requirements Qualitative and quantitative development assurance level
Common Cause Analyses
Justification Materials
Maintenance Tasks
ETC.
Gambar 2.5 Proses PSSA Persyaratan yang diperoleh dari FHA level sistem dikombinasikan dengan data item dan arsitektur fungsi sistem dan kondisi kegagalan dievaluasi. Tujuannya adalah
15
agar desain arsitektur sistem dan item memenuhi persyaratan keselamatan. Evaluasi ini dilakukan dengan cara melakukan analisis Fault Tree sehingga probabilitas budget diperoleh dan menentukan suatu cara untuk memenuhi persyaratan secara kualitatif dan kuantitatif. Hasil evaluasi tersebut berupa suatu cara pemenuhan
persyaratan untuk
pemilihan tugas pengawasan dan pengoperasian serta pengujian sistem di bawahnya.
2.2.3. System Safety Assessment System Safety Assessment merupakan pengujian sistematik pada arsitektur dan instalasi sistem yang menunjukkan kesesuaiannya dengan persyaratan keselamatan. Setiap
PSSA yang dilakukan pada level-level yang berbeda akan dilakukan SSA
kemudian. SSA level tertinggi adalah SSA level sistem. Untuk masing-masing sistem yang dianalisis, SSA menyimpulkan seluruh kondisi kegagalan dan efek nya pada pesawat serta item/sistem kritis yang ada. Pelaksanaan analisis SSA tergantung pada desain, kompleksitas, tipe fungsi pada sistem yang dianalisis, yang diperoleh dari PSSA level sistem. Proses SSA merupakan pendekatan bawah-atas (bottom-up) dalam membuktikan persyartan keselamatan desain memenuhi sasaran tingkat keselamatan desain. Gambar 2.6 merupakan alur proses SSA pada level system.
16
Gambar 2.6 Proses SSA Proses SSA level sistem ini akan memberikan : a. pembuktian bahwa persyaratan desain yang dihasilkan pada FHA level sistem telah terpenuhi b. pengesahan klasifikasi efek kegagalan ada level pesawat c. pembuktian bahwa persyaratan keselamatan yang diperoleh dan diturunkan dari pesyaratan dan sasaran desain pesawat telah terpenuhi d. pembuktian bahwa persyaratan desain teridentifikasi pada proses Common Cause Analysis telah terpenuhi.
17
