Tugas 3: Analisis MCAS pada Documentary Downfall: A Case Against Boeing

 

Nama: Dyandra Paramitha Widyadhana

NRP: 05111940000119

Kelas: RK-D

Pada tugas kali ini, kami diminta untuk menonton documentary Downfall: A Case Against Boeing yang merupakan documentary yang menjelakan mengenai kecelakaan pesawat jatuh yang terjadi pada pesawat Lion Air JT610 dan Ethiopia ET-302. Yang mengakibatkan kecelakaan tersebut adalah Maneuvering Characteristics Augmentation System (MCAS) yaitu control system baru yang diimplementasikan oleh Boeing pada pesawat Boeing 737 Max mereka, yang dirahasiakan untuk mempercepat penggunaan pesawat.

Maneuvering Characteristics Augmentation System (MCAS) adalah sistem otomatis yang mengkompensasi gerakan pitch (dongakan hidung pesawat), untuk membantu pilot menurunkan hidung pesawat, saat angle of attack terlalu besar dalam terbang manual. Angle of attack yang terlalu besar dapat membuat hidung pesawat menjadi terlalu ke atas, dan berisiko membuat pesawat kehilangan daya angkat. MCAS bekerja dengan cara memutar horizontal stabilizer (sayap kecil di belakang), sehingga hidung pesawat menjadi turun. 

Identifikasi Requirements: 

Functional Requirements: 

- Dapat menurunkan hidung pesawat untuk mereduksi risiko stalling (Stalling adalah pengurangan gaya angkat yang dialami oleh pesawat terbang. Itu terjadi ketika Angle of Attack naik terlalu banyak)

- Dapat menerima data dari sensor Angle of Attack pada pesawat

- Dapat menggerakan horizontal stabilizer ke atas 

- Dapat teraktivasi secara otomatis apabila identifikasi angle of attack besar, flap (sirip tambahan di sayap) tidak menjulur keluar, dan berbelok terlalu tajam (miring). 

- Dapat melakukan deaktivasi saat dioverride oleh pilot dengan manual trim, atau apabila angle of attack mengecil

Non-Functional Requirements: 

- Reliability : Critical failure time dari MCAS harus sangat minim, dan operasi dari penggunaan MCAS harus stabil. 

- Usability: Pilot harus bisa memahami dan menavigasi sistem control MCAS dengan mudah, dan dapat melakukan prediksi terhadap cara penggunaan fitur apabila masih belum memahami secara penuh. 

- Availability : MCAS harus tersedia selama 24/7 selama pesawat sedang dalam pengoperasian, dan dapat teraktivasi secara otomatis apabila dibutuhkan. 

- Training & Documentation: Awak kapal terutama pilot yang akan mengoperasikan pesawat harus memiliki training seperti tutorials yang diajarkan kepada mereka untuk dapat menggunakan pesawat. 

- Policy and Regulatory: Control system MCAS harus sesuai dengan regulatory dari FAA (Federal Aviation Administration) 

Analisis Problema MCAS pada Kecelakaan Boeing ET 302 dan JT 610.

Dari film yang sudah ditonton, beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya kegagalan pada sistem kontrol MCAS yaitu dikarenakan:

1. Dokumentasi dan training yang buruk. 

Salah satu alasan kenapa control system MCAS membuat pesawat jatuh yaitu dikarenakan tidak adanya dokumentasi dan training dari pihak Boeing untuk para kru pesawat, terutama kepada pilot. Dokumentasi dan training merupakan contoh dari non functional requirements yang seharusnya dipenuhi oleh Boeing dikarenakan sudah merupakan kewajiban dari Boeing untuk menjelaskan mengenai sebuah fitur baru kepada pilot sebelum lepas landas mengenai pesawat. 

2. Desain MCAS yang buruk

Salah satu kebutuhan fungsional dari sistem MCAS yaitu dapat melakukan aktivasi sistem secara otomatis apabila terdapat identifikasi kondisi-kondisi tertentu. 

Sensor angle-of-attack (AOA), seperti yang diketahui, mengirimkan data ke sistem perangkat lunak 737 Max yang mendorong hidung pesawat ke bawah jika mendeteksi stalling yang akan segera terjadi. Software tersebut, yang dipicu oleh false data dari sensor AOA, diyakini berperan dalam kecelakaan pesawat Lion Air dan Ethiopian Airlines, sehingga menyebabkan stalling. 

Desain yang terdapat pada pesawat, dimana seharusnya terdapat 2 AoA (Angle of Attack) sensor, MCAS hanya menggunakan satu, sehingga tidak ada switch otomatis ke sensor lainnya, sehingga MCAS terus bekerja dengan data sensor yang salah. Seharusnya sejak awal desain dari Boeing mengimplementasikan fail safe design pada kedua sensor tersebut. Hal ini agar MCAS menerima data dari kedua sensor untuk menghasilkan akurasi yang lebih tinggi dan meminimalisir adanya risiko kesalahan data dan false warning, seperti yang terjadi pada pesawat Lion Air JT610. Dengan menggunakan dua sensor, MCAS hanya akan aktif apabila keduanya menghasilkan data AoA yang sama.  

Selain itu, dimana seharusnya MCAS dapat mematikan dirinya sendiri apabila dioverride oleh pilot saat dilakukan manual trim, sistem MCAS sangat susah untuk dilakukan override dikarenakan teraktivasi secara otomatis berkali-kali, dan kru pesawat akhirnya kesulitan untuk mematikan MCAS yang berkontribusi kepada 2 kecelakaan yang terjadi pada tahun 2018 itu.  

Desain MCAS yang buruk seharusnya tidak terjadi apabila proses requirements engineering seperti elisitasi dan validasi dilakukan dengan benar, dikarenakan saat pembuatan sistem, engineer harus sudah memperhatikan beberapa scenario yang dapat muncul, dan juga sudah melakukan elisitasi pada kebutuhan sistem sendiri (seperti pesawat Max sebenarnya memiliki 2 AoA sensor, akan tetapi MCAS tidak menggunakan keduanya)

3. Testing 

Walaupun sudah bukan bagian dari requirements engineering sendiri, akan tetapi faktor lain yang menyebabkan MCAS gagal yaitu testing yang tidak dilakukan dengan benar. Seperti yang diberitahukan pada documentary, bahwa testing yang dilakukan pada pesawat Boeing 737 Max dilakukan dengan cepat dan dipenuhi dorongan dari managers untuk mempercepat proses analisis dan membatasi satefy testing. Selain itu, laporan yang Boeing berikan kepada FAA untuk divalidasi tidak menyantumkan beberapa kekurangan dari sistem yang telah dilaporkan oleh engineer. 

Selain itu, error yang dilaporkan oleh beberapa engineer yang bekerja pada desain MCAS kepada pihak atas diabaikan dan tidak ditindaklanjuti dikarenakan ingin perubahan yang minimal untuk mereduksi harga produksi. 

Referensi: 

https://en.wikipedia.org/wiki/Maneuvering_Characteristics_Augmentation_System

https://www.researchgate.net/publication/343474935_Evaluation_of_MCAS_System 

Q&A: What led to Boeing’s 737 MAX crisis | The Seattle Times

What is the Boeing 737 Max Maneuvering Characteristics Augmentation System? - The Air Current

Boeing relied on single sensor for 737 Max that had been flagged 216 times to FAA - CNN