Basis Data Vol 4 No 1 2009 List4

Jurnal Basis Data, ICT Research Center UNAS Vol.4 No.1 Mei 2009 ISSN 1978-9483

44

SISTEM PANDUAN TEKNIS PERAWATAN PEMBANGKIT LISTRIK INDEPENDEN BERBASIS SISTEM PAKAR

Septi Andryana, M. Iwan Wahyuddin

Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Komunikasi dan Informatika, Universitas Nasional

Jl. Sawo Manila, Pejaten Pasar Minggu No.61, Jakarta 12520 E-mail: [email protected]

Abstract In general, learning the parts of certain power station machine can be done by studying the

manual which is published by the factory that makes it. By studying the manual, users will get information concerning the operating procedures, maintenance, and also other information about the machine. Also, by referring to the manual book, users can compile a maintenance agenda, such as predictive maintenance and also preventive maintenance. Another thing that is more important is that many kinds of problem solving can be learned from the trouble shooting sections that are included in the manual book.

However, the physical form of the manual book has several limitations, such as: its resilience along with time, speed in information searching, content editing if modifications of the machine occur, and the necessity of users to recreate the machine maintenance system.

This system application design tries to make the above power station manual book to be more interactive and durable. With the advance of computer technology, the manual book can be transferred into software form. The applications goal is so that the user can more easily learn the parts of the machine. For example, by presenting pictures and explanations in detail. Maintenance records and their predictions are also included in this system application. For the trouble shooting section, this software uses expert system tools with forward chaining method, in which the existing knowledge base can be edited if new knowledge is found.

Keywords: Manual Book, Power Station, Machine Maintenance, Expert System.

Abstrak Permasalahan utama dalam sistem perawatan plant pembangkit listrik adalah

serangkaian prosedur yang panjang beserta pendokumentasian pekerjaan tersebut yang manual. Dalam prakteknya ada beberapa prosedur yang mestinya boleh untuk dilewati dengan pertimbangan tertentu sebagai contoh kepakaran operator yang menjalankan prosedur tersebut. Dalam makalah ini dicoba rancangan suatu sistem perwatan plant tersebut menggunakan metode pakar, terwujud dalam suatu piranti lunak yang dapat menyajikan suatu prosedur yang lebih sederhana dan terekam hasilnya di memori komputer. Kata kunci: system perawatan, power plant, sistem pakar


45

I. PENDAHULUAN

Ketersediaan energi listrik begitu penting, maka agar kebutuhan akan energi listrik tetap dapat terus terlayani, diperlukan penanganan yang optimal terhadap mesin-mesin pembangkit listrik baik dari segi operasional maupun perawatannya. Untuk itu pengetahuan akan sistem pembangkitan daya listrik sudah merupakan persyaratan dalam menangani mesin-mesin yang berhubungan dengan instalasi energi listrik. Selain memahami teori pembangkitan, disisi lain juga diperlukan pengetahuan mengenai prosedur kerja operasi, dan perawatan dari mesin-mesin itu sendiri. Biasanya pihak pembuat mesin telah meyertakan manual bagi operasi dan perawatan mesin-mesin pembangkit yang diproduksinya. Dalam prakteknya, manual tersebut memang sangat membantu dalam pelaksanaan operasional, baik dari segi perbaikan maupun perawatan mesin. Namun manual tidak akan banyak berarti apabila semua aturan yang terdapat didalamnya tidak disusun dan direncanakan dengan baik oleh penggunanya, mengingat buku manual tersebut bersifat pasif dan di tambah lagi dengan tingkat permasalahan yang dihadapi di lapangan terkadang memerlukan beberapa pertimbangan yang harus ditempuh.

Permasalahannya adalah bagaimana agar manual yang telah dibuat oleh pihak pabrik menjadi lebih interaktif, sehingga para pelaksana yang bertanggung jawab terhadap kegiatan ini lebih mudah dipandu dalam mempelajari dan memahami kondisi mesin yang ditanganinya. Pembuatan manual mencakup hal-hal seperti: detail mesin, prosedur operasi, prosedur pemeliharaan, kondisi ketidak normalan (abnormal), dan kondisi kegagalan (failure) dari mesin yang bersangkutan.

Penyusunan manual interaktif tersebut selain mengambil aturan-aturan (rules) yang dibuat oleh pabrik, juga dapat diperoleh dari buku-buku text, hasil wawancara dan pustaka lain, bahkan yang lebih penting lagi, dapat ditambahkan dengan pengalaman para pakar yang berkecimpung dalam bidang peralatan pembangkitan daya listrik sepanjang pengetahuan tersebut mempunyai validitas yang akurat. Kesemua aturan dan pengetahuan tersebut dimasukkan ke dalam program komputer yang dikenal sebagai sistem pakar. Dengan panduan sistem tersebut diharapkan menghasilkan output yang berupa penguasaan teknologi praktis yang mudah serta dapat membantu dalam penyelesaian masalah yang terjadi pada mesin sehingga menjamin operasi dengan baik dan terhindar dari bencana akibat salah penanganan dan prosedur. Sejalan dengan hal tersebut, sistem perawatan dapat dimasukkan sebagai bagian dari manual interaktif ini. Para pelaksana/pengguna dapat melihat perawatan masa lalu (histori), menentukan jadwal perawatan, serta memasukkan pelaksanaan perawatan yang telah dilakukannya. Hasilnya adalah, sebagian histori dari perawatan yang ada dapat menjadi masukkan bagi sistem pakar dalam proses pemecahan masalah.

Secara garis besar kerja dari sistem ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

1. Membuat suatu manual yang dikeluarkan oleh pabrik pembuat mesin menjadi alat belajar yang efektif, dengan mentransformasikannya menjadi suatu manual yang berbentuk panduan teknis yang interaktif.

2. Manual interaktif tersebut dapat membantu menyelesaikan persoalan yang terjadi pada mesin dengan bantuan sistem pakar.

3. Selain sebagai panduan, manual tersebut juga maksudkan untuk diaplikasikan untuk mendukung sistem perawatan mesin, baik preventive, maupun corrective maintenance.


46

II. LANDASAN TEORI

2.1. Manual Operasi dan Perawatan Manual Operasi dan perawatan (Operating and Maintenance Manual Procedure) diterbitkan

oleh pabrik pembuat mesin dengan maksud agar memudahkan dan membantu para pemakai dalam menggunakan mesin tersebut. Manual disamping berguna bagi pemakai juga dirancang untuk mesin dan lingkungannya. Karena didalamnya dimasukkan aspek-aspek keamanan, dan keselamatan terhadap mesin dan segala sesuatu yang terkait dengannya.

Mc. Cormic dan Sanders (1979) mengemukakan salah satu bagian dari aplikasi human factor adalah human error, kecelakaan dan keselamatan kerja. Pendekatan ini menganut prinsip human centered design atau fit the job to the man dimana manusia ditempatkan sebagai pusat sistem. Karena manusia sebagai pusat sistem maka semua perancangan sistem kerja diarahkan pada perancangan yang sesuai dengan manusia itu sendiri. Tujuan yang hendak dicapai adalah meningkatkan efektifitas kerja yang dihasilkan oleh sistem kerja dengan tetap memandang manusia sebagai pusat sistem untuk mempertahankan dan meningkatkan unsur kenyamanan dan kesehatan.

Dalam satu penelitian, kesalahan kerja yang diakibatkan oleh human error, salah satunya adalah karena kesalahan prosedur, baik karena ketidak mengertian terhadap prosedur, atau bahkan cenderung terhadap pengabaian prosedur itu sendiri. Inilah yang menjadi salah satu alasan penting mengapa manual prosedur selalu disertakan pada setiap produksi suatu mesin. Penelitian terhadap fungsi manusia-mesin didasarkan atas suatu kenyataan bahwa antara manusia -mesin masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan. Kelebihan manusia adalah mempunyai sifat menyesuaikan diri dengan lingkungan, manusia bisa merubah peranannya dengan cepat dan teratur sehingga memungkinkan dapat bekerja dalam kondisi bagaimanapun. Sedangkan mesin meskipun mempunyai ketahanan dalam arti fisik dan sanggup melakukan pekerjaan yang rutinitas dan dianggap berbahaya, namun dalam pengoperasiannya harus selalu sesuai dengan prosedur yang telah ditetapkan dalam rancangannya.

2.2. Sistem Pakar

Sistem pakar terdiri-dari dua bagian pokok, yaitu: lingkungan pengembangan dan (development environment) dan lingkunan konsultasi (consultation environment). Lingkungan pengembangan digunakan sebagai pembangun sistem pakar baik dari segi pembangun komponen maupun basis pengetahuan. Lingkungan konsultasi digunakan oleh seseorang yang bukan ahli untuk berkonsultasi.


47

USER

ANTAR MUKA

AKSI YANGDIREKOMENDASI

FASILITAS PENJELAS

PENYARINGPENGETAHUAN

BASIS PENGETAHUAN

FAKTA : Apa yang diketahui tentang area domain

ATURAN : Logical reference

REKAYASAPENGETAHUAN

PENGETAHUANAHLI

BLACKBOARD

RENCANASOLUSI

AGENDADESKRIPSI

PENAMBAHANPENGETAHUAN

MESIN INFERENSI

- INTERPRETER- SCHEDULER- CONSISTENCY ENFORCER

Gambar 2.1 Struktur Sistem Pakar

Komponen-komponen sistem pakar yang ada pada gambar 2.1:

1. Subsistem penambahan pengetahuan. Bagian ini digunakan untuk memasukkan pengetahuan, mengkonstruksi atau memperluas pengetahuan dalam basis pengetahuan. Pengetahuan itu bisa berasal dari: ahli, buku, basis data, penelitian, dan gambar.

2. Basis pengetahuan. Berisi pengetahuan-pengetahuan yang dibutuhkan untuk memahami, memformulasikan, dan menyelesaikan masalah.

3. Mesin inferensi (inference engine). Program yang berisi metodologi yang digunakan untuk melakukan penalaran terhadap informasi-informasi dalam basis pengetahuan dan blackboard, serta digunakan untuk memformulasikan konklusi. Ada 3 elemen utama dalam mesin inferensi, yaitu: - Interpreter : mengeksekusi item-item agenda yang terpilih dengan menggunakan aturan-aturan

dalam basis pengetahuan yang sesuai. - Scheduler : akan mengontrol agenda - Consistency enforcer: akan berusaha memelihara kekonsistenan dalam merepresentasikan solusi

yang bersifat darurat. 4. Blackboard. Merupakan area dalam memori yang digunakan untuk merekam kejadian yang sedang

berlangsung termasuk keputusan sementara. Ada 3 keputusan yang dapat direkam, yaitu: - Rencana: bagaimana menghadapi masalah. - Agenda: aksi-aksi yang potensial yang sedang menunggu untuk dieksekusi. - Solusi: calon aksi yang akan dibangkitkan.

5. Antarmuka. Digunakan untuk media komunikasi antara user dan program. 6. Subsistem penjelasan. Digunakan untuk melacak respon dan memberikan penjelasan tentang

kelakuan sistem pakar ecara interatif melalui pertanyaan: - Mengapa suatu pertanyaan ditanyakan oleh sistem pakar?


48

- Bagaimana konklusi dicapai? - Mengapa ada alternatif yang dibatalkan?

7. Sistem penyaring pengetahuan. Sistem ini digunakan untuk mengevaluasi kinerja sistem pakar itu

sendiri untuk melihat apakah pengetahuan-pengetahuan yang ada masih cocok untuk digunakan dimasa mendatang

III.PERANCANGAN SISTEM

Pada bagian ini akan dibahas metode yang akan digunakan dalam perancangan dan pembuatan manual interaktif. Perancangannya berhubungan dengan materi-materi yang terdapat pada buku manual mesin pembangkit listrik yang terdiri atas tiga bagian utama dari sistem pembangkitan, yaitu Penggerak Mula, Alternator, dan Switchgear Distribution Control Panel. Terdapat tiga sasaran fungsional sistem yaitu: sebagai panduan teknis, sebagai dokumentasi perawatan mesin, dan sebagai alat bantu pemecahan masalah.

Perancangan Sistem Panduan Teknis. Sistem Panduan Teknis tersusun atas informasi mengenai seluk-beluk dan detail dari tiga mesin

utama sistem pembangkit listrik. Dilengkapi dengan indeks istilah dan gambar-gambar yang diperlukan. Perancangan sistem panduan teknis ini memerlukan informasi berupa:

1. Gambar-gambar komponen mesin dari ketiga unit mesin sistem pembangkit. 2. Indeks dari nama-nama bagian mesin, beserta penjelasannya. 3. Prosedur operasi dari masing-masing unit mesin.

Perancangan Sistem Perawatan. Sistem Perawatan terdiri dari perawatan maju (predictive maintenance), an perawatan

pencegahan ( preventive maintenance) yang telah dianjurkan oleh pihak pabrik pembuat mesin. Berikut ini adalah contoh tabel perawatan manual untuk penggerak mula dan alternator yang

dianjurkan oleh pabrik. Tabel 3.1. Contoh perawatan bagian penggerak mula

ITEM UNIT NO; 1 G/E NO; 2 G/ E NO; 3 G/E

Date Taken D/M/Y 15 Aug 2008 12 Aug 2008 12

may2008 Engine Total running hours

Hours 20079 19121 15983

Temperature E/R and S.W

0C 41/30 41/30 41/30

Engine Load KW/A 300/450 310/460 310/460 Engine Revolution RPM 1198 1197 1197 Turbocharger Revolution

RPM 48100 56600 50600

Starting Air Pressure Kg/cm2 6,5 7,3 6,5 HT Temperature outlet engine

0C 58 76 76

HT Pressure inlet engine Kg/cm

2 1,8 1,8 1,8

LT Temperature inlet engine

0C 41 46 45


49

Tabel 3.2. Contoh perawatan bagian Alternator Lub

Oil* Bearing

CIRCUIT OR MACHINE

Stb side

Port side

ROTOR M O

STATOR

M O

CONTROL GEAR M O

WIRING M O

REMARKS HOT: H

COLD: C

GEN. NO. 1 Good Good 500 500 1000 1000 cold

GEN. NO. 2 Good Good 500 500 1000 1000 cold GEN. NO. 3 Good Good 700 500 1000 1000 cold EMERGENCY GENERATOR Good Good 700 700 1000 1000 cold

TRANSFORMER NO.1

Good Good 700 700 1000 1000 cold

TRANSFORMER NO.2

Good Good 700 700 1000 1000 hot

*Note: Good, Weak, Leak, Renew

Perancangan Alat Bantu Pemecahan Masalah. Bagian ini digunakan sebagai tool dalam penelusuran terhadap masalah kerusakan yang terjadi

pada mesin, yang terdiri dari komponen-komponen penting sistem pakar yaitu berupa: 1. Basis Pengetahuan dan Basis Aturan.

Basis Pengetahuan tersusun atas fakta yang berupa informasi tentang obyek, dan kaidah yang berasal dari seorang pakar. Pengetahuan yang disimpan dalam basis pengetahuan dibentuk dalam struktur data khusus yang disesuaikan dengan metode inferensi yang akan dipakai. Dalam hal ini metode inferensi yang digunakan adalah metode penalaran maju (forward chaining).

Sebagai contoh untuk jenis kerusakan frekuensi keluaran hunting, dapat dilihat pada tabel

berikut. Tabel 3.3. Contoh jenis kerusakan frekuensi keluaran hunting.

No. Macam kerusakan Jenis kerusakan

Ciri/Penyebab kerusakan Solusi yang diberikan

1.

Kerusakan pada Stator Alternator

Frekuensi keluaran hunting

Belitan pada alternator mengalami penurunan isolasi.

Recondition menggulung kembali belitan pada alternator.

2. Kerusakan pada silinder P.M


Ada silinder penggerak mula yang bocor.

perbaiki kebocoran pada silinder.

3. Kerusakan pada governor P.M


Governor pada mesin penggerak mula rusak.

perbaiki governor penggerak mula.

4. Kerusakan pada governor P.M

kecepatan putaran mesin tidak

Governor pada mesin penggerak mula rusak.

perbaiki governor penggerak mula.


50

berfungsi Otomatis

5. Kerusakan pada Stator Alternator

Tidak ada tegangan

Kawat belitan Stator ada yang putus

menggulung kembali belitan pada alternator

Untuk menyederhanakan data sehingga mudah dimengerti dan mengefektifkan proses

pengembangan program maka pengetahuan yang dibentuk menjadi kaidah-kaidah itu direpresentasikan pada gambar 3.1 berikut ini.

Gambar 3.1. Representasi Pengetahuan berdasarkan Macam, Jenis dan Ciri Kerusakan.

Macam kerusakan, jenis kerusakan, dan ciri kerusakan adalah kata-kata yang dipilih untuk

penelusuran pencapaian solusi. Macam kerusakan digunakan untuk merepresentasikan macam-macam kerusakan pada bagian-bagian pokok mesin, pada masing-masing unit peralatan pembangkit. Jenis kerusakan didefinisikan sebagai kerusakan berupa ketidak normalan pada bagian mesin dengan melihat dari gejala-gejala kerusakan yang terjadi, dan Ciri kerusakan diartikan sebagai penyebab dari jenis kerusakan yang terjadi.

2. Mekanisme Mesin Inferensi. Dari rangkaian representasi pengetahuan diatas maka dapat diasumsikan dengan

pernyataan sebagai berikut: JIKA Macam Kerusakannya .............. DAN Gejalanya................ MAKA Jenis Kerusakannya adalah............. DAN ciri-cirinya ............. MAKA Solusinya ....................

Dalam hal ini, apabila diterjemahkan dalam pernyataan logika (IF,THEN, AND,

OR) menjadi: IF Macam Kerusakan............. AND Gejalanya.............. IF Gejalanya = ......... THEN Jenis Kerusakan.......... IF Jenis Kerusakan = .......... THEN Cirinya.............. AND cirinya......................

THEN Solusinya...............

memiliki

Diakibatkan oleh

Macam Kerusakan

Berisi nama-nama bagian pokok mesin

Jenis Kerusakan

Disimpulkan berdasarkan gejala-gejala yang ada

Ciri Kerusakan

Berisi penyebab dari jenis Kerusakan.


51

Contoh diatas adalah contoh kasus untuk penalaran maju (forward chaining). Untuk penalaran mundur maka kasus dimulai dari hasil akhirnya (hipotesis kerusakan) hingga didapatkan suatu pembuktian, bahwa hipotesis yang diberikan pada hasil akhir adalah benar.

Alternator

KerusakanbelitanStator

macamkerusakan

2

Frekuensihunting

JenisKerusakan

2

JenisKerusakan

2

JenisKerusakan

1

Isolasibelitan

memburuk

cirikerusakan

1

Gambar 3.2 Penalaran maju dengan teknik Depth First Search . Dengan mengambil contoh isi tabel.3.3. pada tabel gabungan dapat dibuat diagram pohon

untuk jenis kerusakan frekuensi hunting sebagai berikut:


52

Penggerak Mula Alternator

StatorGovernorSilindermesin

Rotor

Sistem PembangkitListrik

frek

uens

i kel

uara

n hu

ntin

g

frek

uens

i kel

uara

n hu

ntin

g

frek

uens

i kel

uara

n hu

ntin

g

no v

olta

ge

otom

at s

peed

func

tionl

ess

SwitchGear &Distribution Control

Panel

AVR

Sal

ah S

atu

silin

der b

ocor

Gov

erno

r rus

ak

Isol

asi M

enur

un

Gov

erno

r rus

ak

Kaw

at b

elita

n pu

tus

Term

inal

Lep

as

Per

baik

i keb

ocor

an

ikat

kem

bali

term

inal

yg

lepa

s

Rew

indi

ng

Rec

ondi

tion/

rew

indi

ng

Per

baik

i gov

erno

r

Per

baik

i Gov

erno

r

Gambar 3.3 diagram pohon untuk jenis kerusakan frekuensi hunting.

3.3. Diagram Pohon Penelusuran Pada Sistem Pakar Perancangan Antar Muka. Antarmuka dibedakan atas dua golongan makai yaitu pemakai biasa dan pemakai ang

dikatagorikan sebagai pakar. Antar muka pemakai terbagi atas lima bagian:


53

1. Antarmuka validasi pengguna. 2. Antarmuka menu utama. 3. Antarmuka menu panduan teknis. 4. Antarmuka menu perawatan. 5. Antarmuka menu pemecahan masalah atau solusi kerusakan.

Antarmuka pengisian macam kerusakan, jenis kerusakan, ciri kerusakan, dan diagnosa kerusakan. Bagian 1-5 merupakan antarmuka pemakai biasa, sedangkan untuk antarmuka pakar maka ditambahkan dengan bagian 6.

Gambar 3.4. Contoh Antarmuka Pengisian data Solusi Kerusakan

Contoh untuk antarmuka perawatan, digunakan dengan model pengisian form seperti

gambar.3.5 berikut ini.


54

Gambar 3.5. Contoh Antarmuka Pengisian data Perawatan mesin.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Modul-modul yang dirancang mudah dimengerti oleh pemakai karena antarmuka yang

dirancang dibuat sedemikian rupa sehingga pemakai tidak memerlukan keahlian komputer khusus untuk menggunakannya. Hal ini merupakan alasan tersendiri karena diharapkan pemakai dari perangkat lunak ini bukan hanya dari kalangan adalah orang-orang yang sudah fasih komputer, tetapi juga dari kalangan praktisi yang sehari-hari hanya berkecimpung dalam bidang mesin-mesin listrik.

Gambar 4.1 berikut ini memperlihatkan bagaimana seorang pemakai dapat mempelajari detail sebuah mesin alternator, dengan bantuan sebuah gambar bagian-bagian mesin yang disertakan.


55

Gambar 4.1 Contoh Antarmuka gambar Bagian depan Alternator

V. KESIMPULAN

1. Perancangan aplikasi panduan teknis berbasis sistem pakar yang dibuat merupakan prototype untuk sarana pembelajaran buku manual mesin.

2. Perawatan mesin yang dilakukan dengan menggunakan sistem ini, dapat menghemat ruangan dan waktu, serta mempermudah pemeliharaan.

3. Modul bagi pakar untuk menambahkan basis pengetahuan, bertujuan untuk penambahan dan pengeditan pengetahuan yang dapat diperbaharui oleh seorang pakar yang telah diberikan akses untuk keperluan tersebut.

4. Kesemua bagian diatas dapat digunakan secara terintegrasi dalam satu paket panduan yang dibentuk dalam satu perangkat lunak aplikasi.

Protototype ini dapat diimplementasikan untuk kasus-kasus lain yang sesuai, karena masih

banyak lagi perangkat-perangkat teknis yang memerlukan panduan yang praktis mudah dan tepat untuk digunakan, sehingga panduan teknis ini menjadi salah satu metode alternatif dalam memajukan dunia pengetahuan di Indonesia.


56

DAFTAR PUSTAKA

[1] Dr. Rachmat K. Bachrun, Mempertahankan Basic Conditions Pusat Listrik Dalam Era Millenium Ke Tiga. Sarasehan Unit Bisnis Jasa Pemeliharaan PT Indonesia Power Jakarta, Mei 2003.

[2] Engine (S165L) Series, Operation Manual & Part List, Yanmar Diesel Engine, Co. Ltd. [3] Final Drawing Technical Departmen t- The Hansin Diesel Works, Ltd. 1983 [4] Iwan Syarif, Tessy Badriyah Pembuatan Software Tools Sistem Pakar berdasarkan Metode

Backward Chaining, Surabaya 1995. [5] Tim Penerbit Andi, Pengembangan Sistem Pakar menggunakan Visual Basic, Andi Offset

Yogyakarta, 2003. [6] Yanmar Diesel Marine, Holeby Generating Sets 08028-OD/H5250/94.08.12.

Basis Data Vol 4 No 1 2009 List4

Documents

Transcript of Basis Data Vol 4 No 1 2009 List4