SISTEM PANDUAN TEKNIS PERAWATAN PEMBANGKIT LISTRIK INDEPENDEN BERBASIS SISTEM PAKAR

Jurnal Basis Data, ICT Research Center UNAS Vol.4 No.1 Mei 2009

ISSN 1978-9483

SISTEM PANDUAN TEKNIS PERAWATAN PEMBANG KIT 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 application’s 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

44

Jurnal Basis Data, ICT Research Center UNAS Vol.4 No.1 Mei 2009 I.

ISSN 1978-9483

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 maintena nce.

45


ISSN 1978-9483

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) menge mukakan 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.

46


ISSN 1978-9483

USER BASIS PENGETAHUAN

FAKTA

: Apa yang diketahui tentang area domain ATURAN : Logical reference

ANTAR MUKA FASILITAS PENJELAS

REKAYASA PENGETAHUAN

AKSI YANG DIREKOMENDASI

MESIN INFERENSI

- INTERPRETER - SCHEDULER - CONSISTENCY ENFORCER

PENAMBAHAN PENGETAHUAN PENGETAHUAN AHLI

BLACKBOARD RENCANA SOLUSI

AGENDA DESKRIPSI

PENYARING PENGETAHUAN

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? 47


ISSN 1978-9483

- 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 NO; 2 G/ ITEM UNIT NO; 1 G/E NO; 3 G/E E 12 Aug 12 Date Taken D/M/Y 15 Aug 2008 2008 may2008 Engine Total running Hours 20079 19121 15983 hours Temperature E/R and 0 C 41/30 41/30 41/30 S.W Engine Load KW/A 300/450 310/460 310/460 Engine Revolution RPM 1198 1197 1197 Turbocharger RPM 48100 56600 50600 Revolution Starting Air Pressure Kg/cm2 6,5 7,3 6,5 HT Temperature 0 C 58 76 76 outlet engine HT Pressure inlet Kg/cm2 1,8 1,8 1,8 engine LT Temperature inlet 0 C 41 46 45 engine 48


CIRCUIT OR MACHINE

GEN. NO. 1

ISSN 1978-9483

Tabel 3.2. Contoh perawatan bagian Alternator Lub STATOR CONTROL REMARKS Oil* ROTOR WIRING GEAR HOT: H Bearing M O M O M O M O COLD: C Stb Port side side Good

Good

GEN. NO. 2 Good Good GEN. NO. 3 Good Good EMERGENCY Good Good GENERATOR TRANSFORMER Good Good NO.1 TRANSFORMER Good Good NO.2 *Note: Good, Weak, Leak, Renew

500

500

1000

1000

cold

500 700

500 500

1000 1000

1000 1000

cold cold

700

700

1000

1000

cold

700

700

1000

1000

cold

700

700

1000

1000

hot

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. Macam Jenis Ciri/Penyebab No. Solusi yang diberikan kerusakan kerusakan kerusakan Kerusakan Frekuensi Belitan pada § Recondition pada Stator keluaran alternator § menggulung kembali 1. Alternator hunting mengalami belitan pada penurunan isolasi. alternator. Kerusakan Frekuensi Ada silinder § perbaiki kebocoran 2. pada silinder keluaran penggerak mula pada silinder. P.M hunting yang bocor. Kerusakan Frekuensi Governor pada § perbaiki governor 3. pada governor keluaran mesin penggerak penggerak mula. P.M hunting mula rusak. Kerusakan kecepatan Governor pada § perbaiki governor 4. pada governor putaran mesin mesin penggerak penggerak mula. P.M tidak mula rusak. 49

Jurnal Basis Data, ICT Research Center UNAS Vol.4 No.1 Mei 2009 berfungsi Otomatis Tidak ada tegangan

Kerusakan pada Stator Alternator

5.

ISSN 1978-9483

Kawat belitan Stator § menggulung kembali ada yang putus 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. Macam Kerusakan Berisi nama-nama bagian pokok mesin

memiliki Jenis Kerusakan

Disimpulkan berda sarkan gejala-gejala yang ada

Diakibatkan oleh Ciri Kerusakan

Gambar 3.1. Representasi Pengetahuan berdasarkan Macam, Jenis dan Ciri Kerusakan. Berisi penyebab dari jenis Kerusakan.

Macam kerusakan, jenis kerusakan, dan ciri kerusakan adalah kata-kata yang dipilih untuk penelusuran pencapaian solusi. Macam kerusakan digunakan untuk merepresentasikan macammacam 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............... 50


ISSN 1978-9483

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

Kerusakan belitan Stator

macam kerusakan 2

Frekuensi hunting

Jenis Kerusakan 2

Jenis Kerusakan 1

Isolasi belitan memburuk

ciri kerusakan 1

Jenis Kerusakan 2

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:

51


ISSN 1978-9483

Sistem Pembangkit Listrik

Penggerak Mula

AVR

Governor rusak

Isolasi Menurun

Kawat belitan putus

Terminal Lepas

Perbaiki governor

Recondition/rewinding

Rewinding

ikat kembali terminal yg lepas

no voltage

Governor rusak

frekuensi keluaran hunting

Rotor

Perbaiki Governor

otomat speed functionless

Stator

Salah Satu silinder bocor


Governor

Perbaiki kebocoran


Silinder mesin

Alternator

SwitchGear & Distribution Control Panel

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: 52

Jurnal Basis Data, ICT Research Center UNAS Vol.4 No.1 Mei 2009 1. 2. 3. 4. 5.

Antarmuka Antarmuka Antarmuka Antarmuka Antarmuka

ISSN 1978-9483

validasi pengguna. menu utama. menu panduan teknis. menu perawatan. 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.

53


ISSN 1978-9483

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.

54


ISSN 1978-9483

Gambar 4. 1 Contoh Antarmuka gambar Bagian depan Alternator

V. KESIMPULAN 1. 2. 3.

4.

Perancangan aplikasi panduan teknis berbasis sistem pakar yang dibuat merupakan prototype untuk sarana pembelajaran buku manual mesin. Perawatan mesin yang dilakukan dengan menggunakan sistem ini, dapat menghemat ruangan dan waktu, serta mempermudah pemeliharaan. 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. 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.

55


ISSN 1978-9483

DAFTAR PUSTAKA [1]

[2] [3] [4] [5] [6]

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. Engine (S165L) Series, “Operation Manual & Part List”, Yanmar Diesel Engine, Co. Ltd. Final Drawing Technical Departmen t- The Hansin Diesel Works, Ltd. 1983 Iwan Syarif, Tessy Badriyah “Pembuatan Software Tools Sistem Pakar berdasarkan Metode Backward Chaining”, Surabaya 1995. Tim Penerbit Andi, “Pengembangan Sistem Pakar menggunakan Visual Basic”, Andi Offset – Yogyakarta, 2003. Yanmar Diesel Marine, Holeby Generating Sets 08028-OD/H5250/94.08.12.

56

SISTEM PANDUAN TEKNIS PERAWATAN PEMBANGKIT LISTRIK INDEPENDEN BERBASIS SISTEM PAKAR

Recommend Documents