Accelerated Life Testing

Analisis Step-Stress Accelerated Life Testing dengan Dua Faktor Stres: Model, Optimalitas, dan Estimasi Keandalan

Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 20 Maret 2025


Pendahuluan

Reliabilitas produk menjadi kunci dalam industri manufaktur. Untuk memahami masa pakai produk, metode Step-Stress Accelerated Life Testing (SSALT) digunakan. Artikel ini membahas SSALT dengan dua faktor stres, yaitu metode yang mempercepat kegagalan produk dengan meningkatkan tingkat stres secara bertahap. Penelitian ini mengeksplorasi model optimal, kriteria optimalitas, dan metode estimasi yang digunakan dalam SSALT dengan dua faktor stres.

Metodologi

Penelitian ini menggunakan pendekatan kuantitatif dengan model eksponensial untuk menganalisis kegagalan produk dalam kondisi SSALT. Model yang digunakan:

  • Cumulative Exposure (CE) Model: Mengasumsikan kegagalan sebagai hasil dari total paparan terhadap stres.
  • Tampered Failure Rate (TFR) Model: Mengubah hazard rate berdasarkan peningkatan stres.
  • Model Multivariabel: SSALT dengan lebih dari satu faktor stres untuk mensimulasikan kegagalan lebih realistis.

Hasil Penelitian

Studi ini menemukan bahwa metode SSALT dengan dua faktor stres memberikan estimasi lebih akurat dibandingkan model satu faktor. Temuan utama:

  • Estimasi keandalan lebih baik dibandingkan metode constant stress ALT.
  • Optimal change points ditemukan menggunakan informasi Fisher, meningkatkan efisiensi pengujian.
  • Multivariate SSALT memungkinkan estimasi lebih akurat, terutama dalam kondisi uji ekstrem.

Studi Kasus & Data Kuantitatif

Penelitian ini menguji metode pada dataset dari RWTH Aachen University dengan hasil sebagai berikut:

  • 40 unit diuji dengan dua level stres pada setiap faktor.
  • MLE memberikan variabilitas tinggi dalam estimasi, sedangkan Bayesian memiliki distribusi posterior yang lebih ketat.
  • Penentuan optimal change points dapat mengurangi waktu uji hingga 30%, meningkatkan efisiensi.

Kelebihan & Kekurangan

Kelebihan:

  • Model multivariabel lebih realistis untuk aplikasi industri.
  • Optimalisasi dengan Fisher Information Matrix meningkatkan akurasi estimasi.
  • SSALT lebih efisien dibandingkan constant stress ALT.

Kekurangan:

  • Kompleksitas perhitungan lebih tinggi dibandingkan model tunggal.
  • Memerlukan dataset besar untuk validasi optimalitas model.

Kesimpulan

Pendekatan SSALT dengan dua faktor stres memberikan solusi lebih akurat dan efisien dibandingkan metode konvensional. Dengan menggunakan optimal change points dan model eksponensial, penelitian ini membuka peluang baru dalam desain pengujian percepatan yang lebih optimal.

Sumber: Pitzen, S. M. (2021). Step-Stress Accelerated Life Testing with Two Stress Factors. RWTH Aachen University.

Selengkapnya
Analisis Step-Stress Accelerated Life Testing dengan Dua Faktor Stres: Model, Optimalitas, dan Estimasi Keandalan

Manajemen Sumber Daya Manusia dan Organisasi

Dinamika Manusia di Lingkungan Organisasi

Dipublikasikan oleh Anisa pada 20 Maret 2025


Perilaku organisasi, atau perilaku organisasional, mencakup pemahaman tentang bagaimana individu bertindak di dalam lingkungan kerja, bagaimana kelompok berinteraksi, dan bagaimana struktur organisasional mempengaruhi perilaku ini. Definisi ini mencakup spektrum yang luas, termasuk hubungan antarindividu, motivasi, kepemimpinan, komunikasi, dan keadilan organisasional.

Chester Barnard mengamati bahwa individu menunjukkan perilaku yang berbeda dalam peran organisasional mereka dibandingkan ketika bertindak secara independen. Peneliti perilaku organisasi fokus pada studi perilaku individu terutama dalam kerangka peran organisasional mereka. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk menyegarkan teori organisasi dan meningkatkan pemahaman tentang kehidupan organisasi.

Pemahaman perilaku organisasi memiliki dampak yang signifikan pada efisiensi dan produktivitas organisasi. Mengetahui bagaimana individu dan kelompok berinteraksi membantu dalam membangun tim yang kuat, meningkatkan komunikasi, dan menciptakan lingkungan kerja yang positif. Studi perilaku organisasi juga dapat membantu organisasi menghadapi perubahan dengan lebih efektif.

Bidang perilaku organisasi telah mengalami perkembangan tambahan. Antropologi telah menjadi semakin berpengaruh, mengenalkan gagasan bahwa kita dapat memahami perusahaan sebagai komunitas, dengan memperkenalkan konsep-konsep seperti budaya organisasi, ritual organisasi, dan tindakan simbolis. Studi kepemimpinan juga telah menjadi bagian integral dari perilaku organisasi, meskipun sebuah teori unifikasi masih sulit ditemukan. Peneliti perilaku organisasi telah menunjukkan minat yang meningkat terhadap etika dan signifikansinya dalam sebuah organisasi. Selain itu, beberapa peneliti perilaku organisasi tertarik pada aspek estetika organisasi.

Perilaku organisasi adalah bidang studi yang terus berkembang, memberikan wawasan penting tentang bagaimana individu dan kelompok berinteraksi dalam lingkungan kerja. Dengan pemahaman yang lebih baik tentang perilaku organisasi, organisasi dapat menciptakan budaya yang positif, meningkatkan kinerja, dan menghadapi perubahan dengan keberhasilan. Sebagai disiplin yang mencakup aspek-aspek kompleks dari kehidupan organisasional, studi perilaku organisasi tetap menjadi pilar penting dalam pengelolaan dan pengembangan organisasi modern.

Sejarah

Tahun 1760-an merupakan awal dari Revolusi Industri, masa ketika teknologi baru mengarah pada penerapan proses produksi baru dan peningkatan otomatisasi. Max Weber mengungkapkan kekhawatirannya tentang menurunnya pengalaman kerja yang religius dan profesional dalam metafora “sangkar besi” yang terkenal. Penekanan Revolusi Industri pada efisiensi, menurut Weber, "melucuti individualitas pekerja" dan menjadikan pekerja semacam "penjara". Jenis organisasi baru muncul sebagai akibat dari perubahan sosial dan budaya yang mendalam pada Revolusi Industri. Birokrasi, menurut analisis Weber terhadap salah satu kelompok ini, adalah "sebuah organisasi yang bertumpu pada prinsip-prinsip hukum-rasional dan efisiensi teknis yang maksimal."

Teori manajemen dan organisasi dari beberapa praktisi perilaku organisasi dicatat. Mary Parker Follet, Chester Barnard, dan Henri Fayol berjasa mengembangkan ide-ide paling terkenal saat ini. Masing-masing dari ketiganya secara individual berfokus pada perilaku dan motivasi manusia, dan mereka semua menggunakan pengalaman mereka untuk membangun model administrasi organisasi yang sukses. Frederick Taylor, seorang insinyur dari abad ke-19, termasuk di antara konsultan manajemen pertama. Dia menggunakan metode yang disebut manajemen ilmiah. Taylor berpromosi menggunakan pendekatan ilmiah untuk memaksimalkan efisiensi kerja. Lillian dan Frank Gilbreth menggunakan studi waktu dan gerak untuk meningkatkan efisiensi tenaga kerja, yang selanjutnya meningkatkan proses ilmiah. Fordisme pertama kali muncul pada awal abad ke-20. Teknik yang diberi nama Henry Ford ini didasarkan pada penggunaan jalur perakitan untuk menstandardisasi manufaktur. Hal ini memungkinkan pekerja tidak terampil membuat barang rumit secara efektif. Belakangan, Sorenson menekankan bahwa Fordisme berevolusi terpisah dari Taylor. Penerapan gagasan manajemen birokrasi dan ilmiah pada keseluruhan proses produksi inilah yang disebut dengan fordisme. Penerimaan luas terhadap Fordisme dan metode ilmiah mungkin disebabkan oleh keberhasilan masing-masing.

Studi pertama yang kemudian dikenal sebagai Studi Hawthorne dilakukan pada tahun 1920-an oleh fasilitas Western Electric di Hawthorne Works. Meskipun awalnya mengikuti prosedur ilmiah konvensional, penelitian ini juga mengamati apakah pencahayaan yang lebih tinggi atau lebih rendah akan meningkatkan produktivitas pekerja. Temuan ini menunjukkan bahwa produktivitas pekerja meningkat ketika mereka sedang diselidiki, terlepas dari kondisi pencahayaan, namun hasil pekerja akan kembali normal ketika penyelidikan selesai. Setelah melakukan penelitian lebih lanjut, Elton Mayo sampai pada kesimpulan bahwa ikatan sosial dan konten pekerjaan berkaitan erat dengan kinerja pekerjaan dan apa yang disebut Efek Hawthorne. Dalam Komunitas Perilaku Organisasi, motivasi menjadi terkenal dengan diterbitkannya Studi Hawthorne. Selama tahun 1950an dan 60an, berbagai teori dikembangkan, termasuk teori dari peneliti perilaku organisasi terkenal termasuk Douglas McGregor, Abraham Maslow, David McClelland, Victor Vroom, dan Frederick Herzberg. Ide-ide ini menekankan kebahagiaan kerja, prestasi kerja, dan motivasi karyawan.

Beberapa prinsip utama dalam perilaku organisasi, terutama pengambilan keputusan, ditetapkan oleh Herbert Simon dalam bukunya Perilaku Administratif. Simon dan Chester Barnard berpendapat bahwa penilaian yang dibuat oleh individu di dalam suatu organisasi berbeda dengan penilaian yang dibuat oleh mereka di luar organisasi. Simon menentang premis teori ekonomi tradisional, yang menyatakan bahwa individu membuat keputusan rasional. Dia menyatakan bahwa rasionalitas yang terbatas adalah alasan mengapa kognisi dibatasi. Sebagai contoh, pengambil keputusan sering menggunakan satisficing, yaitu praktik memilih jawaban pertama yang dapat diterima dibandingkan jawaban terbaik. Penelitian Simon tentang pengambilan keputusan organisasi membuatnya mendapatkan Hadiah Nobel Ekonomi. Disiplin ini mulai semakin bergantung pada sumber daya dan metode kuantitatif pada tahun 1960an dan 1970an. Ekologi organisasi, teori kelembagaan, dan teori kontingensi lahir dari sini. Bersamaan dengan disiplin ilmu seperti antropologi, psikologi, dan sosiologi, penjelasan budaya tentang organisasi dan transformasi organisasi muncul sebagai topik penelitian pada tahun 1980an.

Disadur dari:

https://en.wikipedia.org

Selengkapnya
Dinamika Manusia di Lingkungan Organisasi

Farmasi

Pengaplikasian Teknik Keamanan Pangan

Dipublikasikan oleh Anisa pada 20 Maret 2025


Teknik keamanan pangan adalah cabang ilmu teknik yang mengkhususkan diri pada penerapan prinsip ilmu teknik untuk mengatasi masalah keamanan mikrobial dan kimia pada produk pangan. Di sisi lain, keamanan pangan adalah disiplin ilmu yang menangani, menyajikan, dan menyimpan bahan pangan dengan cara yang mencegah penyakit yang bersumber dari bahan pangan. Prinsip ini dapat digunakan dalam pembuatan solusi teknologi untuk dekontaminasi dan pengawetan makanan. Ilmu teknik bersama dengan ide mikrobiologi dan kimia memiliki potensi yang sangat besar untuk membangun solusi non-konvensional untuk masalah keamanan pangan yang berbahaya. Teknik keamanan pangan merupakan bagian integral dari teknik pengolahan pangan dan hasil pertanian, ilmu pangan, dan teknologi pangan karena semuanya bertanggung jawab atas pemrosesan bahan pangan sejak dipanen hingga siap dipasarkan. Pelanggaran keamanan pangan dapat terjadi selama proses pemrosesan bahan pangan, baik itu berupa proses maupun alat yang digunakan.

Teknik keamanan pangan tidak terfokus pada penyelidikan dan pengujian proses atau rantai produksi pangan. Sebaliknya, teknik ini digunakan untuk membuat proses dan rantai produksi pangan yang aman tanpa mengurangi standar masyarakat yang dibutuhkan untuk produk pangan.

Prinsip-prinsip ilmu teknik yang berkaitan dengan keamanan pangan dapat digunakan di:

  • Pengendalian mikroorganisme pada bahan pangan dan bahan mentah
  • Desain produk dan pengendalian proses
  • Penerapan praktik kebersihan dan pembuatan yang baik (GHPs/GMPs)
  • Penerapan sistem analisis bahaya dan titik kontrol kritis (HACCP) di seluruh rantai pengolahan pangan

Pengendalian terpadu diperlukan sepanjang rantai produksi dan konsumsi pangan untuk memastikan bahwa produk pangan aman diproduksi. Pengembangan teknologi pemrosesan yang terus berlanjut disebabkan oleh peningkatan kesadaran akan keamanan pangan teah. Para pakar dalam teknik, mikrobiologi, kimia, dan bidang ilmu lainnya telah melakukan kemajuan besar dalam kualitas dan keamanan makanan.

Teknik pengendalian, pemantauan, dan identifikasi

38% produk makanan yang ditarik oleh Food Safety and Inspection Service USDA pada tahun 2004 terkait dengan kontaminasi mikrob, serta 44% produk daging, daging ayam, dan telur.Selama dua puluh tahun terakhir, telah ditemukan Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes, dan Escherichia coli dalam 5000 produk yang ditarik dari pasar. Oleh karena itu, deteksi dan identifikasi patogen pada bahan pangan yang cepat, efektif, dan dapat diandalkan diperlukan.

Untuk menjamin keamanan pangan, patogen dan kontaminan mikrob lainnya harus diidentifikasi. Metode tradisional untuk mengidentifikasi patogen makanan memakan banyak waktu dan tenaga. Penemuan teknologi terbaru membuat deteksi dan identifikasi lebih cepat, nyaman, sensitif, dan spesifik dibandingkan dengan pengujian konvensional; seluruh fase pemeriksaan dibutuhkan 16 hingga 48 jam.

Dalam bidang keamanan pangan, ada banyak pendekatan yang digunakan untuk pengendalian, pemantauan, dan identifikasi.

  • Media mikrobiologis kromogenik

Piringan media kromogenik, salah satu penemuan yang terkenal dalam bidang mikrobiologi, memiliki kemampuan untuk membedakan spesies patogen yang berbahaya dari spesies lainnya. Media ini dibuat dengan menggunakan substansi kromogenik yang menghasilkan sekumpulan warna yang terkait dengan spesies patogen tertentu ketika substrat mengalami hidrolisis oleh enzim patogen. Media ini mudah digunakan dan spesifik terhadap spesies patogen dan strain tertentu, tergantung pada enzim yang digunakan untuk menghidrolisisnya. Selain itu, hasil biasanya dapat dilihat antara 18 dan 24 jam setelah inkubasi. Hal ini memungkinkan perusahaan makanan untuk mengurangi biaya dan waktu yang terpakai.

  • Pengujian molekuler dan imunologik

Dengan perkembangan sistem pengujian patogen, pendeteksian berbasis teknologi molekular atau DNA adalah salah satu bidang yang mengalami perkembangan yang cepat. Pengujian berbasis imunologi, seperti pengujian imunologik terkait enzim (ELISA), pengujian imunologik berlapis berbasis fluoresensi (FLISA), Western blot, dan aglutinasi, dapat digunakan untuk mengidentifikasi apakah ada mikrob di dalam makanan. Secara umum, kelemahan metode ini adalah ketidakmampuan untuk mengidentifikasi patogen dalam jumlah yang kecil, sensitivitas yang berbeda, dan kemampuan untuk mengisolasi satu organisme untuk pengkulturan.

  • Biosensor

Biosensor mendeteksi toksin dan mikroorganisme berbahaya. Biosensor menggunakan bioreseptor seperti biokatalis, bioafinitas, dan reseptor hibrida untuk mendeteksi tanda unik yang terikat dengan bioreseptor. Tanda-tanda ini termasuk enzim, antibodi, mikrob, protein, hormon, asam nukleat, dan sebagainya. Sinyal-sinyal ini kemudian diubah menjadi informasi analitik melalui transduser. Sederhananya, patogen dideteksi berdasarkan ciri-cirinya, seperti enzim yang dikeluarkannya. Enzim akan mengikat dengan protein yang memiliki kemampuan untuk melakukan fungsinya pada biosensor. Itu adalah apa yang dideteksi oleh biosensor. Selain itu, hasil kerja enzim yang ditargetkan biosensor menunjukkan berbagai nilai kuantitatif, seperti jumlah patogen dalam bahan pangan, tingkat keracunan enzim (jika enzim itu yang membuat bahan pangan beracun), dan sebagainya.

Disadur dari:

https://id.wikipedia.org
 

Selengkapnya
Pengaplikasian Teknik Keamanan Pangan

Manajemen Sumber Daya Manusia dan Organisasi

Apa Itu Relasi Industri?

Dipublikasikan oleh Anisa pada 20 Maret 2025


Hubungan kerja, yang sering disebut sebagai relasi industri, merupakaan ranah akademis yang begitu beragam, menyelami kompleksitas hubungan antara pengusaha dan karyawan. Di dalamnya, terjadi jalinan yang rumit antara pihak-pihak tersebut, yakni pengusaha, karyawan, serikat pekerja atau buruh, organisasi pengusaha, dan unsur pemerintah.

Penggunaan istilah "Hubungan Kerja" semakin mendapat sorotan daripada "hubungan industri" karena yang terakhir sering dianggap memiliki arti yang lebih terbatas. Meski begitu, hubungan industri secara tradisional telah menghadapi berbagai jenis hubungan kerja, melebar dari yang biasanya dikaitkan dengan "industri" untuk mencakup beragam hubungan kerja di luar sektor industri. Hal ini mencerminkan tren sejenis dalam ranah manajemen sumber daya manusia.

Revolusi industri menciptakan hubungan kerja modern dengan menciptakan pasar tenaga kerja bebas dan organisasi industri berskala besar dengan ribuan pekerja upahan. Sementara masyarakat menghadapi perubahan ekonomi dan sosial yang signifikan ini, masalah tenaga kerja muncul. Upah yang rendah, jam kerja yang panjang, pekerjaan yang monoton dan berbahaya, serta praktik pengawasan yang sewenang-wenang mengakibatkan tingginya pergantian karyawan, pemogokan dengan kekerasan, dan risiko ketidakstabilan sosial. Secara intelektual, hubungan industrial berkembang pada akhir tahun 1800-an sebagai titik tengah antara ekonomi klasik dan Marxisme. Karya Sidney Webb dan Beatrice Webb, Industrial Democracy (1897) memberikan kontribusi besar terhadap perkembangan ini. Dengan demikian, hubungan industri menolak ekonomi klasik.

John R. Commons mendirikan hubungan industrial secara institusional pada tahun 1920 ketika ia mendirikan program akademik hubungan industrial pertama di University of Wisconsin.Robert F. Hoxie juga merupakan seorang sarjana yang memulai penelitian hubungan industrial dan hubungan perburuhan. John D. Rockefeller Jr., yang mendukung hubungan buruh-manajemen yang progresif setelah pemogokan yang mengerikan di tambang batu bara yang dimiliki oleh Rockefeller di Colorado, memberikan dukungan keuangan untuk penelitian ini. Antara 1929 dan 1930, Montague Burton, seorang industrialis progresif lain di Inggris, menerima kursi perhubungan industri di universitas Leeds, Cardiff, dan Cambridge.

Meskipun ada beberapa akademisi yang mungkin menggunakan istilah hubungan industri/kerja secara bergantian dengan hubungan karyawan dan hubungan buruh, namun hal ini menimbulkan kontroversi mengingat fokus yang lebih sempit dari hubungan karyawan/buruh. Perspektif ini lebih terfokus pada karyawan atau buruh dari sudut pandang pengusaha, manajer, dan pejabat. Sementara itu, hubungan karyawan sering kali dianggap hanya berkaitan dengan pekerja non-berserikat, sedangkan hubungan buruh lebih berkaitan dengan buruh yang terorganisir, khususnya pekerja berserikat. Akan tetapi, perdebatan mengenai perbedaan ini masih terus berlanjut.

Manajemen sumber daya manusia seringkali dianggap sebagai sinonim dengan salah satu atau lebih disiplin di atas oleh beberapa akademisi, universitas, dan lembaga, meskipun pandangan ini juga memunculkan kontroversi.

Hubungan industri tidak hanya mencakup pemeriksaan berbagai situasi kerja yang melibatkan tenaga kerja berserikat. Namun, seperti yang diungkapkan oleh Bruce E. Kaufman, sebagian besar sarjana melihat serikat pekerja, perundingan kolektif, hubungan manajemen-buruh, dan konteks kebijakan buruh nasional serta hukum buruh sebagai pokok-pokok dalam bidang ini.

Secara singkat, hubungan kerja menciptakan cakrawala dinamis dalam hubungan antara pengusaha dan karyawan. Melibatkan beragam aspek seperti serikat pekerja, organisasi pengusaha, dan keterlibatan pemerintah, hubungan ini memasuki ranah yang rumit. Meskipun perdebatan terminologi masih berlanjut, sifat multidisiplin dalam bidang ini tetap penting untuk memahami dinamika tenaga kerja kontemporer. Menekankan elemen-elemen inti seperti serikat pekerja, perundingan kolektif, dan hubungan manajemen-buruh, hubungan kerja terus beradaptasi dengan perubahan lanskap pekerjaan, memainkan peran krusial dalam memahami dan menjelajahi dinamika organisasi yang kompleks.

Disadur dari:

https://en.wikipedia.org

Selengkapnya
Apa Itu Relasi Industri?

Energi dan Sumber Daya Mineral

Nuklir sebagai Energi Terbarukan

Dipublikasikan oleh Anisa pada 20 Maret 2025


Dalam definisinya, semua energi terbarukan otomatis masuk ke kategori energi berkelanjutan. Energi ini selalu ada di alam dalam jangka waktu yang sangat lama, sehingga tidak perlu khawatir atau merencanakan untuk kehabisannya. Mereka yang mendukung energi non-nuklir biasanya tidak menganggap nuklir sebagai bagian dari energi berkelanjutan, mengingat persediaan uranium-235 di alam memiliki batasan, yakni hanya beberapa ratus tahun saja.

Tetapi, para pendukung nuklir berpendapat bahwa nuklir juga bisa dianggap sebagai energi berkelanjutan jika digunakan sebagai bahan bakar di reaktor pembiak cepat (FBR: Fast Breeder Reactor). Hal ini karena cadangan bahan bakar nuklir dapat "beranak" ratusan hingga ribuan kali lipat.

Argumen ini muncul karena para ahli energi membahas cadangan nuklir dalam rentang puluhan hingga ratusan tahun dengan asumsi bahwa reaktor yang digunakan adalah reaktor biasa, yang pada umumnya hanya dapat membakar U-235. Padahal, kandungan U-235 di alam hanya sekitar 0,72%, sedangkan sisanya sekitar 99,28% adalah U-238. U-238 ini, jika diolah di reaktor pembiak, dapat mengalami reaksi penangkapan neutron dan berubah menjadi bahan bakar nuklir Pu-239.

Pu-239, meskipun tidak ada di alam, terbentuk sebagai hasil sampingan pembakaran U-235 dan memiliki kemampuan membelah diri untuk menghasilkan energi, sama seperti U-235. Jika seluruh U-238 yang jumlahnya ribuan kali lebih banyak daripada U-235 diubah menjadi Pu-239, maka akan terjadi peningkatan signifikan pada jumlah bahan bakar nuklir.

Hal serupa juga berlaku untuk atom [thorium-233], yang dengan reaksi penangkapan neutron berubah menjadi U-233 dan memiliki kemampuan reaksi berantai.

Karena itu, beberapa negara maju enggan meninggalkan nuklir meski risiko radioaktifnya tidak ringan. Reaktor pembiak cepat, seperti yang dimiliki oleh Korea Utara, bahkan harus diawasi ketat oleh IAEA karena potensinya untuk memproduksi bahan bakar nuklir baru, seperti Pu-239, yang dapat disalahgunakan untuk senjata pemusnah massal.

Di sisi lain, kelompok anti-nuklir cenderung menggunakan istilah "energi berkelanjutan" sebagai padanan dari "energi terbarukan" untuk mengesampingkan energi nuklir dari perbincangan mereka.

Sumber:

https://id.wikipedia.org

Selengkapnya
Nuklir sebagai Energi Terbarukan

Accelerated Life Testing

Strategi Uji Percepatan: Analisis Degradasi Performa pada Chiller Sekrup Berkecepatan Variabel

Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 20 Maret 2025


Pendahuluan

Penelitian ini berfokus pada pengembangan dan penerapan Accelerated Life Testing (ALT) dalam mengukur degradasi performa pada chiller sekrup berkecepatan variabel berbasis air. Chiller ini merupakan komponen vital dalam sistem HVAC&R yang berkontribusi besar terhadap konsumsi energi global. Mengingat prediksi kenaikan konsumsi energi untuk pemanasan dan pendinginan hingga 40% pada 2030 (IEA, 2018), penting untuk memahami mekanisme degradasi kompresor agar dapat meningkatkan efisiensi dan daya tahan sistem pendingin.

Metode dan Implementasi ALT

Penelitian ini mengembangkan siklus uji percepatan untuk mensimulasikan penggunaan chiller dalam jangka panjang dalam waktu yang lebih singkat. Dua mode utama diuji:

1. High Load/Low Head (HLLH)

  • Menggunakan beban tinggi dengan perbedaan tekanan rendah.
  • Suhu setpoint 6,67°C, suhu inlet evaporator 12,22°C.
  • Siklus ON/OFF setiap jam untuk meningkatkan gesekan mekanis.
  • Hasil uji 848 jam menunjukkan tekanan oli lebih rendah dari standar AHRI 550/590, mengonfirmasi peningkatan gesekan dan keausan mekanis.

2. Low Load/High Head (LLHH)

  • Menggunakan beban rendah dengan tekanan tinggi untuk meniru stres operasional tinggi.
  • Suhu setpoint 6,67°C, suhu inlet evaporator 7,61°C.
  • Suhu inlet kondensor 32,22°C untuk mencegah shutdown otomatis.
  • Data dari 851 jam uji menunjukkan peningkatan signifikan suhu motor, menegaskan degradasi komponen listrik akibat tekanan tinggi.

Hasil dan Analisis Data

Studi ini melibatkan pengukuran efisiensi isentropik pada interval 1.000 jam untuk melacak degradasi performa. Hasil menunjukkan bahwa:

  • Efisiensi setelah 1.000 jam masih dalam toleransi standar, namun beban tinggi menunjukkan penurunan kecil.
  • Tekanan diferensial oli lebih rendah pada kondisi uji HLLH dibandingkan dengan standar AHRI.
  • Suhu motor pada mode LLHH meningkat signifikan, menegaskan hipotesis peningkatan keausan komponen listrik.

Kelebihan Penelitian

  • Siklus uji realistis yang mencerminkan kondisi operasional di lapangan.
  • Pengukuran berbasis data dengan sensor real-time untuk validasi degradasi performa. 
  • Dapat diterapkan pada berbagai sistem pendingin, bukan hanya chiller sekrup.

Kekurangan Penelitian

  • Durasi uji masih terbatas, hanya hingga 1.000 jam, sehingga tren jangka panjang belum dapat disimpulkan.
  • Tidak ada perbandingan dengan metode pemeliharaan prediktif lainnya, seperti machine learning untuk prediksi kegagalan.

Kesimpulan

Penelitian ini menunjukkan bahwa ALT dapat digunakan untuk memprediksi degradasi performa chiller dalam waktu yang lebih singkat. Metode ini memungkinkan perbaikan efisiensi dan pemeliharaan preventif yang lebih efektif dalam sistem HVAC&R. Namun, studi jangka panjang diperlukan untuk memahami pola degradasi lebih lanjut.

Sumber: Hoess, A. J., Ziviani, D., Groll, E. A., & Braun, J. E. (2022). Development and Application of Accelerated Life Test Cycles for Performance Degradation Study on Water-cooled Variable-speed Screw Compressor Chillers. Purdue University.

 

Selengkapnya
Strategi Uji Percepatan: Analisis Degradasi Performa pada Chiller Sekrup Berkecepatan Variabel
« First Previous page 34 of 872 Next Last »