Pendahuluan

Unmanned Aerial Vehicles (UAV) atau drone telah menjadi teknologi penting dalam operasi militer dan sipil. Namun, salah satu tantangan utama dalam penggunaannya adalah keandalan sistemnya. Kegagalan UAV di tengah misi dapat menyebabkan kerugian operasional dan finansial yang besar.

Penelitian ini, yang dilakukan oleh Yılmaz Koç, bertujuan untuk menganalisis keandalan UAV taktis yang dikembangkan oleh Middle East Technical University (METU). Dengan menggunakan simulasi berbasis distribusi eksponensial dan Weibull, studi ini mengevaluasi kegagalan komponen dan strategi pemeliharaan terbaik.

Metodologi

Penelitian ini mengusulkan dua pendekatan dalam memprediksi keandalan UAV METU:

1. Distribusi Eksponensial → Mengasumsikan tingkat kegagalan tetap sepanjang waktu, sering digunakan dalam sistem dengan keandalan konstan.
2. Distribusi Weibull → Menggunakan parameter bentuk (β) dan skala (η) untuk memodelkan berbagai fase kegagalan, termasuk infant mortality, useful life, dan wear-out.

Untuk mengevaluasi sistem UAV, penelitian ini mengumpulkan data waktu kegagalan (Time to Failure, TTF) dari berbagai komponen, termasuk:

• Sistem pendaratan (landing gear)
• Sistem listrik
• Sistem perlindungan es
• Sistem propulsi
• Sistem bahan bakar
• Sistem komunikasi & navigasi

Kemudian, simulasi Monte Carlo digunakan untuk mengevaluasi dampak distribusi kegagalan terhadap keandalan UAV secara keseluruhan.

Hasil dan Temuan Utama

1. Perbandingan Keandalan UAV dengan Distribusi Eksponensial & Weibull

• Reliabilitas berdasarkan eksponensial → Menunjukkan keandalan 79,3% setelah 100 jam operasi.
• Reliabilitas berdasarkan Weibull → Lebih realistis karena mencerminkan peningkatan tingkat kegagalan seiring waktu, dengan keandalan hanya 62,5% setelah 100 jam operasi.
• Distribusi Weibull lebih akurat untuk model UAV, karena menunjukkan bahwa sistem mengalami peningkatan risiko kegagalan setelah periode operasi tertentu.

2. Identifikasi Komponen Paling Rentan terhadap Kegagalan

Studi ini menemukan bahwa beberapa komponen UAV memiliki waktu kegagalan rata-rata (MTTF) yang lebih pendek dibandingkan yang lain:

• Sistem propulsi memiliki MTTF 620 jam, menunjukkan bahwa ini adalah titik lemah UAV.
• Sistem komunikasi dan navigasi memiliki MTTF 950 jam, relatif lebih andal dibandingkan sistem lainnya.
• Sistem pendaratan menunjukkan risiko kegagalan tertinggi dalam skenario pendaratan keras, dengan downtime rata-rata 3,5 jam per kejadian.

3. Efek Pemeliharaan Terhadap Keandalan UAV

• Tanpa pemeliharaan, probabilitas kegagalan UAV selama misi 10 jam meningkat menjadi 15%.
• Dengan pemeliharaan prediktif, menggunakan data real-time dari sensor UAV, probabilitas kegagalan dapat diturunkan hingga 6%.
• Simulasi menunjukkan bahwa meningkatkan keandalan sistem propulsi dari 85% ke 92% dapat meningkatkan keandalan UAV secara keseluruhan sebesar 4%.

Implikasi Industri & Rekomendasi

1. Strategi Pemeliharaan Berbasis Data

• Pemeliharaan prediktif dengan sensor IoT dapat meningkatkan efisiensi operasional dan mengurangi downtime.
• Penggunaan Weibull untuk pemodelan kegagalan memungkinkan prediksi lebih akurat mengenai kapan komponen harus diganti sebelum gagal.

2. Optimalisasi Desain UAV

• Peningkatan desain sistem propulsi dan pendaratan dapat mengurangi risiko kegagalan selama misi penting.
• Menggunakan material ringan tetapi lebih tahan lama dapat meningkatkan MTTF beberapa komponen.

3. Standarisasi Keandalan UAV

• Data dari penelitian ini dapat digunakan untuk mengembangkan standar keandalan UAV taktis untuk keperluan militer dan sipil.

Kesimpulan

Distribusi Weibull lebih akurat dibandingkan eksponensial dalam memprediksi keandalan UAV, karena mencerminkan peningkatan tingkat kegagalan seiring waktu. Dengan strategi pemeliharaan prediktif berbasis data, keandalan UAV dapat ditingkatkan secara signifikan, mengurangi risiko kegagalan dalam operasi kritis.

Sumber : Yılmaz Koç (2017). Reliability Analysis of Tactical Unmanned Aerial Vehicle (UAV). Master’s Thesis, Middle East Technical University, Turkey.

Mutu dan relevansi lulusan perguruan tinggi teknik terhadap kebutuhan pasar kerja masih menjadi permasalahan utama di Indonesia. Paper ini membahas bagaimana program profesi insinyur dapat menjadi solusi dalam meningkatkan daya saing lulusan teknik dan relevansi mereka dengan kebutuhan industri. Artikel ini menyoroti bagaimana program profesi dapat menjadi alternatif bagi lulusan teknik yang ingin langsung terjun ke dunia industri tanpa harus melanjutkan pendidikan akademik ke jenjang magister.

Dalam era persaingan pasar bebas, kemajuan industri membutuhkan sumber daya manusia dengan kompetensi yang tinggi. Namun, banyak lulusan teknik yang belum siap kerja karena sistem pendidikan yang lebih berfokus pada teori daripada praktik. Hal ini menyebabkan banyak lulusan merasa tidak cukup bekal untuk masuk ke dunia kerja dan memilih melanjutkan ke jenjang magister. Paper ini menyoroti pentingnya program profesi insinyur sebagai jalur alternatif yang lebih relevan bagi calon insinyur yang ingin bekerja di industri.

Beberapa faktor yang menjadi latar belakang pentingnya program ini antara lain:

• Lulusan teknik yang belum siap kerja karena kurangnya pengalaman praktik.
• Mutu lulusan teknik yang bervariasi dan tidak selalu memenuhi standar industri.
• Tuntutan industri terhadap insinyur yang memiliki sertifikasi dan kompetensi profesional.

Landasan Hukum

Program profesi insinyur memiliki dasar hukum yang kuat, antara lain:

• UU No. 20/2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional, yang mengatur bahwa program keprofesian merupakan jenjang pendidikan setelah S1.
• UU No. 18/1999 tentang Jasa Konstruksi dan PP No. 23/2004 tentang Badan Nasional Sertifikasi Profesi, yang mengatur sertifikasi bagi tenaga kerja teknik.
• Kepmen No. 232/U/2000 dan Kepmen No. 045/U/2002, yang menegaskan bahwa pendidikan profesi harus disinergikan dengan kebutuhan industri dan asosiasi profesi.

Tujuan dan Target Mutu Lulusan

Program profesi insinyur bertujuan untuk:

1. Meningkatkan kapasitas lulusan teknik agar siap bekerja di industri sebagai praktisi ahli.
2. Mematangkan pola pikir dan sikap mental profesional dalam menjalankan tugas insinyur.
3. Mengacu pada standar kompetensi insinyur profesional nasional dan internasional, seperti ASEAN Chartered Professional Engineer dan APEC Engineer Framework.

Profil lulusan program ini diharapkan memiliki kemampuan untuk:

• Merancang sistem, komponen, atau metode berdasarkan analisis data.
• Mengidentifikasi dan menyelesaikan masalah teknik secara efektif.
• Bekerja dalam tim multidisiplin.
• Melaksanakan tugas sesuai dengan kode etik insinyur.
• Berkomunikasi secara profesional dalam bidang teknik.
• Mengikuti perkembangan ilmu dan teknologi untuk meningkatkan daya saing.

Sertifikat dan Gelar Profesi

Setelah menyelesaikan program profesi, lulusan berhak mendapatkan:

1. Sertifikat Insinyur yang diberikan oleh perguruan tinggi penyelenggara dan harus diregistrasi di asosiasi profesi terkait.
2. Gelar Insinyur yang dapat dicantumkan di depan nama lulusan.
3. Sertifikat Insinyur Profesional yang harus diperpanjang dalam periode tertentu sebagai bentuk evaluasi kompetensi berkelanjutan.

Kriteria Peserta Program Profesi Insinyur

Seleksi masuk PPI dilakukan melalui ujian pengetahuan dan keterampilan teknik untuk menyetarakan standar mutu lulusan teknik di Indonesia. Syarat peserta program ini meliputi:

• Memiliki gelar S1 teknik dari program studi terakreditasi minimal B.
• Mengikuti ujian seleksi untuk memastikan kesiapan dalam program profesi.
• Peserta yang belum memenuhi standar dapat mengikuti program matrikulasi sebelum masuk ke PPI.

Kurikulum Program Profesi Insinyur

Kurikulum program ini memiliki bobot sekitar 30-40 satuan kegiatan profesi, dengan proporsi sebagai berikut:

• 30 persen pembelajaran di kelas, termasuk komunikasi teknik, etika keinsinyuran, manajemen risiko, dan keuangan.
• 70 persen magang industri, yang mencakup penerapan langsung ilmu teknik dalam dunia kerja.

Beberapa mata kuliah inti dalam program ini antara lain:

• Etika dan tanggung jawab insinyur dalam profesi.
• Teknik komunikasi dan negosiasi.
• Manajemen proyek dan manajemen risiko.
• Magang industri dan studi kasus keinsinyuran.

Lama Studi dan Metode Pembelajaran

Program profesi insinyur dirancang untuk diselesaikan dalam satu tahun, dengan batas waktu maksimal tiga tahun. Metode pembelajaran yang diterapkan mencakup:

• Magang industri sebagai pengalaman praktik langsung.
• Partisipasi aktif dalam diskusi dan studi kasus teknik.
• Evaluasi berbasis logbook untuk mencatat perkembangan kompetensi peserta.

Evaluasi dan Sertifikasi

Keberhasilan peserta diukur melalui:

1. Ujian kompetensi dasar untuk menguji pemahaman teori dan aplikasi teknik.
2. Evaluasi logbook selama magang industri untuk menilai keterampilan praktis.
3. Presentasi studi kasus yang mencerminkan kemampuan analisis dan penyelesaian masalah teknik.

Setelah lulus, peserta dapat memperoleh sertifikat insinyur profesional yang membuka peluang untuk mendapatkan lisensi kerja atau sertifikat keahlian.

Tantangan dan Peluang Implementasi

Tantangan

• Kurangnya kesadaran akan pentingnya sertifikasi insinyur di kalangan lulusan teknik.
• Biaya program yang masih dianggap mahal oleh sebagian calon peserta.
• Keterbatasan kapasitas perguruan tinggi dalam menyelenggarakan program profesi.

Peluang

• Peningkatan kebutuhan insinyur profesional di sektor industri, baik nasional maupun internasional.
• Dukungan dari asosiasi profesi dan pemerintah dalam sertifikasi tenaga kerja teknik.
• Potensi kemitraan dengan industri untuk meningkatkan relevansi program profesi.

Kesimpulan dan Rekomendasi

Paper ini menegaskan bahwa program profesi insinyur merupakan langkah penting dalam meningkatkan kualitas dan daya saing lulusan teknik di Indonesia. Dengan adanya program ini, insinyur tidak hanya memiliki kompetensi teknis yang kuat tetapi juga keterampilan profesional yang sesuai dengan kebutuhan industri.

Rekomendasi

1. Meningkatkan sosialisasi program profesi insinyur kepada mahasiswa teknik sejak awal studi.
2. Mempermudah akses dan biaya sertifikasi dengan subsidi atau kerja sama dengan industri.
3. Mengembangkan kurikulum berbasis kebutuhan industri agar lulusan lebih siap kerja.
4. Meningkatkan kemitraan antara perguruan tinggi dan industri untuk meningkatkan efektivitas magang industri.

Dengan implementasi yang lebih baik, diharapkan lulusan teknik di Indonesia dapat lebih siap menghadapi tantangan industri global dan memberikan kontribusi yang lebih besar dalam pembangunan nasional.

Sumber Artikel dalam Bahasa Asli

Tris Budiono M. (2008). "Program Profesi Insinyur, Peluang Optimasi Tanggung Jawab PTT Mempertajam Relevansi ST pada Kebutuhan Pasar." Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII, November 2008.

Pendahuluan

Reliability, Availability, and Maintainability (RAM) merupakan faktor kunci dalam operasional industri gas. Keandalan sistem yang buruk dapat menyebabkan downtime signifikan dan kerugian finansial. Penelitian ini, yang dilakukan oleh Tengku Ibrahim bin Tengku Muhammad, membahas penggunaan Reliability Block Diagram (RBD) untuk menganalisis keandalan unit dehidrasi gas (Dehydration Unit/DHU) dalam Gas Processing Plant (GPP).

Unit ini berfungsi menghilangkan air dari gas alam untuk mencegah korosi dan pembentukan hidrasi yang dapat menyumbat pipa. Dengan analisis RAM berbasis RBD, penelitian ini mengidentifikasi komponen kritis yang memengaruhi keandalan keseluruhan sistem.

Metodologi

Penelitian ini menggunakan data waktu kegagalan dan waktu perbaikan dari sistem DHU untuk membangun model RBD. Analisis dilakukan dengan:

• Reliability Block Diagram (RBD) → Menganalisis hubungan antar komponen dan dampaknya pada keandalan sistem.
• Analisis Data Kegagalan (MTTF, MTTR) → Mengukur keandalan dan waktu pemeliharaan masing-masing komponen.
• Studi Kasus di Gas Processing Plant (GPP) → Memvalidasi model dengan kondisi nyata di industri gas.
• Simulasi Monte Carlo → Menilai skenario "what-if" untuk mengoptimalkan strategi pemeliharaan.

Hasil dan Temuan Utama

1. Identifikasi Komponen Kritis dalam DHU

Berdasarkan Failure Mode and Effects Analysis (FMEA), ditemukan bahwa beberapa komponen yang paling rentan mengalami kegagalan adalah:

• L-301A/B/C (Feed Gas Dryer) → Bertanggung jawab dalam menghilangkan air dari gas alam.
• L-302A/B (Feed Gas Mercury Removal Beds) → Menghilangkan merkuri untuk mencegah korosi pada peralatan hilir.
• T-301 (Dehydration Inlet Chiller) → Mengurangi suhu gas untuk mengembunkan uap air sebelum memasuki dryer.
• G-301A/B (Mercury Removal Unit) → Menyaring debu dan partikel padat yang tersisa dalam gas.

Dengan data dari Offshore Reliability Data (OREDA), penelitian menemukan bahwa MTTF (Mean Time to Failure) rata-rata sistem adalah 14.888 jam, tetapi beberapa komponen memiliki MTTF yang jauh lebih rendah, seperti Feed Gas Dryer yang hanya 7.925 jam.

2. Dampak Kegagalan terhadap Sistem dan Produksi

• Downtime yang signifikan → Kegagalan Feed Gas Dryer dapat menyebabkan turunnya produksi hingga 30% dalam skenario terburuk.
• Kegagalan seri vs. paralel → Komponen yang bekerja dalam konfigurasi seri memiliki dampak lebih besar terhadap keandalan sistem dibandingkan yang bekerja dalam konfigurasi paralel.
• Reliability Baseline → Setelah 720 jam operasi, keandalan sistem tanpa perawatan hanya 77,76%, tetapi bisa ditingkatkan hingga 84% dengan strategi pemeliharaan optimal.

3. Simulasi Perbaikan Keandalan Sistem

• Peningkatan Keandalan Komponen Kritis
  • Jika reliability Feed Gas Dryer ditingkatkan dari 91,32% menjadi 95,6%, maka keandalan sistem meningkat 1,69%.
  • Peningkatan keandalan sistem regenerasi memberikan dampak terbesar pada keandalan keseluruhan DHU.
• Pengaruh Redundansi terhadap Keandalan
  • Menambahkan redundansi pada komponen seri meningkatkan keandalan sistem tetapi menambah biaya pemeliharaan dan kompleksitas operasional.
  • Peningkatan regeneration system dari 84,58% ke 91,38% memberikan peningkatan keandalan DHU yang signifikan.

4. Analisis Ketersediaan dan Waktu Perbaikan

• Tanpa pemeliharaan, sistem hanya memiliki ketersediaan 89,51%.
• Dengan strategi pemeliharaan optimal, ketersediaan meningkat menjadi 99,77%.
• Downtime berkurang dari 75,5 jam menjadi hanya 1,6 jam per bulan dengan perbaikan yang tepat waktu.

Kesimpulan & Rekomendasi

Metode RBD efektif dalam mengidentifikasi dan meningkatkan keandalan sistem DHU di Gas Processing Plant (GPP).

Rekomendasi untuk Industri:

1. Fokus pada Komponen Kritis
   • Prioritaskan pemeliharaan pada Feed Gas Dryer, Mercury Removal Beds, dan Dehydration Inlet Chiller.
2. Strategi Pemeliharaan Proaktif
   • Terapkan predictive maintenance menggunakan data real-time dari SCADA.
3. Optimasi Konfigurasi Sistem
   • Tambahkan redundansi hanya pada komponen yang benar-benar krusial untuk menghindari peningkatan biaya berlebihan.
4. Implementasi Digitalisasi & IoT
   • Gunakan teknologi Industrial IoT (IIoT) untuk pemantauan kondisi peralatan secara real-time.

Sumber : Tengku Ibrahim bin Tengku Muhammad (2011). Reliability Block Diagram Method for RAM Study of Dehydration Unit. Bachelor’s Thesis, Universiti Teknologi PETRONAS, Malaysia.

Profesi insinyur memiliki peran penting dalam memastikan keberhasilan proyek konstruksi melalui penerapan metode pelaksanaan yang sistematis dan manajemen proyek yang efektif. Paper ini membahas bagaimana implementasi kode etik insinyur dan profesionalisme dapat mempengaruhi metode pelaksanaan serta pengendalian waktu dan mutu dalam proyek rehabilitasi laboratorium dan lapangan SMPN 2 Kota Mojokerto. Fokus utama penelitian ini adalah menganalisis sejauh mana perencanaan dan implementasi berjalan sesuai target serta bagaimana manajemen proyek dilakukan untuk mengatasi kendala di lapangan.

Dalam proyek konstruksi, penerapan metode pelaksanaan dan manajemen proyek sangat menentukan keberhasilan suatu proyek. Rehabilitasi laboratorium dan lapangan sekolah membutuhkan perencanaan yang matang agar pekerjaan dapat diselesaikan sesuai spesifikasi dan dalam rentang waktu yang telah ditetapkan. Oleh karena itu, kode etik insinyur dan profesionalisme menjadi faktor kunci dalam menjaga kualitas dan efisiensi pekerjaan.

Paper ini menyoroti pentingnya pengendalian waktu dan mutu dalam proyek konstruksi serta bagaimana metode pelaksanaan yang diterapkan dapat mendukung kesuksesan proyek. Selain itu, penelitian ini juga mengidentifikasi faktor-faktor yang menyebabkan keterlambatan dalam proyek serta bagaimana strategi pengendalian diterapkan untuk mengatasinya.

Penelitian ini dilakukan melalui observasi langsung di lokasi proyek, pengisian kuesioner oleh berbagai pihak yang terlibat dalam proyek, serta analisis dokumen terkait. Beberapa aspek utama yang dikaji meliputi:

• Prosentase metode pelaksanaan realisasi terhadap rencana
• Manajemen proyek realisasi terhadap rencana serta pengendaliannya
• Implementasi kode etik dan profesionalisme dalam pekerjaan konstruksi
• Penerapan keselamatan, kesehatan kerja, dan lingkungan (K3L) dalam proyek

Analisis Metode Pelaksanaan

Dari hasil penelitian, tingkat keberhasilan metode pelaksanaan proyek rehabilitasi laboratorium dan lapangan sekolah ini cukup tinggi. Persentase signifikansi metode pelaksanaan rehabilitasi gedung dan lapangan terhadap rencana adalah:

• Rehabilitasi gedung: 97,43 persen
• Rehabilitasi lapangan: 97,33 persen
• Total keseluruhan proyek: 97,38 persen

Hasil ini menunjukkan bahwa proyek berjalan sesuai perencanaan dengan tingkat deviasi yang sangat kecil.

Manajemen Waktu dan Mutu

Dalam aspek manajemen proyek, terjadi keterlambatan pada minggu ke-19 hingga minggu ke-20 akibat keterlambatan pengiriman material, terutama kusen aluminium dan komponen lainnya. Deviasi yang tercatat adalah:

• Minggu ke-19: -3,79
• Minggu ke-20: -4,96

Untuk mengatasi keterlambatan ini, pihak kontraktor melakukan penjadwalan ulang dan menambah tenaga kerja di minggu ke-21 agar proyek tetap berjalan sesuai target.

Dalam hal mutu, semua pekerjaan harus memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan dalam dokumen Rencana Kerja dan Syarat (RKS). Kualitas bahan bangunan dan penerapan standar pengujian material menjadi bagian dari pengendalian mutu agar hasil proyek sesuai dengan standar yang telah ditentukan.

Implementasi Kode Etik dan Profesionalisme

Dari hasil penelitian, implementasi kode etik insinyur tercermin dalam beberapa aspek berikut:

• Kode etik:
  • Melakukan praktik hanya sesuai bidangnya
  • Tanggung jawab terhadap profesinya
  • Jujur dan amanah terhadap pemberi tugas
• Profesionalisme:
  • Memiliki inisiatif tinggi
  • Mentaati regulasi yang ditetapkan
  • Menyelesaikan pekerjaan dengan baik dan tepat waktu

Selain itu, penerapan keselamatan, kesehatan kerja, dan lingkungan (K3L) dalam proyek ini masih perlu ditingkatkan. Penggunaan alat pelindung diri (APD) belum diterapkan secara konsisten dalam semua tahap proyek, meskipun pemasangan rambu keselamatan telah dilakukan sesuai prosedur.

Analisis dan Evaluasi

Keunggulan Implementasi Kode Etik dan Profesionalisme

1. Memastikan bahwa metode pelaksanaan sesuai dengan standar yang telah ditetapkan
2. Meningkatkan efisiensi dan efektivitas proyek dengan manajemen waktu yang baik
3. Menjaga kualitas pekerjaan agar sesuai dengan spesifikasi teknis
4. Meminimalkan risiko kegagalan proyek akibat ketidaksesuaian prosedur pelaksanaan

Tantangan dalam Implementasi

1. Keterlambatan material dapat berdampak pada keterlambatan proyek
2. Penerapan K3L masih perlu ditingkatkan agar aspek keselamatan lebih terjaga
3. Koordinasi antara kontraktor, pekerja, dan pengawas proyek harus lebih ditingkatkan untuk menghindari deviasi dalam pelaksanaan pekerjaan

Kesimpulan dan Rekomendasi

Paper ini menunjukkan bahwa penerapan kode etik insinyur dan profesionalisme memiliki dampak signifikan terhadap keberhasilan proyek konstruksi. Meskipun proyek ini secara keseluruhan berjalan dengan baik, terdapat beberapa tantangan yang harus diatasi, seperti keterlambatan material dan penerapan K3L yang belum maksimal.

Rekomendasi

1. Meningkatkan sistem pengadaan material agar keterlambatan dapat diminimalisir
2. Memperkuat implementasi K3L untuk meningkatkan keselamatan kerja di lapangan
3. Melakukan pelatihan berkala bagi pekerja terkait standar mutu dan efisiensi kerja
4. Mengoptimalkan koordinasi antar pihak terkait agar kendala di lapangan dapat segera diatasi tanpa mengganggu kelancaran proyek

Dengan strategi ini, proyek konstruksi dapat berjalan lebih efektif, efisien, dan sesuai dengan prinsip profesionalisme yang diharapkan dalam dunia keinsinyuran.

Sumber Artikel dalam Bahasa Asli

Rahmanita Nuzula, Ridho Bayu Aji, M. Sigit Darmawan, Budi Suswanto, RPX Rooswan Happmono. (2025). "Implementasi Kode Etik Insinyur dan Profesionalisme terhadap Signifikansi Metode Pelaksanaan dan Manajemen Proyek pada Proyek Konstruksi Rehabilitasi Laboratorium dan Lapangan SMPN 2 Kota Mojokerto." Inisiatif: Jurnal Ekonomi, Akuntansi dan Manajemen, Volume 4, Nomor 2, Halaman 140-146.

Pendahuluan

Dalam industri manufaktur modern, sistem udara terkompresi memainkan peran penting dalam mendukung proses produksi. Namun, tantangan utama seperti downtime, inefisiensi energi, dan biaya perawatan masih menjadi kendala besar.

Penelitian ini, yang dilakukan oleh Robert Jakobson, mengusulkan framework berbasis IoT untuk meningkatkan keandalan sistem udara terkompresi di O-I Production Estonia AS, sebuah pabrik produksi kaca di Estonia. Dengan mengadopsi Industry 4.0, Lean Six Sigma, dan reliability engineering, penelitian ini bertujuan untuk mengurangi ketidakpastian dalam operasional, merencanakan tindakan preventif, dan mengumpulkan data untuk peningkatan lebih lanjut.

Metodologi

Framework IoT ini dikembangkan berdasarkan beberapa pendekatan utama:

• Reliability Engineering: Menggunakan Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) untuk mengidentifikasi penyebab utama kegagalan sistem udara terkompresi.
• IoT System Development: Mengembangkan sistem sensor digital yang mampu memonitor tekanan, suhu, dan getaran pada kompresor secara real-time.
• Analisis Data & Optimasi Energi: Menggunakan data yang dikumpulkan untuk menganalisis efisiensi penggunaan energi dan memperkirakan pengembalian investasi (ROI) dari sistem yang diusulkan.

Sistem ini diuji dan diterapkan di O-I Production Estonia AS, sebuah pabrik kaca yang sangat bergantung pada udara terkompresi dalam proses produksinya.

Hasil dan Temuan Utama

1. Identifikasi Masalah Utama pada Sistem Udara Terkompresi

Berdasarkan analisis FMEA, beberapa kegagalan utama yang sering terjadi pada sistem udara terkompresi di pabrik adalah:

• Overheating pada kompresor, menyebabkan downtime produksi.
• Keausan pada bearing motor dan elemen screw, yang meningkatkan konsumsi energi.
• Turunnya tekanan pada sistem Low Pressure System (LPS), mengganggu produksi.

Sebagai solusi, penelitian ini mengusulkan pemasangan sensor IoT untuk mendeteksi parameter ini secara real-time dan mencegah kegagalan sebelum terjadi.

2. Pengurangan Downtime dan Efisiensi Energi

Hasil penerapan sistem IoT menunjukkan perbaikan signifikan:

• Pengurangan downtime hingga 36,5% dengan sistem pemantauan dan peringatan dini.
• Penghematan energi mencapai ribuan euro per tahun, dengan optimasi kerja kompresor berdasarkan data real-time.
• ROI sistem ini dapat dicapai dalam 1,8 tahun, membuatnya menjadi investasi yang sangat layak.

3. Validasi Framework dan Implementasi

Untuk membuktikan efektivitas sistem, tim peneliti melakukan pengujian dengan pengukuran kapasitas udara kompresor sebelum dan sesudah implementasi.

• Ditemukan bahwa beberapa kompresor kehilangan hingga 10% kapasitas aslinya, menunjukkan adanya keausan signifikan.
• Setelah penerapan sistem, data energi menunjukkan penurunan konsumsi daya secara konsisten, membuktikan bahwa sistem pemantauan berbasis IoT berhasil meningkatkan efisiensi.
• Manajemen pabrik memutuskan untuk mengganti dua kompresor lama dengan model baru yang mendukung IoT, sebagai bagian dari strategi peningkatan keandalan jangka panjang.

Kesimpulan & Implikasi Industri

Framework berbasis IoT yang dikembangkan dalam penelitian ini terbukti mampu meningkatkan keandalan sistem udara terkompresi, mengurangi biaya operasional, dan meningkatkan efisiensi energi.

Dampak utama dalam industri:

1. Manufaktur yang lebih berkelanjutan, dengan pengurangan pemborosan energi.
2. Otomasi perawatan prediktif, mengurangi risiko kegagalan mendadak.
3. Pengambilan keputusan berbasis data, memungkinkan investasi yang lebih strategis dalam peralatan industri.

Rekomendasi & Arah Penelitian Masa Depan

• Integrasi lebih lanjut dengan AI & Machine Learning untuk analisis prediktif yang lebih akurat.
• Pengembangan model IoT untuk sistem pendukung lainnya, seperti sistem pendinginan dan distribusi listrik.
• Optimasi algoritma kontrol kompresor untuk mengurangi konsumsi energi lebih lanjut.

Sumber : Robert Jakobson (2018). IoT Based Framework for Compressed Air System Management in O-I Production Estonia AS. Master’s Thesis, Tallinn University of Technology, Estonia.

Pendahuluan
Turbin angin telah berkembang pesat dalam beberapa dekade terakhir, namun tantangan utama masih ada: keandalan operasional dan biaya pemeliharaan yang tinggi. Dalam tesisnya, Símon Einarsson mengembangkan Reliability Block Diagram (RBD) untuk memodelkan keandalan turbin angin dan mengevaluasi pengaruhnya terhadap biaya operasional serta ketersediaan energi.

Metodologi

Model RBD yang dikembangkan menggunakan perangkat lunak BlockSim dari Reliasoft Inc. Model ini didasarkan pada data keandalan dari National Renewable Energy Laboratory (NREL) dan divalidasi dengan membandingkan estimasi biaya operasional dengan negara-negara OECD.

Pendekatan utama dalam penelitian ini meliputi:

• Analisis kegagalan komponen turbin angin.
• Evaluasi biaya operasi dan pemeliharaan (O&M).
• Simulasi Monte Carlo untuk memprediksi dampak keandalan terhadap uptime dan biaya.

Hasil dan Temuan Utama

1. Biaya Pemeliharaan Signifikan terhadap OPEX
   • Biaya pemeliharaan mencakup 26% dari total biaya operasional turbin angin.
   • OPEX berkisar antara 11%–30% dari Levelized Cost of Energy (LCoE).
   • Sensitivitas model menunjukkan bahwa kegagalan komponen besar dapat meningkatkan OPEX secara drastis.
2. Komponen yang Paling Sering Gagal
   • Sistem kelistrikan memiliki tingkat kegagalan tertinggi.
   • Gearbox meskipun lebih jarang gagal, tetapi menyebabkan downtime yang paling lama.
3. Dampak Keandalan terhadap Produksi Energi
   • Model menunjukkan bahwa preventive maintenance lebih efektif dibandingkan corrective maintenance.
   • 90 turbin angin dalam satu ladang menunjukkan perbedaan uptime yang signifikan berdasarkan strategi O&M yang diterapkan.
4. Korelasi dengan Lingkungan
   • Cuaca ekstrem meningkatkan risiko kegagalan turbin.
   • Kecepatan angin tinggi dikaitkan dengan peningkatan kegagalan sistem pitch dan generator.

Kesimpulan & Implikasi Industri

Model yang dikembangkan dalam penelitian ini sangat berharga dalam mengevaluasi strategi O&M untuk meminimalkan biaya dan memaksimalkan uptime turbin angin. Selain itu, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa reliability-centered maintenance (RCM) dapat digunakan untuk mengoptimalkan strategi pemeliharaan guna meningkatkan keandalan turbin angin.

Rekomendasi & Arah Penelitian Masa Depan

1. Peningkatan Model Keandalan
   • Menambahkan lebih banyak variabel lingkungan untuk meningkatkan akurasi prediksi.
2. Optimasi Manajemen O&M
   • Penggunaan data real-time dari SCADA untuk meningkatkan sistem pemantauan kondisi turbin.
3. Integrasi dengan Energi Lain
   • Studi lebih lanjut tentang kombinasi tenaga angin dan tenaga air sebagai solusi penyimpanan energi.

Sumber Asli : Símon Einarsson (2016). Wind Turbine Reliability Modeling. Master’s Thesis, Reykjavík University, Iceland.