Analisa Performansi Keandalan Pada Boiler dengan Menggunakan Metode Jaringan Syaraf Tiruan di PT. PJB Unit Pembangkit Gresik

Transkripsi

1 JURNAL EKNIK POMIS Vol., No., () - Analisa Performansi Keandalan Pada Boiler dengan Menggunakan Meode Jaringan Syaraf iruan di P. PJB Uni Pembangki Gresik Inan Mara Kusuma, Imam Abadi, S, M dan Deak Yan Praama, S, Msc Jurusan eknik Fisika, Fakulas eknologi Indusri, Insiu eknologi Seuluh Noember (IS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya inan_mara@yahoo.co.id Absrak Boiler meruakan bagian erening dalam sisem di PLU. Maka dari iu keandalan ada boiler sanga erlu dilakukan, karena kinerja dari boiler sanga memengaruhi semua sisem ada PLU. Komonen yang digunakan dalam eneliian u akhir ini ada komonen yaiu Air Heaer A, Air Heaer B, Deaeraor, FDF A, FDF B, Seam Coil Air Heaer, Main Burner. Pada eneliian ini menenukan nilai keandalan selain dari daa mainenance yang menggunakan inerval waku, juga menggunakan daa roses ada boiler saa dilakukan mainenance yaiu daa roses yang aling sensiif engaruhnya erhada kelangsungan roses ada boiler. Karena daa- daa ersebu meruakan variabel roses yang aling berbahaya karena flukuasi erubahannya sanga cea. Daa roses ersebu digunakan unuk memodelkan keandalan suau lan berbasis asangan daa inu ouu. Komonen yang dimodelkan keandalan dengan endekaan menggunakan JS yaiu Air Heaer A dan Air Heaer B. Daa roses yang digunakan sesuai nilai F yang mendekai MF. Variable roses yang digunakan sebagai inu adalah waku, inle,, inle,, ressure, dan ressure. Pemodelan JS ada komonen Air Heaer B yaiu memiliki konfigurasi inu, Hidden Layer, u Layer, dan u, sera nilai Main Square Error adalah,. Air Heaer B yaiu memiliki konfigurasi inu, Hidden Layer, u Layer, dan u, sera nilai Main Square Error adalah,. Kaa Kunci : Boiler, Keandalan, Jaringan Syaraf iruan I. PENDAHULUAN E fekivias roduksi kelisrikan ersebu meruakan fakor yang sanga ening karena erkai dengan haja hidu orang banyak. Pada seia sisem embangki lisrik, uamanya PLU didukung oleh uni uni roses, meliui uiliy, boiler, urbin, dan generaor. Aabila seia komonen aau uni uni roses yang ada di dalam sisem embangki ersebu berkerja dalam kondisi yang baik sesuai dengan fungsinya, maka akan menghasilkan energi lisrik yang oimal. Dari uni uni ersebu, ada beberaa uni yang cuku signifikan dalam menenukan keberhasilan roses roduksi energi lisrik ada sisem embangki, signifikasi ini berkaian dengan seniivias dari uni roses yang ada. Boiler meruakan salah sau dianara uni roses yang sering mengalami masalah (seeri ri / kerusakan baik major aau minor), sehingga dierlukan emeliharaan yang lebih inensif unuk menjaga erformansinya agar selalu bisa bekerja sesuai dengan arge. Salah sau arameer yang daa digunakan unuk mengukur kinerja dari boiler adalah dengan melakukan erhiungan keandalan. Perhiungan keandalan erlu dilakukan unuk menganalisis seberaa besar eluang erjadinya kegagalan aau kerusakan erhada boiler yang daa mengakibakan kegagalan roses roduksi energi lisrik. Beberaa eneliian sebelumnya oleh S. Lolas,O.A. Olaunbosun, elah dilakukan analisa erformansi keandalan ada mesin kendaraan dengan menggunakan meode jaringan syaraf iruan. Selain iu, erhiungan keandalan ada umumnya menghiung dari daa mainenance yang berkaian dengan inerval waku. Pada eneliian ini menenukan nilai keandalan selain dari daa mainenance yang menggunakan inerval waku, dan juga menggunakan daa roses ada boiler ada saa dilakukan mainenance yaiu daa roses yang aling sensiif engaruhnya erhada kelangsungan roses ada boiler. Karena daa - daa ersebu meruakan variabel roses yang aling berbahaya karena flukuasi erubahannya sanga cea. Selain iu salah sau cara lain unuk melakukan erhiungan keandalan ada boiler, salah sau cara lain unuk menganalisis beraa besar kegagalan dan kerusakan suau sisem ini yaiu dengan menerakan jaringan syaraf iruan (JS). Jaringan Syaraf iruan ini mengikui srukur jaringan biologi, khususnya oak manusia yang daa difungsikan sebagai ala erhiungan. Maka JS disini difungsikan unuk memodelkan keandalan suau lan berbasis asangan daa inu ouu. II. MEODOLOGI PENELIIAN Sudi lieraur Mencari dan memelajari berbagai lieraur seeri buku, jurnal, inerne dan ara akar unuk bisa mendaakan informasi mauun daa daa yang diinginkan berkaian dengan daa mainenance dan erhiungan unuk menenukan nilai keandalan suau sysem. Pengambilan daa Daa yang digunakan adalah daa mainenance komonen ada boiler dari ahun - dan daa roses ada boiler. Dari daa daa yang dieroleh ersebu akan diolah dengan meode kuaniaif yang meliui erhiungan ime o Failure dan erhiungan keandalan R(). Unuk mengeahui disribusi yang aling baik sebagai enenuan nilai keandalan suau sisem dalam jangka waku erenu menggunakan sofware ReliaSof Weibull++ Version. Beriku ada gambar. menunjukkan langkah langkah unuk enenuan

2 JURNAL EKNIK POMIS Vol., No., () - disribusi waku anar kegagalan yaiu memasukkan nilai ime o failure unuk mengeahui disribusi waku yang aling baik. Selanjunya mulai dilakukan uji disribusi dengan memilih oion disribuion wizard unuk mendaakan arameer uji average goodness of fi (AVGOF) dimana semakin besar nilai ada kolom ini mengindikasikan keidaksesuaian hasil uji disribusi, arameer uji average of lo fi (AVPLO) yang menunjukkan ukuran yang digunakan unuk mengelo nilai hasil uji disribusi dan arameer uji likelihood funcion (LKV), Ranking erama adalah hasil disribusi yang cocok unuk erhiungan nilai keandalan. Gambar Hasil Disribusi Pemodelan Reliabiliy Secara Kuaniaif Dari daa mainenance dan daa roses dihiung nilai keandalannya. Pada able. menunjukkan daa mainenance ada Air Heaer A dan elah dienukan disribusi keandlannya yaiu dengan menggunakan disribusi weibull dengan dua arameer adalah sebagai beriku : abel Hasil Keandalan ada Air Heaer A Gambar Pemasukan Daa F Gambar Pengujian Disribusi Nilai F Selanjunya menerakan sesuai dengan disribusi yang aling baik unuk daa F ersebu yaiu disribusi yang menunjukkan ranking. Pengujian disribusi yang didaakan meliui disribusi normal, lognormal, eksonensial arameer, eksonensial arameer, weibull arameer, dan weibull arameer. Sehingga didaakan disribusi yang aling sesuai dan didaa arameer-arameer kegagalan dari disribusi ersebu. Raise Dae Plan Sar Dae F (hari) F (jam) R() // // // //, // //, // //, // //, // //, // //, // //, // //, // //, // //, // //, jumlah Raa - raa, Dari abel di aas menunjukkan hasil kenadalan dari daa mainenance unuk komonen Air Heaer A. Sebelumnya dikeahui disribusi keandalannya unuk daa menenukan fungsi unuk keandalannya dengan menggunakan disribusi yang elah dienukan.. Analisa Perhiungan Reliabiliy Secara Kuaniaif Pada aha ini menganalisa erhiungan keandalan yang dilakukan secara kuaniaif.. Perancangan Algorima Jaringan Syaraf iruan Pada aha ini dilakukan erancangan keandalan melalui endekaan Jaringan Syaraf iruan. Daa yang digunakan dalam erancangan keandalan dengan menggunakan Jaringan Syaraf iruan ini menggunakan daa roses kerja boiler. Daa roses yang digunakan adalah komonen dari boiler anara lain : Air Heaer A, Air Heaer B, Deaeraor, FDF A, FDF B, Seam Coil Air Heaer, dan Main Burner.

3 JURNAL EKNIK POMIS Vol., No., () - inle. Simulasi Pemodelan Jaringan Syaraf iruan Pada aha ini dari erhiungan secara konvensional menenukan nilai keandalan dan mengalikasikan nilai keandalan melalui endekaan Jaringan Syaraf iruan dengan menggunakan sofware alikasi. Komonen yang dimodelkan dengan menggunakan Jaringan Syaraf iruan unuk endekaan nilai keandalan yaiu Air Heaer A dan Air Heaer B, Karena komonen ini yang keandaannya aling kriis dan yang aling memengaruhi kerja dari boiler. Beriku meruakan salah sau conoh dari daa roses yaiu komonen Air Heaer B : abel Daa Proses Air Heaer B inle R() anggal, //,,,,,,,,,,,, diliha daa mainenance yang digunakan dalam u akhir ini adalah sebagai beriku : abel Daa Mainenance Air Heaer A Air Heaer A Raise Dae Plan Sar Dae F (hari) F (jam) // // // // // // // // // // // // // // // // // // // // // // // // jumlah Raa - raa, Hasil disribusi yang aling baik ada komonen Air Heaer A seeri abel. di aas yaiu dengan menggunakan disribusi weibull arameer. Beriku meruakan hasil grafik hubungan anara failire rae dengan ime.. Uji Validasi Pada aha ini dilakukan validasi unuk mengeahui nilai kendalan melalui endekaan Jaringan Syaraf iruan.. Analisa / rekomendasi Pada aha ini dilakukan analisa dari hasil erhiungan nilai keandalan secara manual dan yang menggunakan endekaan Jaringan Syaraf iruan dengan menggunakan sofware.. Penyusunan Laoran. Pada aha erakhir ini disusun laoran sebagai dokumenasi dari elaksanaan u Akhir. III. HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini akan menjelaskan enang daa- daa yang digunakan dalam engerjaan u Akhir ini. Selain iu juga menjelaskan enang erhiungan secara kuaniaif yang elah didaa. Selanjunya menganalisa hasil dari engerjaan u akhir ini unuk daa menjawab ermasalahan sera ujuan yang ada ada u Akhir ini. Daa Mainenance Daa mainenance yang digunakan yaiu daa kerusakan dari boiler yang erdiri dari beberaa komonen, dianaranya adalah Air Heaer A, Air Heaer B, Deaeraor, FDF A, FDF B, Seam Coil Air Heaer, dan Main Burner. Daa Grafik Anara Failure Rae dengan ime Dari grafik hubungan anara failure Rae dengan ime daa diliha bahwa semakin berambahnya waku, maka nilai laju kegagalan (failure rae) akan semakin besar. Karena semakin lama suau komonen aau mesin akan berambah besar kegagalannya dan semakin lama idak sesuai dengan nilai se oin yang diinginkan. Selanjunya daa diliha hasil lo Probabiliy Densiy Funcion ada komonen Air Heaer A adalah sebagai beriku :

4 JURNAL EKNIK POMIS Vol., No., () - Dari hasil erhiungan keandalan ada komonen Air Heaer A yang menggunakan disribusi weibull arameer dengan nilai ß =, dan ɳ =,. Daa diliha grafik hubungan anara nilai keandalan dengan waku adalah sebagai beriku :.. Air Heaer A R().. Grafik Probabiliy Densiy Funcion Dari hasil grafik di aas menunjukkan lo Probabiliy Densiy Funcion (PDF) ada komonen Air Heaer A, menunjukkan bahwa kemungkinan komonen ini akan mengalami kegagalan ada inerval waku jam samai jam. Maka arinya komonen Air Heaer A ini ada waku jam oerasi. Seelah didaakan daa mainenance sera enenuan disribusi sesuai nilai F, selanjunya menenukan nilai kendalannya sesuai dengan disribusi yang elah didaakan. Unuk disribusi normal menggunakan fungsi kehandalan seeri ada ersamaan. yaiu sebagai beriku : µ R( ) = Φ( ) σ Unuk disribusi weibull menggunakan fungsi kehandalan seeri ada ersamaan. yaiu sebagai beriku : β γ R( ) = ex η Hasil erhiungan keandalan ia komonen boiler dengan disribusi yang elah dienukan adalah sebagai beriku: abel Nilai Keandalan ada Air Heaer A dengan disribusi weibull arameer R() ß η,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.. Waku (Jam) Grafik Nilai Keandalan dengan Waku Hasil grafik. di aas yang menunjukkan hubungan anara nilai keandalan dengan waku ada komonen Air Heaer A, menunjukkan bahwa enurunan keandalan akan erjadi seiring berjalannya waku. Penurunan nilai keandalan ada grafik di aas daa erliha jelas ada saa waku = jam dengan nilai keandalan sebesar,. abel Nilai Keandalan ada Air Heaer B dengan menggunakan disribusi normal R() µ δ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, Dari abel di aas adalah nilai keandalan ada komonen Air Heaer B yang menggunakan disribusi normal dengan nilai µ =, dan nilai δ =,. Beriku daa diliha ada grafik. yaiu hubungan anara nilai keandalan erhada waku ada komonen Air Heaer B :

5 JURNAL EKNIK POMIS Vol., No., () -. Air Heaer B. R()... Waku (Jam) Grafik Nilai Keandalan dengan Waku Dari hasil grafik hubungan anara nilai keandalan dengan waku ada komonen Air Heaer B, menunjukkan bahwa enurunan keandalan akan erjadi seiring berjalannya waku. Penurunan secara erlahan unuk nilai keandalan ada grafik di aas dimulai ada waku = jam dengan nilai keandalan sebesar,. Seelah didaakan hasil keandalan ada ia ia komonen boiler, selanjunya akan melakukan endekaan erhiungan keerandalan dengan menggunakan jaringan syaraf iruan dengan logika backroagaion. Daa yang digunakan adalah asangan daa dari daa roses yang ada ada boiler dengan nilai keandalan dengan menggunakan daa mainenance sebelumnya adalah sebagai beriku : inle abel Daa Proses Air Heaer A inle R() anggal //,,,,,,,,,,,, Dari daa roses ada abel di aas yaiu ada komonen Air Heaer A. Daa roses ersebu digunakan unuk asangan inu dan ouu mengeahui nilai keandalan dengan endekaan menggunakan jaringan saraf iruan. Beriku adalah hasil emodelan dengan mengguanakan jaringan saraf iruan ada komonen Air Heaer A. Gambar Hasil Pemodelan Jaringan Saraf iruan Pada Komonen Air Heaer A Hasil emodelan dengan menggunakan jaringan saraf iruan ada komonen Air Heaer A seeri gambar di aas adalah emodelan unuk endekaan nilai keandalan ada komonen Air Heaer A. Pemodelan ini menggunakan inu dari daa roses ada komonen Air Heaer A yang meliui waku, inle,, inle,, ressure, ressure. Sera ouu yaiu nilai keandalan (R()) yang didaakan dari erhiungan secara kuaniaif sebelumnya. Hasil emodelan jaringan saraf iruan ini yaiu dengan neuron, Hidden Layer, ierasi sudah daa mencaai arge dengan baik dan dengan hasil nilai MSE (Mean Square Error) sebesar,. Sera daa diliha hasil grafik unuk rain, Validaion, dan es unuk adangan daa Inu dan u ada emodelan ini adalah sebagai beriku ada gambar : Gambar Grafik Hasil raining, Validaion, dan esing Selanjunya daa diliha hasil regresi unuk daa daa yang elah dilaih, divalidasi, dan dicoba ada gambar sebagai beriku :

6 JURNAL EKNIK POMIS Vol., No., () -,,,,,,,,,,,,,,, Gambar Grafik raining Regression Hasil grafik raining regression di aas menunjukkan daa yang dilaih sesuai dengan arge yang diinginkan yang diunjukkan dengan nilai R =,, daa yang divalidasi juga sesuai arge yaiu dengan nilai R =,, sera daa yang dies juga sesuai dengan arge yang diinginkan dengan nilai R =,. Unuk regresi keseluruhan juga daa diliha sesuai dengan arge yang diinginkan yaiu dengan R =,. Dari emodelan dengan menggunakan jaringan saraf iruan yang elah dibua, daa dilakukan uji validasi hubungan anara nilai keandalan yang dilakukan secara erhiungan kuaniaif dengan endekaan menggunakan jaringan saraf iruan, daa diliha ada abel sebagai beriku : abel Hasil Validasi anara erhiungan secara kuaniaif dengan emodelan menggunakan JS ada komonen Air Heaer A. I n R() In Air,,,,, Air In In Ga s Ga s Air Ga s JS R() Devia si R(),,,,,,,,,,,, R() kuaniaif R() JS Gambar Grafik Hasil Validasi Anara Perhiungan Kuaniaif dengan Pendekaan JS Pada abel dan grafik di aas menunjukkan hasil erhiungan nilai keandalan secara kuaniaif dengan emodelan nilai keandalan menggunakan endekaan jaringan saraf iruan ada komonen Air Heaer B. Hasil validasi anara kedua meode yang digunakan dalam eneliian ini menunjukkan bahwa hasil erhiungan keandalan dengan menggunakan jaringan saraf iruan memiliki nilai yang cuku deka dengan hasil yang dieroleh dari endekaan kuaniaif. Berdasarkan daa yang digunakan, selisih eringgi sebesar, ada saa ke jam aau waku erama, sedangkan selisih erendah sebesar, ada saa ke dan jam. IV. KESIMPULAN Kesimulan yang didaa dari hasil eneliian ini adalah sebagai beriku :. Dari komonen ada boiler, komonen yang memiliki hasil keandalan yang aling baik adalah komonen Air Heaer B, sedangkan hasil keandalan yang aling kurang baik adalah komoen Seam Coil Air Heaer, hal iu daa diliha dari grafik keandalan erhada waku.. Pemodelan unuk komonen Air Heaer A dengan Jaringan Syaraf iruan memiliki konfigurasi inu, Hidden Layer, u Layer, dan u, dengan ierasi sudah daa mencaai arge yang diinginkan dengan nilai Main Square Error adalah,. Selanjunya emodelan unuk komonen Air Heaer B dengan Jaringan Syaraf iruan memiliki konfigurasi inu, Hidden Layer, u Layer, dan u, dengan ierasi sudah daa mencaai arge yang diinginkan dengan nilai Main Square Error adalah,.

7 JURNAL EKNIK POMIS Vol., No., () - V. UCAPAN ERIMA KASIH erima kasih keada seluruh dosen dan saff engajar jurusan eknik Fisika yang elah memberikan ilmunya, keada seluruh Mahasiswa eknik Fisika aas banuan kerjasamanya selama kuliah di jurusan eknik Fisika dan keada P.PJB Gresik yang elah memberikan beasiswa demi kelancaran eneliian u akhir ini. DAFAR PUSAKA. S. Lolas,O.A. Olaunbosun., [], Predicion of Vehicle Reliabiliy Performance Using Arificial Neural Nework, school of mechanical and manufacuring engineering, universiy of Birmingham, B, UK.. Wisandiko, Anugrah Oka.. Analisa Keandalan, Keamanan dan Managemen Resiko Pada Pembangki Lisrik enaga Gas Blok. di PLGU P. PJB UP Gresik dengan Menggunakan Pendekaan Kuaniaif. Insiu eknologi Seuluh Noember. Surabaya.. Anonim.. Profil P PJB UP Gresik. P PJB UP Gresik.. Ebeling,Charles E.. An Inroducion o Reliabiliy and Mainainabiliy Engineering, he McGrow-Hill Comanies, Singaore.. Yani, Eli. Penganar Jaringan Syaraf iruan,,, MaeriKuliah.Com, Yogyakara.. Maru ao, Dini Okaviani.. Neural Nework Imlemenaion in Foreign Kurs Peedicion, Universias Gunadarma.. Hermawan, Arief. Jaringan Syaraf iruan,. Yogyakara.