ANALISA RELIABILITY BERBASIS LOGIKA FUZZY PADA SISTEM MAIN ENGINE KAPAL TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 ANALISA RELIABILITY BERBASIS LOGIKA FUZZY PADA SISTEM MAIN ENGINE KAPAL TUGAS AKHIR MOCH. ABDUL RACHMAN Nrp JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2005

2 ANALISA RELIABILITY BERBASIS LOGIKA FUZZY PADA SISTEM MAIN ENGINE KAPAL TUGAS AKHIR Oleh : MOCH. ABDUL RACHMAN NRP Surabaya, Juni 2005 Mengetahui / Menyetujui Pembimbing I Pembimbing II Ir.Syamsul Arifin, MT NIP Ir.Aulia Siti Aisyah, MT NIP Ketua Jurusan Teknik Fisika FTI-ITS DR. Ir. Totok Soehartanto, DEA NIP

3 ABSTRAK Dalam menganalisa reliability suatu sistem yang kompleks, dengan menggunakan logika fuzzy dapat menjadi salah satu alternatif yang efektif untuk mempermudah mengidentifikasi reliability dari suatu sistem. Penelitian ini menganalisa reliability pada sistem - sistem penunjang main engine kapal Caraka Jaya III-8. Berdasarkan hasil analisa reliability tiap komponen dengan pendekatan logika fuzzy menggunakan metode Sugeno didapatkan komponen yang reliable (handal) selama 2000 jam adalah fuel oil transfer pump 2, fuel oil supply pump 1&2, lubricating oil transfer pump 1&2,fresh water pump 1, dan receiver tank 1&2. Sedangkan nilai reliability masing - masing sistem penunjang dengan pendekatan logika fuzzy metode Mamdani, didapatkan sistem yang paling dominan sebagai penyebab kegagalan adalah sistem pelumasan saat 1000 dan 2000 jam diperoleh reliability dan Tepatnya pada komponen tanpa standby yaitu Lubricating Oil Filter dengan reliability 51% dan MTTF=1843 jam. Kata kunci: reliability, logika fuzzy, MTTF iii

4 KATA PENGANTAR Alhamdulillah segala puji bagi Allah SWT, karena berkat Rahmat dan hidayah-nya laporan tugas akhir dengan judul Analisa Reliability Berbasis Logika Fuzzy Pada Sistem Main Engine Kapal dapat terselesaikan, guna memenuhi salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Teknik di jurusan Teknik Fisika, fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Penulis menyadari bahwa terselesainya laporan tugas akhir ini dibantu oleh berbagai pihak. Pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Kedua orang tua saya yang telah memberikan dorongan baik materi maupun spiritual selama menimba ilmu di almamater tercinta ini, khususnya ibu yang selalu mendo akan aku tiap sholat lail. 2. Bapak Syamsul Arifin, ST, MT dan Ibu Aulia Siti Aisyah, ST, MT selaku dosen pembimbing yang dengan tulus dan ikhlas iv

5 membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Bapak Dr. Ir. Totok Suhartanto DEA, selaku ketua jurusan Teknik Fisika, dan segenap civitas akademika. 4. Teman seperjuangan yang mengerjakan penelitian ini, H. Koko, Indra serta Vicky. 5. Staff PT. PAL Persero, yang telah membantu kami mengetahui proses pengujian mesin diesel. 6. Staff PT. Pelayaran Meratus yang telah membantu proses dan mengijinkan pengambilan data. 7. Staf Biro Klasifikasi Indonesia, yang telah memberikan bantuan dan saran. 8. Semua rekan-rekan yang mempunyai aktivitas sama dan selalu ketemu dikampus yang tidak bisa disebutkan satu-persatu. 9. Dan semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu. Semoga atas bantuan dan do anya baik secara langsung maupun tidak langsung kepada penulis semoga v

6 dibalas oleh Allah SWT dengan kebaikan didunia maupun diakherat kelak. Amiin. Akhir kata, penyusun berharap semoga karya Tugas Akhir ini dapat menjadi sesuatu yang bermanfaat khususnya dibidang teknologi. Surabaya, Juni 2005 Penyusun vi

7 DAFTAR ISI Lembar judul... i Lembar pengesahan... ii Abstrak... iii Kata Pengantar... iv Daftar Isi... vii Daftar Gambar... x Daftar Tabel... xii Daftar Notasi... xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan Tujuan Penelitian Batasan Permasalahan Metodologi Penelitian Sistematika Laporan... 5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Konsep Reliability Model Kegagalan Waktu Kegagalan Fungsi Reliability... 9 vii

8 laju Kegagalan Waktu rata-rata Kegagalan Model distribusi probabilitas dalam evaluasi reliabiulity Distribusi Eksponensial DistribusiWeibull Goodness of fittest Logika Fuzzy Himpunan Fuzzy Sistem Penalar Fuzzy Reliability Fuzzy Sistem Reliability Fuzzy BAB III METODOLOGI 3.1 Umum Pengumpulan data Analisa Data Analisa data secara analitis Analisa pendekatan logika fuzzy BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Umum Evaluasi sistem penunjang main engine Sistem Bahan Bakar Sistem Pelumasan viii

9 4.2.3 Sistem Pendingin Sistem start udara Hubungan sistem pada main engine kapal caraka Jaya III Pembahasan kuantitatif dengan pendekatan logika fuzzy Hasil Inferensi Fuzzy Analisa Sistem Fuzzy Reliability BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran Daftar Pustaka Lampiran I Data TTF... I-1 Lampiran II Data grafik... II-1 Lampiran III Gambar Diagram Blok... III-1 Lampiran IV Gambar Sistem... IV-1 ix

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1Ilustrasi TTF komponen atau sistem... 9 Gambar 2.2 Kurva laju kegagalan bak mandi Gambar 2.3 MTTF dari sebuah unit Gambar 2.4 Konfigurasi sistem logika fuzzy takagi dan sugeno Gambar 2.4 Skema sistem seri Gambar 2.5 Fuzzy reliability sistem seri Gambar 2.6 Representasi skematik sistem paralel Gambar 2.7 Fuzzy reliability sistem paralel Gambar 3.1 Diagram alur penelitian Gambar 4.1 Sistem Bahan Bakar Gambar 4.2 Blok diagram system suplai bahan bakar.. 38 Gambar 4.3 Sistem pelumasan Gambar 4.4 Blok fungsional pada system pelumasan Gambar 4.5 Sistem pendingin air laut Gambar 4.6 Blok diagram system pendingin air laut Gambar 4.5 Sistem pendingin air tawar Gambar 4.7 Blok diagram system pendingin air tawar. 52 Gambar 4.8 Sistem Udara Start Gambar 4.9 Blok diagram system udara start x

11 Gambar 4.10 Fungsional blok diagram system Gambar 4.11 Blok diagram system main engine pada kapal Caraka Jaya Gambar 4.12 Struktur fuzzy reliability tiap komponen. 66 Gambar 4.13 Fungsi keanggotaan frekuensi kegagalan 67 Gambar 4.14 Fungsi keanggotaan jam operasi Gambar 4.15 Rule dan defuzzifikasi metode Sugeno Gambar 4.16 Model Fuzzy reliability pada system paralel Gambar 4.17 Bentuk Membership function dari inputan dan output sistem Gambar 4.18 Bentuk Rule dan defuzzy system paralel 74 Gambar 4.19 Model fuzzy reliability pada system seri 76 Gambar 4.20 Bentuk rule dan defuzzy dari system seri 77 xi

12 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Komponen Fuel Oil System dengan spesifikasi37 Tabel 4.2 Data Perawatan Terencana Fuel Oil System kapal Caraka Jaya III- 8 PT. Pelayaran Meratus Bulan 1997 Nopember Tabel 4.3 Parameter distribusi Fuel Oil System Tabel 4.4 Data Perawatan Terencana lubricating Oil System kapal Caraka Jaya III- 8 PT. Pelayaran Meratus Bulan 1997 Nopember Tabel 4.5 Parameter distribusi lubricating Oil System.. 46 Tabel 4.6 Data Perawatan Terencana Cooling System kapal Caraka Jaya III- 8 PT. Pelayaran Meratus Bulan 1997 Nopember Tabel 4.7 Parameter distribusi Cooling System Tabel 4.8 Komponen Starting air system Tabel 4.9 Data Perawatan Terencana Starting Air System kapal Caraka Jaya III- 8 PT. Pelayaran Meratus Bulan 1997 Nopember Tabel 4.10 Parameter distribusi Starting Air System Tabel 4.11 Hasil reliability secara analisa kuantitatif xii

13 Tabel 4.12 Aturan fuzzy metode Sugeno Tabel 4.13 Perbandingan antara nilai reliability t = 1000 jam Tabel 4.14 Perbandingan antara nilai reliability t = 2000 jam Tabel 4.15 Klasifikasi nilai reliability Tabel 4.16 Hasil sistem yang memiliki susunan stanby 74 Tabel 4.17 Hasil sistem keseluruhan xiii

14 DAFTAR NOTASI 1. R(t) = Fungsi Reliability 2. MTTF = Mean Time Between Failure (jam) 3. (t) = failure rate/ Laju kegagalan (1/jam) 4. = fungsi gamma xiv