Jurnal teknosains Juli 2019

Bismillahirrahmanirrahim
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji syukur ke hadirat Allah swt. Salawat serta salam kepada
Junjungan Nabi Besar Muhammad saw., terima kasih kepada
semua pihak yang telah membantu terbitnya Jurnal Tekno-
sains edisi Juli 2019 ini. Meskipun sejumlah kendala dihadapi
dalam proses pembuatan jurnal ilmiah ini, namun dengan du-
kungan rekan-rekan dosen dan lembaga, maka jurnal edisi ini
dapat hadir.
Pada edisi ini memuat 6 (enam) judul artikel, salah satu-
nya membahas mengenai “Rancang Bangun Aplikasi e-Voting
Berbasis Web Studi Kasus pada Organisasi Otonom Pimpinan
Cabang Muhammadiyah Cileungsi”.
Harapan redaksi, dengan terbitnya jurnal ilmiah ini akan
menciptakan nuansa ilmiah di lingkungan STTM Cileungsi, ser-
ta jumlah judul dan kualitas jurnal dapat ditingkatkan.
Kepada pembaca kami harap berkenan memberikan ma-
sukan, kritik dan saran untuk kemajuan jurnal ilmiah ini di masa
mendatang. Semoga jurnal ilmiah ini memberikan manfaat ke-
pada kita semua, amin.
Billahitaufik walhidayah,
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Redaksi
Diterbitkan Oleh: Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat
Sekolah Tinggi Teknologi Muhammadiyah - Cileungsi
Alamat Redaksi: Jl.Anggrek I No 86 Perum PT.Semen Cibinong Cileungsi 16820
Telpon : 021-82495502 Fax: 021- 82495502,
Website : www.sttmcileungsi.ac.id, e-mail : sttmcls.04@gmail.com
Pembina & Pelindung
Ketua STT
Muhammadiyah
Pemimpin Umum/Penanggung
Jawab
Ana Widyastuti, S.Pd., M.Pd
Dewan Penyunting
Prof. Ir. Amiral Azis, MSc (BPPT)
Prof. Abdul Malik
Dewan Redaksi
Ir. Firmansyah Azharul, MT
Ir Suroso, MT
Pamuji Agustiar, ST
Kristanto Mulyono, ST
Djoko Nusanto, S.Pd., MT
Ashari Imamudin,S.Kom.,M.Kom
Miftahul Imtihan, ST
Pria Sukamto, S.Kom., M.kom
Aswin Domodite, ST., M.Eng
Nafan Suwito, ST
Editor
Hilman Solih, ST
M. Anas Sobarnas, ST
Suwaryo Nugroho, ST., MT
Sekretaris Redaksi
Susiyanti Nurjanah, ST
Tata Letak (Layout)
Drs. Slamet Abadi, M.Si
Desain Grafis
Agus Sofyan
DAFTAR ISI
RANCANG BANGUN APLIKASI E-VOTING BERBASIS WEB,
STUDI KASUS PADA ORGANISASI OTONOM PIMPINAN CA-
BANG MUHAMMADIYAH CILEUNGSI
Mohamad Anas Sobarnas, Pria Sukamto
ANALISA PENGARUH STRAY LOSSES PADA TRANSFORMATOR
DAYA SATU FASA 275 kV 83.3 MVA
Asep Saepudin
PROTOTIPE ALAT UKUR KECEPATAN ANGIN DAN KELEMBA-
BAN
Edy Supriyadi, Ariman, Veriah Hadi
ANALISA KERUSAKAN KATUP BUANG DIESEL ENGINE BERBA-
HAN BAKAR MFO (MARINE FUEL OIL) PADA UNIT DOOSAN 9
L21/31
Hilman Sholih, Awang Surya, Wilarso
PENINGKATAN PRODUKTIVITAS PADA PROSES BATCH DI
INDUSTRI MAKANAN DAN MINUMAN BERBASIS SUSU
DENGAN MENGGUNAKAN METODE OEE (OVERALL EQUIP-
MENT EFFECTIVENESS)
Kristanto Mulyono
........................................ 3
.......................................................................... 28
...............................................40
...........................................56
.......................................................68
ANALISA HIGH COOLANT TEMPERATUR TERHADAP
PERFORMA DIESEL ENGINE 3516 TA
Wilarso, Wisnu Pracoyo .......................................................76

3Jurnal Ilmiah Teknosains Volume II Nomor 19
RANCANG BANGUN APLIKASI E-VOTING BERBASIS
WEB, STUDI KASUS PADA ORGANISASI OTONOM
PIMPINAN CABANG MUHAMMADIYAH CILEUNGSI
Mohamad Anas Sobarnas, Pria Sukamto
Program Studi Teknik Informatika
STT Muhammadiyah Cileungsi
Jalan Anggrek No. 25 Perum PT Semen Cibinong Cileungsi-Bogor
http://www.sttmcileungsi.ac.id
anas@sttmcileungsi.ac.id, pria@sttmcileungsi.ac.id
ABSTRAK
Organisasi Otonom (Ortom) Muhammadiyah merupakan organisasi atau
badan yang dibentuk dan berada di bawah naungan Persyarikatan Muham-
madiyah. Ortom Muhammadiyah terdiri atas: Aisyiyah, Nasyiatul Aisyiyah,
Pemuda Muhammadiyah, Hizbul Wathan, Tapak Suci, Ikatan Mahasiswa
Muhammadiyah dan Ikatan Pelajar Muhammadiyah. Setiap Ortom dalam
menjalankan kepengurusannya dibatasi oleh masa jabatan kepemimpinan
yang diatur dalam AD/ART. Setiap pergantian kepengurusan dilaksanakan
pemilihan pengurus dengan cara memilih sejumlah nama calon untuk dija-
dikan pengurus. Selama ini, pemilihan bersifat manual dengan cara menu-
lis nama atau melingkari kertas suara dan hasilnya dihitung secara manual
pada papan tulis. Hal ini mengakibatkan kebutuhan biaya yang cukup besar
untuk menyediakan kertas suara, kotak suara dan papan suara, selain itu
waktu pemilihan sangat lama, khususnya saat pengitungan suara. e-Voting
(electronic voting) adalah solusi untuk mempermudah proses pemilihan dan
penghitungan suara, karena pada saat memilih otomatis suara sudah ter-
hitung, aplikasi e-Voting berbasis Web dibangun dengan UML (Unified Mo-
delling Language) menggunakan Bahasa program VB.Net dan SQL Server.
Manfaat aplikasi e-Voting adalah mempercepat proses, mengurangi human
error (suara tidak sah), akurasi data, efisiensi biaya dan efektivitas waktu
kegiatan. Berdasarkan kuisioner kepuasan pengguna didapatkan hasil 70%
sangat baik dan 30% baik, ini berarti aplikasi yang dibangun memberikan
kontribusi dan manfaat yang sangat baik bagi para pengguna.
Key: Organisasi, Ortom Muhammadiyah, Pemilihan, e-Voting, Web

1. PENDAHULUAN
Organisasi Otonom (Ortom) Muhammadiyah ialah organisasi atau badan
yang dibentuk oleh Persyarikatan Muhammadiyah dimana dengan bim-
bingan dan pengawasan, diberi hak dan kewajiban untuk mengatur rumah
tangga sendiri, membina warga Persyarikatan Muhammadiyah tertentu
dan dalam bidang-bidang tertentu pula dalam rangka mencapai maksud
dan tujuan Persyarikatan Muhammadiyah.
Ortom Muhammadiyah sebagai badan yang mempunyai otonomi
dalam mengatur rumah tangga sendiri mempunyai jaringan struktur
sebagaimana halnya dengan Muhammadiyah, mulai dari tingkat pusat,
tingkat propinsi, tingkat kabupaten, tingkat kecamatan, tingkat desa,
dan kelompok-kelompok atau jamaah-jamaah. Ortom Muhammmadiyah
dibentuk di lingkungan Persyarikatan Muhammadiyah jika memenuhi
persyaratanmempunyaifungsikhususdalamPersyarikatanMuhammadiyah,
mempunyai potensi dan ruang lingkup nasional, merupakan kepentingan
Persyarikatan Muhammadiyah.
Pimpinan Cabang Muhammadiyah (PCM) Cileungsi sebagai salah
satu Organisasi Masyarakat memiliki unit usaha yang cukup banyak, mulai
dari Pendidikan (TK s/d Perguruan Tinggi), Kesehatan (Klinik), Ekonomi
(BMT, Konveksi dan Air Mineral) dan Lembaga Sosial (Lazis dan Al-Maun).
Selain itu, PCM Cileungsi juga memiliki Ortom yang cukup banyak seperti
Aisyiyah, Nasyiatul Aisyiyah, Pemuda Muhammadiyah, Ikatan Mahasiswa
Muhammadiyah, Ikatan Pelajar Muhammadiyah, Hizbul Wathan dan Tapak
Suci. Pergantian pengurus Muhammadiyah tiap periodenya dilaksanakan
setiap 5 tahun, adapun Ortom tergantung pada pedoman masing-masing
(AD/ART). Dengan demikian, bisa dikatakan bahwa sistem pemilihan
pengurus rutin dilakukan hampir tiap tahun di lingkungan PCM Cileungsi.
Berdasarkan hasil pengamatan dan diskusi dengan pengurus Ortom
Muhammadiyah Cileungsi, permasalah yang kerap terjadi dalam proses
pemilihan ialah menghabiskan waktu yang relatif cukup lama, khususnya
dalam proses penghitungan suara, karena harus memilih 8 anggota
formatur ditambah satu ketua. Jadi, dilakukan dua kali penghitungan.
Adapun masalah lainnya adalah sering terjadinya kesalahan dalam
proses pemilihan sehingga mengakibatkan suara tidak sah. Penelitian ini
ditargetkan untuk mengurangi berbagai macam permasalahan tersebut
dengan cara membangun Aplikasi E-Voting berbasis Web dengan tujuan
utama mempercepat proses waktu pemilihan, mengurangi human error
(suara tidak sah) dan menghemat biaya pemilihan. Hasil penelitian tersebut
diharapkan menjadi satu aplikasi terintegrasi yang bisa digunakan oleh
seluruh Ortom Cabang Muhammadiyah Cileungsi dan juga bisa digunakan
oleh Ortom serta Pimpinan Cabang Muhammadiyah lainnya dari Pimpinan

Ranting, Pimpinan Cabang, Pimpinan Daerah, Pimpinan Wilayah hingga
Pimpinan Pusat.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Organisasi
Definisi organisasi adalah suatu sistem yang mempunyai hubungan secara
tersistematis, terkoordinasi lewat usaha suatu kelompok orang yang se-
dang bergerak dengan memiliki tujuan (Kohler, 1994).
Organisasi adalah suatu pengaturan dan penyusunan pada bagian-
bagian hingga menjadi satu kesatuan, aturan dan susunan yang berasal
pada bagian hingga menjadi satu kesatuan yang teratur dan bergabung
untuk berkerja sama dalam mencapai tujuan bersama (A.Partanto, 1994).
2.2. Muhammadiyah
Muhammadiyah adalah sebuah organisasi Islam yang besar di Indonesia.
Nama organisasi ini diambil dari nama Nabi Muhammad SAW, sehingga Mu-
hammadiyah juga dapat dikenal sebagai orang-orang yang menjadi pengi-
kut Nabi Muhammad SAW (Muhammadiyah, 1997). Tujuan utama Muham-
madiyah adalah mengembalikan seluruh penyimpangan yang terjadi dalam
proses dakwah. Penyimpangan ini sering menyebabkan ajaran Islam ber-
campur-baur dengan kebiasaan di daerah tertentu dengan alasan adaptasi.
Gerakan Muhammadiyah bercirikan semangat membangun tata sosial dan
pendidikan masyarakat yang lebih maju dan terdidik. Menampilkan ajaran
Islam bukan sekadar agama yang bersifat pribadi dan statis, tetapi dinamis
dan berkedudukan sebagai sistem kehidupan manusia dalam segala aspe-
knya.
Dalam pembentukannya, Muhammadiyah banyak merefleksikan
perintah-perintah al-Quran, di antaranya surat Ali Imran ayat 104, “Dan
hendaklah ada di antara kamu segolongan umat yang menyeru kepada
kebajikan, menyuruh kepada yang ma’ruf dan mencegah dari yang munkar;
merekalah orang-orang yang beruntung”. Ayat tersebut, menurut para
tokoh Muhammadiyah, mengandung isyarat untuk bergeraknya umat
dalam menjalankan dakwah Islam secara teorganisasi. Umat yang bergerak,
juga mengandung penegasan tentang hidup berorganisasi. Maka, dalam
butir ke-6 Muqaddimah Anggaran Dasar Muhammadiyah dinyatakan,
melancarkan amal-usaha dan perjuangan dengan ketertiban organisasi,
yang mengandung makna pentingnya organisasi sebagai alat gerakan yang
niscaya. Sebagai dampak positif dari organisasi ini, kini telah banyak berdiri
rumah sakit, panti asuhan, dan tempat pendidikan di seluruh Indonesia.

2.3. Organisasi Otonom Muhammadiyah
2.3.1. Gambaran Umum
Organisasi Otonom Muhammadiyah ialah organisasi atau badan yang
dibentuk oleh Persyarikatan Muhammadiyah, dimana dengan bimbingan
dan pengawasan, diberi hak dan kewajiban untuk mengatur rumah tangga
sendiri, membina warga Persyarikatan Muhammadiyah tertentu dan dalam
bidang-bidang tertentu, dalam rangka mencapai maksud dan tujuan Per-
syarikatan Muhammadiyah (Muhammadiyah, 1997).
2.3.2. Struktur dan Kedudukan
Organisasi Otonom (Ortom) Muhammadiyah sebagai badan yang mempu-
nyai otonomi dalam mengatur rumah tangga sendiri mempunyai jaringan
struktur sebagaimana halnya dengan Muhammadiyah, mulai dari tingkat
pusat, tingkat propinsi, tingkat kabupaten, tingkat kecamatan, tingkat
desa, dan kelompok-kelompok atau jamaah-jamaah. Ortom Muhammmadi-
yah dibentuk di lingkungan Persyarikatan Muhammadiyah jika memenuhi
persyaratan mempunyai fungsi khusus dalam Persyarikatan Muhammadi-
yah, mempunyai potensi dan ruang lingkup nasional, serta merupakan ke-
pentingan Persyarikatan Muhammadiyah.
Pembentukan Ortom Muhammadiyah ditetapkan oleh Tanwir dan
dilaksanakan dengan Keputusan Pimpinan Pusat Muhammadiyah.
Adapun tujuan pembentukan Ortom Muhammadiyah adalah efisiensi dan
efektivitas Persyarikatan Muhammadiyah, pengembangan Persyarikatan
Muhammadiyah, dinamika Persyarikatan Muhammadiyah, dan kaderisasi
Persyarikatan Muhammadiyah.
2.3.3. Hak dan Kewajiban
Dalam kedudukannya sebagai organisasi otonom yang mempunyai ke-
wenangan mengatur rumah tangga sendiri, Ortom Muhammadiyah me-
miliki hak dan kewajiban dalam Persyarikatan Muhammadiyah berupa
melaksanakan keputusan Persyarikatan Muhammadiyah, menjaga nama
baik Persyarikatan Muhammadiyah, membina anggota-anggotanya men-
jadi warga dan anggota Persyarikatan Muhammadiyah yang baik, membina
hubungan dan kerja sama yang baik dengan sesama ortom, melaporkan
kegiatan-kegiatannya kepada pimpinan Persyarikatan Muhammadiyah, me-
nyalurkan anggota-anggotanya dalam kegiatan gerak dan amal usaha Per-
syarikatan Muhammadiyah sesuai dengan bakat, minat dan kemampuan-
nya.
Adapun hak yang dimiliki oleh Ortom Muhammadiyah ialah mengelola
urusan kepentingan, aktivitas dan amal usaha yang dilakukan organisasi
otonomnya,berhubungandenganorganisasi/badanlaindiluarPersyarikatan

Muhammadiyah, memberi saran kepada Persyarikatan Muhammadiyah baik
diminta atau atas kemauan sendiri, serta mengusahakan dan mengelola
keuangan sendiri.
2.3.4. Organisasi Otonom dalam Persyarikatan Muhammadiyah
Ortom dalam Persyarikatan Muhammadiyah mempunyai karakteristik dan
spesifikasi bidang tertentu. Adapun Ortom dalam Persyarikatan Muham-
madiyah yang sudah ada ialah sebagai berikut:
1. Aisyiyah
2. Pemuda Muhammadiyah
3. Nasyiyatul Aisyiyah
4. Ikatan Pelajar Muhammadiyah
5. Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah
6. Tapak Suci Putra Muhammadiyah
7. Hizbul Wathan
2.4. Sistem Informasi Online
2.4.1. Pengertian Sistem
Sistem adalah sekumpulan interaksi antara unsur yang berada dalam kondi-
si yang sama. Misalnya dalam bidang produksi dimana semua elemen sal-
ing bekerja sama agar bisa menghasilkan barang berkualitas dengan jumlah
yang cukup banyak. Elemen yang ada di sini banyak macamnya, berupa kary-
awan, mesin produksi, dan juga manejemen kerja. Jika tidak bisa bekerja
dengan baik, maka tujuan tidak akan dicapai dengan sempurna (Bertalanffy,
1972). Sistem merupakan kumpulan dari elemen-elemen yang berinteraksi
untuk mencapai suatu tujuan tertentu (Jogiyanto, 2005). Sistem juga dapat
diartikan sebagai sekumpulan elemen yang saling terkait atau terpadu yang
dimaksudkan untuk mencapai suatu tujuan (Kadir, 2003).
Dari definisi sistem di atas maka dapat disimpulkan bahwa sistem
merupakan suatu jaringan kerja dari prosedur-prosedur yang saling
berhubungan, berkumpul bersama-sama untuk melakukan suatu kegiatan
atau menyelesaikan suatu sasaran tertentu. Arti yang lain adalah kumpulan
dari elemen-elemen yang berinteraksi untuk mencapai tujuan tertentu.
2.4.2. Karakteristik Sistem
Sistem memiliki karakteristik atau sifat-sifat tertentu, yaitu mempunyai
komponen (Components), batas sistem (Boundary), lingkungan (Environ-

ments), penghubung (Interface), masukan (Input), keluaran (Output), pen-
golah (Process), dan sasaran (Objectives) atau tujuan (Goals) (Jogiyanto,
2005). Sistem mempunyai karasteristik atau sifat-sifat tertentu (Jogiyanto,
2005), yaitu:
1. Komponen Sistem. Suatu sistem terdiri dari sejumlah kompo-
nen yang saling berinteraksi, yang artinya saling kerja sama
membentuk satu kesatuan.
2. Sifat-sifat. Sistem itu sendiri untuk menjalankan fungsi tertentu
dan mempunyai sistem yang lain secara keseluruhan.
3. Batasan (Boundary) Sistem. Merupakan daerah yang membatasi
antara suatu sistem dengan sistem yang lain.
4. Lingkungan Luar Sistem (Environment). Adalah apapun di luar
batasan sistem yang mempengaruhi operasi sistem, lingkungan
luar sistem dapat bersifat menguntungkan dan juga dapat
bersifat merugikan sistem tersebut.
5. Penghubung (Interface) Sistem. Merupakan media penghubung
antara suatu subsistem dengan subsistem lainya.
6. Masukkan Sistem (Input). Adalah energi yang dimasukkan ke
dalam sistem, masukan dapat berupa masukan perawatan
(Maintenace Input), dan masukan sinyal (Signal Input), main-
tenance input adalah energi yang dimasukkan supaya sistem
tersebut dapat beroperasi. Sedangkan signal input adalah e-
nergi yang diproses untuk mendapatkan keluaran.
7. Keluaran Sistem (Output). Adalah hasil energi yang diolah dan
diklasifikasikan menjadi keluaran yang berguna serta sisa pem-
buangan keluaran dapat merupakan masukan untuk subsistem
yang lain kepada supra sistem.
8. Sasaran Sistem. Suatu sistem pasti memiliki sasaran atau tujuan
(Goal). Sasaran dari sistem sangat menentukan sekali masukan
yang dibutuhkan sistem dan keluaran yang dihasilkan sistem.
2.4.3. Elemen Sistem
Elemen Sistem adalah suatu sistem terdiri dari sejumlah elemen yang saling
berinteraksi, artinya saling kerja sama membentuk satu kesatuan (Jogiyan-
to, 2005). Pendekatan suatu sistem yang merupakan suatu jaringan prose-
dur lebih menekankan pada urutan-urutan operasi di dalam sistem, sedang-
kan pendekatan yang menekankan pada elemen-elemen atau komponen
merupakan interaksi antar-elemen atau komponen untuk mencapai sasaran

atau tujuan sistem.
2.4.4. Pengertian Informasi
Informasi adalah data yang telah diolah menjadi bentuk yang lebih berarti
dan berguna bagi penerimanya untuk mengambil keputusan masa kini mau-
pun masa yang akan datang (Jogiyanto, 2005).Informasi merupakan salah
satu sumber daya penting dalam manajemen moderen (Kadir, 2003). Infor-
masi adalah data yang telah diproses sedemikian rupa sehingga meningkat-
kan pengetahuan seseorang yang menggunakan data tersebut. Informasi
adalah data yang telah diklasifikasi atau diolah atau diinterpretasi untuk di-
gunakan dalam proses pengambilan keputusan (Sutabri, 2005).
Dari definisi informasi di atas maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
informasi adalah data yang diolah menjadi sebuah bentuk lebih berguna
bagi penerima dan dapat bermanfaat untuk mengambil keputusan. Sumber
dari informasi adalah data. Data adalah kenyataan yang menggambarkan
kejadian-kejadian dan kesatuan nyata. Informasi diperoleh setelah data-
data mentah diproses atau diolah.
2.4.5. Pengertian Kualitas Informasi
Kualitas suatu informasi tergantung dari tiga hal yaitu, informasi harus aku-
rat (Accurate), tepat waktu (Timeliness), dan relevan (Relevance) (Sutabri,
2005). Dari definisi kualitas informasi tersebut dapat disimpulkan bahwa
kualitas informasi dapat dilihat berdasarkan tiga hal, yaitu informasi harus
akurat (Accurate), tepat waktu (Timeliness), dan relevan (Relevance).
2.4.6. Pengertian Nilai Informasi
Nilai dari informasi (Value of Information) ditentukan dari dua hal, yaitu
manfaat dan biaya mendapatkannya (Jogiyanto, 2005). Berdasarkan defini-
si tersebut dapat disimpulkan bahwa suatu informasi dikatakan bernilai bila
manfaatnya lebih efektif dibandingkan dengan biaya mendapatkannya.
2.4.7. Pengertian Sistem Informasi
Sistem Informasi adalah suatu kumpulan dari komponen-komponen dalam
perusahaan atau organisasi yang berhubungan dengan proses pencipta-
an dan pengaliran informasi (Indrajit, 2000). Sistem Informasi merupakan
suatu sistem di dalam suatu organisasi yang mempertemukan kebutuhan
pengolahan transaksi harian, mendukung operasi, bersifat manajerial dan
kegiatan strategi dari suatu organisasi serta menyediakan pihak luar terten-
tu dengan laporan-laporan yang diperlukan (Jogiyanto, 2005). Sistem Infor-
masi adalah sejumlah komponen (manusia, komputer, teknologi informasi,
dan prosedur kerja), ada sesuatu yang diproses (data menjadi informasi),
dan dimaksudkan untuk mencapai suatu sasaran atau tujuan (Kadir, 2003).

Secara umum, sistem informasi didefinisikan sebagai kumpulan dari
sub-sub sistem, baik fisik maupun nonfisik yang saling berhubungan dan
bekerja sama secara harmonis untuk mencapai tujuan, yaitu mengolah data
menjadi informasi yang berguna.
Komponen-komponen sistem informasi (Jogiyanto, 2005), terdiri dari:
1. Hardware. Kumpulan dari perangkat keras yang terlihat me-
mungkinkan dapat membentuk sistem seperti komputer, print-
er dan jaringan.
2. Software. Kumpulan dari perintah-perintah/fungsi yang ditulis
dengan aturan tertentu, memerintahkan komputer agar melak-
sanakan fungsi tertentu.
3. Data. Bahan dasar dari suatu informasi berupa fakta yang me-
ngangkat kejadian-kejadian nyata dan dituangkan kedalam
suatu simbol.
4. Prosedur. Suatu tahapan yang berupa urutan kegiatan yang sa-
ling berhubungan untuk mencapai tujuan yang berupa suatu do-
kumen prosedur seperti: buku petunjuk operasional dan teknis.
5. Manusia. Merupakan pelaksana dari suatu sistem informasi se-
perti: Operator, Programmer, Analyst, Designer dan sebagainya.
2.4.8. Kualitas Sistem Informasi
Kualitas adalah kepuasan pengguna sepenuhnya (Full Customer Satisfac-
tion) (Nasution, 2001). Ukuran yang digunakan untuk menentukan Kualitas
Sistem Informasi adalah keandalan dari sistem komputer, waktu respon
online dan kemudahan menggunakan terminal. Pengukuran kunci sistem
berupa kemanfaatan, ketergantungan, respon, keandalan, keluwesan dan
fungsi (Jogiyanto, 2005). Berdasarkan definisi di atas, maka dapat disim-
pulkan bahwa kualitas sebagai “kesesuaian dengan spesifikasi pengguna”.
Ide dasarnya kualitas layanan tidak dapat memenuhi sejumlah kriteria yang
ditetapkan perusahaan atau instansi, sebaliknya kualitas layanan dapat
memenuhi kriteria yang ditetapkan pengguna.
2.4.9. Pengertian Sistem Informasi Online
Onlineadalahkeadaandimanasuatuperangkatsepertikomputerterhubung
ke jaringan internet (Priyatno, 2009). maka penyusun menyimpulkan bah-
wa Sistem Informasi Online suatu perangkat komputer yang terhubung ke
jaringan internet.

2.5. Unified Modeling Language (UML)
Unified Modeling Language (UML) adalah bahasa pemodelan visual yang di-
gunakan untuk menspesifikasikan, memvisualisasikan, membangun, dan
mendokumentasikan rancangan dari suatu sistem perangkat lunak (Rum-
baugh, 2005). Pemodelan memberikan gambaran yang jelas mengenai
sistem yang akan dibangun baik dari sisi struktural maupun fungsional.
UML dapat diterapkan pada semua model pengembangan, tingkatan siklus
sistem, dan berbagai macam domain aplikasi. Dalam UML terdapat konsep
semantik, notasi, dan panduan masing-masing diagram. UML juga memiliki
bagian statis, dinamis, ruang lingkup, dan organisasional. UML bertujuan
menyatukan teknik-teknik pemodelan berorientasi objek menjadi terstan-
dardisasi.
2.6. ASP – VB.Net
ASP.NET singkatan dari Active Server Pages NET. Bahasa pemograman ini
dikembangkan oleh Microsoft. ASP.NET digunakan untuk membuat hala-
man web yang merupakan bagian integral dari Microsoft .NET framework.
Sebagai anggota dari .NET, ASP.NET adalah tool yang sangat berguna bagi
programmer yang memudahkan programmer untuk membuat website yang
dinamis yang disertai dengan bahasa VB dan C#. ASP.NET tidak hanya terba-
tas pada bahasa script, tetapi memungkinkan Anda untuk menggunakan ba-
hasa NET seperti C#, J#, VB, dll. Hal ini memungkinkan developer untuk mem-
bangun aplikasi yang sangat menarik dengan memanfaatkan Visual Studio,
Alat pengembangan yang disediakan oleh Microsoft . ASP.NET adalah murni
server-side teknologi. Hal ini dibangun pada common language runtime yang
dapat digunakan pada server Windows untuk meng-host situs web ASP.NET.
Teknologi ASP.NET ini sudah banyak digunakan oleh developer-developer
terkenal. Salah satu situs yang menggunakan ASP.NET adalah amazon.com
dan juga ebay.com. Dengan adanya ASP.NET, tampilan dari web tersebut
menjadi luar biasa. Keuntungan memakai ASP.NET adalah sebagai berikut:
1. ASP.NET secara drastis mengurangi jumlah code yang dibutuh-
kan untuk membangun aplikasi besar.
2. Dengan built-in Windows authentication membuat aplikasi Anda
jauh lebih aman.
3. Menggunakan ASP.NET dipastikan lebih memiliki kinerja yang
lebih baik.
4. ASP.NET menyediakan kemudahan bagi penggunanya, seperti
contohnya mengirim formulir sederhana, authentikasi dari klien
untuk deployment dan juga konfigurasi website.

5. ASP.NET framework dilengkapi dengan peralatan yang kaya
dan terintegrasi dengan Visual Studio. WYSIWYG editing, drag-
and-drop server controls dan juga deployment secara otomatis
adalah beberapa keunggulan dari fitur ASP.NET
6. Karena Source code dan HTML digabung menjadikan ASP.NET
lebih mudah dimaintain dan diedit. Ini membuat ASP.NET men-
jadi lebih flexible dan powerfull.
7. ASP.NET memudahkan dalam proses deployment. Tidak perlu
meregister component.
8. Web server memonitor pages, applikasi, dan komponen secara
otomatis. Jika ada hal yang mencurigakan, maka ASP.NET akan
secara otomatis mendeteksinya.
9. Lebih mudah bekerja dengan ADO.NET dengan menggunakan
data binding dan feature page formatting yang membuat aplikasi
dapat berjalan dengan cepat tanpa adanya masalah performa.
2.7. SQL Server
SQL Server adalah perangkat lunak Relational Database Management System
(RDBMS) yang didesain untuk melakukan proses manipulasi database ber-
ukuran besar dengan berbagai fasilitas (Kursini, 2007). Microsoft SQL Server
juga mendukung SQL sebagai bahasa untuk memproses query ke dalam
database. Microsoft SQL Server banyak digunakan pada dunia bisnis, pen-
didikan atau juga pemerintahan sebagai solusi database atau penyimpanan
data. Pada tahun 2008 Microsoft mengeluarkan SQL Server 2008 yang meru-
pakan versi yang banyak digunakan. Berikut ini adalah beberapa fitur yang
dari sekian banyak fitur yang ada pada SQL Server 2008:
a. XML Support, dengan fitur ini bisa menyimpan dokumen XML
dalam suatu tabel, menjalankan query data ke dalam format
XML melalui Transact-SQL dan lain sebagainya.
b. Multi-Instance Support, fitur ini memungkinkan untuk menjalan-
kan beberapa database engine SQL Server pada mesin yang sama
c. Data Warehousing and Business Intelligence (BI) Improvement
SQL Server, dilengkapi dengan fungsi-fungsi untuk keperluan
Business Intelligence melalui Analysis Services. Selain itu, SQL
Server 2008 juga ditambahi dengan tools untuk keperluan data
mining.
d. Performance and Scalability Improvements, SQL Server mene-
rapkan distributed partitioned views yang memungkinkan untuk

membagi workload ke beberapa server sekaligus. Peningkatan
lainnya juga dicapai disisi DBCC, indexed view, dan index reorga-
nization.
e. Query Analyzer Improvements, fitur yang dihadirkan antara lain:
integrated debugger, object browser, dan fasilitas object search.
f. DTS Enhancement, fasilitas ini sekarang sudah mampu untuk
memperhatikan primary key dan foreign key constraints. Ini ber-
guna pada saat migrasi tabel dari RDBMS lain.
g. Transact-SQL Enhancements. Salah satu peningkatan disini
adalah T-SQL sudah mendukung UDF (User-Definable Function).
Ini memungkinkan untuk menyimpan routine-routine ke dalam
database engine.
3. METODOLOGI PENELITIAN
Secara garis besar penelitian ini dibagi menjadi lima (5) tahapan, yaitu pe-
ngumpulan data, penyusunan data, perancangan aplikasi, pengujian dan
implementasi. Adapun rancangan penelitian ini adalah sebagai berikut:
Gambar 1. Kerangka Rancangan Aktivitas Penelitian

Untuk lebih memudahkan pemahaman dari aktivitas tiap bagian dapat dili-
hat pada tabel berikut:
Tabel 1. Rancangan Penelitian
Fase Aktivitas Keterangan Target Output
1 Persiapan Persiapan dan pe-
ngumpulan data dan
li-teratur tentang pe-
milihan berbasis on-
line
List kebutuhan
Bahasa pemrograman
dan tool yang dibutuh-
kan
2 Design Membuat desain dan
algortima dengan
UML atau Flowchart
Pembuatan Rancangan
Aplikasi berbentuk Doku-
men Use Case dan Data
Alir
3 Coding & Install Pengkodean dengan
bahasa pemrogram-
an ASP Net VB Net
Aplikasi Pemilihan Online
berbasis Web
4 Testing (Pengu-
jian)
Testing Fungsionali-
tas
Testing Akurasi
Performance terhadap
fungsi dan fitur dari ap-
likasi
Performance akurasi ter-
hadap input data user,
dengan percobaan 10 s/d
20 user.
5 Training & Im-
plementasi
Pelatihan terhadap
pengguna dan pema-
sangan aplikasi pada
hosting dan domain
yang telah ditentukan
Pemahaman pengguna
dan Link Aplikasi e-Voting

Gambar 2. Alur Kerangka Pemikiran

4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk implementasi dibagi dalam beberapa tahapan yaitu Rancangan Data-
base, Entity Relationship Diagram (ERD) dan Design Form, sedangkan untuk
pengujian berfokus pada pengujian pengguna sebagai bagian kelayakan
fungsi dan fitur dari aplikasi.
Rancangan Database
Rancangan database dimulai dengan pembuatan tabel berdasarkan kebu-
tuh-an dan mengacu kepada dokumen flowchart.
Tabel 2. Rancangan Database - Tabel Users (Pengguna)
Tabel 3. Rancangan Database - Tabel Jenis Pemilihan

Tabel 4. Rancangan Database – Tabel Pemilihan Detail
Tabel 5. Rancangan Database – Tabel Calon
Tabel 6. Rancangan Database – Tabel Kandidat

Tabel 7. Rancangan Database – Tabel Pemilihan
4.2. Entity Relationship Diagram (ERD)
Untuk mempermudah perancangan aplikasi maka dibutuhkan relasi antar
tabel. Hal ini guna membuat aplikasi yang handal dan database yang normal
dan baik, berikut adalah rancangan ERD yang dibuat:
Gambar 3. Rancangan ERD E-Voting

4.3. Rancangan Form
Berikut adalah tampilan rancangan Form yang dibuat menggunakan aplika-
si Visual Studio 2013:
Gambar 4. Rancangan Form - Login
Gambar 5. Rancangan Form – Pengguna

Gambar 6. Rancangan Form – Jenis Pemilihan
Gambar 7. Rancangan Form – Bakal Calon

Gambar 8. Rancangan Form – Kandidat
Gambar 9. Rancangan Form – Proses Pemilihan

Gambar 10. Rancangan Form – Progress Pemilihan
Gambar 11. Rancangan Form – Report Peringkat Hasil
4.4. Pengujian
Pengujian dilakukan dalam dua tahapan pertama pengujian aplikasi secara
internal menggunakan Tester untuk mengurangi dan menangkap lebih awal
bugs yang terdapat dalam aplikasi, sedangkan tahapan kedua dilakukan
oleh pengguna atau user yang telah diberikan lembar isian kuisoner secara
acak. Berikut adalah tampilan dari form kuisioner kepuasan pengguna se-
bagai bahan pengujian kelayakan aplikasi yang dibuat:

Gambar 12. Form Kuisioner Kepuasan Pengguna
4.5. Hasil
Berdasarkan hasil dari pengujian yang dilakukan terhadap pengguna Aplika-
si yang dipilih secara acak dari Ikatan Pelajar Muhammadiyah Cileungsi pada
acara Musyawarah Cabang IPM Cileungsi, dengan 10 jumlah data sample
maka didapat data sebagai berikut:

Tabel 8. Hasil Kuisioner Kepuasan Pengguna Aplikasi
No Uraian
Sangat
Baik
Baik Cukup Kurang
S a n g a t
Kurang
1 Fungsi
Aplikasi memiliki
fungsi dan man-
faat sesuai de-
ngan kebutuhan
10 0
2 Kemudahan
Aplikasi mudah
digunakan dan
dipelajari oleh
pengguna
9 1
3 Tampilan
Aplikasi memiliki
tampilan yang
menarik dan se-
suai
4 6
4 Feature
Aplikasi memiliki
fitur yang me-
narik dan sesuai
dengan kebutuh-
an
3 7
5 Hasil
Aplikasi me-
nampilkan hasil
sesuai dengan
pengisian de-
ngan akurasi
yang sangat baik
9 1

Gambar 13. Grafik Hasil Kepuasan Pengguna
Gambar 14. Pie Chart Prosentase Kepuasan Pengguna
5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil implementasi maupun pengujian maka dapat dibuat kesimpulan
bahwa:
1. Aplikasi E-Voting berbasis Web untuk Ortom dan Pimpinan Cabang
Muhammadiyah Cileungsi telah dilakukan pengujian dan digunakan
oleh Ikatan Pelajar Muhammadiyah Cileungsi dengan nilai kepuasan
pengguna sebesar 70% sangat baik dan 30% baik.
Muhammadiyah Cileungsi bisa dan layak digunakan sebagai aplikasi
pemilihan di lingkungan Muhammadiyah.

Muhammadiyah Cileungsi dapat membantu meringankan biaya pemi-
lihan dan dapat membuat efisiensi waktu dengan cara mempercepat
proses pemilihan dan penghitungan serta bisa menghindari proses ke-
salahan pada pemilih sehingga dapat mengurangi jumlah suara tidak
sah.
5.2. Saran
Adapun saran yang diberikan oleh peneliti dari hasil penelitian ini adalah se-
bagai berikut:
1. Aplikasi E-Voting berbasis Web diharapkan digunakan oleh seluruh Or-
tom Muhammadiyah Cileungsi dan Pimpinan Cabang Muhammadiyah
Cileungsi untuk proses pemilihan atau pergantian pengurus.
2. Mencoba menambahkan pengujian pelaksanaan pemilihan tidak ha-
nya pada lingkungan Muhammadiyah Cileungsi tapi juga level Pimpin-
an Muhammadiyah di atasnya.
3. Bisa dilakukan pengembangan untuk penelitian selanjutnya dengan
melaksanakan pemilihan di luar lingkungan Muhammadiyah, misalnya
pada pemilihan RT, RW, Desa dan lainnya.
6. DAFTAR PUSTAKA
1. A.Partanto, P. M.-B. (1994). Kamus Ilmiyah Populer. Surabaya: Apollo.
2. Bertalanffy, L. v. (1972). General System Theory: Foundation, Development,
Application. New York: George Braziller.
3. BPPT, B. P. (2010, Mei 05). Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi
[BPPT]. Retrieved Oktober 1, 2018, from BPPT (www.bppt.go.id):
http://www.bppt.go.id/index.php/terkini/58-teknologi-material/425-
e-voting-untuk-pemilu-2014.
4. Indrajit, R. E. (2000). Sistem Informasi dan Teknologi Informasi. Jakarta:
PT. Eko Media Komputindo.
5. Jogiyanto, H. (2005). Analisa dan Desain Sistem Informasi: Pendekatan
Terstruktur Teori dan Praktik Aplikasi Bisnis. Yogyakarta: Andi.
6. Kadir, A. (2003). Pengenalan Sistem Informasi. Yogyakarta: Andi.
7. Kohler. (1994). A Dictionary for Accountant, Sixth Edition. New Delhi:
Prentice Hall of India.
8. Kursini, A. (2007). Tuntunan Praktis Membangun Sistem Informasi
Akuntansi dengan Visual Basic dan Microsoft SQL Server. Yogyakarta:

Andi.
9. Muhammadiyah, P. P. (1997). OrganisasiOtonom(Ortom)Muhammadiyah.
Retrieved Oktober 1, 2018, from Pimpinan Pusat Muhammadiyah
(www.muhammadiyah.or.id): http://www.muhammadiyah.or.id/id/
content-48-cam-organisasi-otonom.html.
10. Nasution. (2001). Manajemen Mutu Terpadu (Total Quality Management).
Jakarta: Ghalia Indonesia.
11. Nasution, D. (2011). Sistem Pemilihan Pimpinan/Ketua Pada Organisasi
Menggunakan Interface dan Komputer. Seminar Nasional Aplikasi
Teknologi Informasi 2011. Yogyakarta: SNATI 2011.
12. Nawinda, S. A. (2014). Analisis Perancangan dan Implementasi Sistem
Informasi E-voting untuk Pemilihan Ketua BEM Pada Himpunan
Mahasiswa Jurusan Teknik Grafika dan Penerbitan. ProsidingSeminar
Nasional Multidisiplin Ilmu Universitas Budi Luhur, Jakarta.
13. Priyatno, D. (2009). 5 Jam Belajar Olah Data dengan SPSS 17. Yogyakarta:
Andi.
14. Rumbaugh, J. J. (2005). The Unified Modeling Language Reference Manual
Second Edition. Canada: Pearson Education.
15. Sutabri, T. (2005). Sistem Informasi Manajemen. Yogyakarta: Andi.

ANALISA PENGARUH STRAY LOSSES
PADA TRANSFORMATOR DAYA SATU FASA
275 kV 83.3 MVA
Asep Saepudin
Program Studi Teknik Mesin
E-mail: asep.saepudin@sttmcileungsi.com, asepktks@gmail.com
Abstract
Stray losses tidak dapat diukur secara langsung dan hanya dapat dihitung,
sehingga sering terjadi perbedaan hasil perhitungan dengan pengukuran.
Tujuan penelitian ini untuk melakukan perhitungan mengenai stray losses
yang timbul pada transformator daya satu fasa guna mendapatkan nilai
stray losses yang mendekati hasil pengukuran dan mengetahui perband-
ingan antara hasil perhitungan, pengukuran dan simulasi stray losses yang
terjadi pada transformator daya satu fasa. Stray losses dapat diprediksi
menggunakan 3D Finite Element Metode dengan berbasis software ANSYS
pada konstruksi transformator seperti tangki, flitch plate dan core clamp.
Berdasarkan simulasi ini, maka dapat disimpulkan bahwa stray losses pada
transformator daya satu fasa tidak sepertiga dari stray losses transformator
daya tiga fasa untuk tegangan dan daya yang sama, besarnya stray losses
pada transformator daya satu fasa berkisar pada 30% - 37% dari total keru-
gian berbeban (Load Losses).
Kata Kunci: Stray losses, Flitch Plate, Core Clamp, 3D Finite Element
Metode, Transformator.

1. PENDAHULUAN
Transformator merupakan suatu peralatan listrik elektromagnetik statis
yang berfungsi memindahkan dan mengubah daya listrik dari suatu rang-
kaian listrik ke rangkaian listrik lainnya, dengan frekuensi yang sama dan
perbandingan transformasi melalui suatu gadengan magnet serta bekerja
berdasarkan prinsip induksi elektromagnetis dimana perbandingan tegang-
an antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus dengan perban-
ding-an jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan perbandingan arus-
nya.
Transformator adalah peralatan listrik yang mempunyai effisiensi yang
sangat baik di atas 99%. Secara garis besar kerugian yang terjadi pada semua
transformator daya, baik transformator tiga fasa maupun satu fasa ada dua,
yaiturugitanpabeban(inti)danrugiberbeban(belitan),dimanapadakerugian
inti ada rugi histerisis dan rugi arus eddy. Sedangkan pada kerugian tembaga
terdapat rugi tembaga (I2
R) dan rugi tambahan (stray losses) akibat adanya
arus eddy yang menyebabkan flux bocor yang mengenai struktur tangki
dan belitan itu sendiri sehingga menyebabkan kerugian tambahan. Di dalam
proses perhitungan sering menggunakan data perhitungan transformator
tiga fasa, kemudian secara sederhana dibagi tiga untuk menghitung kerugian
tambahan transformator satu fasa dan secara aktual ketika dilakukan
pengukuran kerugian tambahan pada transformator daya satu fasa tidak
bisa secara sederhana hanya dengan dibagi tiga saja, terbukti ada perbedaan
yang besar antara pengukuran dan perhitungan kerugian tambahan. Prediksi
flux bocor dan simulasi kerugian tambahan pada struktur transformator
sangat diperlukan untuk mendapatkan nilai kerugian tambahan yang lebih
akurat, mendapatkan nilai kerugian tambahan yang mendekati pengukuran,
mengetahui karatkteristik kerugian tambahan pada struktur transformator.
2. MODEL TRANSFORMATOR
Penelitian ini menggunakan transformator daya satu fasa 275kV 83.3 MVA
dengan tipe inti dan mempunya tiga inti, dimana semua belitan transforma-
tor berada pada inti tengah, baik belitan HV, FR, LV dan TV. Gambar 1 adalah
model yang dijadikan objek penelitian, dimana pada penelitan ini dibatasi
hanya pada pembahasan analisa kerugian tambahan pada struktur trans-
formator saja.

Gambar 1. Model transformator daya satu fasa
Adapun bagian struktur yang dianalisa terbatas pada tangki, core clamp,
dan flitch plate saja.
Gambar 2. Inti, Belitan, core clamp (clamping yoke) transformator
3. METODE ANALISA PENELITIAN
Dengan menggunakan Persamaan Maxwell. Persamaan ini menjadi pasti,
ketika hubungan antara jumlah kuat Medan dan kerapatan fluk magnet di-
ketahui.

(1)
(2)
(Hukum Ohm) (3)
Dimana:
: Relative permittivity
: Relative permeability magnet, Strukture 200
: Kondutiviti elektrik (S/m), 6.5x106
B : Kerapatan fluk magnet (Wb/ m2 = Tesla)
: Permeabilitas vacum, H/m atau Wb/ (Axm)
E : Intensitas medan listrik (V/m)
D : Kerapatan fluk listrik (C/m2)
J : Kerapatan muatan listrik (A/m2)
H : Intensitas Medan Magnet (A/m)
Perhitungan arus eddy didahului dengan analisis yang akurat pada
stray losses di bagian core clamp, fitch plate dan tangki transformator daya.
Karena transformator daya dioperasikan pada rentang frekuensi rendah,
arus perpindahan tidak dianggap. Ketika arus AC mengalir dalam belitan
transformator, persamaan yang digunakan untuk memecahkan masalah
elektromagnetik akibat arus eddy dinyatakan sebagai berikut.
(4)
Dimana:
A : Potensial vektor magnetik
: Permeability
: Kerapatan arus pada belitan
3.1 Kedalaman Kulit (Skin depth)
Efek Kulit adalah efek yang disebabkan mengalirnya arus pada saat frekuen-
si tertentu pada permukaan konduktor, dengan kata lain induksi arus me-
dan magnet yang memungkinkan menembus konduktor untuk kedalaman
tertentu. Efek ini diperlukan untuk menghitung arus eddy di struktur trafo.

Dalam penerapan finite elemen methode, skin depth (kedalaman kulit) di-
perhitungkan. Kepadatan arus dan skin depth yang mempertimbangkan
efek kulit dapat dinyatakan sebagai berikut:
(5)
(6)
Dimana:
: Skin depth (meter)
: Frekuansi sudut, 2 (rad/s)
d : Jarak (meter)
Kerugian pada bagian core clamp, fitch plate dan tangki transformator
dayaakibataruseddy.Kerugianinidisebutkerugiantambahan(StrayLosses)
dan besarnya diatur oleh stray fluxs (Fluk liar), frekuensi, koduktivitas dan
permeabilitas material. Efek kulit hanya 2 mm dari 10 mm tebal struktur atau
seper lima (0.2) dari tebal plate struktur trafo. Maka, kuantitas stray losses
dinyatakan sebagai berikut:
(7)
Dimana:
P : Eddy losses (watt)
: Nilai maksimum Intensitas Medan Magnet (A/m)
Analisa metoda elemen hingga 3D diperlukan untuk menyelesaikan
persamaan differensial di atas.
4. HASIL
4.1. Hasil Simulasi
Sebelum melakukan simulasi perlu membuat model, dan model bisa dibuat
secara langsung pada software Ansys atau dapat mengambil dari software
lain. Pada penelitian ini, model diambil dari Solidworks, kemudian parame-
ter-parameter yang dibutuhkan dimasukkan seperti:
1. Arus pada belitan primer.
2. Arus pada belitan sekunder.
3. Properti material (Relative Permeability, Conductivity)

Gambar 3. Model dari Solidwork
Di bawah ini adalah hasil simulasi intensitas medan magnet (H) dan
kerapatan fluk magnet (B) untuk mendapatkan stray losses pada struktur
trafo.
Gambar 4. Tampilan simulasi (H) Intensitas Medan Magnet (A/m) pada
Tangki
13.006 A/m

Gambar 5. Tampilan simulasi (H) Intensitas Medan Magnet (A/m) pada Cover
Gambar 6. Tampilan simulasi (H) Intensitas Medan Magnet (A/m) pada Core
Clamp
Gambar 7. Tampilan simulasi (H) Intensitas Medan Magnet (A/m) pada Flitch
Plate
7.435,8 A/m
13.006 A/m
13.006 A/m

Gambar 8. Tampilan simulasi (B) Kerapatan fluk magnet (Wb/ m2 = Tesla)
pada Tangki

Gambar 9. Tampilan simulasi (B) Kerapatan fluk magnet (Wb/ m2 =
Tesla) pada Cover
pada Core Clamp
3,268 tesla
1,868 tesla
3,268 tesla

pada Flitch Plate
4.2. Hasil Pengukuran
Pengujian kerugian berbeban (Load Losses) bertujuan untuk mengetahui se-
berapa besar kerugian yang diakibatkan kerugian tembaga I2
R pada saat di-
bebani arus nominal dan kerugian tambahan (stray losses) pada belitan dan
pada struktur transformator akibat kebocoran fluk, pengujian ini disebut
juga dengan pengujian rangkaian tertutup (short circuit). Untuk me-ngeta-
hui stray losses (kerugian tambahan) didapat pada pengujian hubung sing-
kat (Short Circuit), di dalam persamaan dituliskan sebagai berikut:
[Watt] (2.30)
Dimana:
= Rugi berbeban total
= Rugi tembaga (pada belitan Primer dan sekunder)
= Rugi arus pusar pada kumparan
= Rugi-rugi pada struktur tangki dan belitan akibat kebocoran medan
magnet
Penelitian ini fokus pada straylosses pada bagian struktur transformator
yang ditampilkan pada tabel 1, kemudian untuk mengetahui total stray
losses secara keseluruhan, di bawah perbandingan stray losses antara
perhitungan menggunakan software iTrac, simulasi dengan software Ansys
dan pengukuran yang ditampilkan pada tabel 2.
3,268 tesla

Tabel 1. Simulasi stray losses pada struktur trafo
No Bagian struktur Trafo
P s t r a y
(watt)
1 Tangki 6,441,436
2 Cover 2,105,352
3 Core Clamp 6,441,436
4 Flitch Plate 6,441,436
Total 21.429,66
Tabel 2. Perbandingan stray losses vs. total losses pada trafo
Hasil
Total Stray
(kW)
Total Losses
(kW)
Presentase stray losses
vs total losses
Design 33,510 111,770 30%
Simulasi 37,033 113,530 33%
Pengukuran 44,486 122,056 37%
Berdasarkan model yang dibuat, sehingga kerugian tambahan pada
struktur yang disimulasi sesuai dengan hasil pengukuran. Hasil simulasi
masih lebih kecil dari hasil pengukuran, hal ini karena kerugian eddy pada
sturctures trafo saja yang disimulasikan sedangkan kerugian tambahan
pada belitan tidak disimulasikan. Mempertimbangkan alasan-alasan ini,
hasil simulasi mendekati hasil pengukuran dengan baik.
5. KESIMPULAN
Pada penelitian ini dapat diambil beberapa kesimpulan:
1. Hasil analisis yang didapat dengan menggunakan analisa elemen hing-
ga konsisten dengan analisis teoritis, itu menggambarkan validitas
metode.
2. Ada perbaikan pada simulasi analisa stray losses dibandingkan dengan
perhitungan desain sekitar di atas 7,6% terhadap hasil pengukuran.
3. Berdasarkan hasil perhitungan desain, simulasi analisa dan pengukur-
an stray losses terhadap total load losses adalah sekitar 30% - 37%.

6. SARAN
Pada penelitian ini dirasakan masih banyak kekurangan-kekurangan yang
harus diperbaiki dan ditambahkan, adapun saran-saran yang dapat disam-
paikan antara lain:
1. Perlu adanya analisa lebih lanjut untuk stray losses secara total, baik
pada bagian belitan dan struktur maupun pada transformator daya
satu fasa dengan variasi tegangan dan dayanya.
2. Perlu adanya penelitain lebih lanjut mengenai macam-macam
kerugian pada transformator daya secara detail.
DAFTAR PUSTAKA
1. ABB business area power transformer, testing for Power transformer first
edition, Zurich, 2003.
2. Harlow, James H., Electric power transformer engineering, CRC Press
LLC., USA 2004.
3. Hayt, William H. Elektromagnetika Teknologi (edisi ke lima). Erlangga,
Jakarta 1989.
4. Hlatshwayo, Mluleki C. The Computation of Winding Eddy Losses in
Power Transformers Using Analytical and Numerical Methods,
Johannesburg, 2013.
5. John J. Winders, Jr, Power Transformers Principles and Applications,
Marcel Dekker, Inc., New York, 2002
6. Kulkarni, S. V. and Khaparde, S. A., Transformer Engineering: Design and
Practice, Marcel Dekker, Inc., New York, 2004.
7. K.Karsai, D.Kerenyi, L.Kiss, Large Power Transformers, Elsevier Science
Publishers., Netherlands and Akademiai Kiado., Hungary 1987.
8. Martin J. H, CEng, FIEE, The J & P Transformer Book, Twelfth edition,
Johnson & Philips Ltd., England 1998.
9.M.Kozlowskiand J. Turowski, “Stray losses and local overheatinghazard
in transformers,” Paper no. 12-10. ClGRE 1972.
10. Young-Jo Kim, Jong-Deok Lee, Hyun-Mo Ahn, Sung-Chin Hahn, 2013.
Numerical Ivestigation for Stray Loss Analysis of Power Transformer:
International Conference on Electrical Mechanical and System 2013.
11. Yan Li, Longnv Li, Yongteng Jing, Shuangpeng Li, Fengge Zhang.
Calculation and Analysis of Hot-spot Temperature-rise of
Transforner Structure

Parts Based on Magnetic-Thermal Coupling Method: International
Conference on Electrical Mechanical and System 2013.
12. Zhanhai Song, Yifang Wang, Shuai Mou, Zhe Wu, Yinhui Zhu, Bingfu
Xiang, Ce Zhou. Tank Losses and Magnetic Shunts in a Three Phase
Power Transformer: International Conference on Electrical Machines
and Systems (ICEMS), 2011.

PROTOTIPE ALAT UKUR KECEPATAN
ANGIN DAN KELEMBABAN
Edy Supriyadi, Ariman, Veriah Hadi
Program Studi Elektro, Fakultas Teknologi Industri
Program Studi Fisika, Fakultas Sains danTeknologi Informatika
Institut Sains dan Teknologi Nasional
Jl. Moh. Kahfi II, Bhumi Srengseng Indah, Jagakarsa, Jakarta Selatan
edy_syadi@istn.ac.id, ariman245@gmail.com, veriahadi@gmail.com
Abstract
The material to be discussed is the design of a simulation of microcontroller-
based wind speed measuring devices. The design of the tool includes de-
tection of wind speed, wind direction, humidity temperature. Wind speed
detection uses an optocoupler sensor which is passed by a dish that has a
gap where the sensor will calculate from the slit of the disk and the data will
be processed by the microcontroller and then displayed on the computer
through the application. The wind direction detector uses a hall effect sen-
sor that amounts to the direction of the wind ie the eight cardinal direc-
tions, the magnetic needle is attached to the magnet and if the magnet
sensitive hall sensor will send the direction data detected by the sensor hall
to the Arduino for processing. Humidity temperature sensor uses SHT 11
which is sensitive to changes in temperature and humidity.
Keywords: Optocoupler, SHT 11, Hall effect sensor, Arduino
Abstrak
Materi yang akan dibahas adalah perancangan simulasi alat ukur kecepatan
angin berbasis mikrokontroler. Perancangan alat tersebut meliputi pende-
teksian kecepatan angin, arah angin, dan suhu kelembaban. Pendeteksian
kecepatan angin menggunakan sensor optocoupler yang dilewatkan melalui
sebuah piringan yang mempunyai celah, dimana sensor akan menghitung
dari celah putaran piringan tersebut dan data tersebut akan diproses oleh
mikrokontroler, lalu akan ditampilkan di komputer melalui aplikasi. Pende-
teksi arah angin menggunakan hall effect sensor yang berjumlah sesuai arah
mata angin yaitu delapan arah mata angin, jarum penunjuknya ditempel
magnet dan bila mengenai hall sensor yang sensitif terhadap magnet akan
mengirimkan data arah yang dideteksi oleh hall sensor ke arduino untuk di-

proses. Sensor suhu kelembaban menggunakan SHT 11 yang sensitif terha-
dap perubahan suhu dan kelembaban.
Kata Kunci: Optocoupler, SHT 11, Hall effect Sensor, Arduino.
PENDAHULUAN
Cuaca merupakan keadaan atau fenomena fisik dari atmosfer di suatu tem-
pat dalam waktu tertentu, cuaca terjadi dan berubah dalam waktu yang
singkat. Cuaca dipengaruhi oleh suhu, tekanan udara, kelembaban udara,
angin, dan sebagainya. Untuk mengetahui kondisi cuaca maka diperlukan
alat ukur untuk mengukur besaran-besaran tersebut.
Angin memiliki peranan penting untuk menentukan keadaan cuaca
dan iklim. Angin merupakan massa udara yang bergerak secara horizontal,
angin bergerak dari daerah bertekanan tinggi (maksimum) ke daerah yang
bertekanan rendah (minimum). Untuk mengetahui besar kecepatan angin
yang akurat diperlukan suatu alat ukur yang dapat mencatat kecepatan
angin secara akurat.
Perkembangan teknologi yang sangat pesat membutuhkan alat
pendeteksian yang lengkap maka dibuat secara lengkap yang dapat
mendeteksi perubahan cuaca, tidak hanya kecepatan angin yang dideteksi,
dilengkapi dengan pendeteksian arah angin, suhu dan kelembaban. Untuk
itulah akan dibuat “Prototipe Alat Ukur Kecepatan Angin ”.
LANDASAN TEORI
Angin
Angin adalah udara yang bergerak dari satu tempat ke tempat lain saat suhu-
nya menghangat atau mendingin. Angin bertiup karena udara dingin terus-
menerus bergerak untuk menggantikan udara hangat yang naik. Saat ma-
tahari menghangatkan di bagian-bagian yang berbeda di permukaan bumi,
udara di atasnya juga menghangat. Udara hangat menjadi lebih ringan dan
naik ke atas udara yang lebih dingin. Di tempat-tempat lain udara mendi-
ngin, menjadi lebih berat lalu turun (Harry Ford, 2005).
Angin merupakan pergerakan udara secara alami yang mempunyai
arah dan kecepatan diakibatkan oleh rotasi bumi, sehingga angin terbentuk
sebagai hasil dari gerakan udara dari daerah bertekanan tinggi ke daerah
tekanan rendah. Angin dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, yaitu
untuk mengeringkan benda-benda yang akan di jemur, menggerakan turbin
angin untuk menghasilkan listrik, menerbangkan layang-layang, membantu
menggerakkan kapal layar dsb (Honor Head, 2007).

Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan
suhu udara pada suatu daerah atau wilayah. Hal ini berkaitan dengan
besarnya energi panas matahari yang diterima oleh permukaan bumi.
Pada suatu wilayah, daerah yang menerima energi panas matahari lebih
besar akan mempunyai suhu udara yang lebih panas dan tekanan udara
yang cenderung lebih rendah. Sehingga akan terjadi perbedaan suhu dan
tekanan udara antara daerah yang menerima energi panas lebih besar
dengan daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, akibatnya
akan terjadi aliran udara pada wilayah tersebut.
Menurut hukum Buys Ballot, “Udara bergerak dari daerah yang
bertekanan tinggi (maksimum) ke daerah bertekanan rendah (minimum), di
belahan bumi utara berbelok ke kanan sedangkan di belahan bumi selatan
berbelok ke kiri.” Jika tidak ada gaya lain yang mempengaruhi, maka angin
akan bergerak secara langsung dari udara bertekanan tinggi ke udara
bertekanan rendah.
Pengaruh perputaran bumi terhadap arah angin disebut pengaruh
Coriolis (Coriolis effect). Pengaruh Coriolis menyebabkan angin bergerak
searah jarum jam mengitari daerah bertekanan rendah di belahan bumi
selatan dan sebaliknya bergerak dengan arah yang berlawanan dengan
arah jarum jam mengitari daerah bertekan rendah di belahan bumi utara.
Berdasarkan pengertiannya, kecepatan angin tidak pasti atau selalu
berubah-ubah dalam setiap keadaan, maka yang harus dilakukan adalah
melakukan pengamatan melalui skala standar internasional, yaitu dengan
menggunakan skala Beaufort seperti pada tabel berikut:
Tabel 1. Kecepatan Angin Beaufor [6]

Arah Angin
Dalam teori dasar Ilmu Pelayaran Datar (IPD) ada yang disebut arah mata
angin, yang merupakan lingkaran 360° (360 derajat) bumi dari utara ke
utara lagi. Arah mata angin terdiri dari empat inti utama yakni Utara, Timur,
Selatan, Barat, dan dijabarkan lagi ke 8 arah yang masing-masing memiliki
sudut sebesar 45° (45 derajat) seperti dibawah ini:
U : Utara = 000° (nol derajat)
TL : Timur Laut = 45°
T : Timur = 90°
TG : Tenggara = 135°
S : Selatan = 180°
BD : Barat Daya = 225°
B : Barat = 270°
BL : Barat Laut = 315°
Dan kembali lagi ke utara sehingga menjadi 360 derajat.
Dalam kedelapan arah mata angin di atas masih ada juga anak-anaknya
hingga menjadi 16 arah, secara umum dikenal adalah delapan arah mata
angin seperti gambar berikut:
Gambar 1. Arah mata angin
Suhu dan Kelembaban
Suhu menunjukkan derajat panas benda, dimana semakin tinggi suhu suatu
benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis suhu menunjuk-
kan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda

masing-masing bergerak baik dalam bentuk perpindahan maupun gerakan
di tempat berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun
benda, makin tinggi suhu benda tersebut.
Kelembabanmerupakankonsentrasiuapairdiudara.Angkakonsentrasi
inidapatdiekspresikandalamkelembabanabsolut,kelembabanspesifikatau
kelembaban relatif. Alat untuk mengukur kelembaban disebut hygrometer
yaitu sebuah humidistat digunakan untuk mengukur tingkat kelembaban
udara dalam sebuah bangunan dengan sebuah penghawaan lembab
(dehumidifier) yang dapat dianalogikan dengan sebuah thermometer dan
thermostat untuk suhu udara. Perubahan tekanan sebagian uap air di udara
berhubungan dengan perubahan suhu. Di berbagai belahan dunia iklim
mengalami perbedaan, di daerah tropis dengan rata-rata suhu setiap tahun
dan bulannya 20⁰ C, daerah sub-tropis dari bulan ke-4 hingga ke-11 lebih dari
20 ⁰ C, daerah iklim sedang pada bulan ke-4 hingga ke-12 berkisar 10⁰-20 ⁰ C,
dan sisanya lebih dingin yaitu di bawah 10⁰ (Dadang Rusbiantoro, 2008).
Sistem Monitoring
Kecepatan angin perlu untuk dimonitoring agar dengan cepat dapat diambil
keputusan yang sangat penting sehingga dibuat alat Monitoring Kecepatan
Angin berbasis Arduino[5]
Arduino Uno
Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source,
diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggu-
naan elektronik dalam berbagai bidang. Hardware-nya memiliki prosesor
Atmel AVR dan software-nya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Saat
ini, Arduino sangat populer di seluruh dunia. Banyak pemula yang belajar
mengenal robotika dan elektronika lewat Arduino karena mudah dipela-
jari. Tidak hanya pemula, para hobbyist atau profesional pun ikut senang
mengembangkan aplikasi elektronik menggunakan Arduino. Bahasa yang
dipakai dalam Arduino bukan assembler yang relatif sulit, tetapi bahasa C
yang disederhanakan dengan bantuan pustaka-pustaka (libraries) Arduino.
Berikut gambar outline diagramnya:

Gambar 2. Outline diagram Arduino Uno[5]
Atmega 328
ATmega328 adalah chip mikrokontroler 8-bit berbasis AVR-RISC buatan At-
mel. Chip ini memiliki 32 KB memori ISP flash dengan kemampuan baca-tulis
(read write), 1 KB EEPROM, dan 2 KB SRAM. Dari kapasitas memori Flash-nya
yang sebesar 32 KB itulah chip ini diberi nama ATmega328. Chip lain yang
memiliki memori 8 KB diberi nama ATmega8, dan ATmega16 untuk yang me-
miliki memori 16 KB.
Chip ATmega328 memiliki banyak fasilitas dan kemewahan untuk
sebuah chip mikrokontroler. Chip tersebut memiliki 23 jalur general purpose
I/O (input/output), 32 buah register, 3 buah timer/counter dengan mode
perbandingan, interupt internal dan external, serial programmable USART,
2-wire interface serial, serial port SPI, 6 buah channel 10-bit A/D converter,
programmable watchdog timer dengan oscilator internal, dan lima power
saving mode. Chip bekerja pada tegangan antara 1.8V ~ 5.5V. Output
komputasi bisa mencapai 1 MIPS per Mhz. Maximum operating frequency
adalah 20 Mhz.
ATmega328 menjadi cukup populer setelah chip ini dipergunakan dalam
board Arduino. Dengan adanya Arduino yang didukung oleh software
Arduino IDE, pemrograman chip ATmega328 menjadi jauh lebih sederhana
dan mudah. ATMega 328 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC,
dan PORTD dengan total pin input/output sebanyak 23 pin.
Optocoupler
Adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung ber-
dasarkan cahaya optik. Tak heran jika banyak orang menyebut komponen
yang satu ini dengan nama lain photocoupler, optical isolator, maupun op-
to-isolator. Pada umumnya, sebuah optocoupler punya dua bagian utama
yakni transmitter dan receiver. Transmitter berfungsi sebagai pengirim ca-

haya optik, sedangkan receiver berfungsi sebagai pendeteksi sumber ca-
haya. Perlu diketahui, bahwa antara transmitter dan receiver optocoupler
tidak memiliki hubungan konduktif rangkaian secara langsung. Akan tetapi
dibuat sedemikian rupa di dalam sebuah kemasan.
METODE PERANCANGAN
Bagian interface menggunakan software yang ditampilkan di layar kompu-
ter yaitu menggunakan visual basic, dengan cara menghubungkan com dan
baudrate pada komputer yang sebelumnya sudah dibuat di program untuk
settingnya, di aplikasi akan mendeteksi com dan baudrate setelah itu, klik
connect pada software maka akan muncul pendeteksian sensor–sensor di
dalam layar aplikasi.
Bagian sensor kecepatan angin, merupakan sebuah sensor optocoupler
dan dipadukan dengan piringan rotary encoder, maka optocoupler akan
melakukan counter karena piringan tersebut akan melewati optocoupler,
bila mengenai lubang maka cahaya tidak akan terhalang, maka sensor
akan berlogika high. Bila terhalang, maka akan berlogika low. Sensor akan
menghitung jumlah celah beserta counter dari putaran piringan tersebut
dan dikonversi oleh mikrokontroler sebagai hasil dari kecepatan angin
untuk ditampilkan di software.
Bagian sensor arah mata angin merupakan hall effect sensor yang sangat
pekaterhadapmedanmagnet,makasensortersebutditatasedemikianrupa
sesuai arah mata angin yang ada. Jadi, sensor yang digunakan berjumlah
8 sensor magnet, lalu dirancanglah di tengah-tengahnya mekanik sirip
mata angin yang ujung bagian bawahnya ditempelkan neodium magnet.
Maka ketika sirip tersebut terkena angin akan berputar ke arah titik 8
sensor tersebut. Bila magnet menyentuh sensor hall effect utara, maka
pendeteksian akan dikirim ke mikrokontroler dan ditampilkan di dalam
software bahwa arah yang dideteksi adalah utara dan sama pula bila
mekanik magnet menyentuh hall effect sensor arah lain.
Bagian sensor suhu dan kelembaban merupakan satu modul sensor SHT
11, dapat mendeteksi suhu dan kelembaban udara luar maupun ruangan,
dan sangat sensitif terhadap perubahan suhu.
Bagian suplai daya merupakan catu daya 12 volt untuk mendukung daya
pada papan arduino yang memerlukan daya 7-12 volt, agar pin-pin pada
papan arduino dapat bekerja dengan baik.

Gambar 3. Perancangan Alat
PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA
Pada bagian pengujian kinerja alat akan diuji keakurasian dari bagian bagian
alat yaitu bagian sensor kecepatan angin, sensor arah angin, sensor suhu
dan kelembaban sht 11 yang diinginkan.
Pengujian Sensor Kecepatan Angin
Pengujian Alat Ukur kecepatan angin ini dengan menggunakan kipas angin,
dengan membandingkan hasil pengujian alat uji dengan alat yang dibuat.
Spesifikasi sensor kecepatan angin untuk membandingkan pembacaan
kecepatan angin oleh alat anemometer adalah sebagai berikut:
a. Merk: Smart Sensor
b. Tipe: AS 816
c. Pengukuran kecepatan angin: 0-30 m/s
d. Resolusi: 0,1 m/s
e. Tegangan operasi: 1,5 volt. (3 buah baterai AAA)

Setelahdilakukanpengujiandenganalatpembandingyaituanemometer
digital, nilai-nilai pembacaan sensor suhu pada alat akan dibandingkan
dengan pembacaan pada thermohygrometer digital yang ada. Berikut
adalah tabel pengujian pembacaan suhu.
Tabel 2. Perbandingan Pengukuran Rancangan Kecepatan Angin
dengan Referensi
No P e m b a c a a n
K e c e p a t a n
Alat Referensi
(m/s
)
Pembacaan
k e c e p a t a n
Alat Uji
(m/s
)
Kesalahan
(%)
Keakurasian
(%)
1 3.3 3.18 3.63 96.37
2 3.4 3.18 6.47 93.53
3 3.4 3.32 2.35 97.65
4 3.5 3.30 5.71 94.29
5 3.4 3,32 2.35 97.65
6 3.6 3.32 7.77 92.23
7 3.5 3.18 9.14 90.86
8 3.4 3.18 6.47 93.53
9 3.4 3.18 6.47 93.53
10 3.3 3.04 7.87 92.13
Keakurasian rata-rata 94.17
Setelah dilakukan pengujian nilai keakurasian pembacaan, kecepatan
angin hampir seragam. Nilai keakurasian tertinggi yaitu pada pembacaan
kecepatan 3.4 m/s pada nomor 3 yaitu 97,65% dan keakurasian terendah
yaitu pada kecepatan 3.5 m/s pada nomor 7 yaitu 90.86%. Keakurasian rata-
rata keseluruhan adalah 94.17% terhadap alat anemometer yang sudah
terstandardisasi.
Tabel 3. Pengukuran Output Sensor Optocouper mewakili putaran sebagai
Kecepatan Angin
No. Sensor Optocoupler tidak
terhalang
(v)
Sensor Optocoupler terhalang
(v)
1 4.98 0
Saat sensor optocoupler terhalang, maka akan berlogika high dan ketika

tidak terhalang akan berlogika low. Counter sensor akan menghitung ketika
berlogika high, akan menghitung berupa putaran sensor yang dilakukan.
Pengujian Sensor Suhu dan Kelembaban
Pengujian sensor suhu dan kelembaban SHT 11 menggunakan alat uji ther-
mohygrometer digital yang ada di pasaran. Spesifikasi sensor kecepatan
angin untuk membandingkan pembacaan kecepatan angin oleh alat adalah
sebagai berikut:
a. Merk: Dekko
b. Tipe: TH 358
c. Ruangan: 0 C – 50
d. Luar Ruangan: -40 C – 70 CC
e. Resolusi Temperatur: 0.1 C
f. Humidity: 10 % - 99 %
g. Resolusi Humidity: 1 %
h. Tegangan operasi: 1,5 volt. (3 buah baterai AAA).
Setelah dilakukan pengujian dengan alat pembanding yaitu thermohygro-
meter digital, nilai-nilai pembacaan sensor suhu dan kelembaban pada alat
akan dibandingkan dengan pembacaan pada thermohygrometer yang ada.
Berikut adalah tabel pengujian pembacaan suhu:
Tabel 4. Pengukuran Suhu pukul 08.00 - 09.00
No Pembacaan Suhu
Alat Referensi
(o
C)
Pembacaan
Suhu Alat Uji
(o
C)
Kesalahan
(%)
Keakurasian
(%)
1 28,80 28,97 0.59 99.41
2 28,90 28,84 0.20 99.08
3 28,90 28,75 0.51 99.49
4 29,0 29,07 0,24 99.76
5 29,0 29,34 1.17 98.83
6 29,0 29.46 1.56 98.44
7 29,10 29.50 1.37 98.63

Setelah dilakukan pengujian nilai keakurasian pembacaan suhu di luar
ruangan pada pukul 08.00–09.00 dengan alat pembanding standar yaitu
thermohygrometer digital, nilai keakurasian pembacaan hampir seragam.
Nilai keakurasian tertinggi yaitu pada pembacaan suhu 29.0o
C nomor 4
yaitu 99,76% dan keakurasian terendah yaitu pada suhu 29o
C nomor 2 yaitu
98.08%. Keakurasian rata-tata keseluruhan adalah 99.19%.
Tabel 5. Pengukuran Suhu pukul 13.00 -14.00
No Pembacaan
Suhu Alat
Referensi
(o
C)
P e m b a c a a n
Suhu Alat Uji
(o
C)
Kesalahan
(%)
Keakurasian
(%)
1 37.40 34.47 7.83 92.16
2 37.40 34.57 7.56 92.44
3 37.40 34.28 8.34 91.66
4 37.40 34.25 8.42 91.57
5 37.10 34.33 7.46 92.53
6 37.10 34.30 7.54 92.45
7 37.10 34.34 7.19 92.80
thermohygrometer digital, tingkat akurasi pembacaan hampir seragam.
C nomor 7
yaitu 92,80% dan nilai keakurasian terendah yaitu pada suhu 37.40o
C nomor
1 yaitu 92.16%. Keakurasian rata-tata keseluruhan adalah 92.23%.

Tabel 6. Pengukuran Suhu pukul 16.00-17.00
No Pembacaan Suhu
Alat Referensi
(o
C)
Pembacaan
Suhu Alat Uji
(o
C)
Kesalahan
(%)
Keakurasian
(%)
1 29.5 34.47 7.83 92.16
2 29.8 34.57 7.56 92.44
3 29.8 34.28 8.34 91.66
4 29.9 34.25 8.42 91.57
5 29.9 34.33 7.46 92.53
6 30.0 34.30 7.54 92.45
7 37.10 34.34 7.19 92.80
thermohygrometer digital, nilai keakurasian pembacaan hampir seragam.
C nomor 7
yaitu 92,80% dan nilai keakurasian terendah yaitu pada suhu 37.40o
C nomor
1 yaitu 92.16 %. Keakurasian rata-tata keseluruhan adalah 92.23%.
Tabel 7. Pengukuran Kelembaban pukul 08.00 – 09.00
Kelembaban Alat
Referensi
(%)
P e m b a c a a n
K e l e m b a b a n
Alat Uji
(%)
Kesalahan
(%)
Keakurasian
(%)
1 62 62.42 0.67 99.33
2 62 62.29 0.46 99.54
3 62 61.86 0.22 99.78
4 62 61.89 0.17 99.83
5 62 61.72 0.45 99.55
6 62 62.14 0.22 99.78
7 62 61.83 0.27 99.73

Setelah dilakukan pengujian nilai keakurasian kelembaban udara di luar
thermohygrometer digital pembacaan hampir seragam. Nilai keakurasian
tertinggi yaitu pada pembacaan kelembaban 62% pada nomor 3 dan 6 yaitu
99.78% dan nilai keakurasian terendah yaitu pada kelembaban 62% pada
nomor 1 yaitu 99.33%. Keakurasian rata-tata keseluruhan adalah 99.64%.
Tabel 8. Pengukuran Kelembaban pukul 13.00–14.00
No Pembacaan Alat
Uji Kelembaban
(%)
Pembacaan
Kelembaban
Alat
(%)
Kesalahan
(%)
Keakurasian
(%)
1 49 48.91 0.18 99.82
2 49 48.73 0.55 99.45
3 49 49.96 1.95 98.05
4 49 50.12 2.28 97.72
5 49 49.34 0.69 99.31
6 49 48.90 0.20 99.8
7 49 48.98 0.04 99.96
Setelah dilakukan pengujian nilai keakurasian kelembaban luar
ruangan pada pukul 13.00-14.00 dengan alat pembanding standar yaitu
thermohygrometer digital, pembacaan hampir seragam. Nilai keakurasian
tertinggiyaitupadapembacaankelembaban49%padanomor7yaitu 99.96%
dan nilai keakurasian terendah yaitu pada kelembaban 49% pada nomor 4
yaitu 97.72%. Keakurasian rata-tata keseluruhan adalah 99.15%.

Tabel 9. Pengukuran Kelembaban pukul 16.00 – 17.00
Kelembaban
Alat Referensi
(%)
Pembacaan
Kelembaban
Alat
(%)
Kesalahan
(%)
Keakurasian
(%)
1 53 54.44 2.71 97.29
2 53 54.63 3.07 96.93
3 53 55.98 5.6 94.4
4 53 55.71 5.07 94.93
5 54 55.69 3.12 96.88
6 54 56.78 5.14 94.86
7 54 56.88 5.3 94.7
Setelah dilakukan pengujian nilai keakurasian kelembaban di
luar ruangan pada pukul 16.00–17.00 dengan alat pembanding yaitu
thermohygrometer digital, pembacaan hampir seragam. Nilai keakurasian
tertinggi yaitu pada pembacaan kelembaban 53% pada nomor 1 yaitu 97.29%
dan Nilai keakurasian terendah yaitu pada kelembaban 53% pada nomor 4
yaitu 94.4%. Keakurasian rata-tata keseluruhan adalah 95.71%.
Pengujian Sensor Arah Angin
Pada bagian ini akan dilakukan pengujian pembacaan arah angin dengan
membandingkan dengan kompas, arah yang diuji adalah 8 arah mata angin:

Tabel 10. Pengukuran Sensor Arah Angin
No. P e m b a c a a n
Alat Referensi /
Kompas
Pembacaan Arah
Alat Uji
Keakurasian
(%)
1 Utara Utara 100
2 Timur Laut Timur Laut 100
3 Timur Timur 100
4 Tenggara Tenggara 100
5 Selatan Selatan 100
6 Barat Daya Barat Daya 100
7 Barat Barat 100
8 Barat Laut Barat Laut 100
Keakurasian rata-rata 100 %
Hasil dari pengujian sensor arah mata angin ini sesuai dengan arah
kompas, karena alat ini dibuat fix untuk penempatan arah mata anginnya
maka tingkat keakurasiannya sudah sesuai kompas.
No Tidak bersentuhan
pada hall effect
sensor
(volt)
B e r s e n t u h a n
penuh pada hall
effect sensor
(v)
Bersentuhan 1/3
padahall effect
sensor
(v)
1 4.96 0 0
Pengujian output hall effect sensor seperti di atas, ketika menyentuh
magnet tegangan output sebesar 0 v, karena pada perancangan sudah
cukupdantidakmembutuhkanpenguattambahan.Sensorakanmendeteksi
ketika magnet minima bersentuhan 1/3 kepala sensor yang terkena magnet.
Bila tidak mengenai sama sekali output bernilai 4.96 volt. Karena bertujuan
hanya mendapatkan logika high dan low sensor.
KESIMPULAN
1. Setelah dilakukan rancangan, realisasi alat dan analisa hasil
pengujian terhadap Prototipe Alat Ukur Kecepatan Angin s, maka
dapat disimpulkan bahwa: Pengujian sensor kecepatan angin
bekerja dengan baik, hasil perbandingan dengan alat standar yaitu
anemometer digital hasilnya akurat.
2. Sensor suhu dan kelembaban SHT 11 bekerja dengan akurat dan

sudah dibandingkan dengan alat pembanding standar yaitu
thermohygrometer digital.
3. Pengujian sensor arah angin dapat bekerja dengan baik, dapat
membaca arah dengan baik. Respon magnet dan sensor sht
11 walaupun keluarannya kecil masih dengan baik merespon
pembacaan arah. Bila terjadi angin ribut sensor tidak akan bekerja
dengan baik untuk membaca arah.
DAFTAR PUSTAKA
1. Azwar, Thoriq. 2013. Anemometer digital berbasis Mikrokontroler ATme
ga 16. Universitas Negeri Surabaya. Vol. 02, No. 03.
2. Bonadin, R., 2005, Alat Penunjuk Arah Angin Dan Pengukur Kecepatan
Angin Berbasis Mikrokontroler AT89C51, Universitas Diponegoro,
Semarang.
3. Raharjo, Nison Hastari dan Riyadi, Drajat Sugeng.2004. Alat Ukur ke
cepatan dan arah angin. Skripsi. Jurusan Teknik Elektro-ITS
4. Sujitno Ah.M.G. 1978. Aneka Meteorologi dan Geofisika. Jakarta. Aka
demi Meteorologi dan Geofisika Jakarta. Seri II.
5. Kusumaningtyas, Agustin Shita. 2014. Rancang Bangun Sistem
Monitoring Kecepatan Angin Berbasis Arduino Mega 2560. Tugas
Akhir, Jurusan Teknik Fisika-ITS.
6. Adam, Alison.United States. 2003. Wind.; Benchmark Education Com
pany. (hal 2-3)
7. Rusbiantoro, Dadang. Jakarta. 2008. Pengantar Komprehensif tentang
Pemanasan Global; Niaga Swadaya. (Ebook)
8. Head, Honor. Solo. 2007. Angin/Mengenal Cuaca; Tiga Serangkai.
(hal: 4-7)
9. Ford, Harry. Jakarta. 2005. Topik Paling Seru “Cuaca”; Erlangga.
(hal : 2-8)

ANALISA KERUSAKAN KATUP BUANG DIESEL
ENGINE BERBAHAN BAKAR MFO (MARINE
FUEL OIL) PADA UNIT DOOSAN 9 L21/31
Hilman Sholih, Awang Surya, Wilarso
Program Studi Teknik Mesin
ABSTRAK
PadaperusahaanPT.Xyangbergerakdibidangrentalpowergeneratoryang
dilokasi PLTD Trisakti (Banjarmasin), operator yang bertugas melaporannya
telah terjadi kegagalan pada katup buang (exhaust valve). Sebelum terjadi
kerusakan terindikasi temperatur gas buang meningkat pada silinder 3. Dari
sampel yang diambil terjadi kegagalan sekitar 90% patah pada katup buang
di Unit 9 silinder 3 (tiga) mengalami cordal pada bagian daerah piringan kat-
up setelah pengoperasian pada suhu 416˚C, dan juga adanya pengendapan
deposit pada katup buang dan katup hisap pada mesin diesel 9 L21/31. Untuk
mengidentifikasi kerusakan tersebut, akan dilakukan penelitian guna me-
nentukan penyebab kerusakan, adapun dalam penelitian ini akan dilakukan
pengujian metalografi, struktur mikro, SEM EDX, dari hari pengujian menen-
tukan akar penyebab kerusakan dan memberikan rekomendasi perbaikan
yang harus dilakukan. Ada beberapa faktor penyebab terjadinya kegagalan
seperti pembebanan termal, peningkatan panas berlebih (overheated) dan
kelelahan material yang mengakibatkan patahan, retakan serta pengendap-
an deposit akibat panas yang tinggi di daerah lapisan head katup buang.
Dari hasil pengujian ditemukan abnormality pada material katup, sehingga
katup bekerja di temperatur tinggi akan mengakibatkan kerusakan.
Kata Kunci: Power Generator, Mengalami Cordal, Akar Penyebab
1. Pendahuluan
Telah terjadi kegagalan pada katup buang (exhaust valve). Dari sampel yang
diambil terjadi kegagalan sekitar 90% patah pada katup buang di Unit 9 sil-
inder 3 (tiga) mengalami diskolorasi akibat panas (head discolorasi) di dae-
rah piringan katup setelah pengoperasian pada suhu 416˚C dan juga adanya
pengendapan deposit pada katup buang dan katup hisap pada mesin diesel
9 L21/31.
Katup dengan diameter besar, suhunya lebih panas daripada yang
lebih kecil, dan suhu pada katup meningkat sesuai dengan putaran mesin.
Peningkatan rasio kompresi sebagai suatu proses untuk menurunkan suhu

katup,tetapijikakompresidilakukanterlalutinggidalamprosespembakaran.
Efek sebaliknya biasanya diasumsikan bahwa suhu katup buang (exhaust
valve) yang terlalu tinggi dan telatnya pembakaran bisa berakibat katup
buang terlalu panas. Kondisi ini mempengaruhi pada proses pengapian dan
campuran tidak sempurna, tetapi sejumlah besar experimen dilakukan pada
mesin tertentu menunjukkan bahwa berlaku sebaliknya, suhu katup buang
(exhaust valve) yang lebih rendah dengan campuran tidak sempurna dan
pengapian yang lambat.
Gambar 1. Kerusakan katup buang unit Doosan.
Pada analisis kerusakan atau kegagalan ini dibatasi pada proses
terjadinya peningkatan panas berlebih (overheated). Dari data primer
dan pendukung yang diperoleh di lapangan dapat dianalisis penyebab
terjadinya panas berlebih (overheated) yang kemungkinan dipengaruhi
oleh sistem pemasukan udara, pembuangan gas bekas, sistem pendingin,
sistem pelumas, kondisi material dan metode pemeliharaan. Selanjutnya,
dari tingkat kegagalan atau kerusakan pada kasus ini dianalisis kelayakan
operasi dimana katup buang (exhaust) tersebut masih layak digunakan
kembali atau tidak. Dari diagram (fishbone) di bawah adalah gambaran
potensial penyebab terjadinya (overheated) di dalam silinder. Penelitian
berfokus kepada kegagalan katup pada silinder nomor 3 (tiga) yang
mengalami patahan akibat panas berlebih (overheated) di daerah lapisan
piringankatupdanjugaadanyapengendapandeposit,baikpadakatuphisap
ataupun buang. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi desain sistem
dengan mempertimbangkan jenis kegagalan yang terjadi dari komponen
menganalisa pengaruh-pengaruh terhadap kehandalan sistem dengan
penelusuran pengaruh-pengaruh kegagalan komponen dan tindakan yang
diperlukan untuk memperbaiki komponen, desain dan mengeliminasi atau
mereduksi dari metode-metode kegagalan yang kritis.
2. Tinjauan Pustaka.
2.1. Siklus Diesel (Tekanan Tetap)
Dalam diagram P-V, siklus diesel digambar sesuai dengan gambar di bawah

ini:
Gambar 2. Siklus Diesel Diagram P-V.
Proses dari siklus tersebut yaitu:
6-1 = Langkah Hisap
1-2 = Langkah Kompresi
2-3 = Pembakaran, pada tekanan tetap
3-4 = Langkah Kerja
4-5 = PengeluaranKalor
5-6 = Langkah Buang
2.2. Teori Pembakaran
Proses pembakaran 4 langkah terjadi 2 kali putaran poros engkol meng-
hasilkan 1 langkah kerja, 4 Langkah yang terjadi diantaranya:
1. Langkah hisap
Pada langkah ini katup masuk membuka dan katup buang tertutup.
Udara mengalir ke dalam silinder.
2. Langkah kompresi
Pada langkah ini kedua katup menutup, piston bergerak dari titik TBM
ke TMA menekan udara yang ada dalam silinder, 5o
setelah mencapai TMA,
bahan bakar diinjeksikan.
3. Langkah ekspansi

Proses injeksi bahan bakar di dalam silinder bertemperatur tinggi,
bahan bakar terbakar dan ekspansi menekan piston melakukan langkah
kerja sampai posisi piston sampai di TMB dan kedua katup tertutup pada
langkah ini.
4. Langkah buang
Ketika piston hampir mencapai TMB, katup buang terbuka, katup masuk
tetap tertutup. Pada saat piston bergerak menuju TMA sisa pembakaran
terbuang melalui katup buang. Akhir langkah ini adalah ketika piston
mencapai TMA. Siklus kemudian berulang lagi [9].
Gambar 3. Siklus Motor Diesel 4 Langkah.
Titik Mati Atas (TMA)
Titik Mati Atas (TMA) adalah istilah yang digunakan untuk menunjukkan
posisi piston ketika berada pada posisi tertinggi di dalam silinder. Banyak
hal pada mesin diesel yang mengacu kepada posisi crankshaft yang diukur
dalam derajat setelah atau sebelum titik mati atas.
Titik Mati Bawah (TMB)
Titik Mati Bawah (TMB) merupakan istilah yang dipergunakan untuk menun-
jukkan posisi piston ketika berada pada titik terendah di dalam silinder.
Stroke (L)
Stroke merupakan panjang langkah piston yang bergerak dari Titik Mati
Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB): Panjang stoke ditentukan oleh de-
saign crankshaft.

Perbandingan Kompresi (Compresion Ratio)
Perbandingan kompresi mesin ditentukan oleh piston displacement dan
clearance volume. Perbandingan kompresi mesin diesel berkisar antara 13:
1 – 24 : 1. Untuk mendapatkan compression ratio rumusnya adalah:
Pada spesifikasi mesin terdapat nilai dari perbandingan kompresi, sehingga
untuk mengetahui clearance volume dapat diketahui dengan rumus:
2.3. Siklus Aktual Motor Diesel
Siklus mesin diesel, dibandingkan dengan siklus otto kerugian-kerugiannya
lebih rendah. Pembakaran yang tidak sempurna akan menjadi penyebab
utama siklus teoritis dan siklus mesin diesel.
Siklus teoritis pembakaran diharapkan selesai pada akhir pembakaran
tekanan tetap, tetapi kenyataannya terjadi after burning berlanjut sampai
setengah langkah ekspansi. Perbandingan efisiensi antara siklus aktual dan
teoritis adalah sekitar 0,85.
Gambar 4. Siklus Aktual Motor Diesel 4 Langkah

2.4. Bahan Bakar MFO (Marine Fuel Oil)
MFO memiliki berat jenis 860 kg/m3
dan nilai panas pembakaran (HV) 10.000
kcal/h. Di pasaran Indonesia MFO yang diperdagangkan memiliki kekenta-
lan 180-480 cst (terbanyak 380 cst) dengan ukuran partikel 0-100 mikrome-
ter dan memiliki kecenderungan pengumpalan partikel menjadi aspal. MFO
saat ini dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk pemanas boiler (sebagai
pengganti residu), bahan bakar mesin diesel pada kapal laut dan pembang-
kit listrik (pengganti solar/HSD). Pemanfaatan MFO sebagai bahan bakar ti-
dak dapat diaplikasikan secara langsung, akan tetapi harus melalui proses
treatment yang bertujuan untuk menurunkan viskositas/kekentalan dan
penyeragaman ukuran partikel bahan bakar (untuk menghindari sumbatan
pada nozzle). Treatment MFO sebagai bahan bakar pada boiler dan mesin
diesel merupakan sistem yang sederhana akan tetapi dengan instrumen
yang kompleks untuk mengendalikan proses. Proses treatment untuk pe-
nyeragaman partikel MFO saat ini ada dua (2) jenis, yaitu sistem penyaring-
an menggunakan separator dan sistem pemecahan partikel menggunakan
homogenizer. Sedangkan sistem treatment untuk mengendalikan viskosi-
tas/kekentalan sama untuk kedua jenis treatment penyeragaman partikel
dengan cara pemanasan.
1. Syarat-syarat Treatment MFO yang harus dipenuhi pada mesin sebagai
bahan bakar mesin diesel:
• Mesin diesel merupakan jenis mesin diesel putaran rendah < 1000
rpm.
• Perbandingan kompresi ruang bakar max 1:12.
• Penggunaan katup silinder dengan ketahanan temperatur tinggi
(nilai panas MFO lebih tinggi dari Solar/HSD).
• Nozzle injector memiliki jalur pendingin air.
• Turbo pemampat udara dilengkapi saluran pendingin yang
menghembuskan udara ke turbin.
• Ring piston dengan ketahanan temperatur tinggi, biasanya jenis
keramik.
• Seal pada saluran bahan bakar termasuk plunger barrel
menggunakan bahan tahan belerang dan panas [10].
2. Syarat-syarat yang harus dipenuhi pada sistem treatment MFO:
• Ukuran partikel MFO < 30 mikrometer.
• Viskositas max 12 cst (range yang dapat diterima mesin diesel 7 s/d

12 cst).
• Menurunkan kandungan air berlebih dalam MFO.
• Menjaga MFO dari crack / kerusakan karena pemanasan.
3. Sistem treatment MFO dengan aplikasi sparator:
• Pemisahan kandungan lumpur, kotoran padat dan air jenuh dengan
cara pengendapan berdasar berat jenis dengan bantuan pemanasan
pada temperatur 60˚C.
• Pemisahan partikel MFO berdasarkan berat jenis dengan separator,
partikel ukuran >30 mikrometer dan air dibuang.
• Penyimpanan MFO siap dipergunakan dan menahan terjadinya
penggumpalan partikel dengan pemanasan pada temperatur 90˚C.
• Menetapkan viskositas MFO sesuai dengan spesifikasi yang
disyaratkan mesin diesel dengan pemanasan (akan disertakan tabel
pemanasan yang dibutuhkan berdasar jenis MFO).
• Pada sistem treatment MFO dengan aplikasi separator, MFO yang
dihasilkan adalah dry fuel (kandungan air sangat rendah).
4. Sistem treatment MFO dengan aplikasi homogenizer:
• Pada sistem treatment MFO dengan aplikasi homogenizer, MFO
yang dihasilkan adalah dry fuel (kandungan air sangat rendah) dan
wet fuel (kandungan air max 10% dengan menginjeksikan air). Wet
fuel dapat meningkatkan performa mesin karena menghasilkan
gas H2 dan CH4, menurunkan NOx lebih banyak, menurunkan
panas dalam ruang bakar sehingga mesin dapat dibebani lebih
tinggi. Sistem treatment MFO dengan aplikasi homogenizer tidak
menghasilkan sampah minyak seperti pada treatment MFO dengan
aplikasi sparator sehingga ramah lingkungan dan lebih optimal
dalam penggunaan bahan bakar.
3. Metode
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penyebab kegagalan material
dari komponen katupbuang (exhaust valve) pada mesin diesel 9 L21/31
yang digunakan sebagai generator Pembangkit Listrik Tenaga Diesel
(PLTD). Adapun tahapan proses dalam penelitian kerusakan dapat dilihat
pada gambar di bawah ini.
4. Analisa
Pada gambar 4.9 photo makro retak memperlihatkan menjalar antara dae-

rah yang dikeraskan dengan material dasar (HAZ) Hal ini akan mengarah
pada terjadinya permukaan patahan ditemukan adanya bentuk patah lelah.
Etsa: kalligs reagent.
Gambar 5. Photo makro retak.
4.1. Analisis Komposisi Kimia untuk Lapisan Deposit Katup
Analisis komposisi kimia pada deposit atau skala yang melekat pada katup
buang diambil di 3 (tiga) lokasi yang berbeda dengan menggunakan analisa
kualitatif dengan EDX (energy dispersive x-ray spectroscopy) setiap sampel
katup buang. Sebelum diobservasi deposit ditaruh di permukaan perekat
karbon (carbon tape) yang menempel pada pemegang sampel (stub holder)
pada alat SEM-EDX, Selanjutnya dilakukan pengujian. Pengujian didasarkan
pada analisis spektrum radiasi sinar-X karakteristik yang dipancarkan dari
atom sampel pada radiasi dengan berkas elektron difokuskan dari SEM.
Energi dari sinar-X digolongkan dalam suatu tebaran energi spektrometer
dan dapat digunakan untuk identifikasi unsur-unsur dalam sampel secara
kualitatif. Dilakukan untuk mengetahui kandungan unsur pada deposit ber-
warna putih yang menempel di bagian bawah.

Tabel 1. Hasil Analisis Kandungan Unsur pada deposit di bagian dasar katup
buang
No
Unsur Kandungan (%)
Titik 1 Titik 2 Titik 3
1 C 58.22 45.07 52.47
2 O 13.13 14.58 20.14
3 Mg 0.26 1.62 0.40
4 Al 2.01 20.96 2.25
5 Si 1.63 1.46 2.22
6 S 3.47 0.65 2.96
7 Ca 1.73 1.36 1.51
8 V 0.76 0.89 0.50
9 Cr 1.23 1.58 0.95
10 Fe 14.51 10.52 14.23
11 Cu 3.06 1.30 2.37
4.2. Analisis Komposisi kimia SEM-EDX pada Katup Buang.
Analisis komposisi kimia pada deposit yang melekat pada piringan katup
buang diambil di 3 (tiga) lokasi yang berbeda menunjukkan pada tabel 4.2
hasil titik lokasi 1 terdapat kandungan unsur hasil pengujian menggunakan
Quantitative Analysis SEM-EDX dari deposit yang menempel pada materi-
al dasar piringan katup buang. Dari titik lokasi 1 menunjukkan grafik nilai
Karbonnya paling tinggi yaitu 58,22% dibanding dengan yang lain. Selain itu
adanya deposit pada bagian dasar katup dan dudukan dapat mengakibat-
kan pengaruh penyekatan dimana proses pendinginan menjadi lambat dan
katup akan menjadi panas. Apabila deposit terbentuk berupa bintik atau
serpih pada permukaan katup dasar, hal ini akan mengarah pada terben-
tuknya celah yang tererosi atau bagian katup menjadi hitam. Deposit yang
terbentuk pada katup buang berasal dari reaksi bahan bakar dan oli sebagai
lubrikasi selama pembakaran.

Gambar 6. Fraktografi hasil SEM yang mengalami diskolorasi dan terjadi de-
posit.
Dari hasil pengujian SEM dan EDX di atas menggambarkan bahwa katup
buang (exhaustvalve) telah mengalami perlakuan panas yakni akibat adanya
kenaikan temperatur di dalam silinder nomor 3. Analisis SEM dan komposisi
kimia atau EDX menunjukkan telah terjadi proses oksidasi pada permukaan
material katup buang. Dari gambar 4.5 (a) permukaan di titik lokasi 1 terlihat
adanya pembentukan struktur iron-oxide yakni terbentuknya morfologi
seperti lepidocrocite (γFeOOH), yakni pengaruh temperatur pada tingkatan
korosi dari baja AISI 304 dan stainless steel AISI 444 dengan minyak mentah
pada baja karbon. Pada tipe struktur permukaan katup buang (exhaust
valve) menunjukkan telah terjadi pembentukkan iron –oxide dan merupakan
bagian dari permulaan korosi (intial corrosion), dan apabila kondisi ini terus
berlanjut kemungkinan besar akan terbentuk produk korosi baru seperti
magnetite (Fe3
O4
) dan menyerang batas butir dari logam.
5. Kesimpulan
Kerusakan pada piringan katup buang (exhaust valve) mengalami korosi
temperatur tinggi yang mengakibatkan timbulnya fenomena korosi fatik.
Kronologis kerusakan pada lapisan piringan katup terjadi dengan beberapa
tahapan, dan berdasarkan hasil pengujian, pengolahan data dan analisis
dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
Kerusakan pada piringan katup buang karena adanya lapisan oksida
atau kotoran (oxide debris) yang diakibatkan hasil dari bahan bakar atau
sisa pembakaran yang tidak sempurna, dipicu oleh peningkatan temperatur
saat proses pembakaran yang akan menghasilkan partikel-partikel oksida
yang halus dan keras (oxide glazes).
Ketika lapisan piringan katup buang terangkat dan bergeser dengan

dudukan katup, partikel-partikel oxide glazes tersebut menimbulkan
tegangan kontak yang tinggi dan menjadi sangat abrasif terhadap
permukaan material kontak.
Efek dari panas yang tinggi diakibatkan oleh sistem pembakaran
(komposisi bahan bakar dan udara) sistem pelumasan, sistem pendingin
tidak bekerja secara maksimal.
6. Daftar Pustaka
1. B Dinesh Prabu, 2013, “Valve & Valve Mechanism” www.google/hand
books 8.html (11/28/17)
2. Kartika Ika dkk, 2010. “Analisa Kerusakan Lapisan Kobalt Pada Piringan
Katub Buang Mesin Diesel”. Majalah Metalurgi. V25.3 ISSN 0126-
3188/ hal 119-128
3. Marlon Hetharia, 2012, “Analisa Pengaruh Kapasitas Udara untuk
Campuran Bahan Bakar Terhadap Prestasi Mesin Diesel” ARIKA
Vol. 06, No.1 ISSN: 1978-1105
4. “Penghantar Ilmu Logam” STP-BPPT, Serpong.
5. Yildiz, 2010. “Investigation of exhaust valve failure in heavy-duty diesel
engine” Guzi University Jurnal of Science GUJ Sci. 23 (4): 493-499.
6. ASM Metal Handbooks: Volume 9. 1985. “Metallography and Micro
structure ” ASM International Handbooks Committe. Ohio 2014.
7. T Becker Willian and J. Sphipley Roch, 2002 Failure Analysis and Preven
tive, Volume 10 of the ASM Handboooks The Volume was prepared
under the direction odf the ASM Handbooks Comittee.
8. Yuvraj K lavhale, 2014. “Overview of failure trend of inlet & exhaust
valve” IJMET Volume 5, Issue 3, March,pp.104-113.
9. ASM Metal Handbook: Volume 12. “Fractography “. was Published. in
1987 ASM International Handbook Committee.
10. Caesarvery.2012 . “Pengujian Komposisi Spectrometry”. Melalui
www,google.com/ blogspot.com/gc-ms-html.22/12/14.
11. ASM Metal Handbook : Volume 19 “Fatigue And Fracture” was pub
lished in 1996 ASM International Handbook Committee.
12. Richard H.G & Wrighton “Practical Microscopical Metallograohy” chap
man Hall Ltd. 1971.

13. Department of Energy fundamentals Handbook, MECHANICAL
SCIENCE Module 1, Diesel Engine Fundamentals,
14. Maleev,V.L Operasi dan pemeliharaan mesin diesel, Jakarta:
Erlangga.1991
15. Gross,John M. Fundamentals of preventif maintenance, Amaco,2002
16. Prof. Dr.Ir. D.N. Adnyana, APU: Spesifikasi dan Aplikasi Material. Staf
pengajar S2 Program Stuctogrdi Enjiniring Produk dan Manufaktur,
Institut Sains dan Teknologi Nasioanal, Jakarta: 2008
17. Roger Lewis, Wear of Diesel Engine Inlet Valves and Seats, Department
of Mechanical Engineering University of Sheffield.
18. Materi Applied Failure Analysis Training Center-PT. Trakindo Utama
Cileungsi
19. Piter J. Blau, Principal Investigator Material Science and Technology
Division Oak Ridge National Laboratory, Mechanisms of Oxidation-
Enhanced Wear in Diesel Exhaust Valves, May 21 2009
20. Diesel Engine Operation and Maintenance Caterpillar-PT. Trakindo
Utama, 2009

PENINGKATAN PRODUKTIVITAS PADA PROSES
BATCH DI INDUSTRI MAKANAN DAN MINUMAN
BERBASIS SUSU DENGAN MENGGUNAKAN METODE
OEE (OVERALL EQUIPMENT EFFECTIVENESS)
Kristanto Mulyono
Fakultas Pascasarjana, Departemen Teknik Industri
Institut Sains dan Teknologi Nasional
Jl.Moh Kahfi II Srengseng Sawah Jagakarsa, Jakarta Selatan 1264,
Indonesia
kristanto.mulyono05@gmail.com
ABSTRAK
PT. ABCD merupakan salah satu perusahaan makanan dan minuman ber-
basis susu. Permintaan akan produk es krim mengalami pertumbuhan dari
tahun ke tahun tetapi utilisasi mesin produksi masih rendah, hal tersebut
membuat operasi perusahaan tidak efisien karena adanya pemborosan di
line produksi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat produktivi-
tas, mesin-mesin produksi es krim, menentukan faktor-faktor yang menye-
babkan nilai Overall Equipment Effectiveness (OEE) rendah dengan meng-
identifikasi faktor penyebab. Setelah dilakukan analisa terhadap Mesin
Gram 1, Gram 2, Gram, 3, Rollo, Gif 600, FM 6000, Comet dan Grigoli selama
periode Juni 2016-Desember 2016 memiliki nilai availability antara 83%-98%,
performance berkisar dari 59%-92%, serta quality berkisar dari 97%-99%. Hasil
perhitungan OEE mesin Gram 1, Gram 2, Gram, 3, Rollo, Gif 600, FM 6000,
Comet dan Grigoli selama periode Juni 2016-Desember 2016 berkisar antara
50.1%-86.5%. Metode dalam penelitian ini menggunakan fishbone dan Pland,
Do, Check, Action (PDCA) untuk mengidentifikasi masalah yang ada. Dua
faktor yang menyebabkan OEE masih rendah yaitu loading time dan defect.
Rekomendasi yang dihasilkan dalam menangani masalah loading time dan
defet adalah melakukan pemeliharaan mesin tepat waktu sesuai jadual dan
melakukan autonomous maintenance, memberikan training untuk operator
untuk menambah skill dan menjalankan SOP dengan baik, dan seting awal
mesin dengan benar.
Kata Kunci: Utilisasi, Produktivitas, Overall Equipment Effectiveness (OEE).
1. Pendahuluan
PT. ABCD merupakan salah satu perusahaan manufaktur yang bergerak
dalam memproduksi makanan dan minuman dan merupakan produsen es
krim terbesar ke-4. Kecenderungan permintaan produk makanan dan mi-
num-an yang selalu meningkat membuat perusahaan untuk terus berupaya
dalam menaikkan kapasitas produksi dan peningkatan permintaan dapat

terpenuhi dengan baik. Pertumbuhan permintaan produk es krim tersebut
merupakan tantangan bagi perusahaan dan merupakan salah satu indi-
kator adanya kepercayaan yang diberikan oleh konsumen terhadap salah
satu produk yang dipasarkan. Perlu adanya upaya yang lebih keras lagi
dalam memenuhi kebutuhan-kebutuhan konsumen tersebut dalam hal pe-
ngadaan produk makanan dan minuman, dalam hal ini adalah es krim. Hal ini
harus menjadi perhatian bagi perusahaan untuk meningkatkan utilisasi pe-
rusahaan agar permintaan konsumen yang tinggi dapat terpenuhi dengan
baik dengan operasi perusahaan yang lebih efisien. Dengan melihat salah
satu permasalahan pada proses manufakturing es krim di PT. ABCD, Over-
all Equipment Effectiveness (OEE) merupakan salah satu pendekatan yang
sangat baik untuk meningkatkan kinerja perusahaan, terlebih dengan ada-
nya peningkatan penjualan dan variasi produk dari tahun ke tahun. Overall
Equipment Effectiveness (OEE) dapat mengidentifikasi dan mengeliminasi
pemborosan-pemborosan yang terjadi pada proses manufakturing es krim.
Langkah yang harus dilakukan sebagai berikut:
1. Bagaimanakah produktivitas dalam proses produksi yang ada di PT.
ABCD?
2. Bagaimanakah perhitungan OEE pada line produksi es krim di PT.
ABCD?
3. Bagaimanakah mengidentifikasi akar penyebab dari penyebab
utama dalam permasalahan?
2. Tinjauan Pustaka.
2.1. Pengertian Produksi
Suatu metode, cara dan teknik bagaimana sesungguhnya sumber-sumber
(mesin, bahan, tenaga kerja, dan dana) yang ada diubah untuk memperoleh
suatu hasil. Produksi adalah kegiatan untuk menciptakan atau menambah
kegunaan barang atau jasa (Assauri, 1995 ).
2.2. Overall Equipment Effectiveness
Overall Equipment Effectiveness (OEE) adalah sebuah metrik yang berfokus pada
seberapa efektif suatu operasi produksi dijalankan. Hasil dinyatakan dalam ben-
tuk yang bersifat umum sehingga memungkinkan perbandingan antara unit ma-
nufaktur pada industri yang berbeda. OEE membagi performa dari manufaktur
menjadi tiga komponen yang diukur yaitu Availability, Performance, dan Quality.
Tiap komponen menunjuk pada aspek proses yang ditargetkan untuk di-improve .
PG. Gondang Baru merupakan perusahaan yang menghasilkan produk
gula kristal putih yang mempunyai standar kualitas produk, yaitu pada
ukuran gula kristal putih (0,8-1,1 mm) dan standar warna (4,0-7,5 CT). Saat

ini masih ditemukan gula yang tidak sesuai ukuran standar (1,2-1,3 mm),
dan warna yang tida sesuai standar (7,6-8,0 CT). Jumlah kecacatan produk
pada produksi tahun 2015 sebainyak 1.258 kuintal. Kajian ini bertujuan
menentukan Overall Equipment Effectiveness (OEE) pada mesin putaran
high grade fugal dan membandingkan hasil OEE dengan standar OEE World
Class, menentukan faktor downtime terbesar yang berpengaruh terhadap
efektivitas mesin putaran high grade fugal, menganalisis six big losses, dan
menganalisis quality maintenance. Cacat produk gula disebabkan kerusakan
proses putaran di stasiun sentrifugal bagian mesin putaran high grade fugal.
Nilai rata-rata OEE sebesar 62,41%. Nilai tersebut menunjukkan bahwa OEE
mesin masih di bawah standar dunia, hal ini disebabkan nilai kinerja mesin
yang rendah dengan nilai rata-rata kinerja 67,58%. Faktor downtime yang
paling berpengaruh terhadap efektivitas mesin adalah pipa uap bocor
sebesar 19,5 jam dengan 19,79%. Jenis six big losses yang menurunkan
performansi mesin antara lain downtime losses 98,5 jam, speed losses 64,5
jam, dan defect losses 20,97 jam. [1]
Losses dapat mengurangi efektivitas penggunaan peralatan dalam
kegiatan proses produksi. Untuk mengetahui dan meminimumkan losses
yang terjadi, diperlukan adanya evaluasi kinerja dari peralatan produksi.
Mesin produksi Dual Filters DD07 merupakan salah satu peralatan produksi
di perusahaan manufaktur filter rokok yang akan dievaluasi efektivitasnya.
Pengukuran efektivitas mesin Dual Filters DDO7 dapat dilakukan dengan
menggunakan metode Overall Equipment Effectiveness. Dalam perhitungan,
OEE mengukur efektivitas dengan menggunakan tiga sudut pandang
untuk mengidentifikasi six big losses (enam kerugian), yaitu availability,
performance dan quality. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata
tingkat efektivitas mesin Dual Filters DD07 selama masa penelitian adalah
sebesar 26.22%, dengan rata-rata nilai availability 69.88%, performance
45.37% dan quality 89.06%. Sedangkan, losses yang signifikan mempengaruhi
nilai efektivitas adalah idling and minor stoppages losses dan reduced speed
losses. Berdasarkan analisis menggunakan FMEA, dapat diketahui bahwa
penyebab kegagalan yang akan diperbaiki sesuai urutan prioritas adalah
setingan belt tiap operator berbeda, pengaturan timex tidak sesuai dan
pisau hopper tumpul [2]
Overall Equiptment Effectiveness (OEE) juga merupakan produk dari six
big losess mesin dan peralatan. Keenam faktor dalam six big losess dapat
dikelompokkan menjadi 3 (tiga) dalam OEE untuk dapat digunakan dalam
mengukur kinerja mesin/peralatan yakni, downtime losess, speed losess dan
defect losess [3].
PT. ABC selaku produsen kaca cermin berusaha melakukan perbaikan
yang efektif di semua lini produksi. Selama tahun 2016, pencapaian nilai

Jurnal teknosains Juli 2019

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Jurnal teknosains Juli 2019

Similar to Jurnal teknosains Juli 2019 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (8)

Jurnal teknosains Juli 2019