## Momen Inersia Sebagai Indikator Untuk Mendeteksi Kegagalan Sistem Transfer Cake Breaker Conveyor
Alkadri masnur 1) , M.Khairul Anam 2)
1,2 Teknik Informatika, STMIK Amik Riau, Jl.Purwodadi Indah Km. 10 Panam Pekanbaru Email: 1 alkadrimasnur@stmik-amik-riau.ac.id , 2 khairulanam@stmik-amik-riau.ac.id

## Abstract
The Palm Oil Mill has several processing stations, one of which is the   press station, at the press station there is a unit of Cake Breaker Conveyor (CBC) which serves to break up the pulp from the press machine, in CBC there is also the separation of pulp and nuts Palm oil). For 1 unit of Cake Breaker Conveyor (CBC) with a length of 30 meters, serving 4 press machines. Clumps of pulp from the  press machine have a temperature of 98 o C, with heavy loads and high temperatures, the Cake Breaker Conveyor (CBC) often experiences transfer failure due to the breakdown of As-screw. If a transfer failure occurs, the oil palm pulp will accumulate at the press point of the press, besides the boiler fuel feed is interrupted because the palm oil pulp is not delivered to the fuel furnace. At the time of the transfer failure at CBC there is a law of inertia or moment of inertia on the object rotating on its axis, the moment of inertia that occurs in the CBC can be detected by the Rotary Encoder. Fuzzy Tsukamoto's  logic  can  take  into  account  As-screw  breaking  points  on the  Cake Breaker  Conveyor (CBC) by utilizing the moment of inertia and CBC motor rotation speed as input while the output is the As-Screw breaking point on the 30 Meter CBC.
Keywords:Cake Breaker Conveyor(CBC), law inertia, As-screw, Fuzzy Tsukamoto

## Abstrak
Pabrik  Kelapa  Sawit  memiliki  beberapa  stasiun  pengolahan  salah  satunya  adalah    stasiun kempa/press,  pada  stasiun  kempa  terdapat  satu  unit  mesin  Cake  Breaker  Conveyor  (CBC)  yang berfungsi    memecah  gumpalan  ampas  dari  mesin  kempa/press,  pada  CBC  terjadi  juga  pemisahan ampas dan nuts (inti biji kelapa sawit). Untuk 1 unit Cake Breaker Conveyor (CBC) dengan panjang 30 meter, melayani 4 mesin press.   Gumpalan ampas dari mesin kempa/press memiliki suhu 98 o C, dengan  beban  yang    berat  dan  suhu  yang  tinggi  maka  Cake  Breaker  Conveyor  (CBC)  sering mengalami  kegagalan  transfer    akibat  putusnya  As-screw.  Jika  terjadi  kegagalan  transfer  maka ampas  kelapa  sawit  akan  menumpuk  pada  titik  pembuangan  mesin  press,  selain  itu  umpan  bahan bakar boiler tergangu karena ampas kelapa sawit tidak terkirim ke tungku bahan bakar. Pada saat terjadinya  kegagalan  transfer  pada  CBC  terjadilah  hukum  kelembaman  atau  momen  inersia  pada benda  yang  berotasi  pada  porosnya,  momen  inersia    yang  terjadi  pada  CBC  dapat  dideteksi  oleh Rotary  Encoder.  Logika  Fuzzy  Tsukamoto  dapat  memperhitungkan  titik    putus  nya  As-screw  pada Cake Breaker Conveyor (CBC) dengan memanfaatkan momen inersia dan kecepatan putaran motor CBC sebagai input sedangkan output adalah titik putusnya As-Screw pada CBC sepajang 30 Meter.
Kata kunci : Cake Breaker Conveyor,Momen Inersia, As-Screw, Fuzzy Tsukamoto

## 1. PENDAHULUAN
Kelapa sawit yang memiliki nama latin Elaeis Guineensis adalah  tanaman perkebunan  yang dapat diolah  menjadi minyak masak, minyak industri  dan  bahan  bakar diesel yang  lebih dikenal dengan Biodiesel . Menurut (Iswanti et al.,  2012)  Kelapa  sawit  merupakan  tanaman
perkebunan yang dapat menghasilkan minyak nabati disamping tanaman kacang-kacangan dan jagung. Jadi kelapa sawit adalah tanaman yang memiliki banyak manfaat bagi masyarakat  namun  dibutuhkan  pengolahan dari  tanda  buah  segar  kelapa  sawit    menjadi minyak  mentah/ Crude  Palm  Oil (CPO)  dan produk  turunan  lainnya.  Minyak  mentah kelapa  sawit  memiliki  kandungan  mineral alami, menurut (Setyopratomo, 2012)
komponen  utama  CPO  adalah Trigliserida dengan  kandungan  93%  kandungan gliserida yang lain dalam CPO adalah digliserida 4,5% dan monolgriserida 0,9%. Pabrik kelapa sawit memiliki proses pengolahan, Menurut
(Upriyono  et  al.,  2008)  proses  pengolahan kelapa  sawit  dari  tandan  buah  segar  (TBS) hingga dihasilkan CPO dan inti sawit melalui beberapa stasiun pengolahan yang dapat dibagi menjadi 3 tahapan sebagai berikut:
a. Tahapan Pengolahan Awal
b. Tahapan Pengolahan CPO
c. Tahapan Pengolahan Inti Sawit
Pada  tahapan  pengolahan  awal  pabrik  kelapa sawit  (PKS)  memiliki  stasiun  kempa  yang berfungsi  untuk  memisahkan  minyak  mentah kelapa  sawit Crude  Palm  Oil (CPO)  dari ampas  dan  cangkang  kelapa  sawit.  Stasiun kempa  memiliki  unit  yang  digunakan  untuk memisahkan  ampas  dan  nuts  kelapa  sawit yaitu  unit Cake  Breaker  Conveyor (CBC).
Menurut  (Agus  Suandi,  Nurul  Iman  Supardi, 2016)  unit Cake  Breaker Conveyor berfungsi sebagai  pemisah  ampas  kempa  Ampas  hasil press  yang  masih  bercampur  nuts  dan berbentuk gumpalan – gumpalan dipecah dan dibawa  untuk  dipisahkan  antara  ampas  dan nuts.    Pada  pabrik  kelapa  sawit  kapasitas  30 ton/jam memiliki 1 unit CBC sedangkan pada pabrik  kelapa  sawit  kapasitas  60  ton/jam memiliki  2  unit  CBC.  Setiap  1  unit  CBC memiliki panjang   30 meter untuk melayani 4 mesin  press  yang  akan  mentransfer    ampas kelapa sawit tersebut ke  stasiun bahan bakar boiler. Menurut (Okafor, 2015)  Suhu   ampas kelapa  sawit      sebelum  dilakukan  pemisahan sekitar  98 o C  suhu  ini  didapat  dari  proses digester,  jika  unit Screw putus      atau  terjadi kegagalan  pada  transfer  maka  ampas  kelapa sawit yang dikeluarkan dari mesin press akan menumpuk   pada masing  –  masing  terminal press ,    dan    menghambat  proses  pengiriman bahan bakar ke boiler yang akan berdampak berhentinya pabrik. Apabila terjadi kegagalan transfer pada unit cake breaker conveyor unit screw yang terpisah dengan motor listrik akan mempertahankan posisinya yang disebut yang dikenal dengan moment inersia atau kelembaban.    Menurut  (Rahmawati,  Teknik, Alat,  &  Balikpapan,  2012)    momen inersia adalah perilaku dinamis dari sebuah kerangka yang berputar pada sebuah sumbu. Maka jika suatu benda berputar pada porosnya kemudian
terputus dari sumber daya putar maka dia akan mempertahankan daya putaran terakhir sampai akhinya berhenti.

## 2. METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang dilakukan menggunakan Framework yang  ditunjukan pada gambar 1.
Melakukan Studi Pendahuluan Mengumpulkan Data Melaksanakan Analisis dan Implementasi Mempersiapkan Alat dan Bahan Melaksanakan Peneltian Menerapkan Metode Fuzzy Tsukamoto Membuat Program Berdasarkan Logika Fuzzy Melakukan Penalaran (Inferensi) Membuat Fuzzifikasi (Fuzzyfikasi) Menghitung Defuzzifikasi (Defuzzyfication) Menguji Sistem Berdasarkan Logika Fuzzy
Gambar 1. Framework Penelitian
a. Studi  pendahuluan,  dilakukan    untuk mempertajam    arah   studi   utama.  Hal-hal yang  dilakukan  pada  studi  pendahuluan adalah  studi  literatur,  wawancara  dengan operator dan studi tempat penelitian
b. Mengumpulkan  data,  Penelitian    akan memperoleh    tujuan    yang    diharapkan apabila    didukung  oleh  data  yang  valid (sahih) dan reliabel.
c. Melaksanakan analisis teknik pelaksanaan Analisis    dan    implementasi,    dinyatakan dengan    pembuatan    laporan  penelitian dari  level    perencanaan,    perancangan hingga    proses    implementasi  penelitian dengan  asumsi  penelitian  telah  selesai dilakukan.
d. Mempersiapkan  Alat  dan  bahan    yang digunakan untuk membuat model penelitian berbasis fuzzy dengan Inferensi Tsukamoto untuk menetukan titik putusnya  atau  gagalnya  sistem  transfer pada Cake Breaker Conveyor (CBC).
e. Melaksanakan  penelitian yang dilakukan untuk  membuat  model  dan protype yang
dapat  bekerja  berdasarkan  logika Fuzzy dengan Inferensi Tsukamoto .
Gambar 2. Model prototype CBC
f. Menerapkan    Logika Fuzzy  Tsukamoto , Penerapan Logika Fuzzy Tsukamoto pada unit Cake  Breaker  Conveyor (CBC) mengikuti  beberapa  tahapan  sebagai berikut
1) Komponen    variabel input kecepatan motor CBC memiliki variabel linguistik  Lambat,  Sedang  dan  Cepat dengan  nilai fuzzyfikasi (0  –  50  rpm) lambat, (30 – 70 rpm) sedang dan (50 -70 rpm) Cepat.
2) Komponen  variabel input waktu deteksi rotary  encoder memiliki variable linguistik Singkat, Sedang dan  Lama  dengan  nilai  0  –  50ms singkat, 25 – 75 ms sedang dan 50 – 75ms cepat didapat dari momen inersia .
3) Komponen  variabel output posisi deteksi  pada  ulir Cake  Breaker Conveyor dengan  panjang  30  Meter, memiliki  variabel  linguistik  Kuadran
I, Kuadran II dan Kuadran III dengan nilai 0 – 20 KuadranI, 10 – 30 Kuadran
II dan 20 – 30 Kuadran III
4) Menetukan inferensi atau rules yang diharapkan  untuk  memprediksi  titik putusnya As-Screw pada Cake Breaker Conveyor .
5) Menentukan  nilai Crisp dari  melalui Defuzzyfikasi dengan  rumus  sebagai
berikut :
Dimana :
Z = nilai rata α1= nilai dari prediket z1=nilai dari rule
g. Membuat  program  menggunakan  sistem logika Fuzzy dengan Inferensi Tsukamoto ditujukan  agar  program  tersebut  dapat mengetahui  kegagalan  sistem  transfer Cake Breaker Conveyor (CBC) berdasarkan logika Fuzzy dengan Inferensi
Tsukamotor agar  deteksi  putusnya  dapat diketahui dengan cermat.
h. Menguji  program  menggunakan  prinsip logika Fuzzy dengan Inference Tsukamoto langkah berikutnya adalah menguji sistem berdasarkan  titik  putusnya Cake  breaker Conveyor (CBC)  target  ukurnya  adalah deteksi  yang  didapat  harus  sama  dengan prediksi dengan toleransi maksimal 10%

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
a. Fuzzyfikasi variabel input dan output Variabel yang digunakan untuk variable input yaitu kecepatan putaran motor CBC dan waktu deteksi  yang  didapat  dari rotary  encoder sedangkan  veriabel  output  adalah  titik  ulir pada CBC sepanjang 30 Meter.
a. Variable Kecepatan Putaran Motor CBC
Gambar 3. Keanggotaan Putaran Motor CBC
𝜇 M𝑙 (𝑥) { 1 (50 − 𝑥) /  (50 − 30)
0 ;  0  ≤ 𝑥  ≤ 30 ;  30 < 𝑥  < 50
;  𝑥  ≥ 50 µ𝑀𝑠(𝑥) { (𝑥 − 30)/(50 − 30) 1 (70 − 𝑥)/(70 − 50) 0 ;  30 < 𝑥 < 50 ; 𝑥 = 50 ;  50 < 𝑥 < 70
;  𝑥 ≤ 30 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑥  ≥ 70
𝜇 𝑀𝑐 (𝑥) { 0 (𝑥 − 50) /  (70 − 50) 1 ;  𝑥 ≤ 50 ;  50  < 𝑥  < 70 ; 𝑥 ≥ 70
b. Variabel Waktu Deteksi Rotary Encoder
Gambar 4. Keanggotaan Waktu Deteksi Rotary Encoder
𝜇 𝐸𝑠𝑖 (𝑦) { 1
(50 − 𝑦) /  (50 − 25)
0 ;  0  ≤ 𝑦  ≤ 25 ;  25 < 𝑦  < 50
;  𝑦  ≥ 50
𝜇 𝐸𝑠𝑒 (𝑦) { (𝑦 − 25)/(50 − 25)
1 (75 − 𝑦)/(75 − 25) 0 ;  25 < 𝑦 < 50 ; 𝑦 = 50 ;  50 < 𝑦 < 75
;  𝑦 ≤ 25 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑦  ≥ 75
𝜇 𝐸𝑙 (𝑦) { 0 (𝑦 − 50) /  (75 − 50)
1 ;  𝑦 ≤ 50 ;  50  < 𝑦  < 75 ; 𝑦 ≥ 75
c. Variabel Output posisi deteksi pada ulir Cake breaker conveyor(CBC)
Gambar 5. Keanggotaan Panjang Cake Breaker Conveyor
𝜇 𝐾𝐼 (𝑧) { 1
(20 − 𝑧) /  (20 − 10)
0 ;  0  ≤ 𝑧  ≤ 10 ;  10 < 𝑧  < 20 ;  𝑦  ≥ 20 𝜇 𝐾𝐼𝐼 (𝑍) { (𝑍 − 10)/(20 − 10)
1 (30 − 𝑧)/(30 − 20)
0
;  10 < 𝑧 < 20 ; 𝑍 = 20 ;  20 < 𝑧 < 30
;  𝑧 ≤ 10 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑧  ≥ 30
𝜇 𝐾𝐼𝐼𝐼 (𝑍) { 0 (𝑧 − 20) /  (30 − 20) 1 ;  𝑦 ≤ 20 ;  20  < 𝑦  < 30 ; 𝑦 ≥ 30
b. Penetuan rules
Rules dibuat sebagai aturan atau metode yang harus diikuti variabel fuzzy yang telah selesai ditetapkan. Rules yang  dibuat  menggunakan logika Fuzzy  Tsukamoto untuk  menentukan
titik  kegagalan  sistem  transfer Cake  Breaker Conveyor (CBC) adalah sebagai berikut :
[R1]  If  Putaran  Motor  Lambat  And  Deteksi Rotary Singkat  Then Kuadran I
[R2]  If  Putaran  Motor  Sedang  And  Deteksi Rotary Singkat Then  Kuadran I [R3]  If  Putaran  Motor  Cepat  And    Deteksi Rotary Singkat  Then Kuadran I [R4]  If  Putaran  Motor  Lambat  And    Deteksi
Rotary Sedang  Then  Kuadran I [R5]  If  Putaran  Motor  Sedang  And  Deteksi Rotary Sedang  Then  Kuadran II [R6]  If  Putaran  Motor  CepatAnd  Deteksi Rotary Sedang  Then  Kuadran II [R7]  If  Putaran  Motor  Lambat  And  Deteksi Rotary Lama Then  Kuadran II [R8]  If  Putaran  Motor  SedangAnd  Deteksi Rotary Lama Then  Kuadran III [R9]  If  Putaran  Motor  Cepat  And  Deteksi Rotary Lama Then  Kuadran III
c. Penegasan (Defuzzification)
Penegasan atau defuzzifikasi adalah penentuan nilai  tegas  yang  dihitung  berdasarkan  jumlah nilai  predikat  dikalikan  dengan  nilai  rules dibagi  jumlah  predikat.  Menggunakan  rumus sebagai berikut :
d. Pengolahan  data  menggunakan Fuzzy dengan Inferensi Tsukamoto Pengolahan data menggunakan Fuzzy
Tsukamoto pada putaran motor cbc 37 rpm dan waktu  deteksi  encoder  55ms.  Pada  meter keberapakah  terjadi  kegagalan  transfer  CBC tersebut?
a. Fuzzyfikasi pada  putaran  motor  CBC  37
rpm
Nilai pada Motor Lambat = 0,65 Motor Sedang = 0,35 Motor Cepat   =  0,0
b. Fuzzifikasi Deteksi Waktu Rotary Encoder 55ms Gambar 7. Fuzzifikasi 55ms Nilai waktu deteksi
Rotary Encoder Singkat = 0,0 Sedang = 0,8 Lama    = 0,2
c. Penalaran ( Inference ) [R1]α1=0 rules =20 [R2]α2=0 rules =20
[R3]α3=0 rules =20
[R4]α4=0.65 rules =13.5 [R5]α5=0.35 rules =20
[R6]α6=0 rules =20
[R7]α7=0.20 rules =20 [R8]α8=0.20 rules =22
[R9]α9=0 rules =20
d. Penegasan ( Defuzzyfikasi )
Z = (0 ∗ 20 + 0 ∗ 20 +  0 ∗ 20 +  0,65 ∗ 13,5 +  0,35 ∗ 20 +
0 ∗ 20 + 0,20 ∗ 20 + 0,20 ∗ 22 +  0 ∗ 20) 0 + 0 + 0 + 0,65 + 0,35 + 0 + 0,20 + 0,20 + 0
Z = 24,1750 1,40 =   17.26 𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 Hasil penelusuran pengolahan data menggunakan  logika fuzzy dengan  sistem Inferensi  Tsukamotor didapatkan  hasil sistem mengalami  gagal  transfer  pada  titik  17,26 meter atau terletak pada kudran I.
e. Perhitungan menggunakan aplikasi berbasis desktop Aplikasi deteksi titik putusnya screw-as CBC dibangun menggunakan Program Visual basic, menggunakan bahasa pemrograman basic dan penerapan logika fuzzy dengan sistem Inferensi Tsukamoto .  Tolok  ukur  pengujian  aplikasi yang akan dibuat adalah sebagai berikut :
a) Jika  waktu  deteksi rotary  encoder singkat  dan  putaran  motor  lambat hasilnya  pada kuadran I
b) Jika waktu  deteksi rotary ecoder sedang dan putaran motor  sedang hasilnya pada kuadran II
c) Jika  waktu  deteksi rotary encoder lama dan  putaran  motor  cepat  maka  hasilnya pada kuadran III
a. Software Aplikasi
Gambar  8.  Software  aplikasi  deteksi  kegagalan system transfer cake breaker conveyor .
Hasil  perhitungan  software  aplikasi  dengan perhitungan  manual  memdapatkan  hasil  yang sama  yaitu  17,26  Meter  tepat  pada  posisi kuadran  I.  Apakah  logika fuzzy dengan Inferensi  Tsukamoto dapat  memberikan  hasil sesuai  dengan  harapan  dasar  control  deteksi putusnya as-screw pada CBC selanjutnya kita akan  menggunakan  data  uji  lebih  lanjut  pada tabel 1.

## f. Data Analisis Penentuan Kuadran
Untuk  pengujian  lebih  detail  dilakukan  uji coba  data  menggunakan  9  data  sebagai berikut:
Tabel 1. Uji data penentuan kuadran
No Kecepatan (CBC) Waktu Deteksi Rotary Encoder Prediksi Output 1 35 26 KI 2 40 27 KI 3 55 28 KI 4 36 40 KI 5 45 45 KII 6 60 55 KII 7 40 60 KII 8 55 65 KIII 9 65 68 KIII
Penentuan kuadran pada titik putus nya CBC sebagai berikut:
a. Nilai (10   <=  Kuadran I   <  18 )
b. Nilai (18  <=  Kundran II  <  22 )
c. Nilai (22  <=  Kuadran III <  30 )
Tabel 2. Hasil uji data penentuan kuadran No Kecepatan (CBC) Waktu Rotary Encoder Prediksi Output Hasil Output 1 35 26 KI 14,1981 2 40 27 KI 15,6345 3 55 28 KI 14,9597 4 36 40 KI 16,1875 5 45 45 KII 18,9821 6 60 55 KII 20,5714 7 40 60 KII 19,5000 8 55 65 KIII 22,8167 9 65 68 KIII 23,8727 g. Hasil Pengujian
Dapat  diambil  kesimpulan  dari  Tabel  1  dan Tabel 2 bahwa prediksi dan hasil perhitungan tersebut hasilnya sesuai dan berbanding lurus dengan rules yang telah ditetapkan.

## 4. SIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari pengolahan  data  penentuan  titik  gagalnya sistem transfer cake breaker conveyor dengan memperhatikan kondisi putaran motor cbc dan waktu  deteksi  dari rotary  encoder dapat disimpulkan bahwa :
1. Telah  dibuat  suatu  model  yang  ditujukan untuk mengimplementasikan logika Fuzzy dengan Inferensi  Tsukamoto ,  dengan memanfaatkan  momen  inersia  sebagai indikator  input  untuk  menentukan  titik kegagalan  sistem  transfer Cake  Breaker Conveyor (CBC)
2. Dari  hasil  pengujian  terhadap  model prototype  bahwa  perubahan  panjang  dan pendeknya As-Screw Conveyor berpengaruh  terhadap  variabel  input variabel  output  dan    hukum  kelembaman
(momen inersia ) yang berlaku pada poros yang berputar

## 5. UCAPAN TERIMAKASIH
Penelitian  ini  dapat  berjalan  lancar  sesuai dengan  rencana  berkat  dukungan  dana  dan pegembangan  dari  berbagai  pihak  untuk  itu penulis ucapkan terima kasih kepada :
1. Direktorat  Jendral  Penguatan  Riset  dan
Pengembangan Kementrian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia. 2. Direktur Sistem Riset Dan Pengembangan Kementrian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia.
3. Ibu  Dr.Erlin,  M.Kom  selaku  Ketua  dan Bapak Rahmaddeni,M.Kom selaku Kepala LPPM STMIK Amik Riau
4. Rekan  rekan  dosen  dan  seluruh  civitas akademika  STMIK  Amik  Riau  yang  telah memberikan dukungan motivasi yang tidak ternilai.

## 6. DAFTAR PUSTAKA
Agus Suandi, Nurul Iman Supardi, A. P. T. M. U. B. (2016). Analisa Pengolahan Kelapa Sawit dengan Kapasitas Olah 30 ton / jam, 2 (1),
12–19.
Iswanti, N., Sari, P. R., Si, M., Rusdja, D., Ag, M., & Padang, K. (2012). Universitas Andalas Program Studi Agribisnis, (0810222109), 1–12.
Okafor, B. E. (2015). Development of Palm Oil Extraction System. International Journal of Engineering and Technology , 5 (2),
68–75.
Rahmawati, P., Teknik, J., Alat, M., & Balikpapan, P. N. (2012). Analisis Momen Inersia Body Dan Rotasional Pada Quadcopter, 4 (2), 77–83. Setyopratomo, P. (2012). Produksi
Asam Lemak Dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Hidrolisis,
7 (1), 26–31.
Upriyono, S., Zmi, B. A. Y. U. A.,
Tinggi, S., Nuklir, T., Babarsari, J.,
& Pos, K. (2008). Model Simulasi Untuk Optimasi Penentuan Waktu,
25–26.