Analisis Dampak Getaran pada Struktur dan Performa Kapal Menggunakan Metode Pemantauan berbasis Sensor Mems
Kata Kunci:
Getaran Kapal, Sensor MEMS, Analisis FFT, Pemeliharaan Prediktif, Efisiensi Bahan Bakar, Machine LearningAbstrak
Getaran pada kapal merupakan fenomena kompleks yang dapat berdampak signifikan terhadap struktur, performa operasional, dan kenyamanan awak kapal. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dampak getaran terhadap struktur dan performa kapal melalui implementasi sistem pemantauan berbasis sensor MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems). Metodologi penelitian meliputi pemasangan jaringan sensor MEMS pada lokasi-lokasi kritis di kapal kontainer berukuran sedang, pengumpulan data secara real-time selama operasi pelayaran, serta analisis data menggunakan metode FFT (Fast Fourier Transform) dan wavelet. Penelitian ini mengembangkan model prediktif berbasis machine learning untuk mengidentifikasi pola getaran abnormal dan mengkorelasikannya dengan kondisi sistem propulsi, struktur lambung, dan efisiensi bahan bakar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemantauan getaran secara real-time dapat mendeteksi anomali pada sistem propulsi hingga 72 jam sebelum terjadi kegagalan, mengidentifikasi penurunan integritas struktur kapal pada tahap awal, serta mengkorelasikan peningkatan getaran dengan kenaikan konsumsi bahan bakar sebesar 7-12%. Implementasi sistem pemantauan berbasis sensor MEMS ini terbukti dapat mengoptimalkan jadwal pemeliharaan preventif, memperpanjang umur komponen kapal, dan meningkatkan efisiensi operasional secara keseluruhan. Meskipun demikian, tantangan dalam implementasi termasuk kebutuhan instalasi dan kalibrasi yang presisi, serta pengolahan data yang kompleks untuk membedakan getaran normal dan abnormal dalam berbagai kondisi operasi kapal.
Unduhan
Referensi
S. Wang, H. Zhang. 2018, "Vibration monitoring and analysis in marine propulsion systems: A comprehensive review." Ocean Engineering, Vol. 173, 227-240.
M. Julianto, K. Firmansyah, P. Pratama. 2019, "Pengaruh getaran propeller terhadap kelelahan material struktur buritan kapal tanker." Jurnal Teknik Perkapalan, Vol. 7(2), 121-135.
E. Barhoumi, G. Storhaug. 2020, "Correlation between hull girder vibration and wave loading on large container vessels." Applied Ocean Research, Vol. 94, 101970.
J. Liu, X. Zhang, H. Xu, Z. Wang. 2020, "Finite element analysis and experimental validation of ship structure vibration under different operating conditions." Journal of Marine Science and Engineering, Vol. 8(6), 425.
T. Priyambodo, S. Haryanti. 2021, "Aplikasi sensor vibrasi dalam pemantauan kondisi sistem propulsi kapal." Jurnal Teknologi Maritim, Vol. 4(1), 32-41.
R. Kumar, P. Singh, R. Patel. 2021, "MEMS-based vibration monitoring in marine applications: Opportunities and challenges." IEEE Sensors Journal, Vol. 21(8), 9876-9887.
H. Nugroho, A. Wibowo, D. Putra. 2022, "Machine learning approach for predicting machinery failures based on vibration signatures in maritime applications." Marine Technology Society Journal, Vol. 56(3), 78-92.
K. Yamamoto, S. Takahashi, N. Suzuki. 2022, "Advanced signal processing techniques for shipboard vibration monitoring and fault diagnosis." Journal of Marine Engineering & Technology, Vol. 21(2), 83-97.
L. Wang, Q. Zhou, H. Li. 2023, "Wavelet-based feature extraction and neural network classification for ship propulsion system vibration analysis." Ocean Engineering, Vol. 268, 113353.
G. Rahman, N. Santoso, B. Widodo. 2023, "Implementation of condition-based maintenance strategy using vibration monitoring for marine diesel engines." Marine Structures, Vol. 88, 103438.
V. Martinez, C. Rodriguez, A. Gomez. 2024, "Digital twin development for real-time ship vibration analysis and operational optimization." Ships and Offshore Structures, Vol. 19(1), 11-25.
D. Setiawan, R. Hakim, M. Firdaus. 2024, "Analisis korelasi getaran abnormal dengan konsumsi bahan bakar pada kapal kontainer." Jurnal Teknologi Kelautan, Vol. 8(1), 45-58.
