Prosiding Seminar Nasional Hasil Pengabdian kepada Masyarakat

IMPLEMENTASI KONTROL HYDRAULIC-PNEUMATIC LIFT CAR WIRELESS PORTABLE BERBASIS MICROCONTROLLER

DI BENGKEL OTOMOTIF

1 M. Ihwanudin, 2 Agus Sholah, dan 3 Partono Universitas Negeri Malang

Email: m.ihwanudin.ft@um.ac.id

Abstrak : Program kemitraan masyarakat bertujuan mewujudkan kontribusi teknologi terhadap sasaran kelompok masyarakat atau mitra. Wujud implementasi teknologi kepada mitra berupa pengembangan sistem kendali wireless pada alat hydraulic-pneumatic lift car. Teknologi tersebut membantu meningkatkan kualitas keamanan dan kenyamanan kerja bidang jasa service dan perbaikan mobil. Sasaran program pengabdian adalah mitra bengkel atau car wash di Desa Bululawang Kab. Malang. Implementasi teknologi wireless control hydraulic pneumatic car lift memanfaatkan teknologi pemrograman pada sebuah perangkat microcontroller untuk mampu mengatur komponen mekanikal hydraulic-pneumatic yang berfungsi mengangkat beban berupa kendaraan. Hasil dari pengabdian ini adalah sebagai berikut, 1) sistem control wireless telah diuji kinerja dan menunjukan hasil pengontrolan yang stabil, 2) jarak jangkauan pairing dengan device pengontrol efektif pada rentang 4 sampai dengan 10 meter, 3) Kemampuan daya angkat beban perangkat hydraulic sebesar 5 ton. Ditinjau dari hasil angket membahas tentang keamanan, kenyamanan dan akses pengoprasiaan oleh pekerja menunjukan hasil berikut, 1) keamaanaan terhadap potensi kecelakaan kerja mendapat skor 90 kategori sangat tinggi, 2) kenyamanan pengoperasian alat mendapat skor 85 kategori tinggi, dan 3) akses pengoprasian alat mendapat skor 80 kategori tinggi. Berdasarkan hasil dan refleksi bersama dengan kelompok mitra, menyatakan bahwa teknologi tersebut efektif dan efisien untuk menjamin keselamatan dan keamanan kerja pada bengkel otomotif. Keywords: Hydraulic, Lift car, Pneumatic, Wireless

PENDAHULUAN

Desa Bululawang kabupaten Malang merupakan wilayah yang sedang berkembang. Ditinjau dari perbandingan pertumbuhan jumlah kendaraan dibanding dengan jumlah sepeda motor memiliki perbandingan yang tidak ideal. Pertumbuhan kendaraan bermotor yang semakin pesat, tercatat 700 kepala keluarga memiliki kendaraan bermotor baik mobil dan sepeda motor, sehingga jika tiap keluarga memiliki 2 sepeda motor maka minimal jumlah kendaraan sepeda motor sebesar 1400 unit. Sedangkan jika minimal tiap keluarga memiliki 1 unit mobil dapat dikalkulasikan kurang lebih 700 mobil di daerah bululawang. Hal tersebut belum ditambah dari kendaraan lain yang setiap waktu melintasi daerah Bululawang sebagai jalur poros utama dari arah

190 Prosiding Seminar Nasional Hasil Pengabdian kepada Masyarakat, Oktober 2019, Hal 189-197

kota Malang menuju daerah-daerah kabupaten Malang. Pantauan data dari BPS banyaknya jumlah kendaraan diwilayah

kabupaten Malang. Data ini merupakan data yang belum dilakukan pembaruan pada tahun 2019, namun sudah cukup dijadikan gambaran banyaknya jumlah kendaraan khususnya mobil pribadi dan penumpang yang hingga tahun ini aktif dan terus beroperasi di wilayah kabupaten Malang. Meninjau kasus ini dapat dikorelasikan dengan tumbuhnya bidang industri dan transportasi yang saat ini sedang dibangun secara masif. Seiring dengan tumbuhnya industri dan transportasi di daerah tersebut turut mendukung wirausaha sektor jasa perbaikan kendaraan khususnya mobil. Hal ini juga didukung pula dengan rencana dibukanya pintu tol di wilayah kabupaten Malang bagian selatan yang relatif terjangkau dari daerah tersebut.

Artinya potensi kewilayahan kedepanya akan semakin besar serta berkontribusi terhadap peningkatan jasa servis kendaraan yang suistanable dan berkelanjutan. Tentunya hal tersebut juga merupakan sebuah peluang yang bagus untuk upaya pengembangan Bululawang service dan car wash di daerah tersebut. Desa Bululawang juga memiliki banyak pemuda yang termasuk dalam angkatan kerja yang masih berstatus pengangguran sementara yang sedang menunggu angkatan kerja. Jika berbagai aspek ini dipergunakan sebagai data dukung kewilayahan unit usaha dapat disimpulkan memberikan kontribusi yang positif di kemudian hari (Djami, 2019:47).

Selanjutnya dari analisis situasi yang mengacu pada Renstra Pengabdian Universitas Negeri Malang yang berpedoman evaluasi kinerja tahun 2015 dan analisis lingkungan, serta dalam rangka mewujudkan UM sebagai the learning university, dalam periode 2016-2020, UM menekankan orientasi pada 2 (dua) unggulan program yakni: (1) inovasi pembelajaran, dan (2) pengembangan sains teknologi, sosial humaniora ekonomi dan kewirausahaan berbasis kearifan lokal. Selanjutnya ditinjau dari aspek sumber daya manusia sebagai tenaga servis bidang otomotif. Jumlah pemuda di Desa Bululawang pada usia produktif yang siap kerja adalah 30 orang, dengan rincian lulusan SMP sejumlah 20 orang dan lulusan SMA/SMK sejumlah 10 orang. Usia pemuda tersebut berkisar antara 16 sampai dengan 25 tahun. Sangat potensial berkerja pada bidang jasa servis otomotif baik sepeda motor maupun mobil. Hal ini ditunjang dengan adanya beberapa bengkel otomotif di wilayah tersebut.

Berbagai pekerjaan dilakukan dibengkel otomotif tentunya memiliki resiko dan potensi bahaya yang mengancam manusia yang berkerja di lingkungan tersebut. Bahaya dapat muncul dari berbagai benda di dalam bengkel baik kondisi benda diam maupun bergerak dan berbeban. Salah satu

M. Ihwanudin, dkk. Implementasi Kontrol..... 191

wujud bahaya yang timbul dari benda berbeban di bengkel otomotif adalah carlift (Hidayat, 2016:55).

Berbagai bahaya yang terdapat di lingkungan kerja bengkel otomotif dapat diturunkan potensinya melalui berbagai strategi yang tepat dan terukur. Strategi tersebut perlu diaktualisasikan melalui upaya nyata pengelolaan dan pengamanan bahaya dan resiko by design manajemen bengkel (Triatmidi, 2010:54). Salah satu upaya yang ditawarkan dari tim pengabdian adalah menurunkan bahaya pada sistem pneumatic hydraulic liftcar melalui sistem control kerja carlift berbasis wirelees.

Tujuan kegiatan untuk sosialisasi dan implementasi teknologi kepada masyarakat/mitra terkait program kegiatan. Output dari kegiatan berupa kesedian dari mitra untuk ikut berpartisipasi dalam kegiatan pengabdian baik dari sisi waktu, tenaga, dan tempat pelaksanaan. Dengan disertai ketentuan yang telah disepakati bersama antara belah pihak. Disamping itu juga dilakukan penandantanganan kerjasama dengan Bululawang Car Wash dan service sebagai tempat pelaksanaan pembuatan, uji coba dan revisi produk. Pemilihan Bululawang car wash dan servis sebagai mitra dikarenakan fasilitas yang dinilai cukup memadai dan juga memiliki urgensi kebutuhan yang dinilai relevan. Selain itu juga dinilai dari lokasi yang memiliki potensi pengembangan Car wash dan servis yang menjanjikan.

METODE

Tahapan yang dilakukan pada pengabdian ini diawali dari tahap pertama yaitu melakukan analisis: (1) rancangan dasar, (2) rancangan detail/teknis, (3) kinerja produk, (4) sepesifikasi produk, dan (5) sepesifikasi produk. Tahap kedua melakukan pengembangan produk. dengan menyesuaikan spesifikasi rancangan dasar produk dan pemilihan material yang digunakan. Tahap ketiga yaitu pembuatan model prototype control hydraulic pneumatic untuk kinerja car lift. Tahap yang keempat adalah pengujian model atau prototype dan evaluasi, jika dibutuhkan perbaikan akan segera direvisi sesuai indikasi kinerja prototype. Tahap kelima yaitu finishing dan instalasi di bengkel cuci dan servis mobil. Terdapat 2 macam instrumen kuisioner/angket diberikan kepada pemilik/staf manajemen bengkel dan teknisi/mekanik bengkel. Kedua angket tersebut digunakan untuk mengukur ketercapaian program pengabdian melalui aspek efektifitas, kepuasan, kesesuaian serta kebermanfaatan pengembangan teknologi bagi mitra pengabdian.

192 Prosiding Seminar Nasional Hasil Pengabdian kepada Masyarakat, Oktober 2019, Hal 189-197

HASIL & PEMBAHASAN

Berdasarkan pelaksanaan pengembangan produk control wireless tersebut didapatkan hasil sebagai berikut: (1) produk tersebut dikembangkan melalui proses secara bertahap dengan melibatkan para mahasiswa prodi otomotif yang sedang menyelesaikan tugas akhir serta dibantu oleh mahasiswa lainnya dikemas melalui kerja secara tim sesuai kemampuan dan kapasitas mahasiswa. (2) pengembangan juga melibatkan tenaga dosen selaku pencetus ide dan gerbang depan proses interaksi dan kolaborasi dengan mitra pengabdian. (3) pemilihan bahan dilakukan bertujuan untuk menentukan berbagai komponen yang tepat dan layak digunakan untuk pengembangan prototype modul control wireless hydraulic pneumatic tersebut. (4) pemrograman, tahap pemrograman merupakan tahap yang paling vital dalam pengembangan teknologi ini.

Pengkodean telah dibagi menjadi 2 tahap yang pertama yaitu pembuatan aplikasi control yang ditanam pada gadget berbasis operating system android, selanjutnya yang kedua yaitu pengkodean yang dibuat untuk ditanamkan pada modul IC atmega 32 yang digunakan sebagai logic control system operasi sensor serta actuator rangkaian elektronik (Kaneishi, 2019:429). Rangkaian elektronik tersebut telah dirancang sedemikian rupa hingga kapabel menerima dan mengaktuasi perintah dari gadget pengirim signal selanjutnya melakukan analisa sesuai data pemmrograman kemudian menjalankan perintah lanjutan dalam bentuk output signal yang terukur (Mager, 2019:98).

Siklus kerja tersebut dapat berulang serta secara tidak langsung dapat digunakan sebagai fungsi kontrol yang membantu system penggerak lanjutan berbasis penumatik dan hydraulic. Fungsi tersebut yang memiliki ranah positif dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan keselamatan dan keamanan kerja di lingkungan piranti hydraulic bertekanan tinggi seperti di bengkel otomotif maupun usaha cuci mobil. namun sebelum digunakan tentunya perangkat control tersebut perlu dilakukan uji kinerja.

Oleh karenanya tim pengembang melakukan uji coba secara bertahap sesuai standar pengujian yang telah ditentukan. Pengujian alat tersebut diawali dari uji koneksi atau pairing wireless. Uji koneksi tersebut menggambarkan stabilitas dan jarak hubung antara pengirim signal dengan penerima signal (Torres, 2018:223). Pada tahap pairing tersebut dapat menggunakan gadget atau perangkat elektronik yang berbasis system operasi android. Gambar 1.2 merupakan beberpa gambar kegiatan pengembagan prototype kontrol wireless untuk carlift peneumatic hydraulic serta software yang dipergunakan untuk koding wireless control.

Gambar 1.2 menunjukkan bahwa proses pemrograman dilakukan

M. Ihwanudin, dkk. Implementasi Kontrol..... 193

dengan baantuan software IDE yang saling terkoneksi antara computer dan perangkat keras microcontroller arduino tipe uno serta pembuatan koding aplikasi yang memanfaatkan software open source berbasis android (Boyvat, 2019:2).

Sumber : Dokumen pribadi Gambar 1-2. Proses koding wireless dengan software MIT App Inventor.

Aplikasi tersebut mampu untuk mengembangakan aplikasi berbasis android atau sering dikenal dengan tipe file apk. Sistem operasi yang dijalankan tersebut pada dasarnya merupakan visual block programming, artinya cara koding yang dilakukan menggunakan symbol yang dapat disusun dan dipindah secara drag drop atau sering dikenal dengan block. Susunan koding tersebut berupa symbol serta mampu menyusun perintah dan fungsi handler secara khusus dalam membuat aplikasi atau secara umum dapat disebut codingless (Zhao, 2019:687).

Melakukan pengembangan aplikasi tersebut tentunya membutuhkan pengetahuan dasar pemrograman yang cukup, dalam hal ini merupakan peran seorang dosen untuk memberikan panduan dan pendampingan terhadap mahasiswa dalam upaya pembelajaran diluar aktivitas perkuliahan. Dari beberapa anggota pengabdian dari kalangan mahasiswa terbukti hanya beberapa saja yang mampu memahami secara komprehensif sistem pemrograman tersebut, sehingga hal tersebut merupakan kendala tersendiri bagi pelaksanaan kegiatan pengabdian.

Hasil pengujian koneksi atau pairing antara prototype dengan gadget yang telah dilakukan telah menunjukan hasil yang baik dan terukur, disajikan pada Tabel 1 berikut.

Tabel 1. Hasil uji coba pairing dan koneksi.

No. Kode Temp. Jarak (meter)

Pairing Koneksi

1. Modul Bluetooth HC-05

26,70 C 1 √ √

194 Prosiding Seminar Nasional Hasil Pengabdian kepada Masyarakat, Oktober 2019, Hal 189-197

No. Kode Temp. Jarak (meter)

Pairing Koneksi

2. 26,60 C

2 √ √

3. 26,70 C 3 √ √ 4. 26,40 C 4 √ √ 5. 26,50 C 5 − √ 6. 27,50 C 6 − √ 7. 27,30 C 7 − √ 8. 27,40 C 8 − √ 9. 27,50 C 9 − √ 10. 27,60 C 10 − √

Sumber : Dokumen pribadi Sesuai hasil uji coba pada Tabel 1. tersebut menunjukan bahwa daya

jangkau pairing efektif paada jarak 1 sampai dengan 4 meter dari recivier dan jarak kerja pengaturan yang dapat dilakuan secara efektif mencapai 10 meter. Hal tersebut jika dikorelasikan dengan kondisi dan luas tempat kerja pada sebuah bengkel servis maupun bengkel jasa cuci mobil dinyatakan sesuai dan dapat digunakan serta tetap mengacu pada manajemen tata letak disain bengkel otomotif (Kinahan, 2018:1214). Tentunya piranti sistem kontrol ini tidak dapat berkerja secara parsial, masih dibutuhkan minimal satu set jaringan instalasi pneumatic dan satu set carlift yang kondisi tersandar (Wang, 2018:604). Guna menunjang hal tersebut, mitra pengabdian juga telah memiliki instalasi carlift yang relevan dan mencukupi, sehingga dapat dipasangkan secara tepat supaya mampu melakukan fungsi kerja sesuai target. Pada instalasi ini peran Gambar tersebut menunjukkan bahwa proses pemrograman dilakukan dengan baantuan software IDE yang saling terkoneksi antara computer dan perangkat keras microcontroller arduino tipe uno serta pembuatan koding aplikasi yang memanfaatkan software open source berbasis android (Boyvat, 2019:2). gkat carlift yang telah terpasang memiliki kemampuan pengangkatan beban efektif sebesar 5 ton dengan memanfaatkan aliran fluid flow hydraulic dalam pipa dan menekan inlet dan outlet port (Cunge, 2013:110). Kemampuan pengangkatan beban dikategorikan cukup digunakan untuk mengangkat sebuah mobil penumpang bertipe hatchback, MPV dan SUV bahkan mobil niaga berjenis pick up.

M. Ihwanudin, dkk. Implementasi Kontrol..... 195

Setelah melalui serangkaian pengujiaan tersebut para tim pengabdian memberikan instrumen angket yang bertujuan untuk mengetahui tingkat efektifitas, kepuasan, kesesuaian serta kebermanfaatan pengembangan teknologi tersebut ditinjau dari keamanan dan keselamatan kerja di bengkel otomotif. Hal ini dinilai sangat penting sebagai tolok ukur ketepatan sharing teknologi kepada masyarakat serta sebagai evaluasi dan tindak lanjut pengembangan pada fase berikutnya. Berdasarkan hasil angket yang diberikan kepada pemilik dan staf manajemen bengkel tersebut menunjukan bahwa: (1) tingkat efektifitas sebesar 70%, (2) kepuasan terhadap pengembangan teknologi sebesar 83%, (3) kesesuaian teknologi yang dikembangkan dengan kondisi bengkel servis dan jasa cuci mobil sebesar 75%, dan (4) kebermanfaatan teknologi bagi mitra pengabdian sebesar 88%. Dari hasil angket tersebut menunjukan bahwa penerapan iptek bagi masyarakat mitra dinilai sangat baik dan memberikan kontribusi yang positif untuk membangun inovasi dan pengembangan teknologi secara berkelanjutan. Aspek selanjutnya yang juga didapatkan dari instrumen angket yang diberikan kepada responden teknisi/mekanik bengkel tentang keamanan, kenyamanan dan akses pengoprasiaan oleh pekerja menunjukan hasil berikut, 1) keamaanaan terhadap potensi kecelakaan kerja mendapat skor 90 kategori sangat tinggi, 2) kenyamanan pengoperasian alat mendapat skor 85 kategori tinggi, dan 3) akses pengoprasian alat mendapat skor 80 kategori tinggi.

SIMPULAN

Ditinjau dari hasil analisis yang membahas tentang keamanan, kenyamanan dan akses pengoprasiaan oleh pekerja/teknisi bengkel dapat disimpulkan sebagai berikut: (1) keamaanaan terhadap potensi kecelakaan kerja mendapat skor 90 kategori sangat tinggi, (2) kenyamanan pengoperasian alat mendapat skor 85 kategori tinggi, dan (3) akses pengoprasian alat mendapat skor 80 kategori tinggi. Artinya pengembangan teknologi kontrol wireless untuk pengoperasian pneumatic-hidraulic carlift dinilai tepat dan efektif meningkatkan keselamatan, keamanan dan kesehatan kerja di bengkel otomotif. Rekomendasi pengembang teknologi semacam ini perlu untuk diinovasikan pada bidang lain yang memiliki resiko dan bahaya kerja yang tinggi sehingga mampu menekan angka kecelakaan kerja layanan servis bidang otomotif.

DAFTAR RUJUKAN

Boyvat, M., Vogt, D. M., & Wood, R. J 2019. ‘Ultrastrong and High-Stroke

196 Prosiding Seminar Nasional Hasil Pengabdian kepada Masyarakat, Oktober 2019, Hal 189-197

Wireless Soft Actuators through Liquid–Gas Phase Change’, Advanced Materials Technologies, vol. 4, no.2, https://doi.org/10.1002/admt.201800381.

Cunge, J. A. 2013. ‘Applied hydrodynamics: an introduction to ideal and real fluid flows’, Journal of Hydraulic Research, vol. 51, no. 1, pp. 109–110. https://doi.org/10.1080/00221686.2012.749432.

Djami, J. J. A., & Toineno, M 2019. ‘PKM Bengkel Motor Rumahan’, Jurnal ABDINUS : Jurnal Pengabdian Nusantara, vol. 3, no. 1, pp. 47. https://doi.org/10.29407/ja.v3i1.13551.

Hidayat, N., & Wahyuni, I 2016. ‘Kajian Keselamatan Dan Kesehatan Kerja Bengkel’, Jurnal Pendidikan, Teknologi dan Kejuruan, vol 2, no.3, hh. 51–66. Retrieved from https://media.neliti.com/media/publications/163927-ID-kajian-keselamatan-dan-kesehatan-kerja-b.pdf.

Kaneishi, D., Matthew, R. P., Estrada, M. K., & Tomizuka, M 2019. ‘A semi-active control method for pneumatic actuators with evolutionary algorithm’, In RoboSoft 2019 - 2019 IEEE International Conference on Soft Robotics pp. 428–433. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. https://doi.org/10.1109/ROBOSOFT.2019.8722796.

Kinahan, D. J., Delgado, S. M., Julius, L. A. N., Mallette, A., Saenz-Ardila, D., Mishra, R., … Ducree, J. 2018. ‘Wireless closed-loop control of centrifugo-pneumatic valving towards large-scale microfluidic process integration’, In Proceedings of the IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) vol. 1, pp. 1213–1216, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. https://doi.org/10.1109/MEMSYS.2018.8346781.

Mager, F., Baumann, D., Jacob, R., Thiele, L., Trimpe, S., & Zimmerling, M 2019. ‘Feedback control goes wireless: Guaranteed stability over low-power multi-hop networks’, In ICCPS 2019 - Proceedings of the 2019 ACM/IEEE International Conference on Cyber-Physical Systems pp. 97–108, Association for Computing Machinery, Inc. https://doi.org/10.1145/3302509.3311046.

Torres Delgado, S. M., Kinahan, D. J., Nirupa Julius, L. A., Mallette, A., Ardila, D. S., Mishra, R., … Mager, D 2018. ‘Wirelessly powered and remotely controlled valve-array for highly multiplexed analytical assay automation on a centrifugal microfluidic platform’, Biosensors and Bioelectronics, vol. 109, pp. 214–223. https://doi.org/10.1016/j.bios.2018.03.012.

Triatmidi, B 2010. ‘Kontribusi pemahaman dan sikap guru tentang k3 terhadap pelaksanaan k3 dalam pembelajaran praktik di bengkel mekanik otomotif se-kota malang’, Jurnal Teknologi dan Kejujuran, vol. 33, no.1, hh. 43–54.

M. Ihwanudin, dkk. Implementasi Kontrol..... 197

Wang, C. L., & Renn, J. C 2018. ‘Study on the motion control of pneumatic actuator via wireless Bluetooth communication’, In Proceedings of 4th IEEE International Conference on Applied System Innovation 2018, ICASI 2018 pp. 601–604. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. https://doi.org/10.1109/ICASI.2018.8394325.

Zhao, Z., & Zhang, L 2019. ‘An efficient localization algorithm for mobile wireless sensor networks’, In Proceedings of 2019 IEEE 3rd Information Technology, Networking, Electronic and Automation Control Conference, ITNEC 2019 pp. 677–681. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. https://doi.org/10.1109/ITNEC.2019.8729171.