Optimasi PID controller pada mesin pelapis kertas menggunakan particle swarm optimization (PSO)

INDONESIA:

Industri manufaktur terus berkembang pesat dengan adopsi teknologi canggih, termasuk automasi berbasis algoritma Proportional Integral Derivative (PID) dan Internet of Things (IoT). Salah satu tantangan utama dalam proses industri adalah meningkatkan efisiensi dan konsistensi, seperti pada tahapan pelapisan kertas fotografi yang sering menghadapi kendala operasional. Penelitian ini mengimplementasikan algoritma PID untuk mengontrol proses pelapisan secara otomatis, dengan tuning parameter menggunakan metode Particle Swarm Optimization (PSO). Berdasarkan evaluasi, skenario optimal ditemukan pada konfigurasi dengan parameter PID Kp = 90.74, K i= 0.16, dan Kd = 0.49, menghasilkan nilai Integral of Time-weighted Absolute Error (ITAE) sebesar 1,56. Parameter ini memberikan kinerja terbaik dengan rise time 0,25 detik, settling time 1,89 detik, overshoot 0,02%, dan steady-state error 0,00002%. Selain itu, integrasi dengan platform IoT berbasis Blynk memungkinkan pemantauan parameter produksi secara real-time, meningkatkan fleksibilitas dan respon cepat dalam pengelolaan produksi. Penerapan teknologi ini tidak hanya memberikan manfaat teknis tetapi juga relevan secara spiritual, mencerminkan nilai-nilai kebaikan dan kemudahan dalam Islam. Penelitian ini memberikan kontribusi signifikan terhadap efisiensi dan kualitas operasional perusahaan manufaktur.

ENGLISH:

The manufacturing industry continues to grow rapidly with the adoption of advanced technologies, including automation based on Proportional Integral Derivative (PID) algorithms and the Internet of Things (IoT). One of the main challenges in industrial processes is improving efficiency and consistency, as seen in the coating stage of photographic paper, which often encounters operational issues. This study implements a PID algorithm to control the coating process automatically, with parameter tuning using the Particle Swarm Optimization (PSO) method. Based on the evaluation, the optimal scenario was found in the configuration with PID parameters of Kp = 90.74, Ki = 0.16, and Kd = 0.49, resulting in an Integral of Time-weighted Absolute Error (ITAE) value of 1.56. These parameters provide the best performance with a rise time of 0.25 seconds, a settling time of 1.89 seconds, an overshoot of 0.02%, and a steady-state error of 0.00002%. Furthermore, integration with the Blynk-based IoT platform enables real-time monitoring of production parameters, enhancing flexibility and responsiveness in production management. The application of this technology not only offers technical benefits but also reflects spiritual relevance, embodying values of goodness and ease in Islam. This study makes a significant contribution to the efficiency and operational quality of manufacturing companies
.

ARABIC:

مع اعتماد التكنولوجيا المتقدمة والصناعة التحويلية لا تزال تنمو بسرعة، بما في ذلك أتمتة على أساس التكامل النسبي التفاضل وخوارزمية إنترنت الأشياء. ومن التحديات الرئيسية في العملية الصناعية هو تحسين الكفاءة والاتساق، كما في كثير من الأحيان تواجه عملية السيطرة على مستوى تصفية ورق الصور الفوتوغرافية. يطبق هذا البحث خوارزمية المشتق التكاملي التناسبي للتحكم في عملية الطلاء تلقائيا عن طريق ضبط المعلمات باستخدام طريقة (PSO)، وفقا للتقييم ، أفضل خطة تم العثور عليها في تكوين PID المعلمات Kp = 90.74, Ki= 0.16 و Kd = 0.49، مما أدى إلى 1,56 الوقت المرجحة خطأ مطلق لا يتجزأ ( ITAE ). هذه المعلمة لديها الأداء الأمثل وقت الارتفاع هو 0,25 ثانية ، وقت الاستقرار هو 1,89 ثانية ، تخطى 0,02 في المائة وثبات الخطأ هو 0,00002 في المائة. وبالإضافة إلى ذلك ، فإن التكامل مع منصة الإنترنت من الأمور على أساس بلينك يمكن رصد المعلمات الإنتاج في الوقت الحقيقي، وتحسين المرونة والقدرة على الاستجابة السريعة في إدارة الإنتاج . هذه التكنولوجيا ليس فقط الفوائد التقنية ، ولكن له أيضا أهمية روحية، تصوير قيم الخير والراحة في الإسلام. هذا البحث قد قدمت مساهمة كبيرة في كفاءة وجودة التشغيل من شركات التصنيع .