Aktuator adalah perangkat penting di dalam sistem otomasi dan banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya pintu otomatis, sistem irigasi, kendaraan otomatis dan sistem HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning).
Dengan teknologi, kita dapat mengontrol dan menggerakkan berbagai device secara efektif dan cepat.
Tahukah Anda?
Pada hari ini, teknologi aktuator sudah sangat banyak sekali digunakan di sekitar kita hingga di berbagai industri. Alasannya adalah untuk meningkatkan efficiency dan productivity menuju kepada level berikutnya.
Di dalam artikel ini, Bawalaksana.id akan membahas tentang pengertian aktuator, jenis, fungsi, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari dan industri.
Apa itu Aktuator?
Aktuator adalah perangkat yang mengubah suatu energi (listrik, pneumatik atau hidrolik) menjadi gerakan mekanis (linear atau rotasi). Perangkat ini sangat penting di sektor industri untuk menjalankan sistem otomasi serta untuk berbagai aspek kehidupan seperti home appliance, security, transportasi dan lainnya.

Sejarah Singkat Aktuator
Setelah mengetahui apa yang dimaksud dengan aktuator, tidak ada salahnya jika kita juga mengenal terlebih dahulu sejarah permulaannya.
Bagi sebagian besar orang, perangkat ini seolah menjadi teknologi yang sangat futuristik dan canggih yang hanya ada di era modern. Padahal sebenarnya, perangkat ini sudah ada sejak abad ke-19.
Aktuator pertama yang ditemukan adalah suato komponen yang menjadi bagian dari sistem hidrolik dan pneumatik. Penerapannya adalah untuk mesin pertanian hingga peralatan industri.
Seiring berjalannya waktu, kemajuan teknologi ini semakin masif dalam hal inovasi dan improvement secara terus-menerus. Alat ini mulai banyak digunakan di berbagai bidang, khususnya di sektor industri untuk meningkatkan productivity dan efficiency.
Berikut ini adalah beberapa contoh penerapan aktuator pada abad ke-19:
Mesin Uap
Mesin uap adalah salah satu contoh paling awal dari perangkat aktuator. Mesin ini menggunakan tenaga uap untuk menggerakkan piston, yang kemudian menggerakkan roda atau baling-baling (Hills, 1989).
Transmisi Mekanis
Transmisi mekanis, seperti roda gigi dan tuas, adalah contoh lain dari penerapan aktuator di abad ke-19. Mereka mengubah gerakan putar menjadi gerakan linier atau sebaliknya (Uicker, 2003).
Perangkat hidrolik
Di akhir abad ke-19, aktuator hidrolik mulai digunakan dalam aplikasi industri. Aktuator hidrolik pada waktu itu menggunakan tekanan fluida untuk menghasilkan sebuah gerakan (Watton, 1989).
Seiring berjalannya waktu, teknologi ini telah terus mengalami reformasi yang sangat pesat sejak kehadirannya di abad ke-19.
Pada era modern seperti sekarang ini, kita dapat menemukan begitu banyak inovasi dan kemajuan dalam produk aktuator.
Tanpa disadari, perangkat ini pun menjadi sangat penting dalam berbagai hal. Sebuah teknologi yang semula hanya digerakkan oleh tenaga uap atau air, kini menjadi perangkat yang sangat canggih dan serbaguna.
Pada hari ini, aktuator mampu bekerja secara efektif dan sangat presisi seperti yang dapat kita lihat dalam manufaktur mobil, komputer, CNC atau yang lainnya.
Meski sudah banyak mengalami perkembangan yang pesat, pada dasarnya aktuator di zaman dulu dan sekarang tetaplah sama. Yaitu jika ditinjau dari prinsip dasar operasinya: mengubah suatu energi menjadi gerakan mekanis.

Jenis-jenis Aktuator
Ada beberapa jenis aktuator yang umum digunakan di kehidupan sehari-hari hingga pada berbagai sektor industri. Berikut ini adalah diantara jenis-jenis yang paling umum digunakan:
Aktuator Listrik
Aktuator jenis ini menggunakan energi listrik sebagai sumber daya (energi) untuk menghasilkan gerakan mekanis. Aktuator elektrik/listrik menggunakan komponen motor listrik atau servo sebagai penggeraknya. (Baca: 10 Hal Penting Tentang Kelebihan dan Kekurangan Aktuator Listrik).
Aktuator Pneumatik
Aktuator pneumatik atau disebut juga silinder pneumatik, merupakan perangkat yang menggunakan udara bertekanan sebagai sumber energi untuk menghasilkan gerakan mekanis. Udara bertekanan diperoleh dari kompresor udara atau gas nitrogen bertekanan. Silinder pneumatik sering digunakan dalam sistem otomasi industri. (Baca: Apa itu Pneumatik: Sejarah, Perkembangan dan Peran Pentingnya di Industri).
Aktuator Hidrolik
Aktuator hidrolik menggunakan fluida cair, seperti minyak hidrolik untuk menghasilkan gerakan mekanis. Perangkat ini sering digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan daya angkat atau daya dorong yang besar. (Baca: Perbedaan Sistem Hidrolik dan Pneumatik: Kelebihan dan Kekurangannya)
Aktuator Mekanik/Manual
Aktuator ini menggunakan mekanisme fisik, seperti roda gigi atau tuas sebagai sumber energi untuk menghasilkan gerakan mekanis. Aktuator mekanik mengandalkan tenaga dari manusia (manual) untuk menghasilkan gerakan. Contoh dari perangkat ini adalah alat katrol manual dan dongkrak mobil yang umumnya ditemukan pada bengkel reparasi.

Fungsi Utama Aktuator
Fungsi aktuator adalah untuk menggerakkan atau mengontrol suatu mekanisme atau sistem. Perangkat ini dapat digunakan untuk berbagai tujuan, baik di perangkat-perangkat yang sering kita temui di kehidupan sehari-hari ataupun yang hanya ditemukan di industri.
Berikut ini beberapa fungsi aktuator secara umum:
- Membuka dan menutup pintu/jendela: Aktuator listrik atau pneumatik dapat digunakan untuk menggerakkan pintu atau jendela secara otomatis. Perangkat ini dapat bekerja secara manual (dengan menggunakan tombol) atau secara otomatis menggunakan Programmable Logic Controller (PLC).
- Mengontrol posisi suatu komponen: Aktuator listrik digunakan untuk mengontrol posisi suatu komponen dengan presisi tinggi. Perangkat ini sering digunakan dalam industrial robots dan sistem kontrol industri.
- Menggerakkan peralatan atau memindahkan barang di industri: Aktuator pneumatik dan listrik sering digunakan untuk tugas-tugas seperti ini. Mereka bertanggung jawab untuk menggerakkan berbagai peralatan industri, seperti mesin pengelasan, memotong bahan baku, pemindahan produk dari satu tempat ke tempat lainnya, pengangkat barang atau spare part dan yang lainnya.
- Menggerakkan komponen kendaraan: Aktuator mekanik dan elektrik digunakan dalam sistem kelistrikan kendaraan untuk menggerakkan komponen seperti wiper, kaca jendela, atau pintu.
- Pintu Otomatis: Aktuator yang digunakan pada pintu otomatis biasa ditemui di pusat perbelanjaan, stasiun kereta hingga dan bandara. Aktuator ini bekerja dengan mendeteksi kehadiran orang yang ada di dekatnya, kemudian secara otomatis akan membuka pintu.
- Kursi penggerak bertenaga listrik: Aktuator linier adalah jenis yang umum digunakan untuk kursi penggerak bertenaga listrik. Fungsinya adalah membantu user dalam bergerak dari posisi duduk ke posisi berdiri atau sebaliknya.
- Produk home appliance: Beberapa model kulkas pintar yang canggih telah menggunakan aktuator untuk membuka dan menutup pintunya secara otomatis. Misalnya pada salah satu serial produk LG bernama Signature Refrigerators.
- Kendaraan Otomatis: Aktuator juga telah digunakan dalam sistem rem dan pedal gas pada kendaraan otomatis. Misalnya pada produk Maruti Swift dari Suzuki atau Innova Crysta dari Toyota.
- Sistem irigasi: Aktuator juga sudah digunakan dalam sistem irigasi otomatis. Fungsinya adalah untuk membuka dan menutup katup air dengan tujuan untuk mengendalikan air secara efisien.
- Sistem HVAC: Pada sistem HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) perangkat aktuator memainkan peran kunci untuk mengontrol aliran udara dan suhu.
Komponen Aktuator
Perangkat terdiri dari beberapa komponen penting yang bekerja bersama untuk menghasilkan gerakan. Setiap dari jenis aktuator (listrik, pneumatik, hidrolik dan mekanik) memiliki komponen yang berbeda-beda.
Berikut ini adalah beberapa komponen utama di dalam aktuator berdasarkan jenisnya:
Komponen Aktuator Listrik
- Motor: Motor adalah komponen yang mengubah energi listrik menjadi gerakan mekanik. Aktuator elektrik menggunakan motor untuk menghasilkan gerakan.
- Gearbox: Gearbox adalah komponen yang mengubah kecepatan dan torsi dari motor untuk menghasilkan gerakan yang diinginkan. Mereka sering digunakan dalam aktuator elektrik dan hidrolik.
- Sensor: Sensor digunakan dalam beberapa jenis aktuator untuk mendeteksi posisi, kecepatan, atau gaya. Sensor menyediakan umpan balik ke sistem kontrol untuk mengontrol gerakan aktuator dengan presisi.
Penjelasan selengkapnya tentang komponen dan cara kerja aktuator listrik dapat dilihat pada artikel kami Komponen Aktuator Listrik dan Fungsinya.

Komponen Aktuator Pneumatik
- Pneumatic cylinder bore: Merupakan tabung silinder yang menjadi wadah bagi komponen internal untuk silinder pneumatik (piston, batang piston, peredam dan lainnya). Tabung silinder menjadi ruang bagi udara bertekanan untuk mendorong piston agar dapat menghasilkan gerakan linear.
- Piston and piston rods: Piston merupakan piringan yang menjadi partisi bergerak yang membagi tabung silinder menjadi 2 ruang. Piston ini berfungsi untuk mendorong batang piston (piston rods) agar dapat memanjang atau memendek ketika ada udara bertekanan memasuki tabung silinder.
- Sensor: Seperti halnya yang terdapat pada aktuator listrik, sejumlah silinder pneumatik modern juga memiliki sensor untuk mendeteksi posisi stroke dari piston.
Penjelasan selengkapnya tentang komponen dan cara kerja aktuator pneumatik dapat dilihat pada artikel kami Cara Kerja Silinder Pneumatik dan Komponennya.
Komponen Aktuator Hidrolik
Aktuator hidrolik memiliki kemiripan komponen dan cara kerja seperti aktuator pneumatik. Berikut ini adalah beberapa komponen untuk aktuator hidrolik.
- Hydraulic cylinder bore: Merupakan tabung silinder yang menjadi wadah untuk fluida bertekanan dan untuk komponen internal dari aktuator hidrolik (piston, batang piston, peredam dan lainnya). Tabung aktuator hidrolik ini akan dialiri fluida bertekanan dari hydraulic pump, sehingga batang piston akan bergerak memanjang atau memendek.
- Piston and piston rods: Seperti halnya silinder pneumatik, aktuator hidrolik juga terdapat piston dan batang piston yang akan mengubah fluida bertekanan menjadi gerakan mekanis. Prinsip kerja dari aktuator hidrolik adalah sama dengan aktuator pneumatik. Perbedaannya, bahwa pada aktuator hidrolik sumber energi adalah dari fluida (minyak) bertekanan yang diperoleh dari hydraulic pump.
Aktuator Pada Mobil
Tahukah Anda, bahwa sebenarnya perangkat ini juga memiliki peran penting dalam kendaraan bermotor seperti mobil?
Perangkat ini dapat ditemukan pada kendaraan roda empat untuk berbagai fungsi, meliputi:
- Sistem kelistrikan
- Sistem kemudi
- Sistem pengereman
- Power window / electric sunroof
Salah satu contoh dari aktuator untuk mobil adalah pada pintu dan kaca jendela. Misalnya pada mobil Lamborghini, untuk menggerakkan pintu atau kaca jendela secara otomatis, maka diperlukan perangkat ini.
Aktuator akan beroperasi untuk membuka pintu mobil ketika tombol di dalam mobil ditekan atau bisa juga dengan menggunakan remote. Selain itu, aktuator listrik juga digunakan dalam sistem pengereman dan throttle control pada mobil. Fungsi dari fitur ini adalah untuk membantu pengemudi agar dapat menjaga mobil tidak mudah terguling atau terperosok di jalan menanjak atau licin.

Penerapan Aktuator Secara Umum
Aktuator digunakan dalam berbagai aplikasi di berbagai industri, beberapa aplikasinya secara umum meliputi:
- Robotika: Aktuator digunakan dalam robotika untuk menggerakkan lengan robot, mengontrol gerakan sendi, dan mengendalikan posisi dan orientasi robot.
- Otomasi industri: Aktuator pneumatik dan hidrolik digunakan dalam sistem otomasi industri untuk menggerakkan peralatan, seperti mesin pengelasan, pengangkat barang, atau sistem penggulung.
- Sistem HVAC: Aktuator digunakan dalam sistem HVAC (Pemanas, Ventilasi, dan Pendingin Udara) untuk mengontrol posisi dan aliran udara dalam sistem ventilasi atau mengatur suhu dalam ruangan.
- Penerbangan: Aktuator digunakan dalam industri penerbangan untuk menggerakkan komponen seperti flap sayap, pintu kargo, atau roda pendaratan.
Perbedaan Aktuator vs. Sensor
Meskipun aktuator dan sensor adalah dua komponen yang berbeda, namun keduanya dapat bekerja bersama-sama dalam sistem kontrol. Kombinasi dari kedua komponen ini dapat meningkatkan aktuator dalam beroperasi secara presisi dan efisien, khususnya untuk sektor industri atau manufaktur.
Menurut Nerdy Electronics, sensor adalah suatu perangkat yang dapat mendeteksi atau mengukur sifat fisik lalu mengubahnya menjadi sinyal.
Sinyal tersebut kemudian dapat dibaca oleh perangkat atau sistem lain. Jika demikian, dapat dikatakan bahwa sensor sama halnya dengan “mata dan telinga” dari suatu sistem yang dapat memantau pergerakan perangkat di sekitar (lingkungan operasi) dan mengirimkan data kepada perangkat lain.
Sementara itu, aktuator adalah seperti “otot” yang mampu menghasilkan gerakan dan beroperasi sesuai dengan perintah dari sistem kontrol.
Kombinasi antara sensor dan aktuator dalam bekerjasama dapat dianalogikan secara sederhana seperti berikut:
- Sensor mengumpulkan data tentang keadaan fisik atau gerakan tertentu, seperti suhu atau tekanan dan mentransmisikan informasi ini ke sistem kontrol (misalnya PLC, red).
- Sistem kontrol kemudian memproses data, membuat keputusan berdasarkan aturan atau algoritma yang telah ditentukan oleh engineer lalu mengirim perintah ke aktuator.
- Pada tahap selanjutnya, aktuator melakukan gerakan seperti yang telah ditentukan sesuai dengan algoritma pada sistem.

Bagaimana Aktuator dan Sensor Dapat Bekerjasama?
Aktuator dan sensor dapat bekerja bersama dalam berbagai aplikasi, baik untuk produk otomotif, smarthome atau bahkan di manufaktur.
Seperti dikutip dari Nerdy Electronics, berikut ini adalah beberapa contoh bagaimana aktuator dan sensor dapat bekerjasama:
Pintu Mobil
Salah satu contoh penerapan yang mengombinasikan peran aktuator dan sensor secara bersamaan adalah seperti pada sistem buka-tutup pintu mobil.
Aktuator memiliki fungsi utama untuk menggerakkan pintu atau jendela. Sedangkan sensor digunakan untuk mendeteksi apakah pintu atau jendela sudah terbuka atau tertutup secara sempurna.
Ketika Anda menekan tombol untuk membuka pintu mobil, sensor mendeteksi posisi atau titik awal dari pintu dan mengirimkan sinyal ke sistem kontrol.
Selanjutnya, sistem kontrol mengaktifkan aktuator untuk membuka pintu. Ketika pintu mencapai posisi yang diinginkan, sensor akan mendeteksi perubahan posisi dan mengirimkan sinyal ke sistem kontrol untuk menghentikan gerakan aktuator.
HVAC Pada Smarthome
Pada smarthome yang dilengkapi sistem HVAC, suhu ruangan dapat dipertahankan pada suhu tertentu sesuai preferensi pengguna.
Hal ini melibatkan termostat, sensor suhu dan aktuator listrik yang mengontrol operasi sistem HVAC.
Misalnya suhu ruangan yang diinginkan adalah 20°C, maka ketika ada perubahan suhu lebih dari itu, sensor suhu akan mengirimkan informasi ke pengontrol termostat.
Selanjutnya termostat akan memerintahkan aktuator untuk menyesuaikan sistem HVAC agar beroperasi untuk mempertahankan suhu yang diinginkan.
Sistem Otomasi industri
Pada jalur perakitan atau production line, sensor dapat mendeteksi keberadaan produk di sekitar. Jika sensor mendeteksi ada suatu produk yang mendekat, maka sensor dapat mengirimkan sinyal ke sistem kontrol.
Selanjutnya, sistem kontrol dapat memerintahkan lengan robot (robotic arm) yang dilengkapi aktuator untuk mengambil produk dan menempatkannya pada posisi yang diinginkan.
Cara kerja sensor, sistem kontrol dan aktuator dapat menjadi sangat kompleks untuk beberapa tugas tertentu. Misalnya mengangkat, memindahkan atau memasang komponen tertentu pada garis produksi.
Sebagai contohnya adalah seperti pada manufaktur otomotif pada video di bawah ini:
Produk Otomotif
Produk otomotif seperti mobil dapat menggunakan kombinasi sensor dan aktuator untuk mengatur throttle system untuk menjaga performa mesin tetap optimal.
Sensor oksigen pada throttle system akan mengukur kadar oksigen dalam gas buang. Kemudian unit kontrol pada mesin menyesuaikan laju injeksi bahan bakar dengan melibatkan aktuator.
Sebagai hasilnya, campuran antara udara dan bahan bakan yang memasuki sistem pembakaran berada pada komposisi yang ideal.
Fungsi Aktuator dalam Sistem Pneumatik
Di era modern seperti sekarang ini, aktuator memainkan peran yang sangat penting dalam sistem pneumatik. Aktuator akan mengubah tekanan udara menjadi gerakan mekanis.
Fungsi aktuator pneumatik adalah untuk menggerakkan peralatan, memindahkan barang-barang atau untuk mengangkat beban.
Penerapannya di dalam dunia industri mulai dari mesin yang sederhana seperti packaging hingga sistem otomasi yang kompleks seperti membuat mobil.
Pada lini produksi otomotif, aktuator pneumatik digunakan untuk merangkai berbagai komponen, terlibat dalam proses pengecatan hingga pembuatan mesin mobil, seperti yang dikutip dari Process Industry Forum.
Dalam industri makanan dan minuman, seperti dikutip dari Mac Hidraulic, aktuator pneumatik digunakan untuk menggerakkan konveyor, mengangkat dan memindahkan beban berat, menggerakkan pintu, menyusun kemasan dan terlibat pula dalam pemrosesan.
Dalam industri farmasi, pneumatic actuator menjadi bagian penting dalam sistem pneumatik yang berperan penting dalam industri Biotechnology and Pharmaceutical Manufacturing. Fungsinya adalah untuk memindahkan material dari satu lokasi ke lokasi yang lain, penyortiran, pemotongan, pembentukan dan pengemasan.
Ada banyak sekali peran sistem pneumatik di dalam industri makanan dan minuman. Jika anda tertarik untuk mengetahui lebih dalam tentang topik ini, silahkan mengunjungi halaman kami tentang Penerapan Sistem Pneumatik di Industri Makanan dan Minuman.

Masa Depan Aktuator dan Teknologi yang Baru
Perkembangan teknologi ini seakan tak bisa dihalau, bahkan saat ini terdapat banyak sekali macam-macam aktuator yang sudah diterapkan di berbagai industri. Misalnya silinder pneumatik, hidrolik, hingga piezoelektrik.
Anda tentu telah menyadari betapa kemajuan teknologi telah banyak mengubah ruang lingkup teknologi ini. Meskipun telah diketahui bahwa prinsip kerjanya masih sama sejak awal kemunculannya di abad ke-19.
Hal ini menandakan bahwa masa depan aktuator sangat cerah, ditandai dengan kemunculan aktuator elektromagnetik dan piezoelektrik. Inovasi ini tentu menjadi peluang baru dalam kontrol presisi dan efisiensi ke level berikutnya.
Value yang bisa kita dapatkan adalah meningkatnya produktifitas kerja di berbagai sektor manufaktur, disertai dengan kecepatan dan presisi tingkat tinggi.
Dengan pemahaman yang baik tentang teknologi ini, jenis dan fungsinya, Anda dapat menyadari betapa penting teknologi ini berbagai aspek kehidupan kita, khususnya untuk manufaktur dan industri.
Selanjutnya, bagaimana kita bisa beradaptasi dengan kemajuan teknologi ini yang terus mengalami perubahan?
Kami merekomendasikan Anda untuk melengkapi wawasan tentang teknologi ini, dengan melihat artikel kami tentang 35+ Penerapan aktuator dan fungsinya dalam sistem otomasi.
Semoga bermanfaat.

Romanta Pinrih Linuwih
Pneumatic Automation System Expert
Artikel ini ditulis dengan kolaborasi bersama Romanta Pinrih Linuwih, ahli di bidang Pneumatic Automation System, untuk memastikan keakuratan dan kualitas tulisan terbaik.