Power Supply Industri: Fungsi dan Manfaatnya untuk Manufaktur Cerdas di Sektor Vital

Catu daya atau Power Supply industri merupakan komponen penting yang berkontribusi dalam menyediakan pasokan tegangan dan arus listrik secara stabil ke berbagai peralatan, mesin dan sistem kontrol di manufaktur cerdas.

Dengan memberikan pasokan listrik yang stabil dan tingkat ketersediaan yang tinggi, peralatan mahal di manufaktur dapat beroperasi tanpa gangguan, terhindar dari kerusakan dan downtime yang tidak direncanakan.

Power Supply merupakan teknologi kunci untuk menjamin ketersediaan sistem (System Availability) pada berbagai sektor industri dan infrastruktur digital, seperti:

• Industrial automation and control system
• Telecommunication infrastructure, data center, and server
• Medical equipment and imaging
• Electric vehicle charging station
• Electric railway infrastructure
• Renewable energy system
• Building automation
• Process industry
• Others

Pada artikel terkait Industrial Power Supply kali ini, tim Bawalaksana.id ingin membahas beberapa hal menarik seperti berikut:

• Pengertian dan fungsi dasar dari Power Supply industri
• Perbedaan Power Supply industri dan konvensional
• Manfaat manfaat Power Supply industri di berbagai sektor vital
• Peran Penting Power Supply Industri bagi keberlanjutan Digital Factory

Apa Itu Industrial Power Supply?

Industrial Power Supply (catu daya industri) adalah bagian penting dari sistem kelistrikan industri yang berfungsi untuk menyediakan pasokan tegangan dan arus listrik secara berkesinambungan ke berbagai sistem elektronik. Dengan demikian ketersediaan sistem (System Availability) berada pada taraf paling optimal.

Selain berfungsi untuk menyediakan pasokan listrik, Power Supply industri juga berfungsi untuk melindungi peralatan elektronik dari lonjakan tegangan atau gangguan listrik yang berpotensi menyebabkan kerusakan dan downtime. 

Bahkan, Power Supply industri yang dilengkapi dengan teknologi canggih berkontribusi penting dalam menghindarkan pabrik dari potensi bahaya demi melindungi manusia, mesin dan lingkungan akibat kegagalan sistem yang fatal (misalnya kebakaran atau ledakan).

Oleh karena itu, catu daya industri memiliki kontribusi penting untuk memastikan setiap mesin, sistem kontrol dan peralatan elektronik di industri dapat beroperasi dengan baik dan berkelanjutan. Serta memastikan keberlanjutan lingkungan yang aman dan nyaman (Environmental Sustainability).

Perlu diingat pula, bahwa fungsi paling mendasar dari Power Supply adalah untuk mengatur sumber daya yang masuk dari stopkontak (arus AC), kemudian mengubahnya menjadi daya dengan spesifikasi yang sesuai dengan kebutuhan peralatan industri (biasanya arus DC).

Namun demikian, fitur dan spesifikasi yang terdapat pada Power Supply industri lebih kompleks dan memiliki standar yang lebih tinggi daripada tipe konvensional.

Berikut ini adalah overview singkat fungsi dan manfaat Power Supply dalam mengoptimalkan efisiensi Energi dan keberlanjutan industri di era Industri 4.0:

• Menyediakan Pasokan Listrik yang Stabil dan Berkelanjutan: Menyuplai tegangan listrik sesuai spesifikasi peralatan industri, termasuk menyediakan daya yang kuat untuk beban awal (starting load) yang besar, sehingga mendukung kelancaran operasional mesin industri.
• Meningkatkan Proteksi dan Keselamatan (Functional Safety): Menjaga keselamatan manusia, mesin dan lingkungan kerja dengan fungsi keselamatan sesuai standar Safety Integrity Level (SIL 3).
• Efisiensi Energi Tinggi untuk Mencapai Target Net Zero Emission: Power supply dengan efisiensi tingg (lebih dari 95%) membantu dalam mengurangi konsumsi energi dan jejak karbon, sekaligus memangkas biaya operasional pabrik.
• Menjamin Ketersediaan Data dan Meningkatkan Kinerja Industri 4.0: Ketersediaan daya yang andal merupakan kunci penting untuk mencapai kinerja yang optimal untuk seluruh sistem dan perangkat IoT di Industri 4.0.
• Mendukung Integrasi Digital Factory yang Sepenuhnya Terhubung: Power Supply industri merupakan “jembatan” yang menghubungkan infrastruktur fisik (peralatan elektornik dan mesin) pada seluruh jaringan Digital Factory.

Untuk lebih memahami perbedaan fungsi, manfaat dan kelebihan antara Power Supply industri dan konvensional, berikut kami berikan penjelasan selengkapnya.

Fungsi, Manfaat dan Kelebihan Power Supply Industri Dibandingkan dengan Tipe Konvensional

Ada banyak hal yang membedakan antara Power Supply industri dan konvensional, selain dilihat dari besaran watt yang dikeluarkan, komponen, fitur dan teknologinya. 

Meskipun keduanya memiliki fungsi fundamental yang sama, yaitu menyediakan pasokan tegangan dan arus listrik, sejatinya Industrial Power Supply memiliki fungsi dan manfaat yang lebih kompleks. 

Pada bagian ini kami akan menjelaskan beberapa fungsi, manfaat dan teknologi yang terdapat pada Power Supply Industri namun tidak terdapat pada tipe konvensional. 

Kami meninjaunya dari tiga aspek, yaitu:

• Stabilitas
• Reliabilitas 
• Durabilitas

Berikut penjelasan tentang fungsi, manfaat dan kelebihan Power Supply industri selengkapnya:

Stabilitas Komponen dalam Menghadapi Lingkungan yang Ekstrim

Stabilitas komponen Power Supply menjadi aspek pertama yang perlu diperhatikan untuk menjamin System Availability di sektor manufaktur. Melalui stabilitas komponen yang baik, maka Power Supply dapat menyalurkan daya secara konsisten dan stabil ke berbagai perangkat penting di manufaktur.

Komponen catu daya yang tidak stabil (rentan mengalami gangguan) akan mudah mengalami kendala jika menghadapi lingkungan industri yang ekstrim. Kelemahan ini dapat memberikan dampak negatif secara langsung terhadap operasional di lantai produksi dan keberlanjutan bisnis. 

Sementara itu, tantangan lingkungan di industri sangat beragam dan kompleks, seperti:

• Temperatur tinggi atau rendah
• Kelembapan
• Interferensi
• Getaran
• Debu 

Kabar baiknya, catu daya kelas industri memiliki tingkat stabilitas komponen yang sangat baik dan melebihi standar catu daya tipe konvensional. Bahkan, Power Supply industri memang sengaja dirancang untuk menghadapi berbagai kondisi lingkungan yang sangat ekstrim.

Salah satu jenis Power Supply industri yang sangat handal adalah TRIO POWER generasi ke-3 dari Phoenix Contact dengan kelebihan seperti berikut:

• Dapat digunakan secara aman untuk lingkungan industri yang ekstrim di sektor minyak dan gas, farmasi, otomotif dan lainnya.
• Memiliki protective coating untuk perlindungan terhadap paparan gas korosif, debu dan lingkungan dengan 100% humidity.
• Dapat digunakan di rentang suhu lingkungan -40°C to +70°C.
• Telah lulus uji ATEX dan IECEx sehingga aman untuk digunakan di sektor yang rentan terhadap percikan api dan kebakaran.

Sebagai informasi, bahwa stabilitas Power Supply perlu ditunjang oleh proteksi yang komprehensif, teknologi yang canggih dan kualitas komponen yang baik. Dengan demikian, perangkat aman untuk digunakan pada aplikasi yang memiliki tantangan lingkungan yang berat seperti industri petrokimia, otomotif, minyak dan gas.

Sementara itu, Power Supply jenis konvensional tidak dirancang untuk menghadapi tantangan seperti yang terdapat pada sektor industri. Oleh karena itu, aspek pertama ini menjadi poin penting yang membedakan antara Power Supply industri dan konvensional.

Reliabilitas Terbaik untuk Sistem Availability di Manufaktur

Reliabilitas Power Supply merupakan aspek krusial yang perlu pertimbangkan karena berkontribusi penting dalam menjaga stabilitas pasokan listrik ke berbagai mesin dan peralatan industri.

Seperti yang telah diketahui, bahwa gangguan tegangan listrik di industri seringkali terjadi karena beberapa hal, diantaranya:

• Perubahan beban mendadak 
• Sambaran petir
• Korsleting
• Overload

Tahukah Anda?

Gangguan tegangan listrik berpotensi menyebabkan kerusakan ke berbagai mesin dan peralatan, sehingga dapat menimbulkan kerugian yang besar. 

Power Supply industri dengan Selective Fuse Breaking (SFB) Technology dapat menjadi solusi terbaik untuk mengantisipasi ancaman ini. 

Teknologi SFB berfungsi untuk mencegah gangguan listrik merembet menjadi masalah yang semakin besar dan serius, seperti kerusakan peralatan industri atau downtime produksi.

SFB Technology memiliki fungsi seperti Miniature Circuit Breaker (MCB) yang dapat melakukan pemutusan secara selektif terhadap sirkuit/jalur tertentu untuk isolasi gangguan (Fault Isolation) dari masalah kelistrikan.

Fitur ini penting untuk mencegah pemadaman sistem secara total akibat gangguan listrik yang muncul dari salah satu komponen atau karena perubahan tegangan listrik di industri. Fungsi ini membantu untuk menjaga uptime produksi berada pada taraf paling optimal.

Bayangkan, apa yang akan terjadi jika SFB Technology tidak terdapat pada Power Supply industri untuk aplikasi yang sangat kritis. Masalah listrik pada salah satu bagian plant produksi dapat berimplikasi pada downtime secara keseluruhan dan kerugian finansial yang besar.

Contoh Kasus di Industri:

Pada jalur produksi berkecepatan tinggi, Anda dapat menemukan berbagai komponen sistem otomasi industri yang kompleks, mulai dari SCADA, PLC, IoT industri, wireless communication system, motor, aktuator, sensor dan sistem kontrol lainnya.

Semua peralatan tersebut memerlukan pasokan daya listrik yang superior untuk menjalankan berbagai fungsi yang kompleks dan pengendalian proses secara realtime.

Jika sistem kelistrikan tidak dilengkapi dengan pemutusan secara selektif atau MCB untuk isolasi gangguan, maka setiap kali ada masalah kelistrikan pada sistem akan berpotensi menyebabkan downtime diluar rencana.

Hal ini akan menimbulkan berbagai masalah di jalur produksi, seperti:

• Operasional produksi berhenti secara total
• Bahan baku produksi terbuang karena batch produksi yang tidak bisa diselesaikan
• Kerugian secara finansial karena downtime diluar rencana dan gagal produksi
• Tidak bisa mencapai target produksi sesuai deadline

Oleh karena itu, SFB Technology sangat vital untuk menjaga reliabilitas terbaik dari ketersediaan sistem (System Availability) di manufaktur.

Salah Power Supply dengan SFB Technology adalah QUINT POWER dari Phoenix Contact yang dapat memberikan daya hingga 1000 Watt, serta dengan beberapa kelebihan seperti berikut:

• SFB Technology untuk mencegah kegagalan sistem akibat gangguan tegangan listrik.
• Static Boost hingga 125% secara terus menerus untuk memudahkan system expansion tanpa perlu mengganti Power Supply (hemat biaya investasi).
• Dynamic Boost hingga 200% selama 5 detik untuk membantu starting beban berat seperti motor listrik atau peralatan yang membutuhkan arus lonjakan besar secara singkat.
• Preventive Function Monitoring untuk peringatan dini jika terjadi kondisi operasi kritis, sehingga dapat mencegah kegagalan benar-benar terjadi. Fitur ini sangat penting untuk mencegah downtime diluar rencana dan menjadi bagian penting dari fitur keselamatan.
• Dilengkapi dengan sistem proteksi komponen yang komprehensif untuk menghadapi lonjakan tegangan (surge protection), getaran, cauca ekstrim dan kondisi lingkungan industri yang berat. Perangkat catu daya menjadi lebih awet dan tidak mudah rusak.
• Efisiensi tinggi hingga 95% dan umur pemakaian panjang, memberikan kontribusi penting untuk ekosistem Digital Factory dan realisasi target Net Zero Emission.

Sebagai kesimpulannya, Power Supply industri sangat unggul untuk aplikasi industri yang menuntut keandalan pada berbagai aspek, termasuk proteksi terhadap tantangan lingkungan yang ekstrim dan perlindungan terhadap lonjakan tegangan. Kelebihan seperti ini tentu saja tidak ditemukan pada Power Supply jenis konvensional.

Durabilitas Tinggi untuk Masa Pemakaian Panjang

Durabilitas tinggi dari Power Supply memiliki kontribusi penting untuk menghindarkan perusahaan akibat kerugian finansial karena kegagalan sistem atau faktor lingkungan. 

Menggunakan perangkat dengan teknologi tinggi adalah investasi terbaik untuk mendapatkan nilai investasi (ROI) yang positif.

Seperti yang telah kami sebutkan pada poin sebelumnya, bahwa Power Supply industri berperan vital untuk mencegah potensi kerusakan pada peralatan industri dan downtime diluar rencana.

Aspek durabilitas adalah poin berikutnya yang memberikan impact besar bagi produktifitas industri dan keberlanjutan bisnis. 

Hal ini bukan tanpa alasan, karena tantangan di lingkungan industri yang paling vital sulit untuk diprediksi. Bahkan, error yang sangat kecil dapat memberikan implikasi negatif yang berlipat ganda jika tidak ada mitigasi resiko yang tepat.

Oleh karena itu, sebagai industri yang beroperasi di sektor critical, menggunakan  Power Supply yang terbukti memiliki daya tahan tinggi bukan lagi menjadi pilihan, tetapi ini adalah suatu keharusan.

Berbicara terkait aplikasi Power Supply di sektor penting (Demanding Application), Anda akan berhadapan dengan berbagai regulasi safety yang sangat kompleks, seperti:

• Safety Integrity Level (SIL) dimana perangkat harus dilengkapi fungsi keamanan (safety function) khususnya pada aplikasi di sektor pembangkit listrik, kimia, oil & gas dan proses industri yang membahayakan nyawa manusia jika mengalami kegagalan.
• Standar ATEX dan IECEx untuk aplikasi di zona berbahaya, lingkungan yang rentan mengalami ledakan karena akumulasi listrik statis, seperti industri pengolahan minyak dan gas, kimia dan proses industri lainnya.

Selain harus memenuhi standar industri yang tinggi untuk Demanding Application, Power Supply industri juga dituntut untuk memiliki teknologi yang canggih dan komponen yang tidak mudah rusak. 

Hal ini penting, karena setiap komponen akan saling melengkapi satu dengan yang lainnya dan memastikan bisa dioperasikan secara aman untuk jangka panjang. Ketika ada komponen yang mengalami kerusakan, setidaknya fitur keamanan (safety function) tetap berfungsi dengan baik.

QUINT POWER Plus menjadi salah satu Power Supply terbaik untuk menjawab tantangan seperti ini. Karena terbukti memiliki durabilitas yang tinggi untuk berbagai aplikasi di sektor paling vital dan memiliki beberapa kelebihan seperti berikut:

• MOSFET Integrated Decoupling untuk redundansi 1+1 dan n+1 dan menghasilkan distribusi beban yang simetris dan seimbang.
• Functional Safety (SIL 3, HFT=1) sesuai standar internasional IEC 61508 dan IEC 61511, menjamin tingkat keselamatan yang tinggi (failsafe feature) terutama untuk aplikasi industri paling vital demi melindungi manusia, mesin dan lingkungan.
• Sesuai dengan Standar ATEX dan IECEx untuk Zona Berbahaya (Zone 2), serta dilengkapi dengan protective coating dan sertifikasi sesuai standar IEC 60079-0, IEC 60079-7, IEC 60079-11, dan IEC 60079-15. Dengan memenuhi standar ini, maka catu daya QUINT POWER dapat digunakan di area yang berpotensi eksplosif, seperti industri kimia, minyak dan gas, farmasi, dan lainnya.
• Double Overvoltage Protection (OVP) yang berfungsi sebagai proteksi ganda terhadap lonjakan tegangan yang dapat merusak peralatan. Jika terjadi lonjakan tegangan yang berlebihan, maka output akan dimatikan (diputus) secara otomatis untuk melindungi beban (loads).
• Wide Temperature Range (-40°C to +75°C) yang dapat beroperasi dengan baik dalam temperatur lingkungan yang sangat rendah ataupun sangat tinggi. 
• Memiliki Static Boost hingga 125% secara terus menerus dan Dynamic Boost hingga 200% selama beberapa detik untuk mengangkat (starting) beban berat seperti motor besar atau peralatan yang membutuhkan angkatan awal yang besar.
• Preventive Function Monitoring dengan Configurable Signal Thresholds yang berfungsi untuk deteksi dini ketika berada dalam kondisi kritis dan sebelum terjadi kerusakan fatal. Threshold dan kurva sinyal bisa dikustomisasi sesuai kebutuhan aplikasi untuk monitoring presisi dan tindakan preventif yang tepat.

Demikianlah tiga perbedaan penting antara Power Supply industri dan konvensional yang kami tinjau dari segi fungsi, teknologi dan kelebihannya. 

Singkatnya, Power Supply industri memiliki fungsi yang sangat kompleks, lebih dari sekedar menyediakan tegangan secara stabil ke berbagai peralatan elektronik di manufaktur.

Power Supply industri juga berfungsi untuk melindungi peralatan dari kerusakan akibat gangguan listrik, serta dilengkapi dengan sistem proteksi agar tidak mudah mengalami kegagalan yang berpotensi menimbulkan resiko keselamatan bagi manusia, mesin dan lingkungan.

Peran Penting Power Supply Industri Bagi Keberlanjutan Digital Factory

Digital Factory merupakan tujuan dari transformasi digital manufaktur dengan mengintegrasikan Information Technology (IT) dan Operational Technology (OT) secara penuh. 

Konsep Digital Factory adalah menghubungkan manusia, proses industri, mesin dan teknologi secara berkesinambungan, sehingga tercipta manufaktur terpadu berbasis data. 

Melalui integrasi teknologi secara penuh, maka efisiensi setiap proses di industri dapat dioptimalkan untuk mencapai produksi netral karbon tanpa mengorbankan skala ekonomi dan kualitas produksi.

Power Supply industri dengan reliabilitas yang tinggi menjadi krusial untuk menjamin konsumsi energi yang efisien di sektor manufaktur yang serba digital (Sustainable Digital Factory). 

Power Supply industri menjadi jembatan yang menghubungkan antara infrastruktur fisik dan digital, mulai dari sistem otomasi di manufaktur hingga infrastruktur digital.

Kontribusi Power Supply industri bagi keberlanjutan Digital Factory kami rangkum dalam beberapa poin berikut ini:

• Efisiensi tinggi hingga lebih dari 95%, memastikan energi yang hilang sangat sedikit, sehingga menghasilkan operasional yang lebih ekonomis, sedikit panas dan emisi karbon yang minimal.
• Menghubungkan infrastruktur fisik (peralatan elektronik dan mesin) pada sistem otomasi industri ke jaringan digital (data, monitoring dan cloud), melalui ketersediaan sistem yang dapat diandalkan.
• Menjalankan fungsi monitoring dan keselamatan untuk meminimalkan potensi bahaya dari proses industri di sektor paling vital.
• Meminimalisir kerugian finansial, personal dan lingkungan yang disebabkan oleh perubahan tegangan karena kegagalan sistem atau faktor lingkungan (suhu, petir, debu atau getaran).
• Menyediakan keandalan daya (Power Reliability) kepada bagian penting dari manufaktur dan ketersediaan sistem (System Availability) sehingga dapat terhindar dari downtime diluar rencana.
• Mengurangi biaya energi dan perawatan, serta memaksimalkan waktu operasi sistem untuk meningkatkan skala ekonomi.

Integrasi Power Supply industri yang canggih ke dalam ekosistem Digital Factory memiliki manfaat yang sangat banyak. Pada saat yang sama, ekosistem Digital Factory sangat bergantung pada Power Reliability yang optimal untuk merealisasikan target Net Zero Factory dan 1,5°C seperti dalam Perjanjian Paris.

Dengan mengintegrasikan Power Supply industri berteknologi tinggi, maka System Availability dapat mencapai taraf paling optimal untuk mewujudkan Digital Factory yang berkelanjutan.

Power Supply Industri untuk Menjamin System Availability di Manufaktur

Power Supply industri memiliki stabilitas, reliabilitas dan durabilitas yang jauh lebih unggul daripada tipe konvensional. Manfaat penting dari Power Supply industri adalah seperti yang kami rangkum dalam 4 poin berikut:

• Menyediakan tegangan secara stabil sesuai dengan kebutuhan perangkat dan peralatan elektronik di manufaktur.
• Melindungi peralatan industri dari kerusakan akibat gangguan listrik atau lonjakan tegangan untuk mencegah downtime dan kegagalan sistem.
• Memiliki sistem proteksi sesuai standar internasional agar tidak mudah mengalami kegagalan yang berpotensi menimbulkan resiko keselamatan bagi manusia, mesin dan lingkungan industri.

Dengan memenuhi ketiga fungsi seperti yang telah kami sebutkan diatas, Power Supply industri dapat menjamin ketersediaan sistem (System Availability) yang dapat diandalkan untuk keberlanjutan bisnis dan manufaktur.

PT. Bawalaksana Central Industrial adalah Authorized System Integrator dan Solution Partner untuk Phoenix Contact yang menjadi vendor Power Supply industri terbaik berbasis di Germany.

Kami memiliki akses lengkap ke seluruh portfolio produk dari Phoenix Contact, termasuk diantaranya adalah Power Supply, DC/DC Converters, Redundancy Modules dan Uninterruptible Power Supplies (UPS).

Melalui inovasi yang canggih serta keahlian di bidang Electrification, Networking and Automation, mengantarkan Phoenix Contact sebagai vendor terbaik untuk setiap solusi Power Reliability dan System Availability di sektor Smart Manufacture. 

Jika Anda sedang mencari rentang pilihan yang luas untuk berbagai jenis Power Supply industri dengan fitur lengkap, canggih dan dapat diandalkan, Anda telah berada di tempat yang tepat. Kami dapat memberikan dukungan yang komprehensif mulai dari perencanaan, implementasi hingga maintenance.

Silahkan berbicara dengan tim Application Engineer kami untuk mendapatkan solusi terbaik. Klik button konsultasi di bawah ini untuk memulai berbicara dengan tim profesional kami.

Piko Prasetyo

Application Engineer

Artikel ini ditulis dengan kolaborasi bersama Piko Prasetyo, ahli di bidang Automation, Embedded Systems dan Artificial Intelligence, untuk memastikan keakuratan dan kualitas tulisan terbaik.