1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 PENGENALAN

Robotik dilihat sebelum ini sebagai suatu teknologi yang bersifat futuristik yang hanya wujud

dalam filem sains fiksyen yang bertarikh sejauh sejak beberapa dekad yang lepas. Dengan

perkembangan teknologi kini yang berkembang dengan sangat pesat, manusia dapat

menikmati apa yang diidamkan dan hanya mampu dibayangkan oleh mereka pada zaman

dahulu seperti daripada teknologi yang biasa dipakai seperti dalam bidang telekomunikasi

seperti telefon bimbit sehinggalah kepada teknologi yang lebih pesat seperti teknologi

robotik. Apa yang hanya dibayangkan oleh penggemar sains fiksyen pada zaman dahulu kini

kian menjadi kenyataan. Pada hari ini kita dapat menyaksikan pelbagai aplikasi robot yang

bukan sahaja digunakan dalam industri berskala besar tetapi juga dalam perkakas rumah tidak

mengira sama ada ianya dikawal sepenuhnya oleh manusia ataupun 100% automatan

sepenuhnya.

Kebanyakan robot yang digunakan pada zaman ini masih memrlukan kawalan oleh

manusia. Ini adalah kerana kos untuk membina robot yang boleh berfungsi 100% tanpa

kawalan manusia agak tinggi selain daripada teknologi yang diperlukan untuk membina robot

dengan kebolehan sedemikian masih belum berkembang dengan luas lagi. Walau

bagaimanapun, salah satu contoh robot yang berautomatan penuh yang sudah digunakan

sebagai aksesori perkakas rumah ialah i-Roomba. Ia hanya berinteraksi dengan persekitaran

tertutup dimana input-input yang dikumpulkan oleh robot tersebut adalah mudah dan boleh

diramal. Sehubungan dengan itu, cabaran untuk membangunkan sistem robot yang boleh

bertindak balas terhadap perubahan sekeliling adalah bergantung kepada pelbagai

2

pembolehubah, seperti kadar kecekapan minimum serta keperluan keselamatan yang telah

ditetapkan terutamanya dalam industri yang kritikal seperti minyak dan gas. Contohnya ialah

penggunaan robot dalam pemeriksaan tangki simpanan dan paip. Dalam industri ini,

pemeriksaan adalah satu rutin yang penting dilakukan untuk memastikan tahap keselamatan

yang berterusan.

Rajah 1.1: Robot I-Roomba

Sumber: Katalog Syarikat iRobot

1.2 PENYATAAN MASALAH

Dalam industri minyak dan gas, pemeriksaan lantai tangki penyimpanan perlu dilakukan

secara berkala untuk memastikan keselamatan beterusan dalam pengendalian. Kebanyakan

tangki simpanan mempunyai diameter berjulat dari 3 meter sehinggalah 125 meter.

Dalam semua kajian yang dilakukan, kaedah yang popular untuk pemeriksaan lantai

tangki simpanan adalah ingatan logam magnet atau dalam bahasa inggeris adalah Metal

Magnetic Memory (MMM). Kaedah ini telah dibangunkan oleh pakar sains dari Russia pada

1990-an (Doubov 1999). Kaedah ini digunakan untuk memeriksa karat, lesu dan rayapan.

Buat masa ini, ianya perlu dilakukan secara manual oleh pengendali bertugas dimana

mereka perlu berada di dalam tangki tersebut untuk melaksanakan kaedah ini. Disebabkan

3

kawasan pemeriksaan di dalam tangki simpanan kadang kala adalah sangat besar dan

membahayakan, maka operasi secara manual ini adalah sangat berisiko. Tangki simpanan

yang sudah lama berkemungkinan tinggi mempunyai permukaan lantai yang sudah rapuh.

Selain itu, baki dari bahan-bahan kimia yang disimpan di dalam tangki simpanan seperti

benzena, toluena dan etilbenzena adalah merupakan antara berbahaya yang dijumpai dalam

petroleum. Pendedahan berterusan tanpa pelindungan boleh mengakibatkan kanser

(Gromicko 2013). Proses pemeriksaan secara manual juga memakan masa yang banyak

kerana kaedah ini memerlukan pergantungan secara sepenuhnya kepada pertimbangan

pengendali. Sehubungan dengan itu, kos keseluruhan untuk pengendalian pemeriksaan ini

juga akan meningkat.

Kajian ini akan membangunkan suatu sistem robotic di mana penderia MMM tersebut

akan diletakkan pada robot mudah alih. Robot ini akan mengimbas sebarang karat, lesu atau

rayapan pada permukaaan lantai tangki simpanan secara menyeluruh melalui penderia MMM

yang telah dipasang pada robot tersebut secara automatik tanpa bantuan atau kawalan terus

dari manusia.

1.3 OBJEKTIF KAJIAN

1. Kajian ini bertujuan membangunkan sistem robot mudah alih yang diletakkan

bersama penderia MMM melalui peranti bagi menjana isyarat apabila dapat mengesan

sebarang karat, lesu atau rayapan semasa pemeriksaan lantai tangki simpanan

dilaksanakan.

2. Selain itu, objektif bagi kajian ini adalah untuk mengkaji keberkesanan robot mudah

alih dalam persekitaran tertutup.

1.4 SKOP KAJIAN

Skop kajian adalah seperti berikut:

1. Kajian dilakukan terhadap robot mudah alih.

2. Menggunakan perisian CATIA atau Autodesk Inventor untuk membina pemegang

penderia MMM.

4

3. Menggunakan perisian Sistem Mengendali Robot (ROS) untuk membangunkan

algoritma bagi membolehkan robot meliputi keseluruhan permukaan lantai tangki

simpanan. Dalam perisian ini, algoritma akan dibina dan diuji keberkesanannya

melalui m-file.

4. Mengkaji kelakuan robot semasa menjalankan eksperimen di makmal dan di pusat

penapisan sebenar.

5. Menganalisa hasil penggunaan robot di pusat penapisan sebenar.

1.5 KEPENTINGAN KAJIAN

Kajian ini sangat penting mengurangkan risiko semasa melakukan pemeriksaan secara

manual dalam tangki penyimpanan oleh pengendali. Dari aspek keselamatan, keselamatan

pengendali semasa di dalam tangki simpanan adalah tidak terjamin. Dengan pelaksanaan

robot mudah alih penuh autonomi, pengendali tidak perlu berada di dalam tangki simpanan

untuk proses pemeriksaan sekaligus menghapuskan risiko dari segi keselamatan pekerja itu

sendiri.

Sehubungan itu, kos terhadap pemeriksaan dalam tangki simpanan adalah tinggi

kerana ia dikategorikan sebagai tugasan berisiko tinggi. Selain itu, pemeriksaan oleh

pengendali juga memakan masa dan memerlukan ramai pengendali yang berkemahiran untuk

menjalankan tugas ini. Ini bermaksud pemeriksaan ini bergantung kepada pertimbangan

manusia. Secara semulajadinya setiap manusia mempunyai tahap pertimbanagn berbeza,

maka proses pemeriksaan akan menjadi tidak tepat.

1.6 STRUKTUR TESIS

Bab I menerangkan tentang latar belakang peranan pengendali untuk membuat pemeriksaan

karat, lesu dan rayapan di dalam tangki simpanan dalam industri minyak dan gas . Selain itu

menerangkan permasalahan yang berlaku dalam tempat kerja dan menyatakan objektif kajian

untuk mengatasi masalah-masalah tersebut. Bab ini juga menerangkan tentang skop kajian

dan kepentingan kajian terhadap industri minyak dan gas.

5

Bab II merupakan kajian kepustakaan yang fokus untuk kajian ini. Topik kajian

perpustakaan ini termasuk penerangan konsep kaedah MMM, autonomi robot, sistem gerak

alih robot mudah alih dan kaedah perhitungan mati.

Bab III membincangkan tentang metodologi penyelidikan utama dan menjelaskan

kesesuaian metodologi pilihan untuk kajian ini. Kekuatan dan kelemahan metodologi pilihan

juga turut dibincangkan. Bab ini juga menerangkan perincian untuk menjalankan kajian ini.

Bab IV membentangkan penemuan yang diperoleh daripada kajian kes ini di pusat

penapisan minyak di Terengganu. Penemuan kajian kemudian dirumuskan, diterangkan dan

dibandingkan dengan kajian perpustakaan dalam Bab II untuk menghasilkan perspektif dan

pendapat yang sama.

Bab V merupakan bab terakhir kajian ini yang merumuskan tentang penemuan utama

dan pencapaian kajian ini. Kekangan kajian juga dibincangkan dalam bab ini beserta

cadangan yang diusulkan untuk kajian lanjutan.