Polygon: Jurnal Ilmu Komputer dan Ilmu Pengetahuan Alam Volume.
3 Nomor.
6 November 2025 e-ISSN: 3046-5419.
p-ISSN: 3032-6249.
Hal 60-72 DOI: https://doi.
org/10.
62383/polygon.
Tersedia: https://journal.
id/index.
php/Polygon Analisa Sistem Operasi Real-Time pada Pengendalian Robot Industri:
Evaluasi Performa dan Stabilitas Viona Veliza1*.
Rangga Saputra2 Akademi Manajemen Informatika dan Komputer (AMIK) Bukittinggi.
Indonesia *Penulis korespondensi: vionaveliza@gmail.
Abstract.
In the modern industrial world, robots like mechanical arms in automotive factories or packaging lines must move quickly and safely.
For this, a real-time operating system (RTOS) is neededAithink of it as a "superfast brain" that ensures the robot reacts instantly to commands, without delays or errors.
This paper analyzes popular RTOS like FreeRTOS and VxWorks for controlling industrial robots, focusing on evaluating performance .
peed of operatio.
and stability .
ong-term reliabilit.
We conducted tests in a lab using a simple robot that moves its arm to pick up objects.
Performance was measured by response time .
ow quickly the robot stops when encountering an obstacle, ideally under 10 millisecond.
and throughput .
ow many tasks it can complete per Stability was checked through simulations of disruptions, like heavy loads or interfered sensor signals, using metrics such as error rate and time variation .
Results show that FreeRTOS is more efficient for small, affordable robots, with high performance .
verage response time of 4 m.
but moderate stability .
-10% errors during overloa.
In contrast.
VxWorks excels in stability .
rrors <2%, stable for up to 95% of tasks on tim.
for large factory robots, though it requires stronger hardware.
Our analysis uses simple models like graphs and repeated tests, without complex formulas, to prove that the right RTOS can boost production efficiency by up to 25% and reduce accident risks.
Keywords: FreeRTOS.
Industrial Robots.
Operating Systems.
Real-Time Performance.
Stability.
Abstrak.
Di dunia industri modern, robot seperti tangan kanan mekanik di pabrik otomotif atau pengemas barang harus bergerak cepat dan aman.
Untuk itu, dibutuhkan sistem operasi real-time (RTOS), yang seperti "otak super cepat" yang memastikan robot bereaksi secara cepat terhadap perintah, tanpa lag atau kesalahan.
Makalah ini menganalisis RTOS populer seperti FreeRTOS dan VxWorks pada pengendalian robot industri, fokus pada evaluasi performa .
ecepatan kerj.
dan stabilitas .
eandalan jangka panjan.
Kami lakukan tes di laboratorium dengan robot sederhana yang menggerakkan lengan untuk mengambil objek.
Performa diukur lewat waktu respons .
eberapa cepat robot berhenti saat ada rintangan, idealnya di bawah 10 milideti.
dan throughput .
erapa banyak tugas yang bisa diselesaikan per deti.
Stabilitas dicek dengan simulasi gangguan, seperti beban berat atau sinyal sensor yang terganggu, menggunakan metrik seperti tingkat kesalahan .
rror rat.
dan variasi waktu .
Hasil menunjukkan FreeRTOS lebih efisien untuk robot kecil dan murah, dengan performa tinggi .
aktu respons rata-rata 4 m.
tapi stabilitas sedang .
rror 5-10% saat overloa.
Sebaliknya.
VxWorks unggul di stabilitas .
rror <2%, stabil hingga 95% tugas tepat wakt.
untuk robot besar di pabrik, meski butuh hardware lebih kuat.
Analisis kami pakai model sederhana seperti grafik dan tes berulang, tanpa rumus rumit, untuk buktikan bahwa RTOS yang tepat bisa tingkatkan efisiensi produksi hingga 25% dan kurangi risiko kecelakaan.
Kata kunci: FreeRTOS.
Performa Real-Time.
Robot Industri.
Sistem Operasi.
Stabilitas.
LATAR BELAKANG
Teknologi merupakan sebuah ciptaan manusia yang berfungsi untuk mempermudah berbagai aktivitas manusia, termasuk dalam mengolah data menjadi informasi yang lebih bermanfaat dan terkini (Arifin & Prasetyo, 2.
Perkembangan teknologi yang pesat telah mendorong terbentuknya era digital, di mana pertukaran informasi dapat terjadi dengan cepat dan tanpa batasan geografis (Dewi & Santoso, 2.
Dalam era ini, informasi tidak hanya menjadi kebutuhan pokok, tetapi juga menjadi komoditas penting yang mendukung berbagai sektor, termasuk sektor industri dan bisnis.
Salah satu bentuk pemanfaatan teknologi yang banyak digunakan dalam dunia industri adalah pembuatan robot industri, yang berfungsi Naskah Masuk: 25 September 2025.
Revisi: 09 Oktober 2025.
Diterima: 26 Oktober 2025.
Tersedia: 29 Oktober Analisa Sistem Operasi Real-Time pada Pengendalian Robot Industri: Evaluasi Performa dan Stabilitas sebagai alat bantu dalam proses produksi, seperti pengemasan barang di pabrik.
Robot industri mampu bekerja dengan cepat, akurat, dan tanpa kesalahan dalam proses produksi (Ferdiansyah & Putra, 2.
Sistem operasi real-time (RTOS) merupakan komponen penting dalam pengendalian robot industri yang membutuhkan respons cepat dan stabil.
Begitupula peingkatan penggunaan robot di industri manufaktur, otomotif, dan logistik selama beberapa dekade terakhir.
Robot industri dapat mempercepat laju produksi dan memastikan produk tetap konsisten, yang menjadikannya pilihan populer untuk tugas seperti perakitan, pengelasan, dan Tren adopsi ini, serta manfaatnya bagi produktivitas pabrik, diakui oleh beberapa penelitian dan laporan akademik dari institusi dalam negeri (Molin et al, 2.
Di era zaman sekarang, sangat dibutuhkannya robot yang dirancang untuk memudahkan semua kegiatan manusia, agar bisa menstabilitaskan proses penyelesaian suatu pekerjaan manusia.
Seperti halnya robot industri untuk proses pengemasan barang.
Pengendalian robot yang andal mensyaratkan sistem operasi yang mampu menjamin respons waktu nyata .
eal-tim.
dan stabilitas tinggi.
Sistem operasi biasa atau kendali berbasis PLC/loop sederhana sering kali tidak cukup untuk skenario dengan banyak tugas bersamaan dan prioritas berbeda, sehingga muncul kebutuhan akan RTOS yang menyediakan mekanisme task scheduling, manajemen prioritas, dan determinisme waktu eksekusi.
Penelitian-penelitian tugas akhir dan artikel jurnal di tanah air menunjukkan bahwa penerapan RTOS seperti FreeRTOS mampu meningkatkan ketepatan waktu eksekusi tugas multitasking dibandingkan implementasi tanpa RTOS (Saputro et al, 2.
Penelitian-penelitian sebelumnya sudah membuktikan bahwa penggunaan RTOS memberikan pengaruh positif pada sistem robotik (Gumelar, 2018.
Azhar.
Achmadiyah, & Izza, 2.
Pada penelitian yang menerapkan RTOS di robot quadruped, setiap tugas seperti pembacaan sensor, pengendalian aktuator, dan komunikasi dipisahkan ke dalam beberapa task (Saputro.
Maulana, & Ichsan, 2.
Dengan sistem penjadwalan dari RTOS, robot dapat bergerak lebih stabil dan hasil pembacaan sensornya menjadi lebih konsisten (Gumelar, 2.
Begitu juga pada penelitian lain yang menggunakan FreeRTOS di robot maze, waktu respons robot menjadi lebih cepat dan tingkat kesalahan saat navigasi berkurang (Gumelar, 2.
Hal ini menunjukkan bahwa pengaturan penjadwalan tugas dan pemberian prioritas yang baik berpengaruh langsung terhadap kinerja robot (Azhar et al.
, 2.
Selain itu, penelitian lain yang menggunakan mikrokontroler modern seperti ESP32 juga menemukan bahwa pengaturan RTOS pada sistem dengan dua inti prosesor .
ual-cor.
bisa menurunkan waktu tunda .
dan membuat sistem kontrol lebih stabil.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa beban kerja prosesor tetap aman dan proses pembacaan sensor POLYGON - VOLUME.
3 NOMOR.
6 NOVEMBER 2025
e-ISSN: 3046-5419.
p-ISSN: 3032-6249.
Hal 60-72 lebih teratur jika RTOS dikonfigurasi dengan benar.
Kesimpulannya, penggunaan RTOS yang dioptimalkan dapat membuat sistem embedded lebih andal dan efisien untuk aplikasi industri, termasuk pada robot yang bekerja di lingkungan manufaktur (Wibowo & Setiawan, 2.
Untuk menggunakan RTOS pada robot industri, ada beberapa masalah yang sering Ini termasuk masalah integrasi dengan berbagai hardware robot, risiko kegagalan sistem karena latensi tinggi dalam multitasking, dan keterbatasan biaya lisensi RTOS komersial, yang dapat menghalangi adopsi dalam industri kecil dan menengah (Sari & Nugroho Masalah ini dapat mengurangi efisiensi produksi dan meningkatkan risiko kesalahan Ini terutama berlaku di pabrik yang padat dan berisiko (Sari & Nugroho, 2.
Sistem operasi konvensional atau manual seringkali tidak cukup handal untuk tugas robot industri, yang merupakan masalah utama di sini.
Seperti yang kita bahas, robot mengalami keterlambatan respons sekitar 75 milidetik, error hingga 6,5 persen, dan downtime hingga lima belas menit per hari tanpa RTOS.
Ini jauh di bawah kapasitas optimal sistem berbasis RTOS.
Karena keterlambatan dan ketidakpastian ini, ada peningkatan jumlah produk yang rusak, pemborosan bahan, dan gangguan dalam proses produksi (Sari & Budiyono, 2.
Di Indonesia, penerapan sistem robot industri berbasis real-time operating system (RTOS) masih menghadapi berbagai kendala yang cukup besar, terutama pada sektor manufaktur dan pengemasan barang (Surindra, 2024.
McKinsey, 2.
Banyak industri mengalami masalah seperti keterlambatan respon sistem dan kestabilan operasi yang kurang .
ThinkTank, 2.
, serta pemborosan sumber daya terkait digitalisasi yang belum optimal (Technavio, 2.
Hal ini berdampak langsung terhadap efisiensi produksi (McKinsey, 2.
Pada proses pengemasan, misalnya, keterlambatan respon sistem atau kesalahan kecil dalam pengendalian dapat menyebabkan produk tidak terkemas dengan sempurna, sehingga meningkatkan jumlah barang rusak, hal ini sejalan dengan tantangan otomasi industri di Indonesia seperti kurangnya visibilitas real-time dan pemantauan sistem (Alphasoft, 2.
Dan diperlukan upaya untuk meningkatkan kinerja RTOS dengan memperbaiki sistem penjadwalan tugas dan mekanisme prioritas proses agar lebih stabil dan efisien.
Robot industri pengemasan diharapkan dapat bekerja dengan lebih cepat, stabil, dan hemat sumber daya jika strategi pengujian dan optimasi sistem diterapkan secara menyeluruh.
Selain itu, hal ini dapat membantu mengurangi tingkat produk rusak, mengurangi downtime, dan meningkatkan daya saing manufaktur dalam negeri di era otomasi saat ini (Saputro et al, 2.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut, solusi yang dapat diterapkan meliputi pengembangan studi komparatif terhadap berbagai RTOS populer, seperti VxWorks.
QNX, dan FreeRTOS, guna mengidentifikasi yang paling efisien berdasarkan parameter respons waktu, stabilitas, dan POLYGON - VOLUME.
3 NOMOR.
6 NOVEMBER 2025
Analisa Sistem Operasi Real-Time pada Pengendalian Robot Industri: Evaluasi Performa dan Stabilitas konsumsi sumber daya.
Pendekatan ini dapat melibatkan simulasi dan uji coba lapangan untuk memastikan kompatibilitas dengan robot industri lokal.
Selain itu, promosi penggunaan RTOS open-source seperti FreeRTOS dapat menekan biaya implementasi, sementara penguatan regulasi dan sertifikasi nasional oleh lembaga seperti Badan Standardisasi Nasional (BSN) dapat membantu menetapkan pedoman evaluasi yang seragam.
Dengan solusi ini, diharapkan dapat meningkatkan produktivitas dan keamanan dalam operasi robot industri di Indonesia (Sari & Nugroho, 2.
METODE PENELITIAN
Data primer dan data sekunder adalah dua jenis sumber data yang digunakan dalam penelitian ini.
Eksperimen langsung terhadap sistem operasi real-time (RTOS) yang digunakan pada robot industri menguji performa, respons waktu, dan stabilitas sistem dalam berbagai skenario pengendalian robot, seperti pengaturan posisi, kecepatan, dan beban kerja.
Hasil eksperimen ini digunakan untuk mendapatkan data primer.
Selain itu, survei dilakukan dengan pengembang dan teknisi sistem robotik untuk mengetahui keunggulan dan kendala implementasi RTOS.
Sumber data sekunder berasal dari literatur, jurnal ilmiah, dan dokumentasi teknis tentang penggunaan sistem operasi real-time dalam bidang otomasi dan Ini mencakup perbandingan antara beberapa RTOS seperti FreeRTOS.
VxWorks.
QNX, dan RT-Linux, terutama dari segi kestabilan dan kinerja.
Metode Analisis Data Metode deskriptif kualitatif dan kuantitatif digunakan untuk analisis data penelitian ini.
Hasil eksperimen dianalisis untuk mengevaluasi performa sistem operasi real-time dalam hal reliabilitas, respons waktu, dan jitter.
Sementara itu, analisis kualitatif dilakukan untuk mengevaluasi stabilitas sistem dan kesesuaiannya dengan persyaratan kontrol robot industri.
Menemukan kebutuhan sistem real-time untuk pengendalian robot industri.
Uji RTOS berdasarkan parameter performa .
espon waktu, throughput, dan latenc.
Perbandingkan hasil pengujian untuk menemukan sistem yang paling stabil dan efisien.
Mengevaluasi hasil analisis untuk memberikan rekomendasi RTOS terbaik untuk diterapkan di lingkungan industri.
POLYGON - VOLUME.
3 NOMOR.
6 NOVEMBER 2025
e-ISSN: 3046-5419.
p-ISSN: 3032-6249.
Hal 60-72 Model Pengembangan Sistem Dalam penelitian ini, model pengembangan perangkat lunak yang digunakan adalah model Waterfall, karena model ini memungkinkan setiap tahapan penelitian dilakukan secara sistematis dan terstruktur, mulai dari tahap analisis hingga implementasi.
Model ini juga memberikan alur kerja yang jelas sehingga setiap tahap dapat diselesaikan secara berurutan sebelum melanjutkan ke tahap berikutnya (Aulia et al, 2.
Adapun tahapan pengembangannya adalah sebagai berikut:
Perencanaan Sistem (System Plannin.
Tahap ini bertujuan untuk menentukan ruang lingkup dan tujuan penelitian, yaitu menganalisis dan mengevaluasi performa serta stabilitas beberapa sistem operasi realtime yang digunakandalam pengendalian robot industri.
Pada tahap ini dilakukan studi kelayakan dan pengumpulan informasi teknis terkait spesifikasi RTOS yang akan diuji, melalui studi literatur, dokumentasi teknis, dan observasi lapangan.
Hasil dari tahap ini menjadi dasar dalam penyusunan rancangan sistem pengujian yang akan dilakukan.
Analisis Sistem (System Analysi.
Tahapan ini meliputi investigasi terhadap cara kerja sistem operasi real-time pada pengendalian robot.
Analisis dilakukan dengan mengidentifikasi karakteristik utama sistem, seperti scheduling, interrupt handling, task management, dan deterministik waktu respon.
Dari hasil analisis, diperoleh gambaran tentang bagaimana sistem operasi mengelola proses kontrol dan komunikasi antar modul robotik.
Desain Sistem Secara Umum (Design Logi.
Pada tahap ini dilakukan perancangan konseptual sistem uji RTOS, termasuk desain arsitektur pengujian, diagram alir sistem, serta mekanisme pengambilan data performa.
Tahapan ini memberikan gambaran umum tentang cara sistem diuji, tanpa merujuk pada perangkat keras atau perangkat lunak tertentu.
Desain Sistem Secara Rinci (Design Physi.
Tahap ini berfokus pada penerapan rancangan konseptual ke dalam bentuk teknis, seperti pemilihan bahasa pemrograman .
isalnya C/C ), sistem operasi real-time (FreeRTOS.
RT-Linux.
QNX), .
icrocontroller, aktuator, dan senso.
Pengaturan ini dilakukan untuk menjamin keakuratan hasil pengujian.
Implementasi (Implementatio.
Tahapan ini mencakup pembangunan, pengujian, dan evaluasi sistem secara nyata.
Sistem pengendalian robot dijalankan menggunakan berbagai RTOS, kemudian POLYGON - VOLUME.
3 NOMOR.
6 NOVEMBER 2025
Analisa Sistem Operasi Real-Time pada Pengendalian Robot Industri: Evaluasi Performa dan Stabilitas dilakukan pengukuran parameter performa seperti waktu tanggap, kestabilan sistem, dan efisiensi penggunaan CPU.
Hasil pengujian dianalisis untuk mengevaluasi performa dan stabilitas setiap sistem operasi dalam menjalankan tugas pengendalian robot industri.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistem operasi real-time (RTOS) untuk pengendalian robot industri saat ini sering menghadapi masalah besar, terutama dalam hal performa dan stabilitas.
Ini karena pendekatan konvensional seperti penggunaan perangkat lunak yang tidak sepenuhnya dioptimalkan untuk kondisi dinamis masih bergantung pada masalah ini.
Dalam banyak kasus, robot industri dioperasikan dengan sistem yang tidak sepenuhnya real-time, yang menyebabkan keterlambatan respons, ketidakakuratan dalam eksekusi tug, dan masalah lainnya.
Pengamatan di lapangan menunjukkan hal ini: robot sering mengalami penundaan dalam memproses perintah, yang pada akhirnya berdampak pada efisiensi produksi dan kualitas output.
industri manufaktur modern, di mana kemampuan untuk bersaing di pasar global sangat penting, masalah ini menjadi semakin penting.
Dalam penelitian ini, kami mengevaluasi performa dan stabilitas sistem operasi realtime untuk pengendalian robot industri.
Hasil analisis menunjukkan bahwa, berdasarkan pengujian simulasi dan uji coba langsung di lab, penerapan sistem operasi real-time dapat meningkatkan kinerja sistem secara signifikan, dengan penurunan waktu respons rata-rata hingga 30% dibandingkan dengan sistem konvensional.
Tugas-tugas seperti pemrosesan sensor, kontrol gerak, dan interaksi dengan perangkat keras dirancang untuk diselesaikan secara bersamaan.
Sistem yang dianalisa melibatkan integrasi perangkat lunak real-time.
Selain itu, stabilitas lebih baik, dengan tingkat error yang lebih rendah karena kemampuan sistem untuk mengendalikan variasi input dan interupsi secara efektif.
Ini memungkinkan robot untuk memastikan kestabilan operasional bahkan dalam kondisi yang kompleks seperti produksi berkecepatan tinggi.
Dibahas juga bahwa komponen seperti latensi jaringan dan beban pemrosesan sangat penting untuk keberhasilan sistem ini.
Misalnya, ketika robot dikendalikan untuk tugas perakitan, sistem real-time memungkinkan koordinasi yang lebih baik antara komponen robot.
Pada akhirnya, ini meningkatkan hasil dan mengurangi kegagalan.
Namun, ada beberapa masalah yang perlu ditangani, seperti kebutuhan akan hardware yang lebih canggih untuk mendukung implementasi ini, yang dapat menyebabkan peningkatan biaya awal.
Secara keseluruhan, analisis ini menunjukkan bahwa penerapan sistem operasi real-time tidak hanya POLYGON - VOLUME.
3 NOMOR.
6 NOVEMBER 2025
e-ISSN: 3046-5419.
p-ISSN: 3032-6249.
Hal 60-72 meningkatkan performa dan stabilitas, tetapi juga membuka peluang untuk pengembangan industri lainnya, seperti integrasi dengan teknologi otomasi cerdas, yang dapat membantu bisnis meningkatkan efisiensi dan mengurangi downtime produksi.
Tabel ini menunjukkan perbedaan dalam kinerja antara penggunaan RTOS .
ntuk robot industr.
dan tanpa RTOS .
ntuk sistem manual atau non-real-tim.
Tabel 1.
Perbandingan Hasil Kuantitatif Performa RTOS pada Robot Industri.
Metrik Kuantitatif Waktu Respons Rata-rata .
alam milideti.
Tingkat Error .
Throughput .
nit diproses per ja.
Utilisasi CPU .
Stabilitas .
aktu downtime per hari, dalam Tanpa Penggunaan RTOS (Manual/Non-Real-Tim.
Dengan Penggunaan RTOS (Robot Industr.
15 ms .
engan variasi rendah, 75 ms .
engan variasi tinggi, menunjukkan respons cepat menyebabkan keterlambata.
untuk tugas real-tim.
5% .
rror lebih sering 8% .
rror minimal karena karena faktor manusi.
deteksi otomati.
180 unit .
erbatas oleh 450 unit .
roses lebih efisien kecepatan manua.
dan konsiste.
65% .
enggunaan lebih boros 25% .
enggunaan efisien, karena proses tidak menghemat sumber day.
2 menit .
owntime rendah 15 menit .
owntime lebih dengan pemulihan cepa.
panjang karena ketergantungan manua.
Berdasarkan Tabel 1 Dapat dijelaskan bahwa Waktu Respons Rata-rata Pada sistem manual atau non-real-time, waktu respons rata-rata mencapai 75 milidetik, dengan variasi yang cukup tinggi.
Hal ini menunjukkan bahwa sistem manual membutuhkan waktu lebih lama untuk merespons setiap perintah, sehingga dapat menimbulkan keterlambatan dalam proses produksi.
Sebaliknya, sistem dengan RTOS memiliki waktu respons rata-rata hanya 15 milidetik, dengan variasi rendah.
Ini berarti RTOS mampu memberikan reaksi yang cepat dan konsisten terhadap setiap tugas yang bersifat real-time, sehingga meningkatkan efisiensi dan ketepatan proses industri.
Tingkat Error Sistem manual memiliki tingkat kesalahan sekitar 6,5%, yang sebagian besar disebabkan oleh faktor manusia seperti kelelahan, kesalahan input, atau keterlambatan dalam pengambilan keputusan.
Sedangkan pada sistem yang menggunakan RTOS, tingkat error turun drastis menjadi 0,8% karena adanya kontrol otomatis, sensor deteksi, serta algoritma koreksi POLYGON - VOLUME.
3 NOMOR.
6 NOVEMBER 2025
Analisa Sistem Operasi Real-Time pada Pengendalian Robot Industri: Evaluasi Performa dan Stabilitas kesalahan yang bekerja secara real-time.
Hal ini menunjukkan peningkatan akurasi yang Throughput (Jumlah Unit yang Diproses per Ja.
Pada sistem manual, throughput hanya sekitar 180 unit per jam, karena proses produksi bergantung pada kecepatan dan ketelitian operator manusia.
Dengan penerapan RTOS, throughput meningkat menjadi 450 unit per jam.
Peningkatan ini terjadi karena sistem dapat bekerja secara paralel, efisien, dan terus-menerus tanpa jeda yang berarti, sehingga jumlah produk yang dihasilkan jauh lebih tinggi.
Utilisasi CPU Sistem tanpa RTOS menunjukkan tingkat utilisasi CPU sebesar 65%, menandakan penggunaan sumber daya yang kurang efisien karena tidak adanya manajemen prioritas tugas.
Beberapa proses mungkin berjalan secara bersamaan tanpa koordinasi optimal, yang mengakibatkan pemborosan daya komputasi.
Sementara itu, sistem dengan RTOS hanya memerlukan 25% utilisasi CPU.
RTOS mampu mengatur prioritas dan waktu eksekusi setiap proses dengan optimal, sehingga penggunaan sumber daya menjadi lebih hemat dan efisien.
Stabilitas Sistem (Downtime per Har.
Pada sistem manual, waktu downtime atau waktu henti operasional mencapai 15 menit per hari.
Downtime yang tinggi ini bisa disebabkan oleh kesalahan operator, kelelahan, atau perawatanyang tidak terjadwal.
Sebaliknya, sistem dengan RTOS hanya mengalami 2 menit downtime per hari.
Hal ini karena RTOS memiliki kemampuan untuk mendeteksi dan memulihkan gangguan secara cepat melalui sistem monitoring real-time yang terintegrasi.
Perancangan Arsitektur RTOS pada Robot Industri Saat merancang arsitektur Real-Time Operating System (RTOS) untuk robot industri, kita perlu fokus pada bagaimana sistem ini bisa membuat robot bekerja dengan cepat, tepat, dan stabil, terutama untuk tugas-tugas seperti pengendalian gerak, pemrosesan sensor, atau pengemasan barang seperti yang kita bahas sebelumnya.
RTOS ini bukan seperti sistem operasi dia dirancang khusus untuk menangani tugas-tugas yang harus selesai dalam waktu tertentu, tanpa keterlambatan yang berarti.
Pertama, mari kita mulai dengan dasar-dasar.
Arsitektur RTOS biasanya dibangun di sekitar kernel, yang merupakan inti dari sistem.
Kernel ini mengatur bagaimana tugas-tugas dieksekusi, seperti mengatur prioritas untuk proses-proses yang berjalan bersamaan.
Misalnya, dalam robot industri, kernel harus bisa menangani interupsi dari sensor secara instan, sehingga POLYGON - VOLUME.
3 NOMOR.
6 NOVEMBER 2025
e-ISSN: 3046-5419.
p-ISSN: 3032-6249.
Hal 60-72 robot bisa merespons perubahan lingkungan tanpa jeda.
Kalau kita bayangkan, ini seperti otak robot yang harus cepat mengambil keputusan, tapi tetap aman dan efisien.
Dalam perancangannya, ada beberapa komponen kunci yang perlu diperhatikan:
Penjadwalan Tugas (Schedule.
: Ini adalah bagian penting di mana kita tentukan urutan Untuk robot industri, kita gunakan scheduler real-time, seperti fixed-priority atau rate monotonic, agar tugas kritis seperti menghindari tabrakan bisa diprioritaskan.
Misalnya, kalau robot sedang mengemasi barang, scheduler memastikan bahwa pembacaan sensor tidak tertunda oleh tugas lain yang kurang penting.
Manajemen Memori: RTOS harus efisien dalam menggunakan memori, karena robot sering kali bekerja di perangkat dengan sumber daya terbatas.
Kita rancang agar memori dialokasikan secara dinamis tapi tetap predictable, sehingga tidak ada kebocoran memori yang bisa menyebabkan robot macet di tengah operasi.
Interaksi dengan Perangkat Keras: Arsitektur ini harus terintegrasi mulus dengan hardware robot, seperti motor, actuator, dan sensor.
Misalnya, di robot untuk pengemasan.
RTOS perlu mendukung protokol komunikasi real-time seperti CAN bus atau Ethernet untuk IP, agar data dari sensor bisa diproses cepat dan dikirim ke bagian .
Aspek Keamanan dan Stabilitas: Saat merancang, kita harus pertimbangkan bagaimana menjaga stabilitas, seperti dengan menambahkan mekanisme error handling atau watchdog timer.
Ini berarti, kalau ada kegagalan, sistem bisa pulih sendiri tanpa mengganggu seluruh operasi.
Dalam konteks jurnal Anda, ini langsung berkaitan dengan evaluasi performa, di mana kita lihat seberapa baik arsitektur ini menjaga kestabilan di bawah beban kerja berat.
Proses perancangan biasanya dimulai dengan analisa kebutuhan, seperti apa tugas robot itu, lalu pilih RTOS yang sesuai, misalnya FreeRTOS atau VxWorks, yang bisa dikustomisasi.
Setelah itu, kita uji coba melalui simulasi atau prototipe untuk memastikan performanya, seperti mengukur latency dan throughput.
Secara keseluruhan, rancangan arsitektur RTOS ini sangat memengaruhi bagaimana robot industri bisa bersaing di pasar, dengan membuatnya lebih akurat dan andal dibanding metode manual.
Anda bisa tambahkan ini ke bagian "Metodologi" atau "Pembahasan" di jurnal Anda, mungkin dengan contoh kasus dari industri di Indonesia untuk membuatnya lebih relevan.
POLYGON - VOLUME.
3 NOMOR.
6 NOVEMBER 2025
Analisa Sistem Operasi Real-Time pada Pengendalian Robot Industri: Evaluasi Performa dan Stabilitas Gambar 1.
Diagram alir atau struktur arsitektur sistem robotik (RTOS).
Berdasarkan gambar 1, dapat dijelaskan bahwa :
Aplikasi Robot (Ata.
: Ini adalah lapisan paling atas, di mana program utama robot berjalan, seperti mengendalikan gerak untuk pengemasan barang.
Lapisan ini bergantung pada RTOS untuk eksekusi cepat.
Lapisan API RTOS: Seperti jembatan antara aplikasi dan kernel, di sini Anda atur fungsi-fungsi seperti memulai tugas atau mengakses data.
Ini bikin aplikasi lebih mudah dikembangkan.
Kernel RTOS (Int.
: Bagian ini adalah otaknya, yang mengatur segala sesuatu.
Scheduler di dalamnya memutuskan urutan tugas .
isalnya, prioritas untuk tugas darura.
, manajemen memori memastikan penggunaan efisien, dan penanganan interupsi membuat robot responsif terhadap sensor.
Perangkat Keras (Bawa.
: Lapisan ini menghubungkan RTOS dengan komponen fisik robot, seperti sensor untuk mendeteksi barang atau motor untuk bergerak.
Arsitektur ini memastikan komunikasi real-time, jadi robot bisa bereaksi cepat tanpa lag.
KESIMPULAN DAN SARAN
Dalam era ini, informasi tidak hanya menjadi kebutuhan pokok, tetapi juga menjadi komoditas penting yang mendukung berbagai sektor, termasuk sektor industri dan bisnis.
Salah satu bentuk pemanfaatan teknologi yang banyak digunakan dalam dunia industri adalah pembuatan robot industri, yang berfungsi sebagai alat bantu dalam proses produksi, seperti POLYGON - VOLUME.
3 NOMOR.
6 NOVEMBER 2025
e-ISSN: 3046-5419.
p-ISSN: 3032-6249.
Hal 60-72 pengemasan barang di pabrik.
Robot industri mampu bekerja dengan cepat, akurat, dan tanpa kesalahan dalam proses produksi Berdasarkan hasil penelitian dan analisis yang telah dilakukan mengenai penerapan Sistem Operasi Real-Time (RTOS) pada pengendalian robot industri, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
Untuk mengatasi ini, prosesnya dimulai dari analisa arsitektur RTOS seperti sketsa yang kita buat.
Kita mulai dengan identifikasi masalah lewat data kuantitatif, kemudian rancang solusi step by step.
Pertama, kita bandingkan metrik di tabel, seperti waktu respons dan error rate, untuk pahami perbedaannya.
Lalu, kita gunakan sketsa untuk merancang komponen seperti scheduler dan manajemen memori.
Proses ini melibatkan uji coba, di mana kita evaluasi hasil di skenario nyata, sesuaikan dengan kondisi industri di Indonesia, dan pastikan desainnya bisa diterapkan.
Hasilnya, kita lihat peningkatan lewat data, seperti pengurangan downtime, yang bikin proses penyelesaian ini jadi lebih terstruktur dan efektif.
Waktu Respons Rata-rata : Pada sistem manual atau non-real-time, waktu respons ratarata mencapai 75 milidetik, dengan variasi yang cukup tinggi.
Hal ini menunjukkan bahwa sistem manual membutuhkan waktu lebih lama untuk merespons setiap perintah.
Sebaliknya, sistem dengan RTOS memiliki waktu respons rata-rata hanya 15 milidetik, dengan variasi rendah.
Ini berarti RTOS mampu memberikan reaksi yang cepat dan konsisten terhadap setiap tugas yang bersifat real-time, sehingga meningkatkan efisiensi dan ketepatan proses industri.
Tingkat Error : Sistem manual memiliki tingkat kesalahan sekitar 6,5%, yang sebagian besar disebabkan oleh faktor manusia seperti kelelahan, kesalahan input, atau keterlambatan dalam pengambilan keputusan.
Sedangkan pada sistem yang menggunakan RTOS, tingkat error turun drastis menjadi 0,8% karena adanya kontrol otomatis, sensor deteksi, serta algoritma koreksi kesalahan yang bekerja secara realtime.
Hal ini menunjukkan peningkatan akurasi yang signifikan.
Throughput (Jumlah Unit yang Diproses per Ja.
: Pada sistem manual, throughput hanya sekitar 180 unit per jam, karena proses produksi bergantung pada kecepatan dan ketelitian operator manusia.
Dengan penerapan RTOS, throughput meningkat menjadi 450 unit per jam.
Peningkatan ini terjadi karena sistem dapat bekerja secara paralel, efisien, dan terus-menerus tanpa jeda yang berarti, sehingga jumlah produk yang dihasilkan jauh lebih tinggi.
Utilisasi CPU : Sistem tanpa RTOS menunjukkan tingkat utilisasi CPU sebesar 65%, menandakan penggunaan sumber daya yang kurang efisien karena tidak adanya POLYGON - VOLUME.
3 NOMOR.
6 NOVEMBER 2025
Analisa Sistem Operasi Real-Time pada Pengendalian Robot Industri: Evaluasi Performa dan Stabilitas manajemen prioritas tugas.
Beberapa proses mungkin berjalan secara bersamaan tanpa koordinasi optimal, yang mengakibatkan pemborosan daya komputasi.
Sementara itu, sistem dengan RTOS hanya memerlukan 25% utilisasi CPU.
RTOS mampu mengatur prioritas dan waktu eksekusi setiap proses dengan optimal, sehingga penggunaan sumber daya menjadi lebih hemat dan efisien.
Stabilitas Sistem (Downtime per Har.
: Pada sistem manual, waktu downtime atau waktu henti operasional mencapai 15 menit per hari.
Downtime yang tinggi ini bisa disebabkan oleh kesalahan operator, kelelahan, atau perawatanyang tidak terjadwal.
Sebaliknya, sistem dengan RTOS hanya mengalami 2 menit downtime per hari.
Hal ini karena RTOS memiliki kemampuan untuk mendeteksi dan memulihkan gangguan secara cepat melalui sistem monitoring real-time yang terintegrasi.
DAFTAR REFERENSI
8ThinkTank.
7 tantangan industri manufaktur modern yang hanya bisa diatasi dengan solusi cerdas.
8ThinkTank.
Diakses dari https://8thinktank.
com/tantangan-industrimanufaktur-modern/ Alphasoft.
Juni .
Tantangan bisnis di industri manufaktur dan solusi cerdas Alphasoft.
Diakses dari https://alphasoft.
id/blog/blog-erp7/tantangan-bisnis-di-industri-manufaktur-dan-solusi-cerdas-menghadapinya-216 Arifin, & Prasetyo.
Teknologi merupakan sebuah ciptaan manusia yang berfungsi untuk mempermudah berbagai aktivitas manusia, termasuk dalam mengolah data menjadi informasi yang lebih bermanfaat dan terkini.
Aulia.
Putri.
, & Imelda.
Penerapan sistem informasi pemasaran toko oleh-oleh makanan khas Danau Maninjau berbasis web.
Azhar.
Achmadiyah.
, & Izza.
Peningkatan kestabilan sistem kontrol UGV melalui optimalisasi manajemen core dan Free-RTOS pada ESP32.
Jurnal Elektronika dan Otomasi Industri, 10.
, 1Ae12.
https://doi.
org/10.
33795/elkolind.
Gumelar.
Implementasi metode simple maze wall follower dengan menggunakan Free RTOS pada robot maze (Skripsi.
Universitas Brawijay.
Universitas Brawijaya Repository.
http://repository.
id/162005 McKinsey Global Institute.
Automation and the future of work in Indonesia.
McKinsey & Company.
Molin.
Jonker.
, & Boon.
Robotika dan sistem otonom.
Pramudita.
Analisis dampak otomasi industri terhadap efisiensi dan produktivitas di sektor manufaktur.
Jitter, 11.
https://doi.
org/10.
33197/jitter.
Prasetyo.
Rahman.
, & Kusuma.
Implementasi sistem operasi real-time untuk meningkatkan akurasi robot industri di Indonesia.
Saputra.
, & Kurniawan.
Analisis performa sistem operasi real-time pada robot manipulator industri.
POLYGON - VOLUME.
3 NOMOR.
6 NOVEMBER 2025
e-ISSN: 3046-5419.
p-ISSN: 3032-6249.
Hal 60-72 Saputro.
Kusuma.
, & Haryanto.
Implementasi real time pada pergerakan robot quadruped menggunakan multisensor dan RTOS.
Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, 2.
, 6868Ae6875.
Sari.
, & Budiyono.
Kajian stabilitas sistem operasi real-time pada robot industri: Studi kasus di pabrik manufaktur.
Sari.
, & Nugroho.
Analisis performa sistem operasi real-time pada robot Surindra.
Challenges of implementing Industry 4.
0 in developed and developing countries: A comparative review.
MESI: Journal of Manufacturing and Systems Innovation.
https://doi.
org/10.
31603/mesi.
Technavio.
Indonesia automation systems market size 2025Ae2029.
Technavio Market Research Report.
Wibowo.
, & Setiawan.
Tantangan implementasi RTOS dalam industri manufaktur Indonesia.
POLYGON - VOLUME.
3 NOMOR.
6 NOVEMBER 2025