Self-excited vibration vibratory-tillage)
Abstrak
Perancangan konsep dari peralatan yang akan digunakan untuk simulasi self-excited Vibrationvibratory-tillage telah berhasil dibuat. Konsep perancangan dilakukan secara sistematis tahap demi tahap sesuai dengan metode VDI 2221. Tujuannya adalah agar didapat konsep rancangan peralatan optimum yang dapat dikembangkan lebih lanjut menjadi perancangan wujud dan perancangan detail sehingga dapat diwujudkan menjadi peralatan yang dapat bekerja sebagaimana mestinya, mudah, murah dan aman dalam pengoperasian dan perawatan. Konsep peralatan yang dirancang meliputi peralatan guna memadatkan tanah beserta mekanisme penggerak serta peralatan guna simulasi vibratory-tillage. Tahapan perancangan dimulai dari memperjelas tugas, mengumpulkan informasi tentang spesifikasi peralatan yang diabstraksikan tahap demi tahap menjadi abstraksi perancangan. Selanjutnya dibuat struktur fungsi dan sub struktur fungsi yang menggambarkan prinsip kerja dari peralatan. Struktur fungsi dikembangkan lebih lanjut menjadi matriks prinsip solusi di mana setiap elemen matriks prinsip solusi merupakan implementasi dari sub fungsi yang bersesuaian. Penggabungan dari elemen-elemen prinsip solusi menghasilkan beberapa konsep varian. Sebuah rancangan konsep didapat dengan cara mengevaluasi secara kualitatif dan kuantitatif dari setiap konsep varian. Hasilnya adalah sebuah rancangan konsep yang sederhana, mudah dimengerti dan dapat diwujudkan menjadi peralatan dengan biaya yang relatif murah. Ditambahkan pula informasi tambahan tentang perancangan wujud yang didasarkan pada rancangan konsep sehingga didapat gambaran yang lebih jelas tentang peralatan yang akan dibuat.
Kata kunci: Perancangan konsep, vibratory-tillage, self-excited vibration, VDI 2221.
Abstract
Conceptual design process of equipment that will be used to simulate self- excited vibration on a vibratory-tillage has been conducted successfully. The conceptual design was done systematically, step by step in accordance to VDI 2221 method. The objective of this design was to obtain an optimum concept design of equipment that can be developed further to embodiment design and detail design so that it can be realized into equipment that can work properly, easy, low cost and safe, both in operation and maintenance. Included in these design were equipment for soil compaction and its driving mechanism and equipment for simulation of self-excited vibration vibratory-tillage. Design processes starting from clarifying the tasks, collecting information about the specifications of equipment that are abstracted further step by step into design
abstract. Subsequently made structure functions and sub-functions that are further developed into the solution principle. Several concept variants were obtained by combining the elements of the principle solutions. A concept design was obtained by evaluating the concept variants qualitatively and quantitatively. The result is a simple concept design, easy to understand and can be realized into equipment at a reasonable cost. Information about embodiment design was added so that the possibility of realization of the equipment to be manufactured can be visualized.
Keywords: conceptual design, vibratory-tillage, self-excited vibration, VDI 2221.
Pendahuluan
Studi eksperimental Bajak getar jenis self-excited vibration telah dilakukan dan terbukti mampu menurunkan draft pembajakan (Berntsen et al. 2006, Qiu Lichun dan Li Bao Fa, 2000). Keunggulan dari upaya penggetaran ini adalah konsumsi energinya menjadi lebih rendah dan tanah terpotong-potong menjadi tanah bongkaran dengan ukuran yang lebih kecil serta terjadinya banyak retakan di dalam tanah. Kondisi ini akan memfasilitasi penetrasi akar, air, nutrisi dan sirkulasi udara di dalam tanah. Kendati demikian belum ditemukan kesimpulan tentang mekanisme turunnya draft pembajakan, baik melalui studi analitis maupun studi eksperimental dari bajak getar jenis ini. Salah satu penyebabnya adalah sifat fisis tanah (densitas, kandungan air, tahanan penetrasi dan lain-lain) yang stokastik dari titik ke titik. Sayangnya, untuk melakukan studi ekspermental ini diperlukan biaya yang mahal. Untuk itu diperlukan peralatan yang mampu mensimulasikan banyak bajak getar jenis self-excited vibration dengan biaya yang relatif murah. Peralatan simulasi yang dapat mengkondisikan tanah agar mempunyai sifat fisis yang homogen dan deterministik sehingga dapat dilakukan pendekatan matematis dari fenomena self-excited vibration pada bajak getar.
Dalam bab ini akan dibuat perancangan konsep sebuah peralatan yang akan digunakan untuk simulasi self-excited Vibration vibratory-tillage. Konsep peralatan didisain secara sistemik tahap demi tahap sesuai dengan metode VDI- 2221 (Pahl dan Beitz 1976). Secara umum, tahapan tersebut ditunjukkan pada Gambar 16 yang meliputi klarifikasi tugas, membuat perancangan konsep, membuat perancangan wujud dan perancangan detil. Perancangan lebih ditekankan kepada perancangan konsep, yang aktivitasnya meliputi membuat abstraksi perancangan, membuat struktur fungsi, mencari prinsip solusi yang bersesuaian dengan struksi fungsi. Prinsip solusi dikombinasikan menjadi
beberapa konsep varian di mana masing-masing konsep varian dapat bekerja sesuai dengan struktur fungsi yang dibuat. Langkah akhir adalah mengevaluasi seluruh konsep varian sehingga dihasilkan satu rancangan konsep optimum.
Gambar 16 Sistematika perancangan sesuai dengan VDI 2221 (Pahl dan Beitz 1976).
Dalam langkah klarifikasi tugas, perancang dihadapkan kepada beberapa pertanyaan kritis dan mendasar sehingga apa yang dirancang menjadi jelas. Sebagai contoh adalah beberapa pertanyaan berikut ini: Problem nyata apa yang dituntut dalam tugas perancangan, hasil apa yang diharapkan, hal-hal apa yang dimiliki dan tidak dimiliki oleh perancangan tersebut. Selanjutnya dikumpulkan sebanyak mungkin informasi tentang kebutuhan (demand) yang harus dipenuhi oleh peralatan dan keinginan (wishes) dari pengguna. Informasi tersebut disusun dalam bentuk daftar spesifikasi peralatan. Daftar spesifikasi ini disusun utamanya didasarkan pada teori yang dikembangkan oleh Gill dan Vanden Berg (1968) dan Israel Dunmade (2005). Detail dari daftar spesifikasi diabstraksikan tahap demi tahap sehingga didapatkan abstraksi perancangan yang merupakan masalah
! "
esensiil yang harus dipecahkan. Fungsi struktur yang menggambarkan prinsip kerja dari peralatan yang dirancang didasarkan pada aliran tanah, energi dan sinyal. Fungsi struktur disusun dalam bentuk blok diagram dan merupakan hubungan (solusi) antara masukan dengan keluaran. Hubungan/solusi tersebut berupa diubah, dimodifikasi, diteruskan, disimpan serta sinyal dalam mengukur besarnya draft pembajakan. Prinsip solusi merefleksikan bentuk fisis dari setiap sub-fungsi dan disusun dalam bentuk matriks. Kombinasi dari setiap prinsip solusi akan dihasilkan sebanyak mungkin konsep varian. Dengan mengevaluasi semua konsep varian secara kualitatif dan kuantitatif akan didapatkan sebuah rancangan konsep optimum. Pada bab ini juga ditampilkan informasi tambahan tentang beberapa hasil perancangan wujud sehingga didapat gambaran yang lebih lengkap tentang peralatan yang akan dirancang/dibuat.
Tujuan dari penelitian ini adalah agar didapat rancangan konsep optimum yang dapat direalisasikan menjadi peralatan yang dapat bekerja sesuai dengan fungsinya, dengan biaya yang relatif murah. Peralatan yang mudah dan aman dalam pembuatan, pengoperasian dan perawatan. Peralatan juga dirancang untuk mensimulasikan pemadatan tanah dan dilengkapi dengan sistem pengukuran gaya selama simulasi membajak tanah.
Proses Perancangan Peralatan Klarifikasi Tugas
Sebelum membuat daftar spesifikasi peralatan, perancang dihadapkan pada beberapa pertanyaan yang sifatnya mendasar dan kritis di bawah ini yang harus dijawab terlebih dahulu:
• Apa fungsi dari peralatan?
• Untuk itu apa saja yang harus dirancang?
• Bagaimana karakteristik dari draft pembajakan dan peralatan yang
dirancang? Jawabannya adalah:
Peralatan yang digunakan untuk simulasi penurunan draft pembajakan dan konsumsi energi sebagai akibat dari getaran batang bajak yang tereksitasi oleh variasi draft pembajakan. Untuk itu peralatan yang dirancang meliputi soil bin
(guna simulasi tanah padat), peralatan guna simulasi bajak getar dan instrumentasi guna pengukuran draft pembajakan dan energi. Informasi penting tentang karakteristik draft pembajakan adalah sifatnya yang hampir berupa fungsi periodik. Disamping itu peralatan yang dirancang sifatnya adalah modular sehingga dapat digunakan untuk keperluan simulasi membajak tanah lainnya.
Selanjutnya dibuat spesifikasi menyeluruh dari peralatan yang dirancang yang meliputi geometri, kinematika, gaya, energi, material, sinyal, keselamatan, produksi, kontrol kualitas, perakitan, pengoperasian, perawatan dan biaya. Setiap spesifikasi dikelompokkan sesuai dengan kebutuhannya yang meliputi kelompok demand (D) yaitu persyaratan yang harus dipenuhi oleh peralatan dan kelompok wishes (W) yaitu persyaratan tambahan berupa keinginan dari perancang ataupun pengguna. Persyaratan ini diurut menurut derajat prioritas dan sedapat mungkin disajikan secara kuantitatif. Dengan demikian ada kejelasan tentang spesifikasi peralatan yang akan dibangun.
Spesifiksi lengkap peralatan yang dirancang ditunjukkan pada Tabel 2. Daftar spesifikasi tersebut diabstraksikan tahap demi tahap sehingga didapat abstraksi perancangan yang merupakan masalah yang esensiil.
Abstraksi ke satu:
Abstraksi ke satu adalah proses untuk menghilangkan hal-hal yang bersifat subjektif dan hal-hal yang kurang berhubungan dengan fungsi peralatan. Demikian pula data kuantitatif sedapat mungkin diubah menjadi data kualitatif. Berdasarkan hal tersebut, maka daftar spesifikasi pada Tabel 2 dapat diabstraksikan menjadi:
• Dirancang dalam skala laboratorium.
• Soil bin bergerak mendatar dengan kecepatan konstan dan dapat
divariasikan.
• Tanah dipadatkan dalam arah vertikal dan dibongkar dalam arah mendatar • Memadatkan tanah sampai dengan tahanan penetrasi sesuai dengan
kondisi lapang.
• Dengan penggetaran maka draft pembajakan menjadi turun dan ukuran
bongkaran tanah menjadi lebih kecil (dibandingkan dengan tanpa penggetaran)
• Dilengkapi dengan peralatan untuk menyimpan energi akibat variasi draft
pembajakan. Energi yang disimpan selanjutnya digunakan untuk menggetarkan batang bajak.
• Batang bajak bergetar di sekitar frekuensi resonansi. • Konsumsi energi dengan penggetaran menjadi turun. • Draft pembajakan dan kecepatan membajak di ukur.
Abstraksi ke dua
Abstraksi ke dua adalah proses mengubah data yang bersifat kuantitatif menjadi data yang bersifat kualitatif (bila masih ada) dan disimpulkan dalam bentuk persyaratan yang mendasar:
• Dirancang dalam skala laboratorium
• Memadatkan tanah dan membajak tanah padat.
• Energi yang diberikan oleh draft pembajakan disimpan selanjutnya diubah
menjadi energi mekanis sebagai energi tambahan dan digunakan untuk penggetaran batang bajak.
• Dengan penggetaran maka draft pembajakan maupun konsumsi energinya menjadi turun dan kualitas tanah menjadi lebih baik.
• Mengukur draft pembajakan dan kecepatan membajak.
Abstraksi perancangan:
Selanjutnya dibuat abstraksi perancangan yang merupakan masalah esensiil yang diabstraksikan dari abstraksi ke dua dan hasilnya adalah:
Merancang peralatan dalam skala laboratorium guna simulasi penurunan draft pembajakan dan energi pada subsoiler getar jenis self-excited vibration.
Tabel 2 Daftar spesifikasi peralatan Rdt:Radite Suw:Suastawa Tnk:Tineke Ags:Agus Halim Shs:Harsono
Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor Soeharsono
(F1640701420
Halaman 1/2 Perubahan Daftar Spesifikasi D/W Suw, 26/07/2009 Rdt, 13/09/2009 Tnk, 1309-2009 Rdt, 13-09-2009 Shs, 20/12/2010 Geometris
Dirancang dalam skala laboratorium Ukuran: panjang: 6 m dan lebar 1.5 m
Menggunakan chisel plow dengan batang lurus dan batang miring
Kinematika
Soil bin bergerak mendatar dengan kecepatan konstan Kecepatan gerak Soil bin dapat divariasikan
Memadatkan tanah dalam arah vertikal. Membongkar tanah dalam arah horisontal.
Gaya
Memadatkan tanah sampai dengan tahanan penetrasi 3 MPa Batang bajak bergetar dengan sendirinya akibat variasi draft
pembajakan.
Batang bajak bergetar di sekitar frekuensi resonansi.
Draft pembajakan dengan penggetaran lebih rendah dibandingkan dengan draft pembajakan tanpa penggetaran Gaya akibat penggetaran menjadikan tanah lebih gembur.
Draft pembajakan tidak membuat struktur ikut bergetar
Energi
Dilengkapi dengan peralatan guna menyimpan energi akibat variasi draft pembajakan.
Penggetaran berenergi rendah
Material
Membongkar tanah berpasir dan tanah liat.
Peralatan dibuat dari bahan yang mudah didapat di pasaran Tidak memerlukan perlakuan khusus (heat treatment). Menggunakan produk jadi yang ada di pasaran.
D W W D D D D W D W D W W D W D D W W
Tabel 2 Daftar spesifikasi peralatan (lanjutan) Rdt:Radite Suw:Suastawa Tnk:Tineke Ags:Agus Halim Shs:Harsono
Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor Soeharsono
(F1640701420
Halaman 1/2 Perubahan Daftar Spesifikasi D/W
Ags, 07/07/2009
Signal
Mengukur kepadatan tanah Mengukur draft pembajakan Mengukur getaran
Mengukur kecepatan membajak Mengukur konsumsi energi
Keselamatan dan ergonomis
Tidak membahayakan saat pengopersian
Tidak membahayakan saat pemasangan ataupun pelepasan Saat beroperasi tidak menimbulkan suara berisik.
Perakitan
Dapat dilakukan transportasi jarak jauh pada peralatan. Dapat dipasang dan dilepas dengan mudah
Waktu pemasangan dan pelepasan singkat
Pengoperasian
Dapat dioperasikan pada tanah keras dengan komposisi unsur yang bervariasi
Membajak tanah sampai dengan kedalaman 0.3 m
Perawatan
Tidak memerlukan perawatan khusus
Biaya
Tidak memerlukan biaya besar dalam pembuatan dan perawatan D D W W W D D D D W W D W W W
Menyusun Struktur Fungsi
Struktur fungsi yang menggambarkan cara kerja peralatan disusun dalam bentuk diagram blok ditunjukkan pada Gambar 17. Setiap blok menyatakan hubungan (fungsi transfer) antara masukan dan keluaran, sedangkan fungsi transfer itu sendiri berupa diubah, diteruskan, dibesarkan dan diproses. Struktur fungsi terdiri atas aliran tanah, aliran energi dan aliran sinyal. Sample tanah yang telah terkondisi (ukuran butir tanah dan kandungan air di dalam tanah) dipadatkan di dalam soil bin, selanjutnya tanah padat dibajak dan digemburkan. Untuk energi masukan digunakan energi listrik (tegangan listrik dan arus listrik) dan energi aliran fluida (tekanan dan laju aliran), selanjutnya energi tersebut diubah menjadi energi mekanis guna memadatkan tanah, membajak tanah serta menggemburkan tanah dari hasil membajak tanah serta digunakan sebagai energi gerak lainnya.
Gambar 17 Struktur fungsi yang menggambarkan cara kerja peralatan.
Energi yang diakibatkan oleh variasi draft pembajakan ke pisau bajak dioptimalkan untuk disimpan di perangkat mekanis sebagai energi potensial, selanjutnya diubah menjadi energi mekanis sebagai energi tambahan guna membajak tanah. Aliran sinyal menggambarkan kapan dilakukan pengukuran kepadatan tanah, mengukur besar draft pembajakan, mengukur getaran, mengukur kecepatan membajak. Energi untuk membajak tanah tidak diukur karena dapat
# $ # $ # # # # #
diganti dengan perkalian antara draft pembajakan dengan kecepatan membajak. Terlihat bahwa struktur fungsi yang dibuat memberikan kejelasan cara kerja dari konsep peralatan yang dirancang.
Prinsip Solusi
Prinsip solusi dari setiap sub struktur fungsi disusun dalam bentuk matriks dibagi menjadi tiga bagian/tahap yaitu solusi tahap memadatkan tanah (Gambar 18), solusi tahap membongkar (membajak) tanah (Gambar 19) dan solusi pengukuran (Gambar 20). Perubahan energi dari energi hidrauliks ke energi mekanis ditunjukkan pada solusi A1 dan E1 (silinder hidrauliks) dan solusi A2 dan
E2 (motor hidrauliks)sedangkan perubahan dari enegi mekanis ke energi mekanis
ditunjukkan pada solusi B1 dan F1 (transmisi roda gigi),solusi B2 dan F2 (sistem
konveyor) dan solusi B3 dan F4 yaitu transmisi dengan menggunakan lead screw
untuk gerak linier (Gambar 18-19). Prinsip solusi dari menyimpan energi yang diakibatkan variasi draft pembajakan ditunjukkan pada Gambar 19 yaitu matriks solusi G1 (fly wheel/menyimpan energi kecepatan), solusi G2 (energi regangan
disimpan di pegas sebagai energy potensial) dan matriks solusi G3 (energi
potensial massa)
Prinsip solusi saat memadatkan tanah ditunjukkan pada Gambar 18 yaitu pada solusi C1-C3 dan solusi D1-D3. Solusi C1 adalah silinder hidrauliks menekan
roll ke bawah sehingga pemadat tanah memadatkan, selanjutnya bergerak maju dan rol berputar, solusi C2 adalah silinder hidrauliks menekan roll ke bawah
sehingga pemadat tanah memadatkan dan roll bergerak maju tanpa roll berputar, solusi C3 adalah roll hanya ditekan oleh silinder hidrauliks sehingga pemadat
tanah hanya memadatkan saja sedangkan solusi C4 adalah memadatkan tanah
tanpa dilengkapi dengan rol, dalam hal ini pemadatan tanah dilakukan oleh pelat yang ditekan. Solusi D1 adalah soil bin ditarik sehingga soil bin bergerak maju
atau mundur secara kontinyu, solusi D2 sadalah soil bin diam sedangkan solusi D3
Gambar 18 Prinsip solusi dari operasi memadatkan tanah.
Dilakukan penggabungan prinsip solusi menjadi konsep varian memadatkan tanah sebagai berikut:
31: 1 1 1 1 32: 1 2 2 33: 1 3 1 3 34: 1 4 2 3 41: 1 1 2 1 42: 2 2 2 43: 1 3 2 3 % ( ' & # ) $ ) * + * " + *
Gambar 19 Prinsip solusi dari operasi membongkar (membajak) tanah.
Dilakukan penggabungan prinsip solusi menjadi konsep varian memadatkan tanah sebagai berikut:
11: 1 1 2 1 12: 1 2 2 2 13: 3 3 2 3 21: 2 1 2 1 22: 2 2 2 2 23: 2 3 2 3
Prinsip solusi saat membajak tanah ditunjukkan pada Gambar 19 yaitu pada solusi H1-H3. Solusi H1 adalah solusi di mana soil bin dan pisau bajak
digerakkan saling bergerak berlawanan arah. Pada solusi H2 hanya pisau bajak
yang bergerak maju membajak tanah sedangkan solusi H3, soil bin digerakkan
maju sehingga pisau bajak membajak tanah yang ada di dalam soil bin.
Prinsip solusi guna pengukuran ditunjukkan pada Gambar 20. yang terdiri atas solusi dalam pengukuran gaya (solusi A1-A4 dan B1-B3) dan solusi dalam
pengukuran kecepatan (solusi C1-C3). Untuk pengukuran gaya digunakan load cell
% ( ' ! , + ) * + * ω # $ + *
dan sistem sensor regangan yang dipasang pada poros yang berputar. load cell yang dipilih semuanya mempunyai potensi dalam mengukur beban dalam tiga orientasi sekaligus yaitu gaya dalam arah x arah y dan mengukur momen (kecuali slip ring dan strain gage). Transducer jenis slip ring dan strain gage hanya bisa digunakan mengukur torsi yang diubah menjadi pengukuran gaya sehingga hanya dapat digunakan untuk mengukur gaya dalam satu orientasi saja. Untuk ring transducer, bila digunakan untuk mengukur beban yang relatif besar diperlukan ukuran yang besar pula. Di samping itu pemasangan sensor regangan pada transducer pada umumnya juga kurang teliti sehingga berpengaruh pada ketelitian mengukur beban. Untuk octagonal ring transducer, bila digunakan untuk mengukur beban yang relatif besar diperlukan ukuran yang besar namun ada kemudahan dalam memasang sensor regangan. Kesulitan memasang sensor regangan juga dapat terjadi pada extended ring transducer, namun karena bentuknya maka untuk beban yang besar tidak diperlukan ukuran yang besar. Yang ideal adalah extended octagonal ring transducer, disamping strain gage dapat dengan mudah dan teliti dipasang, transducer juga dapat digunakan untuk mengukur beban yang relatif besar dengan ukuran yang relatif kecil.
Digunakan tiga solusi dalam mengukur kecepatan yaitu encoder (C1),
potensiometer (C2), inverter (C3) dan flowmeter digital. Encoder memang
merupakan peralatan guna mengukur kecepatan sehingga ideal jika digunakan. Potensiometer dapat digunakan untuk mengukur jarak yang ditempuh (posisi) sehingga diperlukan perangkat yang diperlukan untuk mendiferensialkan grafik posisi sebagai fungsi dari waktu. Flow meter digital digunakan untuk mengukur laju aliran selanjutnya dikonversi guna pengukuran kecepatan. Inverter merupakan peralatan yang digunakan untuk mengatur kecepatan rata-rata sehingga bila yang diperlukan dalam penelitian adalah kecepatan rata-rata seperti yang dilakukan dalam penelitian ini, maka peralatan yang dipilih untuk mengukur kecepatan adalah inverter.
Penggabungan prinsip solusi dihasilkan tiga belas variant concept (VC), yaitu tujuh VC di prinsip solusi memadatkan tanah (VC31, VC32, VC33, VC34,
VC41, VC42, VC43) dan enam VC di prinsip solusi membajak tanah (VC11, VC12,
VC13, VC21, VC22, VC23). Pada prinsip solusi pengukuran, dipilih yang
menguntungkan untuk digunakan yaitu load cell jenis Extended Octagonal Ring Transducer sedangkan inverter digunakan sebagai pedoman untuk kecepatan rata- rata membajak tanah. Dipilih kombinasi yang memungkinkan dari varian prinsip solusi memadatkan tanah dan membongkar tanah dan hasilnya adalah empat belas konsep varian: 1 31 21 2 31 11 3 41 21 4 41 11 5 32 12 6 32 22 7 42 12 8 41 22 9 33 13 10 33 23 11 43 13 12 43 23 13 34 13 14 34 23
Evaluasi Variant Concept secara Kualitatif
Variant concept V1 sampai dengan V14 dievaluasi secara kualitatif seperti
terlihat pada Tabel 2. Digunakan kriteria evaluasi dan kriteria solusi berada pada kolom A sampai dengan kolom G yang meliputi sesuai dengan daftar kehendak
dan fungsi secara keseluruhan, secara prinsip dapat diwujudkan, dalam batasan biaya produksi, pengetahuan tentang konsep memadahi, disetujui oleh pembuat dan memenuhi syarat keamanan. Keputusan solusi varian ada pada kolom H. Hasil evaluasi menunjukkan bahwa varian yang sesuai adalah varian V9, varian
V12 dan V14. Ke tiga varian tersebut ditunjukkan pada Gambar 21-23.
Tabel 3 Pemilihan kombinasi varian Soeharsono
F164070142
Selection chart
Untuk varian-varian yang dipilih
Varian solusi dievaluasi dengan kriteria solusi (+) Ya (-) Tidak (?) Kekurangan informasi (!) Periksa spesifikasi
Keputusan tanda solusi varian (+) Mengikat solusi
(-) Menghilangkan solusi (?) Mengumpulkan informasi (!) Memeriksa spesifikasi Sesuai fungsi keseluruhan
Sesuai daftar kehendak
Secara prinsip dapat diwujudkan Dalam batasan biaya produksi
Pengetahuan tentang konsep memadai
Disetujui oleh pembuat (manufacturer)
Memenuhi syarat keamanan
A B C D E F G PENJELASAN H
V1 + + + - + - -
Gerakan di atas (sejajar kepala) membahayakan operator, perlu tambahan unit power-pack
-
V2 + + + - + - - Sama dengan penjelasan V1 -
V3 + + + - + - - Sama dengan penjelasan V1 -
V4 + + + - + - - Sama dengan penjelasan V1 -
V5 + + + - + - - Sama dengan penjelasan V1 -
V6 + + + - + - - Sama dengan penjelasan V1 -
V7 + + + - + - - Sama dengan penjelasan V1 -
V8 + + + - + - - Sama dengan penjelasan V1 -
V9 + + + + + + + sesuai
+
V10 + + - ! + - + Diperlukan dua mekanisme untuk
menggerakkan soil bin -
V11 + + + - + - + Diperlukan dua mekanisme untuk
menggerakkan soil bin -
V12 + + + + + + + sesuai
+
V13 + + - + + - + Diperlukan dua mekanisme untuk
menggerakkan soil bin +
Gambar 21. Konsep peralatan varian V9, soil bin digerakkan oleh tenaga silinder
hidrauliks, pemadatan tanah dilakukan oleh silinder hidrauliks.
Gambar 22 Konsep peralatan varian V12., soil bin digerakkan oleh mekanisme
Gambar 23 Konsep peralatan varian V14, soil bin digerakkan oleh mekanisme
konveyor, pemadatan tanah dilakukan oleh mekanisme lead sqrew.
Evaluasi Konsep Varian Secara Kuantitatif
Evaluasi kuantitatif meliputi penilaian teknis, keamanan, lingkungan, dan nilai-nilai ekonomis. Secara umum langkah-langkah untuk mengevaluasi secara konseptual adalah :
a. Menentukan kriteria evaluasi didasarkan pada spesifikasi yang telah dibuat. Selanjutnya memberikan bobot kriteria evaluasi dengan memilih tingkat pengaruh yang berbeda terhadap varian konsep.
b. Agar perbandingan setiap varian konsep dapat terlihat dengan jelas, maka
dipilih parameter yang dapat dipakai untuk setiap varian.
Gambar 24 Menyusun kriteria eveluasi ke i dan ke j.
Pada Gambar 24, Ci manyatakan kriteria evaluasi ke i, Pi menyatakan
bobot pada kriteria evaluasi yang ke i sedangkan Wi jumlah bobot yang ke i,
yaitu Ci1 dengan bobot Pi1 dan Ci2 dengan bobot Pi2. Bobot total masing-masing
kriteria evaluasi adalah Wi1 dan Wi2 di mana Wi1= Wi * Pi1 dan Wi2= Wi* Pi2 serta
Wi1+ Wi2 = Wi.
Secara umum berlaku: ∑ 100 %.