* t erpenuhi dengan baik (
√), terpenuhi dengan cukup baik (
-), kurang/ belum dapat t erpenuhi (x) V-2Dari enam buah krit eria di at as, t erdapat em pat krit eria yang t erpenuhi dengan baik pada prot ot ipe t em perat ure cont r ol syst em . Pemenuhan hasil rancangan t erhadap beberapa krit eria lainnya (t abel 4.9) sepert i ukuran, biaya,
peraw at an, kuant it as, t ransport asi, ergonom i, diasum sikan cukup dan t idak diperlukan analisis lebih lanjut .
5.1.2 Analisis Hasil Rancangan
Tem perat ure cont rol syst em t erdiri dari t iga bagian ut am a yait u casing, kom ponen pem anasan, sert a bagian cont roller. Casing berfungsi sebagai t em pat
elem en dan pem bungkus sist em agar udara panas yang digunakan dapat m em anaskan bagian dalam secara efekt if dengan mengikut i pola aliran t ert ent u.
pem buangan, sehingga banyaknya udara yang keluar sist em dapat dikendalikan. Hasil penelitian m enunjukkan bahw a fungsi casing sebagai pem bungkus masih kurang opt im al. Banyaknya celah pada pot ongan m elint ang casing m enim bulkan kebocoran pada sist em pem anasan, ini berujung pada keperluan w akt u pem anasan
yang lebih lam a.
Daya elem en pem anas yang digunakan pada prot ot ipe t em perat ure cont r ol syst em sebesar 1600 w at t . Pem ilihan daya t ini disesuaikan biaya dan ket ersediaan
jenis elem en di pasaran, penggunaannya pun sudah opt im al dalam m enaikkan t em perat ur fluida hingga 34
°
C. Pem asangan keem pat elem en pada dua lokasi
berbeda berkont ribusi besar t erhadap dist ribusi pem anasan sist em yang m erat a. Selain elem en pem anas, fins yang t erpasang pada pipa aliran juga m erupakan
bagian dari kom ponen pem anasan t em perat ure cont rol syst em . Sist em kont rol m erupakan bagian yang pent ing pada rancangan t em perat ure cont rol syst em . Cont roller m erupakan int egrasi dari rangkaian sensor, m icrocont roller, dan relay yang bekerjasama dalam m enangkap sinyal perubahan t em perat ur dan m engolahnya m enjadi respon t erhadap fungsi operasi
elem en pem anas. Tiga buah sensor yang digunakan yait u sensor safet y, sensor pipa at au sensor kont rol, dan sensor out put . Sensor safet y m erupakan jenis sensor yang t erpasang pada bagian dalam t em perat ure cont rol syst em berfungsi m enjaga
kem ananan kom ponen pada bat asan t em perat ur di baw ah 100 °
C. Sensor pipa V-3
digunakan unt uk m engest imasi t em perat ur out put dan m engendalikan hidup at au m at inya elem en pem anas dalam range t em perat ur, oleh sebab it u disebut juga sensor kont rol. Sensor ini t erpasang di sisi luar pipa suplai pada lokasi yang paling
opt im al, sehingga pada saat t em perat ur out put bernilai 34°C sensor pipa senilai 40
°
C dan m enghent ikan pem anasan sist em pada t em perat ur pipa di at as 40 °
C.
Sensor out put dilet akkan sedem ikian rupa, sehingga langsung bersent uhan pada set iap fluida yang keluar dari sist em pemanasan. Sensor jenis ini berfungsi
m em baca t em perat ur keluaran fluida saja.
Bagian microcont roller m erupakan kom ponen pengendali yang berada di ant ara sensor dan relay. Selain berisi int ergrat ed circuit dengan program logika
dasar yang diinginkan, juga t erdapat LCD. LCD m enam pilkan pem bacaan t em perat ur dari set iap sensor dan t am pilan yang m enunjukkan sist em pem anas sedang berada dalam posisi hidup at au m at i. Relay m enyalakan sist em pem anas
secara ot om ast is pada range t em perat ur out put dibaw ah 34 ° C
dan m em ut us arus
yang m asuk ke elem en pem anas pada pem bacaan t em perat ur pipa >40 °
C.
Pengujian pada prot ot ipe t em perat ure cont rol syst em dilakukan dengan m ensim ulasikan cara kerjanya pada sist em produksi kecap filler. Alur, kecepat an aliran fluida, dan panjang pipa galvanis t em pat pem asangan t em perat ure cont r ol
syst em diset t ing sepert i kondisi PT. Lom bok Gandaria. Nam un begit u, t angki penam pung kecap diw akili oleh em ber penam pung yang lebih kecil dan dilet akkan lebih t inggi dari pipa galvanis, fluida kecap digant ikan dengan larut an
carboxym et hyl cellulose (CM C) dengan karakt eristik fluida yang m irip dengan kecap, dan unt uk m enghasilkan debit t uangan pada m esin filler digunakan st op kran pada ujung aliran. Penggant ian beberapa karakt erist ik fisik kom ponen sist em
ini dilakukan karena ket erbat asan ruang pengujian, sum ber daya, dan biaya. Adanya beberapa perbedaan layout sim ulasi dengan kondisi riil sist em t idak m erubah konsep produksi dan cara kerja t em perat ure cont rol syst em , sehingga
t idak m em baw a pengaruh t erhadap hasil pengujian.
Pem anasan aw al pada t em perat ure cont rol syst em m enjadi salah sat u hal yang pent ing unt uk dianalisis. Pem anasan aw al ini diperlukan unt uk V-4
m em persiapkan alat -alat produksi dalam mencapai st eady st at e. Pada saat it u, t em perat ure cont rol syst em berada dalam kondisi siap digunakan dan t idak m engalam i perubahan kondisi pem anasan t erhadap w akt u. Kondisi produksi akt ual di PT. Lom bok Gandaria sendiri m ensyarat kan adanya suat u pem anasan
aw al pada seluruh fasilit as produksinya selam a 10-20 m enit , agar dapat m endet eksi ada at au t idaknya kerusakan m esin dan mem ast ikan sem ua alat produksi berada pada kondisi siap digunakan. Wakt u pem anasan aw al selam a 40
m enit yang diperlukan saat pengujian diperoleh dari t rial-error pengujian prot ot ipe. Pada w akt u pem anasan yang lebih rendah, pengoperasian t em perat ure
cont rol syst em belum dapat digunakan unt uk m encapai m encapai kest abilan t em perat ur out put (Priscilla, R., 2010). Oleh karena it u, 40 m enit diam bil sebagai
sebuah nilai pem anasan aw al yang opt im al unt uk m ecapai st eady st at e dan m encapai t arget t em perat ur yang dit et apkan.
32,5 33 33,5 34 34,5 35 00:00 05:00 10:00 15:00 20:00 25:00 30:00 35:00 40:00 45:00 50:00 55:00 00:00 Tem perat ur Out put ( C)
Wakt u Pem anasan (m enit ) t rendline
Gam bar 5.1 Grafik t em perat ur hasil pengujian
Hasil pengujian t erhadap prot ot ipe t em perat ure cont r ol syst em
m enunjukkan bahw a pada m enit pert am a, t em perat ur t arget sudah dapat dicapai (gam bar 5.1). Tem perat ur t arget opt im al ini berada dalam range 33°C -34°C dan dengan adanya fungsi kerja m icrocont roller, akan m enjaga kondisi t ersebut . Pada
sam pel t ingkat kest abilan t em perat ur selam a sat u jam , t erdapat 20 t it ik pengukuran yang m enunjukkan pem bacaan t em peratur out put di luar range opt im al (overshoot ) yait u sebesar 34,5°C. Oversho ot ini t erjadi pada m enit ke 14:50 dan frekw ensi kejadiannya m ulai m eningkat pada m enit ke-25. Adanya
overshoot dapat dielim inasi dengan m em persem pit range t em perat ur set t ing pada sensor kendali at au dengan pengat uran ulang let ak sensor kendali. V-5
Trendline m enunjukkan t erjadinya pergeseran range t em perat ur yang m eningkat dari range 33°C-34°C menjadi 33,5°C -34,5 °C di m enit ke-44. Hal ini dapat disebabkan karena perubahan karakt erist ik fluida viscous. Fluida viscous yang dipom pa dan digunakan secara berulang m em pengaruhi t ingkat kekent alan
dan kem am puannya dalam menyerap kalor sehingga berpengaruh t erhadap pem bacaan t em perat ur out put yang sem akin m eningkat . Peningkat an respon t em perat ure cont rol syst em dengan m elengkapi fungsi kerja fan sebagai pendingin
dapat m em bant u m encegah pergeseran range dan m engeliminasi overshot . Responsif disini m engandung art i bahw a t em perat ure cont rol syst em m em iliki
kepekaan yang t inggi baik dalam m em anaskan dan m endinginkan sist em pada bat asan t em perat ur yang t elah dit ent ukan.
Tujuan dan fungsi rancangan t elah t erpenuhi, nam un energi yang
dikonsum si selam a pengoperasian t em perat ure cont r ol syst em juga diperhat ikan. Pada penggunaan keem pat elem en pem anas, diperlukan daya sebesar 1.600 joule/ det ik selam a pengoperasian rancangan. Adanya pem anasan aw al yang cukup
lam a m enyebabkan adanya energi yang t erbuang sebesar 1.600 joule/ det ik X 2.400 det ik = 3840 kJ. Nilai yang ini m enunjukkan bagaim ana konsum si energi yang t ercapai belum cukup opt im al karena w akt u pem anasan aw al yang cukup lam a, w alaupun t em perat ur t arget dicapai. Hal ini diperbaiki dengan penggunaan
elem en pem anas dengan daya dan kualit as yang lebih t inggi.
Set elah m engalam i pengujian perform ansi, m asih t erdapat beberapa kendala unt uk m engim plement asikan prot ot ipe t ersebut secara nyat a ke dalam
lingkungan produksi PT. Lom bok Gandaria. Diperlukan pengem bangan- pengem bangan lanjut an unt uk kesem purnaan hasil rancangan t em perat ure cont rol
syst em , yait u:
A. M em perpanjang Jangka Hidup Produk
Pada um um nya, kendala banyak m uncul dari sisi jangka hidup produk. Pem ilihan berbagai m at erial penunjang yang t epat nam un juga ekonom is m em buat kualit as dan ket ahaan produk m enjadi kurang m aksim al. Cont ohnya, kualit as fins yang t erbuat dari t em baga jauh lebih baik, dibandingkan dengan V-6
alum inium , nam un kedua jenis t ersebut m em iliki kualit as t ingkat perpindahan panas yang sebanding dengan harganya.
Adanya beberapa ket erbat asan penggunaan m at erial pada t em perat ure cont rol syst em dapat sedikit t erat asi dengan kesederhanaan konsep rancangan it u
sendiri. Konsep rancangan yang m engadopsi cara kerja heat exchanger ini m em ungkinkan dilakukannya berbagai pengem bangan dan perbaikan int ern pada rancangan. Karena t idak sem ua kom ponen t em perat ure cont rol syst em t erint regasi
ant ara sat u dengan yang lainnya, m aka sangat lah m udah unt uk m elakukan upgrade kualit as m asing-m asing kom ponen secara t erpisah t anpa harus m enggant i
keseluruhan hasil rancangan. Hal t ersebut m em ungkinkan dilakukannya pengem bangan konsep rancangan ke berbagai jenis indust ri serupa dengan
m asing-m asing karakt erist ik aliran fluida viscous.
Dit injau segi elekt rik, elem en pem anas pada prot ot ipe t em perat ure cont rol syst em m asih m em erlukan pem isahan rangkaian elemen dan fan yang digunakan.
Pem isahan rangkaian ini pada akhirnya m em perm udah pengguna dalam m engendalikan dan m engaplikasikan opt im al set t ing yang didapat kan pada eksperimen lanjut an. Aspek keam anan diperlukan t ambahan rancangan pengunci
dari bahan isolat or di sisi depan, sehingga t em perat ure cont rol syst em dapat t ert ut up rapat (t idak ada kebocoran) dan operat or dapat m em buka dan m enut up
alat dengan m udah.
5.2 INTERPRETASI HASIL PENELITIAN
Rancangan t em perat ure cont rol syst em dibuat unt uk m eningkat kan t em perat ur fluida viscous hingga m encapai t em peratur 34
°
C. Pada t ingkat
t em perat ur opt im al ini diharapkan aliran fluida lancar dengan t idak m enim bulkan perubahan karakt erist ik pada fluida. Ket iga bagian pengendali, baik sensor, m icrocont roller, dan relay bekerjasam a dalam menjaga kest abilan t em perat ur
fluida pada t it ik opt im al t ersebut .
Hasil pengolahan dat a m enunjukkan, pem anasan aw al m em erlukan w akt u 40 m enit . Tem perat ure cont rol syst em dapat m eningkat kan t em perat ur fluida dari V-7
t em perat ur aw al m enjadi 34 °
C dalam w akt u 10 det ik. Pada m enit kedua hingga
° C -34
° C
dengan pola aliran yang lancar. Perbaikan dan pengembangan lanjut an pada hasil desain diprediksi dapat m em percepat pencapaian t em perat ur t arget , m enam bah nilai est et ika, dan m em perm udah pengoperasian t em perat ure cont rol syst em oleh
operat or. DAFTAR PUSTAKA
Aw w aluddin, M uham m ad. 2007. Analisis Perpindahan Kalor pada Heat Exchanger Pipa Ganda dengan Sirip Berbent uk Delt a Wing. Skripsi.
Sem arang: Jurusan Teknik M esin, Universit as Negeri Sem arang.
Brady E.J., 1999. Kim ia Universit as Asas dan St rukt ur. Jakart a: Binarupa Aksara. Budiant o, Anw ar. 2008. M et ode Penent uan Koefisien Kekent alan Zat Cair
dengan M enggunakan Regresi Linear Hukum St okes. Proceeding Sem inar Nasional IV SDM Teknologi Nuklir. Sekolah Tinggi Teknologi
Nuklir, Bat an.
Budiono, Christ . 2009. Laporan Tugas Sensorik Sensor Suhu. Akadem i Tehnik M esin Indust ri (ATM I), Surakart a.
Farhan. 2009. Perbandingan Pem akaian Heat er dan Pipa Insulat or di Pipa Transport asi M inyak Berat sebagai Pengaruh Penurunan Tem perat ur Perm ukaan. Undergraduat e t heses. Bandung: Pet roleom Engineering
Inst it ut Teknologi Bandung.
Giles, R.V. 1984. M ekanika Fluida dan Hidraulika Terjem ahan: Herm an W.S. Penerbit Erlangga, Jakart a.
Heryant o, M . Ary dan Wisnu Adi P. 2008. Pem rogram an Bahasa C unt uk M ikrokont roller AT M EGA 8535. Penerbit Andi, Yogyakart a.
Ibrahim , Dogan. 2002. M icrocont roller Based Tem perat ure M onit oring and Cont rol. Elsevier Science & Technology Books.
Incropera, F.P., David P.D., 1996. Int roduct ion t o Heat Transfer Third Edit ion. John Wiley& Sons, Inc., USA.
M it al, Anil, 2008. Product Developm ent : A st ruct ured Approach t o Consum er Product Developm ent , Design, and M anufact ure.
M ubarok, Akhm ad. 2009. Ringkasan Paper: Research M odel In Inform at ion Syst em s.j Hal. 2.
Nat ional Semiconduct or Corporat ion Am ericas. 2000. LM 35 Precision Cent igrade Tem perat ure Sensors.
Olson, R.M . and St even J. Wright . 1993. Dasar-dasar M ekanika Fluida Teknik Terjem ahan: Alex Widodo. Penerbit Gram edia, Jakart a.
Perm at asari, Prit a. 2009. Im plem ent asi Toyot a Business Pract ices dalam M engham bat Fakt or Pengham bat Produkt ivit as Sist em Produksi Kecap
Filler PT. Lom bok Gandaria. Kerja Prakt ek. Surakart a: Jurusan Teknik Indust ri, Universit as Sebelas M aret Surakart a.
Pit t s, D.R. and Leight on E. Sissom . 1998. Theory and Pr oblem s of Heat Transfer. M cGraw -Hill Book Com pany, New York. Priscilla, Rena. 2010. Penent uan Set t ing Level Opt im al
Param et er Tem perat ure
Cont rol Syst em (St udi Kasus PT. Lom bok Gandaria). Skripsi. Surakart a: Jurusan Teknik Indust ri, Universit as Sebelas M aret Surakart a.
Priyandoyo H., Agus Am periant o, dan Dofa Andrico. 2007. Upaya Peningkat an Produksi M inyak di Sum ur Produksi Paraffinik Unit Bisnis EP Lirik –
Sim posium Nasional IATM I 2007. UPN Vet eran, Yogyakart a. Sat yaloka, Daniel dan Irw an A.D. 2008. Pem odelan dan Sim ulasi Num erik
Kebakaran dalam Terow ongan. Proceeding Sem inar Nasional ke-14. Bandung: Universit as Padjajaran, Bandung.
Sunyot o, Karnow o, dan S.M . Bondan Respat i. 2008. Teknik M esin Indust ri. Jakart a: Direkt orat Pem binaan Sekolah M enengah Kejuruan, Direkt orat
Jenderal M anajem en Pendidikan Dasar dan M enengah, Depart em en Pendidikan Nasional.
Sut risno. 2005. Pengaruh Perubahan Penam pang Terhadap Kehilangan Energi pada Pipa Polivinil Chlorida (PVC). Skripsi. Sem arang: Jurusan Teknik
Sipil, Universit as Negeri Sem arang.
Tipler, Paul A. 1998. Physic for Scient ist and Engineers, Third Edit ion Terjem ahan: Lea Praset io dan Rahm ad W. Adi. Penerbit Erlangga
Jakart a.
Trisasiwi. 2009. Penent uan Kondukt ivit as Term al Sayuran dengan Prediksi Berdasarkan Fraksi Kandungan Gizi dan Pengukuran M enggunakan Heat Conduct ion Apparat t us. M akalah Bidang Teknik Produk Pert anian:
Proceeding Sem inar Nasional Pert et a M at aram .
Wang, Xingxuan, Qianchuan Zhao, and Da-Zhong Zheng. 2004. At m ospheric Furnace M ult iple-Pass Out let Tem perat ure Uniform it y Cont rol Using
Im proved Difference Cont rol Technique. Beijing: Depart m ent of Aut om at ion, Tsinghua Universit y.
Wignjosoebrot o S., 1995. Ergonom i, St udi Gerak dan Wakt u. PT. Guna Widya, Jakart a.
York