• Tidak ada hasil yang ditemukan

PERANCANGAN TEMPERATURE CONTROL SYSTEM PADA INTERNAL FLOW FLUIDA VISCOUS (STUDI KASUS DI PERUSAHAAN KECAP DAN SAUS PT. LOMBOK GANDARIA)

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "PERANCANGAN TEMPERATURE CONTROL SYSTEM PADA INTERNAL FLOW FLUIDA VISCOUS (STUDI KASUS DI PERUSAHAAN KECAP DAN SAUS PT. LOMBOK GANDARIA)"

Copied!
45
0
0

Teks penuh

(1)

PERANCANGAN TEM PERATURE CONTROL SYSTEM PADA INTERNAL FLOW FLUIDA VISCOUS

(STUDI KASUS DI PERUSAHAAN KECAP DAN SAUS PT. LOM BOK GANDARIA)

Skripsi

Sebagai Persyarat an Unt uk M em peroleh Gelar Sarjana Teknik

PRITA PERM ATASARI I 0306053

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS M ARET

(2)

I-1 BAB I PENDAHULUAN

Bagian pendahuluan m enjelaskan t ent ang kondisi-kondisi yang m elat arbelakangi proses penelit ian. Hal-hal t ersebut kem udian dirum uskan m enjadi m asalah dan t ujuan dari pelaksanaan penelit ian, yang diharapkan akan

m em beri m anfaat dan dam pak bagi perkem bangan dunia indust ri.

1.1 LATAR BELAKANG

Pem akaian dan penerapan fasilit as produksi secara lebih baik, penerapan m et ode kerja yang lebih efektif dan efisien, dan at au penggunaan bahan baku yang lebih ekonomis m erupakan beberapa fakt or t eknis pent ing yang m enent ukan

produkt ivit as kerja dalam perusahaan (Wignjosoebrot o S., 1995). Pada kasus int ernal flow (aliran fluida dalam pipa), indeks produkt ivit as dapat m enurun karena adanya ham bat an aliran fluida. Walaupun seluruh fasilit as produksi m asih beroperasi dengan baik, nam un ham bat an aliran t ersebut dapat berpengaruh pada

laju penurunan produksi yang t iba-t iba (Priyandoyo et al., 2007). Ham bat an produkt ivit as pada int ernal flow dit em ui dalam t ransport asi fluida viscous (kent al), salah sat u cont ohnya di indust ri pengolahan m inyak bumi. Tem perat ur perm ukaan yang rendah m em pengaruhi perform a aliran pada sist em pipa t ransport asi m inyak berat . Hal ini disebabkan karena penurunan t em perat ur dapat m eningkat kan viskosit as, sehingga minyak sulit unt uk m engalir (Farhan,

(3)

penghasil kecap dan saus di kot a Solo. Pada lint asan produksi kecap, perusahaan ini m engalami ham bat an dist ribusi kecap di dalam pipa-pipanya.

Viskosit as zat cair cenderung m enurun seiring dengan kenaikan t em perat ur, hal ini disebabkan oleh gaya kohesi pada zat cair yang bila t em perat urnya dinaikkan m engalam i penurunan, sehingga m enyebabkan t urunnya

nilai viskosit as dari zat cair t ersebut . Dengan kat a lain pada t em perat ur yang sem akin rendah m aka viskosit as sem akin t inggi, begit u juga sebaliknya (Budiant o, 2008). Kondisi produksi pada PT. Lom bok Gandaria m enggam barkan, ket ika t em perat ur keluaran kecap berada dibaw ah 33°C m aka hasil produksi kecap I-2

cenderung m enurun dan t idak m em enuhi t arget . Kendala dalam sist em int ernal flow ini berdam pak akhir pada penurunan t ingkat produkt ivit as kecap filler.

Kondisi aliran kecap yang t idak lancar banyak dipengaruhi oleh rendahnya t em perat ur. Penurunan t em perat ur ini dapat dipengaruhi oleh t em perat ur lingkungan dan at au panjangnya sist em perpipaan yang digunakan. Panjang pipa m erupakan salah sat u param et er yang m enyebabkan kehilangan energi sehingga m enyebabkan penurunan t em perat ur pada fluida (Sut risno, 2005). Selain it u, panjangnya pipa juga berpengaruh t erhadap gaya gesek fluida. Kekent alan at au viskosit as sendiri dapat dianggap sebagai gesekan dari bagian dalam suat u fluida.

Adanya viskosit as m enim bulkan kebut uhan t erhadap gaya unt uk m enggerakkan salah sat u fluida di at as lapisan lainnya, at au supaya sat u perm ukaan dapat m eluncur di at as lainnya (Brady E.J., 1999). Jika t em perat ur pada aliran fluida dalam pipa dapat dikendalikan, m aka diharapkan bahw a kelancaran aliran kecap

dan produkt ivit asnya juga dapat diopt im alkan.

(4)

Pract ices. Hasilnya m enjelaskan bahw a ham bat an produkt ivit as kecap t erbesar t erjadi pada pipa suplai m enuju ke alat pengisian kecap ke dalam bot ol (m esin filler), dim ana sist em pengaliran kecap yang cukup panjang (±7,8 m ) berpengaruh pada penurunan t em perat ur out put nya. Range t em perat ur opt im al dalam proses packing kecap berada pada t em perat ur 33°C -34°C (PT . Lom bok Gandaria, 2010). Pada t em perat ur dibaw ah 33°C, kecap m engent al dan m enyebabkan t erham bat nya

aliran di dalam pipa, pada kondisi ini proses pengisian kecap ke bot ol m em but uhkan w akt u yang lebih lam a. Di lain pihak, jika t em perat urnya t erlalu t inggi (lebih dari 34 °C), produk kecap yang dihasi lkan m em enuhi krit eria produk

cacat (t erdapat gelem bung perm anen pada kecap), sehingga t idak dapat dipasarkan ke luar.

Berbagai penyelesaian dikem bangkan para peneliti lainnya unt uk

m em perlancar int ernal flow fluida viscous. Pada kasus t ransport asi m inyak berat cont ohnya, penyelesaian dit erapkan dengan penggunaan heat er dan pipa insulat or yang keduanya sam a-sama berfungsi m em pert ahankan t em perat ur fluida di dalam pipa t ransport asi (Farhan, 2008). Hingga proses penelitian ini berlangsung, pihak I-3

PT. Lom bok Gandaria sendiri belum m emiliki suat u sist em yang dapat m enjaga kest abilan t em perat ur aliran kecapnya. Padahal, t erkait dengan aspek

produkt ivit as kecap, sist em ini pent ing dan diperlukan. Didasarkan hal di at as, penelit ian ini dilaksanakan unt uk m em buat rancangan sist em dalam m encapai kondisi t em perat ur opt im al, berdasarkan

(5)

peningkat an produkt ivit as produksi kecap m emiliki efek yang signifikan t erhadap pem enuhan dem and dan penguasaan pasar lokal di sam ping peluang pasar non

dom est ik.

1.2 PERUM USAN M ASALAH

Berdasarkan lat ar belakang yang t elah diuraikan, m aka dirum uskan pokok perm asalahan dari penelit ian ini adalah ” bagaim ana m erancang t em perat ure cont rol syst em pada int ernal flow fluida viscous, dalam penelit ian ini dit erapkan

pada pipa suplai m enuju m esin filler kecap sehingga dapat m em perlancar aliran kecap di PT. Lom bok Gandaria” .

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan yang dicapai dari penelit ian ini yait u m enghasilkan prot ot ipe t em perat ure cont rol syst em pada int ernal flow fluida viscous sesuai kondisi sist em

produksi kecap filler di PT. Lom bok Gandaria. Tujuan t ersebut diperjelas dengan t ujuan-t ujuan khusus sebagai berikut :

1. M enent ukan karakt erist ik aliran fluida viscous di sepanjang pipa aliran m enuju m esin filler PT. Lom bok Gandaria.

2. M enent ukan spesifikasi rancangan t em perat ur cont rol syst em pada int ernal flow fluida viscous yang sesuai kondisi sist em produksi kecap filler di PT.

Lom bok Gandaria.

3. M enghasilkan prot ot ipe t em perat ure cont rol syst em .

I-4

(6)

M anfaat yang diharapkan dari penelit ian ini yait u m enghasilkan prot ot ipe t em perat ure cont rol syst em unt uk fluida viscous.

1.5 BATASAN M ASALAH

Agar penelit an ini m em iliki lingkup yang jelas dan fokus m aka diperlukan adanya pem bat asan m asalah, sebagai berikut :

1. Observasi dist ribusi t em perat ur dilakukan pada lint asan produksi pengisian dan pengem asan kecap bot ol filler 625 m l pada pipa P1, dan dilaksanakan

pada pukul 07.00-16.00 WIB sesuai dengan jadw al produksi.

2. Pipa yang digunakan unt uk m engalirkan kecap m enuju m esin filler m erupakan pipa besi galvanis dengan diam et er luar 60 m m , panjang 1600 m m , dan t ebal

2,5 m m .

3. Larut an carboxym et hyl cellulose (CM C) yang digunakan sebagai zat penggant i dalam pengujian rancangan t em perat ure cont rol syst em m em iliki

karakt erist ik yang m irip dengan kecap.

1.6 ASUM SI

Asum si yang digunakan dalam penelit ian, sebagai berikut : 1. Tem perat ur input kecap bersifat m erat a pada set iap t it ik m asukan. 2. Pada saat observasi unt uk m enget ahui karakt erist ik t em perat ur, sist em produksi t elah m engalam i kondisi kerja yang st abil sehingga t em perat ur kecap

di dalam pipa dapat diest im asi dari t em perat ur perm ukaan luar pipa. 3. Kondisi aliran kecap paling opt im al t erjadi pada t emperat ur 34°c, dim ana pada

(7)

4. Penelit ian yang dilakukan t idak m em pert im bangkan perbedaan karakt erist ik pada jenis at au m erk kecap yang diproduksi.

5. Sam pel dist ribusi t em perat ur yang diam bil m ew akili penyebaran t em perat ur kecap di sepanjang aliran pipa.

I-5

1.7 SISTEM ATIKA PENULISAN

Penulisan penelit ian dalam laporan t ugas akhir ini mengikut i uraian yang diberikan pada set iap bab yang berurut an unt uk m em perm udah pem bahasannya.

Pokok m asalah dibagi m enjadi enam bab yang dijelaskan di baw ah ini. BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini berisikan pendahuluan yang m eliput i lat ar belakang, perum usan m asalah, t ujuan penelit ian, pem bat asan m asalah, dan

sist em at ika penulisan. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Tinjauan pust aka berisi m engenai landasan t eori yang m endukung dan t erkait langsung dengan penelit ian yang akan dilakukan dari buku,

jurnal penelit ian, dan sum ber lit erat ur lain. BAB III : M ETODOLOGI PENELITIAN

Pada m et odologi penelit ian diuraikan langkah penelitian yang m erupakan gam baran kerangka berpikir dalam m elakukan penelit ian

dari aw al sam pai akhir.

BAB IV : PENGUM PULAN DAN PENGOLAHAN DATA

(8)

m enggunakan met ode yang dit ent ukan. BAB V : ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Analisis berisi penjelasan dari out put yang didapat kan pada t ahapan pengum pulan dan pengolahan dat a, int erpret asi hasil m erupakan

ringkasan singkat dari hasil penelit ian. BAB VI : KESIM PULAN DAN SARAN

Bagian kesim pulan dan saran berisi t ent ang kesim pulan yang diperoleh dari pengolahan dat a dan analisis yang t elah dilakukan sert a

rekom endasi yang diberikan unt uk perbaikan. I-1

BAB I PENDAHULUAN

Bagian pendahuluan m enjelaskan t ent ang kondisi-kondisi yang m elat arbelakangi proses penelit ian. Hal-hal t ersebut kem udian dirum uskan m enjadi m asalah dan t ujuan dari pelaksanaan penelit ian, yang diharapkan akan

m em beri m anfaat dan dam pak bagi perkem bangan dunia indust ri.

1.1 LATAR BELAKANG

Pem akaian dan penerapan fasilit as produksi secara lebih baik, penerapan m et ode kerja yang lebih efektif dan efisien, dan at au penggunaan bahan baku yang lebih ekonomis m erupakan beberapa fakt or t eknis pent ing yang m enent ukan

(9)

beroperasi dengan baik, nam un ham bat an aliran t ersebut dapat berpengaruh pada laju penurunan produksi yang t iba-t iba (Priyandoyo et al., 2007).

Ham bat an produkt ivit as pada int ernal flow dit em ui dalam t ransport asi fluida viscous (kent al), salah sat u cont ohnya di indust ri pengolahan m inyak bumi. Tem perat ur perm ukaan yang rendah m em pengaruhi perform a aliran pada sist em pipa t ransport asi m inyak berat . Hal ini disebabkan karena penurunan t em perat ur dapat m eningkat kan viskosit as, sehingga minyak sulit unt uk m engalir (Farhan,

2009). Hal yang sam a t erjadi di PT. Lom bok Gandaria, salah sat u perusahaan penghasil kecap dan saus di kot a Solo. Pada lint asan produksi kecap, perusahaan

ini m engalami ham bat an dist ribusi kecap di dalam pipa-pipanya. Viskosit as zat cair cenderung m enurun seiring dengan kenaikan t em perat ur, hal ini disebabkan oleh gaya kohesi pada zat cair yang bila t em perat urnya dinaikkan m engalam i penurunan, sehingga m enyebabkan t urunnya

nilai viskosit as dari zat cair t ersebut . Dengan kat a lain pada t em perat ur yang sem akin rendah m aka viskosit as sem akin t inggi, begit u juga sebaliknya (Budiant o, 2008). Kondisi produksi pada PT. Lom bok Gandaria m enggam barkan, ket ika t em perat ur keluaran kecap berada dibaw ah 33°C m aka hasil produksi kecap I-2

cenderung m enurun dan t idak m em enuhi t arget . Kendala dalam sist em int ernal flow ini berdam pak akhir pada penurunan t ingkat produkt ivit as kecap filler.

(10)

viskosit as sendiri dapat dianggap sebagai gesekan dari bagian dalam suat u fluida. Adanya viskosit as m enim bulkan kebut uhan t erhadap gaya unt uk m enggerakkan

salah sat u fluida di at as lapisan lainnya, at au supaya sat u perm ukaan dapat m eluncur di at as lainnya (Brady E.J., 1999). Jika t em perat ur pada aliran fluida dalam pipa dapat dikendalikan, m aka diharapkan bahw a kelancaran aliran kecap

dan produkt ivit asnya juga dapat diopt im alkan.

Sebelum penelit ian ini dilaksanakan, dilakukan t ahap ident ifikasi perm asalahan di PT. Lom bok Gandaria dengan m et ode Toyot a Business Pract ices. Hasilnya m enjelaskan bahw a ham bat an produkt ivit as kecap t erbesar

t erjadi pada pipa suplai m enuju ke alat pengisian kecap ke dalam bot ol (m esin filler), dim ana sist em pengaliran kecap yang cukup panjang (±7,8 m ) berpengaruh pada penurunan t em perat ur out put nya. Range t em perat ur opt im al dalam proses packing kecap berada pada t em perat ur 33°C -34°C (PT . Lom bok Gandaria, 2010). Pada t em perat ur dibaw ah 33°C, kecap m engent al dan m enyebabkan t erham bat nya

aliran di dalam pipa, pada kondisi ini proses pengisian kecap ke bot ol m em but uhkan w akt u yang lebih lam a. Di lain pihak, jika t em perat urnya t erlalu t inggi (lebih dari 34 °C), produk kecap yang dihasi lkan m em enuhi krit eria produk

cacat (t erdapat gelem bung perm anen pada kecap), sehingga t idak dapat dipasarkan ke luar.

Berbagai penyelesaian dikem bangkan para peneliti lainnya unt uk

m em perlancar int ernal flow fluida viscous. Pada kasus t ransport asi m inyak berat cont ohnya, penyelesaian dit erapkan dengan penggunaan heat er dan pipa insulat or yang keduanya sam a-sama berfungsi m em pert ahankan t em perat ur fluida di dalam pipa t ransport asi (Farhan, 2008). Hingga proses penelitian ini berlangsung, pihak I-3

(11)

kest abilan t em perat ur aliran kecapnya. Padahal, t erkait dengan aspek produkt ivit as kecap, sist em ini pent ing dan diperlukan. Didasarkan hal di at as, penelit ian ini dilaksanakan unt uk m em buat rancangan sist em dalam m encapai kondisi t em perat ur opt im al, berdasarkan

karakt erist ik dari sist em aliran kecap yang ada pada PT. Lom bok Gandaria. Adanya rancangan t em perat ure cont r ol syst em diharapkan dapat m enjaga kest abilan t em perat ur kecap sehingga aliran dalam pipa lancar dengan t et ap m enjaga kualit as produk kecap it u sendiri. Diharapkan, kelancaran aliran dan peningkat an produkt ivit as produksi kecap m emiliki efek yang signifikan t erhadap pem enuhan dem and dan penguasaan pasar lokal di sam ping peluang pasar non

dom est ik.

1.2 PERUM USAN M ASALAH

Berdasarkan lat ar belakang yang t elah diuraikan, m aka dirum uskan pokok perm asalahan dari penelit ian ini adalah ” bagaim ana m erancang t em perat ure cont rol syst em pada int ernal flow fluida viscous, dalam penelit ian ini dit erapkan

pada pipa suplai m enuju m esin filler kecap sehingga dapat m em perlancar aliran kecap di PT. Lom bok Gandaria” .

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan yang dicapai dari penelit ian ini yait u m enghasilkan prot ot ipe t em perat ure cont rol syst em pada int ernal flow fluida viscous sesuai kondisi sist em

produksi kecap filler di PT. Lom bok Gandaria. Tujuan t ersebut diperjelas dengan t ujuan-t ujuan khusus sebagai berikut :

(12)

m enuju m esin filler PT. Lom bok Gandaria.

2. M enent ukan spesifikasi rancangan t em perat ur cont rol syst em pada int ernal flow fluida viscous yang sesuai kondisi sist em produksi kecap filler di PT.

Lom bok Gandaria.

3. M enghasilkan prot ot ipe t em perat ure cont rol syst em .

I-4

1.4 M ANFAAT PENELITIAN

M anfaat yang diharapkan dari penelit ian ini yait u m enghasilkan prot ot ipe t em perat ure cont rol syst em unt uk fluida viscous.

1.5 BATASAN M ASALAH

Agar penelit an ini m em iliki lingkup yang jelas dan fokus m aka diperlukan adanya pem bat asan m asalah, sebagai berikut :

1. Observasi dist ribusi t em perat ur dilakukan pada lint asan produksi pengisian dan pengem asan kecap bot ol filler 625 m l pada pipa P1, dan dilaksanakan

pada pukul 07.00-16.00 WIB sesuai dengan jadw al produksi.

2. Pipa yang digunakan unt uk m engalirkan kecap m enuju m esin filler m erupakan pipa besi galvanis dengan diam et er luar 60 m m , panjang 1600 m m , dan t ebal

2,5 m m .

3. Larut an carboxym et hyl cellulose (CM C) yang digunakan sebagai zat penggant i dalam pengujian rancangan t em perat ure cont rol syst em m em iliki

karakt erist ik yang m irip dengan kecap.

(13)

Asum si yang digunakan dalam penelit ian, sebagai berikut : 1. Tem perat ur input kecap bersifat m erat a pada set iap t it ik m asukan. 2. Pada saat observasi unt uk m enget ahui karakt erist ik t em perat ur, sist em produksi t elah m engalam i kondisi kerja yang st abil sehingga t em perat ur kecap

di dalam pipa dapat diest im asi dari t em perat ur perm ukaan luar pipa. 3. Kondisi aliran kecap paling opt im al t erjadi pada t emperat ur 34°c, dim ana pada

kondisi t ersebut aliran kecap lancar dan t idak t erdapat gelem bung pada out put kecap.

4. Penelit ian yang dilakukan t idak m em pert im bangkan perbedaan karakt erist ik pada jenis at au m erk kecap yang diproduksi.

5. Sam pel dist ribusi t em perat ur yang diam bil m ew akili penyebaran t em perat ur kecap di sepanjang aliran pipa.

I-5

1.7 SISTEM ATIKA PENULISAN

Penulisan penelit ian dalam laporan t ugas akhir ini mengikut i uraian yang diberikan pada set iap bab yang berurut an unt uk m em perm udah pem bahasannya.

Pokok m asalah dibagi m enjadi enam bab yang dijelaskan di baw ah ini. BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini berisikan pendahuluan yang m eliput i lat ar belakang, perum usan m asalah, t ujuan penelit ian, pem bat asan m asalah, dan

sist em at ika penulisan. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

(14)

jurnal penelit ian, dan sum ber lit erat ur lain. BAB III : M ETODOLOGI PENELITIAN

Pada m et odologi penelit ian diuraikan langkah penelitian yang m erupakan gam baran kerangka berpikir dalam m elakukan penelit ian

dari aw al sam pai akhir.

BAB IV : PENGUM PULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab IV berisi t ent ang dat a-dat a at au inform asi yang diperlukan dalam m enganalisis perm asalahan yang ada, sert a pengolahan dat a dengan

m enggunakan met ode yang dit ent ukan. BAB V : ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Analisis berisi penjelasan dari out put yang didapat kan pada t ahapan pengum pulan dan pengolahan dat a, int erpret asi hasil m erupakan

ringkasan singkat dari hasil penelit ian. BAB VI : KESIM PULAN DAN SARAN

Bagian kesim pulan dan saran berisi t ent ang kesim pulan yang diperoleh dari pengolahan dat a dan analisis yang t elah dilakukan sert a

rekom endasi yang diberikan unt uk perbaikan. I-1

BAB I PENDAHULUAN

Bagian pendahuluan m enjelaskan t ent ang kondisi-kondisi yang m elat arbelakangi proses penelit ian. Hal-hal t ersebut kem udian dirum uskan m enjadi m asalah dan t ujuan dari pelaksanaan penelit ian, yang diharapkan akan

(15)

1.1 LATAR BELAKANG

Pem akaian dan penerapan fasilit as produksi secara lebih baik, penerapan m et ode kerja yang lebih efektif dan efisien, dan at au penggunaan bahan baku yang lebih ekonomis m erupakan beberapa fakt or t eknis pent ing yang m enent ukan

produkt ivit as kerja dalam perusahaan (Wignjosoebrot o S., 1995). Pada kasus int ernal flow (aliran fluida dalam pipa), indeks produkt ivit as dapat m enurun karena adanya ham bat an aliran fluida. Walaupun seluruh fasilit as produksi m asih beroperasi dengan baik, nam un ham bat an aliran t ersebut dapat berpengaruh pada

laju penurunan produksi yang t iba-t iba (Priyandoyo et al., 2007). Ham bat an produkt ivit as pada int ernal flow dit em ui dalam t ransport asi fluida viscous (kent al), salah sat u cont ohnya di indust ri pengolahan m inyak bumi. Tem perat ur perm ukaan yang rendah m em pengaruhi perform a aliran pada sist em pipa t ransport asi m inyak berat . Hal ini disebabkan karena penurunan t em perat ur dapat m eningkat kan viskosit as, sehingga minyak sulit unt uk m engalir (Farhan,

2009). Hal yang sam a t erjadi di PT. Lom bok Gandaria, salah sat u perusahaan penghasil kecap dan saus di kot a Solo. Pada lint asan produksi kecap, perusahaan

ini m engalami ham bat an dist ribusi kecap di dalam pipa-pipanya. Viskosit as zat cair cenderung m enurun seiring dengan kenaikan t em perat ur, hal ini disebabkan oleh gaya kohesi pada zat cair yang bila t em perat urnya dinaikkan m engalam i penurunan, sehingga m enyebabkan t urunnya

(16)

cenderung m enurun dan t idak m em enuhi t arget . Kendala dalam sist em int ernal flow ini berdam pak akhir pada penurunan t ingkat produkt ivit as kecap filler.

Kondisi aliran kecap yang t idak lancar banyak dipengaruhi oleh rendahnya t em perat ur. Penurunan t em perat ur ini dapat dipengaruhi oleh t em perat ur lingkungan dan at au panjangnya sist em perpipaan yang digunakan. Panjang pipa m erupakan salah sat u param et er yang m enyebabkan kehilangan energi sehingga m enyebabkan penurunan t em perat ur pada fluida (Sut risno, 2005). Selain it u, panjangnya pipa juga berpengaruh t erhadap gaya gesek fluida. Kekent alan at au viskosit as sendiri dapat dianggap sebagai gesekan dari bagian dalam suat u fluida.

Adanya viskosit as m enim bulkan kebut uhan t erhadap gaya unt uk m enggerakkan salah sat u fluida di at as lapisan lainnya, at au supaya sat u perm ukaan dapat m eluncur di at as lainnya (Brady E.J., 1999). Jika t em perat ur pada aliran fluida dalam pipa dapat dikendalikan, m aka diharapkan bahw a kelancaran aliran kecap

dan produkt ivit asnya juga dapat diopt im alkan.

Sebelum penelit ian ini dilaksanakan, dilakukan t ahap ident ifikasi perm asalahan di PT. Lom bok Gandaria dengan m et ode Toyot a Business Pract ices. Hasilnya m enjelaskan bahw a ham bat an produkt ivit as kecap t erbesar

t erjadi pada pipa suplai m enuju ke alat pengisian kecap ke dalam bot ol (m esin filler), dim ana sist em pengaliran kecap yang cukup panjang (±7,8 m ) berpengaruh pada penurunan t em perat ur out put nya. Range t em perat ur opt im al dalam proses packing kecap berada pada t em perat ur 33°C -34°C (PT . Lom bok Gandaria, 2010). Pada t em perat ur dibaw ah 33°C, kecap m engent al dan m enyebabkan t erham bat nya

(17)

cacat (t erdapat gelem bung perm anen pada kecap), sehingga t idak dapat dipasarkan ke luar.

Berbagai penyelesaian dikem bangkan para peneliti lainnya unt uk

m em perlancar int ernal flow fluida viscous. Pada kasus t ransport asi m inyak berat cont ohnya, penyelesaian dit erapkan dengan penggunaan heat er dan pipa insulat or yang keduanya sam a-sama berfungsi m em pert ahankan t em perat ur fluida di dalam pipa t ransport asi (Farhan, 2008). Hingga proses penelitian ini berlangsung, pihak I-3

PT. Lom bok Gandaria sendiri belum m emiliki suat u sist em yang dapat m enjaga kest abilan t em perat ur aliran kecapnya. Padahal, t erkait dengan aspek

produkt ivit as kecap, sist em ini pent ing dan diperlukan. Didasarkan hal di at as, penelit ian ini dilaksanakan unt uk m em buat rancangan sist em dalam m encapai kondisi t em perat ur opt im al, berdasarkan

karakt erist ik dari sist em aliran kecap yang ada pada PT. Lom bok Gandaria. Adanya rancangan t em perat ure cont r ol syst em diharapkan dapat m enjaga kest abilan t em perat ur kecap sehingga aliran dalam pipa lancar dengan t et ap m enjaga kualit as produk kecap it u sendiri. Diharapkan, kelancaran aliran dan peningkat an produkt ivit as produksi kecap m emiliki efek yang signifikan t erhadap pem enuhan dem and dan penguasaan pasar lokal di sam ping peluang pasar non

dom est ik.

1.2 PERUM USAN M ASALAH

Berdasarkan lat ar belakang yang t elah diuraikan, m aka dirum uskan pokok perm asalahan dari penelit ian ini adalah ” bagaim ana m erancang t em perat ure cont rol syst em pada int ernal flow fluida viscous, dalam penelit ian ini dit erapkan

(18)

kecap di PT. Lom bok Gandaria” .

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan yang dicapai dari penelit ian ini yait u m enghasilkan prot ot ipe t em perat ure cont rol syst em pada int ernal flow fluida viscous sesuai kondisi sist em

produksi kecap filler di PT. Lom bok Gandaria. Tujuan t ersebut diperjelas dengan t ujuan-t ujuan khusus sebagai berikut :

1. M enent ukan karakt erist ik aliran fluida viscous di sepanjang pipa aliran m enuju m esin filler PT. Lom bok Gandaria.

2. M enent ukan spesifikasi rancangan t em perat ur cont rol syst em pada int ernal flow fluida viscous yang sesuai kondisi sist em produksi kecap filler di PT.

Lom bok Gandaria.

3. M enghasilkan prot ot ipe t em perat ure cont rol syst em .

I-4

1.4 M ANFAAT PENELITIAN

M anfaat yang diharapkan dari penelit ian ini yait u m enghasilkan prot ot ipe t em perat ure cont rol syst em unt uk fluida viscous.

1.5 BATASAN M ASALAH

Agar penelit an ini m em iliki lingkup yang jelas dan fokus m aka diperlukan adanya pem bat asan m asalah, sebagai berikut :

1. Observasi dist ribusi t em perat ur dilakukan pada lint asan produksi pengisian dan pengem asan kecap bot ol filler 625 m l pada pipa P1, dan dilaksanakan

(19)

2. Pipa yang digunakan unt uk m engalirkan kecap m enuju m esin filler m erupakan pipa besi galvanis dengan diam et er luar 60 m m , panjang 1600 m m , dan t ebal

2,5 m m .

3. Larut an carboxym et hyl cellulose (CM C) yang digunakan sebagai zat penggant i dalam pengujian rancangan t em perat ure cont rol syst em m em iliki

karakt erist ik yang m irip dengan kecap.

1.6 ASUM SI

Asum si yang digunakan dalam penelit ian, sebagai berikut : 1. Tem perat ur input kecap bersifat m erat a pada set iap t it ik m asukan. 2. Pada saat observasi unt uk m enget ahui karakt erist ik t em perat ur, sist em produksi t elah m engalam i kondisi kerja yang st abil sehingga t em perat ur kecap

di dalam pipa dapat diest im asi dari t em perat ur perm ukaan luar pipa. 3. Kondisi aliran kecap paling opt im al t erjadi pada t emperat ur 34°c, dim ana pada

kondisi t ersebut aliran kecap lancar dan t idak t erdapat gelem bung pada out put kecap.

4. Penelit ian yang dilakukan t idak m em pert im bangkan perbedaan karakt erist ik pada jenis at au m erk kecap yang diproduksi.

5. Sam pel dist ribusi t em perat ur yang diam bil m ew akili penyebaran t em perat ur kecap di sepanjang aliran pipa.

I-5

1.7 SISTEM ATIKA PENULISAN

(20)

Pokok m asalah dibagi m enjadi enam bab yang dijelaskan di baw ah ini. BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini berisikan pendahuluan yang m eliput i lat ar belakang, perum usan m asalah, t ujuan penelit ian, pem bat asan m asalah, dan

sist em at ika penulisan. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Tinjauan pust aka berisi m engenai landasan t eori yang m endukung dan t erkait langsung dengan penelit ian yang akan dilakukan dari buku,

jurnal penelit ian, dan sum ber lit erat ur lain. BAB III : M ETODOLOGI PENELITIAN

Pada m et odologi penelit ian diuraikan langkah penelitian yang m erupakan gam baran kerangka berpikir dalam m elakukan penelit ian

dari aw al sam pai akhir.

BAB IV : PENGUM PULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab IV berisi t ent ang dat a-dat a at au inform asi yang diperlukan dalam m enganalisis perm asalahan yang ada, sert a pengolahan dat a dengan

m enggunakan met ode yang dit ent ukan. BAB V : ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Analisis berisi penjelasan dari out put yang didapat kan pada t ahapan pengum pulan dan pengolahan dat a, int erpret asi hasil m erupakan

ringkasan singkat dari hasil penelit ian. BAB VI : KESIM PULAN DAN SARAN

Bagian kesim pulan dan saran berisi t ent ang kesim pulan yang diperoleh dari pengolahan dat a dan analisis yang t elah dilakukan sert a

(21)

VI-1 BAB VI

KESIM PULAN DAN SARAN

Perancangan t em perat ure cont rol syst em m erupakan usaha-usaha penelit ian yang dilakukan unt uk m em bant u m em ecahkan m asalah ham bat an int ernal flow

fluida viscous. Ikht isar hasil penelit ian t erangkum dalam kesim pulan sert a m asukan perbaikan unt uk penelit ian selanjut nya t ert uang dalam saran penelit ian.

6.1 KESIM PULAN

Hasil penelitian m engenai perancangan t em perat ure cont rol syst em pada int ernal flow fluida viscous dapat disim pulkan, sebagai berikut :

1. Rancangan t em perat ure cont rol syst em m am pu m eningkat kan t em perat ur out put fluida viscous (dalam hal ini diw akili oleh larut an CM C yang t ingkat

kekent alannya lebih rendah 0.165 gr/ cm .dt k dibandingkan kecap) dari t em perat ur aw al t ert ent u hingga t em perat ur 34

° C.

2. Tem perat ur CM C dapat m encapai range opt im al 33 °

C-34 °

C oleh penggunaan

(22)

Pada pengujiannya selam a sat u jam t erjadi pergeseran range t em perat ur yang m eningkat dari 33°C-34°C m enjadi 33,5°C-34,5°C di m enit ke-44

6.2 SARAN

Saran-saran yang diberikan agar hasil rancangan t em perat ure cont rol syst em dikem bangkan m enjadi fasilit as produksi t am bahan yang lebih baik, sebagai

berikut :

1. M eningkat kan reliabilit y t em perat ure cont rol syst em , dapat dilakukan dengan pem ilihan dan penggunaan kom ponen yang lebih baik sehingga diperoleh

t ingkat kehandalan produk yang m aksim al.

2. Penggant ian elem en pem anas dengan kem am puan m em anaskan yang lebih baik sert a penam bahan sist em pelepasan panas, agar t em perat ure cont rol

syst em lebih responsif dengan overshoot yang m inim um .

3. Pelet akan sensor dan m elakukan set t ing ulang pada t em perat ur t arget (m em persem pit range). VI-2

4. Pada penelit ian selanjut nya dapat dilakukan pemisahan sist em kerja ant ara elem en pem anas dan fan, sehingga pengendaliannya dapat dilakukan secara

independen. Ini dapat digunakan sebagai m asukan untuk pengaplikasian opt im al set t ing pada eksperim en berikut nya. V-1

BAB V

ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

(23)

pada bab sebelum nya. Int erpret asi merujuk pada proses penafsiran t erhadap hasil penelit ian, sedangkan analisis yang dilakukan unt uk m enget ahui perihal penyebab

t im bulnya suat u hasil t ert ent u.

5.1 ANALISIS HASIL PENELITIAN

Pada sub bab ini diuraikan m engenai analisis hasil rancangan t erhadap pem enuhan krit erianya, analisis hasil rancangan, dan analisis hasil pengujiannya.

Pada bagian akhir juga diberikan analisis pengem bangan rancangan, agar dapat m em berikan gam baran t erhadap inovasi lanjut an yang dapat dilakukan.

5.1.1 Analisis Pemenuhan Krit eria

Pada aw al perencanaan, pem buat an rancangan dan pr orot ipe t em perat ure cont rol syst em m em perhat ikan krit eria perancangan produk. Analisis t erhadap

enam krit eria unggul pada hasil rancangan dapat dijelaskan oleh t abel 5.1.

Tabel 5.1 Pem enuhan krit eria hasil rancangan No Fakt or Krit eria

Pem enuhan Krit eria Ket erangan

1 Perform ance

√ Hasil rancangan dapat meningkatkan

t em perat ur fluida dengan pem anasan m erat a,

w alaupun diperlukan pem anasan aw al yang cukup lam a.

(24)

m em pengaruhi kondisi lingkungan.

3 M anufact uring facilit ies

√ Rancangan temperature control system dibuat

spesifik unt uk sist em int ernal flow fluida

viscous di PT. Lom bok Gandaria.

4 Qualit y and reliabilit y X Penelit ian dan pem buat an prot ot ipe t em perat ure cont rol syst em digunakan unt uk

m enguji konsep rancangan dan m em ang belum m enjangkau aspek ini.

5 Safet y

√ Terdapat sensor keamanan otomatis

pada bagian dalam rancangan agar t em perat ur t idak

overheat . Disam ping it u rangkaian-rangkaian elekt riknya juga t elah m em enuhi aspek

keam anan. 6 Inst allat ion and

operat ion

√ Hasil rancangan dapat dioperasikan dan

dibongkar pasang dengan m udah.

* t erpenuhi dengan baik (

√), terpenuhi dengan cukup baik (

-), kurang/ belum dapat t erpenuhi (x) V-2

Dari 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 .

(25)

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.

Udara buangan keluar m elalui exhaust yang dim odifikasi dengan kat up lubang 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

(26)

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

(27)

dan m em ut us arus

yang m asuk ke elem en pem anas pada pem bacaan t em perat ur pipa >40 °

C.

5.1.3 Analisis Hasil Pengujian Rancangan

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

(28)

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

(29)

(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

(30)

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.

5.1.4 Pengem bangan Hasil Rancangan

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

(31)

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.

B. Pem isahan Rangkaian Elekt rik

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 .

(32)

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

m enit 60, t em perat ur t ersebut akan t erjaga pada kest abilan t em perat ur 33 ° 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. V-1 BAB V

ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Pada bab ini, dilakukan int erpret asi dan analisis t erhadap hasil olahan dat a pada bab sebelum nya. Int erpret asi merujuk pada proses penafsiran t erhadap hasil penelit ian, sedangkan analisis yang dilakukan unt uk m enget ahui perihal penyebab

t im bulnya suat u hasil t ert ent u.

5.1 ANALISIS HASIL PENELITIAN

(33)

pem enuhan krit erianya, analisis hasil rancangan, dan analisis hasil pengujiannya. Pada bagian akhir juga diberikan analisis pengem bangan rancangan, agar dapat

m em berikan gam baran t erhadap inovasi lanjut an yang dapat dilakukan.

5.1.1 Analisis Pemenuhan Krit eria

Pada aw al perencanaan, pem buat an rancangan dan pr orot ipe t em perat ure cont rol syst em m em perhat ikan krit eria perancangan produk. Analisis t erhadap

enam krit eria unggul pada hasil rancangan dapat dijelaskan oleh t abel 5.1.

Tabel 5.1 Pem enuhan krit eria hasil rancangan No Fakt or Krit eria

Pem enuhan Krit eria Ket erangan

1 Perform ance

√ Hasil rancangan dapat meningkatkan

t em perat ur fluida dengan pem anasan m erat a,

w alaupun diperlukan pem anasan aw al yang cukup lam a.

2 Environm ent

√ Penggunaan temperature control system tidak

m em pengaruhi kondisi lingkungan.

3 M anufact uring facilit ies

√ Rancangan temperature control system dibuat

spesifik unt uk sist em int ernal flow fluida

viscous di PT. Lom bok Gandaria.

(34)

m enguji konsep rancangan dan m em ang belum m enjangkau aspek ini.

5 Safet y

√ Terdapat sensor keamanan otomatis pada

bagian dalam rancangan agar t em perat ur t idak

overheat . Disam ping it u rangkaian-rangkaian elekt riknya juga t elah m em enuhi aspek

keam anan. 6 Inst allat ion and

operat ion

√ Hasil rancangan dapat dioperasikan d

an

dibongkar pasang dengan m udah.

* t erpenuhi dengan baik (

√), terpenuhi dengan cukup baik (

-), kurang/ belum dapat t erpenuhi (x) V-2

Dari 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.

(35)

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 °

(36)

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.

(37)

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

(38)

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

(39)

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.

(40)

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.

(41)

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

(42)

° 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.

(43)

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 –

(44)

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.

(45)

Referensi

Dokumen terkait