Majalah Ilmiah
Pengkajian Industri
Volume 4 Nomor 2 : Agustus 2010
Topik
Industri Transportasi
Diterbitkan oleh :
Deputi Teknologi Industri Rancang Bangun & Rekayasa
Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi
Jakarta
T
TeerraakkrreeddiittaassiiNNoo..33005/AU2/P2MBI/08/20105
M
M
a
a
j
j
a
a
l
l
a
a
h
h
I
I
l
l
m
m
i
i
a
a
h
h
P
P
e
e
n
n
g
g
k
k
a
a
j
j
i
i
a
a
n
n
I
I
n
n
d
d
u
u
s
s
t
t
r
r
i
i
Volume 4 Nomor 2 : Agustus 2010
M MaajjaallaahhIIllmmiiaahhPPeennggkkaajjiiaannIInndduussttrriiaaddaallaahhwwaaddaahhiinnffoorrmmaassiibbiiddaannggPPeennggkkaajjiiaannIInndduussttrriibbeerruuppaa h haassiillppeenneelliittiiaann,,ssttuuddiikkeeppuussttaakkaaaannmmaauuppuunnttuulliissaanniillmmiiaahhtteerrkkaaiittddaallaammbbiiddaannggiinndduussttrrii..TTeerrbbiitt p peerrttaammaakkaalliippaaddaattaahhuunn11999966ffrreekkuueennssiitteerrbbiittttiiggaakkaalliisseettaahhuunn p paaddaabbuullaannAApprriill,,AAgguussttuussddaannDDeesseemmbbeerr P PeennaanngggguunnggJJaawwaabb::
Pusat Teknologi Industri Proses Pusat Teknologi Industri Mesin dan Alat Pusat Teknologi Industri dan Sistem Transportasi Pusat Teknologi Industri Pertahanan dan Keamanan
Unit Pelaksana Teknis Balai Pengkajian Dan Penelitian Hidrodinamika Unit Pelaksana Teknis Laboratorium Aero Gas Dan Getaran
Balai Mesin Perkakas, Teknik Produksi Dan Otomasi Balai Thermodinamika, Motor Dan Propulsi
Balai Besar Teknologi Kekuatan Struktur Balai Pengkajian Dinamika Pantai
K KeettuuaaDDeewwaannRReeddaakkssii:: D Drr..IIrr..AAbbdduullGGhhooffaarr,,MM..EEnngg((TTeekknniikkKKiimmiiaa)) A Annggggoottaa:: P Prrooff..IIrr..DDjjookkooWWaahhyyuuKKaarrmmiiaaddjjii,,MMSSMMEE,,PPhh..DD..,,AAPPUU((TTeekknniikkMMeessiinn)) D Drr..IIrr..HH..HHaarryyaannttoo((TTeekknniikkPPeerrkkaappaallaann)),,MM..EEnngg..,,DDrr..IIrr..SSuuddiirrmmaannHHaabbiibbiiee,,MM..SScc..((KKiimmiiaaTTeekkssttiill)) D Drr..IIrr..BBuuaannaaMMaa’’rruuff,,MM..SScc..((TTeekknniikkPPeerrkkaappaallaann)),,MMMM..,,DDrr..MMaacchhffuuddAAllhhuuddaa,,MM..EEnngg..((TTeekknniikkEElleekkttrroo)) D Drr..IIrr..AAmmiinnSSuuhhaaddii((MMeettaalluurrggiiee&&MMaatteerriiaall)),,MM..EEnngg..DDrr..RRaahhmmaannHHiiddaayyaatt,,MM..EEnngg,,((TTeekknniikkSSiippiill)) I Irr..RRiizzqqoonnFFaajjaarr,,MM..SScc..((TTeekknnoollooggiiBBaahhaannBBaakkaarr&&PPeelluummaass)),, I Irr..WWiibbaawwaaPPuurraabbaayyaa,,((MMeekkaanniikk//AAeerrooddiinnaammiikk)) R ReeddaakkssiiPPeellaakkssaannaa:: I Irr..AAcchhmmaaddMMuullyyaannaa,,MMTT((KKeettuuaa)),, I Irr..IIwwaannSSeettyyaaddii,,MMTT,,DDrrss..MMaahheennddrraaAAnnggggrraavviiddyyaa,,MMSSii D Drrss..MMoohhaammmmaaddDDaahhssyyaatt,,MMMM,,IIrr..SSooeeggeennggHHaarrddjjoonnoo,,MMSScc D Drrss..SSyyaaffrriillKKaarraannaa,,BBEE..IIrr..AAkkhhmmaaddRRiiffaaii,,IIrr..BBaammbbaannggHHaarrttoonnoo,, I Irr..MMaarrttiinniiRRaahhaayyuu,,IIrr..MMuurrnniiAAssttii A AllaammaattRReeddaakkssii//PPeenneerrbbiitt:: D DeeppuuttiiBBiiddaannggTTeekknnoollooggiiIInndduussttrriiRRaannccaannggBBaanngguunnddaannRReekkaayyaassaa G GeedduunnggIIIIBBPPPPTTLLaannttaaii99,,JJll..MM..HH..TThhaammrriinn88,,JJaakkaarrttaa1100334400 T Teelleeppoonn::((002211))331166..99332200,,99330055,,FFaaxx..((002211))331166..99330099 E E--mmaaiill::mm..ppeennggkkaajjiiaanniinndduussttrrii@@yyaahhoooo..ccoomm
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan Terima kasih dan penghargaan disampaikan kepada para pakar yang telah diundang sebagai Mitra Bestari / Penelaah oleh Majalah Pengakajian Industri dalam Volume 4.No.2. Tahun 2010. Berikut ini daftar nama pakar yang berpartisipasi :
Nama Alamat / Instansi
Budiarto, Prof.Riset, MSc., Ir., APU (Bid.Teknik Kimia dan Material)
PPEN, Badan Tenaga Atom,
Jl.Kuningan Barat, Mampang Prapatan, Jakarta 12710
I Nyoman Jujur, Dr., MEng., Ir. (Bid.Teknik Mesin)
P3 Teknologi Material, BPPT, Ged.2 BPPT Lt.22 ,
Jl.M.H.Thamrin No 8, Jakarta 10340
I Ketut Aria Pria Utama, Prof., Ir.,MSc. PhD (Bid.Teknik Perkapalan)
Guru Besar Pada Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, ITS
Jl. Arief Rahman Hakim, Kampus ITS, Sukolilo, Surabaya 60111
M.S.Boedoyo, Prof.Riset, MEng., Ir., APU (Bid.Energi dan Teknik Mesin)
Tim Perencanaan Energi , BPPT, Ged.2 BPPT Lt.20 ,
Jl.M.H.Thamrin No 8, Jakarta 10340
Paul Indiyono, Prof., Ir.,MSc. PhD (Bid.Teknik Perkapalan)
Guru Besar Pada Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, ITS
Jl. Arief Rahman Hakim, Kampus ITS, Sukolilo, Surabaya 60111
Sulistijono, Prof.Dr.Ir. DEA (Bid.Teknik Material Desain)
Fakultas Teknologi Industri, Kampus ITS, Sukolilo, Surabaya
ISSN 1410-3680
Kata Pengantar
Perkembangan Teknologi dibidang Sarana Transportasi baik laut maupun darat merupakan produk hasil penelitian yang dilakukan secara bertahap dan berkesinambungan. Sehubungan dengan hal tersebut, Majalah Pengkajian Industri Vol.4, No.2, Agustus 2010 ini, berusaha menyajikan beberapa hasil penelitian dari para peneliti dan perekayasa yang bergerak dibidang Teknologi Sarana Transportasi Laut maupun Darat.
Dibidang Teknologi Sarana Transportasi Laut, majalah MPI kali ini menampilkan beberapa hasil penelitian pengaruh jarak antara sisi lambung kapal katamaran dan rasio lebar/panjang kapal katamaran terhadap tahanan kapal dibawah topik ”Kajian Interferensi Koefisien Hambatan Pada Lambung Kapal Katamaran Melalui Komputasi Slenderbody Method”, serta kajian proses pembangunan kapal Hull dalam topik ”Teknologi Pembangunan Skala Komersiil Kapal SEP-Hull Berbahan Fiberglass, pengaruh kondisi eksisting gelombang perairan antar pulau di Indonesia terhadap tinggi haluan kapal yang diuraikan dalam topik ”Kajian Tinggi Haluan Kapal Pelayaran Dalam Negeri Tipe General Cargo”.
Sedangkan dibidang Teknologi Sarana Transportasi Darat, edisi majalah MPI kali ini menampilkan beberapa hasil penelitian diantaranya adalah permasalahan kekuatan struktur chassis truk akibat pengaruh beban muat kendaraan, kondisi jalan yang tidak rata, lintasan yang berkelok dan naik turun dibawah topik penelitian ”Uji Kekuatan Chassis Truk Pada Berbagai Kondisi Jalan” , kebutuhan desain ruang penumpang yang nyaman pada angkutan umum untuk roda tiga diuraikan dalam topik ”Perancangan Kabin Pengemudi Kendaraan ARjUNA (Angkutan Ramping juga Unik, Nyaman, dam Aman) Dengan Pendekatan Konsep Ergonomi”, pengaruh efisiensi daya/ torsi mesin akibat faktor kelelahan katup pegas dalam topik ”Analisis Fatik Terhadap Perubahan Konstanta Pegas Katup Motor Bensin 1500 cc”, pengaruh beban dinamis seperti getaran dan tegangan tarik yang berlebih mengakibatkan deformasi dan keretakan pada olipe-ring dalam topik ”Fenomena Fatigue Penyebab Kerusakan Oil-Tube Pada Mesin Diesel Kendaraan”, perlunya pembangunan industri otomotif nasional yang terarah beserta komponennya yang diuraikan dibawah topik ”Road Map Industri Otomatif Indonesia”, serta manfaat dan permasalahan BBG nasional dalam topik ”Intensifikasi Pemanfaatan BBG untuk Transportasi”.
Akhirnya redaksi selalu berusaha meningkatkan mutu artikel dan memperbaiki penampilan Majalah Pengkajian Industri dengan selalu menghargai kritik dan saran yang membangun. Semoga majalah ini bermanfaat.
Majalah Pengkajian Industri
• Kajian Interferensi Koefisien Hambatan Pada Lambung Kapal Katamaran Melalui Komputasi ‘Slenderbody Method’, Andi Jamaluddin, I Ketut Aria Pria Utama dan M.Arief Hamdani
•
• KKaajjiiaannTTeekknnoollooggiiPPeemmbbaanngguunnaannSSkkaallaaKKoommeerrssiillKKaappaallSSEEPP--HHuullllBBeerrbbaahhaann
F
Fiibbeerrggllaassss,, Buana Ma’ruf, dan Andi Jamaluddin
• Kajian Tinggi Haluan Kapal Pelayaran Dalam Negeri Tipe General Cargo, Soegeng Hardjono
• Uji Kekuatan Chasis Truk Pada Berbagai Kondisi Jalan, Abdul Rachman Kusasi
• Perancangan Kabin Pengemudi Kendaraan ARJUNA (Angkutan Ramping Juga Unik, Nyaman dan Aman) Dengan Pendekatan Konsep Ergonomi, Ziarini Z. Karmiadji dan Djoko W. Karmiadji
• Analisis Fatik Terhadap Perubahan Konstanta Pegas Katup Motor Bensin 1500 cc, Moch. Yunus & Djoko W. Karmiadji
• Fenomena Fatigue Penyebab Kerusakan Oil-Tube Pada Mesin Diesel Kendaraan, Eka Febriyanti
• Road Map Industri Otomotif Indonesia, Irwan Ibrahim
• Intensifikasi Pemanfaatan BBG Untuk Transportasi, Ihsan Mahyudin dan Irwan Ibrahim 103 - 112 113 - 122 123 - 134 135 - 142 143 - 150 151 - 156 157 - 164 165 - 172 173 – 18
ISSN 1410-3680
KAJIAN INTERFERENSI KOEFISIEN HAMBATAN PADA
LAMBUNG KAPAL KATAMARAN MELALUI KOMPUTASI
’SLENDERBODY METHOD’
Andi Jamaluddin a, I Ketut Aria Pria Utama b & M.Arief Hamdani c
Abstrak
Kapal cepat katamaran untuk beberapa aplikasi transportasi telah berkembang dengan pesat. Makalah ini memaparkan kajian interferensi komponen hambatan akibat perubahan jarak antara lambung katamaran. Katamaran atau lambung kapal ganda dapat berbentuk dua lambung yang simetris dan tidak simetris (setengah dari potongan memanjang lambung simetris). Metode slenderbody didalam program ‘Hullspeed- Maxsurf’ digunakan untuk menghitung komponen hambatan. Metode ini mengasumsikan bahwa rasio antara lebar dan panjang adalah sangat kecil. Pengaruh interferensi komponen hambatan terhadap jarak antara kedua lambung katamaran dijelaskan dan didiskusikan dengan beberapa data penelitian yang telah dipublikasikan.
Kata kunci
:
Interferensi, koefisien hambatan, kapal Katamaran, slenderbody methodTEKNOLOGI PEMBANGUNAN SKALA KOMERSIL
KAPAL SEP-HULL BERBAHAN FIBERGLASS
Buana Ma’ruf a dan Andi Jamaluddin b
Abstrak
Setelah menilai proses pembangunan Pengaruh Perencanaan Permukaan Hull (September-Hull) 8 meter terbuat dari Fiberglass Reinforced Plastik (FRP), ditemukan bahwa, beberapa perbaikan dan pengembangan teknologi semacam ini diperlukan jika kapal akan dibangun di galangan kapal komersial nasional berdasarkan pada aturan klasifikasi BKI. Makalah ini menjelaskan tiga aspek pengembangan potensi, termasuk: desain dan spesifikasi, bahan, dan proses produksi. Aspek-aspek tersebut dinilai berdasarkan hasil survei lapangan di galangan prototipe dan lainnya fiberglass galangan kapal, dan hasil pengujian spesimen laminasi fiberglass. Kata kunci : Teknologi pembangunan, SEP-Hull, fiberglass,
KAJIAN TINGGI HALUAN KAPAL PELAYARAN DALAM NEGERI
TIPE GENERAL CARGO
Soegeng Hardjono
Abstrak
Tinggi haluan kapal merupakan salah satu faktor penting dalam penentuan tinggi garis muat kapal seperti yang disaratkan oleh peraturan internasional dalam International Load Line Convention’ 66 (ILLC’66) bersama amandemennya. Disisi lain, peraturan penentuan garis muat Indonesia tidak mempertimbangkan faktor tinggi haluan. Hal ini dikarenakan peraturan dalam negeri secara historis mengadop peraturan pemerintah Jepang, dimana peraturan garis muat Jepang hanya berfungsi mengatur tinggi garis muat kapal-kapal yang beroperasi diwilayah pantai perairan air tenang Jepang dengan ketinggian gelombang maksimum 1.5 m. Di Indonesia, kapal-kapal tipe general cargo dioperasikan diwilayah perairan yang berbeda yaitu perairan antar pulau dengan ketinggian gelombang maksimum 3 m.
Setelah melalui uji hidrodinamik pada kapal barang tipe general cargo panjang 50 m dengan skala model dilaboratorium hidrodinamika diperoleh hasil bahwa kapal yang beroperasi diperairan antar pulau Indonesia harus mempunyai tinggi haluan minimum ± 255 mm yang berarti mempunyai nilai rasio tinggi haluan terhadap basic freeboard pada kisaran 6.4. Nilai tinggi haluan tersebut relatif sama dengan hasil yang diperoleh melalui perhitungan berdasarkan ILLC’66 yaitu sekitar 252 mm. Sehingga penentuan tinggi haluan kapal dalam negeri bisa menggunakan peraturan ILLC’66.
Kata kunci: Tinggi haluan, garis muat, uji hidrodinamik, peraturan.
UJI KEKUATAN CHASSIS TRUK
PADA BERBAGAI KONDISI JALAN.
Abdul Rachman Kusasi
Abstrak
Paper ini membahas tentang pengujian kekuatan dari suatu chasis atau struktur kendaraan truk yang diuji dengan dioperasikan pada tipikal jalan-jalan yang dipilih. Kondisi jalan-jalan-jalan-jalan berkerikil ini adalah lurus-rata, berkelok, dan naik-turun sepanjang 12 km. Pengukuran regangan yang terjadi dilakukan selama truk bergerak, cara pengukuran adalah dengan mamasang 8 set strain gauges di- lokasi kritis dari chasis kendaraan ini, seperti terlihat pada Gambar 3. Inspeksi sebelum dan sesudah pengujian dilakukan dengan teknik Dye penetrant dan Magnetic particle.
Hasil pengukuran regangan maksimum yang terjadi selama bergerak pada jalan-jalan tersebut adalah sebesar 619 µstrain atau bila dikonversikan menjadi tegangan nilainya menjadi 130 MPa lebih kecil dari pada 240 MPa (tegangan luluh) bahan dasar chasis), sehingga kekuatan chasis truk masih memenuhi syarat dalam mendukung beban operasinya.
ISSN 1410-3680
PERANCANGAN KABIN PENGEMUDI KENDARAAN ARJUNA
(ANGKUTAN RAMPING JUGA UNIK, NYAMAN, DAN AMAN)
DENGAN PENDEKATAN KONSEP ERGONOMI
Ziarini Z. Karmiadji a dan Djoko W. Karmiadji b Abstrak
Dengan berpegangan pada prinsip dan kaedah-kaedah ilmu ergonomi, peneliti melakukan perancangan kabin pengemudi kendaraan A.R.j.U.N.A (Angkutan Ramping juga Unik Nyaman dan Aman) dengan pendekatan antropometri. Sebanyak 30 kuesioner disebar kepada para pengemudi ojek di 5 wilayah berbeda, yakni Cibubur, Depok, Serpong, BSD, dan Tangerang. Selain mengumpulkan data kepuasan para pengemudi ojek terhadap kondisi kendaraan roda dua yang ada dan saran mereka terhadap inovasi baru, data antropometri tubuh masing-masing responden diukur. Setelah berbagai pengujian data dan sketsa, hasilnya adalah sebuah kendaraan ramping berdimensi panjang 2366 mm, lebar 800 mm, dan tinggi 1690 mm. Dimensi-dimensi utama dari kabin pengemudi adalah jarak dari dudukan kursi ke atap kendaraan sebesar 1000 mm, jarak antara dashboard ke sandaran kursi sebesar 860 mm, dan jarak dari titik atas pedal kaki ke ujung bawah kemudi sebesar 460 mm. Kabin ini juga diberi beberapa sentuhan inovasi tambahan berupa bentuk jok dengan sandaran, peletakan mesin di bawah jok pengemudi, sabuk pengaman, setir kemudi bulat, dan sistem gas serta rem dengan pedal kaki. Diharapkan inovasi ini mampu menjadi terobosan baru bagi produk otomotif nasional.
Kata kunci : Kabin pengemudi, ARjuNA, ergonomi
ANALISIS FATIK TERHADAP PERUBAHAN KONSTANTA PEGAS
KATUP MOTOR BENSIN 1500 CC
Moch. Yunus a dan Djoko W. Karmiadji b Abstrak
Salah satu komponen yang dapat mempengaruhi terjadinya penurunan daya atau torsi yang dihasilkan oleh proses pembakaran bahan bakar pada motor bensin empat langkah adalah lemahnya pegas katup yang mengakibatkan terjadinya keterlambatan penutupan katup-katup pada saat proses pembakaran bahan bakar. Lemahnya pegas katup ini ditunjukan dengan menurunnya nilai konstanta pegas.
Pada penelitian ini dilakukan terhadap pegas katup motor bensin empat langkah 1500 CC yang berdasarkan pengujian statis mempunyai nilai konstanta pegas 36,44 N/mm. Setelah pegas tersebut dilakukan uji lelah/uji dinamis dengan pembebanan sebesar 5190,312137 N - 6228,37456 N terhadap variasi variabel bebasnya temperatur 2000C – 2400C, langkah tekan 5 mm – 6 mm, dan waktu 11 jam – 12 jam secara teknis mengalami penurunan nilai rata-rata konstanta pegasnya sebesar 5,6676 %.
Jika dianalisa berdasarkan pengaruh variabel bebasnya penurunan nilai konstanta pegas yang terbesar adalah 7,65699 % terjadi pada temperatur 2400C, langkah tekan 6 mm, dan waktu uji lelah 11 jam.
FENOMENA FATIGUE PENYEBAB KERUSAKAN OIL-TUBE
PADA MESIN DIESEL KENDARAAN
Eka Febriyanti Abstrak
Oil tube merupakan komponen penting pada mesin diesel, apabila komponen ini rusak maka seluruh kinerja dari sistem permesinan tidak dapat beroperasi. Pada penelitian ini oil tube mengalami kerusakan selama mesin diesel beroperasi. Detail analisis dari permukaan yang rusak menunjukkan bahwa kerusakan oil tube pada mesin diesel disebabkan oleh stres nominal tinggi / beban tarik tinggi dalam siklus rendah. Kerusakan pada oil tube diawali dengan adanya deformasi dari olipe ring pada oil tube. Pengencangan olipe ring yang berlebih dan berulang terus-menerus diduga menyebabkan terjadinya deformasi pada olipe ring. Deformasi pada permukaan olipe ring bertindak sebagai penyebab timbulnya tegangan. Dengan adanya getaran dan tegangan tarik sisa, retak fatigue terbentuk dan merambat sampai material tidak mampu lagi menahan beban yang mengakibatkan patah akhir.
Kata Kunci : Fatigue,Oil-tube, Mesin Diesel
ROAD MAP INDUSTRI OTOMOTIF INDONESIA
Irwan Ibrahim Abstrak
Produk otomotif berupa kendaraan bermotor dapat diproduksi di dalam negeri atau diimpor. Peluang untuk membangun industri otomotif sebetulnya cukup tersedia. Persoalannya industri otomotif yang bagaimana yang tepat dikembangkan. Diperlukan roadmap industri otomotif yang dijadikan acuan pembangunan industri tersebut secara bertahap. Roadmap memberikan gambaran tentang sosok industri otomotif yang dituju.
Tulisan ini mengkaji ketersediaan roadmap industri otomotif dari tahun 1980an hingga sekarang. Tidak ditemukan roadmap industri otomotif yang jadi pegangan nasional. Kalaupun ada, lebih bersifat parsial. Diperkirakan agen tunggal pemegang merek memilikinya, tetapi hanya untuk kepentingan mereka di Indonesia. Kegagalan peluncuran mobil nasional antara lain disebabkan ketiadaan roadmap yang diakui dan diacu pihak yang terlibat. Industri komponen otomotif pun seharusnya berjalan sesuai roadmap yang mendukung industri otomotif nasional.
ISSN 1410-3680
INTENSIFIKASI PEMANFAATAN BBG
UNTUK TRANSPORTASI
Ihsan Mahyudin adan Irwan Ibrahim b Abstrak
Adanya sumber gas alam yang cukup, berkurangnya cadangan minyak, dan rendahnya kualitas udara di kota-kota besar mendorong pemakaian bahan bakar gas (BBG) untuk kendaraan bermotor. Kampanye penggunaan BBG bagi taxi dan bus diadakan di Jakarta tahun 1986. Hal serupa dilakukan di Surabaya, Semarang melalui program langit biru tahun 1996. Namun pemakaian BBG tidak berlanjut, bensin dan solar kembali digunakan.
Tulisan ini meneropong akar masalah diskontinuitas pemakaian BBG. Ditemukan bahwa penyebab utamanya: SPBG terbatas, suplai dan kualitas BBG tidak stabil, kebijakan harga tidak kondusif, insentif untuk peralatan BBG kurang. Intensifikasi pemakaian BBG harus memperhatikan kesiapan SPBG, pasokan BBG, dan insentif. Prioritas pemakaian pertama untuk taxi, bus umum karena jarak tempuhnya per hari tinggi. Konsisten kebijakan pemerintah perlu dijaga, diikuti dengan koordinasi yang baik semua lembaga terkait.
ISSN 1410-3680 103
KAJIAN INTERFERENSI KOEFISIEN HAMBATAN PADA
LAMBUNG KAPAL KATAMARAN MELALUI KOMPUTASI
’SLENDERBODY METHOD’
Andi Jamaluddin a, I Ketut Aria Pria Utama b dan M.Arief Hamdani c
a Peneliti, UPT. Balai Pengkajian dan Penelitian Hidrodinamika, BPPT,
a Mahasiswa Program S-3, Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, ITS Jl. Hidrodinamika Kompleks ITS Sukolilo- Surabaya;
Tel. 031-5948060 F.031-5948066Kota E-mail : a [email protected]
b Professor, Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, ITS, c Mahasiswa Program S-1, Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, ITS,
Jl. Arief Rahman Hakim, Kampus ITS, Sukolilo, Surabaya 60111 ... E-mail: b [email protected],
Abstrak
Kapal cepat katamaran untuk beberapa aplikasi transportasi telah berkembang dengan pesat. Makalah ini memaparkan kajian interferensi komponen hambatan akibat perubahan jarak antara lambung katamaran. Katamaran atau lambung kapal ganda dapat berbentuk dua lambung yang simetris dan tidak simetris (setengah dari potongan memanjang lambung simetris). Metode slenderbody didalam program ‘Hullspeed- Maxsurf’ digunakan untuk menghitung komponen hambatan. Metode ini mengasumsikan bahwa rasio antara lebar dan panjang adalah sangat kecil. Pengaruh interferensi komponen hambatan terhadap jarak antara kedua lambung katamaran dijelaskan dan didiskusikan dengan beberapa data penelitian yang telah dipublikasikan.
Kata kunci
:
Interferensi, koefisien hambatan, kapal Katamaran, slenderbody methodAbstract
The past decade has witnessed a rapid growth of interest in the development of fast catamaran for various applications. The paper describes the study of interference resistance components on demihull separation. Catamarans or twin-hull vessels may be formed either by connecting two symmetrical demihulls or by splitting a mono hull into two halves to form two asymmetric demihulls. The slenderbody method in Hull Speed- Maxsurf Program was used for predicting the resistance components. The method assumes that the ship’s beam is small compared to its length. Effect of resistance interference components on catamaran hull separations are explained and discussed with some work from other published data, which shows good agreement.
Keywords : Interference, the drag coefficient, catamarans, slenderbody method
Diterima (received) : 15 Juni 2010, Direvisi (reviewed) : 14 Juli 2010, Disetujui (accepted) : 30 Juli 2010
ISSN 1410-3680 104
PENDAHULUAN
Penelitian tentang hambatan dan propulsi pada lambung kapal katamaran atau twin hull belakangan ini mengalami peningkatan seiring pesatnya pembangunan kapal katamaran untuk berbagai aplikasi antara lain ferry, fishing boat, research vessel15). Suatu hal yang membuat kapal katamaran menjadi populer dan sukses digunakan karena tersedianya area geladak (deck area) yang lebih luas dan tingkat stabilitas yang lebih nyaman dan aman2). Disamping itu katamaran dengan bentuk badan yang langsing (slender) dapat memperkecil timbulnya sibakan air (wave wash) dibanding kapal monohull11).
Salah satu aspek yang perlu diperhatikan pada kapal katamaran adalah keakurasian dalam mengestimasi hambatan pada tahapan awal proses desain, dimana hambatan kapal merupakan aspek yang sangat penting diketahui untuk menghitung daya mesin suatu kapal.
Hambatan lambung kapal katamaran masih terus dibahas dan didiskusikan dalam forum ilmiah karena komponen hambatannya lebih kompleks dibanding kapal monohull (satu lambung), yang mana disebabkan rumitnya efek interferensi viskos dan gelombang yang terjadi akibat adanya efek interaksi di antara kedua lambung kapal katamaran4). Interferensi aliran yang ditimbulkan oleh kedua lambung kapal tersebut menjadi fenomena yang kompleks dan fenomena tersebut hingga saat ini masih merupakan kajian yang menarik bagi para peneliti bidang multihulls (katamaran dan trimaran), khususnya dalam rangka memperkaya dan memperkuat data base untuk tujuan saintifik.
Untuk mengetahui fenomena interferensi hambatan pada lambung katamaran, maka dilakukan perhitungan dan komputasi berdasarkan ‘slender body method’ dengan menggunakan program ‘Hullspeed-Maxsurf’. Disamping itu juga dibahas perihal karakteristik gelombang (wave pattern) yang ditimbulkan oleh gerakan laju lambung kapal melalui program ‘Shipflow’ yang terdapat pada program Maxsurf tersebut16). Beberapa seri komputasi yang dilakukan terhadap demihull dan lambung katamaran baik untuk lambung yang simetris maupun yang tak simetris pada beberapa variasi bilangan Froude.
BAHAN DAN METODE
Slenderbody Method Dan Wave Pattern Slender body method diaplikasikan untuk perhitungan hambatan lambung kapal monohull dan multihull, dengan mengasumsikan lambung kapal berbentuk simetris dan pipih dimana rasio antara panjang dan lebar kapal yang besar (L/V1/3 >4.0). Pada program ‘Hullspeed-Maxsurf’, metode Slender Body didasarkan pada penelitian para pakar6),15), dengan menggunakan dasar pendekatan Michell8) untuk menghitung hambatan gelombang dengan bilangan Froude <1.0. Michell8) mengekspresikan hambatan gelombang dari dinding tipis samping lambung kapal sebagai :
dimana
V adalah kecepatan kapal, ρ density air, υ= g/V2, g gravitasi, f(x, z) setengah dari lebar kapal, x koordinat memanjang (+ kedepan), z koordinat vertikal (dari permukaan air, + keatas), λ bidang basah kapal dibawah permukaan.
Metode tersebut menghitung energy wave pattern di permukaan air sebagai akibat gerak laju kapal, yang disebut hambatan gelombang. Dalam menghitung total hambatan, program ini menambahkan komponen hambatan viskos dengan menggunakan metode perhitungan koefisien hambatan gesek dan spesifikasi form factor tertentu. Perhitungan hambatan gesek umumnya menggunakan garis korelasi ITTC-1957 yang diperlihatkan pada persamaan berikut :
( )
(
)
2 10Re 2 log 075 . 0 − = F C (3)Pada komputasi ini, juga dapat dilakukan kajian karakteristik gelombang (wave pattern) di sekitar lambung kapal pada permukaan air melalui sub-program ’ShipFlow-CFD’. Gambar 1 memperlihatkan flow chart komputasi pada program ‘Hullspeed-Maxsurf’.
ISSN 1410-3680 105 Gambar 1.
Diagram Alir Prosedur Komputasi Hambatan Pada Program Maxsurf
Program Ship Flow mengaplikasikan 3 (tiga) metode utama yang terdiri atas bagian (zona) tertentu:
Zona 1: Potential flow method. Zona 2: Boundary layer method. Zona 3: Navier–Stokes method.
Gambar 2.
Distribusi Zona Dalam Perhitungan Aliran Fluida Pada SHIPFLOW 9)
Metode potential flow digunakan untuk menganalisis aliran fluida pada bidang permukaan bebas pada zona-1, lihat Gambar 2. Di zona ini aliran fluida mengalir secara kontinyu dari depan kapal (bow) dan menerus ke buritan kapal (stern). Daerah permukaan bebas yang menggambarkan lapisan batas tipis di sepanjang lambung kapal didefinisikan sebagai zona-2. Teori boundary layer digunakan untuk menghitung karakteristik fluida di zona-2. Daerah sisa permukaan bebas sepenuhnya turbulent dan terjadi wake, didefinisikan sebagai zona-3 dan memanjang jauh kebelakang dari titik peralihan, biasanya di amidships. Teori Navier–Stokes diaplikasikan di zona ini untuk menghitung energi dan hambatan yang terjadi.
Komponen Koefisien Interaksi Hambatan Pada Lambung Katamaran
Hambatan kapal katamaran diasumsikan sebagai penjumlahan dari beberapa komponen yang saling tidak bergantung agar memudahkan dalam pemecahan masalah hambatan kapal dan pengaruh jarak antara lambung (hull separation). Pembagian komponen hambatan, secara skematik, diperlihatkan pada diagram dibawah ini.
Gambar 3.
Diagram Komponen Hambatan Kapal7) Pada bagian ini diuraikan komponen koefisien interaksi hambatan pada demihull
(catamaran) adalah sebagai berikut :
( )
C
T CAT= 1
(
+
φ
k
)
σ
C
F+
τ
C
W (4)dimana:
∅ Faktor interferensi hambatan bentuk (form), yang diakibatkan oleh perubahan tekanan yang terjadi antara dua lambung.
σ Faktor interferensi hambatan gesek (friction), yang diakibatkan oleh terjadinya penambahan kecepatan aliran diantara dua lambung.
τ Faktor interferensi hambatan gelombang (wave), yang diakibatkan oleh pertemuan dua moda gelombang (dari haluan) diantara kedua lambung.
Diketahui bahwa faktor interferensi Ø dan σ sangat rumit dan kompleks dalam pemecahannya, maka diperkenalkan faktor β
5),16) untuk mengkombinasikan faktor
interfensi Ø dan σ ke dalam interferensi hambatan viskos untuk tujuan praktis, menjadi:
( )
CT CAT= 1(
+βk)
CF +τCW (5)Persamaan diatas diaplikasikan secara luas untuk perhitungan hambatan lambung
ISSN 1410-3680 106
katamaran hingga saat ini, termasuk dalam aplikasi software program ‘Hullspeed-Maxsurf’, ‘NavCad’ dan lain-lain.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Komputasi ‘Slenderbody Method’
Untuk memudahkan pemecahan interferensi komponen hambatan, maka dalam simulasi perhitungan dibagi menjadi 2 bagian:
a) Perhitungan komponen hambatan pada demihull, dengan menggunakan form factor (1+k)
b) Perhitungan komponen hambatan
lambung katamaran, baik untuk lambung yang simetris maupun lambung tak simetris, dengan menggunakan form factor (1+βk).
Perhitungan Komponen Hambatan pada
Demihull (monohull)
Gambar 4 dan 5 memperlihatkan hasil perhitungan komponen koefisien hambatan dengan menggunakan metode Holtrop & Mennen3), dimana nilai form factor-nya (1+k)= 1.21.
Gambar 4.
Komponen Koefisien Hambatan Lambung Symetrical Demihull
Gambar 5.
Komponen Koefisien Hambatan Lambung Asymetrical Demihull.
Hasil diatas memperlihatkan bahwa form factor (1+k) pada hambatan viskos tidak bergantung pada kecepatan9).
Bentuk lambung yang pipih, hambatan viskos (yang didominasi hambatan gesek) bertambah seiring dengan dengan bertambahnya panjang lambung kapal12). Dengan pertambahan panjang atau luas bidang basah maka gaya gesek permukaanpun akan bertambah. Sedangkan untuk hambatan gelombang, umumnya, menjadi kecil dengan pertambahan panjang lambung kapal (untuk displasemen yang tetap),
Perhitungan Komponen Hambatan pada Lambung Catamaran
Pada metode ‘slender hull’, Form factor untuk lambung katamaran dihitung berdasarkan metode form factor8),13),14):
(1+βk) = 3.03 (L/V1/3) -0.04 (6) Nilai form factor untuk karakteristik geometri demihull yang diamati adalah (1+βk) = 1.38. Bentuk geometri lambung katamaran yang simetris (Symetrical
Catamaran) dan tak simetris (Asymetrical
Catamaran) disajikan pada Tabel 1 dan Gambar 6.
Tabel 1.
Ukuran dan Rasio Geometri Lambung Katamaran Catamaran Hull Form Cb L/V1/3 L/B B/T Symetrical Demihull 0.57 7.16 10.73 1.58 Asymetrical Demihull 0.60 7.16 20.62 0.54
Sarat (T) dan lebar (B) lambung symetrical dan asymterical catamaran adalah tidak sama, tetapi kedua lambung tersebut memiliki displasemen (∆) yang sama.
Gambar 6a. Symetrical Catamaran
ISSN 1410-3680 107 Gambar 6b.
Asymetrical Catamaran
Komponen Hambatan pada Lambung
Symetrical Catamaran
Gambar 7 memperlihatkan komponen koefisien hambatan (Cw,Cv dan CT) untuk beberapa variasi jarak antara lambung (S/L= 0.2 – 0.6). Koefisien hambatan viskos (Cv) adalah konstan terhadap kecepatan dan fenomena ini juga dinyatakan oleh Insel12) dari hasil analisis interaksi viskos yang menunjukkan bahwa form factor bervariasi terhadap perubahan jarak antara demihull (S/L), tetapi tidak terhadap kecepatan.
Sedangkan koefisien hambatan gelomang (Cw) semakin besar dengan bertambah besarnya jarak antara lambung (S/L). Dari dari hasil perhitungan diperoleh besar faktor interferensi hambatan gelombang (τ) adalah 1.15 – 1.58 pada Fn= 0.45- 0.75. Sedangkan pada Fn > 0.8, faktor interferensi hambatan gelombang lebih kecil dan cenderung konstan.
Gambar 7a.
Koefisien Hambatan Gelombang
Gambar 7b.
Koefisien Hambatan Gesek
Gambar 7c.
Koefisien Hambatan Total (Symetrical Catamaran).
Semakin besar perubahan jarak antara lambung maka semakin kecil koefisien hambatan totalnya, dimana tekanan aliran dan elevasi gelombang yang terjadi diantara kedua lambung semakin kecil pula1), 4).
Untuk mengetahui lebih detail interaksi gelombang (wave pattern) yang terjadi terhadap perubahan jarak antara lambung kapal, maka dilakukan kajian ketinggian (elevasi) interaksi gelombang pada garis tengah jarak antara lambung disepanjang kapal (longitudinal direction), lihat Gambar 8.
Gambar 8.
Koordinat Arah Longitudinal Dan Vertical Yang Diamati.
Hasil simulasi ’wave pattern’ untuk lambung symetrical catamaran dengan variasi jarak antara lambung (S/L=0.2 - 0.6) pada bilangan Froude 0.18, 0.375 dan 0.65 dapat dilihat pada Gambar 9. Pada kecepatan rendah (Fn= 0.18), perubahan elevasi gelombang di antara kedua lambung adalah cukup kecil dan konstan. Sedangkan pada kecepatan yang lebih tinggi (Fn= 0.375 dan Fn= 0.65), terjadi perubahan ketinggian elevasi gelombang (wave making) yang cukup siknifikan, khususnya pada Fn= 0.65.
ISSN 1410-3680 108
Gambar 9a.
Tinggi Elevasi Gelombang Pada Fn=0.18
Gambar 9b.
Tinggi Elevasi Gelombang Pada Fn=0.375
Gambar 9c.
Tinggi Elevasi Gelombang (Symetrical Catamaran) Pada Fn= 0.65
Komponen Hambatan pada Lambung
Asymetrical Catamaran
Komponen koefisien hambatan untuk variasi perubahan jarak antara lambung asymetrical catamaran (S/L) pada variasi bilangan Froude (Fn) dapat dilihat pada Gambar 10. Dari hasil tabulasi Cw pada variasi perubahan jarak antara lambung (S/L= 0.2 – 0.6) diperoleh besar faktor interferensi hambatan gelombang (τ) adalah 1.20 – 1.58 pada Fn= 0.45- 0.75.
Gambar 10a.
Koefisien Hambatan Gelombang
Gambar 10b. Koefisien Hambatan Gesek
Gambar 10c.
Koefisien Hambatan Total (Asymetrical Catamaran).
Gambar 11 memperlihatkan perubahan ketinggian elevasi gelombang akibat perubahan jarak antara lambung kapal. Pada kecepatan rendah (Fn= 0.18), perubahan elevasi interaksi gelombang diantara kedua lambung adalah cukup kecil dan konstan. Sedangkan pada kecepatan yang lebih tinggi (Fn= 0.375 dan Fn= 0.65), terjadi perubahan ketinggian elevasi gelombang yang cukup siknifikan.
ISSN 1410-3680 109
Gambar 11a.
Tinggi Elevasi Gelombang Pada Fn=0.18
Gambar 11b.
Tinggi Elevasi Gelombang Pada Fn=0.375
Gambar 11c.
Tinggi Elevasi Gelombang (Asymetrical Catamaran) Pada Fn= 0.65 Pembahasan
Dalam perhitungan ‘slender body method’ pada program ‘Hullspeed-Maxsurf’, efek interferensi akibat adanya jarak antara dua lambung (catamaran) terhadap hambatan gesek (friction) dapat diekspresikan dengan modifikasi faktor β pada form factor. Nilai form factor untuk bentuk geometri lambung katamaran yang diamati diperioleh :
Demihull (1+k) = 1.21 Catamaran (1+βk) = 1.38
Nilai form factor diasumsikan konstan terhadap bilangan Froude (Fn) dan jarak antara lambung (S/L), dan nilai tersebut hanya bergantung pada bentuk geometri lambung (L/V1/3). Sedangkan nilai faktor interferensi hambatan gelombang (τ) bervariasi terhadap S/L.
Nilai interferensi hambatan gelombang (τ) untuk lambung catamaran (symmetrical dan asymmetrical) terhadap variasi perubahan jarak antara lambung (S/L) dihitung dengan persamaan10).
(
)
[
]
(
)
[
T F]
DEMI CAT F T WDEMI WCAT C k C C k C C C + − + − = = 1 1 β τ (7)Tabel 2 memperlihatkan nilai faktor interferensi hambatan gelombang (τ) untuk variasi S/L. Semakin besar perubahan jarak antara lambung (S/L) maka semakin kecil faktor interferensi hambatan gelombang (τ) yang terjadi pada lambung katamaran.
Gambar 12 memperlihatkan kurva komponen nilai faktor
τ
yang menunjukkan ’trend’ yang sama untuk kedua lambung symetrical dan asymterical catamaran. Namun demikian, nilai faktor interferensi hambatan gelombang (τ) untuk lambung asymetrical catamaran lebih besar hingga 6% dari pada symetrical catamaran karena lambung asymetrical catamaran memiliki sarat yang lebih besar dari symetrical catamaran walaupun kedua lambung mempunyai displasemen yang sama.Tabel 2.
Faktor interferensi hambatan gelombang (τ)
S/L τ Sym τ Asym 0.2 1.577 1.635 0.3 1.548 1.582 0.4 1.371 1.453 0.5 1.236 1.306 0.6 1.152 1.204
Nilai
τ
semakin besar5) dengan bertambahnya bilangan Froude dan memperkenalkan persamaan regresi dari Pham untuk menghitung koefisien hambatan gelombang (CW) terhadap perubahan jarakantara lambung (S/L) untuk semua bilangan Froude (Fn):
ISSN 1410-3680 110
dimana koefisien regresi α, β1, β2, β3, dan β4
diperoleh dari hasil analisis regresi.
Gambar 12.
Faktor Interferensi Hambatan Gelombang Pada Lambung Catamaran
Perbandingan hasil komputasi ’slender body method’ (theory) dan hasil kajian Molland8) melalui eksperimen dapat dilihat pada Gambar 13. Dari perbandingan hasil tersebut, diperoleh koefisien hambatan gelombang (CW) mendekati sama antara
hasil eksperimen dan teori. Sedangkan untuk
koefisien hambatan total (CT)
memperlihatkan hasil eksperimen lebih besar 25% dari hasil teori pada Fn <0.5. Pada kecepatan yang lebih tinggi, Fn >0.55, selisih koefisien hambatan totalnya lebih kecil.
Perbedaan koefisien hambatan total diatas disebabkan karena pada komputasi teori diasumsikan faktor hambatan viskos (1+βk) adalah konstan terhadap Fn dan S/L. Disamping itu keterbatasan teori (slender body) pada beberapa pendekatan empiris yang digunakan, khususnya masalah viscous flow dan efek interaksi aliran air disekitar lambung kapal
Gambar 13a.
Nilai CT Dan CW Pada S/L=0.2
Gambar 13b.
Nilai CT Dan CW Pada S/L=0.3
Gambar 13a.
Nilai CT Dan CW Pada S/L=0.4
SIMPULAN
• Komponen koefisien hambatan lambung symetrical catamaran adalah lebih kecil dibanding dengan lambung asymetrical catamaran untuk displacement yang sama.
• Faktor interferensi hambatan gelombang (τ) bervariasi terhadap S/L, dimana nilai τ semakin kecil dengan membesarnya perubahan jarak antara lambung (S/L). • Perubahan elevasi gelombang (wave
patern) diantara kedua lambung katamaran adalah cukup kecil dan cenderung konstan pada kecepatan rendah (Fn= 0.18). Sedangkan pada kecepatan yang lebih tinggi (Fn= 0.375 dan Fn= 0.65), terjadi fluktuasi perubahan ketinggian interaksi gelombang yang cukup siknifikan.
• Koefisien hambatan gelombang (CW) dari hasil teori (slender body method) dan eksperimen oleh Molland et al.8) menunjukkan ’trend’ yang sama.
ISSN 1410-3680 111 Sedangkan koefisien hambatan total (CT)
dari eksperimen lebih besar.
DAFTAR PUSTAKA
1. Couser, P., An investigation into the performance of high-speed catamarans in calm water and waves, PhD thesis, Department of Ship Science, University of Southampton, 1996.
2. Groleau, S., Revord, J., Robins, T., and Vandedrinck, B., CODAC: Coastal Operation Data Acquisition Catamaran, Naval Architecture Research Group, Ocean Engineering Design, Final Report 2007, Florida Institute of Technology, 2007.
3. Holtrop, J. and Mennen, G.G.J., An Approximate Power Prediction Method,NSMB Paper 689, 1982.
4. Insel, M., An Investigation into the Resistance Components of High Speed Displacement Catamarans, PhD Thesis, Faculty of Engineering and Applied Science, University of Southampton, U.K., 1990.
5. Insel, M., Molland, A.F., An investigation into the resistance components of high speed displacement catamaran, Royal Institution of Naval Architects, Spring Meeting, paper No. 11, 1991.
6. Jamaluddin, A. dan Utama, I.K.A.P, Kajian Komponen Hambatan dan Pengaruh Interferensi antara Lambung Kapal Katamaran, Seminar Nasional: Teori dan Aplikasi Teknologi Kelautan (SENTA-2009), ITS- Surabaya,17 Desember 2009. 7. Molland, A.F., A Guide to Ship Design,
Construction and Operation, The Maritime Engineering Reference Book, Butterworth- Heinemann, Elsevier, 2008.
8. Molland, A.F.,, Wellicome, J.F., and Couser, P.R., Resistance Experiments on a Systematic Series of High Speed Displacement Catamaran Forms: Variations of Length-Displacement Ratio and Breadth-Draugh Ratio, Ship Science Report No.71, University of Southampton, UK., 1994.
9. Sahoo, P.K., Salas, M. and Schwetz, A., Practical evaluation of resistance of high-speed catamaran hull forms – Part I, Ships and Offshore Structures, Vol.2:4, 2007, p.307 – 324.
10. Subramanian, V.A., Dhinesh, G. and Deepti, J.M., Resistance of Optimization of Hard Chine High Speed Catamaran, The Journal of Ocean Technology, Canada’s Arctic. Vol.1, No.1, 2006.
11. Tuck, E.O., Luzauskas, L. and Scullen, D.C., Sea Wave Pattern Evaluation. Part 1, Report: Primary Code and Test Results (Surface Vessels), Applied Mathematics Department, The University of Adelaide. 30 April 1999.
12. Tuck, E.O., and Lazauskas, L., Unconstrained Ships of Minimum Total Drag, Dept. of Applied Mathematics. The University of Adelaide. South Australia 5005. Australia, 1996.
13. Utama, I.K.A.P., Investigation of the Viscous Resistance Components of Catamaran Forms, PhD Thesis, Faculty of Engineering and Applied Science, University of Southampton, U.K, 1999. 14. Utama, I.K.A.P., and Molland, A.F.
Experimental and Numerical Investigations into Catamaran Viscous Resistance, FAST’2001, Southampton, U.K, 2001.
15. Utama, I.K.A.P., Murdijanto, Hairul, Jamaluddin, A., Developmentof Efficient and Environmentally Friendly Vessel Using Multihull Configuration, Wold Ocean Conference (WOC), Manado, May 11-13, 2009.
16. ……., Formation Design Systems, User Manual, Hullspeed-Maxsurf, Pty Ltd 1984 – 2006.
RIWAYAT PENULIS
Andi Jamaluddin, lahir di Pare-Pare
(Sul-Sel) pada 12 Oktober 1961. Menamatkan pendidikan S1 di Universitas Hasanuddin 1985 dan pendidikan S2 bidang Marine Technology di University of Strathclyde, Glasgow-UK, 1990. Sejak tahun 2009 penulis sedang mengikuti program S3 di ITS bidang teknologi kelautan. Saat ini bekerja sebagai peneliti di UPT Balai Pengkajian dan Penelitian Hidrodinamika, BPPT, Surabaya. Penulis juga menjadi anggota pada organisasi profesi ilmiah RINA (Royal Institute of Naval Architects, UK).
I Ketut Aria Pria Utama, lahir di Denpasar 6
April pada 1967. Menamatkan pendidikan S1 di ITS tahun 1991 dan pendidikan S2 dan S3 bidang Naval Architect di University of Southhampton, UK, tahun 1996 dan 1999. Saat ini bekerja sebagai Guru Besar pada Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, ITS, Surabaya. Penulis juga sekertaris organisasi profesi ilmiah RINA (Royal Institute of Naval Architects) untuk Indonesia.
ISSN 1410-3680 112
M.Arief Hamdani, lahir di Pasuruan (Jawa
Timur) pada 23 Januari 1988, Mahasiswa Program S-1, Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, ITS,
TEKNOLOGI PEMBANGUNAN SKALA KOMERSIL
KAPAL SEP-HULL BERBAHAN FIBERGLASS
Buana Ma’ruf a dan Andi Jamaluddin b
a, b Peneliti, UPT. Balai Pengkajian dan Penelitian Hidrodinamika, BPPT
b Mahasiswa Program S-3, Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, ITS E-mail: a [email protected]
Abstrak
Setelah menilai proses pembangunan Pengaruh Perencanaan Permukaan Hull (September-Hull) 8 meter terbuat dari Fiberglass Reinforced Plastik (FRP), ditemukan bahwa, beberapa perbaikan dan pengembangan teknologi semacam ini diperlukan jika kapal akan dibangun di galangan kapal komersial nasional berdasarkan pada aturan klasifikasi BKI. Makalah ini menjelaskan tiga aspek pengembangan potensi, termasuk: desain dan spesifikasi, bahan, dan proses produksi. Aspek-aspek tersebut dinilai berdasarkan hasil survei lapangan di galangan prototipe dan lainnya fiberglass galangan kapal, dan hasil pengujian spesimen laminasi fiberglass. Kata kunci : Teknologi pembangunan, SEP-Hull, fiberglass,
Abstract
Having assessed the building process of Surface Effect Planning Hull (SEP-Hull) 8 meter made of Fiberglass Reinforced Plastics (FRP), it found that, some improvement and technology development are needed if this kind of vessel will be commercially built in national shipyards based on the classification rules of BKI. This paper describes three potential development aspects, including: design and specifications, material, and production process. These aspects are assessed based on the results of field survey in the prototype shipbuilder and other fiberglass shipyards, and the experiment result of fiberglass lamination speciments.
Key words: technology development, SEP-Hull, fiberglass,
Diterima (received) : 29 Juni 2010, Direvisi (reviewed) : 19 Juli 2010, Disetujui (accepted) : 30 Juli 2010
PENDAHULUAN
Surface Effect Planning Hull (SEP-Hull) Bubble Vessel, yaitu kapal dengan injeksi udara di bagian bawahnya, sehingga mampu berlayar dengan kecepatan tinggi dan dengan konsumsi bahan bakar yang ekonomis. Sesuai konsep desain kapal ini, udara yang mengalir di bawah kapal berfungsi sebagai bantalan. Dengan demikian, gaya gesek yang terjadi pada kapal (skin friction) berkurang3), karena bagian bawah kapal ini tidak secara lansung bersentuhan dengan air.
Konsep desain kapal jenis ini merupakan perpaduan antara dua desain kapal cepat, yaitu Air Cushion Vehicle (ACV) dan Surface Effect Ships (SES) 4), 6). Konsep desain ini telah banyak diteliti sejak sekitar tahun 2000, dan kapal ukuran 28 meter telah dibangun di Hongkong, dimana pengujian model-nya dilakukan di laboratotium hidrodinamika UPT.BPPH-BPPT. UPT BPPH kemudian mengembangkan konsep desain ini yang diberi nama Surface Effect Planning Hull (SEP-Hull) Bubble Vessel, ukuran panjang 8 meter dan berbahan fibreglass (Fiberglass Reinforced Plastics).
ISSN 1410-3680 114
Pada tahun 2006/2007, model kapal ini telah diuji di laboratorium hidrodinamika UPT BPPH BPPT Surabaya 5). Hasilnya, kapal ini berpotensi untuk dikembangkan sebagai kapal patroli cepat dan kapal penumpang untuk perairan dangkal, di laut dan di sungai2), 10). Pembuatan prototipe kapal SEP-Hull berukuran 8 meter telah dibangun pada tahun 2009 di salah satu galangan kapal fiberglass di dalam negeri.
Kapal ini dibangun untuk memverifikasi desain kapal dan hasil uji skala model, khususnya mengenai efektifitas bubble system pada kondisi riil di laut. Pembuatan prototipe kapal ini dibangun di galangan yang cukup berpengalaman.
Sejalan dengan kegiatan promosi jenis kapal ini kepada calon pengguna, maka diperlukan sebuah engineering standards, sebagai acuan galangan jika kapal jenis ini dibangun secara komersil, antara lain: gambar-gambar konstruksi sesuai rules, proses laminasi fiberglass, standar mutu, dan work breakdown structure disertai standar bobot pekerjaan11). Untuk galangan fiberglass di dalam negeri yang umumnya masih konvensional, hal ini juga diperlukan untuk meningkatkan produktifitasnya, sehingga kelak mampu bersaing di pasar global.
BAHAN DAN METODE
Dalam rangka pengembangan teknologi pembangunan kapal berbahan fiberglass, maka dilakukan kajian beberapa aspek seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Tinjauan pustaka dan survei lapangan mencakup: tinjauan spesifikasi dan survei proses pembuatan prototipe kapal SEP-Hull
(Gambar 1) di galangan pembangun, survei pembanding di sembilan galangan kapal fiberglass lainnya di berbagai daerah pada tahun 2009 dan 2010. Survei ini dilakukan melalui pengisian kuesioner, diskusi praktisi, dan pengamatan lapangan, untuk mendapatkan data/informasi tentang yard practices.
Gambar 1.
Prototipe Kapal SEP-Hull 8 Meter Tinjauan aplikasi rules BKI pada kapal fiberglass dilakukan melalui diskusi teknis dengan pihak PT BKI Pusat (Divisi Lambung dan Material, dan Satuan Litbang) dan diskusi aplikasi rules di lapangan dengan beberapa BKI cabang antara lain di Batam, Balikpapan, dan Cigading. Materi diskusi meliputi: tinjauan kekuatan konstruksi dan pengujian spesimen laminasi fiberglass yang meliputi uji tarik (tensile) dan uji tekuk (bending), guna men-dapatkan informasi tentang standar mutu (rules BKI) tentang kapal fiberglass dan pelaksanaannya di galangan.
Gambar 2. Skema Penelitian
Tabel 1
Galangan Kapal Lokasi Survei
Nama Perusahaan Lokasi CV Fiberglass Perkasa
CV Siagan Boat PT Mentari Amlaraja PT Galangan Teluk Bajau PT Carita Boat PT Proskuneo Shipbuilders PT Marinatama Gemanusa PT Sukses Bahari Nusantara PT Palindo Shipyard PT Bio Perkasa Banyuwangi Makassar Jembrana Samarinda Bojonegara Jakarta Batam Tj. Pinang Tj. Pinang Tj. Pinang
Survei lapangan di beberapa galangan fiberglass di dalam negeri ditunjukkan pada Tabel 1. Survei utama dilakukan di galangan CV Fiberglass Perkasa, Banyuwangi, sebagai galangan pembangun prototipe kapal SEP-Hull 8 meter. Selama pembangunannya tahun 2009 telah dilakukan tiga kali survei, yang difokuskan pada pengamatan pada proses produksi, mulai penyiapan gambar kerja, pembuatan cetakan, laminasi lambung dan bangunan atas hingga pemasangan outfitting dan peralatan.
HASIL DAN PEMBAHASAN Kajian Desain Konstruksi
Prototipe kapal SEP-Hull terbuat dari bahan fiberglass (FRP), dengan ukuran/data-data pokok sebagai berikut 11):
Panjang keseluruhan (LOA) : 8.256 M Panjang garis air (LWL) : 7.446 M
Lebar (B max) : 2.285 M
Sarat (d) approx : 0.278 M
DWT : 1.8 Ton
Mesin penggerak, outboard : 2x85 BHP
Kecepatan dinas : 25 Knots
Kecepatan maksimum : 30 Knots
Penumpang : 9 orang
Payload (daya angkut) max. : 700 kg Perhitungan dan gambar-gambar yang disiapkan untuk pembuatan prototipe kapal tersebut meliputi: lines and body plan, detail general arrangement, longitudinal frame construction, lateral frame construction, sectional frame construction (17 buah).
Gambar 3.
Disan Kapal SEP-Hull 8 Meter
Sesuai rules BKI Volume I Tahun 200912), gambar yang harus dibuat dan disyahkan oleh BKI, meliputi: general arrangement, lines plan, construction profiles (3 bagian), dan frame sections (8 sections), layout kamar mesin disertai data permesinan, sistem perpipaan (bilga, fuel oil, fresh water), dan sistem listrik (one-line diagram). Selain itu, gambar safety plan dan penempatan lampu navigasi disyahkan oleh Pemerintah/Ditkappel.
Sesuai hasil kajian dan redesign konstruksi (perhitungan dan gambar ulang), yang dibuat bersama Divisi Lambung BKI dan mengacu pada rules BKI Tahun 199615), maka perlu dilakukan penyempurnaan pada beberapa bagian konstruksi kapal, jika kapal Sep-Hull akan dibangun dalam skala komersil di masa mendatang, antara lain: ¾ Scantling berubah, antara lain: tebal
laminasi, dan modulus penampang gading-gading/penegar.
¾ Sistem konstruksi utamanya
menggunakan sistem konstruksi melintang (pada desain awalnya tidak jelas).
¾ Secara umum modulus penampang lebih besar dari desain awal, seperti: penumpu tengah, wrang, gading bangunan atas, balok geladak bangunan atas, dll.
¾ Jumlah pembujur pada bangunan atas dan bottom dikurangi dari lima buah menjadi tiga buah, konsekuensinya modulus penampang melintang balok atas dan wrang alas diperbesar.
¾ Jarak gading-gading tetap (yaitu: 500 mm), tetapi modulusnya diperkecil.
ISSN 1410-3680 116
¾ Untuk kapal dengan panjang ≤ 65 meter, jumlah sekat minimal tiga buah (untuk mesin di belakang), sesuai Rules BKI Vol II Tahun 200913). Sementara prototipe kapal Sep-Hull memiliki dua sekat.
Dengan membandingkan dengan desain awal, hasil redesign yang mengacu pada rules BKI tersebut, mengalami penambahan berat sekitar 100 kg (sekitar 5% lebih berat). Hal ini akan berdampak pada bertambahnya sarat kapal, sehingga sistem pelumasan udara (bubble system) kapal tidak dapat bekerja optimal, kecuali jika jumlah penumpang dikurangi. Bahkan pada seatrial prototipe kapal, sarat kapal aktual lebih besar sekitar 20% dibanding desain awalnya, dan hal ini membuat bubble system kapal tidak dapat bekerja optimal.
Oleh karena itu, perlu dipertimbangkan untuk membuat alternatif desain baru dengan ukuran panjang dan lebar kapal yang lebih besar dibandingkan prototipe kapal yang ada, agar sistem pelumasan udara dapat bekerja optimal. Desain kapal sejenis di luar negeri berukuran panjang 15 meter dan 28 meter. Perbandingan ukuran (L: panjang, B: lebar, dan T: sarat) dari ketiga desain kapal yang sudah ada tersebut, seperti pada Gambar 4, dapat digunakan sebagai pembanding pada pembuatan desain baru.
Gambar 4.
Perbandingan Ukuran Pokok Kapal Dari hasil kajian terhadap spesifikasi pembangunan prototipe kapal, juga terdapat beberapa hal yang perlu disempurnakan pada pembuatan kapal skala komersil, antara lain: ¾ Jenis mesin penggerak berbahan bakar
premium perlu diganti dengan mesin diesel (bahan bakar solar) jika ada, walau saat ini sulit didapatkan mesin diesel 85HP (sesuai spesifikasi Sep-Hull) di pasar.
¾ Untuk jenis kapal patroli/sejenis SepHull harus dilengkapi cadangan kompressor/ generator satu buah.
¾ Lampu darurat navigasi dan radio, supply power-nya harus terpisah dari suplai utama untuk navigasi.
¾ Kemampuan batterai harus dihitung kapasitas dan sistem pengisiannya (charging) harus jelas.
¾ Seatrial dalam spesifikasi perlu diperjelas tentang variasi putaran mesin saat uji coba berlayar, pengukuran pemakaian bahan bakar dengan kecepatan tertentu dan harus dilaksanakan percobaan ketahanan mesin dengan waktu tertentu (minimal 2 jam pada kecepatan 100 persen).
Kajian Material
Sesuai spesifikasi desainnya, lambung kapal Sep-Hull harus ringan karena kapal jenis ini mensyaratkan rasio berat dan volume yang rendah. Oleh karena itu, bahan fiberglass (FRP) menjadi pilihan, walaupun dari segi kekuatan konstruksinya lebih rendah dibandingkan bahan baja dan aluminium. Perbandingan antara ketiga bahan tersebut ditunjukkan pada Tabel 21).
Disamping karena konstruksinya yang ringan, juga murah jika diproduksi secara komersial7). Namun demikian, penggunaan bahan fiberglass dan proses laminasinya perlu mendapat perhatian khusus, karena kapal tipe ini dirancang dengan kecepatan tinggi, sehingga kekuatan konstruksi lambung harus cukup kuat dan memenuhi persyaratan yang diatur dalam rules BKI Tahun 2006 14).
Tabel 2.
Perbandingan Berat Dan Kekuatan Specific Weight Tensile Strength Elastic Modulus Material Ton/m3 kN/m2x10 kN/m2x10 FRP 1.5 100 6 Aluminium 2.7 120 70 Steel 7.8 210 200
Bahan FRP yang digunakan untuk lambung, geladak dan bangunan atas, merupakan satu kesatuan laminasi yang utuh dan dicetak dengan sistem “female methode” hand lay-up. Bahan-bahan tersebut adalah standar material kapal fibreglass bersertifikat dengan spesifikasi sebagai berikut 7):
¾ Unsaturated Polyester Resin: Resin type water resistant dengan sertifikat Llyod, terdiri dari BQTN 157, dan Epoxy Resin. ¾ Glass: terdiri dari chopped strand mat
(CSM) 300 g/m2 dan 450 g/m2, dan woven roving (WR) 600 g/m2 atau WR 800 g/m2.
¾ Gelcoa t: Tipe tahan cuaca, Yukalac 2141 sebagai outer skin disertai pigmen.
Kapal ini menggunakan konstruksi dasar yang diperkuat dengan penguat memanjang dan melintang (wrang). Secara umum susunan laminasi terdiri dari: outer skin dengan Gelcoat + Mat 300 + Mat 450, dan Inner skin Wovin Roving 80011). Perhitungan modulus penampang penguat tersebut menggunakan rules Biro Klasifikasi Indonesia (BKI) Fiberglass 1996 sebagai referensi.
Seperti yang disyaratkan pada rules ter-sebut, penggunaan bahan fiberglass diatur mulai dari spesifikasi bahan, tempat dan suhu penyimpanan, proses pelapisan laminasi, dan proses pengeringannya. Selain itu, spesimen laminasi tersebut harus diuji untuk menjamin nilai kuat tarik dan kuat lengkung minimal yang disyaratkan terpenuhi.
Oleh karena itu, pada riset ini dilakukan pengujian spesimen laminasi prototipe kapal SEP-Hull, sesuai rules BKI14)
Rules ini mengacu pada International Standard ISO 14125 dan ISO 527-4, yang meliputi: uji tarik dan uji tekuk. Uji tarik bertujuan untuk menentukan nilai tensile strength, fracture strain dan modulus of elasticity, sedangkan uji tekuk bertujuan untuk menentukan nilai bending strength dan modulus of elasticity. Sesuai rules tersebut, dibuat 6 spesimen uji tarik dan 6 spesimen uji tekuk, dengan desain spesimen pada Gambar 5 dan 6.
Dimensi dan jumlah spesimen: L3 (panjang total) = 250 mm b1 (lebar) = 25 ± 0,5 mm
h (tebal) = 4 mm
LT (panjang end tabs) = 50 mm hT (tebal end tabs) = 1 s/d 3 mm
Gambar 5.
Bentuk Dan Ukuran Spesimen Uji Tarik Pembuatan spesimen dilakukan dan diawasi langsung di lokasi pembuatan kapal tersebut, dengan bahan dan kondisi proses yang persis sama dengan kapal sebenarnya. Bahan yang digunakan adalah resin Yukalac 157 BQTN, dengan glass content 33,6% dan
susunan lapisan: Gelcoat, Mat 300 (1 lapis), Mat 450 (2 lapis), dan WR 600 (2 lapis). Jenis bahan dan susunan lapisan yang sama juga dibuat di galangan lain sebagai pembanding, kecuali lapisan terakhir memakai WR 800 (2 lapis) dan glass content 40,3%.
Dimensi dan jumlah spesimen: l (panjang total) = 120 mm b (lebar) = 15 mm h (tebal) = 4 mm
Gambar 6.
Bentuk Dan Ukuran Spesimen Uji Tekuk Sebelum diuji, spesimen dikeringkan dan ditemper selama 16 jam pada temperatur
konstan 40oC dengan menggunakan
pemanas yang ada di UPT BPPH. Pelaksanaan pengujian dilakukan di Laboratorium Material dan Las PT BKI (Persero), Jakarta. Hasil uji tersebut ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 7
Hasil Uji Tarik Dan Tekuk Spesimen Sesuai rules BKI 2006 14), Nilai kuat tarik dan kuat tekuk minimum yang disyaratkan akan ditentukan sesuai dengan kandungan fiber (fiber content) pada spesimen. Sesuai rules BKI 2006, nilai kuat tarik dan tekuk yang disyaratkan dihitung berdasarkan rumus: ¾ Kuat tarik (Rz)= 1278Ф2 - 510Ф+123
[Mpa]
¾ Kuat tekuk (RB) = 502Ф2 + 106,8 [Mpa] dimana Ф= persentase berat fibre content
Hasil pengujian spesimen dari kedua galangan tersebut ditunjukkan pada Tabel 3, dimana hasil uji spesimen dari galangan pembanding memenuhi syarat dan nilainya
ISSN 1410-3680 118
lebih besar dari nilai hasil uji spesimen dari galangan pembangun prototipe kapal. Bahkan nilai rata-rata kuat tekuk spesimen galangan pembuat prototipe tidak memenuhi
syarat minimum, yaitu 143 N/mm2, sedang syarat minimumnya adalah149 N/mm2 9) .
Tabel 3.
Nilai Kuat Tarik Dan Kuat Tekuk [N/mm2]
Spesimen Gal Pembangun Spesimen Gal. Pembanding No.
Spesimen Tarik Kuat Tekuk Kuat Tarik Kuat Tekuk Kuat
1. 85 124 159 234 2. 99 141 175 313 3. 120 155 197 282 4. 126 153 156 288 5. 123 132 184 240 6. 93 154 - - Rata2 108 143 174 271 Syarat 83 149 125 188
Dengan hasil tersebut dapat disimpul-kan bahwa, jenis bahan dan susunan lapisan yang digunakan pada prototipe kapal sudah cukup bagus, kecuali pada lapisan terakhir disarankan memakai wovin roving (WR) 800 untuk pembuatan kapal SEP-Hull di masa mendatang (skala komersil). Nilai kuat tarik dan kuat tekuk yang rendah pada spesimen galangan pembangun juga disebabkan proses laminasi yang kurang sempurna.
Kajian Proses Produksi
Secara umum proses produksi kapal fiberglas (key processes) terdiri dari: pembuatan gambar kerja, pembuatan cetakan, produksi, finishing, dan seatrial, seperti ditunjukkan pada Gambar 88).
Gambar 8
Proses Pembangunan Kapal Fiberglass Secara rinci, proses produksinya terdiri
dari: desain dasar (output: lines plan), mold loft (output: frame dari body plan),
pembuatan cetakan, laminasi/cetak lambung (bangunan atas, sekat, pintu, jendela dll), pemasangan konstruksi gading-gading,
interior (lantai, kursi, dll), perlengkapan kapal (railing, bollard, kaca, pintu, fender, ladder), pemasangan instalasi listrik dan ducting, pemasangan plafon dan perlengkapan navigasi, pemasangan mesin utama, finishing, final check, peluncuran (launching), seatrial, dan delivery8).
Galangan fiberglass secara ekonomis adalah membangun kapal sekitar 10 hingga 100 unit dengan menggunakan satu buah cetakan (tergantung jenis/kualitas cetakan). Dengan demikian, sejumlah kapal dapat diselesaikan dalam waktu yang singkat dan biaya yang minimal. Sesuai yard practices, strategi mempercepat pembangunan kapal fiberglass adalah dengan cara menambah cetakan dan tenaga kerja8). Pengadaan material dalam jumlah banyak juga dapat menekan biaya per unit kapal.
Gambar 9
Cetakan Prototipe Kapal SEP-Hull Penggunaan beberapa cetakan perlu dipertimbangkan aspek biaya dan waktunya, karena waktu yang diperlukan membuat satu buah cetakan relatif sama dengan membuat satu kapal. Cetakan prototipe kapal Sep-Hull ditunjukkan pada Gambar 9.
Dari hasil kajian terhadap spesifikasi pembangunan prototipe kapal, pada dasar-nya sudah cukup lengkap, jika dibandingkan dengan beberapa spesifikasi kapal fiber-glass yang sedang dibangun di beberapa galangan selama survei. Namun demikian, terdapat beberapa hal yang penting disempurnakan dan diperhatikan jika kapal jenis Sep-Hull dibangun secara komersial di galangan, antara lain:
¾ Pada Butir 1.511), perlu ditambahkan: (i) galangan pembangun harus terlebih dulu dilakukan workshop approval oleh klas untuk memeriksa fasilitas, peralatan, prosedur dan kompetensi SDM yang dimiliki, (ii) pengujian material (spesimen laminasi lambung kapal), sesuai batasan kuat tarik dan kuat tekuk minimum yang diperkenankan pada rules BKI 2006.
¾ Galangan fiberglass disyaratkan harus memiliki ruang laminasi tertutup yang dilengkapi peralatan pemanas, ventilasi untuk sirkulasi udara, alat ukur suhu dan kelembaban udara.
¾ Galangan juga harus memiliki ruang penyimpanan material yang digunakan dalam pembuatan kapal.
Dari aspek mutunya, kapal-kapal fiber-glass yang selama ini dibangun di galangan dalam negeri umumnya tidak diklaskan (ke BKI atau kelas asing, kecuali jika diminta pihak pemesan kapal. Hasil survei di beberapa galangan diperoleh bahwa hanya ada dua kapal yang sedang dibangun menggunakan klas BKI secara penuh (gambar dan proses produksinya), masing-masing sebuah kapal panjang 42 meter yang dibangun di PT Sukses Bahari Nusantara (Tanjungpinang), dan sebuah kapal 30 meter pesanan Kementerian Perhubungan yang dibangun di PT Carita Boat (Bojonegara).
Memang kapal-kapal yang wajib diklaskan hanya yang berukuran ≥ 20 meter, sesuai rules BKI 1996 9). Namun kapal di bawah ukuran tersebut tetap dapat diklaskan BKI jika diminta oleh pemilik kapal atau galangan, seperti kapal-kapal Seatruck ukuran 8-14 meter pesanan perusahaan asing yang dibangun di salah satu galangan di Kalimantan Timur 15).
Pemenuhan standar klas pada proses produksinya memang cukup berat bagi sebagian besar galangan, karena menuntut sejumlah persyaratan mulai dari shop approval, proses pekerjaan laminasi, instalasi outfitting dan peralatan hingga pengujian berlayar (seatrial). Hasil pengamatan umum di beberapa galangan menunjukkan, masih banyak ketentuan klas yang belum atau sulit dilaksanakan, khususnya karena kondisi galangannya yang pada umumnya tergolong konvensional.
Pembangunan kapal fiberglass di galangan kapal di dalam negeri tidak disertai dengan perencanaan dan pengendalian jadwal produksi yang memadai, sehingga alokasi dan evaluasi sumberdaya sulit dilakukan secara optimal. Jadwal produksi hanya dibuat dalam bentuk bar chart yang sangat sederhana. Walaupun proses produksi kapal fiberglass lebih sederhana dibandingkan dengan kapal baja, proses produksinya tetap perlu dikendalikan, baik dari aspek waktu dan biaya produksinya, maupun standar mutu yang telah ditetapkan.
Lama pembangunan kapal fiberglass berbeda-beda di setiap galangan, namun secara umum bervariasi antara 2 hingga 6
ISSN 1410-3680 120
bulan untuk jumlah kapal hingga 10 unit berukuran 7-12 meter. Sebagai gambaran, empat unit kapal patrol panjang 8,5 meter dan lebar 2.2 meter di salah satu galangan dapat diselesaikan dalam waktu 2 bulan/unit di luar cetakan.
Pada survei dan diskusi praktisi selama pembangunan prototipe kapal Sep-Hull, telah dilakukan identifikasi key process, dan pengelompokan kegiatan (work breakdown structure), serta penentuan standar bobot masing-masing kegiatan. Hal ini diperlukan sebagai dasar perencanaan jadwal dan perhitungan prosentase kemajuan pekerjaan. Standar bobot per kegiatan didasarkan pada volume pekerjaan atau kebutuhan jam-orang dan biaya di dalam menyelesaikan pekerjaan.
Pada pembangunan kapal jenis SepHull, standar uraian pekerjaan dan bobotnya dibagi menjadi enam bagian8), yaitu:
¾ Persiapan (5%), meliputi: (i) penyiapan teknis dan gambar, dan (ii) pengadaan material/bahan.
¾ Pembuatan cetakan (20%), meliputi: (i) pembuatan cetakan lambung, (ii) pembua-tan cetakan bangunan atas, dan (iii) finishing cetakan.
¾ Pekerjaan kasko (50%), meliputi: (i) lami-nasi lambung, (ii) pemasangan konstruksi lambung, (iii) laminasi bangunan atas, (iv) assembli lambung dan bangunan atas, dan (v) pekerjaan kasko lainnya/fender.
¾ Pekerjaan interior (15%), meliputi: (i) pemasangan lantai dan toilet, (ii) pemasa-ngan railing dan tangki, (iii) pemasangan kaca, pintu, plafon, dan (iv) pemasangan kursi,dan lain-lain.
¾ Pekerjaan permesinan (5%), meliputi: (i) pemasangan setir dan instalasi listrik, dan (ii) pemasangan mesin.
¾ Seatrial dan pengiriman (5%), meliputi: (i) seatrial dan penyempurnaan, dan (ii) pengiriman kapal.
Masing-masing uraian pekerjaan di atas diberi bobot dan dijadikan input dalam pembuatan master schedule menggunakan program excel, sehingga kemajuan pekerjaan per minggu dan per unit pekerjaan dapat diketahui dan dibandingkan dengan rencana (dalam bentuk S-Curve). Demikian halnya penggunaan jam-orang per minggu dapat diketahui, sehingga pihak galangan dapat melakukan pengendalian pekerjaan dan jam-orang dengan mudah.
Rancangan ini telah diaplikasikan pada pembangunan satu unit prototipe kapal Sep-Hull 8 meter, yang direncanakan selama 17
minggu dan sebanyak 5000 jam-orang (JO) sesuai hasil diskusi dengan pihak galangan. Realisasinya 18 minggu dan 5115 JO 14). Dengan membangun beberapa kapal secara seri, komsumsi tersebut menjadi lebih kecil dengan asumsi menggunakan satu cetakan dan beberapa potensi efisiensi lainnya.
SIMPULAN DAN SARANAN Simpulan
• Desain, setelah membandingkan dengan desain awal, hasil redesign yang mengacu pada rules BKI tahun 1996 memberikan penambahan berat sekitar 100 kg (sekitar 5% lebih berat). Hal ini akan berdampak pada bertambahnya sarat kapal, sehingga sistem pelumasan udara (bubble system) kapal tidak dapat bekerja optimal.
• Material: Hasil uji spesimen laminasi lambung prototipe kapal Sep-Hull menunjuk-kan, nilai kuat lengkung tidak memenuhi nilai minimum yang disyaratkan (sesuai rules BKI 2006). Hal tersebut disebabkan karena penggunaan bahan dan proses laminasi yang tidak sesuai rules BKI 1996, dan penggunaan woven roving (WR) 600 pada lapisan terakhir yang kurang tepat.
• Proses: Galangan pembangun prototipe kapal Sep-Hull dan galangan-galangan kapal fiberglass di dalam negeri umumnya tidak memiliki sistem manajemen produksi yang terencana, terukur dan terkendali, sehingga sulit untuk mengetahui kondisi kemajuan pekerjaan, dan sulit melakukan pengendalian proses yang berorientasi pada produktivitas.
• Fasilitas: Galangan fiberglass di dalam negeri umumnya masih sangat konvensional, peralatan-peralatan sederhana dan sumber-daya manusia berkualifikasi rendah. Namun demikian, mereka sudah berpengalaman membangun kapal fiberglass berbagai tipe dan ukuran, serta memiliki potensi untuk berkembang dan menerapkan standar mutu sesuai rules BKI.
Saranan
• Beberapa alternatif desain kapal dengan panjang lebih besar perlu dibuat agar bubble system dapat bekerja optimal, dengan tetap mempertimbangkan aspek
