25
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1
Perkapalan
2.1.1 Macam-Macam Kapal Secara umum penggolongan kapal dapat dibedakan menjadi : a. Kapal Menurut Bahannya. (Anonim, p.4) Bahan untuk membentuk kapal bermacam - macam adanya dan tergantung dari tujuan serta maksud pembuatan itu. Tentunya dicari bahan yang paling ekonomis sesuai dengan keperluannya : 1. Kapal Kayu adalah : Kapal yang seluruh kontruksi badan kapal dibuat dari kayu 2. Kapal Fiberglass adalah : Kapal yang seluruh kontruksi badan kapal dibuat dari fiberglass 3. Kapal Ferro cement adalah: Kapal yang dibuat dari bahan semen yang diperkuat dengan baja sebagai tulang-tulangnya. 4. Kapal baja adalah : Kapal yang seluruh konstruksi badan kapal dibuat dari baja. Pada umumnya kapal baja selalu menggunakan sistem konstruksi las.
26
b. Kapal berdasarkan Alat Penggeraknya (Anonim, p.6). Penggerak kapal juga menentukan klasifikasi kapal sesuai dengan tujuannya : 1. Kapal dengan menggunakan alat penggerak layar. Pada jenis ini kecepatan kapal tergantung pada adanya angin. 2. Kapal dengan menggunakan alat penggerak padle wheel Sistem padle wheel, pada prinsipnya adalah gaya tahan air yang menyebabkan/menimbulkan gaya dorong kapal (seperti dayung). 3. Kapal dengan menggunakan alat penggerak jet propultion Sistem ini pada prinsipnya adalah air diisap melalui saluran dimuka lalu didorong ke belakang dengan pompa hingga menimbulkan impuls (jet air ke belakang). 4. Kapal dengan menggunakan alat penggerak propeller (balingbaling). Kapal bergerak karena berputarnya baling yang dipasang dibelakang badan kapal sehingga menimbulkan daya dorong. c. Kapal Berdasarkan Mesin Penggerak Utamanya (Anonim, p.10). Beberapa factor ekonomis dan faktor-faktor design akan menentukan mesin macam apa yang cocok untuk dipasang pada suatu kelas tertentu dari sebuah kapal. Jenis-jenis yang biasa dipakai diantaranya : 1. mesin uap torak (Steam reciprocating engine).
27
Biasanya
yang
dipakai
adalah
triple
expansion
engine
(bersilinder tiga) atau double Compound engine. ¾ Keuntungan : •
mudah pemakaian dan pengontrolan.
•
Mudah berputar balik (reversing) dan mempunyai kecepatan putar yang sama dengan perputaran propeller.
¾ Kerugiannya : •
Konstruksinya berat dan memakan banyak tempat serta pemakaian bahan bakar besar.
2. Turbine uap (Steam turbine). Tenaga yang dihasilkan oleh mesin semacam ini sangat rata dan uniform dan pemakaian uap sangat efisien baik pada tekanan tinggi ataupun rendah. Kekurangan yang utama adalah tidak dapat berputar balik atau non reversible sehingga diperlukan reversing turbine yang tersendiri khusus untuk keperluan tersebut. Juga putarnya sangat tinggi sehingga, reduction propeller gear, sangat diperlukan untuk membuat perputaran propeller jangan terlalu tinggi. Vibration sangat kecil dan pemakaian bahan bakar kecil kalau dibandingkan dengan mesin uap torak. Mesin semacam ini dapat
28
dibuat bertenaga sangat besar, oleh karena itu digunakan untuk kapal yang membutuhkan tenaga besar. 3. Turbine Electric Drive. Beberapa kapal yang modern memakai sistem dimana suatu turbin memutarkan sebuah elektrik generator, sedangkan propeller digerakan oleh suatu motor yang terpisah tempatnya dengan mempergunakan aliran listrik dari generator tadi. Disini reversing turbine yang tersendiri dapat dihapuskan dengan memakai sistem ini sangat mudah operasi mesin-mesinnya. 4. Motor pembakar dalam (internal combustion engine). Mesin yang paling banyak dipakai adalah motor bensin untuk tenaga kecil (motor temple atau out board motor). Sedangkan tenaga yang lebih besar dipakai mesin diesel yang dibuat dalam suatu unit yang besar untuk kapal-kapal yang berkecepatan rendah dan sedang. Keuntungannya dapat langsung diputar balik dan dapat dipakai dengan cara kombinasi dengan beberapa unit kecil. Untuk tenaga yang sama, jika disbandingkan dengan mesin uap akan lebih kecil ukurannya. Dengan adanya kemajuan dalam pemakaian turbo charger untuk supercharging maka beratnya pun dapat diperkecil dan penghasilnya tenaga dapat dilipat gandakan.
29
5. Gas turbine. Prinsipnya adalah suatu penggerak yang mempergunakan udara yang dimampatkan (dikompresikan) dan dinyalakan dengan menggunakan bahan bakar yang disemprotkan dan kemudian setelah terjadi peledakan udara yang terbakar akan berkembang. Kemudian campuran gas yang dihasilkan itu yang dipakai untuk memutar turbine. Gas yang telah terpakai memutar turbine itu sebelum di buang masih dapat dipakai untuk “heat exchangers” sehingga pemakaiannya dapat seefektif mungkin. Type mesin ini yang sebetulnya adalah kombinasi dari “Free Piston Gas Fier” dan gas turbine belum banyak dipakai oleh kapal-kapal dagang. Research mengenai mesin ini masih banyak dilakukan. 6. Nuclear Engine Bentuk populasi ini hanya dipakai pada kapalkapal besar non komersil seperti kapal induk, kapal perang sehingga kapal yang memakainya masih terbatas.
2.1.2 UKURAN UTAMA KAPAL 1.
Panjang Kapal Loa : Length over all. Adalah panjang kapal keseluruhan yang diukur dari ujung buritan sampai ujung haluan.
30
Gambar 2.1 Skema Kapal Sumber : Ship Design and Constrution (Taggart, Robert).
LBP : Length between perpensdiculars. Panjang antara kedua garis tegak buritan dan garis tegak haluan yang diukur pada garis air laut. AP : Garis tegak buritan (After perpendicular).
31
Letaknya pada tinggi kemudi bagian belakang atau pada sumbu poros kemudi. FP : Garis tegak haluan (fore perpendicular). Adalah merupkan perpotongan antara tinggi haluan dengan garis air muat. Lwl : Panjang garis air (Length of water line). Adalah jarak mendatar antara ujung garis muat (garis air), yang diukur dari titik potong dengan tinggi buritan sampai titik potongnya dengan tinggi haluan dan diukur pada bagian luar tinggi buritan dan tinggi haluan. 2.
Lebar Kapal B :
Breadth (lebar yang direncanakan). Adalah jarak mendatar dari gading tengah yang diukur pada bagian luar gading (tidak termasuk tebal pelat lambung).
Bwl : Breadth of water all (lebar pada garis air muat). Adalah lebar yang terbesar yang diukur pada garis air muat. Boa : Breatdh over all ( lebar maksimum). Adalah lebar terbesar dari kapal yang diukur dari kulit lambung kapal disamping kiri sampai kulit lambung kapal samping kanan.
32
3.
Tinggi Geladak H (D) : Depth (tinggi terendah dari geladak). Adalah jarak tegak dari garis dasar sampai garis geladak yang terendah, umumnya diukur di tengah-tengah panjang kapal.
4.
Sarat Kapal T
: Draf (sarat yang direncanakan). Adalah jarak tegak dari garis dasar sampai pada garis air muat.
2.1.3 KOEFISIEN BENTUK DAN PERBANDINGAN UKURAN UTAMA a.
Koefisien Bentuk Kapal 1. Koefisien garis air (water plane area coefficient) dengan notasi Cwl atau α.
Gambar 2.2 Koefisien Garis Air Cwl adalah perbandingan antara luas bidang garis air muat (Awl) dengan luas sebuah empat persegi panjang dengan lebar B.
33
Cwl =
Awl Lwl
dimana : Awl = Luas bidang garis air. Lwl = Panjang garis air. B = Lebar Kapal (lebar garis air).
2. Koefisien Gading besar dengan Notasi Cm (Midship Coeficient).
Gambar 2.3 Koefisien Midship Cm adalah perbandingan antara luas penampang gading besar yang terendam air dengan luas suatu penampang yang lebarnya = B dan tingginya = T.
34
Cm =
Am B.T
Bentuk penampang melintang yang sama pada bagian tengah dari panjang kapal dinamakan dengan Paralel Midle Body. 3. Koefisien Blok (Blok Coeficient).
Gambar 2.4 Koefisien Primatik Koefisien Blok dengan notasi Cb. Koefisien blok adalah merupakan perbandingan antara isi karene dengan isi suatu balok dengan panjang = Lwl, lebar = B, dan tinggi = T.
Cb =
V Lwl . B .T
dimana : V = Isi karene. Lwl = Panjang garis air. B
= Lebar karene atau lebar kapal.
35
T
= Sarat kapal.
Dari harga Cb dapat dilihat apakah badan kapal mempunyai bentuk yang gemuk atau ramping. 4. Koefisien Prismatik (Prismatic Coefficient).
Gambar 2.5 Koefisien Blok
a.
Koefisien Prismatik Memanjang (longitudinal prismatic coeficient). Koefisien prismatik memanjang dengan notasi Cp adalah perbandingan antara volume badan kapal yang ada dibawah permukaan air (isi karene) dengan volume sebuah prisma dengan luas penampang midship (Am) dan panjang Lwl. Cp =
V Am . Lwl
dimana: V
= isi karene.
36
Am
= luas penapang gading besar (luas midship).
Lwl
= Panjang garis air.
Jadi koefisien prismatik memanjang sama dengan koefisien balok dibagi koefisien midship. Harga Cp pada umumnya menunjukan kelangsungan bentuk dari kapal. b.
Koefisien Prismatik Tegak (vertical prismatic coeficient) Koefisien prismatik tegak dengan notasi Cpv adalah perbandingan antara volume badan kapal yang ada dibawah permukaan air (isi karane) dengan volume sebuah prisma berpenampang Awl dengan tinggi = T. Cb =
V Awl .T
Dimana : V
= isi karane.
Awl
= luas penampang garis air.
T
= sarat air.
Sumber : Pussex, H.J. Merchant Ship Construction, Sixth Edition.
37
2.1.4 SATUAN – SATUAN PERKAPALAN a.
Isi Karene
Karene adalah bentuk badan kapal yang ada di bawah permukaan air. Dengan catatan, bahwa tabel kulit, lunas sayap, daun kemudi, baling – baling dan lain – lain perlengkapan kapal yang terendam di bawah permukaan air tidak termasuk Karene. Isi karene adalah volume badan kapal yang ada di bawah permukaan air ( tidak termasuk volume kulit dan lain – lain ). Isi Karene (V ) = L . B .T .Cb dimana : L = Panjang Karene (m). B = Lebar Karene (m). T = Sarat Karene (m). Cb = Koefisien balok (m). b.
Displacement
Displacement adalah berat dari karene.
D =V .σ D . D = L . B .T .Cb .σ ….. (Ton). dimana : L = Panjang Kapal (m). B = Lebar Kapal (m).
38
T = Sarat kapal (m). i = Massa jenis air laut = 1,025 ton / m³. c.
Pemindahan Air ( Vs )
Yang disebut pemindahan air adalah volume dari air yang dipindahkan oleh badan kapal, termasuk kulit lambung kapal, lunas sayap (bilge keel), kemudi (rudder), baling – baling (propeller) dan lain – lain perlengkapan yang ada di bawah garis air.
Vs =V .C dimana : C = Koefisien tambahan. d.
Berat Pemindahan Air ( W )
Berat pemindahan air adalah berat air yang dipindahkan oleh badan secara keseluruhan yang ada di bawah garis air. Kalau massa jenis air dinyatakan dengan i, maka. W =Vs .σ
W = L . B .T .Cb .σ . C Hukum Archimedes mengatakan bahwa setiap benda yang dimasukkan ke dalam air, benda tersebut mendapat gaya tekan ke atas seberat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut jadi
W = σ .Vs .
39
Demikian pula halnya dengan sebuah kapal yang terapung di air akan mendapat gaya tekan ke atas sebesar berat air yang dipindahkan oleh badan kapal tersebut. W = L . B .T .Cb .σ . C Dalam hal ini berat kapal ( W ) = berat kapal kosong ditambah dengan bobot mati (dead weight) atau dapat dituliskan. W = Dwt + Berat Kapal Kosong . Selanjutnya harus diingat bahwa gaya berat dari kapal bekerja dalam arah vertical kebawah, sedangkan displacement yang merupakan gaya tekan keatas bekerja dalam arah vertikal ke atas. Notasi yang digunakan. Displacement (Δ ) = L . B .T . Cb .σ . C Volume of Displacement (▼) = L . B .T .Cb .C e.
Bobot Mati ( Dead Weight )
Bobot mati adalah daya angkut dari sebuah kapal dimana di dalamnya termasuk berat muatan, berat bahan bakar, berat minyak lunas, berat air minum, berat bahan makanan, berat crew kapal dan penumpang serta barang yang dibawanya. Di dalam Dwt (dead weight) presentase berat yang paling besar adalah berat muatan yaitu ± ( 70 ~ 85 ) %.
40
Berat bahan bakar adalah jumlah berat bahan bakar yang dipakai dalam pelayaran. Jumlahnya tergantung dari besarnya PK mesin, kecepatan kapal itu sendiri dan jarak pelayaran yang ditempuh. Kecepatan yang digunakan dalam hal ini adalah kecepatan dinas yaitu kecepatan rata – rata yang dipakai dalam dinas pelayaran sebuah kapal dan dinyatakan dalam knot, dimana 1 Knot = 1mil laut / jam. = 1852 m / jam. = 0,5144 m / detik. f.
Berat Kapal Kosong (Light Weight)
Berat kapal kosong umumnya dibagi 3 bagian besar seperti berikut : 1.
Berat baja badan kapal (berat karpus), yaitu berat badan kapal, bangunan atas (superstructur) dan perumahan geladak (deck house).
2.
Berat peralatan, yaitu berat dari seluruh peralatan antara lain jangkar, rantai jangkar, mesin jangkar, tali temali, capstan, mesin kemudi, mesin winch, derrick boom, mast, ventilasi, alat – alat navigasi, life boat, davit, perlengkapan dan peralatan dalam kamar – kamar dan lain – lain.
41
3.
Berat mesin penggerak beserta instalasi pembantunya, yaitu adalah berat motor induk, berat motor bantu, berat ketel, berat pompa – pompa, berat compressor, separator, berat botol angin, cooler, intermediate shaft, propeller, shaft propeller, bantalan – bantalan poros, reduction gear dan keseluruhan peralatan yang ada di kamar mesin.
Sumber : Kamus Istilah Teknik Kapal (Soegiono dkk).
2.1.5 RENCANA GARIS ( LINES PLAN )
Sebelum mulai menggambar rencana garis (lines plan). Harus mengetahui lebih dahulu ukuran besar kecilnya kapal, seperti panjang, lebar maupun tinggi badan kapal. Ukuran kapal tersebut menggunakan singkatan – singkatan yang mempunyai arti tertentu walaupun dalam istilah bahasa inggris dan penggunaannya sudah standart. Apabila seseorang hendak membuat suatu kapal digalangan, maka pertama–tama yang harus dikerjakan adalah pemindahan gambar rencana garis dari kertas gambar kelantai (mould loft) dengan ukuran yang sebenarnya atau skala 1 : 1 karena dari gambar rencana garis inilah kita dapat membentuk kapal yang akan dibangun. Dalam gambar rencana garis ini ada beberapa istilah atau pengertian yang harus diketahui seperti yang diuraikan dibawah ini (Taylor, DA. p.120) :
42
a. Garis Air (Water Line)
Di umpamakan suatu kapal dipotong secara memanjang (mendatar). Garis – garis potong yang mendatar ini disebut garis air (water line) dan mulai dari bawah diberi nama WL O, WL 1, WL 2, WL 3 dan seterusnya. Dengan adanya potongan mendatar ini terjadilah beberapa penampang. Tiap – tiap penampang ini disebut bidang garis air. b. Garis Dasar (Base Line)
Garis dasar (base line) adalah garis air yang paling bawah. Dalam hal ini adalah garis air 0 atau WL 0. Atau kalau dilihat dari bidang garis air, maka proyeksi base line adalah bidang garis air 0. Garis air ini (WL 0)/garis dasar ini letaknya harus selalu datar. Pada kapal – kapal yang direncanakan dalam keadaan datar (even keel). C. Garis Muat (Load Water Line)
Garis muat adalah garis air yang paling atas pada waktu kapal dimuati penuh dengan muatan. Tinggi garis muat (T) diukur persis di tengah – tengah kapal (Midship). d. Garis Geladak Tepi (Sheer Line)
Dalam rencana garis, garis geladak tepi adalah garis lengkung dari tepi geladak yang di tarik melalui ujung atas dari balok geladak. Kalau kita melihat garis geladak tepi dari gambar diatas, maka
43
terlihat bahwa jalannya garis sisi tersebut adalah menanjak naik dihaluan maupun di buritan. ¾
Langkah Kerja Menggambar Lines Plan (Taylor, DA. p.123) : I.
Sheer Plan (Pandangan Samping)
a.
Langkah Awal. 1.
Membuat garis dasar (base line) sepanjang kapal (LOA).
2.
Membagi panjang kapal (LPP) menjadi station-station AP, ¼, ½ , ¾ , 1…9 ¾, FP.
3.
Membuat garis air (WL 0, WL 1, WL 3 dan seterusnya)
4.
Menentukan tinggi geladak (D).
5.
Membagi panjang kapal (LPP) menjadi 6 bagian sama panjang mulai dari AP Sampai FP.
6.
Menentukan kelengkungan sheer berdasarkan rumus sheer standar.
b.
Pada daerah haluan. 1.
Menentukan garis forecastle deck diatas upper side line dengan ketinggian sesuai ukuran yang telah ditentukan.
2.
Menentukan bulwark sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.
3.
Membuat kemiringan linggi haluan.
44
4.
Menentukan garis tengah geladak (tinggi camber) sesuai rumus yang telah ditentukan.
c.
Pada daerah buritan. 1.
Menentukan poop deck side line (garis geladak kimbul) sesuai dengan ketentuan yang telah diberikan.
2.
Membuat bentuk tinggi sesuai ukuran.
3.
Menentukan garis tengah geladak (tinggi camber) pada upper deck dan poop deck sesuai rumus.
d.
Mengecek/menggambar garis potongan memanjang (buttock line) dengan memperhatikan potongan buttock line dengan gading ukur (Station) pada body plan dan potongan buttock line dengan water line pada gambar pandangan atas.
II.
Body Plan (Pandangan depan dan Belakang)
Langkah pengerjaan : 1.
Gambar
body
plan
diletakan
ditengah-tengah
(Midship). 2.
Membuat garis-garis WL sesuai kebutuhan.
3.
Menentukan lebar kapal sesuai ukuran utama kapal.
4.
Menentukan rise of floor (Kemiringan dasar kapal).
5.
Membuat garis BL (Buttock Line).
6.
Menggambar bentuk gading ukur (Station) sesuai tabel yang diberikan.
Gambar 2.6 Pandangan Samping Kapal Sumber: Merchant Ship Constuction (Taylor, DA).
45
Gambar 2.7 Lines Plan Sumber: Merchant Ship Constuction (Taylor, DA).
46
47
2.1.6 METASENTRA DAN TITIK DALAM BANGUNAN KAPAL A.
Titik Berat (Centre Of Gravity)
Setiap benda mempunyai titik berat. Titik berat ini adalah titik tangkap dari sebuah gaya berat. Dari sebuah segitiga seperti gambar 2.8 ,titik beratnya adalah perpotongan antara garis berat segitiga tersebut. Demikian pula dari sebuah kubus yang homogen pada gambar 2.9 titik berat kubus adalah titik potong antara diagonal ruang kubus (Taylor DA. p.130).
Gambar 2.8 Titik Berat Segitiga
Gambar 2.9 Titik Berat Kubus
Kapal juga mempunyai titik berat yaitu titik tangkap gaya berat dari kapal. Titik berat kapal biasanya ditulis dengan huruf G dan titik G ini merupakan gaya berat kapal W bekerja vertikal kebawah. Jarak Vertikal titik berat G terhadap keel (Lunas) ditulis dengan KG. Kedudukan memanjang dari titik berat G terhadap penampang tengah kapal (Midship) ditulis G. Disamping Cara tertentu untuk menghitung letak titik G, Maka titik KG dan B dapat dihitung sebagai berikut :
48
Gambar 2.10 Titik Tangkap Gaya Berat Kapal
G = Titik berat kapal W = Gaya berat kapal
KG =
∑ momen dari tiap − tiap komponen berat terhadap keel ∑ berat tiap − tiap komponen
Gambar 2.11 Momen Komponen Kapal Terhadap Keel
Keterangan : W
= Berat komponen
h
= Jarak vertikal titik berat komponen ke lunas (Keel)
W.h = Momen
KG =
∑W . h ∑W
49
KG =
∑ momen dari tiap − tiap komponen berat terhadap keel ∑ berat tiap − tiap komponen
Gambar 2.12 Momen komponen Kapal Terhadap Midship
Keterangan : W = Berat komponen. h
= Jarak horizontal titik berat komponen ketengah kapal (Midship).
W.h = Momen.
G=
∑W . h ∑W
Jadi titik berat G sangat tergantung pada konstruksi kapal itu sendiri. Letak titik G tetap selama tidak ada penambahan, pengurangan atau pergeseran muatan. B.
Titik Tekan (Centre of Buoyancy)
Pada sebuah benda yang terapung diair, maka benda tersebut akan mengalami gaya tekan keatas. Demikian pada sebuah kapal yang terapung akan mengalami gaya tekan keatas. Resultan gaya tekan keatas oleh air ke badan kapal pada bagian yang terendam air akan melaui titik berat dari bagian kapal yang masuk kedalam air. Titik berat dari bagian
50
kapal yang berada dibawah permukaan air disebut titik tekan (Centre of
Buoyancy). Untuk sebuah ponton seperti pada gambar 2.13, titk tekan ponton adalah titik berat bagian yang tecelup kedalam air yang merupakan perpotongan diagonal dari bagian ponton yang tercelup (Taylor, DA. p 132).
Gambar 2.13 Garis Vertikal Dari Titik Tekan Dan Titik Berat
Titik tekan ditulis dengan huruf B, titik tekan pada kedudukan vertikal ditulis dengan KB dan pada kedudukan memanjang terhadap
midship ditulis dengan φ B atau LCB. Menurut hukum Archimedes besarnya gaya tekan keatas adalah volume kapal yang terendam air dikalikan dengan berat jenis zat cair. Gaya tekan keatas = y . V (Taylor, DA. p.140). Y = Berat jenis zat cair. V = Volume kapal yang terendam air. Pada sebuah kapal yang terapung, titik tekan terletak pada satu vertikal dengan titik berat kapal dan besar gaya berat kapal sama dengan gaya tekan.
51
Gambar 2.14 Garis Vertikal Dari Titik Tekan Dan Titik Berat
Karena letak titik tekan tergantung dari bentuk bagian kapal yang masuk kedalam air, maka titik tekan kapal akan berubah letaknya kalau kapal oleh gaya luar mengalami oleng atau trim (Taylor, DA. p.146).
Gambar 2.15 Titik Tekan Kapal Tegak
Gambar 2.16 Titik Tekan Kapal Oleng
52
B = Titik tekan.
B φ = Titik tekan setelah kapal oleng.
yV = Gaya tekan keatas (ton). B θ = Titik tekan setelah kapal trim. G = Titik berat kapal. W = Gaya berat kapal (ton).
Gambar 2.17 Titik Tekan Kapal Tegak
Gambar 2.18 Titik Tekan Kapal Dalam Kondisi Trim C.
Titik Berat Garis Air (Center of Floatation)
Titik berat garis air adalah titik berat dari bidang garis air pada sarat kapal dimana kapal sedang terapung. Kapal mengalami trim dimana sumbunya melalui titik berat garis air. Titik berat garis air ditulis dengan huruf F ini pada kedudukan memanjang terhadap penampang tengah kapal (midship) ditulis dengan φ F (Taylor, DA. p.149).
53
φF=
momen statis bidang garis air terhadap midship Luas garis air
Gambar 2.19 F Adalah Titik Berat Garis Air
Dari gambar 2.19 momen inersia melintang adalah momen inersia terhadap sumbu x. Harga I dalam m 4 sedang V dalam m³ jadi satuan untuk BM adalah meter. Karena I dan V selalu positif, maka harga BM juga selalu positif, atau dengan perkataan lain letak titik M selalu diatas titik tekan B. Untuk sebuah ponton yang terbentuk kotak dengan panjang L, lebar B dan sarat T.
V = L × B ×T Momen inersia melintang untuk garis air berbentuk empat persegi panjang adalah : 1 L. B3 . 12 1 L. B3 BM = 12 LBT . I
=
54
BM =
B2 12 T
Gambar 2.20 Momen Inersia Melintang
Jari – jari metasentra memanjang adalah jarak antara titik tekan B pada kedudukan kapal tegak dengan metasentra memanjang ML. Jari – jari metasentra memanjang ditulis BML.
Momen Inersia memanjang dari garis air. Volume kapal sampai garis air tersebut. I BM L = L , dim ana ∇ BM L =
BML = jari-jari metasentra memanjang IL
= Momen Inersia memanjang, yaitu momen inersia yang bekerja pada sumbu yang melalui titik berat luas bidang garis air (F).
∇ = Volume kapal.
Dari gambar diatas, momen Inersia memanjang IL adalah momen Inersia terhadap sumbu trim yang melalui titik berat luas bidang garis
55
air, pada tengah kapal (midship). Setelah itu menghitung momen Inersia memanjang terhadap sumbu melintang yang melalui titik berat bidang garis air yaitu momen Inersia terhadap midship dikurangi hasil perkalian antara jarak kwadrat kedua sumbu dengan luas bidang garis air. I L = Ly − (φ F ) . A. 2
Dimana : IL = Momen inersia memanjang terhadap sumbu melintang yang melalui titik berat bidang garis air ( F ). Ly = Momen inersia terhadap midship ( sumbu y ).
φ F = Jarak sumbu. A = Luas bidang garis air. BM dalam meter, dan titik ML selalu diatas B. Jadi dapat disimpulkan bahwa tinggi metasentra melintang (M) terhadap B (Center of Buoyancy) adalah =
1 atau tinggi metasentra ∇
memanjang terhadap B (Center of Buoyancy) adalah
IL Dengan ∇
demikian tinggi metasentra melintang maupun tinggi metasentra memanjang terhadap lunas kapal (keel) dapat dihitung yaitu : KM = KB + BM dan KML = KB + BML, dimana KB = tinggi center of buoyancy terhadap lunas.
56
Dengan mengetahui tinggi KM dan KML, apabila harga KG atau tinggi titik berat kapal dari lunas (keel) diketahui, maka kita dapat menghitung harga atau tinggi metasentra melintang maupun tinggi metasentra memanjangnya yaitu : MG
= KM – KG atau = KB + BM – KG
MLG = KML – KG atau = KB + BML – KG Di dunia perkapalan yang perlu mendapat perhatian adalah harga MG yaitu harga MG harus positif, dimana M harus terletak di atas G atau KM harus lebih besar dari KG.
Gambar 2.21 Benda Yang Melayang
Untuk benda yang melayang di dalam air seperti terlihat gambar 2.21, maka garis air benda tidak ada. Jadi harga I dan IL adalah 0 sehingga dengan demikian BM dan BML adalah nol. Untuk ponton dengan bentuk garis air, maka I memanjang.adalah :
57
1 3 L B. 12 1 3 L B BM L = 12 LBT L2 BM L = 12 T
IL =
D.
Tinggi Metasentra (Metacentric Height)
Kita mengenal tinggi metasentra melintang dan tinggi metasentra memanjang. Tinggi metasentra melintang adalah jarak antara titik berat kapal G dengan metasentra M. Tinggi metasentra ini ditulis dengan MG.
Gambar 2.22 Tinggi Metasentra GM
MG = KB + BM − KG. I = KB + − KG V dimana : KB = Tinggi titik tekan diatas lunas ( keel ). KG = Tinggi titik berat kapal diatas lunas (keel). I = Momen inersia melintang garis air. V = Volume kapal samapai sarat air tersebut.
58
Tinggi metasentra positip kalau titik M diatas titik G. Tinggi metasentra negatip kalau titik M dibawah titik G. Tinggi metasentra nol kalau titik M terletak berimpit dengan titik G. Tinggi metasentra memanjang adalah jarak antara titik berat kapal G dengan titik metasentra memanjang ML.
Gambar 2.23 Tinggi Metasentra
dimana : ML = Metasentra memanjang. G = Titik berat kapal. B = Titik tekan. K = Keel. Terlihat bahwa : M L G = KM L − KG atau = KB + BM L − KG = KB +
IL − KG V
dimana : KB = Tinggi titik tekan diatas lunas (keel). KG = Tinggi titik berat kapal diatas lunas (keel).
59
IL = Momen inersia dari garis terhadap sumbu melintang yang melalui titik berat garis air F. V = Volume kapal sampai garis air . Karena harga IL besar, maka harga MLG selalu positip jadi titik ML selalu berada diatas G.
2.1.7
STABILITAS
Stabilitas adalah suatu hal yang sangat penting dalam perkapalan, namun demikian pengertiannya sama saja dengan pengertian yang lain (Ir. Muhammad Bakri, Teknologi Bangunan Kapal).
W
L
Gambar 2.24 Stabilitas Melintang
Yang disebut stabilitas pada umumnya adalah kemampuan dari suatu kapal/benda yang melayang atau mengapung yang miring untuk kembali ke kedudukan tegak lagi. Kita mengenal :
60
•
Stabilitas memanjang (waktu terjadi Trim).
•
Stabilitas melintang (waktu terjadi dengan) lihat gambar di atas. Pada umumnya stabilitas memanjang tidak perlu diperhitungkan karena, biasanya dianggap cukup besar. Yang perlu mendapat perhatian pada waktu merencanakan kapal adalah stabilitas melintangnya. Stabilitas pada sudut – sudut oleng yang kecil ( ≤ 6 derajat ) disebut stabilited awal. Selanjutnya kita mengenal juga : a. Stabilited statis. b. Stabilited dinamis.
Baik stabilitas statis maupun stabilitas dinamis ada yang positif, negatif dan nol. A.
Macam Keseimbangan : 1.
Benda yang melayang (misalnya kapal selam).
W
L
G
B
Gambar 2.25 Benda Melayang
61
Benda yang melayang itu dinyatakan seimbang, kalau titik beratnya (G) dan titi tekannya (B) berada di satu garis yang tegak lurus dengan permukaan air. Dalam hal ini terdapat 3 kemungkinan : a. B diatas G
Gambar 2.26 Stabilitas Positif
Pada gambar diatas keseimbangan benda yang dinyatakan Stabil sebab Koppel yang dibentuk oleh gaya apung dan berat benda akan menegakkan benda itu kembali. b. B pada G
Gambar 2.27 Stabilitas Seimbang (No)
62
Dalam keadaan ini maka keseimbangannya dinyatakan
Indifferen atau tak tertentu, sebab garis gaya apung dan garis berat benda berhimpitan sehingga tidak terjadi apa yang disebut Koppel ( momen Koppel = 0 ). Maka dalam segala kedudukan benda tadi akan selalu seimbang sehingga stabilitasnya adalah nol. c. B dibawah G
Gambar 2.28 Keseimbangan Labil
Dalam keadaan ini, maka keseimbangan benda tadi dinyatakan Labil, sebab disini ternyata bahwa Koppel yang disebabkan
oleh gaya apung dan berat benda bukannya akan menegakkan tetapi sebaliknya akan lebih melambangkan benda tersebut. Jadi stabilitasnya adalah negatif.
63
2.
Benda yang mengapung (misalnya kapal).
Gambar 2.29 Benda Mengapung Seimbang
Benda yang mengapung dinyatakan seimbang kalau titik beratnya G dan titik tekannya B berada pada satu garis yang tegak lurus dengan permukaan air. (lihat gambar diatas). Bedanya dengan keseimbangan dari benda yang melayang adalah sebagai berikut : a. Keseimbangan dari benda yang melayang ditentukan oleh jarak antara G dan B. b. Keseimbangan dari benda yang mengapung ditentukan oleh jarak antara titik metasentra (M) terhadap titik beratnya (G). Adapun letak M terhadap G itu terdapat juga tiga kemungkinan yaitu :
64
a. M diatas G
Gambar 2.30 Benda Stabil
Dalam keadaan ini, maka keseimbangan benda tadi dinyatakan Stabil, sebab gaya apung keatas dan gaya berat benda (kapal)
merupakan Koppel yang menyebabkan benda tersebut akan kembali berdiri tegak lagi. Maka stabilitasnya adalah positif. b. M pada G
Gambar 2.31 Keseimbangan Indifferen
Keseimbangan semacam ini dinyatakan Indifferen, sebab garis gaya apung dan garis gaya berat benda tidak membentuk
65
momen Koppel karena terletak berimpit (momen koppel = 0). Dengan
demikian
kedudukannya
seimbang
sehingga
stabilitasnya = 0. c. M dibawah G
Gambar 2.32 Keseimbangan Labil
Keseimbangan semacam ini adalah Labil, sebab Koppel yang dibentuk oleh gaya apung dan berat benda akan memperbesar sudut lambungnya. Maka stabilitasnya dinyatakan negatif.
2.2
Perancangan dan Pengembangan Produk Pada Industri Perkapalan.
Perancangan dan pengembangan produk adalah serangkaian aktivitas yang dimulai dari analisis persepsi dan peluang pasar, kemudian diakhiri dengan tahap produksi, penjualan, dan pengiriman produk. Perancangan dan pengembangan produk juga dapat diartikan sebagai urutan langkah-langkah atau kegiatan-kegiatan dimana suatu perusahaan berusaha untuk menyusun,
66
merancang, dan mengkomersialkan suatu produk. Produk tersebut tidak hanya terbatas pada produk yang bersifat fisik tetapi juga produk yang bersifat fisik, yaitu jasa (Ulrich,p hal 3). Menurut VDI 2220 (German Engineer Association) Perencanaan produk adalah pencarian dan pemilihan secara sistematis ide produk yang menjanjikan beserta langkah-langkah berikutnya berdasarkan strategi perusahaan.
Gambar 2.33 VDI 2220
67
Dari gambar 2.33 menjelaskan bagaimana tahap dari perencanaan suatu produk dengan menggunakan phase Fuzzy front end.
“Fuzzy front end”
adalah phase awal, atau pre (sebelum)-development atau pengembangan. Atau
pre-project activity, atau pre fase”. Disini merupakan fase terlemah dalam pengembangan/development produk karena sangat menentukan proyek mana yang akan dieksekusi, bagaimana kualitasnya, biaya, dan target waktu yang harus dipenuhi. Dan tentu saja arah pengembangan. Perencanaan disini levelnya bersifat abstrak. Dan tidak detail, sehingga memungkinkan
jika
harus
terjadi
perubahan
sehubungan
dengan
perkembangan dan realisasi lapangan. Perencanaan produk seperti ini dilakukan dengan mengumpulkan suatu informasi market dan informasi lingkungan serta informasi dalam perusahaan yang akan di kembangkan kedalam ide-ide yang akan menjadi definisi produk. Dalam proyek pengembangan lambung atau hull kapal ini, perencanaan sudah mencakup analisa spesifikasi dari setiap informasi yang didapat dari permintaan perusahaan lain sehingga dalam tahap perencanaannya hanya diperlukan dua
fase sebagai informasi sebagai ide dan perencanaan konsep pengembangan, yang akan dilakukan menggunakan digital prototyping sebagai fase awal yang akan menjadi suatu proses yang akan dieksekusi.
68
Produk sukses sangat ditentukan oleh : •
Kualitas dari aktivitas pre-development (sebelum pengembangan).
•
Produk yang definisikan secara jelas dan project sebelum phase pengembangan.
Gambar 2.34 Proses Pengembangan Produk (1) Sumber : Menurut VDI 2220 (German Engineer Association, p.4).
Proses pengembangan produk adalah urutan langkah-langkah atau kegiatan-kegiatan
dimana
dimana
suatu
perusahaan
berusaha
untuk
menyusun, merancang, mengkomersilkan suatu produk. (Ulrich-Eppinger, p.15) Proses pengembangan produk pada umumnya terdiri dari 6 tahap :
Gambar 2.35 Proses Pengembangan Produk (2) Sumber : Perencanaan dan Pengembangan Produk (Ulrich,2001).
69
Enam fase dalam proses pengembangan secara umum adalah (Ulrich-
Eppinger) : 0. Perencanaan : Kegiatan perencanaan sering ditujuk sebagi “zerofase” karena kegiatan ini mendahului persetujuan proyek dan proses peluncuran pengembangan produk actual. 1. Pengembangan Konsep : Pada fase pengembangan konsep, kebutuhan pasar target diindentifikasi, alternative konsep-konsep produk dibangkitkan dan dievaluasi, dan satu atau lebih konsep dipilih untuk pengembangan dan percobaan lebih jauh. 2. Perancangan Tingkat Sistem : Fase perancangan tingkatan sistem mencakup definisi arsitektur produk dan uraian produk menjadi subsistem-subsistem serta komponen-komponen. 3. Perancangan Detail : Fase perancagana detail mencakup spesifikasi lengkap dari bentuk, material, dan toleransi-toleransi dari seluruh komponen unik pada produk dan indentifikasi seluruh komponen standar. 4. Pengujian dan Perbaikan : Fase pengujian dan perbaikan melibatkan konstruksi dan evaluasi dari bermacam - macam versi produksi awal produk.
Prototipe
awal
(alpha)
biasanya
dibuat
dengan
menggunakan komponen-komponen dengan bentuk dan jenis material pada produksi sesungguhnya, namum tidak memerlukan
70
proses pabrikasi dengan proses yang sama dengan yang dilakukan pada produksi sesungguhnya. 5. Produksi Awal : Pada fase produksi awal, produk dibuat dengan menggunakan sistem produksi yang sesungguhnya.
2.2.1
Fuzzy Front end pada Industri Perkapalan
Pada zaman teknologi sekarang, para peneliti dan praktisi pada bidang pengembangan produk memberikan perhatian yang lebih pada apa yang disebut “fuzzy front end”. Fase “fuzzy front end” juga sering disebut the “pre-
development” phase [R. C. Cooper], “pre-project activities” [R. Verganti], or “pre-phase. Fase ini dimulai dari pemunculan ide sampai pengembangan konsep untuk dimana ditentukan project suatu proyek pengembangan akan dilanjutkan atau dihentikan.
Gambar 2.36 Fuzzy Front End
Para ilmuan mengidentifikasi front end fase sebagai fase terlemah dalam inovasi produk, tetapi penelitian dalam bidang ini menunjukkan usaha untuk megoptimasi inovasi pada tahap ini dalam praktisnya adalah minimal, padahal
71
efeknya pada efisiensi dan efektifitas pada seluruh proses inovasi adalah signifikan [W. L. Moore, E. A. Pessemier, p.100]. Bahkan lebih jauh Cooper
and Kleinschmidt menunjukkan bahwa “perbedaan terbesar antara pemenang dan pecundang ditemukan pada eksekusi aktivitas pre-development.” [R. C.
Cooper]. Oleh banyak pihak penerapan metode concurrent engineering diakui akan semakin memperkuat aktivitas dalam tahap pre-development. Menurut Izuchukwu
[Izuchukwu,
John]
“Metode
Concurrent
engineering
memungkinkan tugas - tugas yang terpisah dalam pengembangan produk dilakukan secara bersamaan dari pada berurutan. Desain produk, pengujian, proses manufaktur dan perencanaan proses melalui logistik sebagai contoh dilakukan secara bersamaan dan interaktif. Masalah potensial pada pabrikasi, perakitan, support, dan kualitas diidentifikasi dan dipecahkan pada tahap awal proses desain”. Seiring dengan perkembangan teknologi desain yang begitu cepat, metode concurrent engineering sangat terbantu dengan dukungan suatu perangkat yang disebut prototipe virtual. Dengan bantuan perangkat ini, fase
fuzzy front end akan memegang peranan sangat penting dalam proses pengembangan produk. Awalnya teknologi desain hanya dikembangkan secara manual dan prototipe fisik yang menggunakan foam, tetapi hal tersebut sekarang ditinggalkan, sebagai gantinya desain dengan menggunakan software 2D dan 3D
menjadi
bagian
yang
vital
dari
proses
concurrent
design
72
[http://best.me.berkeley.edu/~pps/pps/concurrent.html].
Lebih
lanjut
dari
sekedar hanya merepresentasikan bentuk geometri, selanjutnya teknologi tersebut semakin berkembang cepat sehingga data geometri produk dapat dianalisa secara, struktur, proses dan lain-lain. Prototipe virtual menurut Wang [Wang G.G, p.233] adalah ”Simulasi komputer dari sebuah produk fisik yang dapat ditampilkan, diuji, sehubungan dengan aspek siklus hidup produk, diantaranya desain, rekayasa, servis manufaktur, sampai kepada daur ulang seolah-olah seperti model fisiknya”.
2.2.2
Prototipe Virtual Pada Industri Perkapalan
2.2.2.1 Proses Pemilihan Proyek Pengembangan Industri Perkapalan
Dalam suatu proyek pengembangan produk terdapat 4 tipe yaitu,
Platform produk baru, Turunan dari platform yang sudah ada, Peningkatan perbaikan produk yang sudah ada dan Pada dasarnya produk baru. Pada proyek perancangan dan pengembangan industri perkapalan merupakan kelompok dari type “Turunan dari platform yang sudah ada” karena dalam konstruksi
yang
digunakan
untuk
setiap
pengembangannya
hanya
memperpanjang platform produk supaya lebih baik dalam memasuki permintaan dari perusahaan-perusahaan perkapalan seperti fungsi dari kestabilan, kecepatan, dan spesifikasi yang terdapat dalam setiap permintaan perusahaan perkapalan (Ulrich-Eppinger, p.36).
73
2.2.2.2 Proses Pengembangan Industri Perkapalan
Langkah-langkah dalam pengembangan konstruksi pada bagian lambung atau hull kapal umumnya dapat diilustrasikan seperti ilustrasi dibawah ini :
Gambar 2.37 Proses Pengembangan Industri Perkapalan
Desain dalam bentuk 3 dimensi dibuat oleh departmen desain dengan menggunakan software CAD (Computer aided design) yang selanjutnya akan diserahkan
kebagian
galangan
untuk
melakukan
perancangan
dan
pembangunan konstruksi kapal yang telah didesain dengan menggunakan software maxsurf. Proses pembuatan desain lambung (hull) kapal yang dilakukan oleh operator dengan tingkat ketelitian yang tinggi dan berbasis CNC (Computer Numerical Control). Alat yang digunakan adalah CNC (Computer Numerical Control) Plasma Cut yang berfungsi sebagai alat pemotong plat baja/ besi yang dikendalikan oleh CNC sehingga bentuk dan ukurannya bisa bervariasi dapat menggunakan Plasma cutingmachine atau Oxy-LPG sebagai alat pemotongan.
74
2.2.2.3 Proses Pemotongan
Gambar 2.38 Skema Mesin Potong Plat Baja/Besi
CNC Plasma Cut merupakan proses pembentukan dan pemotongan Material (baja/ besi). Untuk mendapatkan bentuk dan ukuran yang sesuai, plat baja/ besi dimasukan kedalam mesin CNC plasma dan lakukan penekanan terhadap plat baja/ besi sehingga bisa menjadi ukuran material untuk penggunaan konstruksi lambung (hull) kapal.
2.2.3
Desain Part, Pemilihan Material, dan Desain Lambung (Hull)
2.2.3.1 Desain part
Konstruksi lambung (hull) yang sukses harus dimulai dengan sebuah part desain yang baik. Sehingga material teknik yang digunakan sebagai konstruksi dapat didesain dengan sesuai. Salah satu kesalahan umum untuk para desainer yang belum terbiasa dengan desain lambung adalah kestabilan dan kecepatan. Padahal untuk desain lambung
kapal, kestabilan dan
75
kecepatan sangat mempengaruhi daya tampung dan keseimbangan kapal ketika berada di perairan. Kekuatan dan ketahanan terhadap hantaman gelombang juga sangat mempengaruhi bentuk desain.
Gambar 2.39 Proses Desain Part
Selama pendesainan part, desainer harus mempertimbangkan hal-hal yang berhubungan dengan material, tool, dan proses. Ketika mendesain part, galangan juga harus didesain. Sebagai contoh agar memiliki ukuran yang stabil, dan part yang dihasilkan memiliki konstruksi yang baik.
2.2.3.2 Pemilihan Material
Pemilihan material biasanya dilakukan selama tahap awal dari desain
part. Pertimbangan yang menyeluruh pada kriteria perform adalah kritikal. Sebelum baja/besi dipilih daftar kriteria harus dibuat untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan seperti transparansi material, temperatur penggunaan, siklus termal, toleransi dimensi, pertimbangan estetika, pemakaian dan abrasi. Kondisi lingkungan pemakaian merupakan hal yang krusial dan harus
76
dievaluasi seperti temperatur, waktu, konsentrasi dari zat kimia, tegangan dalam aplikasi pada part.
2.2.3.3 Desain dan konstruksi Lambung (hull) kapal
Desain pembangunan industri perkapalan berdasarkan sistem dan tempat, tahap pembuatan lambung (hull) kapal, pekerjaan pada bagian : 1. Mould loft
: Pekerja menggambarkan bentuk badan kapal maupun
konstruksinya dalam skala 1.1 pada lantai gambar. 2. Sub assembly : Pekerjaan menggabungkan beberapa komponen kecil menjadi komponen yang lebih besar. 3. Erection : Pekerjaan menggabungkan beberapa bagian dari kapal hingga menjadi satu kapal utuh. Perancangan pembangunan kapal berdasarkan sistem terbagi menjadi tiga macam : 1. Sistem seksi adalah Sistem seksi adalah sistem pembuatan kapal dimana bagian-bagian konstruksi dari tubuh kapal dibuat seksi perseksi. (perbagian). contoh: seksi bulkhead (sekat kedap air).
77
Gambar 2.40 Seksi Bulkhead
Keuntungan dan kerugian sistem seksi : Keuntungan : a. Tiap seksi dapat dibangun dalam waktu yang bersamaan tergantung kapasitas kerja bengkel. b. Waktu pembangunannya lebih pendek. c. Kualitas produksi lebih unggul dibanding sistem konfresional. d. Mutu dari tiap seksi dapat dikontrol secara rinci. Kerugian/kekurangan sistem seksi : a. Kekuatan pada kapal tergantung pada perencanaan pembagian badan
kapal
menjadi
beberapa
seksi
dan
juga
teknik
penyambungan antara dua buah seksi. b. Pengerjaan lebih sulit karena dalam proses penggabungan antara seksi memerlukan ketepatan ukuran yang prima.
78
2. Sistem block seksi adalah sistem pembuatan kapal dimana bagian-bagian konstruksi dari kapal dalam fabrikasi dibuat gabungan seksi-seksi sehingga membentuk
block seksi. Contoh : bagian dari seksi-seksi geladak, seksi lambung dan
bulkhead dibuat menjadi satu block seksi. 3. Sistem block Sistem pembuatan kapal dimana badan kapal terbagi beberapa block, dimana tiap-tiap block sudah siap pakai (lengkap dengan sistem perpipaannya).
Gambar 2.41 Blok-blok Seksi Pembangunan Kapal
Perancangan pembangunan industri perkapalan berdasarkan tempatnya, pembuatan kapal dibagi menjadi dua macam : a. Fabrication adalah semua pekerjaan pembuatan kapal yang dikerjakan
diluar
tempat
peluncuran
dimana
badan
kapal
dimasukkan dalam air. b. Erection adalah semua pekerjaan pembuatan kapal yang dikerjakan di tempat dimana kapal akan diluncurkan. Dalam hal ini pembuatan
79
baik
berupa
seksi,
block
seksi,
dan
block
semuanya
dilakukan/dikerjakan di tempat tersebut. Dalam pembangunan kapal selalu mengikuti pentahapan sebagai berikut: 1. Tahap pembuatan awal Dalam tahap ini pekerjaan yang utama adalah pembentukan pelat yang dilakukan dengan pembersihan, penandaan, pemotongan, pembengkokkan, dan lain sebagainya. 2. Tahap perakitan awal Sebagian dari pelat dinding setelah dibuat biasanya langsung dikirimkan ke tempat perakitan. Tetapi konstruksi dalam seperti kerangka geladak atau dasar biasanya dirakit tersendiri lebih dahulu dalam tahap perakitan mula atau awal. Dalam tahap ini biasanya digunakan cara pengelasan tangan, pengelasan gaya berat, pengelasan rendam dan sebagainya. Apabila kapal kayu maka dilakukan proses penyambungan atau pengeleman. 3. Tahap Perakitan Ada tahap perakitan semua komponen baik yang dating dari pembuatan maupun dari perakitan awal dirakit menjadi kotak-kotak perakitan (dilas/dilem atau penyambungan). Pada kapal baja penyambungan antara kotak-kotak perakitan dilakukan dengan menggunakan las busur rendam otomatis. Dalam hal mengikat
80
kerangka dan pelat dinding digunakan las tangan atau las gaya berat dengan elektroda khusus untuk pengelasan datar. Disamping cara pengelasan diatas digunakan juga cara lain tergantung dari bagianbagian yang disambung dan posisi pengelasannya. 4. Tahap Pembangunan Kotak-kotak yang sudah dirakit kemudian disusun diatas galangan dengan bantuan mesin angkat (crane). Setelah diatur kotak-kotak tersebut kemudian dilas dengan menggunakan dua macam cara pengelasan baik dengan las biasa maupun dengan las otomatik khusus.
Gambar 2.42 Proses Pembuatan Kapal
81
2.3
Spesifikasi Produk
Spesifikasi produk merupakan serangkaian yang mengungkapkan detaildetail yang tepat dan terukur mengenai apa yang harus dilakukan produk. Spesifikasi
tidak
memberitahukan
bagaimana
memenuhi
kebutuhan
pelanggan, tetapi menampilkan pernyataan yang tidak mendua mengenai apa yang harus dilakukan untuk memuaskan kebutuhan pelanggan. Setelah itu daftar metrik dapat dihubungkan dengan kebutuhan menggunakan Quality Function Deployment (QFD). QFD adalah struktur untuk mendifinisikan kebutuhan customer dan menterjemahkannya kedalam perencanaan yang lebih spesifik merencanakan dan merancang produk sehingga menjawab kebutuhan customer QFD
sebenarnya
adalah
merupakan
suatu
jalan
bagi
untuk
mengidentifikasi dan memenuhi kebutuhan serta keinginan konsumen terhadap produk atau jasa yang dihasilkan. Berikut ini adalah definisi QFD menurut beberapa pakar : •
QFD adalah suatu cara untuk meningkatkan kualitas barang atau jasa dengan memahami kebutuhan konsumen, lalu menghubungkannya dengan ketentuan teknis untuk menghasilkan barang atau jasa di tiap tahap pembuatan baraqng atau jasa yang dihasilkan. (Subagyo, 2000)
82
•
QFD adalah sebuah sistem pengembangan produk yang dimulai dari merancang produk, proses manufaktur, sampai produk tersebut ke tangan konsumen, dimana pengembangan produk berdasarkan keinginan konsumen (Djati, 2003).
Gambar 2.43 Contoh Format QFD House Of Quality
QFD house of quality merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengorganisir aliran pemikiran dan diskusi yang berakhir pada spesifikasi
83
produk akhir. Di bawah ini dijelaskan mengenai tabel-tabel yang ada di house
of quality : 1. Customer Needs
terletak di sisi kiri matrik yang terlihat di bawah ini. Ini di organisasi berdasarkan kategori. Memastikan kebutuhan customer atau
requirement
mencerminkan
keinginan
segmen
pasar,
Memberi tanda pada kebutuhan yang tidak terjawab (dengan asumsi dan kapabilitas keinginan konsumen). Bila jumlah dari kebutuhan atau keinginan melebihi 20 sampai 30 item, decompose matrik menjadi modul yang lebih kecil atau subsystem untuk mengurangi jumlah kebutuhan pada matrik. Untuk masing masing kebutuhan, prioritas pada state customer menggunakan rating 1 sampai 5. Gunakan teknik ranking dan perbandingan pasangan untuk mengembangkan prioritas. 2. Evaluasi prior generation produk melawan produk yang
competitive. Menggunakan survey, ketemu customer atau fokus group / clinic untuk mendapatkan feedback. Termasuk competitor customer untuk mendapat perspective yang imbang. Identifikasi point harga dan segmen pasar untuk produk yang masih dalam evaluasi. Indentifikasi warranty (garansi), service, reliability, dan complain problem customer untuk mengidentifikasi area dari pengemangan.
84
Berdasarkan
strategi
pengambangan
produk
ini.
Dengan
pertimbangan kekuatan dan kelemahan yang berhubungan dengan competisi? bagaimana kekuatan dan kelemahan dibandingkan pada prioritas customer? Dimana GAP yang perlu ditutup dan bagaimana dapat menyelesaikannya – meniru kompetitor atau menggunakan teknologi baru? identifikasi kesempatan untuk terobosan melebihi kapabilitas kompetitor, area yang perlu dikembangkan untuk menyeimbangkan kapabilitas kompetitor, dan area dimana tidak ada kemajuan yg dilakukan. Strategi ini penting penting untuk fokus pengembangan usaha dimana mereka akan membayar lebih. 3. Memperkenalkan kebutuhan produk atau karakter teknis untuk merespon kebutuhan customer dan mengatur kedalam kategori yang terhubung. Characteristic harus memiliki arti, measureable, dan global. Characteristic harus terletak pada sebuah jalur untuk menghindari berbagai macam solusi teknikal, selama tidak memaksa designer. 4. Mengembangkan relasi antara kebutuhan customer dan kebutuhan produk atau karakteristik teknikal. Menggunakan simbol untuk yang kuat, medium dan relasi yang lemah. Jangan lupa dengan Simbol Relasi yang kuat. Apakah semua kebutuhan customer atau kebutuhan sudah di alokasikan ? apakah kebutuhan produk atau
85
teknikal karakteristik terletak dimana tidak terhubung ke kebutuhan customer ? 5.
memgembangkan sebuah evaluasi teknis untuk produk generasi utama dan produk kompetitif. Mendapat akses ke produk kompetitif untuk melakukan perbandingan produk atau teknis. Lakukan evaluasi ini berdasarkan kebutuhan produk yang ditetapkan atau karakteristik teknis. Cari data lain yang relevan seperti garansi atau surat perbaikan servis dan biaya dan masukkan data ini ke evaluasi teknis.
6. Lakukan penilaian terhadap target awal untuk kebutuhan produk atau karakterisitik teknis. 7. Babarkan/uraikan interaksi positif dan negatif yang mungkin terjadi diantara kebutuhan produk atau karakterisitik teknis menggunakan simbol-simbol untuk hubungan positif ataupun negatif yang medium maupun strong. Terlalu banyak interaksi positif dapat menyebabkan redundancy dalam sebagian kecil kebutuhan produk atau karakteristik teknis. Fokus pada interaksi yang negatif, perhatikan konsep produk atau teknologi untuk menghadapi pertukaran yang mungkin terjadi atau perhatikan nilai target untuk pertukaran itu. 8. Kalkulasi rating yang dianggap penting. Masukkan faktor berat kedalam
simbol
relationship.
Perbanyak
tingkat
rating
86
kepentingan konsumen dengan faktor berat dalam setiap kotak matriks dan tambahkan hasil produk dalam setiap kolom. 9. Kembangkan rating kesulitan (skala 1 s/d 5, 5 adalah tingkat
difficult/beresiko)
untuk
setiap
kebutuhan
produk
ataupun
karakterisitik teknis. Perhatikan kemajuan teknologi, kualifikasi teknis personal, resiko bisnis, kapabilitas produksi, kapabilitas
supplier/sumber bahan, biaya, dan jadwal. Hindari terlalu banyak benda yang beresiko tinggi atau sulit karena ini akan memperlambat pemgembangan dan dapat melewati modal yang tersedia. Assess baik benda berbahaya dapat dilakukan dapat budjet projek dan jadwal schedule.
2.4
Metode Seleksi Konsep (dari fuzzy front end)
Beberapa
Metode
seleksi
konsep
pengembangan produk industri perkapalan : • Scoring. • Heuristic Model. • Check List. • Analisa lingkungan. • Diskusi Dewan Pakar Teknologi. • Cost and Benefit Analisis. • SWOT.
yang
men-support
metode
87
• Riset Operasi, melalui model matematika. • Dll. Dalam metode fuzzy front end penulis menggunakan metode Scoring dan Diskusi dewan Pakar teknologi. Metode Scoring merupakan suatu data kepentingan yang digunakan untuk menentukan penilaian konsep, untuk mendapatkan pilihan yang paling besar bobotnya. Metode Diskusi dewan Pakar teknologi suatu metode pengambilan data yang sudah ditetapkan oleh para pakar pengembang produk, sehingga dalam pengambilan kriteria-kriteria untuk kepentingan produk itu sendiri tidak digunakan beberapa sempel, yang mana sempel tersebut digunakan untuk data kriteria dari setiap fungsi produk, fuzzy front end dengan metode Diskusi dewan pakar teknologi, data yang akan dipakai dan data yang akan digunakan pada setiap fungsi, kepentingan dari setiap kriteria ditentukan oleh para pakar teknologi, karena pengetahuan dan keterlibatan mereka dalam pengambilan keputusan di bidang teknologi dan perkembangan suatu produk telah memasuki taraf internasional, berikut adalah contoh tabel yang mengunakan metode Diskusi dewan pakar teknologi yang digunakan untuk data kepentingan
dan
dikembangkan.
setiap
kriteria-kriteria
pada
produk
yang
telah
88
Gambar 2.44 Contoh Project Scoring Table
2.5
Digital prototyping
Digital prototyping adalah suatu perancangan produk dalam bentuk digital, dan memberikan konsep desain, teknik, manufaktur, dan penjualan serta departemen marketing secara simulasi produk yang sudah jadi sebelum produk itu dibuat (wikipedia.org/wiki/Digital_prototyping). Penerapan prototipe vitual pada pengembangan produk bukanlah hanya merupakan suatu wacana melainkan sudah diterapkan pada industri, dengan perkembangan selanjutnya jumlah aplikasinya akan bertambah luas. Pada prinsipnya prototipe vitual memberikan proses desain secara iteratif yang cepat dimana problem dapat diperbaiki dengan segera apabila terdapat indikasinya dalam analisis [Silva Bartolo, p.235]. Dengan menyelesaikan
89
masalah ketika masih berada pada wilayah virtual (digital), prototipe fisik dapat dikurangi secara signifikan. Penyelesain tahap perancangan dan pengembangan industri perkapalan secara digital prototyping menggunakan pengaplikasian software seperti
Maxsurf, Hydromax, Hullspeed, Seakeeper ,dan Freeship untuk merancang dan mengembangkan lambung atau hull kapal dan untuk mengetahui kestabilitas, kecepatan, statis dari lambung (hull) dan propeller yang digunakan. •
Maxsurf.Pro
Gambar 2.45 Aplikasi Maxsurf.Pro
Pada aplikasi maxsurf, penulis melakukan desain ulang lambung (hull) kapal yang telah dilakukan oleh PT. Dok dan Perkapalan Kodja Bahari (PERSERO). Dan kami mengembangkan kembali desain yang sudah ada, dengan menggunakan konsep-konsep pengembangan produk supaya kami bisa menganalisa desain yang telah kami kembangkan dan kami lakukan suatu metode-metode supaya mendapatkan desain yang lebih baik lagi.
90
•
Hydromax.Pro
Gambar 2.46 Aplikasi Hydromax.Pro
Pada aplikasi hydromax, penulis melakukan kalkulasi dari desain yang telah dikembangkan atau dirancang oleh penulis. Pada aplikasi
hydromax tersebut penulis dapat melaukukan analisa tambahan seperti pembuatan bagian-bagian material yang dibutuhkan kedalam lambung (hull) kapal seperti penambahan fungsi tangki untuk mengetahui keseimbangan dan kestabilan kapan. Dari pengaplikasian ini, kebutuhan
customer dapat terpenuhi dan sesuai dengan permintaan customer. •
HullSpeed
Gambar 2.47 Aplikasi HullSpeed
91
Pada aplikasi Hullspeed, penulis dapat menganalisa dan mengetahui suatu
desain
lambung
(hull)
kapal
yang
telah
dirancang
dan
dikembangkan sehingga penulis bisa mengetahui kecepatan kapal yang diinginkan pada saat bergerak maupun padaa saat diam. •
Seakeeper
Gambar 2.48 Aplikasi Seakeeper
Pada aplikasi seakeeper, penulis melakukan pengujian dan penganalisaan terhadap desain lambung (hull) kapal yang telah dirancang dan dikembangkan. Penganalisaan ini dapat mengetahui cara kerja desain lambung (hull) kapal yang dapat bergerak dikedalaman air yang bergelombang.
92
•
Freeship
Gambar 2.49 Aplikasi Freeship
Pada aplikasi freeship, penulis melakukan desain hull untuk mendesain propeller agar supaya dapat mengetahui analisa keseimbangan, kecepatan yang akan berfungsi pada konstruksi dari bentuk lambung kapal. Dimana keseimbangan yang akan didapat dari daya tampung keseluruhan kapal dan kecepataan yang akan berfungsi sebagai daya dorong kapal.
