PENGEMBANGAN METODOLOGI PEMBUATAN MODEL 3D KONSTRUKSI KAPAL UNTUK PRODUCTION DRAWING BERBASIS AUTOCAD Ferry FADLY 1) , Ir. Wasis dwi ARYAWAN, M.Sc, Ph.D. 2), dan Ir. SOEJITNO 2) 1) Mahasiswa Jurusan Teknik Perkapalan 2) Dosen Jurusan Teknik Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Email :
[email protected] ;
[email protected] Abstract Ship design has evolved following the development of information technology. Ship design is no longer made by manual techniques, it involves sophisticated software. Some software specialized for ship design such as Tribon and Ship Constructor, offers design features for ship construction. Compared to AutoCAD, Tribon superior in enabling 3D modeling automation engineering drawings, but require a large investment. Meanwhile, AutoCAD tend to be more popular and familiar. X-Ref Method in AutoCad could answer these problems as an alternative to specialized software for ship design. This means, this method allows multiple users with its specific task involved to work on the job. Construction design jobs can be divided into several sections that is related to each other, but form a unity in this 3D ship construction design. The results of the ship design can be centrally controlled, so that the work can be done on time and efficient. This final task will formulate the methodology and procedures of making a production drawing with an AutoCAD. This methodology comprises of determining standard layer in AutoCAD, X-Ref system settings; makes working drawings, material lists, drawing piece, profile sketch. With the development in the methodology, it is expected to be applied in shipyards, ship design consultant to replace the method of making production drawings using software Tribon or Ship constructor which requires costly investment. Keywords: AutoCad, method, external reference, ship construction, 3D model. 1. PENDAHULUAN Proses desain konstruksi kapal telah mengikuti perkembangan teknologi komputer.Desain konstruksi kapal tidak lagi dibuat dengan teknik manual tetapi telah melibatkan penggunaan software-software komputer yang canggih karena dapat memberikan keunggulan seperti dalam hal visualisasi 3D. Beberapa software khusus desain konstruksi kapal seperti Tribon, Ship Constructor, dan Autoship dapat menjawab kebutuhan pemodelan secara 3D. Software-software tersebut dapat diintegrasikan dengan jaringan komputer dan mampu membagi pekerjaan konstruksi menjadi beberapa bagian tetapi saling berkaitan dan tersimpan dalam satu database server. Keunggulan tersebut memberikan kemudahan dalam hal pembagian desain konstruksi, kontrol perkembangan desain dan kemudahan pemeriksaan hasil pekerjaan. Namun beberapa kelemahan masih terdapat dalam software canggih tersebut.
Disamping besarnya biaya investasi untuk pengadaan hardware dan software yang harus dikeluarkan, beberapa kelemahan lain juga harus dipertimbangkan yaitu : 1) Struktur file hasil penggambaran, definisi database dan file dari software tersebut rumit. 2) Alur dari proses pekerjaaan desain rumit. 3) Software tersebut kurang familiar bagi drafter dan desainer kapal. Dari konsep pemodelan secara 3D tersebut, maka perlu dikembangkan ke tahap produksi yakni pembuatan model 3D production drawing. Dengan penggunaan metode XRef ini akan mempermudah dalam pengerjaan pembuatan production drawing. Metode tersebut akan memperjelas production drawing sehingga mengurangi dan memperkecil kesalahan dalam pembangunan konstruksi. 2. PENGEMBANGAN METODOLOGI PEMBUATAN PRODUCTION DRAWING 2.1 Perencanaan Layer Tabel 2.1 Perencanaan layer Fungsi layer pada prinsipnya adalah untuk mempermudah penyuntingan gambar sehingga setiap kali akan menggambar di AutoCad sebaiknya dilakukan perencanaan layer untuk memempermudah proses penggambaran dan pemodelan 3D. (Suparno, 2008). Dalam pemodelan 3D dengan metode X-Ref ini, jumlah layer yang direncanakan adalah 17 layer. Penentuan banyaknya jumlah layer tersebut didasarkan pada jenis komponen konstruksi kapal. Pada Tabel 2.1 berikut iniadalah layerlayer yang digunakan dalamp roses penggambaran dan pemodelan 3D konstruksi kapal Oil Tanker PERTAMINA 6500 LTDW.
2.2 Prosedur Pembagian Konstruksi Kapal Oil Tanker 6500 LTDW Dalam pembagian konstruksi kapal, diperlukan beberapa data kapal seperti data ukuran utama kapal, lines plan , general arrangement, midship section kapal, scantling for profil & deck dan gambar block division. Data-data gambar kapal Oil Tanker PERTAMINA 6500 LTDW tersebut adalah gambar yang telah disetujui oleh Biro Klasifikasi yang ditunjuk dalam memeriksa dan mengawasi proses perencanaan dan pembangunan kapal.
Tabel 2.2 Ukuran Utama Kapal
Setelah mengetahui data –data kapal secara rinci, maka tahap selanjutnya dilakukan pembagian dari konstruksi kapal utuh menjadi konstruksi lebih kecil yaitu komponen konstruksi. Berkut ini adalah diagram pembagian konstruksi kapal terlihat pada gambar 2.1
Gambar 2.1 Diagram Pembagian konstruksi kapal Ukuran Utama Kapal
2.3 Tahapan Pembagian Model 3D Konstruksi Kapal Oil Tanker 6500 LTDW Langkah selanjutnya yang dilakukan setelah mengetahui data- data kapal dan menentukan block dvision adalah membuat model 3D konstruksi kapal yang memberikan visualiasasi bentuk kapal sesungguhnya Berikut ini adalah tahapan dalam pembagian model 3D konstruksi kapal oil tanker 6500 LTDW : 1. Pembagian model 3D konstruksi kapal menjadi model 3D konstruksi grand block
Gambar 2.2 Model 3D konstruksi kapal
Gambar 2.3 Model 3D grand block
2. Selanjutnya dari pembagian grandblock akan dibagi menjadi konstruksi per block.
Gambar 2.4 Model 3D beberapa block bagian starboard
Gambar 2.5 Model 3D Double Bottom Portside
3. Masing – masing block disimpan dengan nama file seperti tabel di bawah ini
Tabel 2.3 Penamaan file masing-masing block No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Nama Block Double Bottom Portside Double Bottom Center Double Bottom Starboard Double Hull Portside Double Hull Starboard Longitudinal Bulkhead Transverse Bulkhead Portside Transverse Bulkhead Starboard Deck Plate Portside Deck Plate Starboard
Nama File DB09 P DB09 C DB09 S DH09 P DH09 S LB09 TB09 P TB09 S DP09 P DP09 S
4. Pembagian dan pengelompokkan komponen konstruksi. Pembagian komponen kontruksi tersebut adalah hasil akhir dari pembagian kontruksi dari lambung kapal, Grand Block, Block, hingga menjadi komponen konstruksi. Gambar 2.6 Model 3D double bottom portside yang dipilih
Gambar 2.7 Model 3D bilge plate portside
2.4 M Membuat Working Drawing D / Shop S Draw wing Setelah mengetahui m i dan memaahami keten ntuan umum m dalam menggamba m ar working drawing maka m selannjutnya meenggambar working drawing d deengan menggelompokkaan beberrapa bagiann yaitu do ouble bottoom, doublee hull, decck plate, dan d longitu udinal bulkhhead. Darri proses peemecahan konstruksi k block b menjjadi komponnen konstruuksi menghaasilkan beberapa kompponen konstruksi yang sudah terpiisah.
STBD SIMILAR INNER BOTTOM LONGL. 220X12 BP B SPACING 600mm; INNER BOTTOM PL=10mm; N.T FLOOR 11mm; W.T FLOOR 11mm
FRAME SPACE 700 mm
Gambar 2.9 Innerbotttom plan Gambar 2.88 Floor fram me 102, 103
2.5 M Membuat Material List L Langkahh selanjutnyya membuat material lisst. Namun sebelumnya s a, harus men ngetahui definnisi dan baggian-bagian yang terdappat dalam material m list sehingga daapat mempeermudah dalam m pembuattan materiaal list. Di dalam matterial list terdapat t beerat masing g-masing kompponen konsstruksi, sehhingga dipeerlukan perrhitungan konstruksi. k Dengan mo odel 3D konstruksi kapaal bisa diketahui berat material dari volume material dikali dengaan massa jenis material teersebut. Dari hasiil perhitunggan volumee material dengan menggunaka m n mass prroperties terseebut diperoleh bahwa volume v mateerial baja kapal k terpasaang adalah 64800000.0 00 mm3. Denggan rumus perhitungaan berat baaja sebagai berikkut maka dapat d diperooleh berat konstruksi dari Innerbottom I m Plate. V Volume = Area x t ( 3) (m Berat = Volume x γ ( (ton) diimana : γ = 7.85 ton/m3 (berat jenis j baja grade A) t = tebal konstruksi k (m) Seehingga berrat konstrukksi untuk addalah : Berat materiaal pelat botttom center : = Volume x γ = (552431007.30 mm3/110^9) x 7.855 ton/m3 = 4.337 ton Gamb bar 2.10 Dataa mass propeerties inneerbottom platte
Tabel 2.4 Material List
2.6 Membuat Piece Drawing Untuk membuat piece drawing adalah dengan menggabungkan beberapa model 3D komponen konstruksi. Berikut ini merupakan salah satu hasil dari model 3D piece drawing.
Gambar 2.11 Piece Drawing double bottom 2.7 Membuat Nesting Plate Tahapan selanjutnya adalah membuat nesting plate untuk dibuat benda asli dari beberapa komponen konstruksi. Tahapan ini sangat berpengaruh dalam pengadaan material, sehingga diperlukan pengalaman dalam membuat nesting plate yang dapat memperkecil sisa pemotongan pelat yang tidak terpakai. Proses pembuatan nesting plate mengacu pada penggunaan standart pelat di galangan PT.DPS dengan panjang pelat 9000 mm dan lebar bervariasi dari 1500mm, 1800mm, dan 2400mm 9000 mm
1500 mm/ 1800 mm
Gambar 2.12 Nesting plate floor
Gambar 2.13 Nesting plate bracket
3. PENUTUP 3.1 Kesimpulan Dari keseluruhan proses pembuatan production drawing dan penerapannya dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1) Metode pembuatan production drawing dengan menggunakan perintah subtract dapat dijadikan sebagai alternatif software untuk diterapkan di galangan-galangan kapal Indonesia sebagai pengganti metode pembuatan production drawing konvensional. 2) Berdasarkan survey di galangan-galangan menghasilkan: PT. DPS mengerjakan pembuatan prodoction drawing untuk satu grandblock dengan menggunakan software Tribon membutuhkan waktu 2 minggu dengan 8 jam kerja.( Bpk. Anang, karyawan Rancang Bangun PT. DPS ) PT. DUMAS mengerjakan pembuatan prodoction drawing untuk satu grandblock dengan menggunakan penggambaran konvensional membutuhkan waktu 4 minggu dengan 8 jam kerja. ( Bpk. Bagus, karyawan Rancang Bangun PT. DUMAS ) Pada metode tugas akhir ini membutuhkan waktu 3 minggu dengan 8 jam kerja. 3) Pada metode pembuatan production drawing ini dihasilkan manajemen dan standar layer penggambaran sebagai berikut : 4) Pembagian model 3D konstruksi kapal menjadi model 3D komponen konstruksi pada AutoCad menggunakan beberapa perintah sebagai berikut : a) Subtract : perintah yang menggunakan satu obyek untuk memotong /mengurangi obyek lainnya dalam bentuk 3D. b) Explode : perintah yang berfungsi untuk memecah gambar, dimana untuk gambar 2D akan dipecah menjadi beberapa lines, sedangkan dalam 3D menjadi beberapa luasan ( area ). c) Extrude : perintah yang berfungsi mengubah bentuk 2D menjadi bentuk 3D. 5) Rumusan metodologi pengembangan model 3D konstruksi kapal untuk production drawing adalah sebagai berikut : Tahap pertama : data ukuran utama kapal dan key plan kapal diperoleh oleh tim desain sebagai dasar untuk dan membuat pedoman pembagian komponen konstruksi kapal. Tahap Kedua : penetapan standar-standar penggambaran dan manajemen layer . Tahap ketiga : proses pembuatan block division untuk menentukan dalam pembagian konstruksi kapal
Tahap keempat : membuat working drawing, material list dan piece drawing. Tahap kelima : menerapkan metode pembuatan production drawing pada kapal Oil Tanker PERTAMINA Tahap keenam : proses cetak model 3D masing-masing block atau disebut sebagai drawing layout untuk keperluan produksi di galangan 6) Penerapan metode pembuatan production drawing pada model 3D konstruksi kapal Oil Tanker PERTAMINA 6500 LTDW dan mendapatkan hasil sebagai berikut : a) Model 3D konstruksi per block dari konstruksi grand block09. b) Gambar working drawing yang terdiri dari bagian konstruksi bottom, hull, dan deck dari konstruksi grand block 09. c) Material List dari grand block09. d) Piece Drawing dari grandblock09. 3.2 Saran Berikut ini saran-saran dari penulis untuk perbaikan dan pengembangan pada penelitian selanjutnya agar mendapatkan hasil yang lebih sempurna, yaitu antara lain : 1) Mempelajari dan memahami lebih detail dalam menentukan block division sehingga dapat mempermudah dalam pembagian konstruksi kapal dan efisiensi pada proses produksi 2) Dalam pembagian model 3D konstruksi kapal agar dibuat lebih otomatis menggunakan fitur AutoLisp pada program AutoCad. 4. DAFTAR PUSTAKA Autodesk. 2008. AutoCad 2008 User’s Guide. California, USA: Autodesk. Bijl, Art. 1985. An Approach to Design Theory, Design Theory for Cad. Tokyo: Procedings of the IFIP WG 5.2 Working Conference on Design Theory for CAD. French, Michael J. 1985. Conceptual Design for Engineers 2nd edition. London: The Design Council. Irianto, M.Arief. 2005. Rancang Bangun Sistem Manajemen Proses Nesting Pelat Berbasis Blok. Surabaya: Tugas Akhir Jurusan Teknik Perkapalan-FTK-ITS. Manfaat, Djauhar. 2008. Diktat Kuliah Perancangan Kapal Dibantu Komputer, Materi CAD. Surabaya: Jurusan Teknik Perkapalan-FTK-ITS. Pahl, G. and Beitz, W. 1997. Engineering Design: A Systematic Approach Third Edition Edited by Ken Wallace, Springer-Verlag. London: The Design Council. Santosa, IGM. 1999. Diktat Kuliah Perencanaan Kapal. Surabaya: Jurusan Teknik Perkapalan-FTK-ITS. Suh, N.P. 1990. The Principles of Design. New York: Oxford University Press, Inc. Suparno. 2008. Teknik Gambar Bangunan Jilid 3. Jakarta : Departemen Pendidikan Nasional. Taggart, Robert. 1980.Ship Design and Construction. New York: The Society of Naval Architects and Marine Engineers. Yarwood, Alf. 2007.Introduction to AutoCAD 2008 2D and 3D Design. Oxford: Elsevier Ltd.
