Imam Akbar Bastary

Introduction

Nama  : Imam Akbar Bastary

NPM  : 2106640695

Kelas : Metode Numerik 01

Progress Tugas Minggu ke-1

Pada minggu pertama ini kita mahasiswa kelas Metode Numerik-01 diberikan study case mengenai sesuatu yang harus diperhatikan dalam mendesain dan mengoptimalkan tangki hidrogen yang berkapasitas 1 liter serta mempunyai tekanan 8 bar dengan biaya produksi tidak lebih dari Rp. 500.000. berikut adalah beberapa hal yang perlu diperhatikan:

Bahan Tangki

Pilih bahan yang kuat dan tahan terhadap tekanan dan korosi yang disebabkan oleh hidrogen. Pilihan bahan yang umum digunakan termasuk serat karbon, baja tahan karat, atau aluminium. Pastikan bahan yang dipilih sesuai dengan anggaran biaya produksi.

Ketahanan Terhadap Tekanan

Pastikan tangki memiliki ketahanan yang cukup terhadap tekanan 8 bar. Desain dan bahan tangki harus mampu menahan tekanan tersebut dengan aman dan tidak terjadi kebocoran.

Keamanan

Pastikan tangki memiliki sistem keamanan yang memadai, seperti katup pengaman tekanan dan relief valve. Sistem ini akan membantu mengurangi risiko kegagalan struktural dan mencegah peningkatan tekanan yang berlebihan.

Volume dan Dimensi

Sesuaikan volume tangki dengan kebutuhan Anda, yaitu 1 liter. Pertimbangkan dimensi tangki untuk memastikan tangki dapat diintegrasikan dengan perangkat lainnya dan memenuhi spesifikasi ruang yang tersedia.

Biaya Produksi

Tetapkan batasan biaya produksi maksimum sebesar Rp. 500.000 dan perhatikan biaya bahan, biaya produksi, serta biaya desain dan pengujian. Optimalkan desain dan material tangki untuk mencapai biaya produksi yang sesuai dengan anggaran.

Uji dan Sertifikasi

Pastikan tangki melalui pengujian yang sesuai dan memenuhi standar keamanan dan kualitas yang berlaku. Uji tekanan dan uji kebocoran diperlukan untuk memastikan keamanan dan performa tangki.

Efisiensi Ruang

Perhatikan efisiensi ruang dalam mendesain tangki. Desain yang kompak akan memungkinkan pemanfaatan ruang yang optimal dan memungkinkan integrasi dengan perangkat lainnya.

Penggunaan Energi

Perhatikan efisiensi energi dalam produksi dan penggunaan tangki hidrogen. Optimalkan desain untuk mengurangi konsumsi energi selama proses produksi dan penggunaan tangki.

Skala Produksi

Pertimbangkan skala produksi tangki hidrogen. Pada skala produksi yang lebih besar, biaya produksi per unit biasanya lebih rendah. Namun, pastikan untuk tetap memenuhi anggaran biaya produksi maksimum yang ditetapkan.

Regulasi dan Standar

Pastikan tangki mematuhi semua regulasi dan standar yang berlaku untuk keselamatan dan kualitas. Pastikan juga untuk memperhitungkan biaya sertifikasi jika diperlukan.

Kode Phyton

from scipy.optimize import minimize

1. Harga dan kapasitas yang dibutuhkan

harga_per_unit = 500000 # Rupiah kapasitas_per_unit = 1 # Liter

1. Anggaran maksimal

anggaran_maksimal = 500000

1. Fungsi Akhir

def fungsi_akhir(x):

   return -x * kapasitas_per_unit

1. Kendala yang terjadi

def kendala(anggaran):

   return anggaran_maksimal - (harga_per_unit * anggaran)

kendala_anggaran = {'type': 'ineq', 'fun': kendala}

1. Nilai awal

x0 = 0

1. Batasan

batas = [(0, None)]

1. Menyelesaikan masalah optimisasi

solusi = minimize(fungsi_akhir, x0, method='SLSQP', bounds=batas, constraints=[kendala_anggaran])

1. Menampilkan hasil

print("Status:", solusi.success and "Biaya Optimal" or "Tidak ditemukan solusi") print("Jumlah unit yang bisa dibeli:", solusi.x[0]) print("Total kapasitas penyimpanan yang didapat:", solusi.x[0] * kapasitas_per_unit, "liter") print("Total anggaran:", solusi.x[0] * harga_per_unit, "Rupiah")

Output:
● Status: Biaya Optimal
● Jumlah unit yang bisa dibeli: 1
● Total kapasitas penyimpanan yang didapat: 1.0 liter
● Total anggaran: 500000.0 Rupiah