Difference between revisions of "Pengembangan dan Analisis Kondisi Kegagalan Desain Baran Power Pack dengan Menggunakan Kriteria Von Mises di PT. Aldebaran Rekayasa Cipta"

From ccitonlinewiki
Jump to: navigation, search
(Daftar Isi)
(BAB II PROFIL PERUSAHAAN)
Line 277: Line 277:
 
Gambar 2.5 Tampak dari Motor Listrik yang Dikembangkan dari Baran Electric Vehicle [2]
 
Gambar 2.5 Tampak dari Motor Listrik yang Dikembangkan dari Baran Electric Vehicle [2]
  
'''2.4.5 Baran ''Property'''''
+
'''2.4.5 Baran ''Property'''''
  
 
Baran Property merupakan pengembangan yang dilakukan oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta pada sumber energi listrik dari suatu wilayah atau property yang sama. Baran Property menggabungkan semua produk yang dimiliki PT. Aldebaran Rekayasa Cipta untuk merancang sebuah sistem yang terdiri dari energy storage yang dibutuhkan untuk menyesuaikan demand energi listrik dari suatu wilayah atau property [2].
 
Baran Property merupakan pengembangan yang dilakukan oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta pada sumber energi listrik dari suatu wilayah atau property yang sama. Baran Property menggabungkan semua produk yang dimiliki PT. Aldebaran Rekayasa Cipta untuk merancang sebuah sistem yang terdiri dari energy storage yang dibutuhkan untuk menyesuaikan demand energi listrik dari suatu wilayah atau property [2].
 +
 +
 +
'''2.5 Skematik Kerja PT. Aldebaran Rekayasa Cipta'''
 +
 +
PT. Aldebaran Rekayasa Cipta mengembangkan dan mendesain seluruh produk yang ditawarkan oleh perusahaan Dalam melakukan kegiatan pengembangan dan desain tersebut, PT. Aldebaran menggunakan sebuah sebuah metodologi. Metodologi tersebut dapat terlihat seperti gambar di bawah ini.
 +
 +
[[File:Gambar 2.6. Yogasatya Adikhansa.jpg]]
 +
 +
Gambar 2.6. Skematik Kerja PT. Aldebaran Rekayasa Cipta
 +
 +
Gambar 2.6. memperlihatkan skematik kerja yang digunakan pada PT. Aldebaran Rekayasa Cipta. Dari gambar tersebut, dapat diketahui bahwa langkah-langkah yang digunakan dalam mengembangkan dan mendesain suatu alat adalah sebagai berikut:
 +
 +
1. Brainstorming
 +
 +
Brainstorming dilakukan untuk menentukan arah pekerjaan yang dilakukan dalam mengembangkan suatu alat serta menyamakan pemahaman dari setiap divisi yang ada di PT. Aldebaran Rekayasa Cipta. Brainstroming dilakukan bersama-sama dengan keseluruhan divisi untuk mendiskusikan arah pekerjaan yang paling tepat agar mendapatkan hasil yang paling maksimal.
 +
 +
2. Studi Referensi
 +
 +
Studi referensi dilakukan oleh setiap divisi agar dapat mengembangkan dan memberikan desain terbaik sesuai dengan arah pekerjaan yang telah didiskusikan sebelumnya. Setiap divisi bertanggung jawab atas cakupan pekerjaannya masing-masing.
 +
 +
3. Pengerjaan dan Pembuatan Laporan Mingguan
 +
 +
Studi referensi yang telah didapatkan direalisasikan dalam pengerjaan dari masing-masing divisi yang kemudian pengerjaan tersebut dijadikan laporan yang diberikan kepada CTO pada setiap minggunya. CTO melakukan kontrol terhadap pekerjaan dari masing-masing divisi berdasarkan laporan mingguan yang diberikan tersebut.
 +
 +
4. Pembuatan Prototype
 +
Setelah mendapatkan konsep dan desain yang didapatkan dari hasil pengerjaan, maka PT. Aldebaran Rekayasa Cipta akan memulai pembuatan prototype yang dilakukan pada bengkel atau ruang kerja yang dimiliki.
 +
 +
5. Uji Coba dan Evaluasi
 +
Setelah mendapatkan prototype dari alat tersebut, maka akan diadakan uji coba dan evaluasi untuk menentukan apakah alat tersebut sudah sesuai dengan rencana awal dan arah pekerjaan yang telah ditentukan. Jika belum baik, maka akan dilakukan rangakaian kegiatan untuk membuat prototype yang lebih baik.
 +
 +
6. Pembuatan Tata Cara Penggunaan dan Instalasi Alat
 +
Setelah mendapatkan alat yang diinginkan, maka alat tersebut akan diproduksi dan diberikan kemasan serta tata cara penggunaan dan instalasi dari alat tersebut. Hal tersebut dilakukan untuk memberikan panduan kepada pembeli dalam menggunakan alat tersebut sesuai dengan cara yang sudah ditentukan.
 +
 +
7. Penjualan dan Distribusi
 +
Setelah alat tersebut sudah dikemas dengan lengkap, maka alat tersebut akan siap untuk dijual dan didistribusi oleh divisi penjualan dan marketing dari PT. Aldebaran rekayasa Cipta.
  
 
= BAB III LANDASAN TEORI =
 
= BAB III LANDASAN TEORI =

Revision as of 18:22, 20 January 2021

Pengumpulan Berkas Laporan Kerja Praktik

File Presentasi yang digunakan untuk melakukan Sidang Kerja Praktik dapat diakses pada halaman: Presentasi Kerja Praktik_1706070646_Yogasatya Adikhansa

Daftar Isi

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
1.2. Perumusan Masalah
1.3. Tujuan Penulisan
1.3.1. Tujuan Umum
1.3.2. Tujuan Khusus
1.4. Batasan Masalah
1.5. Tempat dan Waktu Pelaksanaan
1.6. Metodologi Penulisan
1.7. Sistematika Penulisan

BAB II PROFIL PERUSAHAAN

2.1. Sejarah Perusahaan
2.2. Visi dan Misi Perusahaan
2.3. Struktur Organisasi Perusahaan
2.4. Produk Perusahaan
2.4.1. Baran Power Wall
2.4.2. Baran Power Pack
2.4.3. Baran Power Cube
2.4.4. Baran Electric Vehicle
2.4.5. Skematik Kerja PT. Aldebaran Rekayasa Cipta
2.5. Produk Perusahaan

BAB III LANDASAN TEORI

3.1. Battery Power Pack
3.1.1. Fungsi Battery Power Pack
3.1.2. Desain Battery Power Pack
3.2. Computer-Aided Design
3.3. Computer-Aided Engineering
3.4. Metode Elemen Hingga
3.5. Kriteria Von Mises
3.6. Factor of Safety
3.7. Stainless Steel SS 304

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN

4.1. Diagram Alir Penelitian
4.2. Objek Penelitian
4.3. Permintaan dari Perusahaan
4.4. Metodologi yang Digunakan
4.5. Metodologi Simulasi

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. Hasil Desain Gambar
5.1.1. Left and Right Part
5.1.2. Back Part
5.1.3. Top Part
5.1.4. Bottom Part
5.2. Hasil Simulasi
5.2.1. Mesh Convergence
5.2.2. Perhitungan Pemodelan
5.2.3. Hasil Akhir Simulasi
5.3. Kriteria Von Mises dan Factor of Safety
5.4. Validasi Hasil

BAB VI PENUTUP

6.1. Kesimpulan
6.2. Saran

DAFTAR PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi yang pesat mendorong manusia untuk berlomba-lomba untuk membuat inovasi yang baru. Dalam perkembangan teknologi tersebut, salah satu inovasi yang tercetus merupakan energi listrik sebagai sumber energi utama dari segala alat yang digunakan oleh manusia sehari-hari. Energi listrik tersebut dapat disimpan pada baterai. Selain dapat menyimpan energi listrik, baterai juga dapat digunakan sebagai sumber utama kelistrikan hingga pemanfaatan fuel cell. Dengan meningkatnya permintaan dari penggunaan baterai, peningkatan kualitas dari baterai juga dilakukan untuk mengimbangi hal tersebut. Peningkatan yang dilakukan pada baterai antara lain adalah peningkatan kapasitas, umur, efektivitas, dll. Saat ini, pemanfaatan baterai dapat ditemukan pada alat-alat yang umum digunakan seperti telepon seluler, drone dan industri otomotif.

Pada industri otomotif, penggunaan energi listrik diharapkan dapat menggantikan penggunaan bahan bakar fosil sebagai sumber energi utama. Kendaraan yang telah menerapkan penggunakan energi listrik sebagai sumber energi utama disebut dengan Electric Vehicle (EV). Perusahaan-perusahaan yang bergerak di dunia otomotif yang sudah mengembangkan EV antara lain adalah Tesla, BMW, Kia, dll.

EV menggunakan energi listrik sebagai sumber energi utama yang dapat disimpan salah satunya pada baterai. Dalam penggunaan jangka panjang, energi listrik yang disimpan pada baterai dapat habis sehingga perlu dilakukan pengisian kembali energi listrik kepada baterai. Pengisian kembali energi listrik pada EV biasa dilakukan pada electric vehicle charging station. Electric vehicle charging station merupakan sebuah sistem yang dapat menyuplai energi listrik untuk melakukan pengisian ulang energi listrik pada EV.

PT. Aldebaran Rekayasa Cipta saat ini tengah mengembangkan electric vehicle charging station yang nantinya dapat tersebar ke beberapa titik di Indonesia. Alat yang dikembangkan tersebut terdiri dari 12 battery pod yang disusun sedemikian rupa sehinggadapat dilakukan produksi dan instalasi dengan mudah. Oleh karena itu, diperlukan perancangan untuk membuat casing sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan.


1.2. Perumusan Masalah

Dari latar belakang yang telah disebutkan sebelumnya, dapat dirumuskan beberapa masalah sebagai berikut:

1. Bagaimana cara untuk mendesain casing yang dapat memenuhi dimensi dari 12 battery pack?

2. Bagaimana cara untuk mengetahui bahwa keseluruhan battery pack dapat diangkat tanpa terjadi kegagalan?

3. Bagaimana cara untuk menentukan material yang digunakan untuk mengangkat keseluruhan battery powerpack?

4. Apakah Stainless Steel SS 304 dapat digunakan sebagai material dari battery powerpack?


1.3. Tujuan Penulisan

Tujuan yang ingin dicapai dari penulisan laporan kerja praktik ini dapat dibagi menjadi tujan umum dan tujuan khusus. Tujuan-tujuan yang telah disebutkan tersebut adalah sebagai berikut:

1.3.1 Tujuan Umum

Tujuan umum yang dari kegiatan dan penulisan laporan kerja praktik ini dapat dibagi menjadi tujuan bagi mahasiswa, bagi perusahaan dan bagi institusi pendidikan yang bersangkutan. Tujuan-tujuan yang telah disebutkan tersebut adalah sebagai berikut:

1. Bagi Mahasiswa

a. Mendapatkan wawasan dan pengalaman di dunia kerja yang terjadi pada bidang keteknikan.

b. Mendapatkan tempat untuk melakukan penerapan ilmu yang sudah didapatkan di institusi pendidikan Universitas Indonesia.

c. Memenuhi syarat untuk menyelesaikan pendidikan gelar S1 Teknik Mesin di Universitas Indonesia.

2. Bagi Perusahaan

a. Memberikan kontribusi pada bidang pendidikan dari perusahaan.

b. Melakukan pertukaran wawasan melalui diskusi mengenai permasalahan yang terjadi di perusahaan.

c. Menciptakan terjadinya hubungan antara perusahaan dan institusi pendidikan.

3. Bagi Institusi Pendidikan

a. Menjalankan tridharma perguruan tinggi serta melengkapi kurikulum kerja praktik.

b. Memberikan pengawasan terhadap mahasiswa serta kurikulum yang telah berjalan pada institusi pendidikan tersebut.

c. Menciptakan hubungan antara institusi pendidikan dan perusahaan.

1.3.2 Tujuan Khusus

Tujuan khusus dari kegiatan dan penulisan laporan kerja praktik ini adalah sebagai berikut:

1. Mempelajari mengenai inovasi yang dirancang pada PT. Aldebaran Rekayasa Cipta.

2. Memperdalam pengetahuan menggunakan aplikasi Autodesk Inventor, Solidworks dan Ansys.

3. Memberikan pengalaman untuk mengerjakan beberapa bagian dari proyek yang dikerjakan.

4. Menambah pengetahuan untuk melakukan analisis yang berkaitan dengan casing power pack.


1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah yang digunakan pada penulisan kegiatan dan laporan kerja praktik adalah sebagai berikut:

1. Pekerjaan yang dilakukan hanya meliputi permintaan dari perusahaan.

2. Desain bukan merupakan desain akhir yang memiliki engsel pintu, lubang baut, dll.

3. Simulasi yang dilakukan merupakan pendekatan berupa replika kaitan dan tidak memasukkan faktor welding.

4. Percepatan gravitasi bumi yang digunakan adalah 9.80665 m/s2.


1.5 Tempat dan Waktu Pelaksanaan

Tempat dan Waktu Pelaksanaan dari rangkaian kegiatan kerja praktik yang dilakukan adalah sebagai berikut:

1. Nama Perusahaan : PT. Aldebaran Rekayasa Cipta

2. Alamat Tempat : Jl. BSD Raya Utama No.17, RW. Loft 1, Pagedangan, Kec. Pagedangan, Tangerang, Banten 15339

3. Waktu Pelaksanaan : Agustus s.d. November 2020

4. Waktu Jam Kerja : 09.00 s.d. 17.00


1.6 Metodologi Penulisan

Metodologi penulisan yang digunakan dalam penulisan laporan kegiatan kerja praktik ini adalah sebagai berikut:

1. Studi Literatur

Studi literatur yang dilakukan pada penulisan laporan kegiatan kerja praktik ini adalah menggunakan referensi yang telah diberikan atau pun referensi yang sudah ada.

2. Diskusi

Diskusi yang dilakukan adalah kegiatan tukar wawasan dan komunikasi dengan pihak PT. Aldebaran Rekayasa Cipta terkait dengan proyek yang dikerjakan.

3. Pengolahan Data

Pengolahan data yang dilakukan adalah memasukkan data yang didapatkan dari proyek yang telah dikerjakan ke dalam rumus yang berkaitan dengan hal tersebut.

4. Analisis dan Kesimpulan

Analisis dan kesimpulan yang dilakukan merupakan akhir dari kegiatan kerja praktik yang dilakukan dari awal sampai akhir. Sehingga hal tersebut berbentuk sebagai hasil yang didapatkan.


1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dari laporan kegiatan kerja praktik yang dilakukan adalah sebagai berikut:

1. BAB I PENDAHULUAN

BAB I ditujukan untuk membahas mengenai latar belakang dari permasalahan, perumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, tempat dan waktu pelaksanaan, metodolgi penulisan dan sistematika penulisan yang digunakan dari laporan kegiatan kerja praktik ini.

2. BAB II PROFIL PERUSAHAAN

BAB II ditujukan untuk membahas mengenai sejarah, visi dan misi, struktur organisasi dan produk dari perusahaan terkait.yaitu PT. Aldebaran Rekayasa Cipta.

3. BAB III LANDASAN TEORI

BAB III ditujukan untuk membahas mengenai dasar-dasar teori yang digunakan pada penelitian ini. Dasar-dasar teori tersebut meliputi battery power pack, Computer-Aided Design, Computer-Aided Engineering, metode elemen hingga, kriteria von Mises, Factor of Safety dan Stainless Steel SS 304.

4. BAB IV METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV ditujukan untuk membahas mengenai diagram alir penelitian, objek penelitian, permintaan dari perusahaan, metodologi yang digunakan dan metodologi simulasi.

5. BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB V ditujukan untuk membahas mengenai hasil yang didapatkan dari keseluruhan proses penelitian yang meliputi hasil desain gambar, hasil simulasi, kriteria von Mises dan Factor of Safety.

6. BAB VI PENUTUP

BAB VI ditujukan untuk membahas mengenai kesimpulan dan saran dari keseluruhan penelitian dan penulisan laporan ini.

BAB II PROFIL PERUSAHAAN

2.1 Sejarah Perusahaan

PT. Aldebaran Rekayasa Cipta pertama kali dicetuskan melalui pertemuan dari Bapak Victor Wirawan dan Bapak Triharsa Adicahya. Keduanya bertemu pada sebuah kompetisi keteknikan berupa menggambar desain dari sebuah konsep mobil. Bapak Triharsa Adicahya berpartisipasi dalam kompetisi tersebut, sedangkan Bapak Victor Wirawan merupakan seorang pengusaha yang memiliki minat pada dunia otomotif.

Ide yang tercetus merupakan membuat sebuah perusahaan yang dapat memunculkan mobil listrik buatan Indonesia. Hal tersebut didasari oleh beberapa latar belakang yang terjadi di Indonesia. Latar belakang yang pertama merupakan polusi yang terus menerus dihasilkan oleh aktivitas sehari-hari manusia. Polusi tersebut dianggap dapat membahayakan bumi baik pada jangka pendek maupun jangka panjang. Salah satu bahaya yang ditimbulkan oleh polusi adalah perubahan iklim yang berdampak buruk bagi lingkungan. Latar belakang yang kedua merupakan dua sumber terbesar dari polusi tersebut yaitu berasal dari gas pembuangan yang dihasilkan oleh power plant dan mobil. Hal tersebut mendorong tercetusnya ide untuk mendasarkan berbagai aktivitas manusia sehari-hari dengan menggunakan tenaga yang dihasilkan oleh energi listrik. Latar belakang yang ketiga merupakan keadaan di Indonesia yang masih sangat sedikit menerapkan energi listrik pada kegiatan sehari-hari dari manusia. Hal tersebut sangat disayangkan dan mendorong tercetusnya ide untuk menyebarkan inovasi tersebut ke seluruh Indonesia.

Dari latar belakang yang telah disebutkan tersebut, PT. Aldebaran Rekayasa Cipta didirikan pada Oktober 2018. PT. Aldebaran Rekayasa Cipta, atau juga biasa disebut Baran Energy adalah sebuah startup Indonesia yang fokus pada sektor energi terbarukan dengan mengembangkan solusi penyimpanan energi dan kendaraan listrik khususnya untuk masyarakat Indonesia. Cara yang ditempuh oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta adalah membuat model bisnis yang dapat bertahan lama untuk mendorong pengadopsian energi terbarukan dan penggunaan mobil listrik di Indonesia [1].


2.2 Visi dan Misi Perusahaan

Adapun visi dan misi perusahaan yang dimiliki oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta, yaitu:

1. Visi Perusahaan PT. Aldebaran Rekayasa Cipta

a. Mempercepat adopsi teknologi energi terbarukan dan kendaraan listrik dalam pasar Indonesia.

b. Menjadi pemain utama dengan keunggulan besar dalam pasar.

2. Misi Perusahaan PT. Aldebaran Rekayasa Cipta

a. Membawa teknologi energi terbarukan dan kendaraan listrik yang terjangkau kepada pasar.

b. Memudahkan transisi Indonesia menuju energi terbarukan dan mobilitas listrik dengan menyediakan produk dan layanan yang sesuai dengan pasar Indonesia.


2.3 Struktur Organisasi Perusahaan

Adapun struktur organisasi perusahaan yang dimiliki oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta, yaitu:

Gambar 2.1. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 2.1 Struktur Organiasasi Perusahaan PT. Aldebaran Rekayasa Cipta


2.4 Produk Perusahaan

PT. Aldebaran Rekayasa Cipta memiliki beberapa produk yang ditawarkan kepada masyarakat Indonesia. Produk-produk tersebut dikembangkan oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta sendiri. Produk-produk tersebut meliputi Baran Power Wall, Baran Power Pack, Baran Power Cube, Baran Electric Vehicle dan Baran Property [2].

2.4.1 Baran Power Wall

Baran Power Wall merupakan baterai yang diperuntukkan untuk kebutuhan di rumah sehari-hari yang ditenagai oleh energi listrik yang didapatkan dari panel surya. Energi cahaya matahari dikonversi menjadi energi listrik yang selanjutnya akan disimpan di dalam power wall. Baran Power Wall juga dilengkapi oleh energi listrik cadangan yang dapat diakses kapan saja.

Gambar 2.2. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 2.2 Tampak dari Baran Power Wall [2]

Dengan produk Baran Power Wall ini, PT. Aldebaran Rekayasa Cipta memiliki visi untuk menciptakan program Rp1,-. Program tersebut merupakan program dimana energi listrik membutuhkan biaya Rp1,- atau mendekati nol dengan menerapkan Baran Power Wall pada rumah atau bangunan yang bersangkutan sesuai dengan daya listrik yang dibutuhkan. Langkah yang diambil PT. Aldebaran Rekayasa Cipta untuk menerapkan program tersebut pada sebuah bangunan adalah dengan melakukan survei lokasi dan instalasi produk dengan garansi hingga 10 tahun.

2.4.2 Baran Power Pack

Baran Power Pack merupakan baterai yang diperuntukkan untuk kebutuhan di rumah yang besar, perumahan toko atau sebuah vila yang ditenagai oleh energi listrik yang didapatkan dari panel surya. Daya listrik yang dihasilkan oleh Baran Power Pack berkisar antara 50 s.d. 100 kWh. Baran Power Pack pada dasarnya merupakan Baran Power Wall yang disambungkan secara paralel sehingga dapat memberikan energi listrik yang lebih tinggi. Jumlah Baran Power Wall yang dapat dimasukan di Baran Power Pack dapat mencapai 15 unit. Baran Power Pack kurang lebih memiliki ukuran sebesar kulkas yang biasa diletakkan pada rumah.

Gambar 2.3. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 2.3 Tampak dari Baran Power Pack [2]

2.4.3 Baran Power Cube

Baran Power Cube merupakan baterai yang diperuntukkan untuk kebutuhan di industri manufaktur yang ditenagai oleh energi listrik yang didapatkan dari panel surya. Daya listrik yang dihasilkan oleh Baran Power Pack berkisar hingga 1000 kWh. Baran Power Cube memiliki ukuran sebesar sebuah kontainer standar berukuran 20 kaki. Baran Power Cube juga memiliki kemampuan untuk menyimpan energi listrik berlebih pada sebuah power plant yang menggunakan sumber energi terbarukan yang bermacam-macam.

Gambar 2.4. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 2.4 Tampak dari Baran Power Cube [2]

2.4.4 Baran Electric Vehicle

Baran Electric Vehicle merupakan pengembangan yang dilakukan oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta pada bidang otomotif. Baran Electric Vehicle memanfaatkan energi listrik untuk menjadi sumber energi dari kendaraan-kendaraan tersebut. Kendaraan mobil yang dikembangkan oleh Baran Electric Vehicle merupakan mobil yang memiliki jenis sport. Saat ini, pengembangan dari Baran Electric Vehicle baru saja menyelesaikan tahap pembuatan prototype dari motor listrik.

Gambar 2.5. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 2.5 Tampak dari Motor Listrik yang Dikembangkan dari Baran Electric Vehicle [2]

2.4.5 Baran Property

Baran Property merupakan pengembangan yang dilakukan oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta pada sumber energi listrik dari suatu wilayah atau property yang sama. Baran Property menggabungkan semua produk yang dimiliki PT. Aldebaran Rekayasa Cipta untuk merancang sebuah sistem yang terdiri dari energy storage yang dibutuhkan untuk menyesuaikan demand energi listrik dari suatu wilayah atau property [2].


2.5 Skematik Kerja PT. Aldebaran Rekayasa Cipta

PT. Aldebaran Rekayasa Cipta mengembangkan dan mendesain seluruh produk yang ditawarkan oleh perusahaan Dalam melakukan kegiatan pengembangan dan desain tersebut, PT. Aldebaran menggunakan sebuah sebuah metodologi. Metodologi tersebut dapat terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 2.6. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 2.6. Skematik Kerja PT. Aldebaran Rekayasa Cipta

Gambar 2.6. memperlihatkan skematik kerja yang digunakan pada PT. Aldebaran Rekayasa Cipta. Dari gambar tersebut, dapat diketahui bahwa langkah-langkah yang digunakan dalam mengembangkan dan mendesain suatu alat adalah sebagai berikut:

1. Brainstorming

Brainstorming dilakukan untuk menentukan arah pekerjaan yang dilakukan dalam mengembangkan suatu alat serta menyamakan pemahaman dari setiap divisi yang ada di PT. Aldebaran Rekayasa Cipta. Brainstroming dilakukan bersama-sama dengan keseluruhan divisi untuk mendiskusikan arah pekerjaan yang paling tepat agar mendapatkan hasil yang paling maksimal.

2. Studi Referensi

Studi referensi dilakukan oleh setiap divisi agar dapat mengembangkan dan memberikan desain terbaik sesuai dengan arah pekerjaan yang telah didiskusikan sebelumnya. Setiap divisi bertanggung jawab atas cakupan pekerjaannya masing-masing.

3. Pengerjaan dan Pembuatan Laporan Mingguan

Studi referensi yang telah didapatkan direalisasikan dalam pengerjaan dari masing-masing divisi yang kemudian pengerjaan tersebut dijadikan laporan yang diberikan kepada CTO pada setiap minggunya. CTO melakukan kontrol terhadap pekerjaan dari masing-masing divisi berdasarkan laporan mingguan yang diberikan tersebut.

4. Pembuatan Prototype Setelah mendapatkan konsep dan desain yang didapatkan dari hasil pengerjaan, maka PT. Aldebaran Rekayasa Cipta akan memulai pembuatan prototype yang dilakukan pada bengkel atau ruang kerja yang dimiliki.

5. Uji Coba dan Evaluasi Setelah mendapatkan prototype dari alat tersebut, maka akan diadakan uji coba dan evaluasi untuk menentukan apakah alat tersebut sudah sesuai dengan rencana awal dan arah pekerjaan yang telah ditentukan. Jika belum baik, maka akan dilakukan rangakaian kegiatan untuk membuat prototype yang lebih baik.

6. Pembuatan Tata Cara Penggunaan dan Instalasi Alat Setelah mendapatkan alat yang diinginkan, maka alat tersebut akan diproduksi dan diberikan kemasan serta tata cara penggunaan dan instalasi dari alat tersebut. Hal tersebut dilakukan untuk memberikan panduan kepada pembeli dalam menggunakan alat tersebut sesuai dengan cara yang sudah ditentukan.

7. Penjualan dan Distribusi Setelah alat tersebut sudah dikemas dengan lengkap, maka alat tersebut akan siap untuk dijual dan didistribusi oleh divisi penjualan dan marketing dari PT. Aldebaran rekayasa Cipta.

BAB III LANDASAN TEORI

3.1. Battery Power Pack

Battery Power Pack merupakan sebuah alat energy storage atau penyimpanan energi yang bersifat stasioner dan terdiri dari beberapa baterai lithium-ion yang dapat dilakukan pengisian ulang. Battery Power Pack merupakan kumpulan dari battery yang disatukan secara paralel sehingga menghasilkan daya listrik yang lebih besar. Battery Power Pack ditujukan untuk pemakaian listrik yang membutuhkan daya besar seperti pada perumahan toko, vila, tempat tinggal yang luas dan jaringan utilitas komersial elektrik.

3.1.1 Fungsi Battery Power Pack

Aplikasi dari Battery Power Pack juga dapat memberikan beberapa dampak sebagai berikut [3]:

1. Peak Shaving

Pelepasan muatan pada saat puncak permintaan muatan untuk menghindari atau mengurangi kebutuhan pengisian ulang.

2. Load Shifting

Memindahkan konsumsi energi dari satu titik waktu ke waktu lainnya untuk menghindari pembayaran energi listrik yang tinggi. Hal tersebut akan membantu untuk melakukan penentuan harga yang optimal dengan memperhitungkan energi listrik yang didapatkan dari tenaga surya atau pembangkit lainnya.

3. Daya Listrik Cadangan saat Keadaan Darurat

Menyediakan daya listrik cadangan pada saat terjadi keadaan darurat seperti terjadinya gangguan jaringan. Fungsi tersebut dapat diatur secara manual atau secara otomatis dengan menggunakan panel surya.

4. Demand Response

Melepaskan energi secara langsung sebagai respons terhadap sinyal dari administrator demand response untuk mengurangi puncak beban dari sistem.

5. Microgrid

Membangun jaringan lokal yang mampu beroperasi secara mandiri untuk memutuskan sambungan dari jaringan listrik utama. Microgrid juga memberikan ketahanan jaringan yang lebih baik secara keseluruhan.

6. Integrasi Sumber Daya Energi Terbarukan

Memberikan sistem yang baik agar dapat mendapatkan output yang baik dan konsisten dari sumber energi pembangkit listrik terbarukan. Sumber energi pembangkit listrik yang sering digunakan adalah sumber yang berasal dari angin dan cahaya matahari.

7. Capacity Reserves

Menyuplai daya dan kapasitas energi kepada jaringan listrik sebagai satu aset yang berdiri sendiri.

8. Sarana untuk Menunjang Kegiatan Transmisi dan Distribusi Listrik

Memberikan suplai daya dan kapasitas energi listrik di lokasi yang terdistribusi sehingga dapat mengurangi atau menghilangkan kebutuhan untuk melakuakan pembaharuan infrastruktur jaringan yang sudah lama digunakan dengan teknologi yang baru.

9. Fitur dan Layanan Tambahan

Melakukan pengisian atau melepaskan daya listrik secara instan sehingga dapat memberikan beberapa layanan seperti menyediakan regulasi frekuensi, melakukan kontrol voltase, dan cadangan jaringan.

3.1.2 Desain Battery Power Pack

Salah satu perusahaan yang telah mengembangkan sebuah battery power pack merupakan Tesla. Tesla merupakan perusahaan asal Amerika Serikat yang bergerak di bidang electric vehicle dan juga bidang kelistrikan lainnya dengan tujuan untuk menciptakan generasi yang tidak bergantung kepada bahan bakar fosil, melainkan menggunakan sumber daya yang tidak memiliki emisi gas dan ramah lingkungan.

Gambar 3.1. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 3.1. Tesla Powerpack yang Merupakan Battery Power Pack yang dikembangkan oleh Tesla, Inc [3].

Tesla Powerpack merupakan battery power pack yang dirancang dan dikembangkan oleh Tesla, Inc. Tesla Powerpack memiliki bentuk balok yang diisi dengan berbagai battery yang dapat dilakukan pengisian ulang. Tesla Powerpack mampu menampung hingga 16 battery dimana setiap battery memiliki DC-DC converter masing-masing. Tesla Powerpack sudah beroperasi menyuplai energi listrik dengan jumlah melebihi 2 GWh di seluruh dunia dengan tetap mempertahankan kinerja, keandalan dan keamanan yang tinggi. Teknologi yang digunakan untuk memastikan Tesla Powerpack selalu berada pada standar yang sudah ditetapkan adalah ratusan sensor yang tersebar pada alat tersebut. Sistem pendingin dan pemanas cairan internal melakukan kontrol suhu sesuai dengan yang dibutuhkan oleh Tesla Powerpack. Sistem pendingin dan refrigeran ganda memungkinkan Tesla Powerpack untuk mengeluarkan kinerja yang optimal di semua iklim dengan efisiensi yang baik. Hal tersebut sangat dibutuhkan mengingat Tesla Powerpack diletakkan pada ruang terbuka dan harus menyesuaikan segala jenis lingkungan [3].


3.2 Computer-Aided Design

Computer-Aided Design merupakan sebuah metodologi untuk menerapkan penggunaan komputer untuk melakukan pemodelan tiga dimensi, melakukan desain berbentuk geometris, menghasilkan gambar industri atau grafik, dan membuat dokumentasi yang berkaitan dengan teknik. Computer-Aided Design dapat membantu tenaga teknis dan akademis untuk melakukan import desain serta informasi geometris yang diperlukan dalam sebuah desain teknik secara efisien. Dengan begitu, dokumen-dokumen yang mengenai desain dapat diselesaikan dengan baik untuk mendukung pembuatan produk. Dengan fungsi tersebut, Computer-Aided Design memainkan peran yang penting dalam berbagai bidang industri dan perusahaan bisnis untuk memperoleh desain yang dibutuhkan untuk melakukan pembuatan produk. Computer-Aided Design memiliki beberapa tipe fungsi yang terkandung di dalamnya, yaitu:

1. Fungsi gambar tiga dimensi di Computer-Aided Design merupakan perluasan dari penyusunan gambar dua dimensi dimana garis-garis yang digunakan dibuat secara manual ke gambar Computer-Aided Design. Model ini tidak memiliki massa dan fungsi solid.

2. Pemodelan solid tiga dimensi disusun secara analogis untuk memanipulasi produk nyata. Model dasar yang tersedia pada umumnya tidak memiliki alat untuk melakukan analisis gerakan bagian dan mengidentifikasi interferensi antar bagian dalam perakitan.dengan mudah.

3. Pemodelan solid parametrik tiga dimensi dapat membuat fitur solid dan menyesuaikan perubahan yang dilakukan dengan mudah. Modifikasi pemodelan akan menjadi lebih mudah jika bagian asli yang solid dibuat dengan langkah yang baik seperti dalam beberapa kasus yang memerlukan penempatan fitur solid secara simetris dari titik pusat dari gambar [4].


3.3 Computer-Aided Engineering

Computer-Aided Engineering merupakan sebuah metodologi untuk menerapkan penggunaan teknologi informasi dan komputer untuk melakukan analisis terhadap sebuah desain. Manusia dapat melakukan analisis desain untuk permasalahan keteknikan dengan objek sederhana dengan skenario aplikasi yang ideal. Pada umumnya, permasalahan tersebut digunakan untuk menggambarkan prinsip fisika, model matematika, dan proses penyelesaian permasalahan. Namun pada dunia nyata, bentuk geometris dari produk atau sistem suatu benda menggunakan bentuk yang rumit sehingga penyelesaian permasalahan tersebut dinilai terlalu rumit untuk diselesaikan dengan solusi manual. Computer-Aided Engineering dapat membantu untuk memecahkan masalah desain kehidupan nyata. Penggunaan dari Computer-Aided Engineering memiliki beberapa kelebihan utama, diantaranya adalah:

1. Menghemat biaya dan waktu dalam melakukan evaluasi dan melakukan design optimization dalam memilih beberapa desain pilihan dengan menggunakan proses simulasi.

2. Memberikan wawasan terkait dengan perbandingan kinerja dari suatu desain yang melalui proses pengembangan sebelumnya dengan proses pengembangan saat ini.

3. Membantu melakukan pengelolaan risiko dan memahami kinerja dari suatu desain dengan lebih baik

4. Memanfaatkan data yang didapatkan dari Computer-Aided Engineering dan proses manajemen memperluas kemampuan untuk memanfaatkan wawasan kinerja secara efektif dan meningkatkan desain untuk digunakan oleh komunitas yang lebih luas.

5. Melakukan perkiraan dan analisis garansi dengan lebih baik dengan cara mengidentifikasi dan menghilangkan potensi masalah yang terdapat pada suatu desain. Computer-Aided Engineering memungkinkan untuk melakukan penyelesaian masalah ketika suatu desain diintegrasikan ke dalam proses manufaktur dari suatu produk. Hal tersebut dapat menyebabkan berkurangnya biaya yang dikeluarkan terkait dengan jangka dan siklus hidup produk [5].


3.4 Metode Elemen Hingga

Metode elemen hingga merupakan sebuah metode yang memanfaatkan pendekatan numerik untuk melakukan pemecahan masalah. Pemecahan masalah tersebut dapat digunakan untuk memecahkan berbagai masalah keteknikan yang terjadi. Pendekatan numerik tersebut dilakukan dengan cara menyederhanakan suatu sistem yang luas menjadi pecahan yang lebih sempit untuk mendefinisikan suatu benda. Berdasarkan hal tersebut, metode elemen hingga dapat digunakan untuk melakukan analisis struktural dengan parameter yang telah ditetapkan untuk mengetahui pengaruh aplikasi dari suatu keadaan kepada suatu struktur [6].

Gambar 3.2. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 3.2. Proses yang Dilakukan pada Metode Elemen Hingga [6]


3.5. Kriteria Von Mises

Kriteria von Mises merupakan rumus untuk menggabungkan tiga tegangan utama menjadi sebuah tegangan yang ekivalen untuk dibandingkan dengan yield strength dari suatu material untuk mengetahui kondisi kegagalan yang terjadi. Kriteria von Mises mengatakan bahwa walaupun tidak ada tegangan utama yang melebihi yield strength, yield tetap dapat terjadi dikarenakan oleh kombinasi dari tiga tegangan utama tersebut. Kriteria von Mises merupakan salah satu kriteria yang paling sering digunakan untuk mengetahui kondisi kegagalan. Kriteria von Mises pada tegangan dapat digambarkan melalui rumus di bawah ini.

Rumus 1 Yogasatya Adikhansa.jpg

Dimana σe merupakan von Mises Stress yang merupakan tegangan ekivalen dari tiga tegangan utama. Sedangkan σ1, σ2, σ3 masing-masing merupakan salah satu dari ketiga tegangan utama yang terjadi. Skenario yang mungkin terjadi adalah seperti yang dijelaskan di bawah ini [7].

1. Jika σe < yield strength, maka material mengalami deformasi elastis dan dapat diklasifikasikan sebagai desain yang mengalami keberhasilan.

2. Jika σe = yield strength, maka material mencapai yield point dimana titik tersebut merupakan titik perubahan sifat deformasi elastis menjadi plastis.

3. Jika σe > yield strength, maka material mengalami deformasi plastis dan dapat diklasifikasikan sebagai desain yang mengalami kegagalan.


3.6. Factor of Safety

Factor of Safety merupakan faktor yang digunakan dalam desain yang dengan cara menghitung nilai dari fungsi utama dan nilai yang diperlukan dari suatu benda untuk alasan keselamatan. Factor of Safety dapat dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini [8].

FS = (Allowable Test Property) / (Required Design Property)

Required Design Property = (Allowable Test Property) / FS

Dimana FS merupakan Factor of Safety, allowable test property merupakan kapasitas sebenarnya dan required design property merupakan kapasitas permintaan atau tujuan dari desain.


3.7 Stainless Steel SS 304

Stainless Steel SS 304 merupakan material yang memiliki unsur-unsur utama besi, kromium dan nikel. Stainless Steel SS 304 memiliki mechanical properties seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah ini [9].

Tabel 1 Yogasatya Adikhansa.jpg

Tabel 3.1. Mechanical Properties dari Stainless Steel SS 304 [9]

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN

4.1 Diagram Alir Penelitian

Penelitian dilakukan dengan langkah-langkah yang ditunjukkan pada diagram alir penelitian di bawah ini.

Gambar 4.1. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 4.1. Diagram Alir Penelitian

Gambaran umum dari masing-masing langkah yang dilakukan dalam melakukan penelitian adalah sebagai berikut:

1. Penentuan Topik

Penentuan topik dilakukan untuk memastikan proyek perusahaan dan penelitian yang dikerjakan sesuai dengan ilmu yang telah didapatkan pada institusi pendidikan terkait, yaitu jurusan Teknik Mesin pada Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Topik yang ditentukan merupakan cakupan jurusan teknik mesin pada proyek Baran Power Pack yang meliputi Computer-Aided Design, Computer-Aided Engineering, metode elemen hingga dan kriteria von Mises.

2. Studi Literatur

Studi literatur dilakukan untuk memahami dasar teori yang berkaitan dengan cakupan jurusan teknik mesin yang terkait dengan proyek yang dikerjakan sesuai dengan topik yang sudah ditentukan. Studi literatur yang dilakukan pada penulisan laporan kegiatan kerja praktik ini adalah menggunakan referensi yang telah diberikan atau pun referensi yang sudah ada.

3. Diskusi

Diskusi dilakukan untuk melakukan komunikasi mengenai permintaan dari perusahaan dan cakupan masalah dari proyek yang dikerjakan. Setelah itu, diskusi juga dapat digunakan untuk melakukan tukar wawasan dan komunikasi mengenai solusi yang dapat digunakan untuk memecahkan masalah tersebut.

4. Identifikasi Masalah

Identifikasi masalah dilakukan untuk menentukan cakupan masalah yang dipilih dari proyek yang dikerjakan. Cakupan masalah yang dipilih merupakan mendesain gambar sesuai dengan dimensi dan part yang diinginkan oleh perusahaan dan melakukan analisis dasar terhadap kemampuan dari pegangan alat ketika diangkat dengan menggunakan hook dari crane ketika akan berpindah tempat.

5. Mendesain Gambar

Mendesain gambar dilakukan untuk mengajukan ide-ide yang sesuai dengan permintaan perusahaan dalam bentuk gambar yang disusun dengan menggunakan Computer-Aided Design.

6. Pengecekan Gambar oleh Perusahaan

Pengecekan gambar oleh perusahaan dilakukan untuk memastikan gambar yang diajukan sudah memenuhi keinginan dari perusahaan. Apabila gambar yang diajukan tidak memenuhi keinginan dari perusahaan, maka akan dilakukan revisi gambar dengan melakukan kembali langkah mendesain gambar.

7. Pengumpulan dan Pengolahan Data

Pengumpulan dan pengolahan data dilakukan untuk mendapatkan hasil dari data-data yang telah didapatkan sebelumnya. Pengolahan data yang dilakukan adalah memasukkan data yang didapatkan dari proyek yang telah dikerjakan ke dalam rumus yang berkaitan.

8. Analisis Data

Analisis data dilakukan untuk mendapatkan solusi dari masalah serta aplikasi pada proyek yang dikerjakan. Analisis dilakukan dengan menyesuaikan hasil yang didapatkan dari pengolahan data dengan dasar teori yang telah dipelajari sebelumnya.

9. Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan dilakukan untuk mendapatkan ringkasan dari hasil yang didapatkan dari penelitian yang dilakukan dari awal hingga akhir dari kerja praktik. Saran dilakukan untuk memberikan rekomendasi terkait dengan proyek yang dikerjakan.


4.2 Objek Penelitian

Objek penelitian yang digunakan merupakan Baran Power Pack yang memiliki lokasi pada kantor PT. Aldebaran Rekayasa Cipta yang terletak pada Jl. BSD Raya Utama No.17, RW. Loft 1, Pagedangan, Kec. Pagedangan, Tangerang, Banten 15339. Baran Power Pack merupakan baterai yang diperuntukkan untuk kebutuhan di rumah yang besar, perumahan toko atau sebuah vila yang ditenagai oleh energi listrik yang didapatkan dari panel surya. Daya listrik yang dihasilkan oleh Baran Power Pack berkisar antara 50 s.d. 100 kWh.


4.3 Permintaan dari Perusahaan

Permintaan dari perusahaan terkait dengan proyek yang dikerjakan adalah sebagai berikut:

1. Mendesain sebuah rak dengan dimensi yang dapat menampung 12 baterai yang dikembangkan oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta yang disusun secara vertikal. Baterai tersebut memiliki bentuk dasar balok dengan dimensi 680 x 433 x 98 mm. Baterai tersebut terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 4.2. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 4.2. Baterai yang Dikembangkan PT. Aldebaran Rekayasa Cipta

2. Mendesain sebuah rak yang dapat memberikan akses yang mudah untuk jalan masuk dan keluar dari baterai.

3. Mendesain sebuah rak yang memiliki dinding stiffener.

4. Mendesain sebuah rak yang dapat diisi dengan kompartemen kelistrikan yang berkaitan dengan susunan baterai tersebut.

5. Mendesain sebuah rak yang tidak memiliki tinggi lebih dari kulkas, yaitu sekitar 175 cm atau 1750 mm.

6. Mendesain sebuah rak yang memiliki nilai Factor of Safety paling kecil adalah 1.5.


4.4 Metodologi yang Digunakan

Metodologi yang digunakan dalam pengerjaan dari keseluruhan penelitian dan penyusunan laporan ini dapat dirangkum menjadi sebagai berikut:

1. Menggunakan Autodesk Inventor Professional 2019 untuk mendesain gambar hingga perusahaan menyetujui gambar tersebut.

2. Menggunakan Solidworks 2016 x64 Edition untuk membuat replika tempat untuk hook pada hasil desain gambar.

3. Menggunakan Ansys Workbench R19.1 untuk melakukan simulasi hook dari crane ketika mendapatkan beban.

4. Membandingkan kriteria von Mises dari hasil yang didapat dari simulasi dengan katalog beberapa material.


4.5 Metodologi Simulasi

Metodologi simulasi yang digunakan adalah menggunakan aplikasi Ansys Workbench R19.1 dengan menggunakan fitur Static Structural. Parameter lainnya yang digunakan adalah sebagai berikut:

1. Pemodelan yang digunakan merupakan replika kaitan pada Baran Power Pack yang digambar dengan menggunakan Solidworks 2016 x64 Edition. Pemodelan tersebut terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 4.3. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 4.3. Pemodelan yang Digunakan pada Simulasi

2. Jumlah mesh yang digunakan merupakan hasil dari mesh convergence yang dilakukan

3. Fixed Support diletakkan pada sisi kaitan yang menempel dengan Baran Power Pack. Sedangkan Force diletakkan pada lubang kaitan yang menjadi tempat dari hook.

4. Post-processing yang digunakan merupakan Equivalent (von-Mises) Stress yang menggambarkan von Mises Stress yang terjadi.

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Hasil Desain Gambar

Berdasarkan permintaan dari perusahaan PT. Aldebaran Rekayasa Cipta yang telah dijelaskan sebelumnya, didapatkan gambar rak dari Baran Power Pack seperti gambar di bawah ini.

Gambar 5.1. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.1. Desain Rak dari Baran Power Pack

Rak dari Baran Power Pack yang digambar tersebut memiliki dimensi 728 x 482 x 1440 mm. Dimensi tersebut sudah memenuhi kriteria tidak memiliki tinggi lebih dari kulkas, yaitu sekitar 175 cm atau 1750 mm. Rak tersebut juga sudah memenuhi kriteria dapat menampung 12 baterai yang dikembangkan PT. Aldebaran Rekayasa Cipta yang disusun secara vertikal. Baterai tersebut disusun secara vertikal pada rak seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 5.2. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.2. Rak dari Baran Power Pack dengan Baterai

5.1.1 Left and Right Part

Tampak dari left and right part yang digunakan pada gambar ini terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 5.3. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.3. Left and Right Part dari Rak

Left and right part terdiri dari dinding stiffener dan dinding luar yang berfungsi untuk menjadi penutup dari bagian dalam rak. Dinding stiffener berfungsi sebagai struktur kaku pada rak dan tempat untuk menahan baterai agar tetap berada pada posisi yang seharusnya. Dinding luar memiliki fungsi sebagai penutup bagian dalam dan menjaga struktur dari rak tersebut.

Bagian dinding stiffener dari left and right part pada dasarnya merupakan sebuah pelat dengan tinggi 1294 mm dan ketebalan 1.5 mm yang memiliki panjang 837 mm yang ditekuk sedemikian rupa sesuai dengan kebutuhan. Setelah dilakukan penekukan, pelat tersebut akan memiliki panjang 725 mm. Penekukan tersebut dilakukan untuk memberikan efek stiff pada dinding tersebut serta membentuk ruang untuk akses kompartemen kelistrikan yang berkaitan dengan susunan baterai yang digunakan. Hal tersebut memenuhi kriteria memiliki dinding stiffener dan dapat diisi oleh kompartemen kelistrikan yang berkaitan dengan susunan baterai. Selain itu, penekukan juga dilakukan untuk memberikan tempat bagi baterai. Tempat tersebut merupakan lidah yang didapatkan dari hasil penekukan dari potongan pada dinding. Lidah tersebut memiliki jumlah 48 buah dimana yang terdiri dari 12 lantai untuk 12 baterai dimana masing-masing lantai memiliki 4 lidah yang diambil dari 4 lubang baut pada baterai. Lidah tersebut masing-masing memiliki panjang 15 mm. Panjang tersebut merupakan panjang maksimum yang dapat dicapai sesuai dengan desain baterai yang dikembangkan oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta. Lidah tersebut memungkinkan baterai untuk diletakkan ke dalam rak dengan meluncurkan baterai pada lidah hingga keseluruhan baterai memasuki rak. Hal tersebut memenuhi kriteria memberikan akses yang mudah untuk jalan masuk dan keluar baterai. Gambar dari pelat sebelum dan sesudah dilakukan penekukan terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 5.4. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.4. Dinding Stiffener Sebelum (a) dan Sesudah (b) Penekukan dari Left and Right Part

Bagian dinding luar dari left and right part merupakan sebuah pelat dengan panjang 726.5 mm dan ketebalan 1.5 mm yang memiliki tinggi 1317 mm yang mana lebih tinggi daripada dinding stiffener. Hal tersebut terjadi dikarenakan dinding luar memiliki fungsi sebagai penutup dari dinding stiffener. Bagian dinding luar disatukan dengan dinding stiffener melalui proses welding.

Gambar 5.5. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.5. Dinding Luar dari Left and Right Part

5.1.2 Back Part

Tampak dari back part yang digunakan pada gambar ini terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 5.6. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.6. Back Part dari Rak

Back part terdiri dari dinding stiffener dan dinding luar yang berfungsi untuk menjadi penutup dari bagian dalam rak. Dinding stiffener berfungsi sebagai struktur kaku pada rak dan menyediakan ruang paling besar untuk meletakkan kompartemen listrik. Dinding luar memiliki fungsi sebagai penutup bagian dalam dan menjaga struktur dari rak tersebut.

Perbedaan dinding stiffener pada left and right part dengan back part adalah pada left and right part dinding stiffener lebih ditujukan untuk menjadi tempat untuk menahan baterai untuk berada pada tempatnya, sedangkan pada back part lebih ditujukan untuk peletakkan kompartemen kelistrikan yang berkaitan dengan susunan baterai. Sehingga pemenuhan kriteria dapat diisi oleh kompartemen kelistrikan yang berkaitan dengan susunan baterai secara utama dilakukan oleh back part. Bagian dinding stiffener dari back part pada dasarnya merupakan sebuah pelat dengan tinggi 1294 mm dan ketebalan 1.5 mm yang memiliki panjang 594 mm yang ditekuk sedemikian rupa sesuai dengan kebutuhan. Setelah dilakukan penekukan, pelat tersebut akan memiliki panjang 479 mm. Gambar dari pelat sebelum dan sesudah dilakukan penekukan terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 5.7. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.7. Dinding Stiffener Sebelum (a) dan Sesudah (b) Penekukan dari Back Part

Bagian dinding dari back part luar merupakan sebuah pelat dengan panjang 479 mm dan ketebalan 1.5 mm yang memiliki tinggi 1317 mm yang mana lebih tinggi daripada dinding stiffener. Hal tersebut terjadi dikarenakan dinding luar memiliki fungsi sebagai penutup dari dinding stiffener. Bagian dinding luar dan dinding stiffener disatukan melalui proses welding. Pintu untuk melakukan maintenance juga berpotensi diletakkan pada bagian dinding luar dari back part.

Gambar 5.8. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.8. Dinding Luar dari Back Part

5.1.3 Top Part

Top part merupakan penutup bagian atas dari keseluruhan rak ditambah dengan kaitan hook yang berfungsi sebagai sarana berpindah tempat bagi rak tersebut. Top part merupakan sebuah pelat dengan ketebalan 1.5 mm yang memiliki dimensi 728 x 482 mm dengan rongga di bawah yang memiliki tinggi 10 mm dan kaitan hook yang memiliki tinggi 120 mm. Gambar dari top part terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 5.9. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.9. Top Part dari Rak

5.1.4 Bottom Part

Bottom part merupakan penutup bagian bawah dari keseluruhan rak. Bottom part pada dasarnya merupakan top part tanpa kaitan hook. Bottom part merupakan sebuah pelat dengan ketebalan 1.5 mm yang memiliki dimensi 728 x 482 mm dengan rongga di atas yang memiliki tinggi 10 mm. Gambar dari bottom part terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 5.10. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.10. Bottom Part dari Rak


5.2 Hasil Simulasi

Hasil simulasi didapatkan dengan melakukan simulasi dengan menggunakan Ansys Workbench R19.1 pada replika yang digambar dengan menggunakan Solidworks 2016 x64 Edition. Hasil yang didapatkan adalah seperti yang dijelaskan di bawah ini.

5.2.1 Mesh Convergence

Mesh Convergence dilakukan untuk menentukan jumlah mesh yang digunakan pada simulasi. Mesh Convergene dengan cara membandingkan jumlah nodes yang digunakan dengan von Mises stress dan total deformation. Mesh Convergence memiliki fungsi untuk menentukan jumlah elemen dari suatu model untuk memastikan jumlah mesh yang digunakan pada suatu hasil simulasi tidak akan berdampak atau sedikit berdampak pada hasil yang didapatkan. Mesh Convergence dilakukan pada ukuran 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm, 1 mm dan 0.5 mm. Hasil yang didapatkan dari mesh convergence dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 5.1. Yogasatya Adikhansa.jpg

Tabel 5.1. Hasil dari Mesh Convergence

Hasil yang didapatkan dari mesh convergence tersebut dapat dibuat sebuah grafik yang terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 5.11 Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.11. Grafik Jumlah Nodes terhadap Von Mises Stress

Gambar 5.12 Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.12. Grafik Jumlah Nodes terhadap Total Deformation

Dari kedua grafik tersebut, dapat dilihat bahwa pada penggunaan jumlah mesh dengan ukuran 2 mm merupakan awal dari konvergensi dari grafik tersebut. Dengan begitu, jumlah mesh dengan ukuran 2 mm dianggap sebagai ukuran minimal yang dapat digunakan. Namun jumlah mesh dengan ukuran 1 mm memberikan konvergensi yang lebih baik dengan durasi simulasi yang masih dapat diterima. Jumlah nodes yang digunakan pada mesh ukuran 1 mm adalah 79202 dengan durasi 300 detik atau 5 menit. Atas dasar tersebut, digunakan jumlah mesh dengan ukuran 1 mm dalam penelitian ini. Sehingga jumlah mesh yang digunakan pada model akan terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 5.13. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.13. Jumlah Mesh dengan Ukuran 1 mm pada Model

5.2.2 Perhitungan Pemodelan

Berdasarkan persetujuan dengan pihak perusahaan PT. Aldebaran Rekayasa Cipta, keseluruhan massa yang diangkat merupakan 1 ton atau 1000 kg. Massa tersebut merupakan massa yang harus diangkat oleh 4 kaitan hook pada top part jika ingin memindahkan rak tersebut. Pembagian massa yang harus diangkat masing-masing kaitan hook pada top part digambarkan seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar 5.14. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.14. Pembagian Massa Masing-Masing Kaitan Hook pada Top Part

Dari Gambar 5.14, dapat dilihat bahwa top plate dibagi menjadi dua zona. Zona tersebut dapat disebut sebagai Zona A dan Zona B. Kedua zona tersebut memiliki bentuk simetris dan bertanggung jawab atas massa 1000 kg. Dengan begitu, dapat diketahui bahwa baik Zona A maupun Zona B mengangkat massa masing-masing 500 kg. Pada masing-masing zona, terdapat 2 kaitan hook yang simetris. Kedua kaitan hook tersebut bertanggung jawab atas massa 500 kg. Dengan begitu, dapat diketahui bahwa masing-masing kaitan hook bertanggung jawab atas massa 250 kg sesuai dengan pembagian massa pada Gambar 5.14. Massa tersebut selanjutnya dikonversikan menjadi gaya melalui rumus di bawah ini.

F = m ∙ a

Dimana F merupakan gaya dalam satuan N atau Newton, m merupakan massa dalam satuan kg dan a merupakan percepatan gravitasi dengan satuan m/s¬¬2. Percepatan gravitasi yang digunakan merupakan 9.80665 m/s2, sehingga didapatkan hasil seperti di bawah ini.

F=250∙9.80665

F=2451.6625 ≈2451.7 N

Dari hasil tersebut, didapatkan bahwa gaya yang terjadi pada masing-masing kaitan hook adalah 2451.7 N. Nilai tersebut selanjutnya dimasukkan ke dalam Ansys Workbench R19.1 untuk dilakukan simulasi sehingga mendapatkan nilai dari von Mises Stress.

5.2.3 Hasil Akhir Simulasi

Simulasi yang dilakukan memberikan hasil berupa von Mises Stress yang dapat digunakan untuk mendapatkan hasil berdasarkan dari kriteria kegagalan von Mises. Von Mises Stress yang didapatkan dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 5.15. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 5.15. Von Mises Stress yang Didapatkan dari Simulasi

Didapatkan bahwa Von-Mises Stress yang paling besar didapatkan adalah 80.155 MPa. Hasil ini berikutnya akan dimasukan ke dalam kriteria kegagalan Von Mises untuk mendapatkan hasil kesimpulan yang dapat diaplikasikan pada kejadian sebenarnya.


5.3 Kriteria Von Mises dan Factor of Safety

Kriteria Von Mises membandingkan kapasitas permintaan dengan kapasitas sebenarnya dari suatu material untuk menentukan keberhasilan atau kegagalan dari suatu desain. Factor of Safety memberikan jarak keamanan pada aplikasi sebenarnya setelah melakukan perhitungan terkait. Factor of Safety paling kecil yang diminta oleh perusahaan merupakan 1.5. Dari rumus yang telah disebutkan mengenai Factor of Safety, didapatkan perhitungan dari Factor of Safety adalah seperti di bawah ini.

Rumus 5.1 Yogasatya Adikhansa.jpg

Dari perhitungan yang sudah dilakukan, diketahui bahwa material yang digunakan pada desain ini harus memiliki nilai yield strength paling kecil sebesar 120.2325 MPa untuk menghindari terjadinya kegagalan. Penggunaan material yang memiliki mechanical properties tersebut akan memenuhi kriteria memiliki Factor of Safety paling kecil adalah 1.5. Persetujuan awal dengan pihak perusahaan adalah menggunakan material Stainless Steel SS 304 yang memiliki yield strength sebesar 215 MPa. Penggunaan Stainless Steel SS 304 sebagai material dari desain tersebut sudah memenuhi kriteria sehingga desain tersebut mengalami keberhasilan.

BAB VI PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Dari keseluruhan penelitian dan penulisan laporan ini, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Desain casing Baran Power Pack dilakukan dengan menggunakan Autodesk Inventor Professional 2019 yang merupakan salah satu software dari Computer-Aided Design.

2. Desain casing tersebut dilakukan dalam bentuk assembly dari part beberapa sisi yang meliputi left and right part, back part, top part dan bottom part.

3. Left and right part terdiri dari dinding luar dan dinding stiffener yang memiliki fungsi utama untuk menahan baterai agar tetap pada posisi yang seharusnya. Back part terdiri dari dinding luar dan dinding stiffener yang memiliki fungsi utama untuk peletakkan kompartemen kelistrikan. Top part merupakan penutup bagian atas yang memiliki kaitan hook. Bottom part merupakan penutup bagian bawah.

4. Cara untuk mengetahui keseluruhan dari Baran Power Pack dapat diangkat tanpa terjadi kegagalan adalah menggunakan simulasi pada Ansys Workbench R19.1 yang merupakan salah satu software dari Computer-Aided Engineering.

5. Simulasi tersebut dilakukan dengan memasukkan parameter-parameter terkait untuk mendapatkan hasil dari von Mises Stress.

6. Von Mises Stress dari Baran Power Pack yang didapatkan dari simulasi tersebut adalah 80.155 MPa.

7. Cara untuk menentukan material yang dapat digunakan pada desain Baran Power Pack adalah memastikan von Mises Stress yang terjadi dan sudah ditambahkan Factor of Safety lebih kecil dibandingkan yield strength dari suatu material.

8. Dari hasil perhitungan yang sudah ditambahkan Factor of Safety, material yang dapat digunakan pada desain Baran Power Pack harus memiliki yield strength lebih besar sama dengan 120.2325 MPa.

9. Stainless Steel SS 304 yang memiliki yield strength 215 MPa dapat digunakan sebagai material Baran Power Pack.


6.2 Saran

Saran yang dapat diberikan penulis kepada PT. Aldebaran Rekayasa Cipta adalah sebagai berikut:

1. Penggunaan teknologi komputer seperti Computer-Aided Design dan Computer-Aided Engineering dapat dimanfaatkan untuk membuat desain yang optimal.

2. Perhitungan seperti kriteria von Mises dan Factor of Safety dapat digunakan untuk mengetahui spesifikasi minimal dari suatu material yang dibutuhkan sehingga hal tersebut dapat dimanfaatkan untuk menghemat waktu, biaya dan tenaga.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Baran Energy. “Baran Story“. Available:

https://www.baran-energy.com/baran-story/. [Accessed: 16 Des 2020].

[2] Baran Energy. “Baran Power“. Available:

https://www.baran-energy.com/baran-power/. [Accessed: 16 Des 2020].

[3] Tesla. “Powerpack - Commercial & Utility“. Available:

https://www.tesla.com/powerpack. [Accessed: 16 Des 2020].

[4] Li, Jeremy. 2012. Applications of Computer-Aided Design Technology in Research, Engineering and Industry. Bridgeport: University of Bridgeport.

[5] Bi, Zhuming. 2018. Finite Element Analysis Applications 1st Edition. Cambridge: Academic Press.

[6] Logan, Daryl L. 2011. A First Course in the Finite Element Method. Boston: Cengage Learning.

[7] Bai, Qiang and Bai, Yong. 2014. Subsea Pipeline Design, Analysis, and Installation. Houston: Gulf Professional Publishing.

[8] Sarsby, R.W. 2007. Geosynthetics in Civil Engineering. Cambridge: Woodhead Publishing.

[9] Aerospace Spesification Metals Inc. “AISI Type 304 Stainless Steel” Available:

http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=MQ304A. [Accessed: 9 Des 2020].