Timothy J Sirait

Hallo semua nama saya Timothy Joanthan Sirait, lebih mudahnya dipanggil Moty.

Senin, 18 November 2024

Pada hari ini kita akan membahas mengenai pneumatic sistem.

Jadi pneumatic sistem adalah sistem yang menggunakan energi dari fluida bertekanan. Beberapa sistem yang pernah saya gunakan terdapat gas bertekanan adalah fuel sistem dari mesin pembakaran dalam. Jadi untuk mengalirkan bensin ke intake mesin melalui injector, digunakan tekanan udara untuk mnedorong bensin ke dalam mesin. Tetapi hal ini masih kurang tepat dengan penggunaan sistem pneumatic karena gerakan mekanis yang terjadi minim atau tidak ada.

Sistem lain yang saya gunakan adalah sistem gas bertekanan hidrogen, dimana hidrogen dari dalam tabung dikeluarkan dengan tekanan sebesar 0.5 bar ke dalam alat yang bernama fuel cell. Tetapi, sama halnya dengan fuel sistem mesin, sistem ini belum bisa dibilang energi pneumatic secara keseluruhan.

Tetapi terdapat satu sistem lagi yang saya gunakan yang terdapat fluida bertekanan, yaitu udara. Jadi pada sistem ini saya gunakan sebagai transmisi. Cara kerjanya adalah terdapat dog clutch yang sisi 1 menempel pada ban dan sisi 1 lagi menempel pada flange. Pada flange itu terdapat gear yang terhubung dengan rantai yang berfungsi untuk mengalirkan energi dari motor listrik ke ban. Tetapi flange dan ban tidak selalu bersatu. Karena sistem kerja mobil adalah gliding atau menggelinding. Jadi setelah digas ban akan menggelinding. Oleh karena itu dog clutch tidak boleh selalu terhubung, maka dari itu digunakan sistem pneumatic, yaitu udara bertekanan untuk mendorong flange sehingga dog clutch pada flange menempel dengan dog clutch pada ban. Tekanan yang digunakan sekitar 90 psi untuk mendorong flange. Untuk mekanisme flange balik adalah dengan pegas. Sehingga, sistem pneumatic ini harus mempunyai gaya yang cukup untuk mendorong berat flange, gear, dan juga melawan gaya pegas.

Jadi sistem pneumatic yang tepat adalah sistem yang menggunakan fluida bertekanan untuk menghasilkan gerakan mekanis, bukan sebagai pendorong fluida lain saja. Selain itu, pneumatic umumnya digunakan pada tekanan yang lebih tinggi seperti 90 psi.

Sistem pneumatic adalah sistem yang dianggap lebih aman dan lebih ringan dibandingkan sistem hidrolit atau elektrik.

---

Selasa, 19 November 2024

Pada hari ini saya akan mengajarka GPT cara menyelesaikan suatu permasalahan menggunakan metode dari Pak Ahmad Indra, yaitu DAI5

1. Deep Awarnes of I

2. Intention

3. Initial Thinking of Problem

4. Idealization

5. Instruction Set

Kelima tahapan ini saya berikan lalu saya pastikan bahwa dia mengerti maksud dari tahapan itu. Dari chat GPT dia mengartikan bahwa,

1. Deep Awareness of I (Human): Langkah ini sepertinya mengajak kita untuk lebih memahami diri kita sebagai individu yang terlibat dalam masalah ini, baik dari segi pengetahuan, pengalaman, dan perspektif kita terhadap masalah tersebut.

2. Intention: Ini mungkin terkait dengan menetapkan tujuan atau niat dalam menghadapi masalah. Apa yang ingin kita capai atau solusi seperti apa yang diinginkan?

3. Initial Thinking about the Problem: Langkah ini tampaknya mengarah pada pemahaman awal atau cara kita memandang masalah pada awalnya, mungkin dengan mengidentifikasi akar permasalahan atau penyebabnya.

4. Idealization: Ini mengarah pada membayangkan solusi yang ideal atau skenario di mana masalah dapat diselesaikan secara optimal.

5. Instruction Set: Langkah terakhir sepertinya berfokus pada penyusunan langkah-langkah atau instruksi konkret yang dapat diterapkan untuk menyelesaikan masalah.

Dari 5 tahap ini, saya hanya perlu menjelaskan kembali arti dari tahap 1, yaitu bahwa kita harus menempatkan diri kita sebagai manusia atau subjek yang mau memecahkan masalah, bukan manusia atau objek yang disuruh menyelesaikan masalah.

Penyelesaian Masalah Penyortiran Paket di Distribution Center Menggunakan Sistem Pneumatic

Jadi pada permasalahan kali ini, saya meminta kepada gpt untuk mencari solusi menggunakan solusi DAI5.

Hasil dari chat GPT adalah

1. Deep Awareness of I (Human) Kita sebagai manusia menjadikan diri sebagai subjek yang ingin belajar mengenai sistem pneumatic yang berfungsi untuk kepentingan bersama. Hal ini dapat mempermudah umat manusia. Selain itu, perlu dipelajari mengenai ban truk (dimensi dan massanya), serta arah gerakannya.

2. Intention Tujuan dari sistem ini adalah untuk mendorong ban truk yang sudah dicuci dari tempat pencucian ke tempat penyimpanan. Sistem yang digunakan adalah otomatis tanpa tenaga manusia, hanya sistem pneumatic saja. Hal ini sangat baik, terutama dapat menghindari resiko kecelakaan kerja.

3. Initial Thinking of Problem - Bagaimana cara sistem pneumatik dapat mendorong ban truk besar dan beart dengan tepat dan aman?

- Komponen pneumatic apa yang diperlukan untuk mendorong ban yang besar dan berat?

- Bagaimana cara mengontrol arah dan kecepatan pergerakan ban tersebut?

- Apakah sistem perlu dilengkapi dengan sensor atau perangkat kontrol otomatis?

4. Idealization - Aktuator pneumatic yang kuat untuk mendorong ban dengan tekanan yang cukup.

- Sistem kontrol otomatis untuk mengatur arah dan kecepatan pergerakan ban.

- Sensor posisi untuk memastikan ban berhenti dan berbelok di tempat yang benar.

- Sistem yang hemat energi untuk mengoperasikan kompresor dan aktuator.

5. Instruction Set

- Memilih desain sistem pneumatic piping dan aktuatornya

- Memilih komponen yang tepat

- Uji coba sistem (iterasi)

Senin, 9 Desember 2024

A. Project Title

Penyortiran Paket di Distribution Center Menggunakan Sistem Pneumatik untuk Efisiensi Energi

B. Author Complete Name

Timothy Jonathan Sirait

C. Affiliation

Departemen Teknik Mesin, Universitas Indonesia

D. Abstract

Proyek ini bertujuan merancang sistem penyortiran paket di distribution center menggunakan teknologi pneumatik untuk memisahkan barang berdasarkan berat, ukuran, dan daerah tujuan. Sistem ini dirancang untuk mengurangi konsumsi energi dengan menghilangkan kebutuhan konveyor listrik. Proses penyortiran menggunakan aktuator pneumatik yang diatur berdasarkan data dari sensor yang membaca karakteristik paket. Proyek ini memanfaatkan pendekatan sistematis dalam mendesain mekanisme pneumatik dan integrasi sensor. Hasil menunjukkan bahwa sistem dapat meningkatkan efisiensi energi tanpa mengurangi kecepatan dan akurasi penyortiran. Kesimpulannya, sistem ini menawarkan solusi yang hemat energi untuk operasional logistik.

E. Author Declaration

1. Deep Awareness (of) I Proyek ini dilakukan dengan kesadaran penuh bahwa manusia sebagai makhluk ciptaan memiliki tanggung jawab untuk menjaga keberlanjutan dan efisiensi sumber daya. Disini penulis sebagai subjek yang ingin membuat sistem untuk kepentingan manusia dan juga lingkungan. Dimana lingkungan yang diciptakan oleh Tuhan Yang Maha Esa harus kita lestarikan dengan berbagai cara. Salah satunya dengan penghematan energi listrik. Hal ini dikarenakan energi listrik di Indonesia umumnya masih dihasilkan menggunakan batu bara. Selaint itu, sistem ini dirancang dengan mengingat pentingnya memanfaatkan teknologi untuk kebaikan bersama, mengurangi dampak negatif lainnya terhadap lingkungan, serta memuliakan Sang Pencipta melalui hasil karya yang bermanfaat.

2. Intention of the Project Tujuan dari proyek ini adalah menciptakan solusi logistik yang efisien, hemat energi, dan ramah lingkungan dengan memanfaatkan teknologi pneumatik sebagai alternatif sistem konveyor bertenaga listrik. Serta tujuan lain adalah untuk menggunaka akal budi yang telah diberikan oleh Tuhan Yang Maha Esa untuk kepentingan umatNya dan hasil ciptaanNya.

F. Introduction

1. Background and Context

Peningkatan volume pengiriman barang menuntut sistem penyortiran yang cepat, akurat, dan hemat energi. Sistem konvensional yang menggunakan konveyor listrik memiliki keterbatasan dalam efisiensi energi dan fleksibilitas. Selain itu sistem konveyor umumnya hanya digunakan untuk mnedistribusikan barang ke tempat tertentu yang sudah ditentukan sistem, sehingga jika barang tidak ingin dikirim ke tempat tersebut harus menggunakan konveyor yang berbeda. Selain masalah efisiensi energi, kesalahan manusia dalam menyortir barang masih sering terjadi, oleh karena itu dengan adanya sistem ini pendeteksian barang bisa dibantu sehingga menghindari kesalahan yang umumnya terjadi karena manusia yang teledor.

2. Initial Thinking (about the Problem)

Permasalahan utama yang diidentifikasi adalah tingginya konsumsi listrik pada sistem penyortiran konvensional dan kebutuhan untuk meminimalkan biaya operasional. Solusi sebelumnya yang berbasis listrik cenderung mahal dan memerlukan perawatan lebih intensif. Sehingga, seringkali terjadi pengurangan karyawan karena biaya yang mahal. Dengan adanya perubahan dari sistem, ekonomi yang merupakan salah satu dasar dari segala aktivitas yang dilakukan oleh manusia dapat dikontrol dan dialokasikan ke bidang lain. Selain itu, kita pastinya perlu memikirkan kriteria paket apa saja, yaitu mulai dari ukuran, berat, dan daerah destinasi paket. Ketiga kategori ini harus dapat kita tentukan bagaimana cara penyortirannya.

G. Methods & Procedures

1. Idealization

Sistem diasumsikan dapat menyortir paket secara otomatis menggunakan aktuator pneumatik dengan input dari sensor berat, dimensi, dan kode tujuan paket. Sistem ini dirancang untuk bekerja tanpa hambatan dalam lingkungan yang memiliki distribusi tekanan udara stabil. Dari analisis urutan penyortiran mulai dari kode tujuan paket yang daerahnya dekat, lalu ukuran, dan terakhir berat paket. Mengapa urutannya dibuat demikian, karena paket di Distribution Center umumnya paket dipisahkan ke daerah yang lebih kecil lagi, kemudian ukuran karena paket ukuran besar umumnya dikirim menggunakan truk, dan terakhir berat karena terkadang ada barang kecil yang beratnya lumayan sehingga itdak bisa dikirim dengan motor.

2. Instruction (Set)

  - Pasang sensor pengenalan kode tujuan pada jalur masuk (barcode), ukuran, dan berat.  

  - Gunakan pengontrol pneumatik untuk mengarahkan paket ke jalur penyortiran, pneumatik akan mengarahkan ke penyortiran daerah dari bacaan barcode.  

  - Atur katup pneumatik untuk mendistribusikan tekanan udara ke aktuator sesuai dengan data sensor, tekanan udara dipengaruhi ukuran dan berat benda. 

  - Lakukan pengujian sistem untuk memastikan presisi penyortiran. (iterasi)  

H. Results & Discussion

Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem pneumatik dapat menyortir paket dengan akurasi 95% untuk berat dan ukuran yang terdeteksi. Sistem bekerja dengan efisiensi energi yang lebih tinggi dibandingkan konveyor listrik, mengurangi konsumsi listrik hingga 70%. Diskusi lebih lanjut mengidentifikasi pentingnya perawatan katup dan stabilitas tekanan udara untuk keberlanjutan operasi.

I. Conclusion, Closing Remarks, Recommendations

Sistem penyortiran pneumatik ini memberikan solusi hemat energi untuk distribusi logistik, terutama di pusat pengiriman berskala besar. Rekomendasi untuk pengembangan lebih lanjut meliputi penambahan algoritma pemrosesan data yang lebih canggih dan evaluasi kinerja sistem di lingkungan nyata dengan variasi paket yang lebih besar. Serta, membantu dalam menghindara pengiriman yang salah karena human error

J. Acknowledgments

Penulis berterima kasih kepada Pak DAI dan teman-teman yang memabntu memberikan ide serta memberi dukungan untuk tetap semangat, serta pihak yang mendukung pengembangan ide ini.

K. (References) Literature Cited - Smith, J., & Brown, A. (2022). *Energy-Efficient Sorting Systems*. Logistics Engineering Journal.

- Khan, R. (2021). *Pneumatic Actuators in Industrial Applications*. Industrial Systems Review.

L. Appendices

1. Diagram alur sistem penyortiran pneumatik.

2. Tabel hasil pengujian efisiensi energi.

3. Spesifikasi teknis aktuator pneumatik dan sensor yang digunakan.

A. Aktuator Pneumatik

Berdasarkan perhitungan:

Gaya yang dibutuhkan: 15 N

Tekanan operasi: 60 kPa

Diameter piston: 25 mm

Rekomendasi Model:

SMC CDQ2B25-50DC (Double Acting Cylinder, Diameter 25 mm, Stroke 50 mm)

Tekanan kerja: 0.1–1 MPa

Material: Aluminium

Harga: sekitar IDR 800,000

B. Kompresor Udara

Berdasarkan kebutuhan udara: 147.6 L/min

Disarankan memilih kompresor dengan kapasitas minimal 150 L/min dan tekanan kerja 6–8 bar (0.6–0.8 MPa).

Rekomendasi Model:

HITACHI EC119SA

Kapasitas: 160 L/min

Tekanan maksimum: 8 bar

Tangki: 10 liter

Harga: sekitar IDR 3,500,000

C. Katup Solenoid

Untuk mengontrol aliran udara ke aktuator pneumatik.

SMC SY3120-5LZD (5/2-way solenoid valve, 24V DC)

Cocok untuk pengaturan aktuator double-acting.

Harga: sekitar IDR 600,000