EXECUTIVE SUMMARY Rancang Bangun Sistem Redaman Akustik Dan Getaran Struktur Plat Dek Untuk Kenyamanan Penumpang Kapal PKPP 26 (F.1.139) BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI Peneliti/Perekayasa: 1. Dr. Ir. Wibowo Harso Nugroho MSc 2. Ir. Suwahyu, MSc 3. Endah Suwarni, ST 4. Hardi Zen, ST 5. Tatok Purwanto, ST
EXECUTIVE SUMMARY Rancang Bangun Sistem Redaman Akustik Dan Getaran Struktur Plat Dek Untuk Kenyamanan Penumpang Kapal PKPP 26 (F.1.139) Problem getaran dan suara kapal saat ini semakin kompleks dan sering terjadi dimana juga semakin ketatnya persyaratan dari biro klasifikasi kapal untuk tingkat getaran dan suara yang diijinkan agar penumpang dan awak kapal semakin nyaman dan aman. Maka untuk mengatasi problem getaran dan suara ini diperlukan riset yang mendalam berupa terapan dari pengetahuan akan karakteristik dari getaran dan suara tersebut. Getaran dan suara yang berlebih melampaui standard yang diijinkan pada struktur badan kapal merupakan suatu permasalahan yang sering ditemui oleh para operator kapal dimana hal ini sangat mempengaruhi kehandalan konstruksi dan kenyamanan awak serta penumpang kapal. Secara umum getaran dapat mempercepat kelelahan struktur kapal, getaran dan suara kapal dapat juga menyebabkan berkurangnya kenyamanan penumpang dan awak kapal selain itu dapat menyebabkan kerusakan atau tak berfungsi dengan baik peralatan mekanik dan listrik yang terdapat di atas kapal. Pada penelitian ini akan dilakukan upaya pengurangan respon getaran dan suara yang berlebihan melampaui standar yang diijinkan dengan melakukan perencanaan aplikasi redaman (damper) pada plat dek kapal. Hasil dari penelitian ini berupa prototype peredam getaran yang diaplikasikan pada dek kapal dengan lapisan lapisan bahan tertentu yang lebih murah dan terdapat di dalam negeri sehingga dapat mengurangi atau bahkan secara ideal menghilangkan getaran dan suara pada struktur dek kapal penumpang serta ketergantungan dari bahan impor. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan prototype peredam getaran yang diaplikasikan pada dek kapal dengan mengkombinasikan lapisan lapisan bahan tertentu yang mudah diperoleh di Indonesia sebagai subtitusi impor sehingga dapat mengurangi atau bahkan secara ideal menghilangkan getaran dan suara pada struktur dek kapal penumpang. Oleh karena itu riset ini akan difokuskan pada pembuatan lapisan lapisan bahan redaman (damping) kemudian dilakukan pengujian nilai redamannya melalui serangkaian eksitasi getaran dan suara pada spesimen plat dek. Metodologi pelaksanaan kegiatan penelitian ini terdiri dari lokus kegiatan yaitu dimana kegiatan riset ini dilaksanakan, kemudian fokus kegiatan yaitu termasuk bidang teknologi apa kegiatan riset ini serta ruang lingkup kegiatan berupa seberapa besar jumlah institusi yang terlibat dalam penelitian dan apa yang sebenarnya diteliti dan yang terakhir adalah informasi bentuk kegiatan riset yang dilaksanakan.kegiatan riset yang dilaksanakan di Surabaya (koridor 2 Jawa) Fokus kegiatan riset ini pada teknologi perkapalan. Kegiatan dilaksanakan dengan melibatkan lembaga penelitian dalam hal ini UPT BPPH sebagai koordinator, pemodelan numerik serta pembuatan spesimen, dan perguruan tinggi ITS sebagai pelasana uji fisik dari getaran dan akoustik dari bahan redaman plat sedangkan mitra industri sebagai pemilik material redaman yaitu PT. Sika di Cileungsi Bogor dan pengguna potensial dari redaman ini yaitu PT. Dumas Shipyard Surabaya. Bentuk kegiatan penelitian ini berupa; konsultansi berupa diskusi teknis antar peneliti dan mitra karena secara langsung hasil penelitian ini akan bermanfaat bagi operator kapal dan industri maritim pada umumnya.dan pengujian Numerik dan Fisik dimana riset ini difokuskan pada pembuatan lapisan lapisan bahan redaman (damping) kemudian dilakukan pengujian nilai redamannya serta suatu rekomendasi teknis berdasarkan kompilasi hasil pemodelan numerik & eksperiment serta analisa desain sistem redaman getaran dan akustik dan pembuatan laporan teknis dan makalah hasil kegiatan penelitian ES_PKPP26 1
Untuk tahapan pelaksanaan kegiatan ini terdiri dari perkembangan kegiatan dan kendala serta hambatan pelaksanaan kegiatan riset inisecara umum kegiatan penelitian ini telah dilaksanakan sesuai dengan jadwal yang telah direncanakan di awal. Penelitian untuk tahun 2012 bisa dikatakan telah selesai sesuai dengan target kinerja.kendala dan hambatan yang terjadi pada proses kegiatan riset ini berupa pelaksanaan uji fisik atau eksperimen terhadap material redaman getaran, dikarenakan kekurang siapnya pihak penguji pada sumberdaya pelaksana kegiatan. Dimana plaksanaan pengujian ini tidak dilaksanakan di UPT BPPH, tetapi di mitra peguruan tinggi pada kegiatan penelitian ini. Untuk mengatasi hal ini diperlukan koordinasi pelaksanaan pengujian yang terus menerus selama kegiatan riset ini berlangsung. Pengelolaan anggaran kegiatan riset dilaksanakan berdasarkan rancangan anggaran biaya (RAB)Pengelolaan anggaran dalam pelaksanaan kegiatan riset ini cukup baik, mekanisma pengelolaan dilaksanakan sebagai berikut;(1)untuk perjalanan dinas sesuai dengan jadwal keberangkatan dalam rangka koordinasi dengan pihak mitra industri dan pengguna dilakukan dengan proses pengajuan uang muka terlebih dahulu.(2) Pengajuan dana untuk bahan pendukung administrasi riset berupa ATK didahulukan.(3)pencairan honor dan pembelian material uji sehubungan dengan dimulainya pekerjaan uji getaran dan akustik dilakukan bersamaan.(4)pengelolaan anggaran dapat dimonitor dengan menggunakan Tabel Penyerapan Anggaran.Aset yang berharga dalam penelitian ini adalah pengetahuan yang diperoleh untuk mendapatkan redaman getaran dan suara pada dek kapal yang optimal, jadi untuk kedepannya akan dilakukan penelitian menggunakan pemodelan numerik dan fisik terhadap material redaman dari bahan lain yang berpotensi. Jika penelitian dilanjutkan maka jumlah spesimen hasil uji akan semakin bertambah. Sehingga aset terbesar adalah pengetahuan yang diperoleh berupa hasil dari penelitian ini yang dituangkan dalam bentuk laporan teknis dan paper, jadi bersifat tak berwujud,hambatan dan kendala dalam pengelolaan administrasi adalah pencairan atau penggantian dana kegiatan yang kurang cepat walaupun telah dipenuhi syarat syarat administrasi akan tetapi secara umum tidak ada hambatan/kendala yang berarti karena selalu berkoordinasi secara baik dengan pihak BPPT Engineering., BPPT. Untuk metode pencapaian target kinerja ini terdiri atas (1) kerangka - rancangan metode penelitian (2)indikator keberhasilan pencapaian (3) perkembangan dan hasil Pelaksanaan Penelitian. Untuk mencapai target kinerja maka dilakukan beberapa tahapan untuk penyelesaian kegiatan dalam kaitannya dengan kerangka Metode-Proses Pencapaian Target Kinerja berupa ; (1). Kunjungan ke mitra industri dalam hal ini PT. Sika Indonesia untuk mendapatkan data dan diskusi teknis (2)Pembuatan gambar desain sistem redaman untuk pengujian redaman dan akustik (3) Pembuatan model numerik dengan metode elemen hingga untuk getaran dek kapal penumpang(4) Pembuatan sistem dan pelaksanaan pengujian getaran dan akustik dari plat dek (5) Diskusi hasil kegiatan dan evaluasi terhadap target yang dicapai oleh KRT, BPPT Engineering dan mitra kegiatan yang terkait (6) Laporan akhir hasil kegiatan yang telah dilaksanakan dengan mitra kegiatan yang terkait. Dimana keberhasilan pencapaian target kinerja dapat dilihat dari beberapa indikator antara lain ;( 1) Kegiatan penelitian yang berjalan sesuai dengan perencanaan / jadwal,(2) Pemodelan numerik respon harmonis dengan metoda elemen hingga dari spesimen plat telah selesai dilaksanakan (3) Telah melakukan kunjungan dan diskusi teknis dengan pihak mitra industri PT. Sika Indonesia unit bussiness industry dan akan dilanjutkan dengan pertemuan berikutnya (4) Telah dilakukan pengujian redaman dan akustik dari plat dek di laboratorium T. Fisika dan terakhir (5) telah selesai mengerjakan laporan akhir ES_PKPP26 2
Untuk potensi pengembangan ke depan terdiri dari dua bagian yaitu (1) kerangka pengembangan ke depan dan (2) strategi ke depan.kerangka pengembangan kedepan akan berupa;(1)penerapan sistem redaman akan dicoba pada dinding interior penumpang dan kamar mesin kapal.yang tentunya berdasarkan hasil dari pemodelan numerik yang baru berdasarkan kombinasi atau peletakan struktur pada ruang ruang tersebut. (2) Melakukan pembuatan bahan redaman bukan dari mitra industri besar (PT. Sika Indonesia), tetapi memakai bahan bahan umum yang dapat ditemukan (semen atau serabut glass ataupun kelapa, pisang) yang diperoleh dari usaha menengah kecil di sekitar daerah industri kapal. Serta tidak lupa dipikirkan juga strategi pengembangan ke depan dimana dapat berupa; (1)Pengusulan kembali kegiatan ini dengan fokus penerapan hasil penelitian pada lokasi dinding interior dan kamar mesin kapal, melalui penulisan proposal kegiatan riset melalui skema pendanaan ristek pkpp tahun depan atau yang lainnya (2) Mempererat kerjasama antar peneliti dengan latar belakang berbeda berupa para peneliti dari BPPT atau lembaga lain yang berkompeten untuk melakukan perencanaan material redaman getaran dan akustik (3)Mencari mitra dari industri kecil yang nantinya dapat diberi pendampingan untuk membuat bahan redaman dan akhirnya dapat men supply kebutuhan sesuai dengan standard industri perkapalan. Untuk paparan sinergi pelaksanaan kegiatan ini terdiri dari dua bagian besar dimana pertama adalah sinergi koordinasi kelembagaan program kemudian kerangka pemanfaatan hasil litbangyasa. Dimana sinergi koordinasi ini terbagi kedalam (1) kerangka sinergi koordinasi (2) indikator keberhasilan sinergi koordinasi dan (3) perkembangan sinergi koordinasi. Pada kerangka sinergi koordinasi kelembagaan program dibuat dalam bentuk rancangan koordinasi dg kelembagaan - program terkait dimana koordinasi kelembagaan dan program terkait dilakukan dengan melibatkan KRT sebagai penyandang dana BPPT Engineering sebagai penyalur dana, Para peneliti pada Program ini yang diketuai oleh Peneliti Utama sebagai pelaksana penelitian yang bermitra industri dgn PT. Sika Indonesia melalui unit bussines industri dimana kepala unitnya juga sebagai personil penelitian agar koordinasi dapat lebih efektif.selain itu agar pengujian di laboratorium memperoleh hasil yang baik maka pihak perguruan tinggi pun dilibatkan. Koordinasi kegiatan dilakukan dengan melalui diskusi hal - hal admnistratif dengan BPPT Engineering sedangkan hal teknis dilakukan langsung ke pihak mitra industri dan perguruan tinggi. Untuk kemajuan dari pekerjaan penelitian ini dapat dilakukan monitoring dan evaluasi oleh KRT atau pihak BPPT Engineering. Suatu indikator keberhasilan sinergi koordinasi kelembagaan-program dapat diperlihatkan dengan beberapa kemajuan dari kegiatan ini yaitu; (1) Berjalannya koordinasi administrasi dan keuangan antara BPPT Enjiniring dan Pihak perekayasa/peneliti di kegiatan ini.(2) Berjalannya fungsi koordinasi dan diskusi teknis antar peneliti dan mitra industri terkait.(3) Pemenuhan keperluan akan mengisi foto foto kegiatan serta file pada website ristek sebagai bentuk koordinasi antara perekayasa dan KRT sebagai penyandang dana. Untuk saat ini perkembangan pelaksanaan koordinasi dengan kelembagaan dan program terkait telah mencapai; (1) Koordinasi administratif dan keuangan yang baik untuk pelaksanaan kegiatan dengan BPPT Enjiniring (2) Tindak lanjut kegiatan dilakukan penelitian oleh peneliti utama dan timnya dengan komunikasi telepon atau surat -menyurat serta melakukan kunjungan ke lokasi (3) Koordinasi dan diskusi teknis dengan mitra Industri yaitu PT. Sika Indonesia dimana telah membahas desain sistem redaman yang ada saat ini dan rencana penerapan sistem redaman pada kapal penumpang baru yang dibangun di PT. Dumas shipyard Surabaya atau dengan pihak galangan kapal lainnya (4)Telah dilakukan diskusi dengan perguruan tinggi terkait yaitu ITS dalam kaitannya dengan pelaksanaan uji getaran dan akustik di laboratorium Teknik Fisika ITS. ES_PKPP26 3
Kegiatan riset ini mempunyai kerangka pemanfaatan hasil Litbangyasa yang mempunyai rancangan yang menghasilkan prototype peralatan yang dapat mendukung industri hilir, yaitu saat proses akhir pembangunan kapal. Dan tentunya mendukung perkembangan ilmu dan metode khususnya di bidang peredaman getaran dan akustik pada dek kapal.untuk menerapkan hasil penelitian ini telah disiapkan rancangan strategi pemanfaatan hasil Litbangyasa sebagai berikut: (1) Sistem redaman ini menggunakan bahan dalam negeri produksi PT Sika Indonesia dan merupakan pengganti atas sistem redaman getaran saat ini yang masih bergantung pada material impor dan dapat diaplikasikan ke dunia industri perkapalan agar kenyamanan penumpang tetap terjaga saat operasional.(2) Walaupun menggunakan material dalam negeri sistem redaman ini mempunyai massa jenis yang rendah Sehingga selain nyaman keamananpun dapat diperoleh karena titik berat kapal tetap pada kondisi desain (3) Setelah desain final sistem redaman ini selesai secara numerik selanjutnya akan dilakukan pembuatan prototype spesimen dengan variasi ketebalan lapisan material redaman dan dilakukan uji coba di UPT BPPH dan Laboratorium T. Fisika ITS bersama mitra industri pengguna (PT. Dumas Shipyard Surabaya).(4) Dengan diaplikasikannya sistem redaman ini tentunya akan menunjang keberlangsungan industri komponen perkapalan dalam negeri yang mandiri. Untuk saat ini indikator keberhasilan pemanfaatan hasil Litbangyasa masih diperlihatkan dengan diskusi teknis yang aktif antara perekayasa dengan pihak industri terkait, dimana pihak industri terkait telah memberikan masukan terkait dengan hasil hasil pemodelan numerik dan akan dilakukan pemodelan ulang numerik berdasarkan masukan tersebut. Hasil akhir ini kemudian diperkuat dengan pengujian di Laboratorium terkait dengan kemampuan peredaman akustik dan getaran material yang diaplikasikan ke plat dek kapal. Serta perkembangan pemanfaatan hasil Litbangyasa saat ini sangat baik dimana pemodelan numerik hasil masukan dari mitra terkait yaitu PT. Sika Indonesia telah selesai, sehingga kegiatan penelitian dapat dilanjutkan ke pengujian bahan redaman getaran dan akustik. Dimana pada akhir kegiatan penggunaan material redaman ini dapat diaplikasikan ke pembangunan kapal baru. Untuk keberlanjutan pemanfaatan hasil kegiatan ini berupa; sosialisasi hasil penelitian kepada pengguna potensial. Perluasan spektrum pengguna hasil penelitian tidak hanya di bidang perkapalan tetapi juga ke industri lainnya. Pemanfaatan material dalam negeri yang mudah didapat dan murah sebagai bahan redaman melalui rangkaian pemngujian numerik dan fisik. Sehingga didapatkan suatu keberlanjutan fukungan program ristek berupa; bantuan dana riset insentif awal untuk koordinasi dengan mitra dan biaya pengujian dan pembelian bahan. Serta surat dukungan penuh RISTEK untuk keperluan koordinasi dengan pihak mitra ES_PKPP26 4