Studi kasus numerik berkenaan dengan etika profesi: bidang design dan proses produksi, bidang material, bidang thermal

A.   Komponen pada honda jazz

      aLost moving spring adalah pegas yang digunakan untuk menekan pelatuk katup atau rocker arm pada mesin Honda yang menggunakan teknologi VTEC atau i-VTEC. Ukurannya kecil, jauh lebih kecil dari per klep. Per yang bermasalah, menurut keterangan Honda, hanya terjadi pada pelatuk katup yang ditugaskan bekerja pada putaran rendah. Masalah yang terjadi menimbulkan bunyi berisik (abnormal). Bunyi timbul karena per tersebut patah atau bengkok. Kalau patah, menurut rilis Honda, akibat terburuknya adalah mesin mogok. Bila teknologi VTEC Honda ini kita dalami lebih lanjut, untuk menggerakkan sepasang katup, digunakan tiga kem (cam) dan tiga pelatuk (rocker arm). Pelatuk bertugas meneruskan gerakan kem (menyundul) untuk selanjutnya menekan katup. Ketiga kem punya profil dan tinggi berbeda. Kem pinggir digunakan untuk putaran rendah dan sedang. Selanjutnya, kem tengah digunakan untuk putaran tinggi. Kedua kem pinggir disebut “primer” dan tengah “sekunder”. Bukaan pada kem terakhir lebih tinggi dan lama. Menurut insinyur senior Honda, untuk mesin 1,6 liter, tingkat angkat kem primer 5-6 mm, sedangkan sekunder 10 mm. Itulah yang menyebabkan sebanyak 30.252 unit Honda Jazz, Freed dan City harus ditarik dari pasaran oleh PT Honda Prospect Motor untuk diganti komponen mesinnya yang bermasalah. Itu terjadi karena kesalahan design dan pada kurun waktu tertentu bisa menyebabkan komponen ini melengkung bahkan bisa juga menjadi patah, serta bunyi mesin yang tidak normal dan distater pun bisa susah hidup.

B.  Studi Kasus Komponen Pada Pesawat Ulang Alik

1.   Komponen pesawat Orbiter bersayap Delta dengan mesin pengorbit

• Pesawat Orbiter bersayap Delta dengan mesin pengorbit.
• Tangki bahan bakar luar (External Tank/ Drop Tank)
• Roket pendorong berbahan bakar padat (twin solid r ockets)

2.   Bagian-bagian pesawat Ulang Alik / Orbiter dan fungsinya.

• Lambung depan, berfungsi sebagai kabin awak dan peralatan kendali pesawat.
• Lambung tengah, berfungsi sebagai ruang barang dan ruang roda pendaratan.
• Lambung belakang, berfungsi penopang tiga mesin utama pesawat dan terdapat sirip di bawah mesin untuk mengubah sudut penerbangan
• Sayap, berfungsi sebagai kendali manuver pesawat, baik pada saat terbang maupun mendarat
• Ekor berfungsi sebagai sirip/daun kemudi pesawat

3.   Tahap peluncuran pesawat Ulang Alik

• Mesin pendorong utama berbahan bakar cair dan roket pendorong berbahan bakar padat menyala secara bersamaan, sehingga membangitkan 31 juta newton tenaga untuk lepas landas
• Sesudah beberapa menit (± 2 menit) ketika bahan bakar pada roket pendorong habis terbakar dan telah mencapai kecepatan lebih dari 4800 Km/jam, roket pendorong dilepas dari pesawat dan jatuh ke dalam samudra dengan parasut untuk diisi dan gunakan kembali, sedangkan tangki bahan bakar eksternal dilepas ketika akan memasuki lapisan Atmosfir.
• Sesudah pesawat melewati lapisan Atmospir, pesawat Ulang Alik menuju Orbitnya.Sesudah misi selesai maka pesawat kembali ke bumi dan terbang layaknya pesawat supersonik.

C.    Kasus Komponen Pada Tangki Reactor

       Menentukan rangkaian suatu Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) yang lebih baik antara seri dan parallel

Solusi:
      Reaktor Tangki Alir Berpengaduk atau yang biasa dikenal sebagai Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) merupakan jenis reactor dengan model berupa tangki berpengaduk dan diasumsikan pengaduk yang bekerja dalam tangki sangat sempurna sehingga konsentrasi tiap komponen dalam reactor seragam sebesar konsentrasi aliran yang keluar dari reactor. Reaktor jenis ini merupakan reactor yang umum digunakan dalam suatu industry. Dalam operasinya, reactor ini sering digunakan dalam jumlah lebih dari satu dengan rangkaian reactor disusun secara seri maupun paralel.

Pemilihan susunan rangkaian reactor dipengaruhi oleh berbagai pertimbangan, tergantung keperluan dan maksud dari operasinya. Masing-masing rangkaian memiliki kelebihan dan kekurangan, karena di dunia ini tidak ada yang sempurna. Semua yang ada didunia ini saling melengkapi satu sama lainnya. Secara umum, rangkaian reactor yang disusun secara seri itu lebih baik dibanding secara parallel. Setidaknya ada 2 sisi yang dapat menjelaskan kenapa rangkaian reactor secara seri itu lebih baik. Pertama, ditinjau dari konversi reaksi yang dihasilkan dan yang kedua ditinjau dari sisi ekonomisnya.

1. Ditinjau dari konversi reaksinya. 

         Feed yang masuk ke reactor pertama dalam suatu rangkaian reactor susunan seri akan bereaksi membentuk produk yang mana pada saat pertama ini masih banyak reaktan yang belum bereaksi membentuk produk di reactor pertama, sehingga reactor selanjutnya berfungsi untuk mereaksikan kembali reaktan yang belum bereaksi dan seterusnya sampai mendapatkan konversi yang optimum. Secara sederhana, reaksi yang berlangsung itu dapat dikatakan berkali-kali sampai konversinya optimum. Konversi yang optimum merupakan maksud dari suatu proses produksi. Sementara itu jika dengan reactor susunan parallel, dengan jumlah feed yang sama, maka reaksi yang terjadi itu hanya sekali sehingga dimungkinkan masih banyak reaktan yang belum bereaksi. Walaupun pada outletnya nanti akan dijumlahkan dari masing-masing reactor, namun tetap saja konversinya lebih kecil, sebagai akibat dari reaksi yang hanya terjadi satu kali.

     

      2.  Tinjauan ekonomisnya

           Dalam pengadaan alat yg lain, misal jika seri hanya memerlukan satu wadah untuk bahan baku (baik dari beton ataupun stainless steel), dan konveyor yang digunakan juga cukup satu. Namun jika paralel mungkin memerlukan wadah lebih dari satu ataupun konveyor yang lebih dari satu untuk memasukkan feed ke masing-masing reactor. Konsekuensi yang lain dari suatu reactor rangkain parallel adalah karena masih ada reaktan yang banyak belum bereaksi maka dibutuhkan lah suatu recycle yang berakibat pada bertambahnya alat untuk menampungnya, sehingga lebih mahal untuk mendapatkan konversi yang lebih besar. Wallohu’alam.

D.     Kasus Komponen Pada Air Pendingin Pada HX
     Generator merupakan salah satu komponen yang harus diperhatikan dalam suatu sistem pembangkit yang berfungsi sebagai alat pengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Ketika generator beroperasi, panas akan timbul sebagai bentuk transformasi dari rugi-rugi pada inti besi maupun belitan stator dan rotor. Pemasangan sistem pendingin merupakan salah satu cara supaya panas yang timbul tidak melebihi batas ketentuan berdasarkan data desain atau data commissioning-nya. Pendinginan generator di PLTA Cirata dilakukan dengan menggunakan alat penukar kalor yang disebut air cooler. Udara panas disekitar kumparan generator dihembuskan melewati pipa-pipa pendingin pada air cooler yang didalamnya mengalir air sebagai fluida penyerap panas. Air tersebut harus terhindar dari material/senyawa yang dapat mengakibatkan timbulnya endapan-endapan pada pipa pendingin. Apabila pada pipa-pipa tersebut terdapat endapan, penyerapan panas oleh air akan berkurang. Hal ini menjadi penyebab kemampuan/efektifitas alat pendingin mengalami penurunan.
Berdasarkan hasil perhitungan dari data desain, penyerapan panas maksimum oleh air sebesar 1694,14 kW dengan efektifitas alat pendingin sekitar 76,75%. Sedangkan dari kondisi aktualnya yang terjadi ketika beban mencapai presentase sekitar 99,21% (125 MW) dari beban maksimumnya hanya sebesar 645,93 kW dengan efektifitas sekitar 43,81%. Dari data tersebut diketahui bahwa efektifitas alat pendingin mengalami penurunan sekitar 33%. Untuk menanggulanginya dapat dilakukan dengan melaksanakan program pemeliharaan yang dilakukan secara periodik atau dengan cara memperbaiki kualitas air pendingin.


Sumber:
http://allaboutchemeng.blogspot.com/2011/05/reaktor-alir-tangki-berpengaduk-ratb.html
https://nanangrihanggoro.wordpress.com/2011/06/01/studi-kasus-numerik-berkenaan-dengan-etika-profesi-bidang-design-dan-proses-produksi-bidang-material-bidang-thermal/