Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan [Bulan] [Tahun] ROTARY... · Web viewLandfill, Quality of Deployment (QFD), Refuse Defused Fuel (RDF), Rotary Screen, Waste To Zero (WTZ) PENDAHULUAN

DRAFT PAPER UISI JURNALVol. 1, No. 1, Oktober 2019, P-ISSN xxx-xxxx, E-ISSN xxxx-xxxX

PERANCANGAN ROTARY SCREEN DENGAN METODE QFD DAN

TRIZ UNTUK OPTIMASI MESIN PENGOLAH SAMPAH DI TPA

GRESIK Bagus Dwi Prasetyo1

1Bagus Dwi Prasetyo (Universitas Internasional Semen Indonesia)

E-mail: [email protected]

ABSTRACT

Refused Defuse Fuse (RDF) is an alternative fuel made from urban waste, and is used by PT Semen Indonesia for alternative fuel in the kiln at the Tuban plant. In the initial planning the WTZ Installation machine had a RDF production capacity of 6.6 tons / hour, while for the hopper input material was 20 tons / hour. However, the production results have never reached the target, it is because the garbage accumulation system at the Ngipik landfill uses a landfill system so that the waste is mixed with the soil. Therefore this study aims to design a new machine that can separate waste and soil. The machine designed is the Rotary Screen machine, which has a working method, which is a hollow drum (rotating drum screen. The design concept stages of this machine uses the Quality of Deployment (QFD) method which includes Voice of Customer (VOC), House of Quality, TRIZ and the Pugh Method From the application of the QFD method, it can be concluded that the ability needed on a rotary screen machine is the ability of the tool to separate material from impurities in accordance with a production capacity of 20 tons / hour.The results of the matrix on HoQ indicate the highest value is the type of screen by 70 points or 21% the level of need for other technical characteristics.The design chosen in this study was a rotary screen using a type of perforated screen plate with a hole diameter of 20 mm and the type of drive transmission using a gearbox.From the results of the analysis of dimensional calculations, obtained the size of the drum screen is 1.1 m diameter and length of 3.3 m with motor power for a capacity of 20 tons / hour is 7.5 kW.

Keywords: Landfill, Quality of Deployment (QFD), Refuse Defused Fuel (RDF), Rotary Screen,

Waste To Zero (WTZ)

ABSTRAK

Refused Defuse Fuse (RDF) merupakan bahan bakar alternatif yang terbuat dari sampah perkotaan, dan dipergunakan oleh PT Semen Indonesia untuk bahan bakar alternatif pada kiln di pabrik Tuban. Pada perencanaan awal mesin Instalasi WTZ memiliki kapasitas produksi RDF sebesar 6,6 ton/jam, sedangkan untuk material input pada hopper sebesar 20 ton/jam. Akan tetapi hasil produksi tidak pernah mencapai target, hal tersebut dikarenakan sistem penumpukan sampah pada TPA Ngipik menggunakan sistem landfill sehingga sampah bercampur dengan tanah. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan untuk perancangan mesin baru yang dapat memisahkan sampah dan tanah. Mesin yang dirancang adalah mesin Rotary Screen, memiliki cara kerja yaitu drum berlubang (drum screen yang berputar. Tahapan perancang konsep mesin ini menggunakan metode Quality of Deployment (QFD) yang meliputi Voice of Customer (VOC), House of Quality, TRIZ dan Metode Pugh. Dari penerapan metode QFD didapatkan kesimpulan berupa kemampuan yang dibutuhkan pada mesin rotary screen yaitu kemampuan alat untuk memisahkan material dari pengotor sesuai dengan kapasitas produksi 20 ton/jam. Hasil dari matriks pada HoQ menunjukkan nilai tertinggi adalah jenis screen sebesar 70


point atau 21 % dari tingkat kebutuhan karakteristik teknis yang lain. Desain terpilih pada penelitian ini adalah rotary screen menggunakan jenis screen plat berlubang dengan diameter lubang 20 mm dan jenis transmisi penggerak menggunakan gearbox. Dari hasil analisis perhitungan dimensi, didapatkan ukuran dari drum screen yaitu diameter 1,1 m dan panjang 3,3 m dengan daya motor untuk kapasitas 20 ton/jam adalah 7,5 kW. Kata kunci: Landfill, Quality of Deployment (QFD), Refuse Defused Fuel (RDF), Rotary Screen,

Waste To Zero (WTZ)

1. PENDAHULUAN

Waste to Zero (WTZ) merupakan instalasi pengolahan sampah kota Gresik dan salah satu bukti kepedulian PT Semen Indonesia terhadap lingkungan melalui program Corporate Social Responsibility (CSR), unit pengolahan tersebut berlokasi di TPA Ngipik Gresik.[5] Proses pengelolaan sampah di TPA Ngipik menggunakan sistem landfill. Sistem landfill adalah dengan menimbun sampah perkotaan pada suatu lubang tanah atau lahan yang sudah dikeruk dan dilapis oleh timbunan tanah. Instalasi WTZ merupakan teknologi pengolahan sampah dengan sistem pemilah dan pencacah. Mesin yang memiliki peran utama pada instalasi WTZ ada dua mesin yaitu, mesin ballistic separator dan fine shredder. Mesin ballistic separator memiliki fungsi sebagai pemilah sampah sebagai bahan utama RDF antara lain sampah plastik, kain, kertas dan lainya. Mesin fine shredder memiliki fungsi sebagai pencacah sampah menjadi RDF yang lebih kecil. Material yang dijadikan RDF adalah sampah lama (timbunan sampah) yang berasal dari sistem landfill, karakter material tersebut cenderung basah dan mengandung pengotor (berupa tanah dan kerkil). Hal tersebut merupakan kelemahan dari sistem landfill dimana terdapat sistem campuran.[1]

Untuk meningkatkan optimasi produksi RDF pernah dilakukan penelitian oleh Dewi Annisa Yakin berjudul “Kajian Finansial Proyek Pembaharuan Unit Pengolahan Sampah Kota Dengan Teknologi Hidrotermal”. Penelitian tersebut mengkaji mengenai biaya penggunaan teknologi hidrotermal sebagai media pengering sampah. Teknologi hidrotermal beroperasi dengan temperatur 200-250˚ C dan tekanan 28 bar dengan total investasi mencapai 13 milyar rupiah untuk biaya keselurahan instalasi teknologi hidrotermal. [10] Penelitian lain mengenai produksi RDF dilakukan oleh Global Anti Incinerator Alliance (GAIA) yaitu mengolah sampah menjadi RDF di India. Proses produksi RDF di india meliputi beberapa proses yaitu, preparation for mixed composting, drying, manual separation, screening, air separation, size reduction, magnetic separation dan producing the final product. Proses pengolahan sampah yang digunakan oleh GAIA berbeda dengan proses pengolahan sampah yang ada di WTZ Ngipik, perbedaan tersebut diantaranya adalah tidak terdapatnya pemilahan sampah secara manual (manual separation), air separation dan screening. Pada proses manual separation dan air separation yang digunakan GAIA masih terdapat kesamaan dengan proses yang ada pada mesin WTZ Ngipik yaitu, pemilahan sampah berdasarkan jenis dan bobot. Sedangkan proses yang belum ada pada WTZ Ngipik adalah screening. Pada proses screening yang digunakan oleh GAIA adalah rotary screen yang memiliki tujuan untuk pemisahan material dari pengotor.[8]

penelitian ini bertujuan untuk perancangan mesin baru yang dapat memisahkan sampah dan tanah. Mesin yang dirancang adalah mesin Rotary Screen, memiliki cara kerja yaitu drum berlubang (drum screen yang berputar. Tahapan perancang konsep mesin ini menggunakan metode Quality of Deployment (QFD) yang meliputi Voice of Customer (VOC), House of Quality, TRIZ dan Metode Pugh. Berdasarkan perumusan masalah, didapatkan tujuan dari penelitian ini sebagai berikut: 1. Memengetahui kebutuhan perancangan desain mesin rotary screen sebagai pembaharuan instalasi pengolahan sampah kota yang dilakukan di TPA Ngipik, Gresik. 2. Estimasi perancangan desain


rotary screen yang optimal sesuai dengan kapasitas produksi instalasi WTZ menggunakan metode TRIZ. 3. Mengetahui dimensi dan spesifikasi mesin rotary screen berdasarkan kapasitas produksi instalasi WTZ. 4. Mengetahui hasil rancangan mesin rotary screen sesuai kapasitas produksi instalasi WTZ.

2. TINJAUAN PUSTAKA2.1 Instalasi Waste To Zero (WTZ)

Waste To Zero (WTZ) merupakan unit instalasi pengolahan sampah kota di TPA Gresik menjadi RDF yang akan dipergunakan menjadi bahan bakar alternatif di PT Semen Indonesia (Pabrik Tuban). Sampah yang dijadikan RDF merupakan sampah kota yang sudah lama dan diolah menggunakan sistem landfill.[5]

Gambar 2.1 Municipal Solid Waste Treatment Technology

Waste To Zero dibangun diatas lahan seluas 1600 m2 terdapat serangkaian mesin yang beroperasi untuk mengolah sampah dengan kapasitas produksi 6,6 ton/jam. Serangkaian mesin tersebut merupakan mesin-mesin yang dirancang khusus untuk pengolahan sampah lama dengan konfigurasi sistem produksi Excavator - Hopper – Belt Conveyor – Magnetic Separator – Ballistic Separator – Shredder – Belt Conveyor.

2.2 Industrial DesignIndustrial Designers Society of America (IDSA) mendifinisikan industrial design sebagai bentuk

keprofesionalan untuk menciptakan dan mengembangkan konsep dan spesifikasi yang optimal seperti fungsi, nilai, penampilan dan sistem yang saling menguntungkan untuk mengoptimalkan pengguna dan produsen.[9]

2.3 Quality Function Deployment (QFD)Menurut Dr. Yoji Akao, Quality Function Deployment (QFD) merupakan sebuah metode yang

dapat mentransformasikan permintaan dari seorang user menjadi sebuah design quality untuk menjabarkan function forming quality dan menyebarkan metode-metode untuk mencapai design quality ke dalam sistem, bagian komponen, dan elemen-elemen spesifik dalam proses manufaktur. QFD dapat membantu para perencana agar dapat fokus pada karakteristik dari produk ataupun jasa yang ada dari berbagai sudut pandang mulai dari segmentasi pasar, perusahaan dan kebutuhan pengembangan teknologi. 2.3.1 House of Quality

House of quality adalah semacam peta konseptual yang menyediakan sarana untuk perencanaan dan komunikasi, untuk membicarakan prioritas desain yang merujuk sesuai dengan pola yang berada


di pada HoQ. Dua langkah penting dari proses perancangan produk menggunakan HoQ adalah (1) menetapkan target teknik dan (2) mengidentifikasi tradeoff yang melekat dalam desain.[3]

Gambar 2.2 Rotary Screen House of Quality

2.4 Pengembangan Konsep Produk 2.4.1 Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch (TRIZ)

TRIZ merupakan metodologi sistematis berbasis pengetahuan manusia yang berorientasi pada pemecahan masalah inventif. Dirumuskan oleh penemu dari Uni Soviert bernama Genrich Altshuller pada tahun 1948 dan dikenal sebagai Theory of Inventive Problem Solving (TIPS). TRIZ adalah ilmu tentang kreativitas yang bergantung pada pengenalan pola masalah dan solusi, bukan pada kreativitas spontan dan intuitif individu atau kelompok.[4]

1. Tipe Screen

No. Karakteristik Teknik

Deskripsi Spesific Problem

Generic Problem TRIZ Inventive Principle

Improving Parameter

Degrading Parameter No.

Nama Prinsip TRIZN

oParamete

rNo

Parameter

1 Tipe screen Meningkatkan kemampuan pembuangan material yang tidak diperlukan tanpa mengurangi

23 Loss of substance

6 Area of stationary

object

10 Preliminary action

18 Mechanical vibration

39 Inert


jumlah material RDF didalam drum screen

environment

31 Porous materials

NoPrinsip Terpilih

Deskripsi Prinsip TRIZ Interpretasi AplikasiNo

Nama

1 10 Preliminary object

Susun objek sebelum beroperasi sehingga dapat bekerja dengan lingkungan tanpa kehilangan waktu delivery

Melakukan penyusunan terhadap objek agar dapat bekerja optimal

Menyusun drum screen beserta part pendukung lainya. Sehingga drum screen dapat berputar dengan optimal

31 Porous materials

Buat objek berongga atau tambahkan elemen berongga

Memberikan rongga atau lubang terhadap objek

Penyesuaian ukuran lubang pada screen berdasarkan material yang akan dibuang

2. Kapasitas Alat


Deskripsi Spesific Problem

Generic Problem TRIZ Inventive Principle

Improving Parameter


Nama Prinsip TRIZN

o Parameter No Parameter

2 Kapasitas alat

Meningkatkan jumlah kapasitas material yang ditampung tanpa membuat ukuran alat menjadi lebih besar

1Weight of moving object

5Area of moving object

29Pneumatics

or hydraulics

17Moving to another

dimension

38 Strong oxidants

34 Recycling

No Prinsip Terpilih Deskripsi Prinsip TRIZ Interpretasi AplikasiNo Nama

2 17Moving to another

dimension

Kesulitan menggerakkan atau merelokasi obyek sepanjang garis lurus dapat diatasi jika obyek memiliki kemampuan bergerak 2 dimensi

Melakukan gerakan putaran pada part akan mempengaruhi arah gerak dari material

Drum screen mendistribusikan beban material pada beban yang lebih dengan gerakan rotasi yang juga akan mempengaruhi gerak dari material

3. Jenis Motor Penggerak


Deskripsi Spesific Problem Generic Problem TRIZ Inventive Principle


Improving Parameter


Nama Prinsip TRIZNo Paramete

r No Parameter

3 Jenis Motor Penggerak

Motor Penggerak dapat menahan beban operasional rotary screen dengan seminimal mungkin membuang energi yang digunakan

27 Reliability 22 Waste of energy


11 Beforehand cushioning

35Physical or chemical properties

No Prinsip Terpilih Deskripsi Prinsip TRIZ Interpretasi AplikasiNo Nama

3


Susun objek sebelum beroperasi sehingga dapat bekerja dengan lingkungan tanpa kehilangan waktu delivery

Melakukan penyesuaian jenis motor yang digunakan sehingga proses dapat optimal

Penentuan jenis motor yang digunakan untuk menggerakkan drum screen agar berputar.

35Physical or chemical properties

Mengubah karakteristik atau teknik

Melakukan perubahan terhadap karakteristik atau cara kerja dari part

Melakukan penyesuaian terhadap peletakan dari motor sehingga motor dapat bekerja optimal

2.4.2 Evaluasi Konsep Desain (Metode Pugh)Concept screening merupakan metode yang dikembangkan oleh Stuart Pugh dan sering disebut

Pugh concept selection. Tujuan dari tahapan ini adalah untuk menentukan jumlah konsep dengan cepat dan mengimprovisasi antar konsep.

2.5 Rotary screenRotary screen adalah mesin penyaringan mekanis yang digunakan untuk memisahkan bahan,

terutama pada industri pengolahan mineral dan limbah padat. Mesin ini terdiri dari cylindrical drum yang berlubang yang dapat berputar. Pemisahan secara fisik material dapat dicapai ketika material yang berukuran lebih kecil keluar atau melewati lubang yang ada pada screen, sedangkan material yang besar akan keluar dari drum melalui bagian ujung.

Gambar 2.2 Rotary Screen 1. Drum Screen

Screen adalah komponen yang memiliki fungsi untuk menyaring atau memisahkan material berdasarkan ukurannya. Sistem kerja screen yang digunakan pada rotary screen adalah tipe grizzly, berupa layar baja yang dibentuk menjadi cylinder dengan ukuran dan kisi-kisi yang diinginkan. [7]


Gambar 2.3 Cara Kerja Drum Screen

2. Motor ListrikMotor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Begitu juga

dengan sebaliknya yaitu alat untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik yang biasanya disebut generator atau dynamo. Cara kerja motor listrik adalah dengan mengubah energi listrik menjadi magnet sehingga tercipta elektro magnet dan bergerak karena adanya medan magnet [2]

Gambar 2.4 Motor Listrik

3. Gearbox ReducerReducer adalah komponen yang disebut sebagai sistem pemindah tenaga. Reducer mampu

mereduksi kecepatan input dari sebuah motor listrik, tujuan dari komponen ini adalah berfungsi untuk memindahkan dan mengubah tenaga dari motor yang berputar, yang digunakan untuk memutar komponen mesin selanjutnya seperti poros yang tersambung dengan rantai dan sprocket. Reducer juga berfungsi untuk mengatur kecepatan gerak dan torsi serta berbalik putaran.[6]

Gambar 2.5 Gearbox Reducer

2.6 Dasar-dasar PerhitunganCz-Kanafosjski dan Karwowski (1976) menjelaskan teori rotary screen, gaya yang terlibat dalam

gerakan material dalam putaran (rotasi) drum screen adalah:Kecepatan Rotasi Kritis


N= 602 . π √ g

r ..………………….…….(1)

N= 602 . 3,14 √ 9,8 m

s2

0,55 m

N=40,3=40 rpm

Dimana: N = Kecepatan rotasi kritis, rpmg = Gaya gravitasi, m/s2

r = Jari-jari drum screen, m

Gerakan material didalam drum:

Gambar 2.6 Analisis Gerakan Aliran Material didalam Drum Screen

Drum screen mempunyai sudut depresi, yaitu sudut kemiringan yang membantu proses mengalirnya material didalam drum screen. Dengan memanfaatkan gerak rotasi dan kemiringan menyebabkan material terangkat lalu terjatuh pada drum screen. Untuk menentukan ukuran diameter drum screen berdasarkan kapasitas produksi menurut persamaan empiris sebagai berikut:

Diameter DrumKeterangan nilai satuan

kapasitas WTZ 20 ton/jamQm 0.0056 ton/second

Slope (tan α) 5 DerajatG 9.8 m/s²db 0.3 kg/literF 33 %

Kv 1.85D 1.1 m

Diameter Drum Screen:


D=[ 11,36Qm

db F K v g0,5 tan α ]0,4

..………………….…….(2)

D=[ 11,36 .0,0056 tons

0,3 kgl .0,33 . 1,85 . (9.8 )0,5 m

s2 .0,087 ]0,4

D=1,1 m

Dimana:D = Diameter drum screen, mQm = Aliran material, ton/sdb = Densitas material, kg/lF = Kapasitas isi fraksi,Kv = Faktor koreksi kecepatan,g = Gravitasi, m/s2

tan α = Sudut Depresi (slope), ˚

Densitas Sampah KotaDensitas adalah tingkat kepadatan material berdasarkan berat dibagi dengan volume dari

material. Diketahui bahwa sampah kota mempunyai kombinasi material yang memiliki densitas yang berbeda-beda. Hal tersebut menyebabakan perlu dilakukannya penyesuaian dengan merata-rata densitas material berdasarkan jenis sampah kota dari sumbernya. Pada sistem pengolahan sampah yang ada di TPA Gresik menggunakan sistem landfill yang dimana sampah kota ditimbun dengan tanah uruk agar tidak menyebabkan polusi udara yaitu bau. Rata-rata densitas sampah kota adalah 0,3 kg/l

Untuk menentukan kecepatan aliran material pada drum screen berdasarkan diameter drum screen menurut persamaan empiris sebagai berikut:

Kecepatan Aliran Material:x=D tan α ..………………….………(3)V est=Nx=N D K v tan α .………………….……….(4)

V est=40rpm .1,1m .1,85 . 0,087

V est=7,1 ms=0,12 m

s

Dimana: Vest = Kecepatan Aliran Material, m/sKv = Faktor koreksi kecepatan, N = Kecepatan Rotasi Kritis, rpmD = Diameter drum screen, mtan α = Sudut Depresi (slope),Dimana:


Vest = Kecepatan Aliran Material, m/sN = Kecepatan Rotasi Kritis, rpmD = Diameter drum screen, mtan α = Sudut Depresi (slope), ˚Untuk menentukan ukuran panjang drum screen berdasarkan literatur maka sebaiknya

ukuran panjang drum screen antara 3 – 5 dari diameter drum screen.[11] Menurut persamaan empiris sebagai berikut:

Panjang Drum Screen:L=(3 5 ) D ..………………….…….(5)

L=(3 ) . 1,1

L=3,3 m

Dimana: L = Panjang drum screen, mD = Diameter drum screen, mUntuk menentukan waktu perpindahan aliran material pada drum screen berdasarkan

kecepatan aliran material dan panjang drum screen menurut persamaan empiris sebagai berikut: Waktu Perpindahan Material:

T= LV ..………………….…….(6)

T= 3,3 m

0,12 ms

T=36.8 sDimana:T = Waktu material didalam drum screen, sL = Panjang drum screen, mV = Kecepatan aliran material, m/s

Berat Material didalam Drum Screen:

G=F L db π D2

4..………………….…….(7)

G=0,33 . 3,3 m.0,3 kg

l. 3,14 . 1,12m

4G=0,31tonDimana: G = Total berat material didalam drum screen, tonF = Kapasitas isi fraksi,Db = Densitas material, kg/lD = Diameter drum screen,m

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Daftar Kebutuhan Konsumen


Identifikasi kebutuhan konsumen terkait dengan rotary screen merupakan kebutuhan yang harus dipenuhi alat untuk menunjang kondisi material dalam proses pemilahan sampah menjadi RDF. Identifikasi kebutuhan konsumen dilakukan melalui observasi peneliti pada sistem produksi RDF serta diskusi dengan pengelola, pengembang maupun teknisi yang bertanggung jawab terhadap sistem produksi. Kebutuhan alat diturunkan dari beberapa dari beberapa dimensi kualitas Garvin, diantaranya peformance, feature, reability, conformance, durability serta serviceability.

Dimensi Kualitas No. Kebutuhan Konsumen

Peformance

1 Mampu memisahkan material input dari pengotor.

2 Mampu membolak-balik material input.

3 Mampu memisahkan sesuai kapasitas produksi.

4 Mampu melakukan proses pemisahan secara konsisten.

Feature

5 Dapat dipindahkan (portable).

6 Menyediakan akses kontrol material kedalam alat.

7 Ukuran tidak terlalu besar.

Reability8 Tahan korosi.

9 Tidak mudah mengalami penurunan fungsi.

Conformance 10 Mampu beroperasi sesuai dengan kriteria desain.

Durability 11 Tahan lama.

Serviceability 12 Kerusakan mudah diperbaiki.13 Mudah dimanufaktur.

3.2 Hasil Matriks HoQDari hasil HoQ didapatkan urutan karakteristik teknis sebagai berikut : tipe screen, kapasitas alat,

jenis motor penggerak, komponen standar, daya, kecepatan rotasi, jenis transmisi penggerak, sudut depresi (slope), pelapisan dengan cat, dimensi toleransi, koefisien gesek bahan, dimensi alat dan inspection door.

3.3 Hasil Kontradiksi Matriks TRIZ Tipe Screen

Pada matrik kontradiksi dijelaskan bahwa karakteristik teknis tipe screen dengan deskripsi spesific problem ditentukan improving parameter berupa loss of substance dan degrading parameter berupa area of stationary object. Penjelasan mengenai improving parameter loss of substance adalah pengurangan jumlah substansi yang dimana merupakan material pengotor. Sedangkan degrading parameter area of stationary object adalah karakteristik geometris yang diwakili oleh bidang datar yang dapat diukur dengan dimensi persegi, yang dimaksut dalam parameter ini adalah area lubang pada screen. Dari kontradiksi matriks tipe screen terdapat prinsip inventiv yang tidak terpilih yaitu mechanical vibration dan inert environment dikarenakan prinsip inventiv tersebut sulit diterapkan pada rotary screen.

Kapasitas AlatPada matrik kontradiksi dijelaskan bahwa karakteristik teknis kapasitas alat dengan deskripsi

spesific problem ditentukan improving parameter berupa weight of moving object dan degrading


parameter berupa area of moving object. Penjelasan mengenai improving parameter weight of moving object adalah berat dari material yang bergerak didalam drum. Sedangkan degrading parameter area of moving object bertujuan untuk mengurangi area atau luas yang dilewati oleh material yang masuk. Penentuan prinsip invetiv untuk karakteristik teknis kapasitas alat adalah moving to another dimension yang memiliki arti kesulitan menggerakkan atau merelokasi object sepanjang garis lurus dapat diatasi jika obyek memiliki kemampuan bergerak 2 dimensi. Dengan penjelasan, material yang berada di dalam drum screen akan terus digerakan secara rotasi dan jatuh kedasar dari drum screen. Sedangkan untuk prinsip inventiv yang lain kurang cocok diaplikasikan pada rotary screen.

Jenis Motor PenggerakPada matrik kontradiksi dijelaskan bahwa karakteristik teknis jenis motor penggerak dengan

deskripsi spesific problem dari Tabel 4.10 ditentukan improving parameter berupa reability dan degrading parameter berupa waste of energy. Penjelasan mengenai improving parameter reliability adalah keandalan dari penggunaan motor listrik. Sedangkan degrading parameter waste of energy bertujuan untuk mengurangi yang terbuang saat motor listrik beroperasi. Penentuan prinsip invetiv untuk karakteristik teknis jenis motor penggerak adalah preliminary action yang memiliki arti yaitu menyusun objek sehingga dapat bekerja dengan lingkungan tanpa kehilangan waktu delivery. Dan prinsip solusi yang lain adalah physical or chemical properties yang memiliki arti mengubah karakteristik atau teknik dari obyek yang beroperasi. Dengan cara menambahkan gigi rasio guna memperingan kerja dari motor listrik.

Dari ketiga kontradiksi matriks dari setiap karakteristik teknis diatas detail penerapannya diuraikan dan diterapkan pada proses desain selanjutnya, yaitu tahap evaluasi konsep desain maupun embodiment design.

3.4 Evaluasi Konsep DesainEvaluasi merupakan jenis pembuatan keputusan dimana pertama-tama alternatif-alternatif yang ada dibandingkan sebelum mengambil keputusan, yaitu alternatif terbaik.

Subfungsi

KonsepA B C

Rotary Screen dengan kisi kawat

tenun dan transmisi v-belt

Rotary Screen dengan kisi plat berlubang dan

transmisi gearbox reducer

Rotary Screen dengan kisi kawat tenun dan gearbox

reducer

Mengubah suplai energi menjadi energi mekanik Motor Listrik Motor Listrik Motor Listrik


Transmisi Penggerak V-belt Gearbox Reducer Gearbox ReducerJenis Lubang(Tipe Screen) Kawat Tenun Plat Berlubang Kawat Tenun

Kriteria Evaluasi

KonsepA B C

Rotary Screen dengan kisi kawat

tenun dan transmisi v-belt

Rotary Screen dengan kisi plat berlubang dan

transmisi gearbox reducer

Rotary Screen dengan kisi kawat tenun dan

gearbox reducer

Capacity + + +Depression 0 0 0

Serviceability + + +Durability 0 + 0

Conformity 0 + +Manufacturability + + +

Power 0 + +Jumlah + 4 6 5Jumlah 0 3 2 2Jumlah - 0 0 0

Skor Akhir 4 6 5Urutan 3 1 2

Lanjutkan? Tidak Ya Tidak

3.5 Rincian DesainPada Tahapan ini beberapa perhitungan yang berkaitan dengan ukuran Rotary screen dapat

ditentukan berdasarkan kapasitas produksi WTZ dan literatur mengenai ukuran dari Rotary screen.

Gambar 3.1 Bagian-bagian Rotary Screen

Kapasitas Produksi instalasi WTZ saat ini adalah 20 ton/jam pada hopper.(Yakin, 2017)

No. Nama Komponen1 Rangka2 Feeding Unit3 Drum Screen4 Cover Side5 Material Reject Unit


6 Material Output Unit7 Gearbox Reducer8 Motor Listrik

4. KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan

1. Berdasarkan identifikasi kebutuhan konsumen dengan metode QFD didapatkan parameter 2 tipe screen, 3 kapasitas alat, dan 5 jenis motor penggerak, sebagai prioritas parameter yang penting untuk dikembangkan.

2. Menurut peringkat karakteristik teknis peringkatnya berdasarkan hasil kontradiksi matriks antara kebutuhan konsumen dan karakteristik teknis diperoleh oleh Tipe Screen dengan nilai 70 point atau 21%. Hasil rancangan Rotary screen memiliki dimensi Panjang 4,8 m, lebar 1.2 m, dan tinggi 2 m.

3. Desain terpilih adalah tipe rotary screen dengan menggunakan plat berlubang dan gearbox reducer.

4. Karakteristik dimensi drum screen memiliki diameter 1,1 m, panjang 3,3 m dengan besar lubang pada screen sebesar 20 mm. Kapasitas produksi mesin rotary screen mencapai 20 ton/jam dengan kecepatan aliran material 0.1m/s dengan daya motor 7,5 kW.

4.2 Saran 1. Disarankan penambahan hopper otomatis atau konveyor untuk mengalirkan material2. Hasil rancangan belum bisa digabungkan seacara langsung dengan instalasi WTZ.

UCAPAN TERIMAKASIHTerima kasih kepada PT. Semen Indonesia Tbk., Semen Indonesia Foundation yang telah

memperbolehkan, mendukung dan memberikan arahan kepada peneliti pada saat melakukan penelitian.

DAFTAR PUSTAKA [1] Ahadi. (2011). Sistem Sanitary Landfill. Diambil 14 Maret 2019, dari www.ilmusipil.com

[2] Bagia, I. N., & Parsa, I. M. (2018). Motor-Motor Listrik. Kupang. Rasi Terbit. Cetakan

pertama

[3] Jack B, R. (2004). Quality Essential A Reffence Guide From A To Z.

[4] Savransky, S. D. (2000). Engineering Of Creativiy “Introduction to TRIZ Methodology of

Inventive Problem Solving.”

[5] Semen Indonesia. (2016). Dimulai Pak Dwi, Diresmikan Pak Parni - Waste To Zero - Semen

Indonesia. Diambil 24 Maret 2019, dari https://semenindonesia.com/

[6] Setiawan, T. K. (2016). Analisa Kerusakan pada Gearbox Overhead Crane 10 Ton di PT.

INKA (Persero) Madiun dengan Metode Oil Used Analisys.

[7] Sullivan, J. F. (2013). Screening Theory and Pratice.

[8] Tangri, N., Tyler, B., Hlebarov, I., & Wilson, M. (2013). Global Alliance for Incinerator

Alternatives. (October), Hal. 1-12. Diambil 14 Februari 2019, dari www.no-burn.org


[9] Ulrich, K. T. (2012). Product Design and Development.

[10] Yakin, D. A. (2017). Kajian Finansial Proyek Pembaharuan Unit Pengolahan Sampah Kota

Dengan Tenologi Hidrotermal Studi Kasus: Waste To Zero Project. Gresik. Tugas Akhir

Departemen Manajemen Rekayasa, Universitas Internasional Semen Indonesia.

[11] Yaoxuan, Z. (2015). Food Waste Drum Sieve Design.

Documents

Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan [Bulan] [Tahun] ROTARY... · Web viewLandfill, Quality of Deployment (QFD), Refuse Defused Fuel (RDF), Rotary Screen, Waste To Zero (WTZ) PENDAHULUAN