analisis manufacturing process dan tegangan
advertisement
ANALISIS MANUFACTURING PROCESS DAN TEGANGAN AERODINAMIS HINGE RIB 1 PADA KOMPONEN SAYAP PESAWAT TERBANG AIRBUS A380 PRODUKSI PT DIRGANTARA INDONESIA (PERSERO) LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III SPESIALISASI PRODUKSI TEKNIK MESIN oleh MUHAMMAD RIZKY ANANDA NIM: 1305012197 JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2016 INTI SARI Sayap pesawat akan menghasilkan gaya angkat (lift force) ketika pesawat bergerak menembus udara, sebagai akibatnya akan timbul beban aerodinamis terhadap struktur sayap pesawat. Hinge rib merupakan komponen penyusun sayap Airbus A380 yang diproduksi oleh PT Dirgantara Indonesia (IAe) berfungsi untuk menahan dan mendistribusikan beban aerodinamis yang diterima sayap selama penerbangan serta menopang bentuk sayap pesawat. Beban aerodinamis pada sayap diteruskan seluruhnya dan terdistribusi merata pada seluruh rib. Untuk mencari besar beban aerodinamis pada hinge rib 1 digunakan perbandingan trigonometri segitiga siku terhadap sayap. Perbandingan hasil tegangan normal secara teoritis dengan simulasi ANSYS adalah 17.9119 MPa : 16.8242 MPa. Didapatkan tegangan maksimum yang terjadi pada hinge rib 1 adalah sebesar 45.886 MPa, jauh lebih kecil dari yield stress material sebesar 490 MPa dengan faktor keamanan sebesar 10.8. Kata kunci : Sayap pesawat, faktor keamanan. aerodinamis, hinge rib, tegangan maksimum, ABSTRACT Aeroplane wings will produce lift force when airplane moves through the air, as a result an aerodynamic loads will arise on the structure of aeroplane wings. Hinge rib is the component which forms the Airbus A380 wing produced by PT Dirgantara Indonesia (IAe). It has a function to hold and distribute aerodynamic loads received by wings during flight and support the form of aeroplane wings. All aerodynamic loads on the wings are passed through and equally distributed to all of the rib. To calculate aerodynamic loads on the hinge rib 1 comparison of triangle theory trigonometry to the wings is used. The comparison of the result of normal stress ANSYS simulation is 17.9119 MPa : 16.8242 MPa. The maximum stress occured on the hinge rib 1 is 45.886 MPa. It is much smaller than yield stress material is 490 MPa with a safety factor of 10.8. Key word : airplane wings, aerodynamic, hinge rib, maximum stress, safety factor. PERNYATAAN KEASLIAN ISI TUGAS AKHIR (TA) Saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama mahasiswa : Muhammad Rizky Ananda NIM : 1305012197 Jurusan/ Program studi : Teknik Mesin/ Teknik Mesin Judul Tugas Akhir : Analisis Manufacturing Process dan Tegangan Aerodinamis Hinge Rib 1 pada Komponen Sayap Pesawat Terbang Airbus A380 Produksi PT Dirgantara Indonesia (Persero) menyatakan dengan sesungguhnya bahwa TA yang saya buat ini merupakan hasil karya sendiri dan bukan duplikasi, serta tidak mengutip sebahagian atau seluruhnya dari karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan sumbernya. Medan, 16 Juli 2016 Saya yang menyatakan, Muhammad Rizky Ananda NIM: 1305012197 KATA PENGANTAR Puji Syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, Tuhan Yang Maha Esa atas keberkahan dan rahmat-Nya yang telah memberikan kekuatan, pengetahuan, kesempatan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Laporan tugas akhir ini berjudul “Analisis Manufacturing Process dan Tegangan Aerodinamis Hinge Rib 1 pada Komponen Sayap Pesawat Terbang Airbus A-380 Produksi Indonesian Aerospace (IAe)”.Tujuannya adalah untuk menyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3, Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan.Secara khusus mata kuliah ini mendapat perhatian yang lebih karena dituntut kemandirian mahasiswa dalam ilmu aplikasi teknik yang selama ini didapat di Politeknik Negeri Medan. Dalam proses pembuatan laporan tugas akhir ini, penulis telah banyak mengalami perkembangan ilmu yang sebelumnya tidak diketahui yang didapat melalui bimbingan dari berbagai pihak, baik berupa materiil, spiritual, informasi maupun segi administrasi.Oleh karena itu, sudah layaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. M. Syahruddin, S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Idham Kamil, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 3. Jhoni Indra, S.T., M.T., selaku Kepala Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 4. Khairul Rahmi, M.Sc., selaku dosen pembimbing penulis yang telah banyak memberikan saran serta petunjuk dalam menyesaikan laporan ini; 5. Teristimewa dan yang terutama kepada orang tua yang dan keluarga yang mendukung dan memotivasi secara materiil, moral, dan spiritual kepada penulis; 6. Ir. Fridawaty, selaku pembimbing eksternal di PMO Spirit Aerosystems yang selalu bersemangat mengantar dan membantu penulis untuk mendapat data demi penyelesaian laporan ini; 7. Illa Ranifah dan Narti Sudartiwi selaku Divisi Pengembangan SDM yang telah membantu penulis perihal perijinan dalam melaksanakan penelitian di PT DI; 8. Farah Diba, yang membuat penulis selalu percaya bahwa entah dengan cara yang bagaimana, Allah pasti selalu memberikan yang lebih dari sekedar baik bagimu; 9. Tri Resal, Fariza Zulmividya, Erfi Indriani, Shindi Wulandari, dan sahabat lainnya—orang-orang pilihan—yang ditakdirkan untuk terus memberikan semangat hingga laporan ini terselesaikan dengan baik; 10. Keluarga ROHIS SMAN 2 Model Binjai, GRANADA Enterprise Indonesia, GEMA-FOSMA 165 Sumatera Utara, KLIK Medan, Kampus Fiksi Diva Press Yogyakarta, dan MY Club Binjai yang mengajarkan penulis hiduplah untuk Yang Maha Hidup—hidup, berarti, lalu mati. Walaupun penulis sudah berupaya semaksimal mungkin, namun penulis menyadari bahwa laporan ini tidak luput dari kesalahan dan kekhilafan.Untuk itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk kesempurnaan laporan penyelesaian tugas akhir ini dan juga sebagai masukan bagi penulis. Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat dimanfaatkan sebaikbaiknya dalam menumbuhkan suasana ilmiah dan kreatifitas dalam pengembangan teknologi tepat guna khususnya di lingkungan Teknik Mesin dan di Politeknik Negeri Medan umumnya agar berguna bagi kemajuan bangsa dan negara.atau siapa saja yang ingin mengambil isi bahan masukan ataupun sebagai pembanding. Medan, 5 Juni 2016 Penulis DAFTAR ISI SPESIFIKASI TUGAS AKHIR ........................................................................ ii LEMBAR PERSETUJUAN .............................................................................. iii LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... iv INTISARI ............................................................................................................ v ABSTRACT ......................................................................................................... vi PERNYATAAN KEASLIAN ISI TUGAS AKHIR (TA) .............................. vii KATA PENGANTAR ...................................................................................... viii DAFTAR ISI ....................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xv DAFTAR TABEL .......................................................................................... xviii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xix BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ............................................................... 1 B. Rumusan Masalah ........................................................................ 4 C. Tujuan ......................................................................................... 4 D. Manfaat ........................................................................................ 5 E. Teknik Pengumpulan Data ........................................................... 6 F. Jadwal ........................................................................................... 7 G. Sistematika Penulisan Laporan .................................................... 7 BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN A. Sejarah Perusahaan ....................................................................... 9 1. Usaha Pendirian Industri Pesawat Terbang............................ 9 2. Usaha Penetapan Industri Pesawat Terbang ........................ 12 3. Pendirian Industri Pesawat Terbang Indonesia .....................13 B. Visi dan Misi Perusahaan ........................................................... 18 C. Struktur Organisasi PT Dirgantara Indonesia ............................ 20 D. Deskripsi Bisnis PT Dirgantara Indonesia ................................. 24 E. Budaya Perusahaan PT Dirgantara Indonesia ............................ 24 F. Pengabdian Masyarakat PT Dirgantara Indonesia ..................... 25 G. Produk dan Jasa PT Dirgantara Indonesia ................................. 25 H. Tata Kerja Perusahaan ................................................................ 28 I. Manajemen Mutu ....................................................................... 31 J. Struktur Usaha ............................................................................ 34 1. Usaha Induk ......................................................................... 34 2. Anak Perusahaan .................................................................. 35 3. Perusahaan Patungan ............................................................ 35 K. Kerjasama Internasional ............................................................. 35 L. Lokasi Perusahaan ...................................................................... 37 1. Kantor Pusat ......................................................................... 37 2. Kantor Cabang ..................................................................... 37 3. Anak Perusahaan (IPTN North America, Inc.) .................... 37 BAB III TINJAUAN PUSTAKA A. Pesawat Udara ........................................................................... 41 B. Komponen Utama dari Pesawat Terbang .................................. 41 1. Badan Pesawat (Fuselage) .................................................. 42 2. Alat Pendaratan (Landing Gear) ......................................... 42 3. Ekor Pesawat (Empennage) ................................................ 43 4. Mesin (Engine) .....................................................................44 5. Sayap (Wing) ....................................................................... 45 a. Rib ................................................................................. 46 b. Spar ............................................................................... 47 c. Skin ................................................................................ 47 d. Stringer .......................................................................... 48 C. Pesawat Airbus A380 ................................................................ 49 D. Tegangan ................................................................................... 52 E. Deformasi .................................................................................. 52 F. Faktor Keamanan (Factor of Safety) ......................................... 52 G. Metode Elemen Hingga (Finite Element Method) .................... 53 H. ANSYS ...................................................................................... 54 I. Proses Manufaktur .................................................................... 55 J. Klasifikasi Mesin CNC ............................................................. 57 1. Berdasarkan Bentuk Mesin .................................................. 57 a. Plano .............................................................................. 57 b. Gantry ............................................................................ 57 2. Berdasarkan Posisi Spindle ................................................. 58 a. Spindle Horizontal ........................................................ 58 b. Spindle Vertikal ............................................................. 58 3. Berdasarkan Gerakan Sumbu Koordinat ............................. 59 a. Mesin CNC 2 Axis ........................................................ 59 b. Mesin CNC 3 Axis ........................................................ 59 c. Mesin CNC Turning-milling ......................................... 60 d. Mesin CNC 4 Axis ........................................................ 61 e. Mesin CNC 5 Axis Horizontal ...................................... 61 f. Mesin CNC 5 Axis Vertikal Plano ................................ 62 g. Mesin CNC 5 Axis Vertikal Gantry .............................. 63 4. Berdasarkan Kecepatan Spindle .......................................... 63 a. High Speed Machining .................................................. 63 b. Medium Speed Machining ............................................. 64 c. Low Speed Machining ................................................... 64 5. Berdasarkan Jenis Pemakanan ............................................ 65 a. Heavy Cutting ................................................................ 65 b. Light Cutting ................................................................. 65 BAB IV PROSES MANUFAKTUR HINGE RIB 1 A. Hinge Rib 1 Airbus A380 ........................................................... 66 1. Tahapan Persiapan Part Hinge Rib 1 pada Komponen Sayap Pesawat terbang Terbang Airbus A380 ................................. 67 a. Penyediaan Material ......................................................... 67 b. Penyiapan Dokumen Drawing, Process Sheet dan NCOD ........................................................................ 69 c. Penyiapan Mesin, Fixture, dan Cutting tools ................... 75 1.) Mesin ....................................................................... 75 a.) Cincinnati Milacron DGMP ............................. 75 b.) JOBS ................................................................ 76 c.) Jig Boring ......................................................... 76 2. 2.) Fixture ..................................................................... 77 3.) Cutting Tools ........................................................... 79 Tahapan Proses Pengerjaan Part Hinge Rib 1 pada Komponen Sayap Pesawat Terbang Airbus A380 .............. 81 a. Proses Pengerjaan Pre-operation Media 1 .................... 81 1.) Cutting Tools Pengerjaan Media 1 ........................ 82 2.) Hasil Pengerjaan Media 1 ..................................... 83 b. Proses Pengerjaan Pre-operation Media 2 .................... 83 1.) Cutting Tools Pengerjaan Media 2 ........................ 83 2.) Hasil Pengerjaan Media 2 ..................................... 84 3. Proses Main Operation Media 3 ......................................... 84 4. Proses Main Operation Media 4 ......................................... 88 1.) Cutting tools pada Pengerjaan Media 4 ........................ 89 2.) Hasil Proses Pengerjaan Media 4 .................................. 91 B. Perbedaan waktu antara pengerjaan aktual dan NCOD ............ 92 BAB V ANALISIS TEGANGAN AERODINAMIS PADA HINGE RIB 1 AIRBUS A380 A. Latar Belakang .......................................................................... 94 B. Spesifikasi Hinge rib 1 Airbus A380 ........................................ 94 C. Spesifikasi Teknis ..................................................................... 95 D. Spesifikasi Material ................................................................... 95 E. Perumusan Masalah .................................................................. 95 F. Tegangan Normal ..................................................................... 98 G. Simulasi Numerik ...................................................................... 99 H. Hasil Simulasi ......................................................................... 101 1. Deformasi .......................................................................... 101 2. Tegangan Normal (Normal Stress) ................................... 101 3. Von Mises (Equivalent Stress) .......................................... 102 I. Efisiensi Tegangan .................................................................. 104 BAB 1. Hinge Rib 2 ....................................................................... 105 2. Hinge Rib 3 ....................................................................... 107 3. Hinge Rib 4 ....................................................................... 109 VI PENUTUP A. Simpulan .................................................................................. 104 B. Saran ......................................................................................... 104 DAFTAR KEPUSTAKAAN .............................................................................. xx LAMPIRAN DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Bagian Dari Sayap yang diproduksi PT DI ........................................ 3 Gambar 2 Logo PT Dirgantara Indonesia .......................................................... 18 Gambar 3 Struktur Organisasi PT Dirgantara Indonesia ................................... 20 Gambar 4 Struktur Organisasi Satuan Usaha Aerostructure Program Spirit Aerosystems ....................................................................................... 22 Gambar 5 Quality Management Sistem AS9100 ............................................... 32 Gambar 6 Diagram Alur Proses Bisnis Utama .................................................. 33 Gambar 7 Closed Up Manufacturing Parts & Component ............................... 34 Gambar 8 Layout Machining and Sheet Metal Pusat PT Dirgantara Indonesia 38 Gambar 9 Layout PT Dirgantara Indonesia ....................................................... 39 Gambar 10 Gedung Pusat PT Dirgantara Indonesia .......................................... 40 Gambar 11 Kategori Pesawat Udara .................................................................. 41 Gambar 12 Komponen utama pesawat terbang ................................................. 41 Gambar 13 Badan Pesawat (Fuselage) .............................................................. 42 Gambar 14 Landing Gear .................................................................................. 42 Gambar 15 Komponen Ekor Pesawat (Empennage) ......................................... 43 Gambar 16 Komponen Stabilisator ................................................................... 44 Gambar 17 Mesin (Engine) ................................................................................44 Gambar 18 Bentuk Sayap Pesawat .................................................................... 45 Gambar 19 Titik letak Wing dan Dihedral Wing ............................................... 46 Gambar 20 Rib ................................................................................................... 46 Gambar 21 Spar ................................................................................................. 47 Gambar 22 Skin .................................................................................................. 48 Gambar 23 Stringer ........................................................................................... 48 Gambar 24 Pesawat Airbus A380 ...................................................................... 49 Gambar 25 Dimensi Tampak Depan dan Samping Airbus A380 ...................... 50 Gambar 26 Dimensi Tampak Atas Airbus A380 ............................................... 51 Gambar 27 Node dan Elemen ............................................................................ 54 Gambar 28 Logo ANSYS .................................................................................. 55 Gambar 29 Skema CNC Machining Shop ......................................................... 56 Gambar 30 Mesin Bentuk Plano ....................................................................... 57 Gambar 31 Mesin Bentuk Gantry ...................................................................... 57 Gambar 32 Mesin CNC Horizontal ................................................................... 58 Gambar 33 Spindle Vertikal .............................................................................. 59 Gambar 34 Skema Letak dan Gerak Sumbu Koordinat CNC 2 Axis ................ 59 Gambar 35 Skema Pergerakan Sumbu Mesin CNC 3 Axis ............................... 60 Gambar 36 Skema Pergerakan Sumbu Mesin Turning-milling ecoTurn 510 ... 60 Gambar 37 Mesin Turning-milling ecoTurn 510 ............................................... 61 Gambar 38 Skema Pergerakan Mesin CNC Horizontal 4 Axis ......................... 61 Gambar 39 Skema Pergerakan CNC Horizontal Sumbu 5 Axis ........................ 62 Gambar 40 Skema Pergerakan CNC Vertikal Plano Sumbu 5 Axis .................. 63 Gambar 41 Skema Pergerakan CNC Vertikal Gantry Sumbu 5 Axis ................ 63 Gambar 42 High Speed Machining Tipe DMC 210 U ....................................... 64 Gambar 43 Medium Speed Machining pada Mesin CNC HAAS EC 500 .......... 64 Gambar 44 Low Speed Machining pada Mesin Cincinnati DGMP ................... 65 Gambar 45 Hinge Rib 1 Airbus A380 ............................................................... 66 Gambar 46 Material Aluminium Alloy ............................................................. 67 Gambar 47 Spesifikasi Raw Material Aluminium ABM 3-1030 ...................... 68 Gambar 48 Process Sheet, Drawing dan NCOD ............................................... 69 Gambar 49 Mesin Cincinnati Milacron DGMP ................................................. 75 Gambar 50 Mesin JOBS ..................................................................................... 76 Gambar 51 Jig Boring ....................................................................................... 76 Gambar 52 Fixture yang digunakan pada Mesin Cincinnati dan JOBS ............ 77 Gambar 53 Fixture dan Raw Material di Mesin JOBS ..................................... 78 Gambar 54 Sket Fixture dan Part Hinge Rib 1 ................................................. 78 Gambar 55 Sket Fixture Hinge Rib 1 menggunakan Software Dassault System CATIA V4 ........................................................................................ 79 Gambar 56 Raw Material Hasil pre-operation Media 1 ................................... 83 Gambar 57 Raw Material Hasil pre-operation Media 2 ................................... 84 Gambar 58 NCOD Media 3 ............................................................................... 84 Gambar 59 Pemasangan Raw material ke Fixture ............................................ 86 Gambar 60 Running Program ........................................................................... 87 Gambar 61 NCOD Media 4 ............................................................................... 89 Gambar 62 Hasil Proses Pengerjaan Media 4 .................................................... 91 Gambar 63 Produksi Hinge Rib ......................................................................... 93 Gambar 64 Proses Packaging Part Airbus ........................................................ 93 Gambar 65 Hinge Rib 1 ..................................................................................... 94 Gambar 66 Assembly Hinge Rib 1 ..................................................................... 95 Gambar 67 Analisis Gaya pada Hinge Rib ........................................................ 96 Gambar 68 Titik Pembebanan ........................................................................... 99 Gambar 69 Geometri Hinge Rib 1 ..................................................................... 99 Gambar 70 Bentuk Grid ................................................................................... 100 Gambar 71 Assembly Komponen Sayap Pesawat Terbang Airbus A380 ........ 100 Gambar 72 Peletakan Constraint ..................................................................... 100 Gambar 73 Kontur Deformasi Sisi 1 ............................................................... 101 Gambar 74 Kontur Deformasi Sisi 2 ............................................................... 101 Gambar 75 Kontur Tegangan Normal Sisi 1 ................................................... 102 Gambar 76 Kontur Tegangan Normal Sisi 2 ................................................... 102 Gambar 77 Kontur Von Mises Sisi 1 ............................................................... 102 Gambar 78 Kontur Von Mises Sisi 2 ............................................................... 103 Gambar 79 Titik Von Mises Maksimum ......................................................... 103 Gambar 80 Assembly rib .................................................................................. 104 Gambar 81 Letak Constraint ........................................................................... 104 DAFTAR TABEL Tabel 1 Pesawat yang diproduksi oleh PT DI ...................................................... 27 Tabel 2 Helikopter yang diproduksi oleh PT DI .................................................. 28 Tabel 3 Sistem Pertahanan yang diproduksi oleh PT DI ..................................... 28 Tabel 4 Airbus A380 Performance ...................................................................... 51 Tabel 5 Tabel Faktor Keamanan .......................................................................... 53 Tabel 6 Spesifikasi Material ................................................................................. 67 Tabel 7 Spesifikasi Mesin Cincinnati Milacron DGMP ...................................... 75 Tabel 8 Spesifikasi Mesin JOBS .......................................................................... 76 Tabel 9 Spesifikasi Mesin Jig Boring .................................................................. 77 Tabel 10 Cutting Tools Pembuatan Hinge Rib 1 .................................................. 81 Tabel 11 Cutter yang digunakan Pengerjaan Hold Down .................................... 82 Tabel 12 Cutting Tools pada Saat Pengerjaan Media 3 ....................................... 88 Tabel 13 Cutting Tools pada Saat Pengerjaan Media 4 ....................................... 91 Tabel 14 Perbandingan Waktu Pengerjaan Part Hinge Rib 1 pada Mesin JOBS 92 Tabel 15 Mechanical Properties Aluminium Alloy ABM 3-1030 ...................... 95 Tabel 16 Koefisien Angkat Sayap ....................................................................... 96 Tabel 17 Perbandingan Hasil Tegangan Normal ............................................... 102 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Surat Keterangan Observasi Tugas Akhir di PT Dirgantara Indonesia Lampiran 2 NCOD Hinge Rib 1 Media 1 Lampiran 3 NCOD Hinge Rib 1 Media 2 Lampiran 4 NCOD Hinge Rib 1 Media 3 Lampiran 5 NCOD Hinge Rib 1 Media 4 Lampiran 6 Process Sheet Hinge Rib 1 Lampiran 7 Tooling Service Documents Lampiran 8 Drawing Hinge Rib 1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Perguruan tinggi merupakan sarana pembentukan sumber daya manusia yang diharapkan mampu mengaplikasikan teori yang ada dengan keadaan di lapangan sejalan dengan perkembangan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi. Guna menghasilkan sumber daya manusia yang berkompeten, perlu diperhatikan tingkat pendidikan yang diperoleh. Mahasiswa sebagai calon sumber daya manusia yang telah menerima pendidikan di perguruan tinggi masih dianggap memiliki kekurangan oleh karena pendidikan yang diterima di bangku perguruan tinggi cenderung bersifat teoritis. Tugas akhir merupakan salah satu solusi pemecahan masalah akan adanya jarak antara teori dan praktik. Pada tugas akhir ini mahasiswa diharapkan mampu menerapkan dan mengintegrasikan ilmu yang didapat di bangku kuliah dengan fakta yang ditemui di lapangan. Pada kesempatan ini, penulis berkesempatan melaksanakan analisis tugas akhir di perusahaan pembuat pesawat pertama di Asia Tenggara, PT Dirgantara Indonesia (Persero), pada Satuan Usaha Direktorat Produksi. PT Dirgantara Indonesia bergerak di bidang perancangan, pembuatan komponen dan perakitan/sub assembly kerangka pesawat terbang berkualitas tinggi dengan harga yang bersaing. Banyak program yang sedang dijalani PT DI, salah satunya adalah program Spirit Aerosystems. Perkembangan teknologi saat ini berkembang semakin pesat, khususnya di bidang industri. Pesawat terbang merupakan salah satu kemajuan teknologi yang sangat luar biasa. Meningkatnya keperluan masyarakat untuk menggunakan pesawat terbang agar dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain dengan waktu yang lebih singkat dibandingkan kendaraan lainnya, membuat permintaan terhadap pesawat semakin meningkat. Untuk menjaga keselamatan pengguna pesawat terbang, maka perusahaan harus dapat membuat komponen pesawat terbang sesuai dengan spesifikasi. Perusahaan harus dapat menghasilkan komponen-komponen dari pesawat terbang tersebut sesuai dengan spesifikasi yang seharusnya. Untuk memertahankan proyek-proyek yang dimiliki PT DI, maka perusahaan harus dapat memproduksi komponen yang memenuhi spesifikasi dengan baik. Jika komponen tidak memenuhi spesifikasi maka akan sangat membahayakan pengguna pesawat terbang. Kecelakaan dapat terjadi ketika komponen-komponen dalam pesawat terbang tidak memenuhi spesifikasi yang telah diperhitungkan. Perusahaan tidak akan memberikan komponen yang tidak memenuhi spesifikasi dengan baik kepada konsumen, sehingga untuk menghasilkan komponen dengan tidak memiliki cacat merupakan tujuan dari perusahaan. Perusahaan tidak dapat mengirimkan komponen yang memiliki cacat dan hal tersebut dapat membuat perusahaan mengalami kerugian. Kerugian muncul akibat perusahaan harus mengganti komponen yang rusak dengan komponen baru yang memenuhi spesifikasi dengan baik. Pada proyek Inboard Outer Fixed Leading Edge (IOFLE), PT DI membuat bagian dari sayap pesawat Airbus A380. Bagian dari sayap yang dibuat oleh PT DI terdiri dari 3 kelompok atau sub assembly, dimana satu sub assembly dapat terdiri dari komponen besar dan sub sub assembly yang terdiri dari komponen-komponen kecil. Kelompok-kelompok tersebut adalah Stage 1, MAJ Assy & Single Item, dan FAJ Kits. Kelompok Stage 1 terdiri dari komponen-komponen Bulid Door Kits, Dnose Skin Kits, Front Spar, Sub Spar, Riblet Kits, dan Stiffner Kits. Kelompok MAJ Assembly & Single Item terdiri dari komponen-komponen Hinge Rib Assy 1 sampai dengan Hinge Rib Assy 4, Intermediate Rib, Drive Rib Assy 1 sampai dengan Drive Rib Assy 4, Slant Rib, Joint Plant R8, Bracket, dan Gooeseneck Bracket. Dan kelompok FAJ Kits terdiri dari komponen-komponen FAJ Single & Kits, Loose Item 1, dan Loose Item 2. Gambar 1.1 Bagian Dari Sayap yang diproduksi PT DI (sumber: http://www.indonesian-aerospace.com/view.php?m=product&t=partcomponent) Sayap pesawat akan menghasilkan gaya angkat (lift force) ketika pesawat bergerak menembus udara, sebagai akibatnya akan timbul beban aerodinamis terhadap struktur sayap pesawat. Tercatat hingga saat ini Airbus A380 merupakan pesawat penumpang terbesar di dunia yang dapat memuat hingga 850 penumpang dalam konfigurasi satu kelas. Tentu untuk dapat terbang, pesawat raksasa ini memerlukan sayap yang besar dan kuat. Sebagai akibatnya semakin besar ukuran sayap maka semakin besar pula gaya yang memengaruhinya. Hinge rib merupakan komponen penyusun sayap Airbus A380 yang diproduksi oleh PT Dirgantara Indonesia. Sama halnya seperti fungsi rib pada umumnya, hinge rib 1 berfungsi untuk menahan dan mendistribusikan beban aerodinamis yang diterima sayap selama penerbangan serta menopang bentuk sayap pesawat. Mengingat akan banyaknya penumpang yang diangkut serta besarnya ukuran pesawat, maka diperlukan komponen penyusun sayap yang kuat dan efisien. Oleh itu dilakukanlah analisis tegangan yang terjadi terhadap hinge rib 1 Airbus A380 pada kondisi terbang. B. Perumusan Masalah Dalam penulisan ini, penulis perlu membuat rumusan–rumusan untuk menghindari pembahasan yang tidak perlu, pokok pembahasan masalah yang akan dibahas di dalam analisis proses manufaktur dan tegangan aerodinamis hinge rib 1 pada komponen sayap pesawat terbang Airbus A380, yaitu: 1. Bagaimana proses manufaktur pembuatan part hinge rib 1 pada komponen sayap pesawat terbang Airbus A380 berdasarkan NCOD (Numerical Control Operators Document), dan process sheet di PT DI? 2. Bagaimana gaya gesekan udara terhadap skin, jika gravitasi dan pengaruh panas (thermal) diabaikan? 3. Bagaimana tekanan aerodinamis apabila pesawat dalam kondisi melaju pada kecepatan 900 km/jam? 4. Bagaimana dan berapa nilai yang didapatkan dari hasil simulasi deformasi, tegangan normal, dan von mises menggunakan perangkat lunak ANSYS? 5. Berapa nilai faktor keamanan (safety factor) yang didapat dari analisis tegangan aerodinamis hinge rib 1 pada komponen sayap pesawat terbang Airbus A380? C. Tujuan Tujuan analisis proses manufaktur dan tegangan aerodinamis hinge rib 1 pada komponen sayap pesawat terbang Airbus A380, meliputi: 1. Tujuan Umum a. Agar mahasiswa dapat mengenal permasalahan yang dihadapi oleh suatu perusahaan, industri atau bengkel-bengkel dan dengan kemampuan menganalisis serta mensintesa, mahasiswa dapat memeroleh pengalaman kerja terutama yang berhubungan dengan prosedur penyelesaian permasalahan; b. Mengasah pola berpikir yang wajar, logis, rasional, berketrampilan serta luwes dalam memahami dan menghadapi permasalahan di tempat kerja; c. Memotivasi mahasiswa untuk berpartisipasi dalam permasalahan pembangunan, seperti kegiatan perancangan, pelaksanaan, pembuatan, penggunaan, pengolahan dan pengawasan yang berhubungan dengan konstruksi, produksi, pembangkit tenaga dan manajemen perusahaan yang terkait dengan pemesinan industri secara umum. 2. Tujuan Khusus a. Melihat dan memelajari secara langsung penerapan teori yang diperoleh di bangku kuliah; b. Mengetahui tegangan aerodinamis yang terjadi pada hinge rib 1 Airbus A380 melalui simulasi perangkat lunak ANSYS; c. Mengetahui proses manufaktur hinge rib 1 pada komponen sayap pesawat terbang Airbus A380 produksi PT Dirgantara Indonesia. 3. Tujuan Akademis a. Mengaplikasikan pengetahuan dan keterampilan yang didapat selama mengikuti perkuliahan baik teori maupun praktik di Politeknik Negeri Medan; b. Untuk memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan diploma 3 Politeknik Negeri Medan. D. Manfaat Manfaat yang diperoleh dari tugas akhir ini adalah: 1. Bagi Mahasiswa: a. Memeroleh kesempatan untuk melatih keterampilan dan melakukan pekerjaan atau kegiatan lapangan; b. Dapat mengetahui dan memahami berbagai aspek kegiatan dalam perusahaan; c. Dapat membandingkan teori-teori yang diperoleh di bangku kuliah dengan praktik lapangan. 2. Bagi Politeknik: a. Memererat kerja sama antara PT Dirgantara Indonesia (Persero) dengan Politeknik Negeri Medan, khususnya dengan mahasiswa Jurusan Teknik Mesin; b. Mendapat umpan balik untuk meningkatkan kualitas pendidikan selalu sesuai dengan perkembangan dunia industri; c. Memerluas pengenalan Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan. 3. Bagi Perusahaan: a. Melaksanakan salah satu tugasnya sebagai salah satu Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yaitu ikut membantu memberikan pengetahuan mengenai teknologi yang digunakan di perusahaan tersebut kepada calon penerus bangsa, sehingga calon penerus bangsa dapat bersaing secara global mengenai teknologi khususnya di bidang penerbangan; b. Sebagai bahan masukan atau usulan bagi perusahaan untuk memerbaharui sistem metode kerja yang lebih baik; c. Sebagai sarana penyaluran program perusahaan dalam rangka mencerdaskan anak bangsa. 4. Bagi Pembaca: a. Sebagai referensi dan arahan jika memiliki permasalahan yang sejenis. E. Teknik Pengumpulan Data Pengumpulan data yang dilakukan penulis dalam menyusun dan menyelesaikan laporan tugas akhir ini dilakukan dengan cara: 1. Metode Diskusi Melakukan diskusi antara mahasiswa dan pembimbing, tanya jawab mengenai proses kerja, pemeliharaan, permasalahan-permasalahan serta solusinya. 2. Metode Praktik Lapangan (Observasi) Melakukan pengamatan secara langsung terhadap cara kerja dari peralatanperalatan yang digunakan pada industri pesawat terbang, serta permasalahan yang kerap terjadi di lapangan berikut dengan metode penyelesaiannya (troubleshooting). 3. Metode Studi Pustaka Melakukan studi pustaka dengan menggunakan beberapa literatur dengan mencari buku – buku yang ada di dalam perpustakaan kampus Politeknik Negeri Medan maupun sumber lain yang berhubungan dengan topik permasalahan yang dibahas dalam tugas akhir. F. Jadwal Adapun jadwal pelaksanaan analisis tugas akhir, yaitu: Waktu : 04 April 2016 s/d 31 Mei 2016 Tempat : PT Dirgantara Indonesia (Persero) Indonesian Aerospace (IAe) Alamat : Jl. Pajajaran No.154 Bandung, Jawa Barat, Indonesia G. Sistematika Penulisan Laporan Laporan ini tersusun atas enam bab yang terdiri dari: BAB IPENDAHULUAN Pada bab I laporan tugas akhir ini berisi mengenai latar belakang permasalahan, identifikasi dan perumusan masalah, pembatasan masalah dan asumsi, tujuan tugas akhir, manfaat tugas akhir, metodologi tugas akhir, dan sistematika penulisan. Latar belakang menjelaskan permasalahan yang terdapat di PT DI, khususnya di bagian produksi Hinge Rib 1 yang merupakan salah satu komponen dari sayap pesawat terbang Airbus A380. Tujuan dari tugas akhir ini berisi mengenai jawaban dari pertanyaanpertanyaan yang terdapat pada rumusan masalah. BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN Bab ini menjelaskan mengenai sejarah, struktur organisasi PT Dirgantara Indonesia (Persero) serta usaha tercapainya terbentuknya BUMN industri pesawat terbang di Indonesia. BAB III LANDASAN TEORI Bab ini berisikan berbagai kajian literatur meliputi pesawat udara khususnya Airbus A380, proses produksi single part, serta menjelaskan tentang data yang diperlukan pada penelitian, cara pengumpulan data sesuai dengan metode yang digunakan. BAB IV PROSES MANUFAKTUR HINGE RIB 1 Berisikan pembahasan dan langkah-langkah pembuatan part hinge rib 1 pada komponen sayap (wing) pesawat terbang Airbus A380 yang terdapat dalam NCOD, dan process sheet. BAB V ANALISIS TEGANGAN AERODINAMIS Berisikan pembahasan analisis tegangan pada Hinge Rib 1 Airbus A380 produksi PT Dirgantara Indonesia dengan menggunakan software ANSYS. BAB VI PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan yang diperoleh dari penelitian yang dilakukan dalam pemecahan masalah serta saran yang dapat diberikan bagi pihak perusahaan.
