Merancang adalah bagian yang penting dalam ilmu keteknikan, karena dengan merancang, seorang engineer harus memiliki kepekaan analis terhadap apa yang dirancangnya. Apalagi merancang kapal yang memiliki bagian yang sangat kompleks. karena di dalam kapal terdapat berbagai disiplin ilmu yang diterapkan, secara umum merancang kapal memiliki langkah-langkah sebagai berikut :
Dalam merancang kapal ada 2 kelompok cara:
- point based design: dalam kelompok ini dicari satu ukuran utama kapal dengan berbagai metode (mis. cara Manning, Mandelli dsb.), kemudian diperiksa apakah semua ketentuan dan persyaratan dipenuhi. Kalau ada ketentuan dan persyaratan yang tidak dipenuhi, ukuran utama dirubah/dikoreksi supaya memenuhi. Proses perubahan/koreksi ini disebut “spiral design” dan menghasilkan satu ukuran utama. Kelemahannya, karena harga tidak dihitung, kita tidak tahu hasil ukuran utama tadi mahal atau murah. Dalam proses ini tidak dilakukan optimisasi.
- Set based design: dalam kelompok ini dihitung banyak ukuran utama dengan memvariasikan angka Froude, perbandingan ukuran utama, koefisien bentuk dan letak LCB (sebagai variable) secara sistematis (bukaan acak). Banyaknya variasi disesuaikan kebutuhan dan ketelitian yang diinginkan. Semua ukuran utama ini diperiksa apakah semua ketentuan dan persyaratan dipenuhi dan berapa besar beayanya, baik investasi maupun operasional atau yang lain. Kalau ada ketentuan dan persyaratan yang tidak dipenuhi, ukuran utama yang bersangkutan dibuang. Proses menuju titik optimum dilakukan dengan membuang harga variable (misalnya harga L/B = 5.5) yang tidak/sedikit sekali menghasilkan ukuran utama yang memenuhi semua ketentuan dan persyaratan dan mengambil harga variable yang baru (misalnya harga L/B = 6) yang diharapkan memberikan lebih banyak ukuran utama yang memenuhi semua ketentuan dan persyaratan. Dari semua ukuran utama yang memenuhi semua ketentuan dan persyaratan dipilih yang beayanya terendah atau fungsi obyektif yang lain. Maka kita tahu harga kapal kita tidak akan mahal. Kekurangannya, dibutuhkan banyak perhitungan.
Langkah yang dipakai pada pembahasan ini adalah menggunakan langkah optimasi dengan merancang kapal sebanyak 256 kapal dengan mengkombinasikan beberapa variasi ukuran utama kapal, Langkah pengerjaan yang diberikan di bawah ini bukanlah satu-satunya langkah yang dapat dipakai untuk merancang kapal.
Langkah – langkahnya secara umum sebagai berikut
- Mencari kapal pembanding (Cara desain dengan kapal pembanding ini merupakan salah satu cara untuk melakukan analisis statistik / statistical analysis dimana kapal-kapal yang didapat akan dicari korelasinya terhadap desain kapal yang akan dibuat). Adapun cara pendesainan kapal selain metode ini ada pada link berikut “Metode-metode Pendesainan Kapal”
- Proses Analisis Regressi, dalam proses regresi ini bertujuan menemukan ukuran yang cocok sesuai hasil dari data analisis regresi dalam data statistik kapal pembanding yang didapat.. Adapun proses regresi dapat menggunakan Microsoft excel, Minitab, SPSS, Eviews, CURVE EXPERT dan lain sebagainya. adapun proses regresi akan dibahas pada link berikut “Regresi data analis pendesainan kapal“
- Penentuan 256 kandidat kapal yang akan dianalis dan dioptimasikan.dari data hasil korelasi reggresi yang didapat, lakukan langkah berikut ini.
- Bacalah grafik-grafik pada payload yang diminta grafik reggresi, didapatkan ukuran utama dasar, radius pelayaran dan kebutuhan tenaga listrik sementara.
- Hitung angka Froude number dari ukuran utama dasar dan kecepatan yang diminta oleh owner -> Fn0
- Tentukan 4 angka Froude dengan range persentase froude sekitar 5% jadi: Fn0 – 5%, Fn0 – 1,667%, Fn0 + 1.667%, Fn0 + 5%, sehingga didapatkan 4 harga Panjang kapal (L0). karena froud number merupakan fungsi dari panjang kapal fn=v/(gl)^0,5
- Dari ukuran panjang kapal tersebut hitunglah L0/B0, lalu ambillah L0/B0 – 5%, L0/B0 – 1,667%, L0/B0 + 1,667%, L0/B0 + 5%. Jadi untuk setiap L akan ada empat B, sehingga menghasilkan 16 pasang ukuran L0 dan B0.
- Dari ukuran utama dasar hitunglah B0/T0, lalu ambillah B0/T0 – 5%, B0/T0 – 1,667%, B0/T0 + 1,667%, B0/T0 + 5%. Jadi untuk setiap B ada empat T, sehingga ada 64 set ukuran utama
- Dari ukuran utama dasar hitunglah T0/H0, lalu ambillah T0/H0 – 5%, T0/H0 – 1,667%, T0/H0 + 1,667%, T0/H0 + 5%. Jadi untuk setiap T ada empat H, sehingga ada 256 set ukuran utama
- Dari angka Froude hitunglah Cb dengan rumus dari buku karya Watson-Gilfillan atau Townsin, Cm dan Cwp dapat dicari di buku karya Parsons Chapter 11, demikian juga letak LCB. Jadi untuk tiap L ada satu Cb, satu Cm, satu Cwp dan satu LCB.
- PERHITUNGAN
Adapun perhitungan perhitungan yang akan dilakukan dalam pendesainan kapal (penjelasannya akan dibuat terpisah, klik pada bagian perhitungannya) adalah sebagai berikut:- Perhitungan hambatan kapal
- Perancangan baling-baling
- Perhitungan perkiraan daya motor induk
- Perhitungan jumlah ABK
- Perhitungan massa dan titik pusat massa bagian-bagian deadmass
- Perhitungan kebutuhan bahan bakar (termasuk untuk lain-lain 25%), minyak lumas, air tawar dan makanan
- Perhitungan titik pusat massa bagian-bagian DWT (payload, fuel, oil, water, provision etc.)
- Perhitungan massa dan titik pusat massa bagian-bagian lightmassPerhitungan massa dan titik pusat massa gabungan LWT
- Perhitungan massa dan titik pusat massa baja kapal
- Perhitungan massa dan titik pusat massa permesinan
- Perhitungan massa dan titik pusat massa peralatan dan perlengkapan
- Perhitungan massa dan titik pusat massa gabungan LWT + DWT
- Perhitungan stabilitas utuh (intact stability)
- Perhitungan freeboard
- Perhitungan tonase kapal
- Pemeriksaan sarat dan trim
- Pemeriksaan volume ruang muat dan/atau luas geladak
- Perhitungan beaya investasi dan/atau operasi
- Perhitungan lain yang diminta
- Penerapan metode optimalisasi kapal, dari 256 kapal yang tersedia untuk pendesainan, tentunya akan dipilih satu kapal untuk didesain. Oleh karena itu kapal yang diinginkan untuk didesain adalah kapal yang memiliki efisiensi optimal (bukan maksimal) dan juga harga investasi terbaik. untuk itu dilakukan metode optimalisasi agar mendapatkan kapal yang dimaksud. Adapun cara metode optimalisasinya ada pada link berikut :”Penerapan metode optimalisasi pada desain kapal“
- Rencana Garis (Lines Plan); Secara umum rencana garis adalah penggambaran bentuk potongan – potongan badan kapal, baik secara memanjang maupun melintang. Dalam pembuatannya ada beberapa metode yang digunakan, Adapun gambar dalam rencana garis tesebut adalah Body Plan, Half Breadth Plan dan Sheer Plan. Dengan latar belakang teknik, maka dalam penggambaran ini tentunya dibutuhkan ketelitian dalam penghitungan maupun dalam pengukuran gambar. Ketelitian ini yang nantinya akan memberikan keakuratan dalam penggambaran utama Adapun prinsip penggambaran bodyplan yaitu proyeksi gambar yang terdiri atas 2 garis lurus dan 1 garis lengkung disetiap proyeksi gambar yang digambar baik itu bodyplan, halfbreadth plan dan sheerplan.setelah satu kapal dipilih untuk didesain,maka dari ukuran dan perhitungan yang didapat, bisa dijadikan modal utama dalam pembuatan rencana garis. Banyak metode pembuatan rencana garis. Dalam pembuatan rencana garis. anda dapat menggunakan metode Form Data, Diagram NSP, Software Maxsurf, Pro ships dan lain sebagainya. Dalam hal ini akan dibahas metode pembuatan lines plan menggunakan Maxsurf dan Diagram NSP. Klik link berikut“Pembuatan lines plan menggunakan Maxsurf” dan “Pembuatan lines plan menggunakanDiagram NSP. Setelah mengetahui bagaimana cara pembuatan lines plan, perlu anda ketahui bahwa ada beberapa hal penting dalam pendesainan linesplan. Hal tersebut adalah (Klik tiap bagian untuk pembahasan) :
- Pertimbangan desain linesplan dalam memilih bentuk linggi haluan dan buritan:
- Pertimbangan desain linesplan untuk meminimumkan daya motor:
- Pertimbangan desain linesplan untuk stabilitas yang baik
- Pertimbangan desain linesplan untuk seakeeping dan maneuverability
- Pertimbangan desain linesplan untuk bentuk badan kapal di atas bidang air.
- Pertimbangan desain linesplan untuk
- Added resistance di gelombang
- Manoeuvrability
- Course keeping quality
- Roll-damping
- Seakeeping ability: ship motion, slamming
- Besar ruang muat di bawah geladak
- Propeller clearance
- Pemakaian CFD dalam merancang Rencana Garis
- Rencana Umum (General Arrangement); Rencana umum merupakan rancangan gambar kapal secara umum dimana terdiri dari ruangan akomodasi, mesin, ruang muat, dek dsb. Rencana Umum/General Arrangement dalam ”Ship Design and Cosntruction, Bab III” didefinisikan sebagai perencanaan ruangan yang dibutuhkan sesuai dengan fungsi dan perlengkapannya. Ruangan-ruangan tersebut misalnya : ruang muat, ruang akomodasi, ruang mesin, dll. Disamping itu, juga meliputi perencanaan penempatan lokasi ruangan beserta aksesnya. Rencana umum dibuat berdasarkan lines plan yang telah dibuat sebelumnya. Dengan lines plan secara garis besar bentuk badan kapal akan terlihat sehingga memudahkan dalam merencanakan serta menentukan pembagian ruangan sesuai dengan fungsinya masing-masing. perlu anda ketahui bahwa ada beberapa hal penting dalam pendesainan Rencana Umum. Hal tersebut adalah (Klik tiap bagian untuk pembahasan) :
- Faktor yang berpengaruh pada Rencana Umum
- Estetika dalam bangunan kapal
- Lokasi bagian-bagian utama
- Ruang muat dan ruang permesinan
- Dapur
- Menyusun akomodasi
- Perlengakapan dan outfit
- Pengaturan lainnya untuk Kapal Ruang Muat.
- Multi-purpose cargo ships
- Bulk carriers
- Frigates and Corvettes
- Fishery Inspection Ship
- Oil tankers
- Cruise liners
- Ro-ro Ferries
- Ruang ABK dan penumpang
- Ruang permesinan
- Tangki-tangki.
- Hubungan antara ruang dan jalan (relationship between Spaces and Access)
- Faktor-faktor lain
- Peralatan bongkar muat,
- Untuk kapal general cargo
- Untuk kapal container
- Untuk kapal ro-ro
- Untuk muatan curah padat
- Untuk muatan curah cair
- Perhitungan Kekuatan Kapal
- Check Spiral Design
Posted in: ALL ABOUT NAVAL, NAVAL ARCH & DESIGN
