b.tris-jurnal idea 2009 vol 10 no 2.pdf

1

DESAIN INTERIOR KERETA API KELAS EKSEKUTIF GENERASI TERBARU DENGAN KONSEP MODULAR Bambang Tristiyono

Dosen Jurusan Desain Produk Industri,FTSP,ITS Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111

ABSTRAKSI Kereta Api Kelas Eksekutif jarak jauh dan menengah diharapkan akan mampu bersaing dengan alat transportasi lain, bahkan dengan pesawat terbang, sehingga sangat potensial untuk ditingkatkan mutu dan pelayanan, melalui paradigma baru dalam proses rancang bangun dapat menghasilkan kereta cepat yang dapat bersaing dipasar domestik dan regional bahkan internasional. Kabin penumpang merupakan salah satu faktor penting bagi operator (PT. KAI). Kabin yang nyaman dan menyenangkan merupakan ujung tombak pelayanan untuk memenuhi kepuasan penumpang. Dalam program pengembangan produk dan peningkatan kemampuan rancang bangun PT. Industri Kereta Api (INKA) dimasa mendatang akan konsentrasi pada pembuatan car body Digital design & prototyping adalah suatu metoda rancang bangun yang relatif baru di Indonesia, sangat efektif untuk mempercepat dan meningkatkan kualitas proses rancang bangun serta penghematan biaya. Pada proses ini memungkinkan kegiatan rancang bangun dilakukan secara silmutan (concurrence engineering) dibeberapa tempat yang berbeda, oleh INKA maupun mitra kerjanya. Disamping itu proses rancang bangun dilakukan teritegrasi mulai tahap konsep, analisa, optimasi, presentasi, prototyping & tooling. Metode Integrated digital design menjadi teknologi kunci untuk mengintegrasikan car body dengan komponen lain yang dibuat oleh industri penunjang, merupakan metoda yang efektif dan efisien, untuk menghasilkan Quality, cost, & delivery serta mempersingkat proses Design-Engineering, secara silmutan dapat dilakukan analisa berbagai aspek desain, yaitu: Ergonomi, Geometri, Struktur, material, proses manufaktur, dan ekonomi untuk mencapai Fit, Form & function. Tujuan penelitian ini adalah Rancang Bangun Modular Car Body (Cabin Envelope) Kereta Api Kelas Satu (Eksekutif) dengan metoda Integrated Digital Design, menerapkan concurrent Engineering yang bersifat generik, mendapatkan definisi melalui studi makro pada konsep awal. Tahapan dalam penelitian ini diawali dengan studi literatur, dilengkapi pengumpulan data, pembuatan konsep perencanaan, pra desain, pengembangan desain, digital modelling. Keunggulan penelitian ini adalah pengembangan metode digital design & prototyping yang mampu mengurangi kesalahan yang mungkin terjadi pada tahap desain dan engineering, sehubungan dengan pemilihan teknologi dan sistem pendukung untuk Kereta Api Kelas Eksekutif. Integrasi secara digital dari berbagai aspek yang dibutuhkan untuk desain dapat dilakukan dalam waktu yang bersamaan sehingga dapat menghemat biaya dan waktu terutama untuk proses desain, proses fabrikasi, desain assembly-sub assembly-part, simulasi operasional dan prototyping disamping dapat menjadi sarana marketing yang baik.

JURNAL DESAIN Oktober 2009, Volume 10, NOMOR 2

2

ABSTRACT

Train of Class Executive of long distance and expected middle will be able to vie with the other transportation appliance, even with the plane, so that very potential to be upgraded and service, through new paradigm in course of designing to build can yield the cart quickly which can compete the domestic market and international regional even. Passenger cabin represent one factor of necessary for operator (PT. KAI). Balmy Cabin and please to represent tip of service lance to fulfill passenger satisfaction. In program of product development and make-up of ability design to build the PT. Industrial of train (INKA) a period to coming concentration will at making of car body. Digital design & prototyping is a method design to build which relative newly in Indonesia, very effective to quicken and improve the quality process to design and also cost-saving. At this process enable the activity design to done by same at this time (concurrence engineering) some different place, by INKA and also its job partner. Beside that process design to be done by integrated start the concept phase, analyze the, optimize, presentation, prototyping & tooling. Integrated digital design method become the key technology to integrate the car body with the other component which is made by a supporter industry, representing efficient and effective method, to yield the quality, cost & delivery and also take a short cut the process Design-Engineering, by concurrence can be done by analysis of various aspect design, that is: Ergonomic, Geometry, Structure, material, process the manufacture, and economic to reach the Fit, Form & function. Research target is designing to Build Modular of Car Body (Cabin Envelope) First Class Train (Executive) with the Integrated Digital Design Method, applying concurrent Engineering having the character of generic, getting definition through macro study at concept of early. Step in this research early with the literature study, equipped by the data collecting, making conception the planning, pre design, and development design, digital of modeling. Research excellence is development method of digital design & prototyping capable to lessen the mistake which is possible became by the phase of design and engineering, referring to technological election and supporter system for the Train of Executive Class. Integration digitally from various aspect required for the design of can be done during which at the same time so that can cost effective and time especially to process the design, process the fabrication, design assembly-sub assembly-part, simulation of operational and prototyping beside can become the good medium marketing.

Keyword: Integrated, Digital Design, Digital Prototyping.

Bambang Tristiyono, Desain Interior Kereta Api Kelas Eksekutif Generasi Terbaru Dengan Konsep Modular

3

PENDAHULUAN Sistem perkeretaapian nasional diharapkan menjadi tulang punggung transportasi darat di Indonesia pada masa yang akan datang. Dalam UU No. 13/1992 tentang perkeretaapian dijelaskan mengenai Sistem Transportasi Perkeretaapian Nasional Memiliki Keunggulan Komparatif, diantaranya massal, ekonomis, hemat energi, aman dan ramah lingkungan. Wacana mengenai pengembangan sistem transportasi perkeretaapian tersebut semakin mengemuka ditengah terjadinya kelangkaan dan kenaikan harga bahan bakar minyak secara bertahap belakangan ini.

Tabel 1.1 Grafik pertumbuhan kebutuhan train set kereta api kelas eksekutif.

Pangsa pasar pada sistem perkeretaapian di Indonesia relatif besar untuk berkembangnya industri manufaktur perkeretaapian nasional. Beberapa indikasi yang terjadi, antara lain :

Kebutuhan train set / rangkaian kereta api kelas eksekutif nasional bertambah sebesar 14,4% per tahun (sekitar 26 train set atau 210 car, 1 train set terdiri dari 8 - 9 car) dengan nilai USD 142.6 Juta per tahun.

Selain itu, tingkat penggunaan kereta api kelas eksekutif meningkat dari level penggunaan sebesar 65 % menjadi 86,25 % pada 10 tahun terakhir, yang menyumbang 90 persen pendapatan bagi PT. Kereta Api Indonesia (PT. KAI).

Dengan kondisi jumlah armada kereta penumpang kelas eksekutif dan bisnis sebanyak 188 train set atau 1.504 car yang tersedia saat ini lebih dari separuhnya telah berumur 15 - 30 tahun, dimana berdasar atas fakta train set memerlukan proses retrofit (pembenahan) dan down grade (penurunan fungsi guna-pakai) untuk kereta ekonomi bagi sebagian besar train set-nya yang sudah tidak layak.

Berdasarkan studi nilai ekonomis yang dikaitkan dengan kondisi makro, jumlah penumpang kereta api kelas eksekutif tersebut dapat dipacu hingga tingkat pertumbuhan 19% per tahun, dengan asumsi adanya peningkatan infrastruktur dan sarana, baik dalam jumlah maupun mutu pelayanannya. Peningkatan mutu layanan dapat dicapai melalui pengenalan kereta api baru dengan citra (brand) sebagai sarana transportasi kereta api yang baru.


4

Dalam perancangan yang sifatnya untuk diproduksi, sering kali terjadi ketidakcocokan antara gambar perancangan dengan gambar produksi, demikian juga pada tahap pengembangan desain. Hal ini sangat terasa apabila menggunakan proses desain secara manual. Hal tersebut diatas adalah suatu kejadian yang sangat sering terjadi dalam proyek pekerjaan yang menyebabkan pekerjaan sering terlambat penyelesaianya.

Permasalahan proses Design-Engineering-Manufacturing yang ada sekarang ini mengakibatkan lamanya proses delivery, besarnya biaya, dan masih rendahnya kualitas produk. Dari permasalahan tersebut diatas, dikembangkanlah sebuah konsep desain baru dengan bantuan komputer yang disebut digital prototyping. Dengan sistem ini memungkinkan dilakukan kemudahan dalam memodifikasi konfigurasi interior, color scheme, bentuk geometris, serta parameter desain lainnya. Konsep desain baru tersebut akan membantu desainer dalam menghadapi ketidakpastian costumer dan perubahan desain pada saat produksi. Program integrasi teknologi dan rancang bangun yang telah dilaksanakan adalah mempersiapkan Cabin Envelope Kelas Eksekutif dengan perbaikan dan perkembangan system desain dalam part modular dan proses manufaktur untuk melayani kecepatan proses, akurasi desain, dan pengembangan material produk. Tantangan untuk berkompetisi dengan manufaktur luar negeri perlu diantisipasi dengan mempersiapkan konsep rancang bangun yang praktis dan mampu dirakit sesuai variasi kebutuhan struktur KA baik dalam negeri maupun luar negeri. Konsep Interior Modular Car Body /Cabin Envelope Kereta Api Kelas Satu yang akan dikembangkan mencakup:

1. Floor 2. Window 3. Ceiling 4. Luggage 5. Passenger Service Unit

Permasalahan lain yang berkaitan erat dengan rancang bangun ini adalah perencanaan sistem rancang bangun yang terintegrasi antara technology, engineering, producing, dan marketing. Untuk itu pengembangan dan implementasi metodologi digital prototyping dalam teknik rancang bangun terus dikembangkan untuk menjadi solusi dari permasalahan tersebut.

II. DASAR TEORI II.1. Definisi Comfort

Comfort / kenyamanan adalah suatu konsep yang subyektif yang sulit untuk diukur dan didefinisikan. Walupun ada beberapa ahli yang mencoba untuk meneliti atau membuat suatu definisi tentang keadaan comfort, namun sampai sekarang belum ada suatu kesepakatan pendapat yang jelas tentang pengertian comfort ini.

Beberapa ahli yang lain menyatakan bahwa hal yang mungkin dilakukan untuk mengetahui keadaan comfort tersebut adalah dengan melakukan identifikasi


5

keadaan discomfort/tidak nyaman. Usaha-usaha untuk mengurangi atau menghilangkan keadaan discomfort ini akan membawa kita mendekati pada keadaan comfort. Beberapa pengertian tentang comfort antara lain dikemukakan oleh: 1. Braton (Osborne, 1972) Dari segi kesehatan tidak ditemukan terminologi tentang comfort (kenyamanan) yang mungkin dilakukan hanyalah mengukur tingkat/ derajat dan keadaan discomfort (ketidak nyamanan). Dengan mengurangi faktor-faktor discomfort maka akan diperoleh keadaan comfort. 2. Richard (Oxford dictionary) Comfort adalah satisfactions (kepuasan) penumpang selama perjalanan. 3. Merys (1959) Travelling comfort terdiri dari: a. Riding comfort Riding comfort adalah pengalaman yang dirasakan oleh penumpang selama perjalanan yang meliputi faktor psychology dan physiology, yang merupakan faktor timbal balik dengan lingkungannya. Faktor ini memberikan konstribusi yang cukup penting didalam tingkat kenyamanan berkendaraan (riding quality). b. Local comfort Local comfort adalah suatu pengalaman yang diatami penumpang selama di stasiun, ruang tunggu, juga meliputi petunjuk yang jelas serta sistem informasi yang baik. c. Organization comfort Organization comfort meliputi faktor-faktor comfort yang diorganisir oleh perusahaan KAI, dimulai dan ticketing sampai dengan on board service. Passenger comfort adalah inti dalam pelayanan kepada penumpang pada suatu sistem transportasi, disatu pihak merupakan bagian yang paling langsung berhubungan dengan ride quality, dilain pihak berhubungan tingkat kepuasan penumpang. Comfort adalah ekspresi perasaan-reaksi affective yang keduanya tergantung pada situasi, lingkungan dan pengalaman seseorang pada situasi tersebut. Bila ditinjau dan karakteristik penumpang maka passenger comfort dipengaruhi juga oleh subyek (siapa), karakteristik yang memiliki, tingkat sosial, kesehatan, pendidikan, sex, usia dan pengalaman masa lalu. Ride comfort bukan faktor yang terpenting jika dilihat dan hubungan diatas akan tetapi menjadi faktor terpenting jika dilihat dan segi kepuasan penumpang selama perjalanan. 4. Goodman & Kryskal (1954) Mengemukan teori Gemma coefficient (Y) digunakan untuk menaksir tingkat relevansi antara discomfort due (ketidak nyamanan) pada various environment factors berbagai macam faktor lingkungan, yang dibandingkan dengan keinginan penumpang mengulangi atau menggunakan Kereta yang sama (tingkat kepuasan) 5. Michel Watehouse On the other hand is matter of daily experience, but an experience in the past difficult to quantity, dari pernyataan tersebut yang dapat dilakukan adalah:

1. Mengukur antrometri penumpang 2. Observasi bagaimana tingkah laku penumpang terhadap lingkungannya. 3. Evaluasi ketegangan psikologis penumpang pada situasi tertentu untuk

menerangkan reaksi penumpang.


6

II.2. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kenyamanan Interior KA Pada keadaan tidak nyaman selama perjalanan yang tidak dapat diatasi oleh penumpang dan berlangsung terus selama perjalanan akan mengakibatkan:

1. Penumpang menjadi frustasi dan jengkel jika tidak dapat berbuat sesuatu sesuai dengan harapannya.

2. Jika tingkat getaran dan kebisingan terlalu tinggi maka penumpang tidak dapat melakukan kegiatan membaca, menulis, pusing dan lekas lelah. Hal ini disebabkan adanya gangguan visual selama perjalanan.

3. Noise menggangu komunikasi antara penumpang dengan penumpang dan awak kereta dengan penumpang.

Konstribusi comfort pada interior KA terdiri dari berbagai faktor yang berbeda karakteristiknya. Untuk mengukur dan mengidentifikasi faktor faktor tersebut, harus diuraikan menjadi sub-sub bagian yang diteliti satu persatu. Pada penelitian ini tidak dianalisa secara rinci setiap faktor yang terdapat pada tabel dibawah. Tetapi dibahas secara umum agar mendapatkan gambaran keseluruhan permasalahan yang ada secara umum. Karena merupakan landasan awal untuk dapat dikembangkan lebih lanjut pada penelitian berikutnya. Pembahasan lebih rinci dari setiap faktor yang dapat memberikan konstribusi comfort harus dilakukan pada penelitian tersendiri didalam laboratorium Ergonomi.

Berikut adalah Comfort Factors pada Interior KA: 1. Dynamic Factors

a. Longitudinal Acceleration b. General Vibrator

2. Others Sensory Factors a. Lighting b. Noise c. Temperature d. Relative Humidity e. Ventilation f. Odours, smoke

3. Design Factors a. Security b. Reliability c. Interior Configuration d. Workspace e. Leg room f. Seat Width g. Seat Shape h. Seat Adjustment i. Seat Firmnees j. Color k. Aesthetique


7

II.3. Modular System Definisi Modular

Kata modular dapat diartikan sebuah konfigurasi yang berbentuk pengulangan, penambahan, pembesaran, dan kombinsi dari modul-modul yang masih terurai. Modular merupakan system penggabungan dengan cara menyatukan beberapa bentuk untuk memperoleh bentuk yang dapat berfungsi sesuai kebutuhannya.

Keuntungan Sistem Modular

Selain memudahkan dalam hal perakitan atau instalasi, sistem modular juga mempunyai keuntungan lainnya. • Easy Maintenance; memudahkan dalam perawatan, misalkan ada kerusakan

tidak perlu mengganti atau memperbaiki semua part. • Peletakkan relatif mudah. • Kapasitas yang fleksibel. • Kondisi ruang tiap modul dapat diatur sesuai kebutuhan.

Tipe Modularitas Arsitektur modularitas terdiri dari tiga tipe, yaitu slot, bus dan seksional. Setiap tipe memetakan satu persatu tiap elemen ke chunk, dan terdapat antar muka yang terdefinisi dengan baik. Perbedaan ketiga tipe ini terletak pada cara pengaturan interaksi antar chunk. Berikut adalah penjelasannya: a. Arsitektur Modular Slot

Masing penghubung antar chunk pada system ini memiliki tipe yang berbeda dari yang lainnya. Sehingga tiap chunk tidak bisa dipertukarkan pasangannya. Sebagai contoh radio dan speedometer mempunyai tipe hubungan yang berbeda pada panel yang terdapat pada dashboard mobil.

b. Arsitektur Modular Bus Pada system modular tipe dengan tiap- tiap chunk yang berbeda dapat dipasang pada part produk melalui hubungan yang sama. Hal ini sangat menguntungkan dari segi ekonomi tentunya, sebab tidak perlu membeli part yang spesifik untuk mengganti kerusakan, cukup mengganti dengan part pengganti denga modul yang sama. Sebagai contoh adalah perangkat lampu jalan atau partisi yang digunakan pada stand pameran.

c. Arsitektur Modular Seksional Sama seperti system modular bus, system ini juga mempunyai penghubung yang sama, namun tidak ada chunk- chunk yang dapat dipasang. Rakitan dibuat dengan menghubungkan chunk satu dengan chunk yang lain melalui penghubung yang identik. Sebagai contoh system modul pada sofa yang melingkar.

Gambar II.1. Tipe modular


8

II.4. Load of Passenger Accomodation System (LOPAS) Kereta Api K1 LOPAS adalah sistem akomodasi pada sebuah kabin penumpang yang berkaitan dengan jumlah muatan penumpang. LOPAS yang dianalisa adalah dari kereta api K1 dengan alasan K1 adalah jenis kereta api dengan tingkatan tertinggi dan produk unggulan PT. KAI. Analisa ini bertujuan untuk mengetahui apakah terdapat masalah pada sistem yang diterapkan saat ini oleh kereta api K1. Data tentang LOPAS ini adalah sebagai pedoman tentang kapasitas penumpang yang ditetapkan PT. Kereta Api Indonesia serta ukuran kabin penumpang gerbong. Data ini dibutuhkan untuk menghitung dimensi kursi penumpang sehingga jarak antar kursi tetap dapat nyaman bagi penumpang. • Jumlah penumpang 1 gerbong : 50 orang • Panjang ruang penumpang : 20026 mm • Lebar jalan/gang antar kursi : 594 mm

Gambar II.2. LOPAS Kereta Api K1

Data tentang LOPAS ini didapat dari INKA berupa gambar teknik Arrangement System kereta K1 dan juga situs resmi PT. Kereta Api Indonesia.

II.5. Studi Hasil Penelitian Sebelumnya Hasil penelitian pendahuluan yang menjadi referensi adalah: 1.Rancang Bangun Kursi Penumpang Kereta Api Kelas Eksekutif, Hibah

Bersaing IX

Kereta api kelas eksekutif jarak jauh dan menengah diharapkan akan mampu bersaing dengan alat transportasi lainnya, bahkan dengan pesawat terbang, sehingga sangat potensial untuk ditingkatkan mutu pelayanannya, melalui suatu paradigma baru dalam proses rancang bangun dapat menghasilkan kereta cepat yang dapat bersaing di pasar domestik dan regional bahkan internasional. Kabin penumpang merupakan salah satu faktor terpenting bagi operator (PT. KAI). Kabin


9

yang nyaman dan menyenangkan merupakan ujung tombak pelayanan untuk memenuhi kepuasan penumpang. Dalam program pengembangan produk dan peningkatan kemampuan rancang bangun PT. Industri Kereta Api (INKA) dimasa mendatang akan berkonsentrasi pada pembuatan car body. Digital design & prototyping adalah suatu metode rancang bangun yang relatif baru di Indonesia, sangat efektif untuk mempercepat dan meningkatkan kualitas proses rancang bangun serta penghematan biaya. Pada proses ini memungkinkan kegiatan rancang bangun dilakukan secara simultan (concurrent engineering) di beberapa tempat yang berbeda, oleh PT. INKA maupun mitra kerjanya. Disamping itu proses rancang bangun dilakukan terintegrasi mulai tahap konsep, analisa, optimasi, presentasi, prototyping dan tooling. Metode Integrated Digital Design menjadi teknologi kunci untuk mengintegrasikan car body dengan komponen lainnya yang dibuat oleh industri penunjang, merupakan metode yang efektif dan efisien, untuk menghasilkan Quality, Cost & Delivery serta mempersingkat proses Design – Engineering, secara simultan dapat dilakukan analisa-analisa pada beberapa aspek desain : ergonomi, geometri, struktur, material, proses manufaktur dan ekonomi untuk mencapai Fit, Form & Function.

Gambar II.6. Analisa aspek proses manufaktur pada kursi penumpang. Tujuan penelitian ini adalah rancang bangun prototype kursi penumpang kereta api kelas eksekutif dengan metode Integrated Digital Design, menerapkan concurrent engineering

yang bersifat generik, mendapatkan definisi melalui studi makro pada konsep awal. Tahapan dalam penelitian ini diawali dengan studi literatur, dilengkapi pengumpulan data, pembuatan konsep perencanaan, pra desain, pengembangan desain dan digital modelling. Keunggulan penelitian ini adalah pengembangan metode digital design & prototyping yang mampu mengurangi kesalahan yang mungkin terjadi pada tahap desain dan engineering, sehubungan dengan pemilihan teknologi dan sistem pendukung untuk kereta api kelas eksekutif, integrasi secara digital pada beberapa aspek yang dibutuhkan untuk desain dapat dilakukan dalam waktu yang bersamaan sehingga dapat menghemat biaya dan waktu terutama untuk proses desain, proses fabrikasi, desain assembly – sub-assembly part, simulasi operasional dan prototyping disamping sekaligus dapat menjadi sarana marketing yang baik.


10

III. METHODE Pendataan tentang aspek desain secara makro : Ergonomic design, Human Centered Design dan sosio-ekonomi mendifinsikan karakteristik kebutuhan dan spesifikasi payloads system KA Klas Eksekutif. Pendataan berbagai produk eksisting dari berbagai produsen manca negara, data material, struktur, sistem mekanik, material, finishing dan joinery. Hasil kompilasi data dan studi pustaka dijadikan acuan dalam DR&O (Design Requirement and Objectives). Pada tahap pradesain dilakukan trade-off study perancangan produk dengan membuat beberapa konfigurasi, ukuran, type, kemudian dilakukan optimasi produk untuk mendapatkan arah dan konsep perancangan. Tahap Pra Desain dan analisa juga dilakukan pencarian ide/ gagasan dan alternatif baru/pendekatan baru dalam merancang cabin envelope car body KA Kelas Eksekutif. Pengembangan konfigurasi, trade-off study, modelisasi geometri, bodycell, struktur, dan sistem mekanik, studi ergonomi, dan analisa karakteristik sosial budaya panumpang, untuk mendapatkan modular part yang terbaik pada cabin envelope Interior KA Kelas Eksekutif. Memulai dengan studi geometri membuat solid modelling, untuk mengoptimasikan dan mengintegrasikan desain, simulasi komponen, assembling yang meliputi: 1. Free style shaper, Free style optimizer, wire frame & surface design realistic &

real time rendering 2. Knowledge advisor 3. Ergonomics design & analysis Pada tahap Pengembangan Desain dan Digital solid modeling yang meliputi: studi konfigurasi, struktur car body, pertimbangan ergonomi, material, bentuk, solusi teknik, sistem sambungan, detail, drawing, CAID (Computer Aided Industrial Design), rendering, dan animasi sebagai studi bentuk, warna dan simulasi assembly. Mengembangkan studi geometri dengan melalui proses:

1. Generative Part Structural Analysis Based Expert System 2. Studi model: Studi model berskala, modelisasi komputer untuk optimasi model

solid 3 Dimensi, pembuatan model fisik 3D berskala. 3. Generative drafting, sub-assembly, Assembly, part design, Generative part,

structure analysis, Digital Mock-Up (DMU) Analysis 4. Analisa sistem dan subsistem mekanik, struktur, ergonomi pengujian melalui

simulasi dan modelisasi komputer: karakteristik anthropometri, ergonomik, struktur, mekanik secara stastis dan dinamis.

5. Evaluasi desain untuk optimasi sistem struktur, mekanik, material dan fabrikasi dalam menentukan desain akhir.

Pada tahap Desain Akhir: Detail Design, Komponen, joinery, Tooling, dan material yang meliputi kegiatan sebagai berikut:

1. Part & Shape Design 2. Assembly & Sub assembly Design 3. Digital Mock-up Navigator, Kinematics Simulator 4. Space Analysis, Fitting Simulator & Digital Mock-up Analysis Evaluasi kegiatan penelitian melalui presentasi pada panel pakar dan Industri Kereta Api, dan PT KAI sebagai operator.


11

Tabel III.1. Block diagram IDD Method (Integrated Digital Design)

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1. KONSEP DESAIN

• Brainstorming car body system Berikut adalah Diagram car body system yang menjadi guide dalam pendefinisian konsep desain.

Gambar IV.1. Flow Chart car body system


12

• Driven by Trend Style Untuk melahirkan konsep desain yang memikirkan keinginan pasar ke depan, sangat perlu mempertimbangnakan trend style yang berkembang dan diprediksi akan diminati dimasa datang.

KEY CONCEPT

Gambar IV.2. Image board exploration to generated Key concept


13

Beberapa Progress IDEA dalam ekplorasi konsep:

Gambar IV.3. Image board exploration to generated more space (less detail trigger)

Gambar IV.4. Image board exploration to generated more space (lighting trigger)

Gambar IV.5. Image board exploration to generated

PSU & Multifunction folded table Concept

IV. 2. CROSS SECTION ANALYSIS Cross section merupakan gambar potongan terhadap sumbu X (membujur ) dan sumbu Y (melintang), dalam hal ini gambar potongan dari car body. Dengan gambar potongan tersebut dapat diketahui komponen-komponen interior cabin (car body) beserta dimensi-dimensi yang meliputi jarak, lebar dan tinggi potongan car body.


14

Gambar IV.6. Development Interior Cabin and geometry envelope car body Kereta Api K1

Dengan menggunakan data dimensi, dilakukan pemeriksaan kelayakan clearance dan dimensi dari masing-masing komponen dengan menggunakan analisa geometri dan anthropometri. Dari gambar cross section kabin Kereta Api K1 dapat ditarik beberapa kesimpulan, diantaranya:

1. Jangkauan tangan terhadap rak penyimpanan barang (baggage) penumpang pada posisi berdiri untuk ukuran 5 %-tile tidak menemukan hambatan. Pada kasus ini kursi penumpang dapat dijadikan pijakan.

2. Jarak antara bagian atas handrail (pegangan tangan) dengan bagian atas kepala model orang 95%-tile adalah 9.45 cm. Sehingga hal ini tidak mengganggu aktivitas penumpang dalam posisi berdiri.

3. Jarak antara bagian atas kepala model orang 95 %-tile dengan rak penyimpanan barang adalah 34.5 cm, sedangkan jarak antara kepala model 5%-tile ke lantai pada posisi duduk adalah 118.75cm dan yang 95%-tile adalah 136.02 cm. Hal ini menunjukan suatu pola pandang yang cukup leluasa diantara tempat duduk

penumpang.

Gambar IV.7. Cross section car body K1 to fit and test

for anthropometri passenger, reach and cleareance, and posture.

4. Pada posisi berdiri, jangkauan model orang 5%-tile terhadap handrail dirasakan cukup nyaman, hal ini bisa dilihat dan jarak antara siku berdiri terhadap posisi handrail yang bisa terakomodasi yaitu 43.7 cm. Sedangkan untuk model 95%-tile tidak bermasalah, karena jaraknya relatif dekat.


15

Gambar IV.8. Cross section cabin

envelope Kereta Api K1 and part dimension.

IV. 3. LOPAS (Load of Passanger Accomodation System) LOPAS merupakan kepanjangan dari “Load of Passanger Accomodation System”. Secara global membahas tentang sistem beban sirkulasi penumpang dalam suatu sarana transportasi, dengan bantuan gambar lay-out dari sarana transportasi tersebut. Posisi pintu masuk/keluar idealnya membagi rata ruangan dan berimbang, sehingga tidak terjadi simpul sirkulasi penumpang yang menghambat arus sirkulasi penumpang. Selain itu, secara umum kelancaran sirkulasi penumpang diantaranya sangat dipengaruhi oleh konfigurasi kursi dan aktivitas penumpang serta ruang bebas yang tersedia di dalam car body. Aktivitas dan sirkulasi penumpang disini yang dimaksud adalah aktivitas dari sirkulasi penumpang kereta api K1, baik pada saat kereta berjalan maupun transit pada stasiun. Pada saat kereta berjalan, penumpang membutuhkan ruang untuk duduk (kursi) atau berdiri dan ruang bagi penumpang yang bersiap untuk turun. Pada saat kereta transit di stasiun, penumpang membutuhkan ruang untuk naik maupun turun dari kereta (dibutuhkan ruang yang relatif lebih luas didepan pintu keluar-masuknya penumpang kereta). Ruang bebas yang dimaksud disini adalah ruang di dalam car body yang digunakan sebagai area untuk sirkulasi penumpang. Dalam teorinya, semakin besar ruang yang tersedia maka akan semakin lancar sirkulasi penumpang, tetapi dalam kenyataannya ada batas-batas yang menjadi anti klimaks bagi kelancaran sirkulasi penumpang. Faktor-faktor yang menjadi pembatas tersebut diantarannya volume dan kapasitas car body. Konfigurasi kursi penumpang secara umum banyak dipengaruhi oleh aktivitas dari sirkulasi penumpang. Dan ada beberapa faktor khusus yang menjadi pertimbangan dalam penentuan konfigurasi kursi penumpang, diantaranya kelas dari kereta penumpang. Untuk kereta penumpang kelas VIP membutuhkan privacy yang lebih dari kelas eksekutif, dan kereta kelas eksekutif membutuhkan privacy yang lebih dari kelas ekonomi. Dan salah satu faktor khusus diatas menunjukan bahwa faktor privacy memiliki point yang lebih diutamakan dari faktor kapasitas penumpang. Penentuan kofigurasi kursi penumpang untuk kereta api K1 dengan cara membandingkan kofigurasi kursi penumpang kereta api K1 yang umum digunakan


16

terhadap kofigurasi kursi penumpang kereta api K1 yang diusulkan, mengacu pada beberapa kriteria yang menjadi pertimbangan penilaian matriks.

Tabel IV.1. Matriks Penilaian Konfigurasi Kursi Penumpang K1

No Kriteria K Kofigurasi Umum Konfigurasi Usulan 1 Privacy

5

Privacy penumpang lebih terjamin N=4 NXK=20

Privacy penumpang cukup terjamin N=3 NXK=15

2 Kemudahan sirkulasi penumpang pada saat duduk atau beranjak dan kursi

3 Penumpang yang duduk disisi dalam (dekat dinding) relatif lebih sulit untuk/ keluar-masuk N=2 NXK=6

Penumpang yang duduk disisi dalam (dekat dinding) relatif lebih sulit untuk/ keluar-masuk N=2 NXK=6

3 Kemudahan sirkulasi penumpang pada saat naik atau turun

3 Jalur sirkulasi penumpang terbagi menjadi 2 jalur N=3 NXK=9

Jalur sirkulasi penumpang terbagi menjadi 2 jalur N=3 NXK=9

4 Optimalisasi kapasitas car body K1

3 Kapasitas 50 tempat Duduk tanpa area untuk penumpang yang berdiri dengan 2 Lavatory N=2 NXK=6

Kapasitas 50 tempat Duduk tanpa area untuk penumpang yang berdiri dengan 1 Lavatory dan bagasi bawah N=2 NXK=6

5 Lavatory dan bagasi bawah

2 Ada 2 lavatory; di depan dan belakang, cukup efektif untuk melayani penumpang secara adil. Bagasi bawah tidak ada, penumpang dengan bawaan cukup banyak cukup bermasalah dan bisa mengganggu sirkulasi. N=2 NXK=4

Ada 1 lavatory; di bagian depan, kurang efektif untuk melayani penumpang secara adil. Ada bagasi bawah, penumpang dengan bawaan cukup banyak sangat terbantu. N=2 NXK=4

Jumlah 45 40 1=cukup 2=baik 3=lebih baik 4=terbaik K=Koefisien


17

Pada gambar dibawah ini dapat dilihat secara global analisa aktifitas dan sirkulasi penumpang.

Gambar IV.9. Analisis LOPAS; Aplikasi modular concept dalam platform car body

Kesimpulan Dari analisa dengan metode penilaian matriks diatas, menunjukan bahwa kofigurasi kursi penumpang K1 umum relative lebih layak untuk diterapkan.

IV. 4. MODULAR ANALISIS Grade Theory (penentuan dimensi modul panel interior) Dimensi per modul ditentukan dengan metode FPB (factor pembagi bulat), berdasar luasan sidewall, end wall, dan lavatory dengan cross section longitudinal dan transversal pada 20 m platform car body.


18

Gambar IV.10. Gambar analisa grade theory (modular trigger)

IV.5. PENGEMBANGAN DESAIN Beberapa alternative module cabin envelope yang telah dikembangkan adalah:

Alternative 1 Part ceiling (side dan center ceiling menjadi satu, demikian juga pada part ducting). Shape menjadi lebih halus tapi menyulitkan alam pembuatan, maintenance dan instalasi.

Gambar IV.11. Alternative 1; module side wall, ceiling, head rack, dan lamp panel

Alternative 2 Part ceiling terpisah (side dan center ceiling), demikian juga part ducting dengan side ceiling. Shape cukup halus dan praktis dalam pembuatan, maintenance dan instalasi (antara part ducting, part side ceiling, dan center ceiling)



19

Alternative 3 Part ceiling terpisah (side dan center ceiling), namun part ducting menjadi satu dengan side ceiling. Shape cukup halus tapi kurang praktis dalam pembuatan, maintenance dan instalasi (antara part ducting dengan part side ceiling)


Gambar IV.14. Alternative Window Size Module

Alternatif short window, bentuk cukup proporsi, struktur material lebih kuat, tapi menimbulkan efek ruang yang sempit.

Alternatif long window, bentuk cukup unik, struktur material agak lentur (sebelum di assy), setelah di assy cukup kuat, tapi menimbulkan efek ruang yang luas.

Gambar IV.15. Aplikasi Short & Long window module pada car body


20

Gambar IV.16. Alternative Opening

Gambar IV.17. Slide assembly PSU

& control panel

System sliding pada pemasangan PSU dan cover panel memudahkan

maintenance dan instalasi

Gambar IV.18. Aplikasi narrow, small, dan wide opening pada car body

Gambar IV.19. Sliding Curtain Gambar IV.20. Rolled-down Curtain


21

Gambar IV.21. Alternative Head Rack without PSU Alternative Head Rack without PSU membuat bentuk lebih simple sehingga menunjang kesan luas pada interior

Gambar IV.22. Alternative Head Rack with PSU

Gambar IV.23. Alternative 1 Sliding Door Desain jendela pada alternative 1 lebih sesuai dengan shape frame dan body pintu untuk mencapai kesatuan ruang interior

Gambar IV.24. Alternative 2 Sliding Door Desain jendela pada alternative 2 kurang sesuai dengan shape frame dan body pintu, sehingga mengurangi kesatuan bentuk ruang interior


22

Gambar IV.25. Alternative Interior Color Scheme dgn citra batik khas Indonesia Mega mendung seat Pattern

Gambar IV.26. Alternative Interior Color Scheme dgn citra batik khas Indonesia Primisan (pekalongan) seat Pattern

Gambar IV.27. Alternative Interior Color Scheme dgn citra batik khas Indonesia Batik Surabaya seat Pattern


23

Gambar IV.28. Alternative Interior Color Scheme dgn citra batik khas Indonesia Batik PT. KAI seat Pattern

V. KESIMPULAN DAN SARAN Dari pembahasan sebelumnya dapat disimpulkan bahwa perancangan dengan metode baru secara digital mempunyai berbagai keuntungan, diantaranya adalah:

1. Meningkatkan mutu perancangan; dengan mengadakan simulasi secara digital mengenai rancangan yang dimaksud dan preview hasil rancangan baik melalui rendering maupun animasi, sebelum siap dilakukan pabrikasi.

2. Mempermudah melakukan koreksi apabila terjadi kesalahan desain.

3. Mempermudah dalam menentukan LOPAS, karena dapat dilakukan studi anthropometri simulasi mannequin dengan interface yang lain.

4. Melakukan proses rancang bangun yang terintegrasi sehingga mempermudah dalam proses desain dan manufaktur.

5. Menampilkan virtual image, still image, animasi dari kondisi yang sebenarnya, untuk menjelaskan desain secara comprehensive.

6. Melibatkan konsumen dalam proses perancanngan lebih awal, sehingga ketidak cocokan desain lebih awal dapat cepat diantipasi.

7. Sebagai sarana promosi produk bagi; customer, operator, dan pengguna jasa kereta api.


24

DAFTAR PUSTAKA

Bambang Tristiyono (2001) “Studi Pemodelan Geometri 3d Secara Digital Dengan AutoCAD”, Lemlit ITS, 2001.

Bambang Tristiyono (2007) “Studi Pengembangan Teknologi Virtual Set Dengan Variabel Kajian Teknik Pemodelan Geometri Pada Project Pembangunan Gedung Baru Despro ITS Surabaya”, Lemlit ITS, 2007.

Etienne Grandjean (1989), “Ergonomics”, Taylor & Francis, London.

Handoko Yunendar A. (2008) “ Design and development of various types of passenger cars and freight wagons ”, Research: Indonesian Railway Industry.

Handoko Yunendar A. (2002) “Design and engineering of other railway engineering related projects, for example passenger coach for Indonesian Railway “, Research: Freight Wagon for Indonesian Railway and Malaysian Railway 1996-2002

Handoko Yunendar; Manicka Dhanasekar, “An Inertial Reference Frame Method For The Simulation Of The Effect Of Longitudinal Force To The Dynamics Of Railway Wheelsets “, International Journal of Non Linear Dynamics, Vol. 45, No.3-4, 2006, p 399-425

Windharto Agus; Tim (2004)” Intergrated Digital Design Methode “, RAPID I

Windharto Agus (2003) “Rancang Bangun Kursi Penumpang Kereta Api Kelas Eksekutif dengan Metode Integrated Digital Design”, Hibah Bersaing IX 2001-2003.

Windharto Agus; Prabowo S. Heru (2003) “Perancangan Inovasi Passanger Coach Seat Untuk Kereta Api Kelas Eksekutif dengan Metode Digital Prototyping”, IDEA Journal 2004 Vol.5 No.2.

Windharto Agus; Prabowo S. Heru (2003) “Studi Pengembangan Model Transportasi Kota Yang Ekonomis, Nyaman dan Aman di Wilayah Perkotaan Jawa Timur”, IDEA Journal 2003 Vol.4 No.2.

Windharto Agus; Tim (2002) “Studi Pengembangan Model Transportasi Kota Yang Ekonomis, Nyaman dan Aman di Wilayah Perkotaan Jawa Timur”, Riset Kebijakan Publik, Badan Penelitian dan Pengembangan Daerah Propinsi Jawa Timur.

Windharto Agus; Tim (2000) “Digital Desain dan Prototyping Pada Eksterior, Interior Car Body Kereta Rel Diesel Elektrik (KERETA API K1)”, Riset Unggulan Kemitraan Tahun Anggaran 2000-2001.

Windharto Agus; Tim (1998) “Studi Pengembangan Payload System Desain Interior Kereta Eksekutif ArgoBromo”, Riset ITS – PT. INKA.

b.tris-jurnal idea 2009 vol 10 no 2.pdf

Documents

Transcript of b.tris-jurnal idea 2009 vol 10 no 2.pdf