Jumat, 07 Oktober 2011

SIMULASI

SIMULASI MENGGUNAKAN SOFWARE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD)

A. Pengertian Simulasi

Simulasi adalah tiruan dari sebuah sistem dinamis dengan menggunakan model komputer yang digunakan untuk melakukan evaluasi dan meningkatkan kinerja sistem.Definisi lain dari simulasi:

1. Cara untuk mereproduksi kondisi situasi, dengan menggunakan model, untuk
mempelajari, menguji, pelatihan, dll. (Oxford American Dictionary, 1980),

2. Pemodelan dari sebuah proses atau sistem dimana model meniru respon dari sistem nyata untuk setiap kejadian yang terjadi setiap saat (Schriber, 1987).

Simulasi diartikan sebagai suatu sistem yang digunakan untuk memecahkan atau menguraikan persoalan-persoalan dalam kehidupan nyata yang penuh dengan ketidakpastian dengan atau tidak menggunakan metode tertentu, dan lebih ditekankan pada pemakaian komputer untuk mendapatkan solusi

Simulasi merupakan teknik atau cara penyelesaian persoalan melalui pengolahan data operasi sistem imitasi untuk memperoleh data output penyelidikan atau percobaan penelitian sebagai bahan solusi persoalan ataupun sebagai bahan masukan dalam rangka pengembangan dan perbaikan struktur dan operasi sistem ril.

Penggunaan sistem maya sebagai imitasi dari suatu sistem ril dapat memberikan keleluasaan dan kemudahan dalam melakukan penyelidikan dan percobaan penelitian dalam rangka penyelesaian persoalan. Simulasi dapat dirancang untuk menghasilkan output mengenai kemampuan dan kehandalan sistem serta karakteristik dan keadaan sistem sebagai masukan dalam rangka pengkajian pengembangan sistem dan optimasi hasil operasi sistem. Simulasi dapat diterapkan untuk menggantikan dan mewakili pelaksanaan penyelidikan dan percobaan penelitian ril yang dihadapkan dengan masalah ongkos yang mahal, resiko fatal, waktu yang terbatas dan sarana yang tidak memadai.

Kelebihan simulasi pada penyelesaian persoalan terletak pada pemodelan dan analisis yang disesuaikan dengan bentuk persoalan serta tujuan penyelesaian persoalan, terutama persoalan rumit yang tidak layak diselesaikan dengan menggunakan metode dan model analitik. Simulasi dapat berfungsi lebih efektip dengan membedah persoalan secara terbuka, berbeda dengan penggunaan metode yang memerlukan perumusan persoalan yang disesuaikan.

Dengan pendekatan sistem, simulasi dapat dirancang untuk menghadirkan sistem dalam bentuk operasi maya sehingga dengan pengoperasian sistem dapat diperoleh gambaran mengenai keadaan sistem dan karakteristik operasional sistem. Dengan menggunakan model yang sesuai dan prosedur pengoperasian sistem maya yang valid, simulasi dapat memberikan hasil operasi sistem maya yang sesuai dengan hasil operasi sistem ril yang diimitasi.

Dengan dasar pemodelan sistem dan operasi sistem ril, teknik simulasi dapat digunakan untuk penyelesaian beragam persoalan yang menyangkut dengan sistem dan operasi sistem. Simulasi dapat diaplikasikan dengan menggunakan prosedur pengoperasian sistem yang secara khusus disusun untuk tujuan penyelesaian persoalan yang dihadapi. Prosedur perlu disusun berdasarkan pemodelan dan analisis sistem karena simulasi tidak menyediakan prosedur-prosedur yang diperlukan untuk berbagai bentuk persoalan sistem yang beragam di berbagai bidang.

Simulasi berlangsung dalam bentuk pengolahan data operasi sistem imitasi. Simulasi pada umumnya berlangsung dalam bentuk rangkaian operasi dengan iterasi kalkulasi dalam jumlah ulangan yang relatip besar sehingga simulasi layak dan efektip dilakukan dengan menggunakan komputer dan program simulasi. Untuk itu prosedur pengoperasian sistem maya dalam bentuk program atau dalam bentuk aplikasi haruslah disediakan. Dengan menggunakan program atau perangkat lunak aplikasi, simulasi berlangsung dalam waktu yang relatip singkat dengan presisi hasil pengolahan data yang relatip tinggi. Pada penggunaan komputer sebagai perangkat pengolah data simulasi, pemakai umumnya dapat menggunakan perangkat lunak simulasi siap pakai. Namun cara ini haruslah didukung dengan pengenalan sistem perangkat lunak dan cara-cara penggunaannya.

Cara lainnya adalah dengan penyusunan dan penggunaan program atau worksheet aplikasi simulasi yang dirancang untuk persoalan yang dihadapi. Dengan cara ini simulasi umumnya lebih efektip dan bermanfaat karena penyusunan program berdasarkan pemodelan sistem dan operasi sistem memberikan peluang untuk melakukan koreksi dan perbaikan atas model dan program simulasi. Pemakai juga dapat mengikuti jalannya pengolahan data operasi sistem serta mengecek kesalahan atau penyimpangan yang terjadi. Hal ini tidak mudah diperoleh pada penggunaan perangkat lunak simulasi yang dirancang dengan sistem yang tidak terbuka untuk dimodifikasi.

B. Pengertian Computational Fluid Dynamics (CFD)

CFD adalah metode penghitungan, memprediksi, dan pendekatan aliran fluida secara numerik dengan bantuan komputer. Aliran fluida dalam kehidupan nyata memiliki banyak sekali jenis dan karakteristik tertentu yang begitu kompleks, CFD melakukan pendekatan dengan metode numerasi serta menggunakan persamaan-persamaan fluida. Berikut ini beberapa contoh aliran fluida yang sring kita temui sehari-hari:

• Bernafas, minum, pencernaan, mencuci, berenang merokok.

• Laundry pakaian dan mengeringkannya.

• Pemanas ruangan, ventilasi ruangan, memadamkan api dengan air.

• Pembakaran bensin pada engine dan tentunya juga polusi.

• Membuat sup, campuran minyak pada pembuatan plastic

• Pesawat, parasut, berselancar, berlayar

• Menyolder, pembuatan besi atau baja, eleltrolisis air dll.

CFD merupakan metode penghitungan dengan sebuah kontrol dimensi, luas dan volume dengan memanfaatkan bantuan komputasi komputer untuk melakukan perhitungan pada tiap-tiap elemen pembaginya. Prinsipnya adalah suatu ruang yang berisi fluida yang akan dilakukan penghitungan dibagi-bagi menjadi beberapa bagian, hal ini sering disebut dengan sel dan prosesnya dinamakan meshing. Bagian-bagian yang terbagi tersebut merupakan sebuah kontol penghitungan yang akan dilakukan oleh aplikasi atau software. Kontrol-kontrol penghitungan ini beserta kontrol-kontrol penghitungan lainnya merupakan pembagian ruang yang disebutkan tadi atau meshing. Nantinya, pada setiap titik kontrol penghitungan akan dilakukan penghitungan oleh aplikasi dengan batasan domain dan boundary condition yang telah ditentukan. Prinsip inilah yang banyak dipakai pada proses penghitungan dengan menggunakan bantuan komputasi komputer. Contoh lain penerapan prinsip ini adalah Finite Element Analysis (FEA) yang digunakan untuk menghitung tegangan yang terjadi pada benda solid.

Sejarah CFD berawal pada tahun 60-an dan mulai terkenal pada tahun 70-an, awalnya pemakaian konsep CFD hanya digunakan untuk aliran fluida dan reaksi kimia, namun seiring dengan berkembangnya industri di tahun 90-an membuat CFD makin dibutuhkan pada berbagai aplikasi lain. Contohnya sekarang ini banyak sekali paket-paket software CAD menyertakan konsep CFD yang dipakai untuk menganalisa stress yang terjadi pada design yang dibuat. Pemakain CFD secara umum dipakai untuk memprediksi:

· Aliran dan panas.

· Transfer massa.

· Perubahan fasa seperti pada proses melting, pengembunan dan pendidihan.

· Reaksi kimia seperti pembakaran.

· Gerakan mekanis seperti piston dan fan.

· Tegangan dan tumpuan pada benda solid.

· Gelombang electromagnet

CFD adalah penghitungan yang mengkhususkan pada fluida, mulai dari aliran fluida, heat transfer dan reaksi kimia yang terjadi pada fluida. Atas prinsip-prinsip dasar mekanika fluida, konservasi energi, momentum, massa, serta species, penghitungan dengan CFD dapat dilakukan. Secara sederhana proses penghitungan yang dilakukan oleh aplikasi CFD adalah dengan kontrol-kontrol penghitungan yang telah dilakukan maka kontrol penghitungan tersebut akan dilibatkan dengan memanfaatkan persamaan-persamaan yang terlibat. Persamaan-persamaan ini adalah persamaan yang dibangkitkan dengan memasukkan parameter apa saja yang terlibat dalam domain. Misalnya ketika suatu model yang akan dianalisa melibatkan temperatur berarti model tersebut melibatkan persamaan energi atau konservasi dari energi tersebut. Inisialisasi awal dari persamaan adalah boundary condition. Boundary condition adalah kondisi dimana kontrol-kontrol perhitungan didefinisikan sebagi definisi awal yang akan dilibatkan ke kontrol-kontrol penghitungan yang berdekatan dengannya melalui persamaan-persamaan yang terlibat.

Sebuah software CFD memberikan penggunanya kekuatan untuk mensimulasikan aliran fluida, perpindahan panas, perpindahan massa, benda-benda bergerak, aliran multifasa, reaksi kimia, interaksi fluida dengan struktur dan sistem akustik hanya dengan pemodelan dalam komputer.

C. Proses Simulasi CFD

Pada umumnya terdapat tiga tahapan yang harus dilakukan ketika melakukan simulasi CFD, yaitu : Prepocessor, Processor dan Postprocessor.

  1. Prepocessor adalah tahap dimana data diinput mulai dari pendefinisian domain serta pendefinisan kondisi batas atau boundary condition. Ditahap itu juga sebuah benda atau ruangan yang akan analisa dibagi-bagi dengan jumlah grid tertentu atau sering disebut juga dengan meshing.
  2. Processor, pada tahap ini dilakukan proses penghitungan data-data input dengan persamaan yang terlibat secara iteratif. Artinya penghitungan dilakukan hingga hasil menuju error terkecil atau hingga mencapai nilai yang konvergen. Penghitungan dilakukan secara menyeluruh terhadap volume kontrol dengan proses integrasi persamaan diskrit.
  3. Postprocessor dimana hasil perhitungan diinterpretasikan ke dalam gambar, grafik bahkan animasi dengan pola-pola warna tertentu.

Hal yang paling mendasar mengapa konsep CFD (software CFD) banyak sekali digunakan dalam dunia industri adalah dengan CFD dapat dilakukan analisa terhadap suatu sistem dengan mengurangi biaya eksperimen dan tentunya waktu yang panjang dalam melakukan eksperimen tersebut. Atau dalam proses design engineering tahap yang harus dilakukan menjadi lebih pendek. Hal lain yang mendasari pemakaian konsep CFD adalah pemahaman lebih dalam akan suatu masalah yang akan diselesaikan atau dalam hal ini pemahaman lebih dalam mengenai karakteristik aliran fluida dengan melihat hasil berupa grafik, vektor, kontur dan bahkan animasi.Ditinjau dari istilahnya, Computational Fluid Dynamics (CFD) bisa berarti suatu teknologi komputasi yang memungkinkan kita untuk mempelajari dinamika dari benda-benda atau zat-zat yang mengalir.

D. Contoh penggunaan Program CFD untuk Mensimulasikan Dispersi Gas Polutan dari Cerobong ke Lingkungan

Studi simulasi dispersi gas polutan dari sebuah cerobong merupakan upaya pengembangan sektor industri yang ramah lingkungan. Prediksi sebaran emisi gas polutan terhadap udara ambien dilakukan untuk mengantisipasi dampak negatif yang ditimbulkan dari suatu kegiatan industri. Simulasi dispersi gas polutan dilakukan dengan menggunakan program Computational Fluid Dynamics (CFD) yang berbasis metode finite volume. Proses komputasi dengan metode finite volume dipresentasikan dengan software Engineering Fluid Dynamics (EFD), dimana hasil proses komputasi fluida dinamik yang terjadi diharapkan dapat menjadi sarana untuk melihat aliran dispersi konsentrasi gas polutan (SO2, H2S, dan CO) dari cerobong ke lingkungan.

Software EFD digunakan sebagai support simulator atau tools yang memiliki kemampuan untuk membuat model geometri, batasan lingkungan simulasi atau domain, meshing model geometri yang akan disimulasikan, solver atau pencarĂ­an solusi dengan menyediakan fleksibilitas mesh automatis berbentuk tetahedral yang dapat diatur mudah kerapatan meshnya. Software ini mampu menghitung persamaan fluida dinamik dengan menggunakan metode finite volume, sehingga dapat mempresentasikan data dan memvisualisasikan berbagai kasus aplikasi dinamika fluida secara detail.

Parameter input dalam simulasi yaitu laju emisi gas polutan yang diemisikan dari cerobong, kecepatan udara di sekitar sumber emisi, faktor stabilitas atmosfer hingga titik acuan, dan sifat karakteristik kimia gas polutan. Sedangkan parameter output yang diharapkan adalah visualisasi sebaran konsentrasi gas polutan berupa bidang 2 dimensi berbentuk kontur yang dilengkapi dengan nilai konsentrasinya terhadap jarak dari sumber emisi. Representasi hasil visualisasi simulasi dengan program CFD memberikan gambaran bahwa gas polutan yang paling besar memberikan dampak pencemaran terhadap permukaan tanah di lingkungan sekitar cerobong adalah gas SO, dimana nilai konsentrasi yang paling tinggi terdapat pada jarak 60 m dari cerobong, yaitu sebesar 10721,6 ppm. Sedangkan gas CO2 mencemari permukaan tanah pada jarak di atas 300 m dari cerobong dan gas H2S dari hasil simulasi tidak mencemari permukaan tanah karena bergerak ke atmosfer.

DAFTAR PUSTAKA

1. fauzanahmad.wordpress.com/cfd/

2. Agus gautsun Niam “ Tugas Akhir : Simulasi Dispersi Gas Polutan dari Cerobong ke Lingkungan dengan Pendekatan Computational Fluid Dynamics ( CFD )”. Jurusan teknik pertanian.Bogor.


Andai Aku Menjadi Manajer

ANDAI AKU MENJADI MANAJER

Andai aku mejadi manajer

Hmm... pertaama Aku akan mengucapkan rasa syukurku kepada allah swt. Dan tak lupa aku akan mengucapkan banyak terima kasih kepada kedua orang tuaku yang telah membesarkan aku, kepada guru-guruku yang telah mendidikku di dalam belajar. Dan cerahlah masa depanku , karena banyak orang yang menginginkan di posisi tersebut, tetapi mungkin sulit untuk mencapai ke posisi tersebut karena menjadi manajer itu tidaklah gampang seperti membalikan telapak tangan, menjadi manager memerlukan propfesinal dan kinerja kita, Untuk mendapatkan karir sebagai seorang manejer memang tidak mudah karena Anda harus melalui jenjang karir yang ada di perusahaan tersebut selain itu Anda harus menunjukkan prestasi kerja yang bagus. Tetapi karir sebagai manejer bisa diperoleh ketika seorang pegawai telah menunjukkan talentanya dalam bidang pekerjaan yang digelutinya. Dia mempunyai prestasi yang bagus dalam kerjanya. Tapi hanya mempunyai prestasi yang bagus tidaklah cukup dia harus menunjukkan bahwa dirinya mempunyai jiwa Leadership (Kepemimpinan) artinya dia siap dan mampu mengatur dan membimbing anak buah. tapi apa yang tak mungkin didunia ini seandainya kita berusaha dan terus berusaha insya allah apa yang di harapkan kita pasti tercapai

Seorang manejer juga harus bisa mendesain strategi marketing perusahaan yang up to date. Hal ini sangat penting dan merupakan sebuah kebutuhan yang mendesak. Ingat selera konsumen dari waktu ke waktu akan selalu berubah dan tidak ada yang pernah bisa memprediksinya. Hal yang harus dilakukan adalah mengadakan survei pasar secara rutin dan me-review strategi marketing perusahaan secara berkala. Karena hanya dengan langkah tersebut kita bisa merancang strategi marketing yang tepat untuk terus eksis di bidang bisnis yang kita geluti.

Seorang manajer juga harus mempunyai tim yang hebat. Karena dengan tim yang hebat itu seorang manejer akan mendapatkan kesuksesan. Anda mungkin punya pandangan bahwa tim yang hebat itu adalah tim yang solid dan hal itu benar, bagaimana mungkin kita sebagai manajer bisa sukses tanpa tim yang solid dan itu adalah hal yang sangat mustahil. Tim yang hebat dan tim yang solid mampu mengimplementasikan ide-ide bisnis dari atasannya di lapangan sehingga komunikasi yang dibangun dapat berjalan dengan lancar. Tetapi tim yang hebat dan tim yang solid juga harus memberikan saran-saran kepada manejer mengenai strategi apa yang paling baik diterapkan.

Andai aku menjadi manajer

Aku kan mempersiapkan visi dan misi karena aku berada di poisisi paling depan, aku harus memiliki pandangan yang terbaik mengenai sasaran yang akan di capai. Akulah yang menentukan kemana tim kerja akan diarahkan dalam mencapai tujuan perusahaan. Dengan misi dan tujuan perusahaan aku harus bisa memilah-milah dan mengatur pembagian kerja di dalam tim.

Andai aku menjadi menajer

Aku juga harus memahami masalah keuangan di dalam perusahaan dengan baik tentang pengeluaran dan pemasukan di dalam perusahaan sehingga aku bisa merencanakan apa yang aku harus perbuat di dalam perusahaan jika terjadi pemasukan dan pengeluaran tidak baik.

Andai aku menjadi manajer

Aku akan mendengarkan dari bawahan tapi aku juga harus punya ke egoisan sedikit agar terlihat sebagai pemimpin yang mengambil keputusan aku akan memberi banyak contoh kerja kepada bawahan yang di pertanggung jawabkan tetapi aku harus punya emosi sedikit, agar terlihat sebagai pengoreksi segala kesalahan.

Andai aku menjadi manajer

Aku harus menguasai dan mengikuti perkembangan teknologi yang setiap tahun berubah, yang kita ketahui bahwa kemajuan teknologi ini semakin hari semakin berubah makanya kita harus menguasai dan mengikutinya agar tidak ketinggalan zaman.

Andai aku menjadi manajer

Aku juga harus memonitor sampai dimana bawahan mengerjakan tugas yang dibebani pada mereka, aku juga harus memeriksa apakah mereka menghadapi kendala atau tidak. Dengan demikian aku telah mengantisipasi dari awal kendala- kendala yang di hadapi dengan demikian pekerjaan akan dapat di selesaikan tepat waktu.

Andai aku menjadi manajer

Aku juga harus bisa memperioritaskan dan mengatur waktu, perhatikan siapa yang perlu di dorong dan siapa yang sedang stress karena di kejar deadline, setiap orang merasa pekerjaannyalah yang terpenting dan terberat. Seorang manajer yang baik dapat melatih kedisiplinan dalam pengolahan waktu, baik diri sendiri ataupun untuk bawahannya.

Nah untuk itu kita semua harus berusaha untuk menjadi apa yang ada dalam pikiran kita dengan cara berusaha belajar dan terus belajar jangan takut gagal tapi kita harus selalu berani mencoaba karena itu kunci sukses kita kawan semua... ayo kita berusaha untuk menjadi manajer

Sumber : dari beberapa sumber yang saya baca dan curahan hati