Mendesain Ulang Fixed Mouth Nozzle Untuk Efisiensi Energi Udara Bertekanan Pada Proses Blowing Botol Pet 1500 Ml
Kata Kunci:
Efisiensi Energi, Fixed Mouth Nozzle, Green ManufacturingAbstrak
Udara bertekanan merupakan salah satu bentuk energi sekunder yang sangat penting dalam proses produksi botol PET (Polyethylene Terephthalate) di industri air minum dalam kemasan. Namun, sistem udara tekan yang tidak efisien dapat menyebabkan pemborosan energi dalam jumlah besar. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan efisiensi energi pada mesin blowing dengan melakukan desain ulang fixed mouth nozzle pada lini produksi SPS berkapasitas 1500 ml. Permasalahan utama yang ditemukan adalah adanya celah antara ujung nozzle dan mulut preform yang menyebabkan kebocoran udara bertekanan sebesar 22–24 bar. Modifikasi dilakukan dengan mengubah bentuk mulut nozzle agar dapat menutup rapat mulut preform sehingga seluruh tekanan udara termanfaatkan optimal. Metode penelitian menggunakan pendekatan eksperimen kuantitatif dengan mengukur konsumsi energi dan tekanan udara sebelum dan sesudah modifikasi. Hasil penelitian menunjukkan adanya penurunan tekanan kerja dari 23 bar menjadi 20,5 bar dengan efisiensi energi sebesar 13.975,19 kWh dalam periode triwulan, yang setara dengan penghematan biaya sebesar Rp 20.962.785. Inovasi desain ini membuktikan bahwa perbaikan sederhana pada sistem mekanik mampu memberikan dampak signifikan terhadap penghematan energi dan mendukung penerapan prinsip green manufacturing di industri manufaktur.
Unduhan
Referensi
Bukhari, S. M. A., et al. (2025). CFD-based design optimization of convergent-divergent nozzles. Jordan Journal of Mechanical and Industrial Engineering, 19(1), 55–63.
Çağman, S., et al. (2022). Energy-saving potential and carbon emissions of compressed air systems based on in-situ audits. Journal of Cleaner Production, 359, 132456.
Gryboś, D. (2024). A review of energy overconsumption reduction methods in CAS. Energies, 17(5), 2451.
Hartono, S. (2019). Analisis konservasi energi pada sistem udara tekan industri manufaktur. Jurnal Teknologi dan Energi, 14(2), 87–95.
Hernández-Herrera, H., et al. (2020). Energy savings measures in compressed air systems. Journal of Cleaner Production, 276, 123–131.
Jafarian, A. (2022). Developing a method to calculate leaks in a compressed air system using time-series pressure data. Technical Report, Indiana University Repository.
Kruszelnicka, W., Słomion, P., & Rogalinski, M. (2018). The blowing process of PET bottles. Machines. Technologies. Materials, 12(6), 10–13.
Kusuma, R., & Wijaya, D. (2018). Analisis kelayakan investasi pada proyek efisiensi energi berbasis pengurangan konsumsi listrik. Jurnal Sistem Industri, 6(1), 22–30.
Lestari, A. (2020). Cleaner production sebagai strategi pengurangan limbah dan energi dalam industri manufaktur. Jurnal Keteknikan dan Energi, 9(3), 55–64.
Nevills, M. (2025). Comparison of compressed air flow monitoring and digital optimization technologies in manufacturing industries. Advances in Environmental and Engineering Research, 3(1), 45–59.
Nourin, F. N., Huda, M., & Rahman, A. (2022). Energy, exergy, and emission analysis on industrial air compressors. ASME Journal of Energy Resources Technology, 144(8), 082301.
Prabowo, F., & Nugraha, A. (2021). Optimasi tekanan pada sistem pneumatic untuk efisiensi energi di lini produksi FMCG. Jurnal Riset Rekayasa, 5(2), 101–110.
Putra, I. M., & Nugroho, T. (2023). Mechanical design modification for energy efficiency in compressed air systems. Journal of Sustainable Mechanical Engineering, 9(2), 87–95.
Raharjo, M. (2022). Pendekatan redesign mekanik sebagai strategi konservasi energi industri tanpa investasi besar. Jurnal Rekayasa Sistem, 8(4), 44–52.
Santoso, H., & Nugraha, R. (2022). Energy optimization in PET blowing process through pressure control and nozzle design. Journal of Industrial Energy Efficiency, 10(1), 45–53.
Saputra, D., & Hidayat, M. (2019). Pengaruh efisiensi energi terhadap keputusan investasi dan struktur biaya operasional. Jurnal Ekonomi dan Kebijakan Industri, 11(1), 65–73.
Setiawan, R., & Hadi, P. (2021). Studi penerapan redesign komponen untuk efisiensi biaya energi dalam produksi skala massal. Jurnal Teknologi Industri, 18(2), 91–100.
Sudarmawan, A., & Utami, L. (2020). Evaluasi efektivitas teknologi low-capex dalam efisiensi energi industri manufaktur. Jurnal Teknik Mesin, 13(1), 77–84.
Tono, B. (2000). Teknik efisiensi energi pada sistem kompresor industri. Jurnal Energi dan Teknologi Industri, 4(1), 11–18.
UNEP. (2022). Sustainable energy and green manufacturing report. United Nations Environment Programme.
Wang, P. (2023). Pneumatic rotary nozzle structure optimization and analysis based on CFD. Advances in Mechanical Engineering, 15(4), 1–11.
Wibowo, A., & Suryanto, L. (2022). Efisiensi energi sebagai strategi fundamental dalam pengurangan biaya produksi. Jurnal Manufaktur dan Teknologi, 7(3), 49–57.
Wulandari, R., & Prakoso, A. (2020). Strategi adopsi penghematan energi lintas pabrik berbasis replikasi desain lokal. Jurnal Manajemen Operasi, 10(2), 73–84.
Yunus, R., & Abdullah, S. (2021). Energy efficiency first principle dalam roadmap industri rendah karbon di Asia Tenggara. Jurnal Kebijakan Energi Nasional, 5(1), 25–37.
