Apa Yang Saya Buat Sebagai Design Engineer

Apa Yang Saya Buat Sebagai Steam Turbine atau Geothermal Turbine Design Engineer

Design Engineer merupakan bahagian yang menjadi nadi dalam sesebuah syarikat pembuatan. Alhamdulillah saya pernah menjadi orang Asing pertama yang memasuki Group K, Construction Design Section, Steam Turbine Design Department, Kawasaki Factory di Fuji Electric Co., Ltd. Di situ saya telah menjadi jurutera yang melakukan design dari seasas-asas perkara sehingga menghasilkan lukisan yang menjadi love letter antara engineer dan bahagian pembuatan.
 

Bersama Blade Section semasa Freshmen Training (May 2008)

Di sini saya ingin kongsikan sedikit sebanyak apa yang saya lakukan sebagai Steam Turbine Design Engineer atau Jurutera Rekacipta Turbin berasaskan Stim pada satu ketika dahulu. Semoga perkongsian ini akan membawa manfaat kepada bakal-bakal jurutera di luar sana. Ini adalah satu cabang dalam bidang kejuruteraan dan di luar sana banyak lagi bidang yang lain.

Kad Nama yang pertama

Berikut adalah senarai apa yang saya lakukan sejak saya menjadi jurutera.

1. Membuat Lukisan Teknikal
2. Membuat pengiraan kekuatan bahan
3. Membuat Model 3D
4. Membuat analisis Finite Element Method
5. Membuat pengiraan jangka hayat turbine
6. Melawat kilang  dan belajar mingguan
7. Membuat arahan untuk menggantikan bahan yang telah lama pada steam turbine yang telah lama
8. Menyertai kursus dan seminar
9. Mengajar junior
10. Pergi ke Universiti Waseda dan menarik pelajar untuk masuk Fuji Electric 

Sekarang saya terangkan satu persatu apa yang saya lakukan secara terperinci.

Membuat Lukisan Teknikal

Setelah tamat freshman training selama 3 bulan, saya telah ditempatkan di Kawasaki sebagai Design Engineer untuk Steam Turbine (蒸気タービン: Jyouki Ta-bin) atau Geothermal Turbine (地熱タービン: Jinetsu Ta-bin). Mula-mula masuk rasa cuak juga sebab semua orang lain adalah orang Jepun dan saya hanya orang kampung yang biasa-biasa sahaja. Tapi pada hari Khamis 3 Julai 2008, Ikeda San yang merupakan senior saya ketika itu (Pada 2011 menjadi group Leader dan pada 2018 beliau telah menjadi Head of Department) menyuruh saya melukis satu lukisan turbine untuk Hazard Map untuk syarikat Amman East. Beliau akan out station dan pada hari Isnin 7 Julai 2008 baru masuk pejabat kembali.

Beliau menyuruh saya belajar dengan senior setahun tua dari saya untuk menggunakan software Micro CADAM dan minta saya siapkan dalam masa seminggu. Tetapi bila saya tengok software tersebut adalah lebih kurang sahaja dengan Microstation yang saya belajar di Waseda University dahulu. Alhamdulillah, saya menyiapkan tugasan pertama saya dalam masa seminggu iaitu pada 8 Julai 2008. Saya bertanya jika tidak jumpa icon atau cara nak masukkan data dalam DV view (untuk simpanan dalam sistem). Disebabkan saya berjaya menghantar pada Isnin tersebut, saya berjaya mendapat pujian dan itu menjadi motivasi kepada saya untuk bersaing dengan orang Jepun di situ.

Lukisan pertama saya

Dan pada tahun pertama, saya banyak melakukan lukisan kejuruteraan terutamanya untuk produk Geothermal Turbine Reykjanes No.3 di Iceland yang saya menjadi main engineer untuk turbine tersebut. Disebabkan ini adalah no.3, saya banyak refer lukisan pada No. 1 dan No. 2 dan disebabkan terdapat leaking pada produk no. 2, saya telah mengubah suai manhole No.3 tersebut. Itu adalah cabaran saya pada masa tersebut. Dan lukisan teknikal telah menajdi rutin saya pada awal pekerjaan sehingga saya dapat Junior.

Membuat pengiraan kekuatan bahan

Disebabkan rotor steam turbine atau geothermal turbine yang seberat lebih dari 10 tan (lebih berat dari 10 biji kereta sedan) apabila berpusing ia boleh mencapai kelajuan 3000 atau 3600 rpm, bayangkan betapa besarnya centrifugal force yang akan terhasil.  Jadi kekuatan bahan sama ada bending moment, critical speed calculation, kekuatan bearing yang menampung rotor tersebut hendaklah dikira dengan tepat. Ini adalah rutin yang saya buat dari mula sehingga berhenti menjadi engineer. Dan pemilihan bahan akan dibuat setelah penilaian melalui kiraan dibuat. Jika seboleh-boleh kami akan menggunakan bahan terbaik dengan harga yang berpatutan untuk mengimbangi kos dan kualiti. Ketika ini buku yang digunakan semasa di universiti menjadi rujukan tambahan dalam mengira kerana sudah terbiasa menggunakannya. Di Malaysia ketika belajar design buku teks apa yang digunakan ya?

Buku teks design semasa di Waseda University

Saya percaya melalui perbualan saya seseorang yang berpengalaman sebagai engineer Proton, mereka juga telah memilih material terbaik seperti material untuk pintu yang lepas ujian buka tutup pintu sebanyak 500,000 kali. Tapi mungkin kekurangan berlaku apabila pembekal memilih untuk membekalkan bahan yang tidak ikut spesifikasi yang ditetapkan oleh engineer proton untuk meningkatkan margin keuntungan mereka. Ini adalah salah dari segi etika.

Pengiraan ini memerlukan masa untuk difahami. Dan saya perlu membaca dan memahami Japanese Industrial Standard (JIS), digabung dengan FS (Fuji Standard) dan dalam masa sama DIN (German Standard) serta BRD (Standard dari Siemens yang menjadi bapa kepada Fuji Electric). Dokumen itu masih tersimpan dan kebanyakannya mula dijadikan data dan disimpan dalam server. Mula-mula kita cari dalam server data tersebut ada tak, dan jika tiada kita cari di bilik sumber dan orang yang cari dibilik sumber adalah bertanggung jawab untuk menjadikan ia data.. Insya Allah, dengan cara ini, lama kelamaan pekerja Fuji Electric mungkin tidak perlu mencari dokumen dalam bilik sumber lagi apabila semua telah dijadikan data. Syarkat di Malaysia pun boleh menjadikan perkara ini sebagai contoh kerana apabila jadi data, adalah sangat mudah untuk dicari.

 

Membuat Model 3D

Model 3D ini saya mula-mula buat pada tahun 2009. Ketika ini saya disuruh oleh group leader untuk masuk ke dalam 3D group selama setahun. Ini kerana mereka melihat saya mudah faham untuk belajar sesuatu perisian, jadi mereka rasa saya sesuai untuk belajar 3D modelling dan menjadi orang yang mahir dalam 3D dalam K Group. Dalam K Group seramai 7 orang semuanya mahir 2D tetapi tiada yang menunjukkan minat untuk belajar 3D. Di sini saya belajar secara detail software Pro Engineer (kini menjadi Creo). Asas mempelajari sangat berguna kepada saya untuk memahami software lain seperti Catia, Solidwoks, dan Inventor. Dalam masa setahun ini banyak model yang saya buat seperti model Wayang Windu Geothemal (Geothermal Turbine terbesar di dunia pada ketika itu dengan kapasiti sebanyak 112 MW). Juga model Kamojang serta Welded Rotor yang menjadi tajuk tesis untuk ujian naik pangkat saya pada hujung 2009. Dan kelebihan model 3D ini ialah untuk membantu pihak marketing untuk menjual kerana lebih mudah difahami.

Struktur Steam Turbine (Source: Fuji Electric)

Membuat Analisis Finite Element Method (FEM)

Analisis FEM ini adalah cara untuk melakukan penilaian kekuatan bahan yang tidak memerlukan kita untuk menghasilkan prototaip yang biasanya memakan kos yang tinggi. Jadi di sini setelah saya membuat model 3D, saya akan teruskan untuk membuat 3D analysis melalui Ansys atau Mechanica bagi yang mudah. Saya belajar semasa berada di dalam 3D group. Saya akan melakukan structural atau thermal analysis manakala bahagian lain akan melakukan CFD atau Fluid analysis. Data yang didapati akan menjadi bahan utama untuk menentukan sama ada sesuatu bahan itu boleh digunakan atau perlu dinaikkan gred.

Selain FEM, pada 2010 setelah pulang ke K Group, saya juga dipertanggungjawabkan untuk belajar Rotal MADYN yang digunakan oleh Siemens untuk melakukan rotor dynamics analysis. Oleh kerana itu saya telah dihantar ke Siemens di Muelheim di German untuk belajar dan membawa balik ilmu tersebut ke Fuji Electric. Alhamdulillah sebelum saya berhenti, saya berjaya menyiapkan manualnya.

Membuat pengiraan jangka hayat turbine

Fuji Electric telah membekalkan steam tubine sejak puluhan tahun dahulu, jadi setiap beberapa tahun, kita hendaklah menilai sama ada jangka hayat komponen utama turbine seperti rotor, stationary blade holder, bearing atau casing itu boleh digunakan lagi atau perlu diganti.

Pengiraannya menggunakan konsep dalam 破壊力学 (Destruction Mechanics) yang boleh kata agak susah. Di dalam Fuji Electric pada waktu itu hanya seorang yang mahir melakukannya iaitu senior saya yang 6 tahun tua dari saya dan dari Lab yang sama di Waseda University dan topik Tesis master kami juga sama. Jadi disebabkan hubungan itu, saya telah diajar ilmu tersebut. Dan ini adalah bisnes yang menguntungkan bagi Fuji Electric kerana dengan hanya mengeluarkan report setebal 20 helai menilai turbine itu perlu ditukar atau tidak, Fuji Electric boleh mendapat bayaran sebanyak 2000,000 Yen atau lebih kurang RM73,000. Banyak kan? Tapi susah sikit pengiraannya..

Melawat kilang  dan belajar mingguan

Kilang di tempat saya bekerja hanya terletak 15 minit jalan kaki dari pejabat design. Jadi saya wajibkan setiap minggu sekurang-kurangnya sehari ke sana berjumpa dengan pakcik-pakcik kilang dan belajar apa yang patut. Di sini hubungan engineer dan pembuat sangat penting dan ini akan meningkatkan pengetahuan design kerana pakcik-pakcik tersebuat mempunyai banyak pengalaman berharga dalam pembuatan dan jika diaplikasi semasa melukis, akan jadi lebih baik. Sebagai contoh sama ada buat lubang untuk welding di tengah atau hujung mana lebih baik dan sebagainya.

Dari pejabat ke kilang

Dan pada hari Khamis bermula pukul 3 petang hingga 5 petang adalah waktu belajar kumpulan K. Waktu ini dipanggil K Guru-pu benkyou kai (Kグループ勉強会) . Di sini senior-senior biasanya akan bercerita tentang satu topik kepada junior-junior sebagai contoh jenis-jenis stationary blade holder dan apakah yang perlu diambil kira semasa design. Kalau dapat senior yang strict, pedih juga diperli jika tidak dapat jawab perkara yang dah diajar. Pemahaman dalam Bahasa Jepun sangat penting ketika ini.

Membuat arahan untuk menggantikan bahan yang telah lama pada steam turbine yang telah lama

Dalam turbine bahan-bahan yang mudah haus seperti fin, metal pada bearing perlu diganti. Jadi apabila dapat order, saya akan cari lukisan-lukisan yang ada dan akan putuskan alat ganti tersebut. Jika turbine itu baru mudah sahaja kerana segala maklumat tentang produk tersebut ada dalam sistem yang kami panggil 搭図ビュー(Touzu byu-: Intergrated drawing viewer). Tetapi yang susah ialah lukisan-lukisan lama contohnya yang dilukis sekitar tahun 1960an ke 1970an. Waktu ini CAD masih belum wujid lagi. Terpaksa cari balik pada apature card dan print. Lepas tu semak satu persatu dan check sama ada bahan tersebut masih dikeluarkan atau tidak. Jika ada order terus dan jika tidak akan design yang baru tetapi spesifikasinya sama atau lebih baik dari yang lama.

Menyertai kursus dan seminar

Jika di Malaysia dalam kerajaan ada diwajibkan kita menyertai kursus selama 7 hari setahun sebagai KPI, saya di Jepun dulu tidak diwajibkan tapi digalakkan menyertai pelbagai kursus yang bersesuaian untuk peningkatan kemahiran diri. Semua akan dibiayai oleh syarikat tetapi tarikh kursus mesti tidak mengganggu waktu bekerja. Jika ada urusan kerja yang perlu diselesaikan, itu hendaklah diutamakan. Jadi banyak kursus saya sertai seperti kursus belajar software Ansys, Pro Engineering, Excel Macro dan sebagainya. Alhamdulillah ilmu tersebut sangat berguna pada ketika bekerja hingga ke hari ini.

Saya juga mewakili syarikat setiap tahun ke rotor dynamics seminar bermula tahun 2008. Di sini kami akan bersidang membincangkan permasalahan tentang rotor dynamics berdasarkan journal yang dihasilkan dalam tahun sebelumnya. Di sini ada gabungan pelajar, lecturer, pensyarah dan engineer. 3 universiti yang bergilir menganjurkan program ini di Hitachi, Kobe dan Nagoya.

Mengajar junior 

Setelah kita ada junior pada tahun kedua bekerja, biasanya kita akan disuruh mengajar junior tentang perjalanan syarikat bagaimana hendak design dari A sampai Z. Jadi saya ada sedikit pengalaman mengajar orang-orang Jepun tentang Micro CADAM dan Helix yang menjadi software utama syarikat saya dahulu. Ini sangat membantu saya sebagai pensyarah kejuruteraan mekanikal terutamanya untuk mengajar subjek Machine Design di MJHEP ketika ini dan juga instruktor AutoCAD di Mirai Techno dalam menyediakan bahan yang sesuai dengan akademik dan industri.

Pergi ke Universiti Waseda dan menarik pelajar untuk masuk Fuji Electric 

Di Jepun hubungan senpai kohai atau senior junior sangat kuat. Jadi memang setiap tahun saya bersama senior yang 6 tahun lebih tua dari saya tersebut di atas akan ke Waseda University dan membuat seminar penerangan apa yang Fuji Electric buat kepada junior-junior dengan harapan ada yang akan minta masuk Fuji Electric. Kami juga akan berjumpa dengan lecturer yang incharge dengan Waseda University dan akan belanja makan dengan bajet syarikat. Ini mungkin budaya syarikat saya dahulu. Malah ketika saya di situ pada tahun 2012, CEO Fuji Electric iaitu Itou Haruo Syachou juga dari Waseda University. 

Penutup

Ini adalah sedikit contoh apa yang design engineer buat. Bagi saya, kerjanya sangat menyeronokkan tetapi tidak mudah. tetapi setiap kali melihat hasil kerja kita menjadi kenyataan, itu merupakan kepuasan kepada saya. Bos saya selalu berkata, anak-anak kita ada dua jenis, satu manusia dan satu lagi adalah turbine-turbine. Hehe.. Mungkin saya suka kerja sebegini tapi belum tentu orang lain suka, tetapi apa yang penting ialah kita buat kerja yang kita suka supaya benda yang susah pun akan jadi senang.

Jadi kepada bakal-bakal engineer, belajarlah bersungguh-sungguh, carilah ilmu dan kemahiran sebanyak yang mungkin akan berguna dalam alam pekerjaan. Sebagai contoh belajar AutoCAD dengan Mirai Techno, insya Allah anda dapat lebih dari yang anda bayar.. Hehe nak juga promote..

Semoga sedikit perkongsian ini memberikan manfaat kepada semua. 

BERILMU UNTUK BERJASA

MUHAMMAD ZULFAHMI BIN SAMSUDIN