Sebagai Fakultas yang mendapatkan akreditasi Internasional ASIIN (Akkreditierungsagentur für Studiengänge der Ingenieurwissenschaften, der Informatik, der Naturwissenschaften und der Mathematk) pada tahun 2016 dari Jerman, tentunya FTMD memiliki kualitas yang baik terutama dari jajaran staf pengajar. Saat ini FTMD memiliki staf pengajar lebih dari 100 dosen yang berkompetensi dan berkualitas di kelompok keahliannya masing-masing. Banyak dosen muda baik lulusan Magister maupun Doktor yang mulai menjadi staf pengajar di FTMD karena keahlian dan prestasinya. Salah satu dosen muda FTMD yang berprestasi dan ahli di bidang kelompok keahlian struktur ringan baru saja mendapatkan gelar Doktor pada tanggal 20 Agustus 2021. Beliau adalah Dr. Afdhal S.T., M.T. yang merupakan staf pengajar di Prodi Teknik Dirgantara sejak Januari 2018.

Untuk mendapatkan gelar Dr, tentunya diperlukan suatu penelitian dan ilmu baru serta dapat berdampak baik bagi kehidupan terutama di bidang engineering. Dr. Afdhal memulai topik penelitiannya sejak program sarjana, berlanjut ke tahap magister, dan sampai mendapatkan gelar doktor. Topik yang dikerjakan merupakan topik gabungan antara teknik mesin, teknik dirgantara, dan teknik material yaitu mengenai viscoplasticity. Viscoplasticity menggambarkan perilaku inelastis material yang bergantung pada laju regangan dari padatan. Teori ini menghubungkan antara tegangan dan laju rengangan. Beberapa jenis material seperti baja ketika diberi laju regangan yang lebih tinggi maka kekuatannya akan naik, sedangkan pada alumunium dan beberapa logam lain hal tersebut tidak berlaku. Oleh karena itu perlu dilakukan pengujian material untuk mengetahui sifat viscoplastic. Sifat viscoplastic dapat berguna untuk kasus-kasus material yang diaplikasikan pada struktur yang menerima beban impak dan ledakan (blast), seperti pada sistem penyerapan energi impak mobil, kereta api, pesawat terbang, hingga penyerapan energi ledakan pada kendaraan tempur. Ketika efek viscoplasticity tidak diperhitungkan, desain yang dibuat bisa menjadi berat. Perhatian khusus pada efek viscoplasticity dapat mengurangi volum material yang digunakan pada suatu struktur.

Pada tahap sarjana, Dr Afdhal melakukan penelitian untuk membuat simulasi numerik alat Split Hopkinson Pressure Bar untuk menguji sifat mekanik suatu material sehingga didapatkan luaran berupa kurva stress vs strain pada berbagai laju regangan. Pada tahap magister, penelitian dilakukan dengan membuat dan merealisasikan alat Split Hopkinson Pressure Bar menggunakan basis data simualis numerik yang telah dikerjakan pada tahap sarjana. Pada tahap penelitian ini, Dr. Afdhal mengunjungi Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) di Korea Selatan pada tahun 2013 untuk mempelajari alat Split Hopkinson Pressure Bar secara komprehensif. Selama di KAIST, Dr. Afdhal mempelajari desain, sistem data akuisisi, pemprosesan data, teknik pemasangan sensor-sensor pengukur regangan, serta melakukan eksperimen yang dibimbing oleh Prof. Hoon Huh. Setelah mempelajari ilmu tersebut, Dr. Afdhal membuat alatnya di ITB. Sampai sekarang alat yang dibuat Dr. Afdhal tersebut masih dipakai dan sudah menghasilkan setidaknya 2 mahasiswa magister dan 5 mahasiswa sarjana.

Alat Hopkinson Bar yang dibuat oleh Dr. Afdhal

Pada penelitian S3, Dr. Afdhal melakukan penelitian yang berkesinambungan dengan tugas sarjana dan tesis magister untuk lebih aplikatif terutama di bidang industri. Dr. Afdhal mengembangkan model konstituti material yang dapat merepresentasikan perilaku anisotropic-viscoplasticity dari material lembaran logam. Ide tersebut datang ketika Dr. Afdhal sering berkomunikasi dengan PT Krakatau Steel dan PT Pindad. Seringkali material produksi dalam negeri masih menemui masalah untuk dapat memenuhi standar dan diaplikasikan pada produk teknologi tinggi, seperti pada kendaraan tempur. Dr. Afdhal berfikir jika terdapat suatu permasalahan antara produsen dan konsumen, maka akademisi bisa mengambil peran penengah sehingga komunikasi teknis dapat terjalin dengan baik. Hal tersebut dilakukan Dr. Afdhal agar produk material dalam negeri bisa dipakai oleh industri – industri kendaraan dalam negeri.

Pada Industri 4.0, salah satu teknologi yang menjadi pilar utama adalah simulasi. Peran simulasi dalam proses desain di berbagai perusahaan industri dalam negeri masih belum maksimal. Padahal, simulasi dapat menghemat waktu dan mengurangi biaya akibat pengujian-pengujian yang harus dilakukan. Simulasi dapat dilakukan pada proses desain ataupun evaluasi terhadap suatu produk material sehingga pengujian konservatif dapat dikurangi. Dr. Afdhal melakukan penelitian di bidang tersebut untuk memberi nilai tambah pada produk dalam negeri. Dr. Afdhal mengembangkan model konstituti suatu material yang diaplikasikan pada Finite Element Software untuk mensimulasikan perilaku anisotropi dan viscoplasticity dari lembaran logam. Sifat anisotropi pada lembaran logam terbentuk karena proses cold rolling, sehingga sifat mekanik arah rolling dan transversal berbeda. Model konstitusi yang dibangun oleh Dr. Afdhal dibuat dengan mengutamakan kriteria robust dan easy to use, sehingga dapat diimplementasikan pada industri dengan biaya yang murah. Model konstitusi ini hanya membutuhkan dua jenis pengujian untuk mendapatkan input material yang diperlukan, yakni uji tarik dan uji Lankford. Dari hasil yang diperoleh, didapatkan hasil bahwa model konstitusi ini sangat baik dalam memprediksi karakteristik anisotropi dan viscoplastic dari material lembaran logam. Dari proses korelasi model dan validasi, diperoleh perbedaan hasil simulasi dan eksperimen dibawah 4%.

Pada studi doktoralnya, Dr. Afdhal dibimbing oleh tim promotor yang terdiri dari Dr. Ir. Leonardo Gunawan, Prof. Dr. Ir. Tatacipta Dirgantara, M.T., Ir. Sigit Puji Santosa, MSME, Sc.D, serta memilki mentor Dr. Fauzan Aziman dari University of Oxford. Dalam pelaksanaan studinya, Dr. Afdhal mendapat dukungan dari Royal Academy of Engineering melalui skema Newton Fund. Dr. Afdhal berkesempatan untuk berdiskusi dengan Prof. Roger Reed, FREng yang merupakan profesor dari Department of Engineering Science, University of Oxford. Bersama tim yang dipimpin oleh Ir. Sigit Puji Santosa, Sc.D, pada tahun 2017 sejumlah peneliti dari FTMD ITB yang terlibat dalam skema Newton Fund ini juga berkesempatan mengunjungi Royal Academy of Engineering dan University of Oxford. Pada tahun 2018, Prof Roger Reed dan Dr. Fauzan Aziman berkunjung ke FTMD ITB sebagai tindak lanjut dari kunjungan sebelumnya untuk melaksanakan  Focussed Group Disscussion yang mempertemukan unsur pemerintahan, industri, dan akademisi (triple helix). Pertemuan ini memberikan dampak yang sangat positif dimana terjalin sejumlah kerjasama antar institusi dalam rangka mendukung pembangunan dalam negeri.

Dari serangkaian proses penelitian yang telah dilakukan, Dr. Afdhal berhasil menyelesaikan studi S3 sekaligus membangun hubungan yang baik antara University of Oxford dan ITB, serta  memberi dampak nyata pada industri Indonesia. Dalam proses penyelesaian program S3 di ITB, Dr. Afdhal harus melalui dua tahapan sidang, yakni Sidang Tertutup dan Sidang Terbuka Promosi Doktor. Sidang Tertutup dilaksanakan pada tanggal 15 Juli 2021 dengan tim penguji Ir. Arif Basuki, M. Eng., Ph.D yang memilki keahlian di bidang material plasticity, M. Agus Kariem, S.T., M.T., Ph.D yang memiliki keahlian perancangan mesin, dan Sugeng Supriadi, S,T., M.S.Eng., Ph.D yang memiliki keahlian dibidang sheet metals forming dari Universitas Indonesia. Sidang Promosi Doktor dilaksanakan pada tanggal 20 Agustus, dengan tim penyanggah Dr. Ir. Hermawan Judawisastra, M.Eng dari Teknik Material ITB, M. Agus Kariem, S.T., M.T., Ph.D dari Teknik Mesin ITB, dan Sugeng Supriadi, S,T., M.S.Eng., Ph.D dari Teknik Mesin UI. Pada Sidang Promosi Doktor tersebut sejumlah perusahaan juga turut diundang, seperti PT Krakatau Steel dan PT NSI sebagai distributor ABAQUS Indonesia.

Untuk mendapatkan gelar Doktor, tentunya diperlukan perjuangan dan kegigihan dalam menjalaninya. Kesulitan penelitian Dr. Afdhal adalah topik yang dikerjakan tergolong hal yang jarang dilakukan di FTMD ITB dan menjadi pelopor khususnya pada Kelompok Keahlian Struktur Ringan ITB. Banyak hal dalam topik penelitian yang dikerjakan tidak diajarkan semasa kuliah sehingga diperlukan proses belajar yang ekstra untuk memahaminya. Eksperimen yang dilakukan juga tidak dapat dilakukan di fasilitas ITB secara penuh. Namun hal tersebut tidak dijadikan sebagai penghalang. Keterbatasan tersebut justru dijadikan peluang untuk membangun gerbang kolaborasi dengan mitra penelitian pada berbagai institusi, seperti KAIST dan University of Oxford. Hal tersebut disyukuri Dr. Afdhal karena dengan penelitian ini kerjasama antar institusi secara lokal dan global dapat terjalin. Selain itu, penelitian ini juga telah berhasil menghasilkan model konstitusi material yang telah diimplementasikan pada perangkat lunak Finite Element yang diharapkan dapat dimanfaatkan oleh banyak pihak untuk membantu memberi nilai tambah pada produk dalam negeri melalui proses simulasi numerik sekaligus membantu membangun keahlian ini di ITB. Simulasi numerik dapat membantu mempercepat proses pengembangan suatu produk sehingga biaya pengembangan yang diperlukan dapat ditekan. Dari proses penelitian yang panjang tersebut, selain berhasil membuat model konstitusi, Dr. Afdhal juga telah berhasil membangun alat Split Hopkinson Pressure Bar yang sangat bermanfaat bagi proses pendidikan dan penelitian di ITB. Dr. Afdhal terus berupaya untuk terus mengaplikasikan semboyan ITB, Globally Respected, Locally Relevant.

Setelah mendapatkan gelar Doktor, Dr. Afdhal memiliki cita-cita untuk terus berupaya meningkatkan kapabilitas industri dalam negeri melalui kompetensi yang dimilikinya dan menjadi penghubung berbagai industri dalam negeri sebagai bagian dari peran akademisi. Ketika kepercayaan pada produk dalam negeri telah terwujud, keuntungan dalam negeri juga dapat diraih. Selain itu, Dr. Afdhal juga merasa sangat bersyukur telah dibimbing oleh tim promotor yang merupakan putra-putra terbaik bangsa Indonesia. Kepercayaan pada kemampuan akademisi Indonesia juga merupakan upaya dalam meningkatkan kapabilitas bangsa dalam mengembangkan penelitian – penelitian yang lebih baik. Studi yang dijalani oleh Dr. Afdhal mendapatkan dukungan dari beasiswa Voucher ITB dan beasiswa penelitian. Semasa kuliahnya, Dr. Afdhal juga aktif pada kegiatan kemahasiswaan, terutama di Unit Bulu Tangkis ITB dengan menjadi Wakil Ketua. Dr. Afdhal juga menjadi peraih medali perunggu cabang badminton dalam olimpiade tingkat ITB. Selain itu, Dr. Afdhal juga aktif di himpunan kemahasiswaan Keluarga Mahawasiwa Teknik Penerbangan (KMPN)  ITB sebagai Kadiv Seni. Dr. Afdhal juga suka bermain musik terutama instrumen drum. Dr. Afdhal memiliki prinsip yaitu menajalankan setiap tahap dengan sebaik dan semaksimal yang kita bisa, karena keberuntungan itu ada untuk orang yang siap. Terimakasih Dr. Afdhal atas cerita dan isnpirasi serta ilmu yang diberikan, semoga selalu menjadi orang yang dapat membawa perubahan dibidang keilmuan dan industri di dalam negeri ke arah yang lebih baik.