ABSTRAK
Judul
Optimisasi Proses Freis dengan
Nicholas Baskoro
Metode Taguchi Program Studi
Teknik Mesin
13102099
Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Bandung
Abstrak
Dalam dunia Industri manufaktur, kebutuhan untuk meningkatkan efisiensi dari proses produksi sangat tinggi. Oleh karena itu sangat diperlukan optimisasi untuk mendapatkan proses produksi yang efisien. Efisiensi proses produksi dapat diperoleh jika parameter yang dipilih dapat berperan dengan maksimal. Untuk membantu pemilihan nilai suatu parameter agar dapat menghasilkan proses yang efisien, metoda Taguchi dapat dijadikan pilihan. Metoda Taguchi menawarkan kemudahan dalam melakukan optimisasi. Metoda Taguchi memanfaatkan Ilmu Statistika, yang mengakibatkan tidak diperlukan percobaan dalam jumlah banyak untuk memperoleh kombinasi parameter yang diinginkan. Jumlah kombinasi parameter sesuai dengan matriks Orthogonal Arrays yang terdapat pada metoda Taguchi terpilih. Pemanfaatan matriks Orthogonal Arrays ini, menyebabkan diperolehnya data mengenai kombinasi parameter yang lengkap. Data percobaan dari beberapa kombinasi parameter akan dianalisis menggunakan 2 macam analisis yang terdapat pada metoda Taguchi, yaitu Analysis of Mean (ANOM) dan Analysis of Variance (ANOVA). Dari kedua analisis tersebut dapat diperoleh besarnya pengaruh setiap parameter terhadap suatu proses produksi, sehingga optimisasi dapat dilakukan dengan cara memaksimalkan kinerja dari parameter yang memiliki pengaruh cukup besar.
Abstract
Topic
Optimization of Milling Process
Nicholas Baskoro
with Taguchi Method Major
Mechanical Engineering
13102099
Faculty of Industrial Technology Institute of Technology Bandung
Abstract In Industrial manufacture society, needs to increase the efficiency of production are very high. Because of that, it is necessary to do an optimization, to get high efficiency of production. This efficiency can be get if the choosing of control factors that used in production can perform optimum. To help selecting the value of a control factor, in order to get an efficient production, Taguchi method can be choose. Taguchi Method offered the easily of using this method for optimization. Taguchi Method using statistical knowledge, which is no need to do a lot of experiment to get the right combination of control factors that needed. The quantity of experiment is depend on matrix Orthogonal Arrays that used in chosen Taguchi method. The uses of Orthogonal Arrays can make a result of data about all combination of control factor. The experiment data from some combinations of control factor will be analysed using 2 kind of analysis that exist in Taguchi method, which is Analysis of Mean (ANOM) and Analysis of Variance (ANOVA). From this, can be known how big the effect of each control factor in a process of production. Because of this optimization can be done by maximally the work of control factor that have big effect in process of production.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan anugerah-Nya, sehingga Tugas Sarjana ini dapat diselesaikan. Tugas sarjana ini juga tidak mungkin dapat diselesaikan tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Kedua orang tua, mama dan papa, yang selalu memberikan dorongan dan semangat kepada penulis untuk terus mengerjakan tugas sarjana ini. 2. Dr. Ir. Sigit Yoewono selaku pembimbing tugas sarjana yang selalu memberikan arahan dan nasehat kepada penulis. 3. Dr. Ir. Indrawanto selaku kepala Laboratorium Dasar Teknik Produksi yang memberikan izin menggunakan mesin Freis untuk penelitian penulis. 4. Bapak Edi selaku kepala teknisi Laboratorium Dasar Teknik Produksi, Kang Asep, Mas Eko, dan teknisi lain yang membantu saya dalam mengerjakan penelitian. 5. Hanif, Adri 01, Andri “Black”, dan Vina atas waktunya yang telah diberikan untuk konsultasi mengenai tugas akhir saya, baik teknis maupun non teknis, serta Faqih yang selalu saya pakai komputernya. 6. Dito yang membantu saya mencarikan mesin pengukur kekasaran permukaan di PT. Pindad, dan Bapak Jusmani dari PT. Pindad yang telah mengizinkan penulis untuk melakukan pengukuran kekasaran permukaan. 7. Kepada bapak-bapak teknisi dari Laboratorium Metalurgi yang telah memberikan banyak informasi yang membantu saya dalam mengerjakan tugas sarjana ini. 8. Teman-teman Mesin 2002 yang telah memberikan banyak pengalaman yang luar biasa kepada penulis. 9. Rekan-rekan satu lab, baik yang sudah lulus ataupun yang masih berjuang.
i
10. Rekan-rekan dari Laboratorium Motor Bakar dan Sistem Propulsi yang mengizinkan saya menginap dan bermain. 11. Semua friend-friend di HMM serta Abdul dan kawan-kawan. 12. Seluruh staf dan karyawan pada Program Studi Teknik Mesin ITB. 13. Semua pihak yang turut membantu baik secara langsung atau tidak langsung yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa tugas sarjana yang dikerjakan ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis mengharapkan segala kritik dan saran agar memacu penulis untuk menjadi lebih baik.
Bandung, Desember 2007
Penulis
ii
Daftar Isi
Abstrak Abstract KATA PENGANTAR …………………………………………………………..
i
DAFTAR ISI ……………………………………………………………………
iii
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………………
v
DAFTAR TABEL ………………………………………………………………
vi
Bab I Pendahuluan ……………………………………………………………...
1
1.1 Latar Belakang …………………………….……………………...
1
1.2 Perumusan Masalah ………………………………………………...
1
1.3 Tujuan Penelitian …………………………………………………...
1
1.4 Manfaat Penelitian …………………………………………………
2
1.5 Batasan Masalah ……………………………………………………
2
1.6 Sistematika Penulisan ………………………………………………
2
Bab II Teori Dasar ……………………………………………………………..
4
2.1 Jenis-jenis Proses Freis ……….……………………………………..
4
2.2 Geometri Pahat Freis ……….………..……………………………..
6
2.3 Elemen Dasar Proses Freis …………….…………...……………….
8
Bab III Metoda Taguchi ……………………………………………………….
10
3.1 Pendahuluan ………………….……………………………………...
10
3.2 Tahapan dalam Metoda Taguchi …………….………………………
11
3.3 Analisis dalam Metoda Taguchi ……………….……………………
12
3.4 Istilah dalam Metoda Taguchi …...……….…………………………
12
3.4.1 Matriks Orthogonal Arrays ………………..……………..
12
3.4.2 Signal to Noise Ratio (S/N Ratio) …….…………………...
14
3.4.3 Sum of Square ………….………………………………….
15
3.5 Flowchart Metoda Taguchi ………….…………...…………………
16
iii
Bab IV Data Pengujian …………………………………………………………
18
4.1 Data Benda Kerja ……………….…………………………………...
18
4.2 Data Pahat ……………….…………………………………………..
18
4.3 Data Mesin Perkakas ……………….…………...…………………..
19
4.4 Jenis Taguchi ……………….……………………………...………..
19
4.5 Prosedur Pengambilan Data …….…………………………………...
21
4.6 Data Percobaan …………….………………………………………..
21
4.6.1 Material Removal Rate (MRR) ………….………………...
22
4.6.2 Kekasaran Permukaan ………….………………………….
22
4.7 Pengolahan Data ……………………….……………………………
23
4.7.1 Material Removal Rate (MRR) ………….………………...
23
4.7.2 Kekasaran Permukaan ……..………………………………
25
Bab V Analisis Data ……………….…………………………………………..
27
5.1 Analysis of Mean (ANOM) ………………..…………………………
27
5.1.1 Material Removal Rate (MRR) ……….…………………...
27
5.1.2 Kekasaran Permukaan ……..…..………………………….
28
5.2 Analysis of Variance (ANOVA) …….……………………………….
29
5.2.1. Material Removal Rate (MRR) …………………………...
30
5.2.2. Kekasaran Permukaan ……………….……………………
31
5.3 Kondisi Proses Pemesinan yang Optimum …….…………………….
32
Bab VI Kesimpulan dan Saran …………………………………………………
34
6.1 Kesimpulan …………..……………………………………………...
34
6.2 Saran ………………………..……………………………………….
35
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………………
36
LAMPIRAN A ………………………………………………………………….
37
LAMPIRAN B ………………………………………………………………….
38
LAMPIRAN C ………………………………………………………………….
41
iv
Daftar Gambar
Gambar 2.1
Jenis konstruksi dasar mesin freis yang biasa terdapat di industri manufaktur ………………………………………....
Gambar 2.2
4
Jenis pahat freis yang biasa digunakan dalam suatu proses pemesinan. Sumbu putar pahat dianggap sebagai referensi sumbu Z ………………………………….………………….
Gambar 2.3
Jenis-jenis proses freis berdasarkan arah pemakanan benda kerja terhadap pahat yang berotasi ……….…………………
Gambar 2.4
5
Geometri pahat freis pada sistem referensi orthogonal dan sistem referensi normal ……………………………………..
Gambar 2.5
5
7
Proses freis selubung dan freis tegak yang memberikan gambaran proses pemesinan dan tebal geram sebelum terpotong ……………………………………………………
8
Gambar 3.1
Diagram proses ……………………………………………..
10
Gambar 3.2
Flowchart metoda Taguchi ………………………………...
17
Gambar 4.1
Gambar kondisi proses pemesinan …………………………
19
Gambar 5.1
Grafik Larger the Better untuk MRR ……………………….
30
Gambar 5.2
Grafik Smaller the Better untuk kekasaran permukaan …….
32
v
Daftar Tabel
Tabel 3.1
Orthogonal Arrays L4 ……………………………………....
13
Tabel 4.1
Komposisi unsur penyusun Alumunium 2024 …….……….
18
Tabel 4.2
Parameter kendali & level untuk Taguchi L9 ………….……
20
Tabel 4.3
Orthogonal Arrays untuk Taguchi L9 ………………………
20
Tabel 4.4
Daftar parameter kendali dan level ……………..…………...
21
Tabel 4.5
Data waktu pemotongan dari hasil pengujian ……..……….
22
Tabel 4.6
Data kekasaran permukaan dalam µ m ………...…………...
22
Tabel 4.7
Data MRR (mm3/min) dari hasil perhitungan ………..……….
24
Tabel 4.8
S/N Ratio hasil perhitungan dari data MRR …………...…...
25
Tabel 4.9
Data kekasaran permukaan dan S/N Ratio ……………..…..
26
Tabel 5.1
Tabel ANOM untuk MRR ……………………………….….
27
Tabel 5.2
Tabel ANOM untuk kekasaran permukaan …………………
29
Tabel 5.3
Tabel ANOVA untuk MRR ……………..……………….....
30
Tabel 5.4
Tabel ANOVA untuk kekasaran permukaan ……………….
31
vi
