BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka 2.1.1. Penelitian Terdahulu Penelitian tentang perancangan produk telah banyak dilakukan, metode penelitian yang dilakukan juga sangat beragam. Perancangan adalah kegiatan yang dilakukan untuk memecahkan masalah dengan menerapkan teknologi yang bertujuan untuk mendapatkan solusi terbaik. Perancangan suatu produk sangat dibutuhkan untuk membantu tugas-tugas manusia dalam melakukan proses pengerjaan agar didapat hasil yang optimal. Perancangan perlu memperhatikan efisiensi, kemudahan, biaya yang semurah mungkin, faktor keamanan, dan dapat memberikan kontribusi yang maksimal bagi kehidupan manusia. M Imran Rosyidi (2013) melakukan perancangan mesin pengepak sampah plastik dengan sistem pneumatik dengan menggunakan daya motor 6.42 kw untuk menggerakkan batang silinder 30mm dan silinder 140 mm. Metode yang digunakan dalam penelitiannya adalah metode rasional. Perancangan ini di awali dengan perancangan dan pengembangan produk, analisis biaya material, analisis biaya proses dan kemudian mempersiapkan alat yang di gunakan untuk pengambilan data. Djeni Hendra (2012) melakukan penilitian tentang rekayasa pembuatan mesin cetak pellet kayu dengan kapasitas 2.67 kg/jam dengan lubang cetakan dibuat dengan ukuran diameter 15 mm dan panjang 110 mm serta menggunakan sistem hidrolik dengan tekanan 1500 psi/40 lubang untuk mencetak pellet kayu. Menggunakan metode eksperimen terhadap prototype dengan pengujian pada berbagai jenis kayu. Wawan Trisnadi (2013) melakukan penelitian tentang sistem perencanaan mesin pengepresan plastik. Karakteristik sampah plastik yang susah terurai mengakibatkan penumpukan sampah sehingga memerlukan metode untuk mengurangi volume sampah plastik, salah satu caranya dengan mesin pengepresan. Tipe plastik dibedakan PET, PP dan Campuran dengan penyusutan 0,5 kg. Perancangan mesin pengepresan manual menggunakan powerscrew sebagai penggeraknya dan terdapat heater berupa kompor LPG untuk melelehkan plastik. Ariawan Wahyu (2014) melakukan penelitian tentang perancangan mesin pencetak
4
garam bricket dengan sistem crankshaft penggerak motor listrik dua pk menggunakan metode
rasional dalam melakukan analisa permasalahan serta dari beberapa
alternative design yang sudah ada dipilih desain dimensi mesin pres 100x100x150 cm menggunakan sistem crankshaft sebagai penggerak silinder dengan kapasitas 450 kubus/jam. 2.1.2. Penelitian Sekarang Penelitian sekarang menggunakan metode rasional dengan brainstorming dan pengolahan atribut dengan QFD untuk mendapatkan rancangan mesin press sampah. Tujuan rancangan tersebut untuk meningkatkan kapasitas volume sampah yang mampu di angkut kontainer menuju TPA Sanggrahan. Harapan output penelitian berupa gambar rancangan 2D dan 3D dengan software SOLIDWORK, perhitungan harga pembuatan produk rancangan.
5
Tabel 2.1. Perbandingan Penelitian Terdahulu dan Sekarang Deskripsi
M Imran Rosyidi (2013)
Djeni Hendra (2012)
Wawan Trisnadi (2013)
Ariyawan Wahyu (2014)
Masalah yang dihadapi
Belum efektif dan effisien proses pengepakan sampah plastic
Belum memiliki rancangan mesin pellet kayu
Penumpukan sampah plastik menyebabkan banjir di Kabupaten Ponorogo
Belum efektifnya mesin press garam yang sudah ada untuk meningkatkan kapasitas produksi
Obyek penelitian
Rancang bangun mesin pengepakan plastic
Rekayasa pembuatan mesin pellet kayu
Perencanaan alat pengepres plastik
Perancangan mesin press garam sistem crankshaft penggerak 2 pk
Perancangan mesin pres sampah residu
Metode penelitian
Rasional
Eksperimen
Rasional
Rasional
Tool Penelitian
Brainstorming Inventor
Brainstorming Data Eksperimen Prototype
Brainstorming Data eksperimen
Brainstorming Data eksperimen Autocad
Brainstorming Data Eksperimen Solidwork
Output penelitian
Mesin Gambar Hasil uji penelitian
Mesin Gambar Hasil Uji penelitian
Mesin Gambar Hasil uji penelitian
Gambar Hasil uji penelitian
Outcome penelitian
Hasil penelitian digunakan untuk mesin pengepakan sampah plastic
Hasil penelitian digunakan untuk perancangan mesin pencetak pellet kayu
Hasil penelitian digunakan untuk mesin pengepres plastik
Hasil penelitian digunakan untuk pengembangan mesin press garam
Kreatif
6
Penelitian Sekarang (2016) belum memiliki mesin press sampah untuk meningkatkan kapasitas daya angkut
Gambar 2D Gambar 3D
Hasil penelitian digunakan untuk pengembangan mesin pres sampah residu
2.2. Dasar Teori 2.2.1. Pengertian Sampah Menurut Perda Temanggung no 29 Tahun 2011, sampah adalah sisa kegiatan sehari-hari manusia atau proses alam yang berbentuk padat yang terdiri dari sampah rumah tangga dan sampah yang berasal dari kawasan pemukiman, kawasan komersial, fasilitas umum, fasilitas social atau fasilitas lainnya. 2.2.2. Penggolongan Sampah Ada
beberapa
macam
penggolongan sampah. Penggolongan ini dapat
didasarkan atas beberapa kriteria, yaitu: asal, komposisi, bentuk, lokasi, proses terjadinya, sifat, dan jenisnya. Damanhuri,E. (2010). a. Penggolongan sampah berdasarkan asalnya 1) Sampah hasil kegiatan rumah tangga, termasuk di dalamnya sampah rumah sakit, hotel, sekolah, dan kantor. 2) Sampah hasil kegiatan industri atau pabrik. 3) Sampah hasil kegiatan pertanian meliputi perkebunan, perhutanan, perikanan, dan peternakan. 4) Sampah hasil kegiatan perdagangan, misalnya sampah pasar dan toko. 5) Sampah hasil kegiatan pembangunan 6) Sampah jalan raya b.Penggolongan sampah berdasarkan komposisinya 1) Sampah seragam. Sampah hasil kegiatan industri umumnya termasuk dalam golongan ini. Sampah dari kantor sering hanya terdiri atas kertas, karton, kertas karbon, dan semacamnya yang masih tergolong seragam atau sejenis. 2) Sampah campuran. Misalnya, sampah yang berasal dari tempat-tempat umum yang sangat beraneka ragam dan bercampur menjadi satu. c. Penggolongan sampah berdasarkan bentuknya 1) Sampah padat (solid), misalnya, daun, kertas, karton, kaleng, plastik, dan logam.
7
2) Sampah cairan (termasuk bubur), misalnya bekas air pencuci, bekas cairan yang tumpah, tetes tebu, dan limbah cair industri. 3) Sampah berbentuk gas, misalnya karbondioksida, amonia,dan H2S d. Penggolongan sampah berdasarkan lokasinya 1) Sampah kota (urban) yang terkumpul di kota-kota besar. 2) Sampah daerah yang terkumpul di daerah-daerah luar perkotaan. e. Penggolongan sampah berdasarkan proses terjadinya 1) Sampah alami, adalah sampah yang terjadinya karena proses alami. Misalnya, rontokan dedaunan. 2) Sampah non alami, adalah sampah yang terjadinya karena kegiatan manusia. Misalnya, plastik dan kertas. f. Penggolongan sampah berdasarkan sifatnya 1) Sampah organik, terdiri atas dedaunan, kayu, tulang, sisa makanan ternak, sayur, dan buah. Sampah organik adalah sampah yang mengandung senyawa organik dan tersusun oleh unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. Sampah ini mudah didegradasi oleh mikroba. 2) Sampah anorganik, terdiri atas kaleng, plastik, besi, logam, kaca, dan bahan-bahan lainnya yang tidak tersusun oleh senyawa organik. Sampah ini tidak dapat didegradasi oleh mikroba sehingga sulit untuk diuraikan. 3) Sampah residu, terdiri atas pembalut, puntung rokok, pampers, bungkus sisa makanan dan bahan yang tidak biss didaur ulang dan tidak memiliki nilai ekonomis. 4) Sampah B3, terdiri atas kaset, CD, Lampu neon, baterai, racun serangga dan bahan beracun dan berbahaya. g. Penggolongan sampah berdasarkan jenisnya 1) Sampah makanan. 2) Sampah kebun atau pekarangan. 3) Sampah kertas.
8
4) Sampah plastik, karet, dan kulit. 5) Sampah kain. 6) Sampah kayu. 7) Sampah logam. 8) Sampah gelas dan keramik. 9) Sampah abu dan debu. 2.2.3. Komposisi Sampah Komposisi fisik sampah adalah persentase dari komponen pembentuk sampah yang secara fisik dapat dibedakan antara sampah organik, kertas, plastik, logam, dan lain-lain (Darmasetiawan, 2004). Sumber sampah terbanyak adalah pemukiman dan pasar tradisional. Sampah pasar khusus, seperti pasar sayur, pasar buah, atau pasar ikan, jenisnya relatif seragam, sebagian besar (95%) berupa sampah organik sehingga lebih mudah ditangani. Sampah yang berasal dari pemukiman umumnya sangat beragam, tetapi secara umum minimal 75% terdiri dari sampah organik dan sisanya anorganik. 2.3. Pemilihan Proses dan Mesin Pemilihan proses dan mesin didasarkan pada hasil technical requirement. Bagian – bagian mesin dan cara perhitungan desain konstruksi mesin akan dijabarkan pada subbab berikut : 2.3.1. Ulir Ulir dapat digunakan untuk memegang/mengencangkan dua komponen atau lebih, dan memindahkan beban/benda. Fungsi yang pertama sering disebut pengencang (fastener) dan yang kedua dikenal dengan nama ulir daya (power screw ) merupakan pengubah gerakan dengan memanfaatkan gaya tekan akibat perputaran ulir menjadi gerakan linier. Prinsip kerjanya sebenarnya seperti pasangan mur dan baut, ketika mur di putar maka akan didapatkan pergerakan linier dari bautnya. Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005)
9
Ulir daya ini berfungsi untuk mendapatkan keuntungan mekanik yang besar sehingga akan meringankan beban manusia, biasanya diterapkan pada dongkrak ulir, klem, mesin pres, ragum. a. Parameter Ulir Dalam pembahasan ulir, biasanya dikenal beberapa istilah yang merupakan parameter-parameter utama dari ulir yang diantaranya adalah : 1) Pitch (p) yang merupakan jarak antar ulir yang diukur paralel terhadap sumbu ulir. 2) Lead (l) yang merupakan jarak yang ditempuh baut dalam arah paralel sumbu, jika baut diputar satu putaran. Berdasarkan kisarannya ulir dibedakan atas :
Single thread : lead sama dengan pitch (l = p).
Gambar 2.1. Single Thread (Sumber : Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005))
Double thread : lead sama dengan dua kali pitch (l = 2p).
Gambar 2.2. Double Thread (Sumber : Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005))
10
Triple thread : memiliki lead sama dengan 3 kali pitch. (l = 3p).
Gambar 2.3. Triple Thread (Sumber : Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005)) 3) Thread per inch (n) yang mana menyatakan jumlah ulir per inchi. b. Tipe Power Screw Berdasarkan bentuk profilnya terdapat tiga jenis atau tipe form dari power screw : 1) Acme form Tipe Acme ini memiliki sudut ulir 29°, dapat digunakan dengan mudah pada suatu mesin dibandingkan dengan tipe Square. Tipe ini tidak seefisien bentuk square yang dikarenakan gesekan dapat meningkat akibat sudut ulir.
Gambar 2.4. Acme Thread (Sumber : Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005)) 2) Square form Ulir jenis ini dinamakan demikian karena bentuk geometrinya. Tipe ini merupakan tipe yang paling efisien dimana memiliki gesekan yang sedikit sehingga dapat digunakan untuk jenis sekrup yang bekerja membawa daya yang tinggi. Meski efisien, tipe jenis ini sulit diterapkan pada suatu mesin. Dari semua tipe, tipe jenis inilah yang paling mahal. 11
Gambar 2.5. Square Thread (Sumber : Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005)) 3) Buttres form Tipe ini memiliki bentuk segitiga, tipe jenis ini memiliki tingkat efisiensi yang sama dengan tipe square.
Gambar 2.6. Butters Thread (Sumber : Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005)) c. Karakteristik Power screw ini tidak dapat bekerja pada kecepatan tinggi, karena hal ini akan menimbulkan gesekan yang tinggi dan menyebabkan screw akan mengalami panas dan dapat menimbulkan aus.
d. Keuntungan dan Kerugian Pada power screw terdapat beberapa keuntungan dalam penggunaanya : 1. Efisiensi rendah 2. Umur screw dapat diprediksi. 3. Akurat dan dapat bergerak berulang-berulang. 4. Tidak akan terjadi slip. 5. Pengaruh suhu kecil. 6. Gerakan halus sepanjang penggunaan. 7. Pada kapasitas angkat yang sama dapat digunakan ukuran yang lebih kecil. 12
8. Sederhana dalam perancangannya. Kerugian: 1. Membutuhkan banyak pelumas. 2. Sangat mudah kotor. e. Torsi Ulir Perhitungan torsi untuk ulir dapat dilakukan dengan rumus : Tan φ = µ
(2.1)
Dimana : µ = Koefisien gesek Helix Angel (α) = tan α =
𝐿
(2.2)
𝛱𝑥 𝑑
Dimana : α = sudut helix L = Lead d = diameter efektif T = W x tan (α + φ) x
𝑑
(2.3)
2
Dimana : T
= torsi yang dibutuhkan untuk memutar ulir
W = gaya tekan pemadatan d = diameter rata-rata φ = sudut friksi α = sudut helix
f. Tegagan geser akibat puntir Perhitungan tegangan geser akibat puntir Fs =
16T
(2.4)
(.d)3
Dimana: fs = tegangan geser puntir T = torsi (momen puntir)
13
g. Tegangan akibat Gaya Luar Perhitungan tegangan tekan Ft =
F
(2.5)
A
Dimana: Ft = tegangan tekan F = gaya yang bekerja A = Luas penampang
h. Kombinasi 1 dan 2. Tegangan geser utama maksimum,
f 2 fs(max) fs t 2
i.
2
(2.6)
Resultan gaya gesek dalam arah aksial 1
(𝑇)𝑐 = µ W 4 (𝐷0 )
(2.7)
Dimana : (𝑇)𝑐 = Torsi pada saat penekanan µ
= Koefisien gesek
W
= Torsi yang dibutuhkan untuk memutar ulir
D0 = Diameter collar (𝑇)𝑡 = 𝑀𝑡 + (𝑀𝑡 )𝑐
(2.8)
Dimana : (𝑇)𝑡 = Total momen yang terjadi
14
j. F=
Gaya yang diperlukan untuk memutar T
(2.9)
d
Dimana : F
= Gaya untuk memutar
T
= Torsi total yang terjadi
d
= Diameter lengan untuk memutar
2.3.2. Perhitungan Mekanika a. Statika Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban terhadap gayagaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut. Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi suatu obyek tinjauan utama.
Sedangkan
dalam
perhitungan
kekuatan
rangka,
gaya-gaya
yang
diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam. Popov.E.P (1996).
Beban Reaksi
Reaksi
Reaksi
Gambar 2.7. Free Body Diagram Jenis beban dapat dibagi menjadi : 1)
Beban dinamis adalah beban yang besar dan/atau arahnya berubah terhadap waktu.
2)
Beban statis adalah beban yang besar dan/atau arahnya tidak berubah terhadap waktu.
3)
Beban terpusat adalah beban yang bekerja pada suatu titik.
4)
Beban terbagi adalah beban yang terbagi merata sama pada setiap satuan luas. 15
5)
Beban momen adalah hasil gaya dengan jarak antara gaya dengan titik yang ditinjau.
b. Gaya Luar Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi. Gaya luar dapat berupa gaya vertikal, horisontal dan momen puntir. c. Gaya Dalam Gaya dalam dapat dibedakan menjadi : 1)
Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu batang.
2)
Gaya lintang/geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus sumbu batang.
3)
Momen lentur (bending momen).
d. Reaksi. Reaksi adalah gaya lawan yang timbul akibat adanya beban. Reaksi sendiri terdiri dari 1) Momen. (2.10)
M=Fxs Dimana : M = momen (N.mm). F = gaya (N). s = jarak (mm). 2) Tegangan M x 0,5 x h
(2.11)
I
Dimana : M = Momen h = Lebar hollow besi I = Momen inersia
16
2.3.3. Jenis Mesin a. Mesin Frais (Milling) Proses milling menghasilkan permukaan yang datar atau bentuk profil pada ukuran yang
ditentukan
dan
kehalusan
atau
kualitas
permukaan
yang
ditentukan.
Penggolongan mesin milling menurut jenis penamaannya disesuaikan dengan posisi spindle utamanya dan fungsi pembuatan produknya. Jenis-jenis mesin milling antara lain : mesin milling horisontal, mesin milling vertical, mesin milling universal, plano milling, copy milling. Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005)
b. Mesin Bubut (Turning) Mesin bubut mencakup segala mesin perkakas yang mengerjakan benda-benda berbentuk silindris. Meskipun mesin ini terutama disesuaikan dengan pengerjaan silindris, tetapi dapat juga untuk mengerjakan bentuk-bentuk lain misalnya untuk membuat segi enam, bujur sangkar, dengan pengerjaan yang khusus. Contoh benda kerja hasil dari proses pembubutan antara lain : Baut, poros, spindle, ring, gardan, bush, dll. Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005) Bermacam-macam
benda
yang
dibubut
dapat
dibedakan
menurut
proses
pengerjaanya. Pengerjaan pada bagian luar benda kerja disebut outsite turning, sedangkan pengerjaan pada bagian dalam disebut inside turning. c. Las Busur Listrik Las busur listrik adalah cara menyambung logam dengan cara menggunakan panas nyala busur listrik yang diarahkan ke permukaan logam yang akan disambung. Kenyon,W (1985). Prinsip
pengelasan
busur
listrik
dapat
dijelaskan
sebagai
berikut:
dengan
menyentuhkan singkat elektroda logam pada bagian benda kerja yang akan dilas, berlangsung hubungan singkat, maka arus listrik yang kekuatannya tinggi mengalir, setelah pengangkatan elektroda dari benda kerja, terbentuk busur cahaya diantara elektroda dengan benda kerja. Suhu busur cahaya yang demikian tinggi akan melelehkan ujung elektroda dan bidang pengelasan. Didalam rentetan yang cepat partikel elektroda menetes, mengisi penuh celah sambungan las dan membentuk kepompong las. Proes pengelasan itu sendiri 17
terdiri atas hubungan singkat yang terjadi sangat cepat akibat pelelehan elektroda yang terus-menerus menetes. Gerakan-gerakan elektroda pada pengelasan antara lain : 1)
Gerakan turun sepanjang sumbu elektroda
Gerakan ini dilakukan untuk mengatur jarak panjang busur agar tetap
terjaga, hal
tersebut disebabkan karena busur pada ujungnya mencair secara terus-menerus sehingga terjadi pemendekan. 2)
Gerakan ayunan elektroda
Gerakan ini diperlukan untuk mengatur lebar jalur las yang dikehendaki. 2.4. Metode Perancangan Metode perancangan adalah prosedur, teknik, bantuan atau peralatan untuk merancang. Metode
perancangan
menggambarkan
rangkaian
akstivitas
secara
urut
yang
memungkinkan perancang mengkombinasikan proses perancangan secara keseluruhan. Tujuan utama metode ini adalah usaha untuk membawa prosedur rasional ke dalam proses perancangan. Cross (1994) menyebutkan metode perancangan bukan merupakan
pertentangan
dari
kreativitas,
imajinasi,
dan
intuisi.
Pertentangan
sesungguhnya lebih memungkinkan pada penyelesaian masalah dalam perancangan. Pada kenyataannya. Pokok umum dari metode perancangan dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok besar yaitu metode kreatif dan metode rasional. Dalam tugas akhir ini metode perancangan yang dipilih adalah metode rasional 2.4.1. Metode Rasional Metode rasional yang dikemukakan oleh Cross (1994) lebih sering dikenal dengan metode perancangan, karena metode rasional ini dapat mendorong terjadinya pendekatan sistematis dalam proses perancangan serta pengembangan. Pada dasarnya metode rasional dengan metode yang lain memiliki tujuan yang sama, misalkan memperluas ruang pencarian solusi atau memungkinkan pengadaan tim kerja
dan grup
pengambil
keputusan.
Metode
rasional
merupakan
metode
perancangan yang sistematis, tujuannya memperbaiki kualitas keputusan perancangan dan hasil akhir dari suatu produk. Metode rasional menggabungkan aspek procedural dari perancangan dan aspek structural dari masalah perancangan. Proses perancangan dan metode-metode rasional yang relevan dan paling luas 18
penggunaanya dapat diuraikan sebagai berikut : a. Clarifying Objectives ( Klarifikasi Tujuan ) Tahap pertama dari metode rasional merupakan tahapan yang penting dalam menjelaskan tujuan dari perancangan. Secara keseluruhan tahap ini sangat membantu untuk mendapatkan gagasan yang jelas dalam mencapai tujuan, meskipun tujuantujuan yang telah ditetapkan dapat berubah selama proses perancangan. Metode yang digunakan dalam tahap perancangan ini adalah pohon tujuan (Objectives Tree). Pohon tujuan menunjukan tujuan utama dan cara pencapaian tujuan tersebut. Metode ini ditunjukan dalam suatu bentuk diagram dimana tujuan-tujuan yang berbeda dihubungkan satu sama lain, bersama dengan pola hirarki tujuan dan sub tujuan. Langkah-langkah dalam pembuatan pohon tujuan adalah sebagai berikut : 1)
Menyiapkan daftar tujuan perancangan
2)
Tujuan perancangan dapat juga disebut kebutuhan konsumen dan fungsi produk itu sendiri. Daftar ini diambil dari ringkasan perancangan, dari pernyataan kepada konsumen dan dari diskusi tim perancang.
3)
Menyusun daftar disusun berdasarkan tingkatan hirarki
4)
Perluasan daftar tujuan dan sub tujuan akan membuat terlihat jelas adanya tingkat kepentingan yang lebih antara satu dengan yang lain. Semua ini akan dikumpilkan kedalam suatu tingkatan hirarki.
5)
Menggambarkan diagram Objectives Tree
6)
Cabang-cabang pada pohon tujuan menunjukan hubungan yang mengusulkan bagaimana mencapai tujuan.
b. Establishing Functions ( Penetapan Fungsi ) Analisis fungsi merupakan suatu analisis yang membantu untuk menemukan dan membatasi tingkatan permasalahan dimana penyelesaian dapat dipecahkan serta dihasilkan rancangan yang sesuai. Tujuan dari analisis ini adalah untuk menetapkan fungsi-fungsi yang diperlukan serta batasan sistem dari rancangan yang baru. Poin utama dari metode ini adalah konsentrasi pada hal yang akan dicapai dari disain yang hendak dirancang, dan bukan bagaimana cara untuk mencapainya. Cara sederhana
yang
dilakukan
untuk
mengekspresikan
hal
ini
adalah
menggunakan black box mengubah input menjadi output yang diinginkan. Adapun langkah-langkah dalam menetapkan fungi adalah sebagai berikut : 19
dengan
1)
Menentukan fungsi rancangan secara keseluruhandalam rangka konversi input menjadi output.
2)
Membagi fungsi utama menjadi sub-sub fungsi.
3)
Menggambarkan blok diagram yang menunjukan interaksi antar fungsi.
4)
Menggambarkan batasan sistem (boundry system)
5)
Menentukan komponen yang sesuai untuk setiap sub fungsi dan hubungan antar mereka.
c. Setting Requirements (Penetapan Spesifikasi) Metode performance specification bertujuan untuk membuat spesifikasi akurat dari kebutuhan pelaksanaan suatu penyelesaian perancangan. Langkah-langkah metode performance specification adalah sebagai berikut : 1) Menimbang perbedaan tingkatan umum penyelesaian yang dapat diterima. Contoh ada beberapa pilihan antara alternatif produk, tipe produk, dan ciri produk. 2) Menentukan tingkatan umum yang nanti akan dioperasikan. Keputusan ini bisa dibuat oleh klien. Tingkatan umum yang lebih tinggi memberikan kebebasan yang lebih untuk perancangan. 3) Mengidentifikasi atribut yang dibutuhkan. Atribut seharusnya diterangkan sebagai bentuk yang independen dari beberapa penyelesaian kasus. 4) Menyebutkan dengan tepat dan ringkas kebutuhan setiap atribut. d. Determining Characteristics (Penentuan Karakteristik) Penentuan spesifikasi produk seringkali mengalami konflik dan kesalahpahaman dalam suatu perancangan. Hal ini disebabkan karena terlalu berfokus dalam perbedaan penafsiran pada apa yang harus dispesifikasikan. Metode yang komperhensif
untuk
mencocokan
permintaan
konsumen
dengan
engineering
characteristics adalah metode Quality Function Deployment (QFD) yang merupakan inti dalam proses disain. QFD (pengembangan fungsi kualitas) adalah suatu metode untuk perencanaan dan pengembangan produk yang terstruktur yang memungkinkan team pengembangan untuk menentukan keinginan dan kebutuhan pelanggan dengan jelas, dan kemudian mengevaluasi produk atau melayani dengan kemampuan yang secara sistematik dalam pemenuhan keinginan pelanggan tersebut. Cross (1994) mengemukakan prosedur dalam pembentukan Quality Function 20
Deployment (QFD) adalah sebagai berikut : 1) Mengidentifikasi keinginan konsumen terhadap atribut produk Hal ini penting untuk dilakukan, dimana pada tahap ini suara konsumen dihargai dan kebutuhan konsumen yang tidak bersubyek ditafsirkan ulang pada tim desain. Proses pengidentifikasian ini dapat menggunkan diagram afinitas. Diagram ini digunakan untuk menunjukkan maslah utama. Diagram afinitas menempatkan dan menstrukstur masalah ketika situasi tidak jelas, tidak menentu dan tidak dapat diperkirakan (contoh; ketika maslah berhubungan dengan kejadian masa depan, keadaan yang tidak dikenal, atau pengalaman baru). Diagram afinitas dilakukan dengan mengumpulkan banyak kenyataan, pendapat, dan ide dalam lembar data verbal dan menyatukannnya menjadi satu diagram berdasarkan afinitasnya. 2) Menentukan beberapa atribut yang relatif penting Teknik pemberian ranking/penempatan nilai dapat digunakan untuk membantu menentukan bobot relative yang harus disejajarkan dengan atribut lainnya. Biasanya digunakan persentase bobot. 3) Mengevaluasi produk pesaing Nilai yang ditujukan oleh produk pesaing dan produk rancangan harus diarahkan untuk kebutuhan konsumen. 4) Menggambar matrik atribut produk beserta karakteristik teknisnya Termasuk di dalamnya semua karakteristik teknis yang berpengaruh pada atribut produk dan memastikan bahwa hal tersebut adalah unit yang siap diukur. Mengidentifikasi hubungan antara atribut produk dan karakteristiknya Kekuatan hubungan dapat diidentifikasikan dengan simbol/angka. Penggunaan memiliki beberapa keuntungan, namun dapat menimbulkan sebuah keakuratan palsu. 5) Mengidentifikasi beberapa hubungan yang relevan diantara karkteristik teknis Bagian atap rumah dari House of Quality menyediakan daftar pengecekan, yang tergantung dari perubahan konsep desain. Menentukan target yang digambarkan agar dapat mencapai karakteristik teknis yang diinginkan, hal ini dilakukan dengan menggunakan informasi dari produk pesaing atau percobaan konsumen. Mengidentifikasi kombinasi sub solusi yang memungkinkan total nomer kombinasi 21
yang mungkin dapat sangat besar maka pencarian strategis harus diarahkan dengan batasan atau kriteria. Metode Quality Function Deployment (QFD) dalam prosesnya menggunakan tool yang disebut House of Quality (HOQ) untuk menghasilkan output yang sesuai dengan keinginan konsumen. HOQ memiliki cara atau proses untuk memenuhi keinginan konsumen dengan seluruh kekuatan dan kelemahan yang ada. Perancangan dimulai dengan melakukan riset untuk menentukan atribut produk spesifik yang diinginkan konsumen, derajat kepentingan relatif masing-masing atribut dan menentukan persepsi pelanggan terhadap produk-produk pesaing dan produk perusahaan masing-masing untuk setiap atribut yang terkandung didalamnya. HOQ dapat diasumsikan menjadi sebuah bangunan rumah dengan sisi kiri merupakan keinginan konsumen. Dalam matrik rumah merupakan pertemuan antara bagaimana produk yang tersedia dengan keinginan konsumen, bagian atap merupakan pengembangan dari atribut atau hasil yang diperlukan. Variasi yang ada pada HOQ dapat digunakan untuk mengevaluasi bagaimana pesaing dalam memenuhi keinginan konsumen. Gambar dari HOQ dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 2.8. House of Quality untuk pintu mobil (Sumber : Cross, 1995)
22
e. Generating Alternatives (Pembangkitan Alternatif) Tujuan utama metode ini adalah perluasan pencarian kemungkinan penyelesaian baru. Morfologi berarti studi tentang bentuk atau ukuran, jadi analisis morfologi adalah suatu usaha sistematis untuk menganalisa bentuk yang dapat diambil oleh suatu produk atau mesin, dan bagan morfologi adalah suatu rangkuman dari analisis ini. Langkah-langkah yang dibutuhkan dalam pembuatan metode bagan morfologi adalah sebagai berikut : 1) Menentukan daftar tampilan atau fungsi produk yang mendasar. Walaupun tidak terlalu panjang, daftar tersebut dapat secara luas mencakup fungsi-fungsi umum pada tingkat yang tepat. 2) Setiap daftar tampilan atau fungsi cara-cara yang mungkin dapat dicapai. Daftar ini belum dapat memasukan ide baru yang sama baiknya dengan pengealan komponen atau sub solusi yang ada. 3) Menggambarkan suatu bagan yang mengandung semua sub solusi yang memungkinkan. Bagan morfologi mewakili ruang penyelesaian total produk, membuat kombinasi sub solusi. f.
Evaluating Alternative (Evaluasi Alternatif)
Alternatif-alternatif perancangan sudah dibuat dan permasalahan yang kemudian muncul adalah pemilihan alternatif yang baik. Metode yang digunakan adalah weigted objectives (pembobotan objektif). Metode weigted objectives menyediakan peralatan untuk memperkirakan dan membandingkan alternatif perancangan yang menggunakan perbedaan pembobotan yang objektif. Tujuan metode ini untuk mengambil suatu keputusan alternatif dalam pengembangan alternatif-alternatif yang sudah ada. Pemilihan dilakukan berdasarkan jumlah dari skor dikalikan bobot yang menghasilkan angka terbesar. Langkah-langkah yang dibutuhkan dalam pengerjaan metode weigted objectives 1) Membuat daftar tujuan perancangan, dan objective tree dapat digunakan untuk membantunya. 2) Mengurutkan tingkat tujuan. Perbandingan menurut pasangan dapat membantu menyusun urutan tingkatan. 3) Menentukan pembobotan relatif tujuan. Nilai numeriknya harus dalam skala interval. 23
4) Menetapkan performasi parameter atau menyusun nilai kegunaan untuk setiap tujuan. 5) Menghitung dan membandingkan nilai kegunaan relatif perancangan alternatif. Alternatif terbaik akan memiliki skor terbesar. g. Improving Detail (Penyempurnaan Perancangan) Tahap ini mengevaluasi kembali hasil dari perancangan baik itu perancangan baru ataupun perancangan lama yang disempurnakan kembali. Metode yang digunakan adalah value engineering. Metode ini berfokus pada nilai fungsional suatu produk dan bertujuan untuk meningkatkan perbedaan antara harga dan nilai suatu produk dengan cara mengurangi harga, menambah nilai ataupun keduanya. Langkah-langkah dalam metode value engineering adalah sebagai berikut : 1) Membuat daftar komponen dari produk secara terpisah dan mengenali fungsi masing-masing komponen tersebut. 2) Menentukan nilai dari fungsi yang sudah diidentifikasi. 3) Menentukan harga dari komponen-komponen tersebut. 4) Mencari alternatif untuk mengurangi harga tanpa mengurangi nilai fungsi dari produk yang dihasilkan. 5) Mengevaluasi alternatif-alternatif dan memilih yang sesuai dengan.
24
