7
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Toyota Production System (TPS) 2.1.1 Pengertian Toyota Production System TPS adalah suatu filosofi yang digunakan oleh Toyota untuk mengatur suatu perusahaan dan untuk mengatur perhitungan bahan baku yang akan digunakan yang dicetuskan oleh Mr. Saikichi Toyoda, Mr. Kiichiro Toyoda dan Taiichii Ohno dari Toyota Motor Corporation Jepang. TPS ini juga sering dikenal dengan nama Lean Manufacturing. Tujuan TPS adalah mendapatkan kualitas yang bagus dengan harga yang murah dan juga waktu proses yang pendek. Sistem yang digunakan dalam TPS adalah Just In Time (JIT) dan juga Jidoka yang dilaksanakan dengan menstandarkan pekerjaan, melakukan pemerataan terhadap pekerjaan (heijunka) dan serta melakukan suatu upaya improvement secara berlanjut dan terus-menerus ketika terjadi suatu masalah (kaizen). Dalam penerapannya, TPS terdapat sebuah siklus Plan, Do, Check, Action (PDCA). Sasaran dari TPS adalah mengurangi cost dengan menghapuskan muda (waste) secara tuntas. Untuk mencapai hal tersebut, langkah yang harus diambil adalah (Ohno, 1978): 1. Membuat part dengan jumlah yang sesuai dengan pesanan cutomer (JIT) 2. Membuat part yang bermutu tinggi 3. Memnbuat part dengan harga lebih murah 4. Membuat sistem kerja yang kuat dan fleksibel 2.1.2 Just In Time (JIT) JIT adalah konsep dimana bahan baku untuk produksi didatangkan dari pemasok/supplier tepat pada waktu bahan itu dibutuhkan oleh proses produksi, sehingga akan sangat menghemat bahkan meniadakan biaya persediaan barang/penyimpanan barang. Dalam Toyota Production System, JIT dapat didefinisikan 3 bagian, yaitu:
7
8
Membuat barang yang hanya diperlukan atau dibutuhkan
Membuat barang pada waktu yang diperlukan atau dibutuhkan
Membuat barang dengan jumlah yang diperlukan atau dibutuhkan
2.1.3 Jidoka Auotonomation atau Jidoka dalam bahasa jepang dapat diartikan secara bebas yaitu pendeteksian dan pengendalian part cacat secara otomatis. Prinsip dari Jidoka adalah otomasi peralatan yang bekerja secara harmonis dengan operatornya (machine-human auotonmation). Dengan adanya prinsip JIdoka ini sistem Toyota mengajak seluruh operator untuk senantiasa memiliki kepekaan dan rasa tanggung jawab terhadap kualitas part. Jidoka memilki tujuan untuk:
Menjamin kualitas produksi untuk mencapai hasil 100% baik.
Menghemat atau menyederhanakan man power.
Mencegah terjadinya down time akibat adanya kelainan pada proses operational produksi. Beberapa sarana yang dapat mendukung implementasi Jidoka agar dapat
berjalan dengan lancer adalah andon, fixed position stop system dan pokayoke. Andon adalah sarana berupa papan lampu yang menyala, yang mana lampu-lampu tertentu dapat menunjukan lokasi dimana masalah sedang terjadi. Penggunaan Andon ini dapat mempermudah langkah pendeteksian awal lokasi problem yang sedang terjadi, sehingga langkah perbaikan yang perlu diambil dapat segera dilakukan. Penggunaan Andon ini juga penting untuk mencegah agar tindakan diagnosis tidak tertunda dan penyelesaian masalah dapat segera dilakukan. Bila penundaan penyelesaian masalah itu terjadi maka part cacat akan senantiasa muncul dan mengalir ke proses berikutnya. Fixed position stop system adalah sarana indikasi apabila kondisi abnormal terjadi, yang mana operator menarik tali dan lini produksi teteap berjalan sampai posisi tertentu. Dengan adanya sarana fixed position stop system ini, apabila operator menemukan keadaan abnormal, lini produksi tidak langsung berhenti secara total.
9
Pokayoke adalah sarana berupa alat atau sistem yang mampu mencegah terjadinya kondisi abnormal sehingga pada nantinya akan membuat hasil produksi yang dikeluarkan akan mempunyai hasil yang maksimal. Sebagai contoh untuk mencegah operator terbalik dalam melakukan suatu komponen maka dirancang suatu Pokayoke yang dapat mengingatkan dan mencegah operator untuk memasang komponen tersebut dengan salah. 2.1.4 Kaizen dan Standardized Work Kaizen di dunia barat sering diartikan sebagai upaya melakukan perbaikan secara
terus-menerus.
Beberapa
pihak
menilai
bahwa
kesuksesan
dan
keberhasilaan dari implementasi konsep Kaizen dalam perusahaan mereka. Berbeda dengan konsep yang menekan pada perubahan radikal dan inovatif yang berjalan musiman. Kaizen menuntut terjadinya perubahan dan perbaikan secara kontinyu dan terus-menerus. Beberapa keuntungan yang diperoleh dari adanya implementasi Kaizen dalam peerusahaan adalah: 1. Berbagai permasalahan menjadi mudah terindentifikasi dan terpecahkan, munculnya perbaikan-perbaikan kecil yang pada akhirnya dapat menciptakan keuntungan besar bagi perusahaan. 2. Perbaikan yang mengarah pada peningkatan kualitas, penurunan biaya dan penurunan waktu pengiriman dapat menciptakan kepuasan pelanggan dan pertumbuhan financial yang signifikan. 3. Dengan melibatkan karyawan untuk senantiasa melihat sekeliling mereka dan mencari peluang perbaikan dapat meningkatkan moral karyawan dan menanamkan quality mindedness dalam suasana kerja karyawan. Standarisasi kerja adalah alat untuk membuat part yang berkualitas berdasarkan pergerakan pekerja, yang ditata dalam urutan yang tepat tanpa waste. Tujuan standardized work: 1. Menjelaskan metode pelaksanaan produksi dalam membuat part yang berkualitas dengan aman dan murah sekaligus berfungsi sebagai alat untuk mempertahankan hasil improvement yang telah tercapai.
10
2. Sebagai langkah pertama menuju perbaikan (kaizen) dan akan selalu dirubah oleh langkah perbaikan atau pengurangan man power serta jumlah produksi. Karena standarisasi kerja merupakan aktulisasi dari sistem produksi untuk melaksanakan prinsip dasar Toyota Production System, serta merupakan standar untuk mengukur peningkatan kualitas, cost reduction dan safety, maka standarisasi kerja mempunyai 3 unsur penting, dimana semuanya tidak akan berjalan jika satu saja tidak terpenuhi. 3 unsur tersebut adalah:
Cycle Time dan Take Time
Urutan kerja pada pemrosessan dan assembly barang, operator melakukan pekerjaan dengan urutan yang efektif seperti mengangkut barang, memasang ke mesin dan melakukan proses.
Standar in process stock Standar in process stock adalah barang dengan supply minimum yang dimiliki di dalam proses agar pekerjaan dapat diulang-ulang, juga melakukan pekerjaan sesuai dengan urutan.
2.2 Pendekatan Metode Lean Lean
adalah
suatu
upaya
terus-menerus
untuk
menghilangkan
pemborosan (waste) dan meningkatkan nilai tambah (value added) produk (barang atau jasa) agar memberikan nilai kepada pelanggan (customer value). Tujuan lean adalah meningkatkan terus-menerus customer value melalui penigkatan terusmenerus rasio antara nilai tambah terhadap waste (the value-to-waste ratio) (Gaspersz, 2007). APICS Dictionary (2005) mendefinisikan Lean sebagai suatu filosofi bisnis yang berlandaskan pada minimisasi penggunaan sumber-sumber daya (termasuk waktu) dalam berbagai aktivitas perusahaan. Lean berfokus pada identifikasi dan eleminasi aktivitas-aktivitas tidak bernilai tambah (non-valueadding activities) dalam desain, produksi (untuk bidang manufaktur) atau operasi (untuk bidang jasa), dan supply chain management, yang berkaitan langsung dengan pelanggan.
11
Lean dapat didefinisikan sebagai suatu pendekatan sistemik dan sistematika untuk mengidentifikasikan dan menghilangkan pemborosan (waste) atau aktivitas-aktivitas yang tidak bernilai tambah (non-value-adding activities) melalui
peningkatan
terus-menerus
secara
radikal
(radical
continuous
improvement) dengan cara mengalirkan produk (material, work-in-process, output) dan informasi menggunakan system tarik (pull system) dari pelanggan internal dan eksternal untuk mengejar keunggulan dan kesempurnaan. Lean yang diterapkan pada keseluruhan perusahaan disebut sebagai Lean Enterprise. Lean yang diterapkan pada manufacturing disebut sebagai Lean Manufacturing, dan Lean yang diterapkan dalam bidang jasa disebut Lean Service.
Demikian
design/development,
pula
apabila
order
entry,
Lean
diterapkan
accounting,
finance,
dalam
fungsi
engineering,
sales/marketing, production, administration, office, maka Lean itu akan disebut sebagai Lean Design/Development, Lean Order Entry, Lean Accounting, Lean Finance, Lean Engineering, Lean Sales/Marketing, Lean Production, Lean Administration, Lean Office. Lean yang diterapkan pada bank disebut sebagai Lean Bangking, Lean dalam bidang retail disebut sebagai Lean Retailing, Lean dalam bidang pemerintahan disebut sebagai Lean Goverment, dan lain-lain. Terdapat lima prinsip dasar Lean (Gaspersz, 2007): a) Mengindentifikasi nilai produk (barang jasa jasa) berdasarkan perspektif pelanggan, dimana pelanggan meningingkan produk (barang dan jasa) berkualitas superior, dengan harga yang kompetitif dan penyerahan tepat waktu. b) Mengidentifikasi value stream process mapping (pemetaan proses pada value stream) untuk setiap produk (barang dan jasa). c) Menghilangkan pemborosan yang tidak bernilai tambah dari semua aktivitas sepanjang proses value stream itu. d) Mengorganisasikan agar material, informasi, dan produk itu mengalir secara lancer dan efisien sepanjang proses value stream menggunakan system tarik (pull system).
12
e) Terus-menerus mencari berbagai teknik dan alat peningkatan (improvement tools and techniques) untuk mencapai keunggulan dan peningkatan terusmenerus. Berdasarkan perspektif Lean, semua jenis pemborosan yang terdapat sepanjang proses value stream, yang mentransformasikan input menjadi output, harus dihilangkan guna meningkatkan nilai produk (barang dan jasa) dan selanjutnya meningkatkan customer value. Value stream adalah sebagai proses-proses untuk membuat, memproduksi, dan menyerahkan produk ke pasar (Gaspersz, 2007). Pada dasarnya dikenal dua kategori utama pemborosan yaitu (Gaspersz, 2007):
Type One Waste
Type One Waste adalah aktivitas kerja yang tidak menciptakan nilai tambah dalam proses transformasi input menjadi output sepanjang value stream, namun aktivitas itu pada saat sekarang tidak dapat dihindarkan karena berbagai alasan.
Type Two Waste Type Two Waste adalah merupakan aktivitas yang tidak menciptakan nilai tambah dan dapat dihilangkan dengan segera. Secara umum kita mengenal Seven Plus One
berikut ini (Gaspersz, 2007):
Overproduction
Delays (waiting time)
Transportation
Processes
Inventories
Motion
Defective Products
Defective Design
Types of Waste seperti
13
Gambar 2.1 7 Waste / 7 pemborosan (Gaspersz, 2007). 2.3 Genba Bagi kita yang sering berineraksi dengan orang Jepang, hamper dipastikan sudah tidak asing lagi dengan istilah Genba, dan Genjitsu. Atau biasa disingkat 3 Gen. Uniknya, sampai saat ini belum ada terjemahan yang tepat mengenai ketiga istilah ini. Bahkan ada yang mengatakan bahwa Genba adalah istilah dalam bahasa Jepang yang bila di Inggriskan menjadi Genba . Sebenarnya Gen berarti aktualitas atau realitas. Dengan demikian, kata Gen-ba
bisa diartikan tempat actual . Dalam istilah manufaktur, kita bisa
mengetahui artinya bahwa yang dimaksud lokasi dimana suatu pekerjaan dilakukan. Metode Genba merupakan cara pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan langsung pada objek yang di teliti. Observasi dilakukan guna mendapatkan data umum perusahaan yang meliputi, kondisi umun perusahaan, aktivitas yang dilakukan pekerja di stasiun persiapan dan stasiun pengolahan, kondisi lingkungan kerja, jalannya proses produksi dan permasalahan yang dihadapi oleh perusahaan.. Orang Jepang menggunakan istilah genba didalam percakapan sehari-hari. Dalam konteks yang lebih khusus, seringkali genba berarti tempat dimana produk atau jasa layanan dibuat. Genba merupakan tempat sering diabaikan oleh pihak
14
manajemen. Padahal mereka akan menemukan lebih banyak peluang untuk perusahaannya lebih sukses dan menguntungkan. Manfaat dari Genba ini adalah: 1. Kebutuhan di lokasi lebih mudah diidentifikasi. 2. Dapat mengurangi perubahan-perubahan yang tidak perlu. 3. Penyesuaian secara terus-menerus dapat diterapkan. 4. Manajemen dapat memperoleh solusi yang paling efektif dari pengamatan langsung terhadap masalah yang terjadi. 5. Praktis, para pekerja dapat berpikir tentang kaizen sambil bekerja. 6. Pemahaman dan kesadaran akan kaizen serta efisiensi kerja dapat ditinggatkan secara serempak. 2.4 Fishbone Diagram Statistical
Process
Control
(SPC)
merupakan
suatu
alat
untuk
menggambarkan suatu keadaan ke dalam grafik atau gambar. SPC memiliki 7 alat dasar (7 tools) yang terdiri dari histogram, check sheet, pareto chart, cause and effect diagram, diagram konsentrasi cacat, scatter diagram dan conrol chart. Fishbone
diagram
adalah
diagram
yang
menghubugnkan
antara
karakteristik mutu dengan faktor penyebabnya. Fishbone ini dikembangkan pertama kali oleh Prof. Kaoru Ishikawa dari Universitas Tokyo pada tahun 1950 dan disebut fishbone karena strukturnya yang mirip dengan tulang ikan (Gaspersz, 2007). Contoh gambar dari fishbone diagram dengan 4 faktor penyebabnya ditunjukan pada gambar 2.2.
Gambar 2.2 Fishbone Diagram (Gaspersz, 2007).
15
2.5 Diagram Pareto Diagram pareto adalah suatu grafik balok vertikal yang mengurutkan hasil pengukuran dari yang tertinggi ke yang terendah. Pada umunya digunakan untuk menunjukan masalah yang disusun dri prioritas tertinggi ke yang terendah untuk menentukan masalah yang harus ditangani terlebih dahulu. Diagram ini pertama kali ditemukan oleh Vilfredo Pareto, seorang ahli ekonomi Italia. Manfaat dari diagram ini adalah merupakan pedoman peluang perbaikan berdasarkan prinsip vital few dari trivial many , memfokuskan sumber daya pada area yang menghasilkan keuntungan yang terbesar dan dapat membandingkan frekuensi atau dampak dari berbgai penyebab masalah (Gaspersz, 2007). 2.6 Analisis dengan Menggunakan 5W+1H 5W+1H adalah merupakan suatu alat dalam menganalisa suatu masalah untuk menemukan akar dari permasalahan. Analisis dengan 5W+1H biasanya menggunakan pertanyaan seperti berikut ini:
What (tujuan) : Apa tujuan dari aktivitas atau kegiatan tersebut?
Why (alasan) : Apa alasan dari melakukan kegiatan tersebut?
Where (tempat) : Dimana dilakukannya?
Who (orang) : Siapa yang melakukannya?
When (urutan kejadian) : Seberapa sering pekerjaan itu dilakukan?
How (metode) : Apa yang digunakan sebagai panduannya?
2.7 Standar Operating Procedure (SOP) SOP adalah 1 set perintah kerja atau langkah-langkah kerja yang harus diikuti untuk menjalankan suatu pekerjaan dengan berpedoman pada tujuan yang harus dicapai. SOP menjadi pedoman bagi para pelaku pekerjaan, baik karyawan produksi, resepsionis, office boy, staff administrasi di pabrik, kantor atau gudang, supervisor mauopun manager. SOP ini harus sudah ada sebelum suatu pekerjaan dilakukan, SOP digunakan untuk menilai apakah pekerjaan tersebut sudah dilakukan dengan baik atau tidak.
16
SOP yang baik akan menjadi pedoman bagi pelaksana, menjadi alat komunikasi antara pelaksana dan pengawas serta acuan dalam mengukur kinerja karyawan. Idealnya SOP disusun oleh 1 tim yang terdiri dari penulis SOP, pelaksana di lapangan, pengawas lapangan, dan antasan pengawas. 2.8 Value Added Activities dan Non Added Activities 2.8.1
Value Added VA adalah aktivitas pekerja yang mengubah bentuk atau kandungan
produk yang menciptakan nilai untuk konsumen, aktivitas yang perlu pekerja lakukan supaya sistem dapat berjalan lancar, serta aktivitas yang tercipta pada saat pekerja
menggunakan
peralatan
kerjanya.
Contoh:
Perakitan
manual,
mengopreasikan mesin, bersih-bersih, perawatan mesin, QC, change over, mengencangkan, menyetel, atau memperbaiki mesin. 2.8.2
Non Value Added NVA adalah aktivitas tambahan yang dilakukan diluar proses produksi dan
tidak memberikan nilai tambah pada konsumen. Contoh: Meninggalkan area, menunggu, atau mengisi form. 2.8.3
Definisi Produktivitas dan Efisien Produktivitas sebagai konsep output dan input, pertama kali dicetuskan
oleh David Ricardo dan Adam Smith tahun 1810. Inti konsep adalah bagaimana output akan berubah apabila bersama input berubah. Istilah produktivitas berbeda dengan produksi walaupun hal ini dianggap sama oleh sebagian orang. Produksi adalah suatu kegiatan yang berhubungan dengan hasil keluaran dan umumnya dinyatakan dengan volume produksi, sedangkan produktivitas berkenaan dengan efisiensi penggunaan sumber dalam menghasilkan barang dan jasa, atau dengan kata lain produktivitas adalah tingkat perbandingan antara keluaran dan masukan. Prooduktivitas dapat dilihat dalam tiga bentuk yaitu: 1. Jumlah keluaran (output) dalam mencapai tujuan meningkat dengan menggunakan sumber daya (input) yang sama.
17
2. Jumlah keluaran (output) dalam mencapai tujuan meningkat dengan menggunakan sumber daya (input) yang lebih sedikit. 3. Jumlah keluaran (output) dalam mencapai tujuan meningkat dengan menggunakan sumber daya (input) yang relative lebih kecil. Efektivitas adalah ukuram keberhasilan dalam mencapai tujuan dan efisien adalah ukuran kehematan penggunaan sumber. Efektivitas berorientasi pada hasil atau keluaran (output) yang lebih baik dan efisiensi berorientasi pada masukan (input) yang lebih sedikit, maka produktivitas berorientasi pada keduanya. Jika efektivitas membandingkan hasil yang dicapai dan efisiensi membandingkan masukan sumber daya yang digunakan maka produktivitas membandingkan hasil yang dicapai dan sumber daya yang digunakan. Produktivitas tersebut dapat dicapai dengan hasil yang sebesar mungkin dengaan memakai sumber-sumber sehemat mungkin. Dari definisi diatas, secara umum dapat dikatakan bahwa produktivitas adalah perbandingan dari beberapa keluaran dengan beberapa masukan. Prinsip manajemen dalam produktivitas adalah:
Efektif dalam mencapai tujuan dan
efisien dalam menggunakan sumber. Produktivitas adalah kombinasi dari efektivitas dan efisiensi . Penggunaan satuan waktu adalah alat ukur pada produktivitas. Produktivitas perusahaan meningkat apabila aktivitas bukan penambah nilai (non value added activities) atau 7 Waste dapat dikurangi dan dihilangkan dalam proses produksi. Dalam proses produksi, dikenal adanya istilah MCE (Manufacturing Cycle Effectiveness). MCE nerupakan alat analisis terhadap aktivitas-aktivitas produksi, misalnya berapa lama waktu yang dikonsumsi oleh suatu aktivitas mulai yang telah ditentukan untuk proses dari penanganan bahan baku, part dalam proses hingga part jadi yang ditangani oleh satu orang (cycle time part). MCE dihitung dengan memanfaatkan data cycle time atau throughput time yang telah dikumpulkan. Pemilihan cycle time dapat dilakukan dengan melakukan activity analysis. Di produksi cycle time terdiri dari value added activity dan non value activities. Value added activity yaitu processing time dan non value added
18
activities yang terdiri dari waktu inspeksi, waktu pemindahan (moving time), waktu tunggu (waiting time) dan waktu penyimpanan (storage time). Rumus yang digunakan untuk menghitung MCE adalah:
Suatu proses pembuatan part menghasilkan cycle effectiveness sebesar 100%, maka aktivitas bukan penambah nilai telah dapat dihilangkan dalam proses pengolahan part, sehingga customer part tidak dibebani dengan biaya-biaya untuk aktivitas-aktivitas yang bukan penambah nilai. Apabila proses pembuatan part menghasilkan cycle effectiveness kurang dari 100%, maka proses pengolahan part masih mengandung aktivitas-aktivitas yang bukan penambah nilai bagi customer, untuk lebih singkatnya ditunjukan pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Konsep Toyota Production System Untuk Menghilangkan Non Value Added Activities 2.9 Mesin Injeksi Plastik (Injection Molding) Injection molding adalah salah satu alat pembentukan material yang banyak digunakan untuk menghasilkan part-part plastic (thermoplastic) dengan cara menyuntikan cairan plastik panas kedalam cetakan (mold) yang terpasang pada mesin injeksi plastik. Kesesuaian bentuk dan dimensi part banyak dipengaruhi oleh desain cetakan (mold) dan banyak aspek-aspek yang perlu diperhatikan dalam perancangan cetakan (Rees, 2002).
19
Mesin injeksi ini memilki karakteristik yang berbeda-beda sesuai dengan kebutuhan produksinya. Pada proses injeksi plastik (Plastic Injection Molding Process) dibedakan dalam beberapa jenis, yaitu (Rees, 2002): 1. Berdasarkan metode pencekaman cetakan:
Pencetakan Toggle
Pencetakan Hidrolik
2. Berdasarkan metode dan tipe mesin yang digunakan:
Mesin Injeksi Plastik Vertikal (Vertical Injection Molding Machine)
Mesin Injeksi Plastik Horisontal (Horizontal Injection Molding Machine)
3. Berdasarkan proses pelelehan bijih plastik:
Single-Stage Plunger
Two-Stage Screw-Plunger
Single-Stage Reciprocatign-Screw
4. Berdasarkan tonase, mesin injection molding dibedakan berdasarkan besarnya gaya pencekam maksimum yang bias diberikan. Kisarannya mulai dari 5 ton untuk menghasilkan part seberat 10 gram sampai dengan 5000 ton untuk menghasilkan part seberat 50 kilogram.
Gambar 2.4 Komponen Utama Mesin Injeksi Plastik (Rees, 2002).
20
Secara garis besar komponen utama yang terdapat pada mesin injeksi terdiri dari (Rees, 2002): 1. Unit injeksi yaitu bagian dari mesin injection molding yang berfungsi untuk melelehkan material plastik, terdiri dari hopper, barrel dan screw. 2. Mold yaitu bagian dari mesin injection molding dimana plastik tersebut dileleh, dicetak dan didinginkan. 3. Unit pencetakan adalah bagian dari mesin injection yang berfungsi untuk mencekan mold pada saat penginjeksian material ke dalam cetakan sekaligus menyediakan mekanisme pengeluaran part dari mold. 4. Sistem control (control system) adalah sistem penjamin bahwa urutan cara kerja mesin harus benar dan sesuai dengan program yang sudah dibuat oleh pembuat mesin dan biasanya berada di bawah atau di samping mesin. Sehingga setiap gerakan, setiap perubahan, sinyal-sinyal sensor yang bisa ratusan jumlahnya bisa saling mengikat, saling berhubungan dan saling mengunci, sehingga kinerja mesin tetap terjaga. Apalagi yang berhubungan dengan sistem keamanan dan keselamatan pengguna mesin, maka dibuat berlapis, sehingga bisa menghilangkan resiko karena human error pengguna mesin itu sendiri. 2.9.1 Proses Pembentukan Plastik Proses pembentukan part dengan menggunakan mesin injection molding adalah berikut, termoplastik dalam bentuk butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah hopper kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis (karena gaya gravitasi) dimana ia dilelehkan oleh pemanas yang terdapat di dinding barrel dan oleh gesekan akibat perputaran sekrup injeksi. Plastik yang sudah meleleh diinjeksi oleh sekrup injeksi (yang juga berfungsi sebagai plunger) melalui nozzle ke dalam cetakan yang diinginkan oleh air. Produk yang sudah dingin dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh pendorong hidrolik yang tertanam dalam rumah cetakan selanjutnya diambil oleh manusia atau menggunakan robot. Pada saat proses pendinginan part secara bersamaan di dalam barrel terjadi proses pelelehan plastik sehingga begitu part dikeluarkan dari cetakan dan cetakan
21
menutup, plastik leleh bisa langsung diinjeksikan. Ilustrasi proses injeksi disajikan pada gambar 2.5.
Gambar 2.5 Proses Injection Molding (Rees, 2002). 2.9.2 Perhitungan Cycle Time Mesin Cycle time merupakan waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan satu unit part. Cycle time process adalah waktu yang diperlukan menyelesaikan suatu proses produksi. Cycle time biasanya digunakan untuk perhitungan kapasitas mesin atau kapasitas proses pruduksi dalam satuan waktu tertentu. Diawali dari tertutupnya cetakan molding, kemudian dilanjutkan dengan penyuntikan material yang sudah mencair karena panas ke dalam cetakan (cavity). Setelah terisi oleh plastik, ada tekanan yang menahan agar plastik tersebut tetap berada di dalam cetakan sampai membeku yang biasanya dibantu cooling, dan kemudian mold akan terbuka bila benda sudah membeku. Untuk lebih mempermudah melihat injection molding cycle, maka dapat dijabarkan menjadi: 1. Filling, ditandai dengan penyuntikan material plastik ke dalam mold. 2. Packing Time (holding), ditandai dengan masuknya seluruh material ke dalam cetakan dan menunggu pendinginan yang dibantu oleh cooling. 3. Cooling, ditandai dengan adanya material dalam cetakan yang selanjutnya mengalami pendinginan untuk mempercepat proses injeksi.
22
4. Cycle time machine ditandai dengan selesainya proses pendinginan pada benda dan terbukanya cetakan. Injeksi telah selesai dan menghasilkan suatu produk yang selanjutnya dapat diambil dari cetakan atau menggunakan bantuan robot.
Cycle time machine = Injection time + Holding time + Charging + Cooling time + Mold open + Ejecting time + Mold close
2.10 Cetakan Plastik (Mold) Mold itu sendiri terdiri dari 2 bagian besar yaitu sisi core dan cavity. Sisi cavity diikat pada stationery platen mesin injeksi. Sedangkan sisi core diikat pada moving platen mesin, bagian inilah yang bergerak membuka dan menutup. Dilihat dari rongga cetaknya (cavity-core), cetakan injeksi plastik ini dapat dibedakan menjaadi beberapa jenis yaitu single mold, multi cavity mold, dan family mold. Sedangkan dari cara kerja cetakan dan bentuk part yang dihasilkan, cetakan injeksi plastik dapat dikategorikan menjadi 5 jenis yaitu cetakan dua pelat (two plate mold), cetakan tiga pelat (three plate mold), cetakan berslider (slider mold), cetakan kaviti stangkup (split mold), cetakan berulir (unscrewing mold). Bagianbagian dari mold disajikan pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 Bagian-Bagian mold (Rees, 2002).
23
Fungsi dari bagian-bagian utama mold adalah (Rees, 2002): 1. Spure dan Runner System Spure adalah bagian yang menerima plastik dari nozzle lalu oleh runner akan dimasukan ke dalam cavity mold. Biasanya berbentuk taper (kerucut) karena dikeluarkan dari spure bushing. Bentuk kerucut ini dibuat agar pada saat pembukaan cetakan, sisa material dapat terbawa oleh benda sehingga tidak menghambat proses injeksi berikutnya. Spure bukan merupakan bagian dari part molding dan akan dibuang pada finishing part. 2. Cavity Side Cavity side/mold cavity yaitu bagian yang membentuk plastik yang dicetak, cavity side terletak pada stationary plate, yaitu plate yang tidak bergerak saat dilakukan ejecting. 3. Core Side Core side merupakan bagian yang ikut memberikan bentuk plastik yang dicetak. Core side terletak pada moving plat yang dihubungkan dengan ejector sehingga ikut bergerak saat dilakukan ejecting. 4. Ejector System Ejector adalah bagian yang berfungsi untuk melepas part dari cavity mold. 5. Gate Gate yaitu bagian yang langsung berhubungan dengan benda kerja, sebagai tempat mulainya penyemprotan/injeksi atau masuknya material ke dalam cavity. 6. Insert Insert yaitu bagian lubang tempat masuknya material palstik ke dalam rongga cetakan (cavity). 7. Coolant Channel Coolant channel yaitu bagian yang berfungsi sebagai pendingin cetakan untuk mempercepat proses pengeseran material.
