OPTIMASI PROSES PEMESINAN

TIK Prosman - 05

• Mahasiswa dapat memilih proses pemesinan yang optimum

Pokok Bahasan

OPTIMASI PROSES PEMESINAN

• Faktor-faktor Pertimbangan dalam Proses Pemesinan • Komponen Waktu Produksi • Komponen Ongkos Produksi • Ekonomisasi Peralatan Bantu 2

1

OPTIMASI PROSES PEMESINAN OPTIMASI PROSES PEMESINAN

FAKTOR-FAKTOR PERTIMBANGAN DALAM PROSES PEMESINAN

3. Faktor-faktor ongkos :

1. Faktor-faktor teknis : • menetapkan mesin yang akan dipakai, • menentukan jenis pahat yang akan digunakan (geometri dan material pahat),

• ongkos material, • ongkos produksi.

Tujuan Proses Produksi :

• menentukan kondisi pemotongan (v, f, a).

a) Ongkos produksi yang paling rendah, sehingga harga produk murah;

2. Kecepatan waktu produksi : • jenis mesin yang dipakai, • pemakaian perkakas bantu,

b) Kecepatan produksi yang paling tinggi; c) Keuntungan yang sebesar-besarnya.

• jenis pahat yang digunakan, • dan lain-lain. 3

4



KOMPONEN WAKTU PRODUKSI : 5

1.

Komponen waktu yang dipengaruhi variabel proses, dan

2.

Komponen waktu bebas (nonproduktif).

b) Waktu penggantian pahat rata-rata : t td . c ; min / produk T dimana :

td = waktu penggantian atau pemesinan pahat; min.

1. Komponen Waktu Yang Dipengaruhi Variabel Proses : a) tc = dimana :

lt = vf

; tc lt vf n f

lt min/produk n.f = = = = =

waktu pemotongan sesungguhnya panjang pemesinan; mm kecepatan makan; mm/min. putaran poros utama; rev/min gerak makan; mm/rev

umur pahat; min. T = bagian dari umur pahat tc = menyelesaikan satu produk. T

Catatan : untuk mesin NC,

td .

tc T

yang

digunakan

= 0 (diabaikan).

6

1



2. Komponen Waktu Bebas (Non-produktif) : ts ; min / produk N waktu non produktif (auxillary time) waktu pemasangan benda kerja (time for loading the workpiece); min/produk waktu penyiapan, yaitu waktu yang diperlukan untuk membawa/menggerakkan pahat dari posisi mula sampai pada posisi siap untuk memotong (advancing time); min/produk waktu pengakhiran, yaitu waktu yang diperlukan untuk membawa/menggerakkan pahat kembali ke posisi mula (retracting time); min/produk waktu pengambilan produk (time for unloading the workpiece); min/produk bagian dari waktu penyiapan mesin (fixture & attachments) dibagi rata untuk sejumlah produk yang direncanakan untuk dibuat saat itu (N, lot size).

ta = tLW + tAT + tRT + tUW + ta = tLW = tAT

tRT

=

=

tUW = ts N

=

Jadi waktu pemesinan per produk rata-rata : tm = t a + tc + td .

tc T

; min / produk

Cara Meningkatkan Produktivitas : • Memperkecil waktu nonproduktif, ta • Menurunkan waktu pemotongan, tc • Mempercepat cara penggantian pahat, td

7

8



Contoh soal : 9

10

Memperkecil waktu nonproduktif, ta :

Benda kerja baja paduan dengan diameter mula sebesar 80 mm dan panjang pemesinan sekitar 150 mm, dibubut kasar untuk kedalaman potong 3 mm dengan gerak makan 0,2 mm/r dan kecepatan potong 113 m/min, umur pahat sekitar 40 menit. Untuk mengganti pahat karbida sisipan diperlukan waktu 0,5 menit, sedang bila diasah diperlukan waktu 15 s/d 30 menit. Komponen waktu nonproduktif :

• menggunakan perkakas bantu, • mesin dilengkapi dengan automatic chacker, • memperbaiki cara kerja (bagi produksi yang sedang berjalan).

Menurunkan waktu pemotongan, tc :

• Waktu pemasangan benda kerja dengan menggunakan automatic chacker adalah 5 detik = 0,08 menit; • Waktu untuk menggerakkan pahat ke posisi potong 0,08 min/produk;

• memperbesar kecepatan makan, vf • menaikkan gerak makan, f • memperbesar putaran spindel, v.

• Waktu untuk menggerakkan pahat kembali ke posisi semula 0,05 min/produk;

Mempercepat cara penggantian pahat, td :

• Waktu pengambilan produk 0,1 min/produk; • Waktu penyiapan mesin dan peralatan bantu lainnya 60 min, sedang jumlah produk yang akan dikerjakan 100 buah. Berapakah waktu pemesinan per produk rata-rata ?

• menyediakan pahat cadangan, • memakai jenis pahat sisipan.



Jawab : 1. Komponen waktu yang dipengaruhi oleh variabel proses : v . 1000 n = tc =

lt vf

=

113 . 1000 =

.d lt n.f

= 450 r/min.

 . 80 150 =

450 . 0,2

= 1,67 min/produk Waktu pemesinan rata-rata produk :

Waktu untuk mengganti pahat :

a) dengan pahat sisipan : t tm = ta + tc + td . c = 0,91 + 1,67 + 0,02 T = 2,6 min / produk

• bila digunakan pahat karbida sisipan, td = 0,5 min. : tc 1,67 = 0,5. = 0,02 min/produk T 40 • bila digunakan pahat biasa, td = 30 min. : td .

td .

tc T

b) dengan pahat yang diasah : tm = 0,91 + 1,67 + 1,25

1,67 = 30 .

40

2. Komponen waktu nonproduktif : 12 t ta = tLW + tAT + tRT + tUW + s N 60 = 0,08 + 0,08 + 0,05 + 0,1 + 100 = 0,91 min/produk

= 1,25

min/produk

= 3,83 min / produk 11

2



a) Ongkos material terdiri dari : • harga pembelian material,

KOMPONEN ONGKOS PRODUKSI 1. Ongkos total perproduk (unit cost), dan

• ongkos tak langsung (indirect cost / overhead cost) :

2. Ongkos operasi (operating cost).

1. Ongkos Total Perproduk : Rumus yang digunakan : Cu = CM + Cplan +  Cp

 biaya gudang,

 pajak,

 pengangkutan,

 asuransi,

 bunga bank,

 pemeliharaan, dll.

; Rp / produk Rumus perhitungan :

dimana : Cu = ongkos total; Rp / produk CM = ongkos material; Rp / produk Cplan = ongkos perencanaan produksi; dapat pula dimasukkan dalam ongkos perancangan produk (bila produk ybs. dirancang sendiri); Rp / produk Cp = ongkos salah satu proses produksi; 13 Rp / produk

CM = CMo + CMi ; Rp / produk dimana : CMo = harga pembelian; Rp / produk CMi = ongkos tak langsung; Rp / produk 14



b) Ongkos proses produksi terdiri dari : • ongkos penyiapan dan peralatan,

(1) Ongkos penyiapan dan peralatan (Cr ) : Cr =

• ongkos pahat.

Rumus perhitungan : Cp = Cr + Cm + Cc ; Rp / produk dimana : Cr Cm Cc

Cset + Cfix + Ccr

; Rp / produk N dimana : Cset = ongkos pengaturan/setting mesin; Rp Cfix = ongkos perkakas bantu cekam (fixture); Rp Ccr = ongkos penyiapan program; Rp N = jumlah produk yang dibuat; produk

• ongkos pemesinan,

= ongkos penyiapan dan peralatan; Rp / produk = ongkos pemesinan; Rp / produk = ongkos pahat; Rp / produk

(2) Ongkos pemesinan (Cm ) : Cm = cm . tm dimana : cm tm

; Rp / produk = ongkos operasi mesin; Rp/min = waktu pemesinan; min/produk

15

16



(3) Ongkos pahat (Cc ) : Cc = cc .

tc

2. Ongkos Operasi : Rumus yang digunakan :

; Rp / produk

T

dimana : cc tc T

CJ = Cf + Cd + Ci = ongkos pahat per mata potong; Rp/mata potong = Sebagian dari umur pahat (yang berkurang akibat pemakaian setiap manghasilkan satu produk) merupakan rasio antara waktu pemotongan efektif tc dengan umur pahat T; mata potong/produk

17

dimana : CJ Cf Cd Ci

= = = =

; Rp / tahun

ongkos ongkos ongkos ongkos tahun

operasi pertahun; Rp / tahun tetap pertahun; Rp / tahun variabel langsung; Rp / tahun variabel tak langsung; Rp /

a) Ongkos tetap pertahun adalah ongkos yang dipikul perusahaan atas pemilihan suatu mesin/alat produksi yang secara tetap harus dibayar setiap tahun, seperti : • bunga pinjaman, • asuransi, • pajak, • dan lain-lain. 18

3



b) Ongkos variabel langsung pertahun adalah ongkos yang dipikul perusahaan pertahun akibat pengaruh langsung dari kegiatan pemesinan yang dilakukan, seperti : • ongkos bahan bantu (mis. cairan pendingin), • ongkos daya listrik, • ongkos operator.

EKONOMISASI PERKAKAS BANTU Perkakas bantu adalah suatu alat yang dibuat untuk membantu pengerjaan benda kerja dalam menentukan lokasi, memegang benda kerja, dan menuntun perkakas potong. Disebabkan ketelitian dan ketahanan yang harus dipunyai perkakas bantu, maka ongkos pembuatannya akan relatif tinggi.

c) Ongkos variabel tak langsung pertahun adalah ongkos yang dipikul perusahaan pertahun akibat pengaruh tidak langsung dari kegiatan pemesinan yang dilakukan, seperti :

Walaupun perkakas bantu dapat menghasilkan produk-tivitas yang lebih tinggi, perkakas tidak dapat diper-tanggung jawabkan bila ongkosnya tidak diimbangi oleh penghematan dalam ongkos produksi.

• kontrol kualitas, • penjualan, • administrasi, dll. 19

20



Hubungan antara faktor-faktor di atas dapat dinyatakan dalam rumus berikut ini :

Faktor-faktor yang mempengaruhi analisa ekonomis perkakas bantu dan perumusan faktor-faktor ini dalam penentuan keseimbangan ekonomis adalah sebagai berikut :

1) Ongkos produksi total/produk tanpa perkakas bantu (Cpuf ) :

a) Ongkos perkakas bantu; b) Ongkos bunga dari ongkos perkakas bantu; c) Penghematan dalam ongkos buruh akibat pemakaian perkakas bantu ini; d) Penghematan dalam ongkos mesin produksi akibat produktivitas yang meningkat; e) Jumlah benda kerja yang akan diproduksi dengan bantuan perkakas bantu tersebut.

Cpuf = (R + Rm) t dimana : R Rm t

; Rp / produk

= ongkos buruh per jam tanpa perkakas bantu; Rp / jam = ongkos mesin per jam, termasuk semua overhead; Rp / jam = waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu produk tanpa perkakas bantu; jam / produk

21

22



2) Ongkos produksi total/produk dengan perkakas bantu (Cpf ), (tidak termasuk ongkos pembuatan perkakas bantu) : Cpf = (Rt + Rm) tt dimana : Rt tt

; Rp / produk

= ongkos buruh per jam dengan perkakas bantu; Rp / jam = waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu produk dengan perkakas bantu; jam / produk

4) Ongkos perkakas bantu/produk (Cfix) : Ct n.i Cfix = (1 + ) ; Rp / produk N 2 dimana : Ct = ongkos pembuatan perkakas bantu; Rp jumlah tahun perkakas bantu itu akan n = dipakai; tahun suku bunga dari modal yang diinvestasi; i = %/tahun jumlah produk yang akan dibuat N = (selama n tahun); produk Bila waktu pemakaian perkakas bantu diperhitungkan lebih kecil dari satu tahun, maka pada umumnya suku bunga tidak diperhitungkan, sehingga :

3) Penghematan ongkos produksi/produk (Cps) : Cps = Cpuf - Cpf = (R + Rm) t - (Rt + Rm) tt ; Rp / produk

Cfix = 23

Ct N

; Rp / produk 24

4



5) Perkakas bantu dapat menguntungkan secara ekonomis, bila penghematan ongkos produksi/produk lebih besar daripada ongkos perkakas bantu/produk, jadi :

7) Ongkos maksimum yang diperbolehkan untuk membuat perkakas bantu :

Cps > Cfix , atau

(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt

(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt >

Ct N

n.i (1 +

2

Ct max =

)

6) Titik impas yaitu jumlah produk minimum yang harus diproduksi oleh pabrik dengan perkakas bantu tersebut supaya penghematan ongkos produksi sama dengan ongkos pembuatan perkakas bantu, jadi : Cps = Cfix , atau (R + Rm) t - (Rt + Rm) tt =

Ct

n.i (1 + ) Nimpas 2

n.i Ct (1 + Nimpas =

n.i )

2

Ct (1 + =

(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt

n.i (1 +

2

Cps

)

Contoh soal :

2

)

26

Jawab: t tt R Rt Rm Ct i i N

= 45 menit/produk = 0,75 jam/produk = 24 menit/produk = 0,4 jam/produk = Rp.10.000/jam = Rp. 7.500/jam = Rp. 25.000/jam = Rp. 1.750.000+Rp.950.000+Rp. 30.000/jam x 50 jam = Rp. 4.200.000 = 8 % dan n = 2 tahun = 400 produk

a) Cps = (R + Rm) t - (Rt + Rm) tt ; Rp / produk = (10.000 + 25.000).0,75 – (7.500 + 25.000).0,4 = 13.250 Rp / produk

27


Ct

N 2 4.200.000

=

b)

)

; Rp / produk 2 . 0,08 (1 +

400

2

) = 11.340 Rp / produk

Cps > Cfix , jadi perkakas bantu ini secara ekonomis dapat dipertanggung jawabkan. n.i 2 . 0,08 ) ) Ct (1 + 4.200.000 (1 + 2 2 N = = impas

Cps

13.250

= 342 produk c) Bila N = 350 produk / 2 tahun, maka : Cps . N Ct max =

2

Pemakaian sebuah perkakas bantu dalam mendukung satu seri operasi pada sebuah mesin freis akan mengurangi waktu pengerjaan dari 50 menit/produk menjadi 25 menit/produk. Bila pekerjaan itu harus dilakukan tanpa perkakas bantu, maka penanganan harus dilakukan oleh seorang operator ahli (klasifikasi A) yang dibayar Rp. 15.000/jam. Dengan perkakas bantu, pekerjaan itu dapat diserahkan pada operator kurang ahli (klasifikasi B) yang pembayarannya Rp. 8.000/jam. Ongkos mesin/jam, termasuk overhead, ditentukan sebesar Rp. 30.000/jam. Ongkos pembuatan perkakas bantu adalah Rp. 1.800.000 untuk perancangan, Rp. 1.000.000 untuk bahanbahannya, dan memerlukan seorang30pembuat perkakas bantu yang ahli. Pembuatan memerlukan waktu 60 jam dan diminta pembayaran Rp. 35.000/jam termasuk ongkos buruh, mesin, dan overhead. Suku bunga bank adalah 8 %. Telah diperkirakan bahwa perkakas bantu itu mempunyai umur ekonomis 2 tahun, dan bahwa perkakas bantu itu dapat dipakai untuk membuat 500 produk dalam jangka waktu itu.

13.250 . 350 =

n.i (1 +

28

Soal Latihan :

n.i (1 +

)


Apakah perkakas bantu itu dapat menguntungkan secara ekonomis? Berapa jumlah produk minimum yang harus diproduksi agar diperoleh titik impas? Berapa ongkos maksimum yang diperbolehkan untuk membuat sebuah perkakas bantu, bila jumlah produk yang dibuat/tahun 175 buah (= 350 produk/2 tahun)?

Cfix =

2

25

Ongkos pembuatan perkakas bantu termasuk Rp. 1.750.000 untuk perancangan, Rp. 950.000 untuk bahan-bahannya, dan memerlukan seorang pembuat perkakas bantu yang akhli. Pembuatan memerlukan waktu 50 jam dan diminta pembayaran Rp. 30.000/jam termasuk ongkos buruh, mesin, dan overhead. Suku bunga bank adalah 8 %. Telah diperkirakan bahwa perkakas bantu itu mempunyai umur ekonomis 2 tahun, dan bahwa perkakas bantu itu dapat dipakai untuk membuat 400 produk dalam jangka waktu itu. Tentukan :

c)

n.i (1 +

Pemakaian sebuah perkakas bantu dalam mendukung satu seri operasi pada sebuah mesin freis akan mengurangi waktu pengerjaan dari 45 menit/produk menjadi 24 menit/produk. Bila pekerjaan itu harus dilakukan tanpa perkakas bantu, maka penanganan harus dilakukan oleh seorang operator akhli (klasifikasi A) yang dibayar Rp. 10.000/jam. Dengan perkakas bantu, pekerjaan itu dapat diserahkan pada operator kurang akhli (klasifikasi B) yang pembayarannya Rp. 7.500/jam. Ongkos mesin/jam, terma-suk overhead, ditentukan sebesar Rp. 25.000/jam.


a) b)

Cps . N x N =

)

= Rp 4.293.981 1,08 29

5

Soal Latihan : Tentukan : Apakah perkakas bantu itu dapat menguntungkan secara ekonomis? Berapa jumlah produk minimum yang harus diproduksi agar diperoleh titik impas? Berapa ongkos maksimum yang diperbolehkan untuk membuat sebuah perkakas bantu, bila jumlah produk yang dibuat/tahun 200 buah (= 400 produk/2 tahun)?. 31

SELESAI TERIMA KASIH

32

6

OPTIMASI PROSES PEMESINAN

Recommend Documents