PENENTUAN PARAMETER MESIN HIGH FREQUENCY WELDING DALAM PEMBUATAN EMBOSS BERUKURAN KECIL PADA KULIT SINTETIS
SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat guna mencapai gelar Sarjana dalam bidang ilmu Teknik Industri
Disusun oleh : Nama
: Agatha Janice Chandra
NPM
: 2013610173
PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN BANDUNG 2017
Scanned by CamScanner
ABSTRAK
Salah satu sektor industri kecil dan menengah yang sangat penting bagi perkembangan perekonomian Indonesia adalah industri kerajinan kulit. Permintaan motif emboss pada produk kulit umumnya berukuran kecil sekitar 20 x 20 mm. Pada pusat kerajinan kulit Cibaduyut, pengrajin tradisional menggunakan teknik pressing untuk membuat motif emboss dimana masih sulit untuk memperoleh hasil emboss yang baik pada kulit sintetis dikarenakan kulit sintetis lebih mudah terbakar daripada kulit asli. Pada Laboratorium Proses Produksi, Jurusan Teknik Industri, Universitas Katolik Parahyangan, terdapat mesin high frequency welding, dimana parameter proses dalam pembuatan emboss berukuran kecil pada material kulit sintetis perlu diteliti lebih lanjut agar dapat diusulkan sebagai alternatif pembuatan emboss pada kulit sintetis. Penentuan parameter proses dilakukan untuk material PVC dan PU melalui perancangan eksperimen dengan fixed effects model. Perancangan eksperimen dimulai dengan penentuan faktor, level faktor, dan treatment melalui penelitian pendahuluan. Pengumpulan data hasil emboss dilakukan dengan metode completely randomized design dimana pemberian treatment dilakukan secara acak. Pengumpulan data respon dilakukan melalui penilaian dari kualitas hasil emboss oleh seorang ahli (expert) dalam bidang embossing. Penilaian dilakukan berdasarkan beberapa kriteria penampilan fisik hasil emboss dan diberikan bobot kepentingan pada masing-masing kriteria. Berdasarkan hasil uji ANOVA, parameter yang memiliki main effect pada hasil emboss untuk material PVC dan PU adalah suhu pengelasan. Interaction effect yang signifikan pada material PVC terjadi antara faktor suhu dan waktu, dan juga antara faktor suhu dan tekanan, sedangkan pada material PU, terdapat interaksi antara faktor suhu dan tekanan. Dari hasil Tukey pairwise comparisons, nilai parameter terbaik untuk o o material PVC adalah suhu 140 C atau 170 C, waktu selama 2 detik atau 6 detik, dan o tekanan 0,3 MPa. Nilai parameter terbaik untuk material PU adalah suhu 130 C, waktu selama 2 detik atau 6 detik atau 10 detik, dan tekanan 0,3 MPa.
i
ABSTRACT
One of the small and medium industrial sector which is very important for the development of Indonesia's economy is the leather industry. Demand of embossed label on leather products are generally within small size about 20 x 20 mm. In Cibaduyut leather craft center, traditional craftsmen apply the pressing technique to make emboss pattern which is still difficult to obtain a good result for the synthetic leather because synthetic leather is more flammable than the original skin. On the Production Process Laboratory, Department of Industrial Engineering, Parahyangan Catholic University, there is a high frequency welding machine, wherein the process parameters in the manufacture of small-sized emboss for the synthetic leather material needs to be further investigated so it can be proposed as an alternative to the manufacture of embossed synthetic leather. Determination of process parameters is done for PVC and PU material through the design of experiments by using fixed effects models. Designing an experiment begins with determining factor, factor levels, and treatment through preliminary research. The embossing pattern data collection was conducted in completely randomized design in which the sequence of treatment carried out at random. The response data collection is done by assessing the response of the quality of the embossing pattern by an expert in the field of embossing. Assessment is based upon several criteria of physical appearance of embossing pattern and by giving importance weight to each criterion. Based on the results of ANOVA test, the parameters that have main effect on the results for PVC and PU material is temperature welding. Significant interaction effect on PVC material occurs between the factors of temperature and time, and also between the factors of temperature and pressure, whereas in the PU material, there is an interaction between the factors of temperature and pressure. From the result of Tukey pairwise comparisons, the best parameter values for the PVC material is the temperature o o of 140 C or 170 C, time for 2 seconds or 6 seconds, and a pressure of 0.3 MPa. Best o parameter values for the PU material is temperature 130 C, time for 2 seconds or 6 seconds or 10 seconds, and a pressure of 0.3 MPa.
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan berkatNya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi yang berjudul “Penentuan Parameter Proses pada Mesin High Frequency Welding dalam Pembuatan Emboss Berukuran Kecil pada Kulit Sintetis” ini disusun dengan tujuan untuk memenuhi salah satu syarat guna mencapai gelar Sarjana dalam bidang ilmu Teknik Industri di Universitas Katolik Parahyangan. Terdapat berbagai hambatan yang perlu dihadapi dalam proses pembuatan skripsi ini. Namun, penulis memperoleh banyak bantuan dan dukungan dari berbagai pihak sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Oleh karena itu, penulis hendak mengucapkan terima kasih kepada : 1.
Bapak Marihot Nainggolan, S.T., M.T., MS. dan Bapak Hanky Fransiscus, S.T., M.T.
selaku dosen pembimbing skripsi yang telah
memberikan berbagai ilmu, arahan, masukan, dan waktu, serta dukungan bagi penulis selama proses penelitian dan penyusunan skripsi. 2.
Ibu Catharina Badra Nawangpalupi, Ph. D., Bapak Romy Loice, S.T., M.T., dan Bapak Alfian, S.T., M.T. selaku dosen penguji proposal dan sidang skripsi yang telah memberikan kritik, usulan, dan saran yang bermanfaat dalam rangka penyempurnaan penyusunan skripsi.
3.
Bapak Mohamad Hasbi Ma’arif selaku Laboran pada Laboratorium Proses
Produksi,
Jurusan
Teknik
Industri,
Universitas
Katolik
Parahyangan, yang telah mendukung dan membantu dalam proses penelitian skripsi ini. 4.
Segenap dosen Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Katolik Parahyangan yang telah memberikan berbagai ilmu dan pengetahuan yang dapat digunakan sebagai bekal dalam proses penelitian dan penyusunan skripsi.
5.
Orang tua dan saudara penulis atas segala dukungan semangat, motivasi, nasihat, serta doa yang diberikan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.
iii
6.
Teman-teman
penulis
yang
telah
memberikan
segala
bantuan,
dorongan, semangat, serta dukungan mulai dari proses persiapan hingga proses penyusunan skripsi berlangsung. 7.
Pihak-pihak lainnya yang tidak dapat disebutkan satu per satu atas segala bantuan dan dukungan yang telah diberikan selama proses penyusunan skripsi berlangsung.
Penulis sadar bahwa skripsi ini masih belum sempurna dan memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik yang konstruktif, serta saran yang berguna demi penelitian selanjutnya di masa yang akan datang. Akhir kata, penulis berharap skripsi ini dapat memberikan banyak manfaat bagi para pembaca, serta membuka peluang untuk penelitian lebih lanjut.
Bandung, 19 Desember 2016
Penulis
iv
DAFTAR ISI
ABSTRAK ............................................................................................................ i ABSTRACT ......................................................................................................... ii KATA PENGANTAR ..........................................................................................iii DAFTAR ISI ........................................................................................................ v DAFTAR TABEL ................................................................................................vii DAFTAR GAMBAR .............................................................................................ix DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................................xi
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... I-1 I.1
Latar Belakang Masalah .................................................................. I-1
I.2
Identifikasi dan Rumusan Masalah .................................................. I-3
I.3
Pembatasan Masalah dan Asumsi Penelitian .................................. I-8
I.4
Tujuan Penelitian ............................................................................. I-9
I.5
Manfaat Penelitian ........................................................................... I-9
I.6
Metodologi Penelitian .................................................................... I-10
I.7
Sistematika Penulisan ................................................................... I-13
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... II-1 II.1
Teknik Emboss ............................................................................... II-1
II.2
Kulit Sintetis.................................................................................... II-4
II.3
High Frequency Welding ................................................................ II-6
II.4
Design of Experiment ................................................................... II-12 II.4.1 Completely Randomized Design ....................................... II-14 II.4.2 Factorial Experimental Design........................................... II-16
II.5
Analysis of Variance (ANOVA) ..................................................... II-17
II.6
Tukey Pairwise Comparisons Method........................................... II-19
BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA................................... III-1 III.1 Penentuan Faktor, Level Faktor, dan Treatment ............................ III-1 III.2 Pengumpulan Data Hasil Emboss ................................................. III-8 III.3 Pengumpulan Data Respon ......................................................... III-12 III.4 Pengolahan Data ......................................................................... III-14
v
III.4.1 Uji ANOVA (Analysis of Variance) .................................... III-14 III.4.2 Uji Perbedaan (Tukey Pairwise Comparisons) ................. III-19 BAB IV ANALISIS ...........................................................................................IV-1 IV.1 Analisis Penentuan Faktor, Level Faktor, dan Treatment ...............IV-1 IV.2 Analisis Pengumpulan Data Hasil Emboss ....................................IV-6 IV.3 Analisis Pengumpulan Data Respon..............................................IV-6 IV.4 Analisis Pengolahan Data ..............................................................IV-7 IV.4.1 Analisis Uji ANOVA (Analysis of Variance) .........................IV-8 IV.4.2 Analisis Uji Perbedaan (Tukey Pairwise Comparisons) ......IV-9 IV.5 Analisis Hasil Eksperimen............................................................IV-11 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... V-1 V.1
Kesimpulan .................................................................................... V-1
V.2
Saran ............................................................................................. V-2
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP
vi
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 ANOVA untuk Two-Factor Factorial, Fixed Effects Model ............. II-18 Tabel III.1 Urutan Pemberian Treatment pada PVC dari Hasil Pengacakan ... III-8 Tabel III.2 Urutan Pemberian Treatment pada PU dari Hasil Pengacakan ... III-10 Tabel III.3 Urutan Eksperimen pada PVC ..................................................... III-11 Tabel III.4 Urutan Eksperimen pada PU ....................................................... III-12 Tabel III.5 Hasil Pembobotan Kriteria Kualitas Hasil Emboss ....................... III-13
vii
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar I.1
Hasil Emboss dengan Kedalaman yang Tidak Merata ................ I-4
Gambar I.2
Hasil Percobaan Emboss Berukuran Kecil.................................. I-7
Gambar I.3
Metodologi Penelitian ............................................................... I-11
Gambar II.1
Teknik Embossing Roller ........................................................... II-2
Gambar II.2
Teknik Embossing Powder ........................................................ II-3
Gambar II.3
Cap (Press) Emboss.................................................................. II-3
Gambar II.4
Struktur Polimerisasi Vinyl Chloride ........................................... II-4
Gambar II.5
Struktur Polimerisasi Urethane .................................................. II-5
Gambar II.6
Foot Pedal Welding Machine ..................................................... II-9
Gambar II.7
Roll Fed Linear Welding Machine ............................................ II-10
Gambar II.8
Rotary Table Welding Machine ................................................ II-11
Gambar II.9
Side-to-Side Shuttle Welding Machine ..................................... II-12
Gambar II.10 Penugasan Treatments terhadap Unit Eksperimen dalam Completely Randomized Design .............................................. II-15 Gambar II.11 (a) Tidak Terdapat Interaksi Antara Faktor A dan B (b) Terdapat Interaksi Antara Faktor A dan B........................... II-17 Gambar III.1 Hasil Emboss PVC dengan Tekanan 0,4 MPa dan Waktu 10 detik pada Suhu (a) 100°C (b) 140°C (c) 180°C................... III-2 Gambar III.2 Hasil Emboss PVC dengan Suhu 140°C dan Waktu 10 detik pada Tekanan (a) 0,3 MPa (b) 0,4 MPa (c) 0,5 MPa................. III-3 Gambar III.3 Hasil Emboss PVC dengan Suhu 140°C dan Tekanan 0,4 MPa pada Waktu (a) 1 detik (b) 6 detik (c) 10 detik ............ III-4 Gambar III.4 Hasil Emboss PU dengan Tekanan 0,5 MPa dan Waktu 10 detik pada Suhu (a) 70°C (b) 130°C (c) 190°C..................... III-5 Gambar III.5 Hasil Emboss PU dengan Suhu 130°C dan Waktu 10 detik pada Tekanan (a) 0,3 MPa (b) 0,5 MPa (c) 0,6 MPa................. III-6 Gambar III.6 Hasil Emboss PU dengan Suhu 130°C dan Tekanan 0,5 MPa pada Waktu (a) 2 detik (b) 6 detik (c) 10 detik ............ III-7 Gambar III.7 Hasil Uji ANOVA Eksperimen Emboss pada PVC .................. III-15 Gambar III.8 Main Effect Plot Suhu terhadap Respon pada PVC ................ III-16
ix
Gambar III.9 Interaction Plot Data Respon pada PVC ................................. III-16 Gambar III.10 Hasil Uji ANOVA Eksperimen Emboss pada PU ..................... III-17 Gambar III.11 Main Effect Plot Suhu terhadap Respon pada PU................... III-18 Gambar III.12 Interaction Plot Data Respon pada PU ................................... III-19 Gambar III.13 Uji Perbedaan Mean Respon dari Interaksi Suhu dan Waktu pada PVC ............................................................................... III-19 Gambar III.14 Tukey Interval Plot Mean Respon dari Interaksi Suhu dan Waktu pada PVC .................................................................... III-20 Gambar III.15 Uji Perbedaan Mean Respon dari Interaksi Suhu dan Tekanan pada PVC ................................................................ III-21 Gambar III.16 Tukey Interval Plot Mean Respon dari Interaksi Suhu dan Tekanan pada PVC ................................................................ III-21 Gambar III.17 Uji Perbedaan Mean Respon dari Interaksi Suhu dan Tekanan pada PU ................................................................... III-22 Gambar III.18 Tukey Interval Plot Mean Respon dari Interaksi Suhu dan Tekanan pada PU ................................................................... III-22 Gambar IV.1 Pengaturan Tekanan Udara ........................................................IV-2 Gambar IV.2 Pengaturan Waktu Pengelasan ..................................................IV-3 Gambar IV.3 Pengaturan Suhu Pengelasan ....................................................IV-4
x
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A
HASIL EMBOSS PADA MATERIAL PVC.................................A-1
LAMPIRAN B
HASIL EMBOSS PADA MATERIAL PU ...................................B-1
LAMPIRAN C HASIL PENILAIAN KUALITAS EMBOSS PADA PVC ............. C-1 LAMPIRAN D HASIL PENILAIAN KUALITAS EMBOSS PADA PU ............... D-1 LAMPIRAN E
HASIL PENELITIAN PENDAHULUAN PADA PVC ..................E-1
LAMPIRAN F
HASIL PENELITIAN PENDAHULUAN PADA PU .................... F-1
xi
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dibahas mengenai pendahuluan dari penelitian yang akan dilakukan. Hal-hal yang akan dibahas meliputi latar belakang masalah, identifikasi dan rumusan masalah, pembatasan masalah dan asumsi penelitian, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan. I.1
Latar Belakang Masalah Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang kaya akan
sumber daya alam maupun sumber daya manusia. Negara Indonesia kini menghadapi berbagai tantangan dalam rangka mewujudkan perkembangan perekonomian ke arah yang lebih maju. Pesatnya pertumbuhan industri di Indonesia menjadikan sektor industri sebagai salah satu sektor yang dapat digali lebih lanjut demi keberlangsungan perekonomian Indonesia. Industri
merupakan
salah
satu
jalan
bagi
masyarakat
dalam
melaksanakan kegiatan ekonomi untuk menunjang pembangunan. Menurut Undang-Undang Nomor 20 Tahun 2008 tentang Usaha Mikro, Kecil, dan Menengah, industri kecil dan menengah mempunyai beberapa tujuan yaitu menyeimbangkan,
mengembangkan,
dan
menyusun
suatu
struktur
perekonomian nasional yang berkeadilan; mengasah kemampuan usaha kecil dan menengah sehingga berkembang menjadi usaha yang mandiri serta kuat; serta mewujudkan peran aktif dari usaha kecil dan menengah untuk ikut mengembangkan pembangunan daerah, penciptaan lapangan kerja, pemerataan pendapatan, pertumbuhan ekonomi, dan pengentasan rakyat dari kemiskinan. Dari tujuan UMKM (Usaha Mikro, Kecil, dan Menengah) tersebut, dapat diilihat bahwa usaha kecil dan menengah merupakan salah satu ujung tombak perekonomian
negara
yang
butuh
dikembangkan
dan
ditingkatkan
produktivitasnya sehingga dapat menjadi lebih baik dalam menyokong tingkat kesejahteraan masyarakat.
I-1
BAB I PENDAHULUAN
Salah satu industri kecil dan menengah yang berkembang cukup pesat di Indonesia adalah industri kerajinan kulit. Industri kerajinan kulit lebih disukai oleh masyarakat dibandingkan dengan industri kerajinan lainnya karena melihat dari segi keberdayaagunaannya. Oleh karena itu, industri kerajinan kulit di Indonesia memiliki daya saing yang tinggi dan mampu menampung banyak tenaga kerja. Hal ini menyebabkan banyaknya daerah industri kerajinan kulit di berbagai wilayah di Indonesia, antara lain Solo, Kedu, Sidoarjo, Cibaduyut (Bandung), Jogjakarta, Magetan, Bali, serta wilayah-wilayah lainnya. Industri kerajinan kulit umumnya dirintis dan berkembang dalam lingkup industri kecil atau menengah oleh pengrajin tradisional. Industri kecil atau menengah merupakan kelompok industri yang berpengaruh besar dalam perekonomian Indonesia dan paling bertahan dalam menghadapi krisis perekonomian Indonesia. Dalam artikel Liputan6 (25 Januari 2016), Direktur Utama PT Bank Rakyat Indonesia Tbk (BRI), Asmawi Syam menyatakan bahwa sektor UMKM merupakan salah satu sektor yang tidak terpengaruh krisis dan menjadi penyelamat pertumbuhan ekonomi Indonesia saat terjadi krisis ekonomi pada tahun 1998. Selain itu, pertumbuhan sektor UMKM mampu melampaui pertumbuhan industri perbankan dimana pertumbuhan perbankan di Indonesia rata-rata sebesar 11%, namun UMKM memiliki pertumbuhan sebesar 15%. UMKM juga tangguh dalam menghadapi penurunan nilai tukar, peningkatan angka pertumbuhan, dan inflasi. UMKM merupakan sektor usaha yang paling banyak menampung sumber daya manusia, dimana dari 59 juta pekerja, 99% dari jumlah tersebut merupakan pekerja UMKM. Hal ini menunjukkan bahwa sektor UMKM dan para pekerjanya dapat menyumbangkan kontribusi yang besar bagi negara Indonesia. Berbagai produk kerajinan kulit diproduksi dengan skala industri kecil dan menengah seperti sepatu sepatu kulit, tas kulit, jaket kulit, dan lain lain. Salah satu bagian dalam rangkaian pembuatan produk kulit adalah pembuatan emboss pada produk yang biasanya dilakukan untuk membuat motif atau logo merk yang berukuran kecil dengan bentuk yang cukup kompleks. Teknik pembuatan emboss ini dapat diteliti lebih lanjut untuk membuat hasil emboss berukuran kecil yang lebih baik. Menurut Krippendorf (1989) dalam Blijlevens, Creusen, dan Schoormans (2009), desain dari produk harus dapat dimengerti dan memiliki arti tertentu bagi seseorang. Ketika arti dari produk tidak
I-2
BAB I PENDAHULUAN
tersampaikan dengan baik kepada konsumen, maka konsumen akan kesulitan dalan menilai dan menghargai produk. Ada beberapa hal menjadi pertimbangan konsumen dalam membeli suatu produk, salah satunya adalah penampilan dari produk. Proses penerjemahan arti dari penampilan produk tergantung kepada desain dari produk seperti perpaduan warna, bentuk, tekstur, dan material (Blijlevens, Creusen, dan Schoormans, 2009). Pada pusat industri kerajinan kulit di daerah Cibaduyut, terdapat banyak pengrajin tradisional yang membuat dan menghasilkan motif emboss pada produk-produk kulitnya. Teknik yang digunakan oleh para pengrajin tersebut untuk membuat emboss adalah dengan cara di-press atau ditekan sambil memberikan panas pada permukaan material. Teknik pressing mengaplikasikan panas secara eksternal pada permukaan material sehingga dapat dengan mudah merusak permukaan luar material karena suhu yang terlalu panas sebelum bagian dalam dari material cukup panas untuk proses penyatuan, terutama pada jenis kulit sintetis tertentu seperti PVC (polyvinyl chloride) dan PU (polyurethane). I.2
Identifikasi dan Rumusan Masalah Salah satu pusat industri kerajinan kulit yang cukup terkenal terletak di
kota Bandung tepatnya di daerah Cibaduyut. Sentra kerajinan sepatu kulit Cibaduyut merupakan kawasan industri kecil dan menengah untuk kerajinan produk kulit yang menampung banyak tenaga kerja dalam proses pembuatan maupun perdagangannya. Pengrajin kulit tradisional di Cibaduyut melakukan usaha mulai dari keterampilan dalam membuat produk kulit hingga mencetak motif atau logo yang umumnya berukuran kecil pada produk kulit yang akan dijual sesuai dengan permintaan. Logo atau motif yang akan dicetak pada produk kulit ini dibuat dengan teknik embossing, yaitu proses menciptakan unsur tiga dimensi dari suatu desain pada bahan tertentu yang memberi efek menonjol pada permukaan bahan. Berdasarkan hasil pengamatan awal pada kegiatan embossing yang dilakukan oleh pengrajin kulit di daerah Cibaduyut, embossing pada umumnya dilakukan dengan cara di-press secara manual dengan memanfaatkan konsep heat treatment. Hasil emboss yang baik yang diinginkan oleh para pengrajin tentu saja memiliki kriteria tertentu. Salah satunya yang dapat dilihat secara kasat mata
I-3
BAB I PENDAHULUAN
adalah kerataan hasil emboss. Proses emboss yang dilakukan baik pada kulit asli, maupun kulit sintetis saat ini masih menggunakan cara manual yaitu dengan cara pressing. Hasil emboss yang dibuat secara manual umumnya memiliki kedalaman cetak yang tidak merata dan juga terdapat beberapa bagian cetakan yang kurang kelihatan. Bagian cetakan yang kurang kelihatan disebabkan oleh suhu pemanasan yang tidak merata, namun bentuk motif yang ingin dibuat cukup kompleks dengan ukuran yang kecil. Contoh hasil emboss pada kulit asli dengan kedalaman yang tidak merata yang didapatkan dari hasil pengamatan dapat dilihat pada Gambar I.1 berikut ini.
Gambar I.1 Hasil Emboss dengan Kedalaman yang Tidak Merata
Berdasarkan hasil wawancara dengan pengrajin tradisional di daerah Cibaduyut, persentase kegagalan pembuatan emboss berukuran kecil adalah sebesar 2% dari seluruh produk dengan material kulit kerbau (kulit asli). Dikatakan pula bahwa persentase kegagalan pada produk dengan material kulit sintetis jauh lebih besar daripada kulit asli, namun persentase secara signifikan tidak diketahui. Hal ini disebabkan karena material kulit sintetis lebih mudah terbakar, sedangkan material kulit asli memiliki permukaan atas (bagian yang terdapat pori-pori) yang tidak mudah terbakar. Kulit sintetis mengandung bahan plastik sehingga sangat mudah terbakar ketika dikenakan panas saat proses pressing untuk menghasilkan motif emboss. Permukaan kulit sintetis yang mudah terbakar mengakibatkan hasil emboss menjadi terlalu gosong atau kedalaman cetak tidak merata karena ada bagian yang lebih cepat terbakar. Hal ini menyebabkan proses embossing pada kulit sintetis jauh lebih sulit dilakukan bila dibandingkan dengan kulit asli.
I-4
BAB I PENDAHULUAN
Teknik pressing dapat merusak permukaan kulit sintetis dengan mudah karena proses aplikasi panas secara eksternal yang menyebabkan permukaan bagian luar terbakar sementara bagian dalam belum cukup panas untuk menyatu. Salah satu teknik lain yang dapat digunakan untuk membuat hasil emboss berukuran kecil pada material kulit sintetis adalah dengan menggunakan mesin high frequency welding. Teknik ini dapat diteliti lebih lanjut melalui suatu eksperimen agar dapat diusulkan kepada para pengrajin tradisional sebagai alternatif teknik pembuatan emboss pada kulit sintetis. Menurut The Federation of High Frequency Welders (2001), teknik high frequency welding memanfaatkan frekuensi tinggi, yaitu sekitar 27,12 MHz. Dalam proses HF welding, material yang tidak mengalirkan listrik disebut material dieletrik, seperti air, minyak, dan PVC. Material dielektrik yang akan dilas dengan HF welding, dijepit di antara dua buah konduktor yang disebut dengan elektroda. Ketika kekuatan frekuensi tinggi lewat di antara kedua elektroda, medan listrik bolak balik akan terbentuk melewati material dielektrik. Medan listrik yang saling berpindah merangsang molekul dari material dielektrik dan menyebabkan material memanas. Teknik high frequency welding memungkinkan material dengan bahan plastik seperti kulit sintetis untuk dilas dalam kondisi yang lebih terkontrol. Teknik ini memiliki kelebihan dibandingkan dengan teknik pressing karena dapat memanaskan material dari dalam sehingga dapat menghasilkan las yang kuat tanpa merusak permukaan luar kulit sintetis. Pada
Laboratorium
Proses
Produksi,
Jurusan
Teknik
Industri,
Universitas Katolik Parahyangan, terdapat mesin high frequency welding tipe foot pedal, dimana parameter-parameter proses dalam proses pembuatan emboss berukuran kecil pada material kulit sintetis masih belum diketahui. Parameter proses perlu diketahui agar kinerja mesin high frequency welding dalam pembuatan emboss berukuran kecil menjadi optimal. Penelitian sebelumnya yang berhubungan dengan topik ini yaitu penelitian yang dilakukan oleh Cyntiarani Karyoko (2016) yang berjudul “Penentuan Parameter Proses pada High Frequency Welding Machine dalam Pembuatan Emboss pada Kulit Sintetis PVC”. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui langkah-langkah pengoperasian mesin high frequency welding dan menentukan parameter-parameter yang berpengaruh dalam pembuatan emboss pada kulit sintetis PVC. Dalam proses desain eksperimen pada penelitian
I-5
BAB I PENDAHULUAN
tersebut, digunakan dua buah faktor, yaitu suhu pengelasan dan waktu pengelasan yang masing-masing terdiri dari tiga level faktor. Level suhu yang digunakan adalah 140°C, 160°C, dan 170°C, sedangkan level waktu yang digunakan adalah 3 detik, 7 detik, dan 10 detik. Hasil penelitian ini terdiri dari dua hal. Pertama, langkah-langkah pengoperasian mesin high frequency welding dimulai dari pemasangan die, mengaktifkan kompresor, menyalakan mesin, melakukan preheating, mengatur temperatur, menyetel high frequency adjustment switch, mengatur besar tekanan udara, menyetel lama waktu pengelasan, mengatur posisi benda kerja, dan melakukan emboss dengan menginjak pedal mesin HF welding. Kedua, parameter yang berpengaruh pada high frequency welding adalah temperatur pengelasan dimana temperatur sebesar 170°C menghasilkan hasil pengelasan terbaik yang ukurannya memiliki selisih tekecil dari ukuran die. Dengan temperatur 170°C, hasil emboss memiliki jari-jari dalam yang berselisih 1,56% dan jari-jari luar yang berselisih 1,10% dari ukuran die. Hasil pengelasan pada suhu 170°C ini menunjukkan rata-rata penyusutan pada ketebalan motif adalah sebesar 0,5 mm. Parameter-parameter mesin yang telah diteliti sebelumnya adalah untuk motif emboss yang berukuran besar dengan bentuk yang sangat sederhana, yaitu, motif lingkaran. Motif emboss pada permintaan produk kulit sebagian besar berukuran kecil dengan ketebalan motif sekitar 1 mm dan memiliki bentuk yang kompleks, seperti logo yang rumit atau kumpulan huruf. Penelitian lanjutan perlu dilakukan karena motif emboss yang kecil memiliki ketebalan sekitar 1 mm dan apabila menggunakan hasil penelitian sebelumnya dimana parameter terbaik pada suhu 170°C menghasilkan rata-rata penyusutan sebesar 0,5 mm, maka dapat diduga motif emboss yang berukuran kecil akan menyusut sekitar setengah dari ketebalan yang diharapkan atau lebih. Hal ini akan menyebabkan tebal motif berkurang menjadi sekitar 0,5 mm sehingga bentuk logo atau tulisan menjadi tidak estetik atau bahkan tidak terbaca. Sehubungan dengan pengaruh parameter emboss terhadap motif berukuran kecil, dilakukan percobaan pendahuluan yang bertujuan untuk membandingkan bagaimana pengaruh parameter terbaik untuk motif berukuran besar terhadap motif berukuran kecil. Pada die emboss berukuran besar yang digunakan dalam penelitian sebelumnya oleh Cyntiarani Karyoko (2016), dibuat
I-6
BAB I PENDAHULUAN
suatu goresan setebal 1 mm untuk merepresentasikan motif berukuran kecil pada salah satu bagian die. Kemudian, die ini digunakan pada mesin high frequency welding untuk menghasilkan motif emboss pada material kulit PVC. Parameter yang digunakan untuk penyetelan mesin adalah parameter terbaik pada penelitian sebelumnya, yaitu suhu pengelasan sebesar 170°C. Hasil emboss dari motif berukuran kecil pada percobaan tersebut dapat dilihat pada Gambar I.2. Selanjutnya dilakukan pengukuran terhadap tebal motif emboss yang dihasilkan dari percobaan dengan menggunakan jangka sorong digital. Hasil pengukuran menunjukkan tebal motif adalah sebesar 1,76 mm. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi pemuaian motif sebesar 0,76 mm dari ukuran die. Pemuaian terjadi karena emboss menghasilkan motif positif, yaitu bagian timbul dari hasil emboss. Pada penelitian sebelumnya, hasil emboss adalah motif negatif, yaitu bagian yang tidak timbul. Pada motif negatif terjadi penyusutan, sedangkan pada motif positif terjadi pemuaian. Dari hasil percobaan ini dapat dilihat bahwa perubahan ukuran baik penyusutan maupun pemuaian yang terjadi pada motif berukuran besar dengan menggunakan parameter terbaik, berlaku pula untuk motif berukuran kecil. Perubahan ukuran sebesar 0,5 mm hingga 0,7 mm tentunya tidak berpengaruh secara signifikan terhadap motif yang berukuran besar, namun akan berpengaruh secara signifikan pada motif berukuran kecil karena perubahan ukuran yang terjadi mencapai 50% dari ukuran yang diharapkan.
Gambar I.2 Hasil Percobaan Emboss Berukuran Kecil
I-7
BAB I PENDAHULUAN
Suatu hasil emboss yang baik tentunya memiliki penampilan yang estetik dan dapat terbaca dengan baik untuk motif berbentuk huruf. Hal ini berhubungan dengan ketepatan ukuran motif khususnya untuk motif berukuran kecil karena perubahan ukuran yang terjadi akan sangat mempengaruhi penampilan motif secara keseluruhan. Sebagai contoh, pada motif berupa kumpulan huruf dengan tebal huruf sebesar 1 mm dan jarak antar huruf sebesar 1 mm, apabila terjadi penyusutan ataupun pemuaian maka huruf kemungkinan besar akan menirus atau saling menempel sehingga sulit untuk dibaca. Oleh karena itu, penelitian untuk mencari parameter pembuatan emboss untuk motif yang berukuran kecil (tebal motif sekitar 1 mm) dan bentuk yang kompleks harus diteliti secara lebih lanjut untuk mendapatkan parameter yang tepat dengan mesin high frequency welding. Berdasarkan identifikasi masalah yang telah diuraikan di atas, maka dihasilkan beberapa rumusan masalah. Rumusan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.
Apa saja parameter-parameter proses pada mesin high frequency welding yang berpengaruh dalam pembuatan emboss berukuran kecil pada material kulit sintetis?
2.
Bagaimana interaksi antar faktor pada mesin high frequency welding yang berpengaruh dalam pembuatan emboss berukuran kecil pada material kulit sintetis?
3.
Berapa nilai parameter terbaik pada mesin high frequency welding yang berpengaruh dalam pembuatan emboss berukuran kecil pada material kulit sintetis dari eksperimen yang dilakukan?
I.3
Pembatasan Masalah dan Asumsi Penelitian Suatu penelitian memerlukan batasan masalah untuk membatasi ruang
lingkup penelitian agar penelitian yang dilakukan tefokus dan sesuai dengan tujuan penelitian. Beberapa batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.
Penelitian dilakukan dengan menggunakan mesin high frequency welding buatan Shenzen Hipower Ltd.
2.
Material yang digunakan untuk pembuatan emboss adalah kulit sintetis jenis PU (polyurethane) dan PVC (polyvinyl chloride).
I-8
BAB I PENDAHULUAN
3.
Motif emboss yang dibuat memiliki bentuk yang cukup kompleks yaitu logo dengan kumpulan huruf, serta berukuran kecil dengan ukuran logo 20x20 mm dan lebar huruf sekitar 1 mm. Pada penelitian diperlukan juga beberapa asumsi yang ditetapkan untuk
merepresentasikan kondisi penelitian secara lebih jelas. Asumsi yang digunakan dalam penelitian ini adalah performansi kerja operator dalam membuat emboss adalah konstan. I.4
Tujuan Penelitian Sehubungan
dengan
rumusan
masalah
yang
telah
dijabarkan
sebelumnya, maka dihasilkan beberapa tujuan penelitian. Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.
Mengetahui parameter-parameter proses pada mesin high frequency welding yang berpengaruh dalam pembuatan emboss berukuran kecil pada material kulit sintetis.
2.
Mengetahui interaksi antar faktor pada mesin high frequency welding yang berpengaruh dalam pembuatan emboss berukuran kecil pada material kulit sintetis.
3.
Mengetahui nilai parameter terbaik pada mesin high frequency welding yang berpengaruh dalam pembuatan emboss berukuran kecil pada material kulit sintetis dari eksperimen yang dilakukan.
I.5
Manfaat Penelitian Penelitian mengenai parameter proses dalam pembuatan emboss
berukuran kecil pada material kulit sintetis dengan menggunakan mesin high frequency welding ini diharapkan dapat memberikan beberapa manfaat. Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.
Mengenal alternatif teknik pembuatan emboss dengan menggunakan mesin high frequency welding
2.
Mengetahui parameter-parameter proses yang memiliki pengaruh terhadap hasil pembuatan emboss berukuran kecil pada material kulit sintetis
I-9
BAB I PENDAHULUAN
3.
Membantu para pengrajin kulit untuk membuat emboss berukuran kecil dengan kualitas yang lebih baik sehingga dapat meningkatkan produktivitas dan penjualan produk kulit
4.
Menjadi referensi bagi penelitian lainnya di masa mendatang
I.6
Metodologi Penelitian Metodologi
penelitian
yang
digunakanuntuk
penelitian
mengenai
parameter proses pembuatan emboss berukuran kecil dengan mesin high frequency welding ini dilakukan melalui tahap-tahap yang dapat dilihat pada Gambar I.3. Berikut ini merupakan penjelasan dari setiap tahap metodologi penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini. 1.
Studi Pendahuluan Sttdi pendahuluan dilakukan untuk memperoleh informasi mengenai penelitian yang akan dilakukan, meliputi topik penelitian, objek yang akan diteliti, dan metode penelitian. Observasi awal secara langsung di pusat kerajinan kulit Cibaduyut dan wawancara dengan pengrajin kulit untuk mengetahui kondisi usaha kerajinan kulit yang ada sekarang. Studi literatur juga dilakukan untuk mendapatkan referensi terkait penelitian yang dilakukan dan metode yang tepat untuk digunakan.
2.
Identifikasi dan Perumusan Masalah Melalui observasi dan wawancara yang telah dilakukan, kondisi dan permasalahan yang berkaitan dengan topik penelitian dapat ditemukan. Selain itu, dilakukan pula percobaan awal untuk melihat permasalahan yang terdapat pada emboss berukuran kecil. Berdasarkan hasil identifikasi masalah, maka dapat dibuat rumusan masalah untuk diselesaikan dalam tujuan penelitian.
3.
Penentuan Tujuan dan Rencana Studi Tujuan studi ditentukan berdasarkan rumusan masalah yang telah dipaparkan sebelumnya. Pada tahap ini, ditentukan pula batasan masalah yang disertai dengan asumsi yang digunakan dalam studi yang dilakukan. Batasan masalah dan asumsi penelitian perlu diidentifikasi dengan tepat agar sesuai dengan tujuan dan dapat menentukan kondisi awal yang akan dijalankan.
I-10
BAB I PENDAHULUAN
Mulai Studi Pendahuluan Identifikasi dan Perumusan Masalah
Penentuan Tujuan dan Rencana Studi Penelitian Pendahuluan (Penentuan Faktor, Level Faktor, dan Treatment) Pengacakan (Randomisasi) Treatment
Pengumpulan Data Hasil Emboss Pengumpulan Data Respons 1. Pengumpulan Kriteria-Kriteria Kualitas Hasil Emboss 2. Penilaian Kualitas Hasil Emboss Pengolahan Data Analisis Hasil Kesimpulan dan Saran Selesai Gambar I.3 Metodologi Penelitian
4.
Penelitian
Pendahuluan
(Penentuan
Faktor,
Level
Faktor,
dan
Treatment) Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui faktor, level faktor, dan treatment yang akan digunakan dalam eksperimen. Penentuan faktor dilakukan melalui peninjauan langsung terhadap penyetelanpenyetelan dari mesin yang akan digunakan. Penyetelan mesin harus memiliki rentang nilai yang jelas sehingga dapat digunakan sebagai faktor. Berikutnya dilakukan percobaan emboss pada material PVC dan
I-11
BAB I PENDAHULUAN
PU dengan menggunakan beberapa level dari faktor-faktor yang telah ditentukan, kemudian hasil emboss akan dibandingkan secara kasat mata untuk menentukan level-level faktor yang akan digunakan dalam eksperimen. Selanjutnya dilakukan penentuan jumlah set replikasi yang akan mempengaruhi jumlah treatment yang diberikan dalam sebuah eksperimen. 5.
Pengacakan (Randomisasi) Treatment Pengambilan sample akan dilakukan secara acak (random) sehingga perlu dilakukan pengacakan terhadap urutan pemberian treatment. Pengacakan dilakukan dengan menggunakan uniform random number yang kemudian diurutkan dari yang terkecil ke yang terbesar sehingga didapatkan urutan pemberian treatment yang telah acak.
6.
Pengumpulan Data Hasil Emboss Subjek
dari
eksperimen
yang
dilakukan
adalah
hasil
emboss.
Pengumpulan data hasil emboss dilakukan pada material PVC dan PU berdasarkan hasil pengacakan treatment. Pengambilan data emboss dilakukan dengan pembuatan emboss menggunakan mesin high frequency welding sesuai dengan jumlah dan jenis treatment, serta urutan treatment yang telah ditentukan sebelumnya. 7.
Pengumpulan Data Respons Variabel respons dari eksperimen yang dilakukan adalah nilai kualitas hasil emboss. Pengumpulan data respons terdiri dari dua tahap. Tahap pertama adalah pengumpulan kriteria-kriteria kualitas fisik hasil emboss melalui literatur dan wawancara dengan beberapa ahli (expert) di bidang embossing.
Kemudian
kriteria-kriteria
tersebut
akan
dibobotkan
berdasarkan tingkat kepentingannya. Tahap kedua adalah penilaian kualitas hasil emboss pada material PVC dan PU yang dilakukan oleh seorang ahli berdasarkan beberapa kriteria yang telah ditentukan sebelumnya. Nilai akan diberikan oleh expert terhadap setiap hasil emboss menggunakan rentang nilai 1 sampai dengan 10, dimana nilai 1 berarti sangat buruk dan nilai 10 berarti sangat baik. 8.
Pengolahan Data Data-data respons yang telah dikumpulkan akan diolah untuk menjawab rumusan masalah dan mendapatkan hasil yang sesuai dengan tujuan
I-12
BAB I PENDAHULUAN
penelitian. Pengolahan data respons dilakukan dengan menggunakan beberapa metode pengolahan statistik, seperti ANOVA dan uji perbedaan. 9.
Analisis Hasil Analisis dilakukan terhadap hasil pengolahan data beserta proses lainnya yang ada dalam penelitian. Analisis yang dilakukan terhadap hasil pengolahan data bertujuan untuk menjelaskan hasil penelitian yang dapat memenuhi tujuan penelitian dan menjawab permasalahan yang telah dirumuskan.
10.
Kesimpulan dan Saran Pada tahap terakhir dilakukan penarikan kesimpulan dari hasil penelitian dan
dari
keseluruhan
penelitian
yang
telah
dilakukan
untuk
menunjukkan pencapaian dari tujuan penelitian yang telah dijabarkan. Selain itu, diberikan pula beberapa saran yang dapat berguna untuk pengembangan penelitian yang akan dilakukan di masa mendatang. I.7
Sistematika Penulisan Penelitian yang dilakukan terdiri dari lima buah bab yang disusun secara
sistematis. Berikut ini adalah sistematika penulisan dari penelitian yang dilakukan. BAB I PENDAHULUAN Bab I terdiri dari latar belakang masalah, identifikasi dan rumusan masalah, pembatasan masalah dan asumsi penelitian, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, serta sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab II berisi teori-teori yang terkait dengan penelitian yang dilakukan sebagai acuan dan landasan utama dalam metode penelitian dan dalam melakukan pengumpulan data, pengolahan data, serta pemecahan masalah atas permasalahan yang dirumuskan.
BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA Bab III berisi data mentah hasil pengumpulan data dan informasi pendukung lainnya yang dikumpulkan dalam melakukan penelitian. Data-data
I-13
BAB I PENDAHULUAN
yang terkumpul diolah sesuai dengan metode penelitian untuk menghasilkan jawaban atas permasalahan yang telah dirumuskan.
BAB IV ANALISIS Bab IV berisi analisis dari seluruh rangkaian penelitian yang dilakukan dan hasil dari pengolahan data yang didapatkan. Analisis meliputi penjabaran atau pembahasan atas pertanyaan yang mungkin timbul dari seluruh proses penelitian yang dilakukan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab V berisi kesimpulan dan saran yang ditarik dari penelitian yang telah
dilakukan.
Kesimpulan
yang
diberikan
akan
menjawab
rumusan
permasalahan yang telah dikemukakan sebelumnya dan saran-saran diberikan untuk penelitian serupa di masa mendatang.
I-14
