PENGEMBANGAN MODEL PERHITUNGAN INDEKS KOMPLEKSITAS PROSES PERAKITAN MANUAL

Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

PENGEMBANGAN MODEL PERHITUNGAN INDEKS KOMPLEKSITAS PROSES PERAKITAN MANUAL Hendri D. S. Budiono1.a*, Dery Palgunadi2.b Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Depok 16424, Indonesia a

[email protected], [email protected]

Abstrak Tuntutan industri saat ini mengharuskan sebuah produk memiliki kualitas tinggi, biaya rendah, dan delivery cepat. Upaya untuk mempercepat proses produksi dilakukan pada tahap awal perancangan dikarenakan 70% - 80% dari total biaya produksi ada pada tahap ini. Pada tahap awal perancangan, seorang perancang memiliki kompleksitas dalam menentukan material, design (shape, thickness, size), spesifikasi (kekasaran permukaan, kekerasan), dan komponen. Kesalahan menentukan hal tersebut akan berpengaruh pada handling dan insertion di proses perakitan. Perhitungan kompleksitas perakitan manual digunakan untuk mengetahui pengaruh dari parameter proses perakitan. Perhitungan indeks kompleksitas proses perakitan manual yang sudah ada masih ada permasalahan, yaitu adanya penggunaan parameter yang tidak sesuai di dalam pembobotan, diversity, dan proses reorientation yang tidak dimasukkan ke dalam perhitungan. Pengembangan model yang dilakukan adalah perhitungan nilai pembobotan berdasarkan sistem klasifikasi Boothroyd menggunakan metode normalised average, mengubah definisi dari jumlah keunikan pada perakitan manual, serta memasukkan nilai kompleksitas reorientation. Untuk mengetahui parameter yang paling berpengaruh pada perakitan manual dengan menghitung complexity reduction dari variasi parameter shape, size, thickness, dan kekasaran permukaan. Didapatkan nilai diversity pada perhitungan indeks kompleksitas proses perakitan manual adalah 1, serta complexity reduction dari parameter thickness, kekasaran permukaan, size dan shape berturut-turut adalah 0,8%, 0,7%, 0,69%, dan 0,62%. Penelitian ini diharapkan dapat memudahkan perancang untuk melakukan perubahan-perubahan design di dalam perancangan perakitan. Kata kunci: perancangan, kompleksitas, perakitan manufacture, dan menjualnya kepada konsumen. Concept design dilakukan pada tahap awal proses perancangan yang selanjutnya harus di detailkan setelah ditentukan rancangan perakitannya (design for assembly). Tujuan dari design for assembly, yaitu untuk menyederhanakan produk sehingga dapat mengurangi biaya perakitan yang dapat direalisasikan, mengumpulkan informasiinformasi yang telah dimiliki oleh designer yang telah berpengalaman untuk kemudian dapat digunakan oleh designer yang belum berpengalaman, membangun database yang terdiri dari waktu perakitan dan faktor biaya untuk berbagai situasi desain dan kondisi produksi.

Pendahuluan Sebelum sebuah produk dibuat atau diproduksi, terlebih dahulu ada seorang perancang (designer) yang merancang produk tersebut. Di dalam merancang sebuah produk, designer telah melalui perjalanan yang sangat panjang di dalam merancang produk tersebut. Bukan hal yang mudah di dalam merancang sebuah produk, karena membuat produk yang sebelumnya belum ada menjadi ada itu sangatlah sulit. Ada beberapa tahapan yang harus dilalui oleh designer di dalam membuat produk tersebut, yaitu melakukan analisa pasar untuk menentukan produk apa yang akan dibuat, menentukan spesifikasi produk, membuat concept design, membuat detail design, TI-05


Di dalam design for assembly, ada dua hal penting yang harus selalu diperhatikan, yaitu handling dan insertion. Handling merupakan proses memegang suatu part yang akan dirakit, sedangkan insertion merupakan proses penyisipan suatu part. Handling dan insertion memiliki parameter-parameter di dalam masingmasing proses tersebut. Pada tahap design for assembly, designer memiliki kesulitan di dalam menentukan parameter-parameter yang paling berpengaruh di dalam proses perakitan, seperti shape, geometri, kekasaran permukaan, dan lain-lain. Belum ada acuan yang menunjukkan seberapa besar pengaruh dari masing-masing parameter di dalam proses perakitan. Di dalam proses manufaktur, biaya perakitan dan kualitas akhir dari sebuah produk, kompleksitas proses memiliki peranan yang sangat penting di dalam pencapaian desain produk yang optimal dengan memperhitungkan perencanaan perakitan dan pemilihan proses manufaktur yang paling sesuai. Oleh karena itu, kompleksitas sangat dibutuhkan di dalam tahap desain awal sebuah produk. Indeks kompleksitas proses perakitan menggambarkan secara kuantitatif seberapa besar nilai kesulitan di dalam melakukan proses perakitan sebuah produk. Indeks kompleksitas proses perakitan (Casembly) dipengaruhi oleh diversity, koefisien kompleksitas relatif dari proses perakitan (cprocess ass, x), dan total informasi yang diperoleh. Koefisien kompleksitas relatif dari proses perakitan merupakan fungsi dari nilai rata-rata pembobotan faktor kompleksitas part di dalam perakitan (Cpart) dan persentase dari bagian yang berbeda (xp). Faktor kompleksitas dalam perakitan terdiri dari kompleksitas proses handling (Ch,f) dan kompleksitas proses insertion (Ci,f). Semakin besar nilai indeks kompleksitas proses perakitan, menunjukkan bahwa proses perakitan yang dilakukan sangat rumit. Pada perhitungan indeks kompleksitas proses perakitan yang sudah ada, diperlukan suatu pengembangan model lebih lanjut agar hasil yang diperoleh menjadi lebih akurat dibandingkan dengan perhitungan sebelumnya. Melakukan variasi dari masing-masing parameter di dalam proses perakitan akan dapat mengetahui nilai dari complexity reduction dari

masing-masing parameter. Dari complexity reduction inilah akan dapat diketahui seberapa besar pengaruh dari masing-masing parameter di dalam proses perakitan. Metode Penelitian Penelitian dilakukan dengan melakukan pengembangan model perhitungan, melakukan variasi-variasi terhadap parameter-parameter di dalam proses perakitan, dan melakukan verifikasi terhadap pemodelan yang dilakukan dengan menggunakan studi kasus. Pengembangan model perhitungan yang dilakukan, yaitu pengembangan pembobotan nilai Ch,f dan Ci,f, pengembangan model dengan melihat pengaruh diversity, dan pengembangan model dengan memasukkan reorientation ke dalam indeks komplesitas proses perakitan manual. Indeks kompleksitas proses perakitan manual dapat dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini. =

+

,

log

+1

(1)

Dimana Cass merupakan indeks kompleksitas proses perakitan, np merupakan jumlah keunikan dari part yang dirakit, Np jumlah keseluruhan part yang dirakit, dan cprocess ass, x merupakan kompleksitas relatif proses perakitan. Nilai cprocess ass, x dapat diperoleh dari:  Menghitung nilai rata-rata kompleksitas handling (Ch)

=

∑

,

(2)

Dimana Ch merupakan nilai rata-rata kompleksitas handling, Ch,f merupakan nilai rata-rata tingkat kompleksitas pada handling attributes, dan J merupakan jumlah dari handling attributes.  Menghitung nilai rata-rata kompleksitas insertion (Ci)

=

∑

,

(3) Dimana Ci merupakan nilai rata-rata kompleksitas insertion, Ci,f merupakan nilai rata-rata tingkat kompleksitas pada insertion attributes, dan K merupakan jumlah dari insertion attributes.

TI-05


 Menghitung nilai rata-rata pembobotan faktor kompleksitas part di dalam perakitan (Cpart)

=

∑

∑

,

,

∑

∑

,

,

,

=∑

=1

∙

Dimana xp merupakan persentase dari masing-masing part terhadap jumlah total part dan n merupakan jumlah keunikan dari part yang dirakit.

(4)

 Menghitung koefisien kompleksitas relatif dari proses perakitan (cprocess ass, x)

Tabel 1 Nilai Ch,f Handling Attributes untuk Perakitan Manual

Ch,f

One Hand

Symmetry Graps and Manipulate

α + β < 360 360 ≤ α + β < 540 540 ≤ α + β < 720 α + β = 720 Easy Difficult > 2 mm > 15 mm 6 mm ≤ x ≤ 15 mm < 6 mm

Size Thickness ≤ 2 mm

> 6 mm ≤ 6 mm

One Hand with Grasping Aids

α ≤ 180, β ≤ 180 α ≤ 180, β = 360 α = 360, β ≤ 180 α = 360, β = 360 Tweezers Optical Magnification

Grasping Aids

Graps and Manipulation Thickness

Not necessary Necessary Easy Difficult > 0,25 mm ≤ 0,25 mm

Two Hands for Manipulation

Standard tools Special tools

Two Hands or Assistance Required for Large Size

Assistance

Size

Symmetry

Nest or Tangle

Parts don't nest or tangle Parts nest or tangle α ≤ 180 > 15 mm Size 6 mm ≤ x ≤ 15 mm

Symmetry

< 6 mm α = 360 > 6 mm ≤ 6 mm

Size One person Person

Nest or Tangle Weight

(5)

Parts don't nest or tangle Parts nest or tangle < 10 lb > 10 lb

TI-05

0,34 0,70 0,84 0,94 1,00 0,72 1,00 0,83 0,72 0,83 1,00 1,00 0,84 1,00 1,00 0,80 0,86 0,95 1,00 0,84 0,80 1,00 0,91 1,00 0,67 1,00 0,94 1,00 0,75 0,88 1,00 0,77 0,83 0,89 1,00 1,00 0,87 1,00 0,57 0,41 0,46 1,00 0,63 1,00

Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 Easy Difficult α ≤ 180 Symmetry α = 360 Two person or mechanical assistance Grasp and Manipulate

Pengembangan pembobotan nilai Ch,f dan Ci,f dilakukan berdasarkan sistem klarifikasi Boothroyd. Pengembangan ini dilakukan karena adanya ketidaksesuian parameter yang digunakan pada perhitungan sebelumnya. Misalnya, pada dalam menghitung part dengan grasping aids, parameter symmetry yang

0,86 1,00 0,73 1,00 1,00

digunakan bukanlah penjumlahan α dan β, tetapi nilai α sendiri dan β sendiri. Pembobotan nilai Ch,f dan Ci,f dilakukan dengan menggunakan metode normalised average. Nilai pembobotan Ch,f dan Ci,f dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2. Tabel 3 dan Tabel 4 merupakan cara melakukan pembobotan nilai Ch,f dan Ci,f.

Tabel 2. Nilai Ci,f Insertion Attributes untuk Perakitan Manual

Part added but not secured

Ci,f Accessibility and Vision Holding Down Align and Position Resistance

Part secured immediately Separate operation

Secured Part

Accessibility and Vision

Operation

Fastener Process

No restrictions Obstructed access or restricted vision Obstructed access and restricted vision No required Required Easy Not easy No resistance Resistance No restrictions Obstructed access or restricted vision Obstructed access and restricted vision No screwing or plastic deformation Easy Align and Position Not easy Plastic deformation Plastic bending or torsion Easy Align and Not easy Position No resistance Resistance Plastic Resistance Deformation Riveting or similar operation Operation Easy Align and Not easy Position No resistance Resistance Resistance Screw tightening Easy Align and Position Not easy Mechanical fastening Bending Mechanical Riveting Fastening Screw tightening Process Bulk plastic deformation Non-mechanical fastening NonNo additional material required

TI-05

0,76 0,53 0,82 1,00 0,54 1,00 0,86 1,00 0,86 1,00 0,93 0,60 0,85 1,00 0,62 0,58 1,00 0,95 0,70 0,80 1,00 0,88 1,00 1,00 0,86 1,00 0,91 1,00 1,00 0,80 1,00 1,00 0,67 0,33 0,58 0,42 1,00 0,93 0,58

Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 Mechanical Fastening Process

Soldering Weld or braze Chemical

Non-fastening Non-Fastening Process

Manipulation Other process

0,67 1,00 1,00 1,00 0,75 1,00

Tabel 3 Contoh Cara Pembobotan untuk Assistance Difficult Factor untuk Nilai Ch,f Second Digit

One Hand with Grasping Aids

Firs Digit

One Hand

Two Hand for Manipulation Two Hand or Assistance

RataRata

Ch,f

2,53

0,34

7,39

1,00

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1,13

1,43

1,88

1,69

2,18

1,84

2,17

2,65

2,45

2,98

1

1,50

1,80

2,25

2,06

2,55

2,25

2,57

3,06

3,00

3,38

2

1,80

2,10

2,55

2,36

2,85

2,57

2,90

3,38

3,18

3,70

3

1,95

2,25

2,70

2,51

3,00

2,73

3,06

3,55

3,34

4,00

4

3,60

6,85

4,35

7,60

5,60

8,35

6,35

8,60

7,00

7,00

5

4,00

7,25

4,75

8,00

6,00

8,75

6,75

9,00

8,00

8,00

6

4,80

8,05

5,55

8,80

6,80

9,55

7,55

9,80

8,00

9,00

7

5,10

8,35

5,85

9,10

7,10

9,55

7,85

10,10

9,00

10,00

8

4,10

4,50

5,10

5,60

6,75

5,00

5,25

5,85

6,35

7,00

5,55

0,75

9

2,00

3,00

2,00

3,00

3,00

4,00

4,00

5,00

7,00

9,00

4,20

0,57

Tabel 4 Contoh Cara Pembobotan untuk Holding Down Difficult Factor pada Part Added but not Secured untuk Nilai Ci,f No Holding Down Required

Holding Down Required

First Digit

Second Digit 0

1

2

3

6

7

8

9

0

1,50

2,50

2,50

3,50

5,50

6,50

6,50

7,50

1

4,00

5,00

5,00

6,00

8,00

9,00

9,00

10,00

2

5,50

6,50

6,50

7,50

9,50

10,50

10,50

11,50

Rata-Rata

4,67

8,67

Ci,f

0,54

1,00

Diversity diperoleh dengan membandingkan jumlah informasi yang unik dengan jumlah total informasi. Informasi yang unik didefinisikan sebagai part yang memiliki shape dan geometri yang sama. Pengembangan metode yang dilakukan dengan mengubah definisi dari jumlah informasi unik. Keunikan di dalam proses perakitan bukan hanya terjadi apabila shape dan geometrinya saja yang sama, tetapi pada proses perakitan manual setiap part yang dirakit secara satu per satu dianggap satu keunikan tersendiri. Oleh karena itu, pada perhitungan indeks kompleksitas proses perakitan jumlah total unik akan sama dengan jumlah total informasi, dan menyebabkan nilai

diversity sama dengan 1. Sehingga rumus untuk perhitungan indeks kompleksitas proses perakitan pada penelitian ini, yaitu: = 1+ log +1 (6) ,

Parameter-parameter yang dilakukan variasi pada penelitian ini, yaitu shape, size, thickness, dan kekasaran permukaan. Tabel 5 menunjukkan variasi yang dilakukan oleh masing-masing parameter. Tabel 5 Variasi yang Dilakukan Terhadap Masing-Masing Parameter No. 1 TI-05

Parameter Shape

Variasi Rotational


2

Size

3

Thickness

4

Kekasaran Permukaan

Pada variasi shape dilakukan 2 buah variasi, yaitu rotational part dan non-rotational part. Hasil perhitungan nilai indeks kompleksitas proses perakitan manual pada rotational part dapat dilihat pada Tabel 6.

Non-Rotational Big ( > 15 mm) Medium (6 mm ≤ x ≤ 15 mm) Small (< 6 mm) Tebal ( > 2 mm) Tipis (≤ 2 mm) Finishing Roughing

Tabel 6 Hasil Nilai Indeks Kompleksitas Proses Perakitan Manual Dari Variasi Shape No.

Di dalam melakukan variasi parameterparameter, digunakan sebuah pemodelan proses perakitan. Pemodelan yang dilakukan dengan menggunakan dua buah part yang akan dirakit, dimana salah satu part akan divariasikan parameternya. Pada parameter size, thickness, dan kekasaran permukaan dilakukan dua buah perhitungan, yaitu dengan menggunakan rotational shape dan non-rotational shape.

Dari dilakukannya variasi dari masingmasing parameter, kemudian akan dihitung complexity reduction. Complexity reduction merupakan nilai persentase dari seberapa besar pengurangan nilai indeks kompleksitas proses perakitan yang dilakukan ketika melakukan redesign. Complexity reduction dapat dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini. ,

,

,

× 100%

Cass

1

Rotational Part

2,709

2

Non-Rotational Part

2,726

Tabel 6 menunjukkan bahwa suatu part yang memiliki nilai kesimetrian yang kecil, memiliki nilai indeks kompleksitas perakitan manual yang kecil. Simetri merupakan nilai dari alpha (α) dan beta (β) dari masing-masing part. Ini menandakan bahwa part yang memiliki nilai simetri yang kecil akan memudahkan di dalam perakitan manual, terutama di dalam handling part tersebut. Pada variasi size dilakukan 3 buah variasi, yaitu yaitu part yang memiliki ukuran size yang besar, part yang memiliki ukuran size yang sedang, dan part yang memiliki ukuran size yang kecil. Hasil perhitungan nilai indeks kompleksitas proses perakitan manual dari berbagai size untuk rotational part dapat dilihat pada Tabel 7 dan untuk non-rotational part dapat dilihat pada Tabel 8.

Gambar 1. Pemodelan Proses Perakitan

=

Shape

Tabel 7 Hasil Perhitungan Indeks Kompleksitas Proses Perakitan Manual Dari Berbagai Size Untuk Rotational Part No.

Cass 2,709

2

Besar (> 15 mm) Sedang (6 mm ≤ x ≤ 15 mm)

3

Kecil (< 6 mm)

2,727

1

(7)

Size

2,714

Tabel 8 Hasil Perhitungan Indeks Kompleksitas Proses Perakitan Manual Dari Berbagai Size Untuk NonRotational Part

Dimana Cass, 1 merupakan indeks kompleksitas proses perakitan manual sebelum redesign, dan Cass, 2 merupakan indeks kompleksitas proses perakitan manual sesudah redesign.

No.

Perhitungan Indeks Kompleksitas Proses Perakitan Manual dan Complexity Reduction pada Pemodelan

Cass 2,726

2

Besar (> 15 mm) Sedang (6 mm ≤ x ≤ 15 mm)

3

Kecil (< 6 mm)

2,745

1

Hasil dan Pembahasan

Size

2,732

Tabel 7 dan Tabel 8 menunjukkan part yang memiliki ukuran size yang besar akan memiliki nilai indeks kompleksitas proses perakitan TI-05


manual yang kecil. Ini menandakan bahwa part yang memiliki ukuran size yang besar memiliki kemudahan di dalam proses perakitan. Part dengan ukuran size yang besar memudahkan perakit untuk memegang part tersebut. Karena semakin kecil part yang akan dirakit akan memberikan kompleksitas yang besar pada saat proses handling part tersebut. Pada variasi thickness dilakukan 2 buah variasi, yaitu yaitu part yang memiliki ukuran thickness yang tebal dan part yang memiliki ukuran thickness yang tipis. Hasil perhitungan nilai indeks kompleksitas proses perakitan manual dari berbagai thickness untuk rotational part dapat dilihat pada Tabel 9 dan untuk nonrotational part dapat dilihat pada Tabel 10.

dilihat pada Tabel 11 dan untuk non-rotational part dapat dilihat pada Tabel 12.

Tabel 9 Hasil Perhitungan Indeks Kompleksitas Proses Perakitan Manual Dari Berbagai Thickness Untuk Rotational Part

Tabel 11 dan Tabel 12 menunjukkan bahwa part yang dilakukan proses finishing permukaan memiliki nilai indeks kompleksitas proses perakitan manual yang kecil. Ini menandakan bahwa part yang dilakukan proses finishing permukaan memiliki kemudahan di dalam proses perakitan. Part yang dilakukan proses finishing tidak akan menyebabkan insertion resistance. Sedangkan part yang tanpa dilakukan proses finishing akan menyebabkan insertion resistance, karena untuk memasukkan part tanpa proses finishing diperlukan tenaga yang lebih besar jika dibandingkan dengan part yang dilakukan proses finishing. Ini disebabkan karena gesekan yang terjadi antara dua buah permukaan sangat besar. Dari hasil perhitungan indeks kompleksitas proses perakitan manual di atas, dapat dihitung nilai complexity reduction dari masing-masing parameter. Perbandingan nilai complexity reduction dapat dilihat pada Tabel 13 di bawah ini.

No. 1 2

Thickness Tebal (> 2 mm) Tipis (≤ 2 mm)

Tabel 11 Hasil Perhitungan Indeks Kompleksitas Proses Perakitan Manual Dari Variasi Kekasaran Permukaan Untuk Rotational Part No.

Thickness

2,709 2,729

Cass

Tebal (> 2 mm)

2,726

2

Tipis (≤ 2 mm)

2,748

1

Roughing

2,709

2

Finishing

2,696

No.

Cass

1

Cass

Tabel 12 Hasil Perhitungan Indeks Kompleksitas Proses Perakitan Manual Dari Variasi Kekasaran Permukaan Untuk Non-Rotational Part

Tabel 10 Hasil Perhitungan Indeks Kompleksitas Proses Perakitan Manual Dari Berbagai Thickness Untuk NonRotational Part No.

Kekasaran Permukaan

Tabel 9 dan Tabel 10 menunjukkan bahwa part yang memiliki ukuran thickness yang besar akan memiliki nilai indeks kompleksitas proses perakitan manual yang kecil. Ini menandakan bahwa part yang memiliki ukuran thickness yang besar memiliki kemudahan di dalam proses perakitan. Part dengan ukuran thickness yang besar memudahkan perakit untuk memegang part tersebut. Karena semakin tipis part yang akan dirakit akan memberikan kompleksitas yang besar pada saat proses handling part tersebut. Pada variasi kekasaran permukaan dilakukan menjadi 2 variasi, yaitu part yang dilakukan proses finishing permukaan dan part yang tidak dilakukan proses finishing permukaan. Hasil perhitungan nilai indeks kompleksitas proses perakitan manual dari berbagai variasi kekasaran permukaan pada rotational part dapat

Kekasaran Permukaan

Cass

1

Roughing

2,726

2

Finishing

2,714

Tabel 13 Perbandingan Nilai Complexity Reduction dari Masing-Masing Parameter Complexity No. Parameter Reduction Maximum Shape 0,62% 1

TI-05

2

Size

0,69%

3

Thickness

0,80%

4

Kekasaran Permukaan

0,70%


Dari perhitungan yang dilakukan, didapatkan bahwa thickness memiliki nilai complexity reduction yang paling tinggi jika dibandingkan dengan shape, size, dan kekasaran permukaan. Ini menandakan bahwa thickness memiliki pengaruh yang paling besar di antara shape, size, dan kekasaran permukaan.

Untuk memverifikasi pemodelan dari variasi yang dilakukan, ke dalam perhitungan studi kasus. Studi kasus yang di ambil, yaitu electric power plug (Gambar 2). Pada studi kasus ini akan dilakukan variasi pada pin electric power plug. Variasi yang dilakukan pada pin electric power plug dapat dilihat pada Tabel 14. Contoh perhitungan indeks kompleksitas proses perakitan manual pada electric power plug dapat dilihat pada Tabel 16.

Perhitungan Indeks Kompleksitas Proses Perakitan Manual dan Complexity Reduction pada Studi Kasus

Tabel 14 Variasi dari Pin Electric Power Plug No.

Produk

Shape

Size

Thickness

Kekasaran Permukaan

1

Pin Plug 1

Rotational

Big

Tebal

Roughing

2

Pin Plug 2

Non-Rotational

Big

Tebal

Roughing

3

Pin Plug 3

Rotational

Medium

Tebal

Roughing

4

Pin Plug 4

Non-Rotational

Medium

Tebal

Roughing

5

Pin Plug 5

Rotational

Big

Tipis

Roughing

6

Pin Plug 6

Non-Rotational

Big

Tipis

Roughing

7

Pin Plug 7

Rotational

Big

Tebal

Finishing

8

Pin Plug 8

Non-Rotational

Big

Tebal

Finishing

No.

Produk

Cass

1

Electric Power Plug 1

4,479

2


4,488

3


4,495

4


4,504

5


4,522

6


4,532

7


4,456

8


4,465

Setelah diketahui nilai indeks kompleksitas proses perakitan manual dari masing-masing produk, dapat dihitung nilai complexity reduction dari masing-masing parameter. Nilai complexity reduction dapat dilihat pada Tabel 17. Nilai dari complexity reduction dapat mengetahui seberapa besar pengaruh parameterparameter di dalam proses perakitan. Pada Tabel 17 dapat diketahui bahwa dengan melakukan redesign pada parameter thickness diperoleh nilai complexity reduction yang paling besar. Hasil ini sama dengan hasil yang diperoleh pada perhitungan dengan menggunakan pemodelan,

Gambar 2. Electric Power Plug

Hasil nilai indeks kompleksitas proses perakitan manual dari masing-masing produk dengan memvariasikan parameter-parameter pada pin electric power plug dapat dilihat pada Tabel 15. Tabel 15 Nilai Perbandingan Indeks Kompleksitas Proses Perakitan Manual Pada ElectricPower Plug

TI-05


yang menempatkan thickness pada parameter yang memiliki complexity reduction yang besar dibandingkan yang lain. Dengan mengubah thickness dari suatu part dengan thickness < 2 mm menjadi part dengan thickness > 2 mm akan memiliki pengaruh yang sangat besar. Thickness memiliki pengaruh yang sangat besar di dalam perhitungan indeks kompleksitas proses perakitan manual dikarenakan apabila part yang memiliki thickness yang sangat kecil akan menimbulkan kompleksitas yang besar di

dalam proses perakitan. Dengan thickness yang tipis, akan menyulitkan seorang perakit di dalam proses handling part tersebut. Semakin tipis part yang akan dirakit akan menyebabkan part tersebut semakin sulit untuk di-handling, hingga suatu saat part tersebut tidak dapat di-handling dengan menggunakan tangan, tetapi membutuhkan sebuah alat bantu untuk memegang part tersebut.

Tabel 16 Perhitungan Indeks Kompleksitas Proses Perakitan Manual pada Electric Power Plug 1

TI-05

Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 Tabel 17 Perbandingan Complexity Reduction Dari Masing-Masing Parameter No.

Produk

Redesign Attribute

Complexity Reduction

1

Electric Power Plug 1 & 2

Shape

0,20%

2


Size

0,36%

3


Size

0,36%

4


Thickness

0,95%

5


Thickness

0,97%

6


Kekasaran Permukaan

0,51%

7


Kekasaran Permukaan

0,51%

Dari parameter yang diteliti, yaitu shape, size, thickness, dan kekasaran permukaan, designer harus memprioritaskan parameter thickness, kemudian kekasaran permukaan, size, dan terakhir shape. Karena pengaruh thickness dibandingkan dengan yang lain memiliki pengaruh yang lebih besar.

perakitan manual. Urutan di dalam perakitan piston, yaitu piston, connecting rod shaft, piston pin, snap ring, proses reorientation, snap ring, bearings, connecting rod cap, proses reorientation, oil ring, dan top compression ring. Proses reorientation dilakukan dikarenakan tidak memungkinkan merakit di dalam posisi tersebut. Oleh karena itu, dibutuhkan perubahan posisi atau reorientation di dalam proses perakitan. Di dalam klasifikasi perakitan Boothroyd, proses reorientationi diklasifikasikan ke dalam separation opertion di dalam proses insertion.

Perhitungan Kompleksitas Reorientation pada Indeks Kompleksitas Proses Perakitan Manual Untuk menghitung kompleksitas reorientation di dalam indeks kompleksitas proses perakitan manual akan menggunakan contoh studi kasus piston (Gambar 3). Di dalam konsep El Maraghy sebelumnya proses reorientation tidak dimasukkan ke dalam perhitungan nilai indeks kompleksitas proses perakitan manual.

Perhitungan proses reorientation dimasukkan ke dalam perhitungan cprocess ass, x. Perhitungan proses reorientation sama halnya dengan menghitung Cpart untuk masing-masing komponen, yaitu menghitung Ch dan Ci-nya, tetapi perbedaannya proses reorientation tidak mengalami proses handling, hanya proses insertion, sehingga nilai Ch-nya sama dengan nol. Jadi, Cpart untuk proses reorientation sama dengan nilai Ci-nya, karena nilai Ch-nya nol. Sehingga didapatkan Cass untuk piston adalah 7,123.

Verifikasi Model

dan

Validasi

Pengembangan

Untuk memverifikasi dan memvalidasi pengembangan model yang dilakukan akan menggunakan electric power plug sebagai studi kasus (Gambar 4). Pada contoh studi kasus ini, akan menghitung indeks kompleksitas proses perakitan manual antara three-pin electric power plug dan two-pin electric power plug dengan

Gambar 3 Piston Sumber : Samy & El Maraghy, 2010

Di dalam pengembangan model yang dilakukan, proses reorientation dimasukkan ke dalam perhitungan indeks kompleksitas proses TI-05


menggunakan konsep perhitungan yang sudah ada dengan konsep perhitungan pengembangan model. Hasil perhitungan indeks kompleksitas proses perakitan manual dapat dilihat pada Tabel 18 dan hasil untuk perhitungan waktu dan biaya perakitan dapat dilihat pada Tabel 19.

(a)

plug lebih banyak dari two-pin electric power plug. Semakin banyak jumlah part yang akan dirakit, maka waktu perakitan dan biaya perakitan semakin besar pula. Apabila terjadi kenaikan biaya di dalam suatu produksi, maka akan terjadi kenaikan nilai indeks kompleksitas (Rodriguez-Toro, Tate, Jared, & Swift, 2002). Ketika model perhitungan El Maraghy dimasukkan ke dalam perhitungan indeks kompleksitas perakitan manual hasil yang diperoleh antara produk Two Pin Electric Power Plug dengan Three Pin Electric Power Plug memiliki kompleksitas yang sama. Ini menandakan bahwa model El Maraghy hanya dapat digunakan untuk perhitungan kompleksitas perakitan otomatis. Karena pada perakitan otomatis suatu part yang sama akan dirakit secara bersama-sama, tidak secara satu per satu. Sedangkan pada perakitan manual suatu part akan dirakit secara satu per satu baik part tersebut sama maupun tidak. Dari hasil perhitungan indeks kompleksitas proses perakitan manual dengan pengembangan model didapatkan kenaikan nilai indeks kompleksitas proses perakitan manual dengan adanya penambahan jumlah part yang akan dirakit. Ini menunjukkan kesesuaian dengan adanya kenaikan biaya perakitan terjadi kenaikan nilai indeks kompleksitas perakitan manual pula. Sehingga dapat diketahui bahwa perhitungan indeks kompleksitas proses perakitan manual dengan pengembangan model telah sesuai dengan kaidah yang ada

(b)

Gambar 4. (a) Three Pin Electric Power Plug, (b) Two Pin Electric Power Plug

Tabel 18 Hasil Perhitungan Indeks Kompleksitas Proses Perakitan Manual Antara Konsep yang Sudah Ada dengan Pengembangan Model Untuk Studi Kasus Electric Power No 1 2

Produk Two Pin Electric Power Plug Three Pin Electric Power Plug

El Maraghy

Pengembang an Model

3,32

4,03

3,32

4,49

Tabel 19 Hasil Perhitungan Waktu Perakitan dan Biaya Perakitan

No. 1 2

Produk Two Pin Electric Power Plug Three Pin Electric Power Plug

Waktu (detik)

Cost (sen)

18,80

7,52

24,25

9,70

Kesimpulan Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut. 1. Thickness memiliki complexity reduction yang terbesar dibandingkan shape, size, dan kekasaran permukaan, sejauh menggunakan sistem klasifikasi perakitan Boothroyd. 2. Dihasilkan tabel pembobotan Ch,f dan Ci,f yang nilainya berkisar antara 0 sampai 1, dimana 0 berarti mudah dan 1 berarti sulit. Untuk mempercepat perakitan manual diusahakan membuat part dengan nilai Ch,f dan Ci,f mendekati 0, seperti memiliki kesimetrian (α dan β) kurang dari 360°, size

Hasil yang diperoleh pada tabel di atas menunjukkan bahwa produk three-pin electric power plug memiliki waktu perakitan yang lebih besar dibandingkan dengan two-pin electric power plug. Ini dikarenakan jumlah part yang dirakit pada produk three-pin electric power TI-05


lebih dari 15 mm, thickness lebih dari 2 mm, tidak membutuhkan holding down, memiliki align and position yang mudah, tidak resistance. 3. Nilai diversity di dalam indeks kompleksitas proses perakitan manual adalah 1. 4. Apabila terjadi proses reorientation di dalam proses perakitan manual, maka proses reorientation harus diperhitungkan ke dalam indeks kompleksitas proses perakitan. Kompleksitas reorientation diperhitungkan di dalam koefisien kompleksitas relatif proses perakitan (cprocess ass, x). Referensi 1.

2.

3.

4.

5.

Boothroyd, G., Dewhurst, P., & Knight, W. A. (2011). Product design for manufacture and assembly (3rd ed.). CRC Press. ElMaraghy, W. H., & Urbanic, R. J. (2003). Modelling of manufacturing systems complexity. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 52 (1), 363-366. Hamrock, Bernard J., Jacobson, Bo., & Schimd, Steven R. (1999). Fundamentals of machine elements, McGraw-Hill International Edition. Rodriguez-Toro, C., Tate S., Jared G., & Swift K. (2002). Shaping the complexity of a design. ASME International Mechanical Engineering Congress & Exposition. Samy, S. N., & ElMaraghy, H., (2010). A model for measuring products assembly complexity. International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 23 : 11, 1015 ‒ 1027.

TI-05

PENGEMBANGAN MODEL PERHITUNGAN INDEKS KOMPLEKSITAS PROSES PERAKITAN MANUAL

Recommend Documents