Paper No
Proceeding Seminar NasionalTahunan Teknik Mesin XIV ( SNTIM XM ) Banjar Masin 7-B Oklober 2015
Pengembangan Produk Sepeda Motor Roda Tiga untuk Kendaraan Niaga dengan Basis Produksi IKM *Farid Rizayana Teknik Mesin FT-Universitas Pasundan Jl. Setiabudhi 193, Bandung 40153 E-mail farid.rizayana@gmail. com
Abstrak Saat ini pemerintah tengah giat mengupayakan peningkatan jumlah dan kualitas UMKM, termasuk pengembangan usaha-usaha baru. Narrun demikian, penganbangan UMKM terkendala oleh harga BBM yang terus meningkat serta harga kendaraafl niaga yang semakin tidak terjangkau.
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk menyediakan alat transportasi yang mendukung kegiatan UMKM dengan harga yang terjangkau, irit bahan bakar, kompak dimensinya dan memenuhi aspek keamanan dan kenyamanan.
Industri otomotif terutama industi komponen dan aksesoris otomotif tidak memiliki fasilitas dan kernampuan dalam Riset dan Pengembangan (R&D) sehingga mengandalkan 'Job order" dan melakukan duplikasi terhadap produk otomotif. Kondisi ini memperlihatkan daya saing industri komponen otomotif nasional sangat lemah, produk yang dihasilkan tidak dapat bersaing dangan produk impor. Tujuan lain penelitian ini adalah mendorong industri komponen otomotif ktrususnya Industri Kecil & Menengah (IKM), yang sudah banyak tersebar di wilayah Jawa Barat, untuk memproduksi produk bersama berbasis riset, sehingga diharapkan budaya riset mulai berkembang di IKM komponen otomotif. Kegiatau dimulai deugan pengembangan Eusifless Plan,bntfusarkan survey ksbutuhau masyeraket, yang disertai dengan penyusunsn konsep desain. Kemudian dilalcukan Penrodelan CAD dieertai dengan Simulasi dan Analisis Dinenik untuk mcmastikfln kendaraan yang dileembangkan eukup stabil, emen d&u nysmm mtuk berbagai ksndisi jalan di Indsncsia. Tahapan r-ni membonkan infonnasi lain yang dibuh&kan pada tahapan Simulpei dan Analicis Kekustan Sbuktur dan K*mp*nea, Uatuk memFersleh di*sia yffiS optimal, dilskuksa Optima*i Biseia dsngan menggunakan metode=metode numerik. Tahapan ini dkebut ssbagai Yirtual Fmfe4pfng, yaifu mengembangkan prototipe sccara lrirhul. Tahap ini merupakan tahap yang berproees s€csra iteratif dan tidak dapat dipisahkan. Produk dikembangkan dengan metoda Virtual Prototyping, dengan tujuan produk yang dihasilkan merupakan produk yang murah, ringan, sesuai dengan spesifikasi teknis yang diinginkan konsumen, dapat dibuat oleh IKM, konstnrksi cukup kuat, nyaman digunakan serta aman baik bagi pengendara maupun barang yang dibawanya. Dengan metoda Virtual Prototyping, waktu dan biaya untuk pernbuatan prototipe menjadi lebih singkat dan lebih murah.
HeSrwcrds: thtce r+'heel, tiit sterring, kend*aan niagq hibrid& basi* IHM
Paper No
Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV ( SNTTM XIV ) Banjar Masin 7-8 Oktober 2015
Pendahuluan
bersiap-siap memasuki pasar Amerika dan Eropa.
Industri otomotif merupakan industri yang diwrggulkan baik untuk saat ini mauprm masa yang akan datang. Dalam *Kebijakan Pembangunan
Industri Nasional" (KPIN), Kementerian
Perindustrian menyatakan di Bangun Sektor Industri Tahun 2025, Industri Agro, Industri Telematika, dan Industri Alat Angkut (otomoti0
merupakan mesin penggerak utama (prime mover) perekonomian nasional, sekaligus tulang punggung ketahanan ekonomi nasional dengan berbasis
Salah satu hal yang menyebabkan
IKM komponen
tidak dapat bersaing adalah tidak adanya kegiatan research and development (R&D) di IKM. IKM cenderung menjiplak produk yang sedang laku dengan berusaha menekan biaya produksi namun rnengabaikan kualitas. Tidak banyak IKM yang melakukan inovasi yang mampu membuat produk dengan kualitas tinggi dengan biaya produksi yang rendah, ataupun mernbuat produk baru.
sumber daya nasional, yang memiliki struktur keterkaitan dan kedalaman yang kuat, serta memiliki daya saing yang tangguh di pasar internasional. Untuk Industri Otomotif, pokokpokok rerrcana aksi dalam jangka menengah adalah memfokuskan peningkatan kemampuan industri komponen. Unruk jangka panjang selanjuhrya diarahkan pada pembangunan kapasitas nasional di bidang teknologi agar induski alat angkut memiliki kemandirian dalam desain dan rekayasa komponen, suD-asser?rbly. Ejaupun barang jadi. Namun dernikian, kondisi saat ini industri otomotif
tertinggal dari negara-negara lain, bahkan
tertinggal jauh dari negara-negara ASEAN lainnya seperti Thailand dan Malaysia, padahal Indonesia memiliki beberapa keunggulan seperti pasar lokal yang cukup besar.
Gambar l.Motor roda tiga untuk cafe
Di IKM otomotif kondisinya dapat diuraikan sebagai berikut: . Industri komponen otomotif, masih
.
mengandalkan'Job order", masih sedikit yang membuat produk kemudian dijual ke pasar bebas karena sulit bersaing dengan produk impor Industri aksesoris otomotif, saat ini masih membuat produk dengan cara duplikasi dari produk aksesoris otomotif yang sudah ada di pasar
Pemerintah selalu mengupayakan peningkatan
jumlah dan kualitas UMKM, termasuk pengembangan usaha-usaha baru. Saat ini,
UMKM
terkendala oleh harga BBM yang terus meningkat serta harga kendaraan niaga yang semakin tidak terjangkau. Tidak tersedianya kendaraan niaga
yang murah dan irit BBM meqiadi salah sanr peny ebab UMKIvf kuran g pesat pxkembanganny a.
Industri otomotif nasional tidak dapat berkembang tanpa dukungan industri komponen yang kuat. Hal ini dapat dilihat di India, China dan Malaysia,
dimana industi otomotifnya berkembang pesat dengan berbagai brand lokal yang sudah mulai mendunia. Produk seperti Tata dari India, Cherry dari China dan Proton dari Malaysia saat ini tengah
Gambar 2. Aplikasi Kendaraan Niaga untuk berjualan sayur dan buah
Proceeding Seminar NasionalTahunan Teknik Mesin XIV ( SNTTM XIV ) Banjar Masin 7-8 Oktober 20't5
Paper No
Metodologi
Metodologi penelitian secara detail dapat dilihat pada gambar dibawah ini, ffiaut&
mOEIIE
a6rN&tuN r*nlritBr X.butuhs Palamn 8!ilMlrPt.r
5!ryav
emb'r rth't ftn$!rt.n Nrynan
Pai(
!.frilnlnE
Atrambtina
xon"E UjtCob.
rffiffi#ffi
ghL,il.n
T.Ht
D.ldtorr.n
,mt6t kk{.tm
!ms{r
Gamhar 3, Aplikasi Kendaraan Niaga $erbaguna Dana untuk kegiatan R&D dinilai mahal sehingga diabaikan oleh IKM, padahal perguruan tinggi (PT) seringkali melakukan kegiatan penelitian yang tidak bertujuan untuk menyelesaikan masalah-masalah di IKM. Kurangnya link and match aurtara PT dan IKM menyebabkarr kcgiatan berjalan masing-masing tanpa adanya sinergi yang saling mengunturrgkan.
lndustri otomotif terutaflra industi komponen dan aksesoris otomotif tidak memiliki fasilitas dan kemampuan dalam Riset dan Pengembangafi E&D) yang mcngandalkan 'Job order" dan melakukan duplikasi terhadap produk otomotif. Dengan cara produftsi seperti ini, produk yang dihasilkan tidak dapat bersaing dengan produk impor.
Dr.ft
DGdrn
Eslaod'|ft
mN
P.mtltfimtfi
M'x rffi
P.ldlh6r $MyllM
MNN
tloousl
ffi,f.Ti#*,* Gambar 4. Metodologi Pengembangan Produk
Business PIan Kegiatan dimulai dengan Pengembangan Business Plan- berdasarkan suryey kebutuhan masyarakat, yang disertai dengan penyusunan identifikasi kebutuhan pelanggan beserta pemilihan dan pengembangan konsep.
Desain Produk menggunakan Virtual Prototyping
Masalah yang dirumuskan dalam penelitian ini adalah: l. IKM Komponen Otomotif dalam kegiatan
usahanya masih berorientasi Manufakture Base, belurnrt banyak yang berorientasi pada PrudukBase.
2. Belum
tersedia kendaraan niaga yang
harganya terjangkau oleh UKM dan irit bahan bakar
Tujuan kegiatan
ini adalah menyediakan
alat
transportasi untuk mendukung kegiatan UMKM dengan
Berdasarkan Business Plan yang dikembangkan, dapat disusun konsep disain yang berisi garis besar spesifikasi teknik dan performansi kendaraan yang diharapkan. Pemodelan CAD dilakukan dengan
memodelkan komponen-komponen kendaraan
berikut model asembling-nya, menggunakan Contputer Aided Dissin (CAD). Dengan pemodelan CAD dapat dianalisis berbagai aspek pernilihan material, metode pembuatan dan
harga yang terjangkau, irit bahan bakar, kompak dimensinya dan memenuhi aspek keamanan dan
kehandalan.
kenyamanan
Berikutnya, dengan model CAD dapat dilakukan analisis model yang merrgkaji aspek geometri dan kinernatik dari masing-masing komponen kendaraan maupun kendaraan secara menyeluruh.
Kendaraan yang dimaksud dapat dilihat pada
gambar (1),
(2), dan (3). Gambar (1)
memperlihatkan desain kinematika suspensi belakang kendaraan. Desain ini merupakan modifikasi dari kendaraan yang sudah ada di pasar lokal. Gambar (2) dan (3) merupakan draft desain aplikasi kendaraan roda tiga unfirk psnggunaan niaga.
Simulasi dan Analisis Dinamik dilakukan menggunakan CAD berbasis Multibody Dynamics, untuk rnemastikan bahwa kendaraan cukup stabil, aman dan nyaman untuk berbagai kondisi jalan. Tahapan ini memberikan informasi lain yang
dibutuhkan pada tahapan Analisis Kekuatan Struktur dan Komponen, yaitu beban-beban dinamik yang terjadi pada masing-masing
komponen saat kendaraan melalui berbagai kondisi jalan. Analisis kekuatan dilakukan menggunakan CAD berbasis Metoda Elemen Hingga.
Proceeding Seminar NasionalTahunan Teknik Mesin XIV ( SNTTM XIV ) Banjar Masin 7-8 Oktober 2015
Paper No
llct3 0.9
lll..^.lr*rr^^lllu
0.1
H
lE
l:,l
l-o
c
-1-3
,lills fllrr."trtt'-'
f
trr
0.90 2.50 4.9!l 7.49 9.gg 1:.48'lrt.98 17.{8 18-97?2.*7 24.37 Time t3ec)
Gambar 8. Roll pada titik berat kendaraan (simulasi dinamik) Gambar 5. Model Solid Sepeda Motor Roda Tiga Plotl
Untuk memperoleh disain yang optimal, dilakukan optimasi disain dengan menggunakan metodemetode numerik. Tahap ini disebut sebagai Desain menggunakan Virtual Prototyping, yaitu mengembangkan prototipe secara virtual (model komputer). Tahap ini merupakan tahap yang berproses secara iteratif dan tidak dapat dipisahkan. Produk dikembangkan dengan metoda Virtual Prototyping, dengan tnjuan produk yang dihasilkan merupakan produk yang murah, ingan, sesuai dengan spesifikasi teknis yang diinginkan konsumen, dapat dibuat oleh IKM, konstruksi cukup kuat, nyaman digunakan serta aman baik bagi pengetdara rnzlupun barang yang dibawanya. Dengan metoda Virtual Prototyping, waktu dan biaya untuk pembuatan prototipe menjadi lebih singkat dan lebih murah.
2 -0
tsG.J
C
-7
!.00 2.58
,1.99
7-{9 g.t$ 12.,181..9817.1619.*7A.$21.97 f*rB {*rc)
Gambar 9. Yaw pada titik berat kendaraan {simulasi dinamik)
@1
- . E9 T3B
-56 g g
.245
s01
r.-
S*, fF.* Fosz I
C]
.164
-?fll
!ryrrt*t
&oo
I
h o
441
0.00 2.50 4.9s 7.49 9.99 12.481..9817.{319.97U.4724.97
.l
Gambar 10. Distribusi Tegangan Von Mises pada Lengan Ayun Belakang untuk men-simulasi-kan
Tine isec)
Gambar 6. Linear Displacement pada titik berat kendaraan (simulasi dinamik)
Kekuatan Material
.1A22ilAfr
. 2.s.rml
'1.5
. 1.1
233!.+00'
.2.m7elc€i
0.7
-
!.855r+001
.
I l7i.+001
0.{ -t).0
0.00 4.50 {.9s 7.49 9.99 12.'t6'14.96 17.48 TkE {3Es}
1*.97
2.47 21.*7
Gambar 7. Pitch pada titik berat kendaraan (simulasi dinamrk)
#
4B+l@
E
, t,r.,ooo
Paper No
Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV ( SNTTM XIV ) Banjar Masin 7-8 Oktober 2015
Gambar 11. Distribusi Defleksi Total pada Lengan Ayun Belakang untuk men-simulasi-kan Kekuatan Material Pembuatnn Prototype
Tahapan selanjuttya adalah Pembuatan Prototipe. Komponen dibuat di IKM mitra yang tergabung dalam Klaster Industri Komponen Otomotif Jawa Barat, meliputi industri komponen otomotif berbasis logam, karet, plastik, komposit, gelas, kayu dan kulit. Gambar 13. Pelatihan IKM
di IKM masing-masing, dan diawasi oleh peneliti yang dibantu oleh
Pendampingan dilakukan beberapa asisten.
Gambar 12. Prototype Assembling dilakukan di Jurusan Teknik Mesin FT-UNPAS, menggunakan Welding Jig yang dirancang rlan dibuat di Design Center FT-1INPAS.
Gambar 14. Pendampingan di IKM
Persiapan Produksi Proses produksi direncanakan sedemikian rupa sehingga komponen kendaraan dibuat oleh beberapa IKM, sedangkan assembling kendaraan dibuat oleh industri mitra.
IKM yang terlibat diberi
pelatihan teirtang dasar-
dasar Pengembangan Produk, Managemen Proyek
secara Terintegrasi, Gambar Teknik, Metrologi Industri, Pemilihan Bahan dan Proses Produksi. Khusus untuk empat materi terakhir, semuanya mengacu kepada standar IS0.
Kesimpulan
Kegiatar pengembangan produk ini menrpakan kegiatan yang terintegrasi antara Bisnis, Industri, Lembaga Riset, Market dan Investor. Masingmasing stake holder memiliki peran yang strategis, salah sahrnya tidak berjalan sEsuai rencana, akan mengganggu proses bisnis secara keseluruhan.
Model seperti
ini
diharapkan akail berdampak
secara langsutrg terhadap peningkatan daya saing
IKM komponen otomotif, yang tidak lagi mengandalkan "job order", tetapi mampu merancang dan memproduksi produk baru dan dapat diserap pasar.
Lebih jauh, produk yang Sepeda Motor Roda Tiga
Hibrida yang dihasilkan, diharapkan mampu berkontribusi dalam pengembatrgan UMKM di seluruh pelosok ousantara.
Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV ( SNTTM XIV ) Banjar Masin 7-8 Oktober 2015
Paper No
Ucapan Thrimakasih
1. Kegiatan penelitian ini dibiayai oleh Kementerian Pendidikan Nasional, Direktorat Jenderal Perguruan Tinggi dengan skema Hibah Bersaing (Program Penelitian Desentralisasi) tahun anggaran 2015
2. Dinas
Perindusrian dan Perdagangan Jawa
Barat, telah membantu membiayai
sebagian
kegiatan pengembangan produk
Referensi
Palgunadi, Bram, Desain Produk Analisis dan Konsep Desain. Penerbit ITB, Vol. 2, 2008
Nurhadi, I., Mahyuddin, A. L, "Multi-body Dynamics Simulation for Vehicle SystErn as Undergraduate Thesis". 10th Intemational Pacific
Conference on Automotive Engineeriug,
Melbounre, May 1999 Robinson, J., , "Motorcycle Tuning: Chas#', 2nd ed., Redwood Books, Wiltshire, 1990
