Perancanaan Proses. Disampaikan oleh: M. Imron Mustajib, S.T., M.T. Teknik Industri UNIJOYO

Perancanaan Proses

Disampaikan oleh: M. Imron Mustajib, S.T., M.T.

Teknik Industri UNIJOYO

Sistem Manufaktur Penelitian Operasional II (TKI 226) 152)

11

Referensi 1. Groover, M.P.,(2001), “Automation, Production System and Computer Integrated Manufacturing”, Prentice Hall. 2. Singh, N., (1996), “Systems Approach to ComputerIntegrated Design and Manufacturing”, John Wiley & Sons.


Sistem Manufaktur (TKI 152)

2

Tujuan Instruksional 1. Memperkenalkan cara pikir sistemik terintegrasi dan metoda keteknikindustrian dalam memecahkan permasalahan dalam sistem manufaktur 2. Mahasiswa dapat melakukan analisis dan memodelkan sistem manufaktur



3

Apa perencanaan proses ? • Perencanaan proses merupakan jembatan antara disain dan proses manufaktur • Perencanaan proses: menterjemahkan spesifikasi disain menjadi rincian proses manufaktur • Pendefinisian: Process planning is set of rules and instructions to create products that meet the specifications Teknik Industri UNIJOYO


4

Proses dalam Manufaktur • • • • • •

Material removal – “chip making” Metal forming and sheet metalworking Casting and molding Joining and assembly Cleaning and coating Processes for Electronics



5

Proses Material Removal Dasar • • • •

Turning Drilling Milling Grinding

• Masing-masing memiliki kemampuan tertentu dan dapat diestimasi parameter-parameter proses seperti: – Waktu pemesinan – Kecepatan pemotongan (cutting speed) – Material removal rate



6

Turning(1) • Proses yang dapat dilakukan



7

Turning(2) • Estimasi parameter beberapa proses



8

Drilling • • •

• • •

Boring: memperbesar lubang yang telah dibuat sebelumnya Counterboring: memperbesar hanya satu sisi dari lubang yang telah dibuat Reaming:menghasilkan ukuran yang sesuai dan penghalusan permukaan dari lubang yang telah ada Tapping: membuat ulir di bagian dalam Spot facing: finishing permukaan pada lubang yang telah dibuat Countersinking: memperbesar lubang di satu sisi dengan bentuk conical(tapered) Teknik Industri UNIJOYO


9

Milling • Estimasi parameter proses



10

Grinding • Estimasi parameter proses



11

Langkah Dasar dalam Perencanaan Proses • • • • •

Analisis kebutuhan part Pemilihan material dasar Penentuan operasi manufaktur dan urutannya Pemilihan pemesinan Pemilihan tools, workholding devices, inspection equipment • Penentuan kondisi pemesinan (cutting speed, feed and depth of cut) dan waktu pemesinan (setup, waktu proses, lead time)



12

Analisis kebutuhan part • Mengenali feature dari part, contoh:plane, cylinder, cone, step, edge dan fillet • Bentukan feature ini bisa dimodifikasi dengan menambahkan: slots, pockets, grooves, dan holes • Contoh: feature berbentuk plane dimodifikasi dengan menambah step, slot, side step, blind hole



13

Pemilihan material awal • Jenis material dan bentuk awal yang tersedia: rod, slab, dll. • Dimensi • Oversized dimension



14

Penentuan operasi dan urutan manufaktur • Penentuan urutan sangat penting • Batasan dalam proses, cara perakitan, dll menjadi perhatian dalam penentuan urutan • Begitu pula surface roughness dan tolerance merupakan pertimbangan


Bagaimana urutan operasinya ?


15

Pemilihan pemesinan • Melakukan pemilihan mesin yang akan dipakai • Dipengaruhi oleh: – Atribut benda kerja: feature, dimensi, toleransi, bentuk bahan baku – Atribut mesin: kemampuan proses, ukuran, kemampuan tooling, jenis mesin (manual, otomatis, CNC, dll) – Atribut volume produksi: jumlah yang harus dibuat – TUJUAN UTAMA: mencari proses dengan biaya paling murah Teknik Industri UNIJOYO


16

Pemilihan Mesin



17

Pemilihan tools, workholding devices, inspection equipment

• Bergantung pada part feature • Tools terkait dengan toleransi dan surface roughness • Workholding terkait dengan jig-fixture • Volume produksi mempengaruhi pula pemilihan workholding



18

Pemilihan Tools



19

Kondisi pemesinan • Menyangkut penentuan: – Cutting speed (v) – Feed rate (f) – Depth of cut (d)

• Mempengaruhi manufacturing lead time



20

Hasil Perencanaan Proses



21

Permasalahan



22

CAPP: mengapa ? • Bisa menghasilkan rencana proses yang akurat dan konsisten • Mengurangi biaya dan lead time perencanaan proses • Kebutuhan ketrampilan perencana proses dapat dikurangi • Peningkatan produktivitas perencana proses • Memudahkan interface dengan program estimasi biaya, waktu baku, dll. Teknik Industri UNIJOYO


23

Arsitektur CAPP



24

Metode dalam CAPP • Metode Variant: – Rencana proses untuk part baru dibuat dengan memanfaatkan rencana proses part yang mirip yang sudah tersimpan sebelumnya. Rencana proses baru merupakan modifikasi dari rencan proses part sejenis tersebut. • Metode Generative: – Rencana proses di-generate dengan logika, formula, algoritma dan data tertentu. Dikenal dua macam sistem generative: • Geometry based coding scheme • Process knowledge Teknik Industri UNIJOYO


25

Metode Variant (1) • Langkah-langkah dalam metode ini: 1. Mendefinisikan skema peng-kode-an 2. Menglompokkan kelompok dalam part families 3. Mengembangkan standard rencana proses 4. Menggunakan standard untuk membuat rencana proses part yang baru dengan memodifikasinya



26

Metode Variant (2) Langkah 1-3:


Langkah 4:


27

Metode Generative • Rencana proses dibuat berdasarkan pengetahuan mengenai proses yang telah dikumpulkan, seperti: – Geometric feature – Proses manufaktur

• Dibuat dalam decision table



28

Knowledge Based Process Planning(1) • Pengetahuan mengenai proses dapat dikumpulkan dalam sebuah knowledge base • Perencanaan proses dapat dilakukan dengan lebih efisien • Salah satu contoh:



29

Knowledge Based Process Planning(2) • 3I-PP (Integrated, Incremental and Intelligent Process Planner) • Components: – – – –


Knowledge base Feature completion module Process selector Process sequencing module


30

Pengenalan Feature • Data CAD dimanfaatkan untuk CAPP • Tidak semua sistem CAD memiliki kemampuan mengenali feature dengan mudah • Diperlukan proses mengenali feature sehingga CAPP dapat diintegrasikan dengan CAD • Banyak pendekatan yang dilakukan. Secara garis besar dibedakan untuk: – Prismatic part – Rotational part



31

Graph Based Approach (1) • Terdiri dari tiga langkah dasar: 1. Mengenerate graph-based representation dari obyek yang akan dikenali 2. Mendefinisikan feture dari part 3. Mencocokkan feature dalam representasi graph Yang dikenali adalah BREP dari basis data CAD Teknik Industri UNIJOYO


32

Graph Based Approach (2) • Definition of Attributed Adjacency Graph (AAG) – An AAG can be defined as a graph G=(N,A,T) where:

• N: set of nodes • A: set of arcs • T: set of attributes to arcs in A such that: – For every face f in F, there esxist a unique node n in N – For every edge e in E, there esxist a unique arc a in A, connecting nodes ni and nj, corresponding to face fi and face fj, which share the common edge e. – Every arc a in A is assigned an attribute t, where: » t=0 if the faces sharing the edge form of a concave angle » t=1 if the faces sharing the edge form of a convex angle Teknik Industri UNIJOYO


33

Graph Based Approach (3) • The AAG is represented in the computer in the form of matrix, which defined as follows: F1

F2

F3 ………………..

Fn

F1

E1,1

E1,2

… ……..

E1,n

F2

E2,1

.

Fn

En,1

En,n

.

where

E1,j = 0 if Fi forms a concave angle with Fj 1 if Fi forms a convex angle with Fj  if Fi is not adjacent to Fj



34

Graph Based Approach (4) z y x f2

e1 e2 Teknik Industri UNIJOYO

f1

f3

• e1 adalah convex edge • e2 adalah concave edge • f2 dan f1 adalah convex face • f1 dan f3 adalah concave face Sistem Manufaktur (TKI 152)

35

Graph Based Approach (5) •

Untuk feature-feature berikut dapat dilihat representasi graph seperti di samping: a. b. c. d. e. f.

Step Slot Three-side pocket Four-side pocket Pocket (blind hole) Through hole



36

Graph Based Approach (6) • Untuk mengenali feature dilakukan dengan memecah AAG menjadi beberapa sub-graph • Dasar pemecahan adalah bahwa jika sebuah face (sisi) berhubungan dengan sisi-sisi yang berdekatan membentuk bidang convex berarti tidak terbentuk feature • Di dalam matriks AAG semua baris dan kolom yang tidak memiliki nilai 0 dihapus • Sisa matrik adalah sub-graph yang menunjukkan adanya feature.



37

Graph Based Approach (7) • Contoh



38

38

Graph Based Approach (8) • Representasi matriks:



39

Graph Based Approach (9) • Dari matriks tersebut: – Baris ke 4 sampai baris ke 10 dicoret karena tidak memiliki nilai 0 – Baris ke 13 sampai baris ke 15 dicoret karena tidak memiliki nilai 0 – Kolom ke 6 sampai kolom ke 11 dicoret karena tidak memiliki nilai 0 – Kolom ke 14 dan kolom ke 15 juga dicoret

• Tersisa dua sub matriks yang tidak saling berhubungan: – F1-F2; F1-F4; F1-F5; F2-F3; F2-F5; F3-F4; F3-F5 – F11-F12; F12-F13 – Set pertama merupakan feature slot dan set kedua merupakan feature pocket (lihat gambar)



40

Integrasi CAD-CAPP-CAM geometry

workpiece

workplan

S[0:?] geometry

machining_feature 1

pocket

plane

L[0:?]

hole

machining_workingstep

S[0:?] region

machining_operation 1

plane_milling

side_milling geometry

L[0:?]

drilling

toolpath 1

cutter_contact_trajectory Teknik Industri UNIJOYO

cutter_location_trajectory

tool technology

strategy

parameterised_path


41

Penutup • Integrasi design-engineeringmanufacturing dapat mengurangi biaya, waktu dan meningkatkan produktivitas • Masalah yang masih perlu diatasi: – Pengenalan feature yang lebih efisien – Penterjemahan langsung dimensi dan toleransi pada CAD menjadi dimensi dan toleransi pada proses manufaktur – CAPP murah untuk SME. Teknik Industri UNIJOYO


42

Perancanaan Proses. Disampaikan oleh: M. Imron Mustajib, S.T., M.T. Teknik Industri UNIJOYO

Recommend Documents