Perancangan Produk. Disampaikan oleh: M. Imron Mustajib, S.T., M.T. Teknik Industri UNIJOYO

Perancangan Produk

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), “Otomation, 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

Pendahuluan • Perancangan merupakan aktivitas awal dalam sistem manufaktur • Inovasi produk dilakukan • Konsep dan gagasan produk dibuat • Rancangan produk direalisasikan



4

Pengertian Perancangan Produk • Pengertian perancangan (design) adalah: – Design is primarily concerned with establishing the geometrical shape of the parts which will make up the product, the materials from which they will be made and certain aspects of the manufacturing and assembly process mandatory to ensure the integrity of the design



5

Proses Disain (1) Conceptual Design Define Problem

Gather Information

Concept Generation

Evaluation of Concepts

Intern et, Patents, Trade, Literature

Brainstorming, Functional Decomposition, Morphology Chart

Pugh Concept. Selection, Decision Matrices

Product Architecture

Configuration Design

Parametric Design

Detail Design

Arrangement of Physical Elements to Carry Out Function

Preliminary Selection of Materials & Manufacturing, Modeling & Sizing

Robust Design, Tolerances, Final Dimensions, DFM

Problem Statement, Benchmarking, QFD, PDS, Project Planning

Detailed Drawings and Specifications

Embodiment Design Teknik Industri UNIJOYO


6

Proses Disain (2)



7

Aktivitas Perancangan • Aktivitas perancangan meliputi tiga kegiatan utama, yaitu: – Perancangan – Analisis rancangan (design analysis) – Engineering test

• Aktivitas yang mendukung adalah – Administrasi perancangan – Design modification and engineering change Teknik Industri UNIJOYO


8

Hasil Perancangan • Konsep disain: – Menentukan bentuk dasar (basic shape) dan penampilan produk – Proposal disain

• Disain enjinering: – Identifikasi dan rancangan asembli, sub-asembli dan komponen – Informasi disain, geometri, part lists, dan rincian material

• Disain Rinci: – Identifikasi secara lengkap tentang semua part dan spesifiksinya yang memungkinkan untuk di-manufaktur



9

Perancangan dalam Computer Integrated Manufacturing (CIM) • Tuntutan kompetisi memerlukan upaya meningkatkan performansi secara terusmenerus • Market share dan profitabilitas meningkat • Untuk mencapai hal tersebut biaya harus ditekan, kualitas lebih baik, dan lead time diperpendek • Dilakukan baik pada proses disain, fabrikasi, asembling, delivery Teknik Industri UNIJOYO


10

Latar Belakang: Konsep CIM • Untuk mewujudkan ini: integrasi seluruh fungsi dalam sistem manufaktur (perusahaan) • Dikenal konsep CIM: Computer Integrated Manufacturing (Sistem Manufaktur Terintegrasi Komputer = SMTK) atau sekarang disebut Integrated Manufacturing • Konsep CIM sendiri dikemukakan pertama kali oleh Joseph Harington (1973)



11

CIM: Integrasi Proses dalam Enterprise • CIM mengintegrasikan tiga proses utama dalam enterprise • Daerah irisan menunjukkan shared data and resources



12

Pengertian Integrasi • Integrasi dilakukan baik untuk: – Data – Proses

• Terjadi proses yang lebih sederhana • Lebih efisien; menghindari pengkotakan fungsi



13

Pengertian Integrasi • Penyederhanaan tersebut membuat rangkaian proses menjadi sederhana • Tidak terjadi re-entry proses • Data yang dipakai berulang dapat dibuat sekali saja • Membentuk CIM process chain



14

Teknologi yang Mewujudkan CIM Manajemen Keuangan Costing Pemasaran Pengendalian Pembelian Vendors Subkontrak Personalia

Computer Aided Design (CAD)

Model feature dan solid Model parametrik Grafik Standard grafik (IGES, STEP, DXF, dll) FEM, FEA, Simulasi Pengujian Alata bantu perancangan

Sistem Pemrosesan Data Bisnis

KUNCI TEKNOLOGI CIM Jaringan komputer Analisis & disain sistem Pemrosesan terdistribusi Manajemen basis data Pemodelan & simulasi Sistem Pakar Rekayasa kualitas

Sistem Manufaktur

Perencanaan produksi tingkat pabrik Manajemen produksi JIP, MRPII, JIT, OPT BOM Perencanaan kapasitas Pengendalian persediaan

Computer Aided Manufacturing (CAM)

Pembangkitan informasi manufaktur Perencanaan proses Perencanaan produksi Pemrograman CNC Pemrograman robot Pemrograman CMM

Aktivitas produksi Pemesinan, asembling Penanganan material Penyimpanan Pengendalian produksi Pembebanan, penjadwalan, penyeimbangan Perencanaan kapasitas Pengendalian kualitas



15

Makna dari definisi CIM

Automation

Manufacturing Integration

CIM

Information System

Strategic Integration



16

Makna dari CIM ? • CIM bukan sekedar otomasi • Integrasi merupakan kata kunci • CIM membutuhkan orang-orang dari engineering, administrasi, dan operasi bekerja sebagai satu tim yang terintegrasi • Jika diperlukan (peningkatan kecepatan, menjaga konsistensi, sulit dilakukan secara manual, dll) otomasi dilakukan • Integrasi untuk meningkatkan performansi sistem manufaktur – lebih kompetitif (world class manufacturer) Teknik Industri UNIJOYO


17

World Class Manufacturing • • • •

Becoming the best competitor Growing more rapidly and being more profitable Hiring and retaining the best people Being able to respond quickly and decisively to changing market conditions • Adopting a product and process engineering approach • Continually improving Making things better, cheaper, faster and being more agile



18

18

Manfaat penerapan SMTK Manfaat Intangible

Manfaat Tangible  Penggunaan tenaga kerja langsung dapat ditekan  Scrap dan rework dapat ditekan  Tingkat persediaan rendah  Lead time produksi cepat  Due date dapat dipenuhi  Tingkat keuntungan tinggi


   

Fleksibilitas tinggi Image baik Moral pekerja tinggi Tingkat keselamatan kerja yang tinggi  Kesempatan meningkatkan skill tenaga kerja


19

Kelemahan Proses Disain Tradisional (1)

• Sering disebut sequential engineering; serial process • Pengetahuan pada setiap tahap tersimpan dalam “silo” yang terpisah-pisah • Proses perancangan terjadi tahap demi tahap secara terisolasi sehingga memerlukan proses “estafet” Teknik Industri UNIJOYO


20

Kelemahan Proses Disain Tradisional (2) • Apa yang mungkin terjadi dengan cara ini ? – Estafet mengakibatkan transfer spesifikasi produk tidak jelas sehingga terjadi proses konfirmasi ulang atau salah disain yang dilanjutkan dengan perbaikan serta modifikasi – Berbagai isu yang tersimpan di setiap silo, misalkan mengenai kemudahan untuk di-manufaktur (manufacturability), tidak bisa dipertimbangkan sejak awal – Semua, menyebabkan panjangnya waktu proses disain dan mahalnya produk.



21

Concurrent Engineering (CE) Kelemahan tersebut dicoba diatasi dengan membuka semua sekat sehingga tidak ada silo dan tidak perlu estafet. Konsep Concurrent Engineering; Simultaneous Engineering Teknik Industri UNIJOYO


22

Pengertian CE (1) • Definisi yang diberikan pada CE adalah: – Pendekatan sistematis pada pengintegrasian dan pensimultanan perancangan produk dengan proses-proses yang terkait termasuk manufaktur dan proses-proses pendukungnya.

• CE adalah filosofi manajemen dan rekayasa untuk memperbaiki kualitas dan menekan biaya serta lead times dari konsepsi produk sampai pengembangan produk baik untuk produk baru maupun modifikasi produk yang ada.



23

Pengertian CE (2) Concurrent Engineering

Data management and communication

Quality Planning

Customer needs Purchasing

Engineering Design Manufacturing Process Material Control


Material Handling


Cost accounting Marketing and sales

24

Tujuan CE • • • •

Menurunkan lead time pengembangan produk Memperbaiki profitability Meningkatkan competitiveness Pengendalian biaya perancangan dan disain yang lebih baik • Meningkatkan kualitas produk • Integrasi yang erat antar bagian • Team spirit Teknik Industri UNIJOYO


25

Perbandingan Tradisional vs CE

Concurrent Engineering

Tradisional Teknik Industri UNIJOYO


26

Konsekuensi Pen-simultan-an (1)

Ship to Customer CE Methods Number of Engineering Product Changes Processed Traditional Methods Final Test

1 to 3 Months Teknik Industri UNIJOYO

14 to 17 Months

20 to 24 Months Sistem Manufaktur (TKI 152)

Field Returns

+3 Months

27

Konsekuensi Pen-simultan-an (2)



28

Perwujudan CE • Secara fisik dilakukan dengan membentuk team atau task force CE pada saat pengembangan produk akan dilakukan • Tim bekerja secara bersama dengan difasilitasi oleh: – Kepemimpinan – Lingkungan kerja sama – Dukungan teknologi untuk memudahkan group work



29

CE Tools



30

Manfaat Nyata yang Telah Diperoleh Concept Design

Initial Design

Design Revisions and Iterations

Data Dissemination

3% Traditional Environment

Concurrent Environment

27%

20%

55%

13%

22%

15%

5%

40% Time Savings Teknik Industri UNIJOYO


31

QFD • Ide Dasar QFD adalah bagaimana menterjemahkan voice of consumer menjadi technical requirements (voice of engineer) • Tujuan utama adalah agar yang diinginkan end-user dapat terpenuhi (kualitas)



32

QFD: Proses • Menggunakan matriks-matriks yang saling berkaitan untuk mengubah kebutuhan pelanggan menjadi langkah-langkah proses pembuatan. • Matriks QFD menghubungkan data yang dihasilkan pada satu tahapan pada keputusan yang harus dibuat pada proses tahapan berikutnya.



33

QFD: Proses



34

QFD: House of Quality • Metode QFD akan melibatkan semua pihak yang berkepentingan dalam merancang dan membuat produk. • Matriks awal yang merupakan kunci pengembangan matriks-matriks berikutnya disebut House of Quality (HOQ)



35

QFD: House of Quality



36

QFD: House of Quality


TI5221 - Minggu 9: Perancangan Sistem Manufaktur (TKI 152) Produk

37

37

Design for Manufacture (DFM) • Banyak persoalan pada tahapan manufaktur dan perakitan berasal dari disain yang tidak baik • Jika pada saat disain pertimbangan kemudahan dalam manufaktur dan perakitan sudah dipikirkan terbukti mengurangi biaya sangat signifikan • Disain harus melibatkan semua bagian yang terlibat dalam design-engineeringmanufacturing-assembly-marketing Teknik Industri UNIJOYO


38

Lingkup DFM • Isu manajemen dan organisasi:



39

Lingkup DFM • Metode yang dipakai dalam mewujudkan DFM



40

DFM guidelines • • • • • • • • • •

Rancangan dengan kebutuhan part minimal Pengembangan disain secara modular Minimasi variasi part Rancangan part yang multi-functional dan multi-use Rancangan part yang mudah difabrikasi Hindarkan fastener yang terpisah Minimasi arah asembli: top-down assembly Minimasi handling Maksimasi compliance Kurangi atau sederhanakan adjustments



41

Design Simplification (a) The original design (b) Revised design (c) Final design

One-piece base & elimination of fasteners Assembly using common fasteners Teknik Industri UNIJOYO


Design for push-and-snap assembly 42

Design for Assembly (DFA) • Merancang sejak awal proses perakitan (assembly) produk sehingga: – Mudah dirakit (easy to assemble) – Mudah dipegang, feed, join, baik secara manual maupun otomatis

• Secara umum, DFA bertujuan untuk: – Mengurangi jumlah part dalam perakitan – Optimasi kemampu-rakitan (assemblability) dari part – Optimasi penanganan (handlability) dari parts dan subassemblies – Memperbaiki kualitas, meningkatkan efisiensi, dan mengurangi biaya perakitan Teknik Industri UNIJOYO


43

Guidelines DFA • Minimasi jumlah part • Minimasi permukaan perakitan • Perancangan perakitan secara top-down

• Memperbaiki akses perakitan • Maksimasi part compliance • Maksimasi part symmetry • Optimasi handling part



44

Design Problem & Solution



45

DFMA Lucas Technique



46

Faktor Implementasi CE



47

Kesulitan dalam CE • Karakteristik dari proses perancangan: – Perancangan dilakukan secara bertahap yang sering menimbulkan sub-optimalisasi

• Volume dan variasi life-cycle knowledge: – Yang dimaksud adalah knowledge untuk merancang. Banyak dan sangat bervariasi sehingga menyulitkan penyelesaian secara holistik

• Pemisahan fungsi-fungsi dalam siklus hidup: – Terpisahnya fungsi disain, process planning, dan manufacturing sering menyulitkan integrasi.



48

An Effective Design Process • Matches product characteristics with customer needs • Meets customer requirements in simplest, most cost-effective manner • Reduces time to market • Minimizes revisions



49

CE dalam CIM • Team Approach meningkatkan integrasi • Tim dapat bekerja secara tradisional • Dapat juga secara on line • Arsitektur di samping menjelaskan hal itu



50

Penutup • Performansi proses perancangan juga mencakup waktu (lead time proses perancangan) • Kecepatan untuk menghasilkan rancangan produk yang siap diproduksi dalam waktu singkat juga membantu kecepatan respon pasar • Upaya-upaya yang dilakukan dalam rekayasa simultan, DFMA, dll merupakan upaya untuk mempercepat waktu perancangan tersebut



51

Perancangan Produk. Disampaikan oleh: M. Imron Mustajib, S.T., M.T. Teknik Industri UNIJOYO

Recommend Documents