PROJECT 1 DESAIN DAN PEMBUATAN PRODUK

PTI Project I DESAIN DAN PEMBUATAN PRODUK

PROJECT 1 DESAIN DAN PEMBUATAN PRODUK I. TUJUAN PRAKTIKUM 1. Mampu menggambar dan mendesain Produk Praktikum (project 1) dengan perangkat lunak CAD yaitu Solidworks. Diantaranya mencakup :  Proses pengukuran dimensi produk menggunakan alat ukur yang tepat  Proses menggambar sketsa 2D dan model 3D produk/komponen sampai dengan tahap menggambar produk/komponen tersebut menggunakan solidworks (lengkap dengan tahapan dokumentasinya)  Proses pembuatan Bill Of Material dari sebuah produk 2. Mampu melakukan proses pemesinan untuk membuat Produk Praktikum (project 1), dengan beberapa tahapan berikut :  Membuat perencanaan proses pemesinan dalam bentuk lembar rencana proses untuk Produk Praktikum (project 1)  Mampu menyajikan urutan proses tersebut dalam Peta Proses Operasi (operating process chart) dan Peta Perakitan (assembly chart) untuk Produk Praktikum (project 1)  Mampu melakukan perhitungan proses pemesinan/perautan pada Produk Praktikum (project 1) II. PROSEDUR PELAKSANAAN 1. Pada awal praktikum, praktikan diminta mengumpulkan tugas pendahuluan project 1. Alokasi waktu 10 menit. 2. Praktikan mengikuti pelatihan Solidworks di ruang komputer  Asisten menjelaskan proses pengukuran dimensi produk menggunakan alat ukur yang tepat.  Asisten menjelaskan proses menggambar sketsa 2D dan model 3D produk/komponen.  Asisten menjelaskan tahap menggambar produk/komponen menggunakan solidworks.  Asisten menjelaskan proses pembuatan Bill Of Material dari sebuah produk.  Asisten menjelaskan pembuatan Lembar Rencana Proses (LRP), Operation Process Chart (OPC), Assembly Chart (AC).  Asisten menjelaskan analisa dan perhitungan untuk proses pemesinan/perautan.  Praktikan diminta mengerjakan soal latihan yang diberikan oleh asisten, sebagai bahan evaluasi. 3. Tugas kesatu untuk Project 1 dikeluarkan. 4. Praktikan mengikuti praktikum proses pemesinan  Pertama akan diadakan pre-test sebagai syarat peminjaman alat. Tiap kelompok terdiri dari + 4 praktikan.  Tiap kelompok mendapat pinjaman alat yang diperlukan, serta material untuk pembuatan produk.

Perancangan Teknik Industri UMS – Project I -

1




Praktikan ke stasiun kerja yang berada di Lab Produksi untuk melakukan proses pemesinan (pembuatan produk praktikum).  Dalam melakukan praktek pemesinan, praktikan wajib memperhatikan jadwal yang sudah ditentukan asisten (karena tidak disediakan inhall untuk kasus salah jadwal).  Jika karena kelalaian praktikan sehingga alat rusak atau material yang sudah diberikan kurang karena cacat proses, maka praktikan wajib mengganti alat atau material tersebut.  Pembagian alat dan material serta kontrol kualitas rpoduk dilakukan oleh asisten, demikian pula pada saat melakukan proses pemesinan akan diawasi oleh asisten.  Semua proses yang dilakukan selama pembuatan produk dan hasil produk (termasuk komponen cacat atau yang lainnya) merupakan bahan penilaian evaluasi. 5. Tugas kedua untuk Project 1 dikeluarkan. III. DASAR TEORI A. SOLIDWORKS III. A.1 Pengukuran Geometris  Aspek geometris meliputi: Ukuran, Bentuk dan Kekasaran permukaan • Besaran dasar untuk pengukuran geometris adalah: Satuan panjang [m]. Satuan sudut [°] atau [rad], 1° = ð / 180 rad. • Jenis pengukuran geometris: 1. Pengukuran Linier 2. Pengukuran Sudut atau kemiringan 3. Pengukuran Kedataran 4. Pengukuran Profil 5. Pengukuran Ulir 6. Pengukuran Roda-gigi 7. Pengukuran Posisi 8. Pengukuran Kekasaran permukaan Alat ukur yang dipakai untuk melakukan pengukuran linier adalah mistar ingsut (jangka sorong)


2


Gambar 1: Bagian-bagian Jangka Sorong Skala Nonius (Nonius/Vernier Scale) • Pembacaan skala : garis indeks tidak selalu persis segaris dengan garis skala. • Cara pembacaan skala (nilai yang membesar kekanan): 1. Memenggal (truncating); harga skala di sebelah kiri garis indeks, bila garis indeks belum sampai pada garis skala di sebelah kanan 2. Membulatkan (rounding); harga skala disebelah kiri garis indeks (membulatkan ke bawah ; rounding-down), bila garis indeks diperkirakan belum sampai pertengahan jarak antara dua garis skala, atau harga skala di sebelah kanan garis indeks (membulatkan ke atas; rounding up) jika garis indeks terletak di pertengahan atau melewatinya 3. Menginterpolasikan (interpolating) ; harga skala disebelah kiri garis indeks dan menambahkan fraksi (bagian) yang merupakan perkiraan posisi garis indekas diantara ke dua garis skala • Skala nonius: merupakan cara interpolasi pasti

Gambar 2: Cara pembacaan pengukuran dengan jangka sorong


3


III.A .2 Dasar-Dasar SolidWorks SolidWorks adalah perangkat lunak untuk proses perancangan berbantuan computer yang menggunakan prinsip feature-based, parametric dan mechanical design automation software. Hal ini memungkinkan seorang perancang untuk mengubah sketsa 2D menjadi model solid 3D dengan mudah. Secara garis besar, SolidWorks untuk menggambar produk terbagi menjadi 3 bagian: 1. Part Mode Pada Part mode, merupakan lingkungan perancangan produk berbasis fitur (feature-based) dengan memasukkan parameter yang bersesuaian dengan fitur yang dibuat. 2. Assembly Mode Dalam Assembly mode, komponen/part yang dibuat pada Part mode dapat dirakit dengan komponen lain. Adapun proses perakitan sebuah produk memiliki 2 pendekatan yaitu bottom-up assembly dan top-down assembly. 3. Drawing Mode Drawing mode digunakan untuk membuat dokumentasi dari komponen dan rakitan yang sudah dibuat pada mode sebelumnya. Sedangkan cara untuk mendapatkan dokumentasi dari komponen dan rakitan dapat dilakukan dengan 2 cara: generative drafting dan interactive drawing. Hubungan antara ketiga mode, dapat dilihat pada gambar 3.

Gambar 3: Keterkaitan antara Part, Assemlby dan Drawing pada SolidWorks Prinsip yang dipakai untuk menggambar komponen berbasis fitur adalah setiap benda/komponen/produk adalah sekumpulan fitur yang saling berkaitan satu dengan lain. Keterkaitan ini didasari dengan sebuah fitur dasar (base faeture) yang dapat diperoleh dengan melakukan proses ekstrusi dari sketsa fitur dasar. (Lihat gambar 4)


4


Base feature

Sketch for base feature

the

A solid model of a spanner

Gambar 4: Proses pembuatan komponen solid dari sketsa

III.A .3 Menggambar Part/Komponen Pada bagian awal, kita akan menggambar sebuah part yang memiliki bentuk seperti pada gambar di bawah ini.

Membuat Dokumen part baru 1. Untuk membut part baru Klik New Document pada tampilan Welcome to SolidWorks 2001Plus, Klik New pada Standard toolbar, atau Klik File, New. Maka tampilan New SolidWorks Document akan muncul. 2. Klik pada tab Tutorial dan pilih icon part, Klik OK


5


Membuat sketsa (sketch) Feature yang pertama kali harus dibuat adalah kotak yang diperoleh dari sketsa persegi panjang 1. Untuk membuka toolbar Sketch, Klik Sketch pada Sketch toolbar, atau Klik Insert, Sketch. Maka sketsa akan terbuka pada bidang Front (Depan). 2. Klik Rectangle , atau Klik Tools, Sketch Entity, Rectangle. 3. Klik Dimension

pada toolbar Sketch Relations toolbar, atau Klik Tools,

Dimensions, Parallel. Maka pointer akan berubah bentuk menjadi Klik sisi atas persegi panjang, dan kemudian Klik lokasi untuk meletakkan dimensi, kemudian masukkan dimensi 120 mm 4. Klik sisi kanan persegi panjang kemudian Klik lokasi untuk meletakkan dimensi, kemudian masukkan dimensi 120 mm Ekstrusi fitur dasar (Extruding the Base Feature) Feature pertama pada setiap part disebut base feature. Kita dapat membuat feature ini dengan meng-extrude sketsa persegi panjang yang sudah dibuat. 1. Klik Extruded Boss/Base pada Features toolbar, atau Klik Insert, Base, Extrude. Maka akan muncul Base-Extrude PropertyManager pada sisi kiri sketsa. 2. Pada Direction 1, lakukan sebagai berikut: • Set End Condition ke Blind. • Set Depth pada 30mm.


6


3. Klik Save pada Standard toolbar, atau klik File, Save. 4. Ketik Tutor1 and klik Save, file akan mendapatkan tambahan akhiran .sldprt Membuat sketsa fitur Boss (Sketching a Boss) Untuk membuat fitur tambahan pada part, maka kita harus membuat sketsa di atas model yang sudah ada yaitu pada permukaan atau bidang dan kemudian di-extrude 1. Klik Hidden Lines Removed pada toolbar View, atau Klik View, Display, Hidden Lines Removed. 2. Klik Select pada toolbar Sketch, jika belum dipilih 3. Pilih permukaan depan benda kerja 4. Klik Sketch pada toolbar Sketch, atau dengan klik kanan pada sembarang area pada gambar dan pilih Insert Sketch. 5. Klik Circle pada toolbar Sketch Tool, atau Klik Tools, Sketch Entity, Circle. 6. Klik pada posisi yang berdekatan dengan pusat permukaan benda kerja dan selesaikan untuk membuat sebuah lingkaran

Pemberian ukuran (Dimensioning and Extruding the Boss) Untuk mendapatkan lokasi dan ukuran lingkaran secara tepat, maka perlu ditambahkan beberapa dimensi. 1. Klik Dimension pada Sketch Relations toolbar, atau klik kanan pada sembarang tempat dalam bidang gambar dan pilih Dimension

dari shortcut menu.

2. Klik permukaan atas, klik lingkaran, kemudian klik lokasi untuk dimensi. 3. Klik Select, klik dua kali pada, kemudian masukkan 60mm sebagai nilai baru pada dialog box Modify. 4. Ulangi proses pemberian dimensi pada sisi lainnya, dengan memberikan nilai yang sama yaitu 60mm. 5. Masih menggunakan Dimension tool , Klik lingkaran untuk memberi dimensi diameter lingkaran. 6. Klik lokasi untuk dimensi diameter, set diameter pada nilai 70mm. Lingkaran menjadi berwarna hitam yang mengindikasikan bahwa sketsa yang dibuat sudah fully defined.


7


7. Klik Extruded Boss/Base pada Features toolbar, atau klik Insert, Boss, Extrude, maka akan muncul Boss-Extrude PropertyManager 8. Pada Direction 1, set kedalaman (Depth) ekstrusi pada nilai 25mm, dan biarkan yang lain seperti adanya, klik OK, maka Boss-Extrude1 akan muncul pada FeatureManager design tree. Membuat Potongan (Creating the Cut) Proses berikutnya adalah membuat potongan yang sepusat dengan Boss. Membuat sketsa dan dimensi potongan (Sketching and dimensioning the cut) 1. Klik permukaan depan dari circular boss 2. Klik Normal To pada Standard Views toolbar. Komponen akan berputar dan sehingga permukaan yang terpilih akan menghadap ke kita. 3. Klik Sketch pada Sketch toolbar untuk membuat sketsa baru. 4. Buat sketsa lingkatan yang berdekatan dengan titik pusat lingkaran pertama. 5. Klik Dimension

, dan set dimensi pada diameter lingkaran sebesar 50 mm

Relasi sepusat (Adding a concentric relation) Kemudian kita akan menambahkan relasi di antara kedua lingkaran. 1. Klik Add Relation pada Sketch Relations toolbar, atau Klik Tools, Relations, Add. Kemudian Properties PropertyManager akan muncul. 2. Pilih sketsa lingkaran kecil (dalam) dan lingkaran besar (luar). Kemudian akan muncul yang terpilih pada Selected Entities. 3. Pada Add Relations, klik Concentric . Relasi Concentric akan muncul Existing Relations. Penyelesaian Potongan (Finishing the cut) Pada bagian akhir kita akan membuat potongan (cut) 1. Klik Extruded Cut pada Features toolbar, atau klik Insert, Cut, Extrude. Maka Cut-Extrude PropertyManager akan muncul. 2. Pada Direction 1, set bagian End Condition ke Through All, dan kemudian Klik OK 3. Klik Isometric

.

pada Standard Views toolbar.

4. Klik Save pada Standard toolbar untuk menyimpan komponen/part.


8


Rounding sudur komponen Pada bagian ini akan dibuat round pada keempat sudut potong, dan karena keempat sudut potong memiliki radius yang sama maka dapat dilakukan secara bersamaan. 1. Klik Hidden In Gray untuk memudahkan pemilihan sisi yang tersembunyi. 2. Klik sudut yang pertama untuk memilihnya. 3. Klik Rotate View pada View toolbar,atau klik View, Modify, Rotate, dan drag untuk memutar komponen seperti pada contoh. 4. Klik Select , kemudian tekan tombol Ctrl dan Klik keempat sudut yang lain. 5. Klik Fillet pada Features toolbar,atau klik Insert, Features, Fillet/Round. Akan muncul Fillet PropertyManager Pada Items to Fillet, Edge fillet items akan memperlihatkan keempat sudut yang terpilih. 6. Masukkan nilai Radius yang lain dibiarkan.

sebesar 10mm, sedangkan

7. Klik OK , fitur Fillet1 akan muncul pada FeatureManager design tree.

III.A .4 Membuat Rakitan (Assembly)

Membuat Fitur Dasar (Creating the Base Feature) 1. Buat komponen baru (new part) dari tab Tutorial . 2. Klik Sketch

, buat sketsa segi empat pada origin

3. Klik Dimension 120mm.

, and beri dimensi pada segi empat 120mm x


9


4. Klik Extruded Boss/Base , dan ekstrusi segi empat, set End Condition of Blind, dan Depth menjadi 90mm. 5. Klik Fillet , beri fillet pada keempat sisi dengan radius sebesar10mm. 6. Klik Shell Thickness

. Pilih permukaan depan (front) dan set ke 4mm.

7. Simpan komponen menjadi Tutor2. (Ekstensi .sldprt akan ditambahkan otomatis pada nama file)

Membuat Lip komponen (Creating a Lip pada Part) 1. Klik Zoom to Area , atauView, Modify, Zoom to Area, klik pada bagian pojok dan pilih area yang akan diperbesar tampilannya. 2. Pilih bidang tipis pada permukaan depan komponen, dan klik Sketch membuka sketsa. Sisi-sisi permukaan depan akan di highlight

untuk

3. Klik Convert Entities pada Sketch Tools toolbar, atau klik Tools, Sketch Tools, Convert Entities. 4. Klik lagi permukaan depan (front face). 5. Klik Offset Entities pada Sketch Tools toolbar, atau Klik Tools, Sketch Tools, Offset Entities. 6. Set Offset Distance

menjadi 2mm.

7. Pilih Reverse check box untuk mengubah arah offset (arah offset ke tengah permukaan). Klik OK . 8. Klik Extruded Cut

, atau Insert, Cut, Extrude.

9. Pada Direction 1, set kedalaman Depth 30mm, dan klik OK .

menjadi

Mengubah warna komponen (Changing the Color of a Part) 1. Klik ikon Tutor2 pada bagian atas FeatureManager design tree. 2. Klik Shaded . 3. Klik Edit Color pada Standard toolbar, maka akan muncul tampilan Edit Color 4. Klik warna yang diinginkan pada palette, Klik OK. 5. Simpan komponen.


10


Membuat rakitan (Creating the Assembly) Proses berikutnya adalah membuat rakitan dari 2 komponen/part 1. Jika file Tutor1.sldprt tidak terbuat, klik Open pada Standard toolbar dan buka file tersebut. 2. Klik New pada Standard toolbar. Tampilan New SolidWorks Document muncul. 3. Pilih tab Tutorial, klik ikon assem, dan Klik OK. 4. Klik Window, Tile Horizontally untuk menampilkan ketiga jendela (window) 5. Drag ikon Tutor1 dari bagian atas FeatureManager design tree pada file Tutor1.sldprt, dan drop ke the FeatureManager design tree dari assembly window (Assem1). 6. Drag ikon Tutor2 dari bagian atas pada file Tutor2.sldprt, dan drop ke bidang gambar pada assembly window, disamping komponen Tutor1.

7. Simpan hasil rakitan dengan nama Tutor. (Ekstensi .sldasm akan ditambahkan secara otomatis pada nama file.) Jika melihat pesan untuk menyimpan dokumen referensi, klik Yes. 8. Klik Maximize pada bagian kanan atas untuk menghasilkan tampilan penuh dari rakitan. 9. Klik Zoom to Fit

.


11


Memasangkan komponen (Mating the Components) 1. Klik Isometric toolbar.

pada Standard Views

2. Klik Mate pada Assembly toolbar, atau klik Insert, Mate. 3. Klik permukaan atas dari Tutor1, kemudian klik sisi luar dari lip pada bagian atas Tutor2. Sisi ini akan ditampilkan dalam daftar Entities to Mate. 4. Pada Mate Settings, lakukan hal berikut • Klik Coincident untuk jenis mate. • Klik Closest untuk Mate Alignment. 5. Klik Preview melihat hasil. Sisi yang terpilih dari kedua komponen akan dibuat menjadi berhimpit. 6. Klik OK . Posisi komponen Tutor2 pada rakitan belum fully defined, ditunjukkan dengan tanda awalan (-) prefix pada FeatureManager design tree. Tutor2 masih memiliki beberapa derajat kebebasan untuk menggerakkan dalam arah yang belum dibatasi oleh relasi berpasangan 1. Klik Move Component . 2. Klik komponen Tutor2 dan tahan ke bawah tombol kiri mouse. Pointer berubah menjadi . 3. Drag komponen dari samping ke samping lainnya untuk mengetahui derajat kebebasan yang masih belum dibatasi, kemudian lepaskan tombol kiri mouse 4. Klik lagi Move Component aktifkan

untuk menon

Menambahkan relasi berpasangan (Adding More Mates) 1. Pilih permukaan paling kanan dari komponen satu, dan tekan Ctrl untuk memilih permukaan paling kanan dari komponen yang satunya 2. Klik Mate . 3. Pilih Coincident dan Closest. 4. Klik Preview melihat hasil. 5. Klik OK . 6. Ulangi langkah 1 sampai 5 untuk memberikan relasi berpasangan pada permukaan atas kedua komponen dengan relasi Coincident.


12


7. Simpan file rakitan.

III.A.5 Membuat Drawing Membuka template (Opening Drawing Template) 1. Klik New pada Standard toolbar, maka tampilan membuat dokumen baru akan muncul 2. Pilih tab Tutorial, klik ikon draw, kemudian klik OK. Menyiapkan Format (Preparing the Drawing Template Format) 1. Klik kanan pada sembarang tempat di bidang gambar dan pilih Edit Sheet Format. 2. Klik Zoom to Area

, perbesar bagian judul (title block) pada bagian kanan

bawah dan klik lagi untuk menon aktifkan Zoom to Area. 3. Double-klik pada bagian . Maka Pointer berubah menjadi pada saat kita drag pada . 4. Ubahlah Note text menjadi nama kelompok anda. 5. Klik bagian luar dari area Note text untuk menyimpan perubahan 6. Klik kanan pada bidang gambar dan pilih Edit Sheet untuk keluar dari lingkungan mode edit sheet. Catatan : Jika Font toolbar tidak terlihat maka, klik View, Toolbars, Font (untuk mengubah huruf dari Note). 1. Untuk menimpa format sheet yang sudah kita buat sebagai format standar ALandscape format, klik File, Save Sheet Format. Maka tampilan Save Sheet Format akan muncul, dan kemudian klik OK 2. Klik Yes untuk mengkonfirmasi bahwa kita akan menimpa sheet format yang sekarang.


13


Membuat Drawing dari Part (Creating a Drawing of a Part) 1. Klik Standard 3 View pada Drawing toolbar, atau klik Insert, Drawing View, Standard 3 View. 2. Maka akan muncul Standard View PropertyManager yang menjelaskan empat cara untuk memilih model yang akan digambar dalam drawing. 3. Klik kanan dari bidang gambar dan pilih Insert from File, pilih file Tutor1 dan klik OK. 4. Klik pada bidang gambar pada jendela part, maka jendela drawing akan muncul kembali dengan tampilan 3 pandangan dari komponen Tutor1

Memindahkan pandangan (Moving Drawing Views) Untuk memindahkan pandangan (view), klik bagian dalam dari boundary. Saat pointer berada pada border, maka akan berubah menjadi , dan kita dapat memindahkan view ke tempat lain sesuai dengan arah yang diperbolehkan. 1. Klik Drawing View2, dan pindahkan ke atas atau ke bawah 2. Klik Drawing View3, kemudian pindahkan ke kiri atau ke kanan 3. Klik Drawing View1 dan pindahkan ke sembarang arah, maka seluruh view akan ikut pindah. 4. Pindahkan pandangan ke posisi yang tepat seperti pada gambar berikut ini. Menambahkan dimensi pada gambar (Adding Dimensions to a Drawing) Drawings berisikan model pandangan 2D. Kita dapat memilih untuk menampilkan ukuran yang sesuai dengan yang kita butuhkan. 1. Tanpa memilih sesuatu, klik Insert, Model Items, maka tampilan Insert Model Items akan muncul 2. Pilih Dimensions dan Import items into all views, dan klik OK. 3. Drag dimensi ke posisi yang tepat 4. Klik Save , dan simpan dokumen drawing Tutor1. Ekstensi .slddrw akan otomatis ditambahkan


14


Memasukkan Pandangan (Inserting a Named View) Kita dapat menambahkan pandangan sendiri ke drawing, tergantung orientasi model yang kita inginkan. Kita akan menambahkan pandangan isometric dari part 1. Klik Named View , atau Insert, Drawing View, Named View. Tampilan Named View PropertyManager akan muncul. 2. Pilih salah satu pandangan untuk kita gunakan 3. Double-klik *Isometric dari daftar 4. Klik area untuk menempatkan pandangan Mencetak dokumen Drawing (Printing the Drawing) 1. Klik File, Print, maka akan muncul tampilan Print. 2. Set Print range ke All. 3. Klik Setup, maka tampilan Print Setup akan muncul. 4. Pada bagian Scale, pastikan kita memilih Scale sheet to fit paper. 5. Klik OK untuk menutup tampilan Print Setup. 6. Klik OK lagi untuk menutup tampilan Print dan dilanjutkan mencetak drawing. 7. Klik Save . Sistem akan mengingatkan kita bahwa referensi pada model sudah dimodifikasi dan menanyakan ke kita apakah perlu disimpan atau tidak. 8. Klik Yes, dan tutup drawing.


15


III.A.6 Membuat Bill of Material (BOM) Buatlah drawing untuk assembly (tutor) untuk pandangan Isometri. Gunakan sheet format yang sudah disimpan sebelumnya. Jika tidak ada, maka lakukan edit sheet format terlebih dahulu. 1. Klik New pada Standard toolbar, maka tampilan membuat dokumen baru akan muncul 2. Pilih tab Tutorial, klik ikon draw, kemudian klik OK. 3. Klik Named View , atau Insert, Drawing View, Named View. Tampilan Named View PropertyManager akan muncul. 4. Klik kanan pada bidang gambar dan pilih file Tutor.sldasm 5. Double-klik *Isometric dari daftar 6. Klik area untuk menempatkan pandangan

7. Untuk menampilkan bagian-bagian yang tidak terlihat, klik Drawing Views1 pada featuremanager design tree, klik kanan Tangen Edge, Tangen Edges with font 8. Simpan drawing Memasukkan Bill of Material 1. Klik Drawing View 2. Klik Insert, Bill of Material, maka akan muncul tampilan untuk memilih file template BOM


16


3. Maka pilih bomtemp.xls 4. Maka di bagian kiri atas akan muncul table BOM dari produk Memasukkan Balloon 1. Klik pada annotation toolbar, atau klik kanan pada bidang gambar, Annotation, Balloon 2. Klik komponen yang menjadi penyusun dari assembly satu per satu 3. Klik OK untuk menutup tampilan Menyimpan BOM 1. Pilih Bill of Material 2. Klik File, Save As 3. Masukkan nama file yang diinginkan, maka file akan tersimpan dalam file *.xls (Microsoft Excel) 4. Klik OK B. PERENCANAAN PROSES PEMBUATAN PRODUK III.B.1 Perencanaan Proses (Process Planning) Definisi dari Process Planning menurut ANSI Standar Z94.10 1972 adalah: “a procedure for determining the operations or actions necessary to transform material from one state to another”. Sedangkan Bedworth pada bukunya yang berjudul Computer – Integrated Design and Manufacturing lebih tajam lagi mengatakan Process Planning adalah: “The preparation of a set of instructions that describe how to fabricate a part or build an assembly which will satisfy engineering design specifications”, definisi ini yang dipakai dalam PTI I ini. Sekumpulan instruksi tersebut membahas mengenai urutan pengerjaan, mesin dan tool yang digunakan, material yang dipakai, toleransi, parameter pemesinan dan lain–lain. Prosedur perencanaan proses meliputi beberapa tugas, yaitu pemilihan proses, pemilihan alat potong, pemilihan parameter pemesinan, pemilihan mesin, pemilihan metode pencekaman, pengurutan operasi dan penentuan gerak pahat. Pemilihan operasi bergantung pada bentuk yang akan dihasilkan dan kemampuan dari mesin yang akan digunakan. Pada umumnya pemilihan mesin ditentukan oleh operasi yang dibutuhkan untuk menghasilkan produk akhir. Langkah-langkah dalam pembuatan rencana proses: 1. Identifikasi semua bentuk dari part 2. Identifikasi feature dan catatan berkaitan proses manufaktur melalui gambar teknik 3. Tentukan jenis material yang digunakan 4. Identifikasi datum surface 5. Pilih mesin untuk setiap proses 6. Tentukan operasi apa saja yang diperlukan dalam pembuatan feature 7. Urutkan operasi-operasi tersebut berdasarkan ketergantungan antar operasi 8. Pilih tools yang digunakan setiap operasi 9. Pilih atau rancang fixture yang digunakan 10. Evaluasi hasil perencanaan, lakukan modifikasi bila perlu 11. Tentukan parameter pemotongan untuk setiap operasi 12. Buat lembar rencana proses akhir. Perancangan Teknik Industri UMS – Project I -

17


Pada lembar rencana proses yang akan dikerjakan pada PTI I ini setidaknya mahasiswa harus dapat menyebutkan nama produk, nomor part, nama part, material benda kerja, ukuran mentah dan satuan yang digunakan. Hal-hal tersebut dituliskan di bagian atas tabel sebagai informasi awal terhadap part yang akan dijelaskan secara detail pada tabel lembar rencana proses, lihat tabel 1. Project 1 PTI adalah membuat produk mainan kereta api dari kayu, tetapi sebagai contoh pembuatan Lembar Rencana Proses kita akan menggunakan part penepat dari produk ragum E-275, dengan ukuran awal material : panjang 83 mm, lebar 17 mm dan tinggi 9 mm berikut maka tabel lembar rencana prosesnya seperti pada tabel 1. Tabel 1. Contoh Lembar Rencana Proses Part Penepat (Ragum E-275)

Gambar 1. Contoh Gambar Part Penepat (Ragum E-275) III.B.2 Peta Proses Operasi (Operation Process Chart) Peta Proses Operasi merupakan suatu diagram yang menggambarkan langkahlangkah proses yang akan dialami bahan baku mengenai urutan-urutan operasi dan pemeriksaan. Sejak awal sampai dengan produk jadi utuh maupun sebagai komponen, dan juga memuat informasi-informasi yang diperlukan untuk analisa lebih lanjut, seperti waktu yang dihabiskan, material yang digunakan, dan tempat atau mesin yang dipakai.


18


Jadi dalam suatu Peta Proses Operasi, dicatat hanyalah kegiatan-kegiatan operasi dan pemeriksaan saja, kadang-kadang pada akhir operasi dicatat dengan penyimpanan. Manfaat dari Peta Proses Operasi, diantaranya: 1. Bisa mengetahui kebutuhan akan mesin dan penganggarannya 2. Bisa memperkirakan kebutuhan akan bahan baku 3. Sebagai alat untuk menentukan tata letak pabrik 4. Sebagai alat untuk melakukan perbaikan cara kerja yang sedang dipakai 5. Sebagai alat untuk latihan kerja Menurut catatan sejarah, peta-peta kerja yang ada sekarang ini dikembangkan oleh Gilbreth. Pada saat itu, untuk membuat suatu peta kerja, Gilbreth mengusulkan 40 buah lambang yang bisa dipakai. Pada tahun berikutnya jumlah lambang tersebut disederhanakan sehingga hanya tinggal 4 macam saja. Namun, pada tahun 1974 American Society of Mechanical Engineers (ASME) membuat standar lambang-lambang yang terdiri atas 5 macam lambang yang merupakan modifikasi dari yang telah dikembangkan sebelumnya oleh Gilbreth sebagai berikut : : Operasi Suatu kegiatan terjadi apabila benda kerja mengalami perubahan sifat, baik fisik maupun kimiawi. Mengambil informasi maupun memberikan informasi pada suatu keadaan juga termasuk operasi. Operasi merupakan kegiatan yang paling banyak terjadi dalam suatu proses, biasanya terjadi pada suatu mesin atau sistem kerja, misal : o Pekerjaan menyerutkyu dengan mesin serut o Pekerjaan merakit o Aktivitas administrasi (perencanaan atau perhitungan) : Pemeriksaan Suatu kegiatan pemeriksaan terjadi apabila benda kerja atau peralatan mengalami pemeriksaan baik untuk segi kualitas maupun kuantitas. Lambang ini digunakan jika melakukan pemeriksaan terhadap suatu objek atau membandingkan objek tertentu dengan suatu standar, misal : o Mengukur dimensi benda o Memeriksa warna benda : Transportasi Suatu kegiatan transportasi terjadi apabila benda kerja, pekerja atau perlengkapan mengalami perpindahan tempat yang bukan merupakan bagian dari suatu operasi, misal : o Benda kerja diangkut dari mesin bubut ke mesin skrap o Suatu objek dipindahkan dari lantai atas lewat elevator : Menunggu Proses menunggu terjadi apabila benda kerja, pekerja ataupun perlengkapan tidak mengalami kegiatan apa-apa selain menunggu (biasanya sebentar), misal : o Objek menunggu untuk diproses atau diperiksa o Bahan menunggu untuk dibongkar atau diangkut ke tempat lain : Aktivitas gabungan Kegiatan ini terjadi apabila antara aktivitas operasi dan pemeriksaan dilakukan bersamaan atau dilakukan pada suatu tempat kerja.


19


:

Kegiatan ini terjadi apabila antara aktivitas operasi dan pemeriksaan dilakukan bersamaan atau dilakukan pada suatu tempat kerja Untuk bisa menggambarkan Peta Proses Operasi dengan baik, ada beberapa prinsip yang perlu diikuti sebagai berikut: 1. Pertama-tama pada baris atas dinyatakan kepala “Peta Proses Operasi” yang dikuti oleh identifikasi lain seperti: nama objek, nama pembuat peta, tanggal dipetakan, cara lama atau cara sekarang, nomor peta dan nomor gambar. 2. Material yang akan diproses diletakkan di atas garis horisontal, yang menunjukkan bahwa material tersebut masuk ke dalam proses. 3. Lambang-lambang ditempatkan vertikal, yang menunjukkan terjadinya perubahan proses. 4. Penomoran terhadap suatu kegiatan operasi diberikan secara berurutan sesuai dengan urutan operasi yang dibutuhkan untuk pembuatan produk tersebut sesuai dengan proses yang terjadi. 5. Penomoran terhadap suatu kegiatan pemeriksaan diberikan secara tersendiri dan prinsipnya sama dengan penomoran untuk kegiatan operasi. Secara sketsa, prinsip-prinsip pembuatan Peta Proses Operasi ini dapat dilihat pada Gambar 2. PETA PROSES OPERASI NAMA OBYEK NOMOR PETA DIPETAKAN OLEH TANGGAL DIPETAKAN

: : : :

Arah material yang masuk proses

Mt

Mt

Bagian dari Bagian Yang Dirakit

Mt

Bagian Yang Dirakit

W

O-N

W

I-N

M

Urutan Perubahan dalam Proses

M

Mt

ringkasan KEGIATAN

JUMLAH WAKTU (JAM)

OPERASI PEMERIKSAAN TOTAL

Gambar 2. Peta Proses Operasi


20

PTI Project I DESAIN DAN PEMBUATAN PRODUK Keterangan Gambar: W O-N I-N M Mt

= waktu yang dibutuhkan untuk suatu operasi atau pemeriksaan = nomor urut untuk kegiatan operasi tersebut = nomor urut untuk kegiatan pemeriksaan tersebut = menunjukkan mesin atau tempat kegiatan tersebut dilaksanakan = material

Setelah semua proses digambarkan dengan lengkap, pada akhir halaman dicatat tentang ringkasannya yang memuat informasi-informasi seperti : jumlah operasi, jumlah pemeriksaan, dan jumlah waktu yang dibutuhkan. III.B.3 Peta Perakitan (Assembly Chart) Merupakan gambaran secara grafis dari langkah-langkah kerja dimana komponenkomponen atau sub-assembly akan bergerak mengalir dalam proses perakitan suatu produk, misal seperti gambar 3.

Nama Produk

Keterangan ?

: Nomor urut komponen sesuai proses perakitan

?

: Nama komponen yang akan dirakit

Gambar 3. Peta Perakitan III.B.4 Perhitungan Proses Perautan Logam (Metal Cutting) Walaupun pada pelaksanaan praktek pemesinan PTI Project 1 adalah membuat produk mainan kereta api dari kayu, tetapi pada perhitungan proses pemesinan kita bisa menggunakan pendekatan perhitungan sama dengan proses perautan material logam. Interaksi gerak antara pahat potong dengan material benda akan menghasilkan pemotongan yang berupa geram (chips), dan dengan memanipulasi gerak pemotongan


21


dan gerak pemakanan maka terbentuklah benda kerja yang diinginkan. Untuk dapat terjadi proses perautan minimal ada 3 dasar persyaratan yaitu : 1. Material perkakas potong harus memiliki kekerasan dan wear resistant yang lebih tinggi dibanding material benda kerja yang dipotong. 2. Terjadi interaksi antara perkakas potong dengan benda kerja, yang diberikan oleh gerak pemakanan dan kedalaman potong. 3. Terjadi gerak relatif antara perkakas potong dengan benda kerja, yang diberikan oleh kecepatan gerak pemotongan yang memberikan gaya dan daya yang cukup untuk melawan tahanan potong dari material benda kerja. 1. Proses Drilling

Gambar 4. Proses Drilling


22


Gambar 5. Operasi Drilling Lainnya a. Kecepatan Potong (V) :  .d .n (m/menit) V 1000 b. Kecepatan pemakanan (Vf) : Vf  f .n (mm/menit) c. Kedalaman potong (a) : d (mm) a 2 d. Waktu pemotongan (Tc) : Lt (menit) dimana Lt  Lv  Lo  Lw (mm) Tc  Vf d (mm) Lw  2 tan  e. Kecepatan menghasilkan geram :  .d 2 . f .n MRR  (cm3/menit) 4.1000 Keterangan:  Benda kerja Lt : panjang pemesinan, mm Lo : panjang pemotongan, mm Lv : panjang/jarak pendekatan, mm Lw : panjang/jarak pelepasan, mm  Pahat gurdi d : diameter gurdi, mm θ : sudut potong utama, derajat  Mesin gurdi n : putaran poros utama, rpm f : gerak pemakanan, mm/put


23


Lv

Lo

Lt

Lw

Gambar 6. Variabel Pemotongan Proses Drilling 2. Proses Freis (Milling)

Gambar 7. Jenis operasi Milling: (a) peripheral (plan milling), (b) face milling

Gambar 8. Peripheral Milling: (a) slab milling (b) slotting (c) side milling (d) face milling

Gambar 9. Face Milling: (a) conventional face milling (b) partial face milling (c) end milling (d) profile milling (e) pocket milling (f) surface contouring Perancangan Teknik Industri UMS – Project I -

24


Gambar 10. Jenis Pemotongan Milling: (a) up milling (b) down milling a. Kecepatan Potong (V) :  .d .n (m/menit) V 1000 b. Kecepatan pemakanan (Vf) : Vf  f z .n.z (mm/menit) c. Waktu pemotongan : Lt.i (menit) Tc  Vf - Dimana : Lt  Lv  Lo  Lw (mm) - Freis datar : - Lv  a(d  a) - Lw  0 - i tergantung dari a (berapa kali proses) - Freis tegak : - Lv  0 a - Lw  tan Kr - i tergantung dari a dan w (berapa kali proses) d. Kecepatan menghasilkan geram : Vf .a.w (cm3/menit) MRR  1000 Keterangan:  Benda kerja w : lebar pemotongan, mm Lt : panjang pemesinan, mm Lo : panjang pemotongan, mm Lv : panjang/jarak pendekatan, mm Lw : panjang/jarak pelepasan, mm a : kedalaman pemotongan, mm  Pahat freis d : diameter luar, mm z : jumlah gigi Kr : sudut potong utama, derajat (0) (900 untuk pahat freis selubung bergigi lurus)  Mesin freis n : putaran poros utama, rpm fz : gerak makan per gigi, mm/gigi


25


Gambar 11. Variabel Pemotongan Proses Milling 3. Proses skrap (shaping)

Gambar 12. Variabel Pemotongan Proses shaping a. Kecepatan Potong rata-rata : n p .Lt .(1  Rs ) (m/menit) V  1000.2 b. Kecepatan pemakanan : Vf  f .n p (mm/menit) c. Waktu pemotongan : W .i (menit), dimana i tergantung dari a (berapa kali proses) Tc  Vf d. Kecepatan menghasilkan geram : 3 MRR  f .a.V (cm /menit)


26


Keterangan:  Benda kerja

 Pahat skrap  Mesin skrap

w Lt Lo Lv Lw Lt Kr np f a Rs Rs

: lebar pemotongan, mm : panjang pemesinan, mm : panjang pemotongan, mm : panjang/jarak pendekatan, mm : panjang/jarak pelepasan, mm = Lo + Lv + Lw : sudut potong utama, derajat : jumlah langkah, langkah per menit : gerak pemakanan, mm/put : kedalaman pemotongan, mm : perbandingan kecepatan = Vm/Vr = kecepatan maju/kecepatan mundur <1

4. Proses bubut (turning)

Gambar 13. Proses Turning

Gambar 14. Mesin Bubut


27


Gambar 15. Operasi turning lainnya: (a) facing (b) taper turning (c) contour turning (d) form turning (e) chamfering (f) cutoff (g) threading (h) boring (i) drilling (j) knurling REFERENSI :          

     

Gaspersz, Vincent., 1997. Manajemen Kualitas Penerapan Konsep-Konsep Kualitas Dalam Manajemen Bisnis Total, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Wahyu, Dorothea., 1999. Manajemen Kualitas, Penerbit Andi Offset, Yogyakarta. Widodo, Djati Imam. 2005. Perancangan dan Pengembangan Produk, UII Press Yogyakarta. Cohen, Lou, 1995, How to Make QFD Work For You, Addison Wesley, USA. Ulrich, K, T., dan Eppinger, S,D., 2004, Product Design And Development. Third Edition International. Mc Graw Hill. Massachusetts of Technology. Tickoo, Sham, 2004, SolidWorks for Designers: Release 2004, CADCIM Technology, USA. Planchard, David D, 2002, Drawing and Detailing with SolidWorks, Schroff Development Corporation Publications, USA Chang Tien-Chien, et al., Computer-Aided Manufacturing, 2nd Ed. Prentice Hall. 2000. Elsayed, Elsayed A. & Boucher, Thomas O., Analysis and Control of Production System, Prentice Hall International Editions, 1985. Fogarty, Donald W., Blackstone, John H. Jr., and Hoffman, Thomas R., Production & Inventory Management, 2nd Ed, Cincinnati : College Division Sourth-Western Publishing Co., 1991. Groover, Fundamental of Manufacturing, John Wiley & Sons, 2000 . Hoffman, E.G., Jig and Fixture Design, Delmar Publishers, 1996. Krar, Steve K., Arthur R. Gill, Peter Smid, Technology of Machine Tools, 6th edition, McGraw-Hill Higher Education, 2005. Ostwald & Munoz, Manufacturing Processes and Systems, 9th Edition, John Wiley & Sons, 1997. Reid, D.T., Fundamentals of Tool Design, 4th edition, Society of Manufacturing Engineering, Dearborn, 1998. Rochim, Taufiq, Proses Pemesinan, ITB Press, Bandung, 1996.


28

PROJECT 1 DESAIN DAN PEMBUATAN PRODUK

Recommend Documents