STEMAN 2014
ISBN: 978-979-17047-5-5
,
,.
'I
PROSIDING Seminar Nasional Teknologi Manufaktur 2014 (STEMAN 2014)
, I,.
i
r
Tema: Teknologi Manufaktur Sebagai Pendorong Produk Industri Nasional
Bandung, 19-20 Agustus 2014 RINEKAMAYA Politeknik Manufaktur Negeri Bandung Jl. Kanayakan No. 21 Oago Bandung - 40135
Penyelenggara:
",> ':,(>'1 po/man
.
F'mra-inExCliIe=
POLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERI BANDUNG .Jln. Kanayakan 21, Dago-Bandung 40135 Homepage htlp://www.polman-bandung.ac.id Telepon : (022) 250 0241, Fax: (022) 2502649 E-mail:
[email protected]
.
" J "
I
STEMAN 2014
ISBN: 978-979-17047-5-5
Seminar Nasional Teknologi Manufaktur 2014 (STEMAN 2014) Tema: Teknologi Manufaktur Sebagai Pendorong Produk Industri Nasional Bandung, 19-20 Agustus 2014, Politeknik Manufaktur Negeri Bandung RINEKAMAYA
Editor: Siti Aminah, S.T., M.T. Nuryanti, S.T., M.Sc. Dewi Idamayanti, S.5c., M.T. ;
Desain 5ampul: Pramudiya Tri Hartadi
Hak Cipta (C) pada Penulis. Hak Publikasi pada Politeknik Manufaktur Negeri Bandung disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersial, Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini Pemegang Hak Publikasi prosiding ini tidak bertanggung prosiding ini.
(pOLMAN Bandung). Artikel pada prosiding ini dapat digunakan dan dengan syarat tidak menghapus atau mengubah atribut penulis. dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis dari Penerbit dan Penulis. jawab atas tulisan dan opini yang dinyatakan oleh penulis dalam
.i
I
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
KATA PENGANTAR Prosiding ini berisi makalah-makalah yang dipresentasikan pada STEMAN2014, yaitu seminar dalam rangka memperingati Dies Natalis ke-37 Politeknik Manufaktur Negeri Bandung (pOLMAN Bandung) dalam bidang Rekayasa dan Teknologi Manufaktur di Indonesia. STEMAN2014 memilih tema Teknologi Manufaktur Sebagai Produk Industri Nasional. Tujuan utama dari seminar ini adalah: 1. Meningkatkan kontribusi akademisi dan profesional dalam pengembangan rekayasa dan teknologi manufaktur. 2. Sebagai media diskusi dan pertukaran informasi dalam kegiatan penelitian dan pengembangan di bidang rekayasa dan teknologi manufaktur. 3. Membangun komunikasi dan jaringan antara perguruan tinggi, industri, lembaga penelitian dan pihak lainnya yang terkait. Topik-topik yang dibahas di dalam seminar dan prosiding ini 1. Rekayasa dan Teknologi Manufaktur untuk Pertanian, Otomotif, Elektronika, Lingkungan, Mitigasi Bencana, Terbarukan, Industri Kecil, dll. 2. Perancangan dan Pengembangan Produk Manufaktur 3. Teknologi Material & Metalurgi 4. Proses dan Teknologi Manufaktur 5. Mesin dan Peralatan Industri Manufaktur 6. Sistem Manufaktur 7. Sistem Kendali dan Mekatronika Industri Manufaktur 8. Sosio-Manufaktur 9. Topik-topik lainnya yang terkait dengan rekayasa dan
meliputi: Pertambangan, Energi Alternatif
dan
teknologi manufaktur
Seminar ini merupakan sarana diskusi ilmiah, komunikasi dan pertukaran informasi bagi para akaciemisi, peneliti, praktisi industri, pemerintah dan stakeholder lainnya dalam pengembangan rekayasa dan teknologi manufaktur. Panitia STEMAN 2014 menerima Extended Abstract sebanyak 75 hasil penelitian dari mahasiswa dan dosen Politeknik Manufaktur Negeri Bandung, Universitas Gajah Mada, Universitas Jenderal Achmad Yani, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya, Universitas Syiah Kuala Aceh, Universitas Trunojoyo Madura, Politeknik Merlimau dan Kolej Komuniti Jasin, Malaysia, dan UPT. Balai Pengolahan Mineral Lampung-L1PI. Setelah melalui seleksi dan evaluasi oleh tim reviewer dan dewan editor, panitia memutuskan sebanyak 70 makalah dapat diterima untuk dipresentasikan dalam STEMAN2014. Hasil dari seminar nasional ini diharapkan dapat memberikan kontribusi pemikiran untuk mendukung terbentuknya industri manufaktur nasional yang unggul dan meningkatnya daya saing bangsa.
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
SUSUNAN PANITIA STEMAN 2014 Komite Program Ketua Anggota Tim Pengarah
:
Direktur POLMAN Para Wadir POLMAN :
Prof. Dr. Ir. Isa Setiasyah Toha, M.Sc. (Direktur POLMAN Bandung) Prof. Dr. Ir. Yatna Yuwana M. (Dekan FTMD - ITB) Prof. Dr. Ir. Tresna Priyana Soemardi, SE., M.S. (Universitas Indonesia) Dr. Zainal Arief, S.T., M.T. (Direktur PENS Surabaya) Tim Penelaah
:
Prof. Dr. Ir. Isa Setiasyah Toha, M.Sc. (pOLMAN Bandung/ITB) Prof. Dr. Ir. Yatna Yuwana M. (FTMD ITB) Engr. Dr. Md Saidin Wahab (UTHM - Malaysia) Ir. Dadet Pramadihanto, M.Eng., Ph.D. (pENS - Surabaya) Dr. Ismet P. Ilyas, BSMET, M.Eng.Sc. (pOLMAN Bandung) Dr. Carolus Bintoro, MT. (politeknik Negeri Bandung) Dr. Ing. Yuliadi Erdani, M.Sc. (pOLMAN Bandung) Dr. Beny Bandanadjaya, ST., MT. (pOLMAN Bandung) Dr. Noval Lilansa, MT. (pOLMAN Bandung) Dr. Amang Sudarsono (PENS - Surabaya) Dr. Ali Ridho (pENS - Surabaya) Dr. Dipl. Ing. Ahmad Taqwa, MT. (POLSRI-Palembang) Pelaksana: Ketua Anggota
Emma Dwi Ariyani, S.Psi., M.Si. Adies Rahman Hakim, ST., MT. Agus Surjana Saefudin, ST., MT. Dewi Idamayanti, ST., MT. Nuryanti, S.T, M.Sc. Reza Yadi Hidayat, ST-,, MT. Roni Kusnowo, ST., MT. Supriyadi Sadikin, S.IP., M.Si. Siti Aminah, ST., MT. Wiwik Purwadi, ST., MT. Yoyok Setiyo Pamuji, ST. Kiki Sri Nur Endah, ST. Ratih Suhartini, S.Pd. Yati Yulia, S.AP Elis Siti Munawaroh, S.AP Idan Sukmara Pramudiya Tri Hartadi Engkos Koswara
Alamat Sekretariat : Politeknik Manufaktur Negeri Bandung Sdri. Ratih Suhartini Jl. Kanayakan No. 21 Dago Bandung - 40135 Tel. 022 - 2500241; Fax. 022 - 250 2649 Email:
[email protected] Homepage: steman.polman-bandung.ac. id
1\
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
DAFTAR ISI Kata Pengantar
.
Susunan Panitia
ii
Daftar Isi.....................................................................................
iv
Keynote Speaker Universitas Indonesia Prof. Dr. Ir. Tresna Priyana Soemardi, SE., M.S. Dirjen Kerjasama Industri Internasional Ir. Agus Tjahajana, SE., M.Sc.
Kementerian
Perindustrian
Chief Operation Officer PT Astra Otoparts-Winteq Direktur - PT Federal Izumi Mfg. Reiza Treistanto Abstrak Makalah Peserta BIDANG KAJIAN : REKAYASA DAN TEKNOLOGI MANUFAKTUR UNTUK PERTANIAN, PERTAMBANGAN, OTOMOTIF, ELEKTRONIKA, DLL Aplikasi Metode Perancangan Pahl-Beitz pada Perancangan Lini Produksi Iman Apriana ........ ..... .. .. ... .. ... ..... .. . ...... .........
2
Design for SustainabHity (DFS) and Design for Environment Automotive industry SKH Muhammad Bin SKH Abd Rahim.
8
(DfE) Practices in
Pembuatan dan Pengujian Model Pahat Insert dari Baja 34CrNiMo6 Melalui Proses Pack Carburizing Umen Rumendi ,..... 15 Pengaruh Temperatur dan Dwell Time Degassing terhadap Porositas Gas pada Aluminium JIS AC4C dengan Metode Gravity Casting Balqis Mentari Efendi.
21
The Optimization Of Power Conversion From Wind Energy Norhana Binti Safee.
27
Modifikasi Vessel Nissan CWB45-ALDN45 untuk Peningkatan Kapasitas Angkut Unit Truck Herman Budi Harja. 32
IV
ISBN 978-979-17047-5-5
STEMAN 2014
Kajian Pengaruh Jenis Pasir, Temperatur Tuang, dan Jumlah Deoksidasi Alumunium terhadap Porositas Gas dalam Proses Gravity Sand Casting pada Nozzle Cup Material 13 Ade Rachman. 38
Pengembangan Sistem Pengendali Suhu pada Heater Reaktor Auger untuk Proses Pirolisis Cepat Cangkang Sawit Izarul Machdar
48
Perencanaan strategis persediaan peralatan kebencanaan berdasarkan siklus kebencanaan Muhammad Dirhamsyah.....
54
Perancangan Ulang Tool Holder Untuk Alur Dovetail Pada Ragum Polman 125 Menggunakan Metode DFMA Somantri ,. . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. .
57
Perbaikan Rancang-Bangun Kopling-Dog Pengendali Roda Traktor-Tangan Bandung Haris Sayoko, Isa Setiasyah Toha
63
Polman
Perancangan Coren-Baja Menggunakan Bantuan Perangkat Lunak Simulasi Coran Solidcast 8.2.5 Studi Kasus pada Produk Link Track Beny Bandanadjaja
71
BJDANGKAJIAN : PERANCANGAN DAN PENGEMBANGAN PRODUK MANUFAKTUR Implementasi Surfaces 3D Scanner Menggunakan Metode Triangulation untuk Reverse Engineering Obyek Sederhana Bolo Dwiartomo.
dan Tesselation
78
Analisis Simulasi Reinforced Thermoplastic Pipe Dengan Metoda Elemen Hingga Melalui Pendekatan Pipa Multilayer Menggunakan Perangkat Lunak Rekayasa Asep Indra Komara. . . . . . . . . . . .. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. . . . . .. . . . . . . . .. . 86
Optimasi Bentuk Pisau Penghancur Limbah Tempurung Kelapa Berbentuk Piringan Bertakik untuk Mendapatkan Berat Optimum Aji Gumilar ;...........................................................................
92
Perancangan dan Pembuatan Prototipe Mesin Pengolah Air Bersih Sistem Mobile untuk Keadaan Darurat Air Yuliar Yasin Erlangga.................................................... . 98
v
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
Perancangan Konstruksi Portable Bridge dan Alat Bantunya untuk Mobil Perkebunan (Wintor) dengan Mekanisme Lipat Adies Rahman Hakim 105
BIDANG KAJIAN : TEKNOLOGI MATERIAL METALURGI Perbaikan Ketangguhan Meterial Baja Cor Paduan NI-CR-MO Melalui Proses Tempering Ganda Beny Bandanadjaja. 112 Simulasi Proses Perlakuan Panas Permukaan untuk Mendapatkan Waktu Pemanasan yang Sesuai Oyok Yudianto. 116
Pengaruh Laju Pendinginan dan Bahan Paduan terhadap Pembentukan Ketahanan Aus Besi Cor EN-JN2019 Kus Hanaldi.
Karbida M3Cdan 121
Kajian Faktor-Faktor yang Memberi Kesan Proses EDM terhadap AISI H13 Mohamad Shahril Bin Ibrahim......
126
A Study On Types Pineapple Leaf Fibers (PALF) Reinforced Polylactide Nurul Hayati Binti Jamil...................................................................
131
(PLA)
Analisis Struktur Mikro dan Kekerasan Permukaan Baja ST 37 Carburized melalui Proses Dekarburasi Oleh Air Muhammad Hilmi Wahhab................................................................. 137 Riserless Casting of FCD 500 in Green Sand Mold Wiwik Purwadi...............................................................................
145
Analisis Kakisan Air pada Logam dalam Sistem Aliran Dandang Noor Azlan Bin Ngasman
152
Kajian Prestasi Mata Alat Karbida Bersalut Semasa Melarik Keluli AISI H13 Menggunakan Bendalir Pemotong Azlan Shah Bin Kamaruddin 158
Analisa Uji Keausan Material ST 37 Hasil Carburizing dan Hardening dengan Menggunakan Mesin Uji Keausan Horizontal Tri Sugeri Gumi lor Permana...... . . . . . . . .. .. . . .. . . . . .. . . . . . . . .. . .. . . . . . . . . . ..
163
Analisa Perbandingan Kekerasan, Distribusi Kekerasan dan Struktur Mikro Material ST 37 pada Proses Karburasi dengan Metoda Single Quenching dan Direct Quenching Gerri Rinaldi................................................. . . . . . .. .. . . . . . . . .. . . . . . . . ... ... . 169 VI
I I
I I
ISBN 978-979-17047-5-5
STEMAN 2014
APLlKASI METODE PERANCANGAN PAHL-BEITZ PERANCANGAN LINI PRODUKSI
PADA
Iman Apriana Effendi, Ade Ramdan Politeknik Manufaktur Negeri Bandung 40135 Phone/Fax: 022 2500 241 /250 2649 Email:
[email protected];
[email protected] JI Kanayakan No. 21, Dago, Bandung,
Abstrak Makalah ini mcmbahas aplikasi mctode pcrancangan Pahl-Beitz dalam proses pcrancangan scbuah lini produksi. Mctode ini diaplikasikan dcngan cara mcngikuti 4 fasc alur kerja proses perancangan Pahl-Beitz, mulai dari perencanaan dan penjelasan tugas, perancangan konsep, perancangan embodiment sampai perancangan detail. Fase perencanaan dan pcnjclasan tugas mcnghasilkan daftar tuntutan yang kemudian digunakan sebagai dasar pengernbangan konsep. Fase pcrancangan konscp menghasilkan konsep dengan cara membuat abstraksi untuk mengidentifikasi perrnasalahan utama, mcnentukan struktur fungsi, mckanisme gerak dan struktur kerja. Fase perancangan embodiment menghasilkan layout lini produksi dengan mcmpertimbangkan aspek teknis dan ekonomis serta optimasi rancangan. Sedangkan fase perancangan detail menyempurnakan layout tersebut dan mendetailnya schingga didapatkan dokumen spcsifikasi peralatan untuk sebuah lini'produksi. Dengan mengikuti alur kerja mctode perancangan ini, proses pcrancangan menjadi efektif. Setiap proses dilakukan secara sistematis sehingga dapat membimbing perancang dalam meningkatkan kreativitas dan mengevaluasi hasil perancangan.
Kala kunci: metode perancangan,
Pahl-Beitz, lini produksi
1. Pendahuluan
beberapa tulisan lain [2; 3; 4], metode peraneangan ini juga dijadikan dasar dalam perencanaan peralatan sistem produksi sehingga disimpulkan kemungkinan dapat juga digunakan dalam pengembangan lini produksi. Lini produksi sebenamya adalab salah satu artefak teknik juga, dimana didalamnya terdapat berbagai peralatan, mesin dan operator yang disusun dalam sebuah alur produksi. Dengan meninjau kembali referensi yang ada, metode perancangan Pahl-Beitz ini akan dieoba untuk diaplikasikan dalam proses peraneangan lini produksi dengan mengambil studi kasus pada pengembangan lini produksi di industri pembuat pclat penyambung pancang beton. Dalam makalah ini diangkat proses perancangan lini produksi yang terbagi menjadi perancangan peralatan lini produksi dan dilanjutkan dengan peraneangan mesin lini produksi. Diharapkan dengan mengaplikasikan metode peraneangan Pahl-Beitz pada proses peraneangan lini produksi, maka kebutuhan industri dapat terjawab.
Industri pembuat produk massal umumnya memiliki lini produksi yang unik dimana mcsin, peralatan dan operator disusun sedemikian rupa untuk memproses suatu produk dalam satu alur tabapan proses. Produk disini biasanya memiliki variasi bentuk dan dimensi yang terbatas. Jika permintaan pasar untuk produk terscbut sangat tinggi, maka industri tersebut akan bcrusaha meningkatkan kapasitas produksinya. Salah satu eara meningkatkan kapasitas produksi adalah dengan mengembangkan lini produksinya terutama pada tahapan proses yang paling banyak digunakan. Melihat kebutuhan industri diatas, maka dibutuhkan sebuah proses peraneangan lini produksi yang dapat meningkatkan kapasitas produksi. Proses perancangan ini dapat dilakukan sccara efektif dengan menggunakan sebuah metodc perancangan yang akan membimbing kemampuan perancang dalam meningkatkan kreativitas dan juga mengevaluasi hasil perancangan. Salah satu metode perancangan yang ban yak digunakan dalam perancangan konstruksi mesin adalah mctode perancangan Pahl-Beitz. Menurut G. Pabl and W. Beitz [1], metode perancangan ini dapat diaplikasikan pada proses perancangan semua artefak teknik [I] walaupun tidak seeara spesifik dapat diaplikasikan pada lini produksi. Dalarn
2. Umum Pembahasan dalam makalah ini mengikuti metode induksi dimana penearian solusi rnasalah dieapai dengan jalan mengamati permasalahan yang bersifat khusus dalam bidang metode peraneangan dengan memperhatikan ilmu-ilmu perancangan konstruksi, lalu menarik
?
ISBN 978-979-17047-5-5
STEMAN 2014
kesimpulan berupa metode bersifat lebih umum.
peraneangan
yang
• Variasi produk • Layout proses yang ada saat ini • Konsep mesin yang ada saat ini • Kcbutuhan pelanggan • Batasan-batasan umum dari pelanggan 1.2. Pcnyusunan Daftar Tuntutan Dari hasil survci diatas dapat disimpulkan tuntutan pclanggan sesuai prioritas disertai justifikasi scdcrhana bahwa tuntutan tcrscbut dapat mcmcnuhi kcbutuhan pclanggan.
3. Kerangka Makalah 3.1 Judul Aplikasi Metode Peraneangan Peraneangan Lini Produksi.
Pahl-Beitz
pada
3.2 Isi dan Pembahasan Dalam makalah ini, proses peraneangan lini produksi akan didekati dengan metode peraneangan Pahl-Beitz. Proses peraneangan ini terbagi menjadi 2 tahapan yaitu proses perancangan peralatan lini produksi dan proses peraneangan mesin lini produksi. Proses perancangan peralatan akan menghasilkan layout peralatan dan spesifikasi mesin-mesin yang ada didalamnya, sedangkan peraneangan mesin menghasilkan konstruksi mesin-mesin yang siap diproduksi. Diagram alir tahapan peraneangan yang dilakukan dalam makalah ini dapat dilihat pada gambar I.
Fasc Pcraneangan Konscp Pada fase pcngembangan konscp dilakukan pcnentuan prinsip solusi. Prinsip solusi ini didapat dari abstraksi pcrrnasalahan utama, penentuan struktur fungsi, pcnentuan struktur mckanismc gcrak dan encrgi pcnggcrak, pencntuan struktur kcrja dan mcngcvaluasinya dari aspck tcknis dan aspek ekonomis. Hasil dari perancangan konscp ini adalah spesifikasi prinsip solusi (konscp) yang bcrupa struktur fungsi, struktur mckanismc gerak, encrgi pcnggcrak dan struktur kcrja. Pada fase ini semua buku rcfcrcnsi katalog tcntang konscp umum pcnycJcsaian dapat digunakan [5; 6; 7; 8; 9; 10; II; 12; 13; 14; IS]. 2.1. Abstraksi permasalahan dan identifikasi pcrmasalahan utama Fasc ini dimulai dcngan mcmbuat abstraksi pcrmasalahan dan mengcnali permasalahan utama. Langkah pcrtama yang dapat dilakukan adalah dcngan mclihat proses yang tcrjadi dalarn Iini produksi yang ada sckarang dan digambarkan dalam struktur fungsi, Struktur fungsi dibuat mulai dari yang paling umum berupa diagram black box sampai dengan struktur yang paling rinei dari scmua proses. Untuk mcmudahkan digunakan diagram yang menggambarkan perubahan cncrgi, material dan sinyal. Struktur fungsi tcrsebut diJcngkapi dengan kctcrangan daftar fungsi bagian dari struktur fungsi tcrscbut. Scmua abstraksi pcrmasalahan utama harus mclingkupi scmua tuntutan utama yang tereatat didalam daftar tuntutan. Dari semua abstraksi pcrmasalahan III I dapat diidcntifikasi pcrmasalahan utama. 2.2. Pcncntuan struktur fungsi Dcngan memperhatikan abstraksi permasalahan diatas maka disusun struktur fungsi dari sistcm lini produksi yang baru yang dapat mcnjawab permasalahan utama. 2.3. Pcncntuan struktur mckanismc gerak Dari pcnjelasan fungsi bagian struktur fungsi dieari aItcrnatif mckanismc gcrak yang dapat mcmcnuhi fungsi-fungsi tcrsebut yang 2.
lugu
P"r;lnc;lng~n peratatan liri produksi
Peranongan
penlahn
UniprodtJ.si
Dokumenfasi rincian layout Uniproduksi
f>erancangan mesin
Peri!llC~ngannesin lini Jlrod~si
tin pr eduksi
Dokunentasi rindan me~in lini produkd
Solusi
Gambar I - Tahapan peraneangan
lini produksi
Proses perancangan perala tan lini produksi Proses peraneangan peralatan lini produksi ini terbagi menjadi 4 fase yang dijclaskan sebagai berikut: I. Fasc Pereneanaan dan Penjelasan Tugas Dalam tahapan ini hanya diambil dua tahapan terakhir dari fase pertama metode perancangan Pahl-Beitz yaitu penjelasan tugas dan pembuatan daftar tuntutan. Tahapan pereneanaan produk tidak dilakukan karena proses peraneangan yang dilakukan saat 1111 bersifat permintaan khusus dari industri. 1.1. Penjelasan Tugas Pada tahapan ini dilakukan pengambilan data dengan cara survei lapangan dan wawaneara dengan manajer teknik dan staf di industri. Dari pengambilan data tersebut didapat beberapa infonnasi sebagai berikut:
3
-:-:-;--====" ,-. ~
STEMAN2014
ISBN 978-979-17047-5-5
kemudian dikombinasikan dan dibandingkan berdasarkan tujuan penanganan material [16]. Perbandingan kombinasi mekanisme gerak harus melihat beberapa faktor bcrikut: biaya satu produk, kualitas prod uk, pcnggunaan orang, penggunaan peralatan, kapasitas produksi, pcnggunaan area kcrja, penggunaan encrgi, kcsehatan dan keselamatan kerja. Dari pcrbandingan kombinasi ini dan vcrifikasi ulang dengan pelanggan, maka dipilih kombinasi mekanisme gerak yang akan digunakan. Dari fungsi bagian dan kombinasi mekanisme gerak dapat dicari alternatif encrgi penggerak yang dapat mcmcnuhi fungsi-fungsi tersebut seperti altcmatif pcnggunaan cncrgi mekanik, motor listrik atau hidrolik. Alternatifalternatif ini harus mcmperhatikan kebutuhan pelanggan, batasan umum dari pclanggan dan kemungkinan penggabungan fungsi bagian sesuai dcngan konfigurasi mekanismc gerak. Dari altematif energi penggcrak tersebut, dapat dicari beberapa kombinasi cncrgi penggcrak yang dapat memenuhi fungsi bagian. Kombinasi tcrsebut kemudian dibandingkan dcngan melihat faktor-faktor berikut: pemenuhan fungsi, biaya investasi, pcmcnuhan waktu siklus dan kerumitan konstruksi. Dari perbandingan terse but dan verifikasi dari pclanggan maka dipilih kombinasi energi penggerak yang akan digunakan. 2.4. Penentuan struktur kerja Dari struktur mekanisme gcrak dan encrgi penggeraknya, maka dapat dibuat struktur kerja dilengkapi dengan daftar fungsi bagian dan spesifikasinya. Dari struktur kcrja tcrsebut juga didapatkan pcrkiraan waktu siklus untuk penyelesaian satu produk sehingga didapatkan besar kapasitas produksi yang akan dicapai.
Pembuatan gambar berskala dengan batasan ruang dimulai dengan memperhatikan variasi produk paling besar dan faktor ergonomis. Pembuatan gambar ini diharapkan dapat memberikan gambaran luas area kerja untuk fungsi utama yang berhubungan dengan produk. 3.2. Pengcmbangan layout awal dan rancangan bentuk untuk fungsi utama Untuk pengembangan layout awal, dilakukan pcndcskripsian ulang masing-masing fungsi bagian yang ada dilengkapi dengan data kebutuhan mckanisme geraknya. Dengan mcmpcrhatikan variasi ukuran benda kerja tcrbesar dan terkecil serta kornponen-komponen pendukung seperti power unit hidrolik, kotak panel dan kotak kontrol setiap mesin maka akan didapatkan layout baru. 3.3. Evaluasi terhadap aspck teknis dan ekonomis Evaluasi terhadap aspek teknis dan ckonomis dilakukan dengan cara membandingkan data layout awal dengan data layout mesin yang ada saat ini. Aspek yang dicvaluasi meliputi harga produk, kualitas produk, penggunaan orang, penggunaan peralatan, kapasitas produksi, penggunaan area kerja, penggunaan energi, kesehatan dan keselamatan kerja. Evaluasi ini dilakukan untuk seluruh variasi produk untuk memastikan peningkatan kapasitas produksi yang akan dicapai. 3.4. Optimasi dan pcnyempumaan rancangan bcntuk Dari layout awal diatas, ada beberapa aspek yang dapat dioptimasi seperti penggunaan energi, penggunaan area kerja atau penggunaan orang. 3.5. Pcmeriksaan kesalahan dan faktor pengganggu Dari layout awal didapatkan beberapa faktor pengganggu yang dapat menjadi permasalahan seperti orientasi benda kerja atau kemudahan pemasangan dan pelepasan benda kerja. Faktor pengganggu ini harus dicari solusinya. Jika solusi sudah didapatkan, dan dengan persetujuan pelanggan, maka dibuat gambar layout perbaikan lengkap dengan struktur fungsi, dengan daftar fungsi bagian dan deskripsinya. Dari layout perbaikan juga didapatkan pcrubahan waktu siklus untuk setiap variasi benda kerja. Kemudian dilakukan peninjauan kembali perubahan evaluasi aspek teknis dan ekonomis. 3.6. Persiapan awal daftar bagian dan dokumen produksi
3.
Fase Perancangan Embodiment Pada fase pcrancangan embodiment, konscp yang ada dibuat gambar bcrskala dcngan batasan ruang, pengembangan layout awal dan rancangan bcntuk untuk fungsi utama dan evaluasi terhadap aspek teknis dan ekonomis. Hasil dari kegiatan ini bcrupa layout awal. Layout awal ini kemudian dioptimasi dan disempumakan rancangan bentuknya, diperiksa dari kesalahan dan faktor pcnggangu dan dibuatkan daftar bagian dari dokumen produksi. Hasil akhir tahapan ini adalah layout akhir. Berikut penjelasan dari tahapan-tahapan tcrsebut diatas: 3.1. Pembuatan gambar berskala dengan batasan ruang
4
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
Dari daftar fungsi bagian diatas, beberapa fungsi bagian dapat digabungkan menjadi satu kesatuan alat. Semua peralatan ini disusun dalam sebuah daftar peralatan lengkap dengan fungsi-fungsi bagian didalarnnya danjumlahnya.
kegiatan keempat fase perancangan mesm terse but dan perbandingannya dengan perancangan peralatan dapat dilihat pada tabel 1. Fase Perancangan Pahl-Beitz
4.
Fase Perancangan Detail Pada tahapan ini dilakukan penyempumaan layout dan daftar peralatan, pembuatan dokumen spesifikasi peralatan dan pemeriksaan scmua dokumen terhadap standar. 4.1. Penyempumaan layout dan daftar peralatan Disini layout ditinjau ulang dan dicatat spesifikasinya. Spesifikasi layout tersebut berisi harga produk, kualitas produk, penggunaan orang, penggunaan peralatan, kapasitas produksi, penggunaan area kerja, penggunaan energi, kesehatan dan keselamatan kerja. 4.2. Pembuatan spesifikasi peralatan Dalam tahapan ini dibuat spesifikasi setiap peralatan yang nantinya akan mcnjadi daftar kebutuhan perancangan alat tersebut. Daftar kebutuhan masing-masing peralatan ini berisi: nama peralatan, deskripsi, jumlah, fungsi bagian, ilustrasi, penjelasan masing-masing fungsi bagian dan kebutuhan umum peralatan. Penjelasaan fungsi bagian dan kebutuhan umum berisi prinsip kerja, geometri, kinematika, gaya, energi, material, sinyal, keselamatan kerja, ergonomis, produksi, kendali mutu, perakitan, transportasi, operasional, perawatan, daur ulang dan harga. Dari layout ini juga diketahui jumlah operator yang dibutuhkan. 4.3. Pemeriksaan semua dokumcn terhadap standar Pemeriksaan semua dokumen dilakukan dengan dua pihak yang akan terlibat pada tahapan berikutnya yaitu: • Pelanggan (pihak industri) • Tim Perancang
Penjelasan tugas
Perancangan konscp
Pcrancangan em bodim ell {
Proses perancangan mesin lini produksi Perancangan mesin ini akan menghasilkan konstruksi mesin yang siap diproduksi berupa gambar kerja susunan, gambar kerja bagian, daftar bagian, instruksi pembuatan, instruksi perakitan, instruksi transportasi dan instruksi pengoperasian. Acuan awal dalam perancangan mesin lini produksi ini adalah spesifikasi mesinmesin dan alat-alat hasil perancangan peralatan lini produksi. Secara umum proses perancangan mesin lini produksi juga terbagi menjadi empat fase sarna seperti dalam proses perancangan peralatan. Hanya saja rincian kcgiatan dan dokumen hasilnya yang berbeda. Rincian
Perancangan detail
5
Fase perancangan perala tan Iini produksi - Pcnjelasan tugas - Pcmbuatan daftar tuntutan - Abstraksi pcrrnasalahan dan idcnti fikasi pcrrnasalahan utarna - Pcncntuan struktur fungsi - Pencntuan sturktur mckanismc gcrak - Pcncntuan struktur kcrja - Pcmbuatan garnbar bcrskala dengan batasan ruang - Pcngernbanga n layout awal dan rancangan bcntuk untuk fungsi utarna - Evaluasi tcrhadap aspck teknis dan ckonomis - Optirnasi dan pcnycmpurna an rancangan bcntuk - Pcmcriksaan kcsalahan dan faktor pcngganggu - Pcrsiapan awal daftar bagian dan dokumcn produksi - Penyempurna an layout dan daftar pcralatan - Pcmbuatan spesifikasi
Fase perancangan mesin lini produksi - Penjclasan tugas - Pcnyusunan daftar kcbutuhan - Abstraksi permasalahan dan idcnti fikasi pcrmasalahan urama - Penentuan struktur fungsi - Penentuan struktur konstruksi
>
- Pcmbuatan gambar berskala - Evaluasi aspek teknis dan ekonomis - Optimasi dan penyempurna an bentuk - Pemeriksaan kesalahan dan faktor pengganggu - Perhitungan pcmilihan kornponcn utama - Pembuatan konstruksi ulang dcngan ukuran lebih tepat - Pembuatan model 3 dimensi - Optimasi laniut - Penyusunan daftar komponen - Pcncntuan material - Perk iraan
ISBN 978-979-17047-5-5
STEMAN 2014
peralatan - Pemeriksaan semua dokumen terhadap standar
Spesifikasi mesin inilah yang akan digunakan sebagai aeuan dalam perancangan mesin lini produksi terse but. Gambaran hubungan perancangan peralatan dan perancangan mesin dalam perancangan lini produksi dapat dilihat pada gambar 2. Ada catatan pelengkap dimana titik berat penilaian aspek teknis dan ekonomis untuk perancangan lini produksi [16] adalah: biaya sebuah produk, kualitas produk, penggunaan orang, penggunaan peralatan, penggunaan area kerja, penggunaan energi, kesehatan dan keselamatan kerja. Dengan mengikuti alur kerja metode perancangan ini, proses perancangan menjadi efektif. Setiap proses dilakukan secara sistematis sehingga dapat mernbimbing perancang dalam meningkatkan kreativitas dan mengevaluasi hasil perancangan.
biaya - Pembuatan gambar kerja dengan memperhatik an proses pembuatan
Tabe! 1. Rincian kegiatan perancangan mesin lini produksi
4. Kesimpulan Berdasarkan pembahasan dalam makalah ini, dapat ditarik kesimpulan bahwa metode perancangan Pahl-Beitz dapat diaplikasikan pada perancangan lini produksi dengan cara membaginya menjadi 2 tahapan yaitu tahapan perancangan peralatan lini produksi kemudian dilanjutkan dengan tahapan perancangan mesin lini produksi. Perancangan peralatan lini produksi akan menghasilkan layout dan spesifikasi mesin atau alat yang dibutuhkan.
--/----r----------------------------I
~
Pera1(angan Peralatan Lioi Prod"k~i
Perancangan
r--
Lini Pr,duksi
,-----------,
I Perant~ngtln nasin 1 I I I
I I I I
I I I
I I I
--l I Ppranr.ngM I IL Me,i, 2 ...JI
r--
--,
I P>r.n,.,g.n IL Me,in 3
I I
...J
Pera1Cangan Me,in Lini Prcduks i
I
I L
I I I ~I
Gambar 2 - Hubungan perancangan peralatan dan perancangan mesin dalam lini produksi
Referensi/Daftar Pus taka [1] [2]
G. Pahl and W. Beitz. 2007. Engineering Design: A Systematic Approach; Springer Kikuo: Fujita, Shuhei Ohtani. 200 l. Hierarchical Contexts for Emergent Layout Design Synthesis: Preliminary Development of Agent-Based Plant Layout Design System; Inggris: 3rd
[3]
[4]
International Workshop on Emergent Synthesis - IWES'OI. Eduardo A.P Santos, Marco A.B de Paula. 2004. An Integrated Design Methodology for Automated Manufacturing System. Inggris: Elsevier Ltd on behalf ofIF AC. Adrien Guenebaut, Cecilia Zanni, Marc Barth, Roland de Guio. 2007. A Generic Model of The Creative Process in
ISBN 978-979-17047-5-5
STEM AN 2014
[5]
[6]
[7] [8]
[9]
[10] [11] [12] [13]
[14] [15] [16]
Production System Design. Inggris: 19th International Conference of Production Research. Schuller. 1998. Metal Forming Handbook. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. P.H. Joshi. Jigs and Fixtures Design Manual 2nd Edition. 2003. McGRA WHILL. Carrlane Catalog. Carrlane. Yotaro Hatamura. 1999. The Practice of Machine Design. Clarendon Press Oxford. P.H. Joshi. 2007. Machine Tools Handbook, Design and Operation; McGRAW -HILL. Rexroth: Cylinder Catalog; Rexroth. THK General Catalog: LM Guide. THK. THK General Catalog: Ball Screw. THK. Mitsubishi Electric Factory Automation. MR-J3 Servo Amplifiers and Motors Advanced Servo Technology. Mitsubishi Electric. www.sherline.com: Rotary Table Section. www.detron.com.tw: Rotary Table Section. Meyers, Fred E. Plant Layout and Material Handling. 1993. Regents/Prentice Hall
7
