TUGAS AKHIR. Perancangan mesin Core leak test. Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Jurusan Teknik Mesin

TUGAS AKHIR Perancangan mesin Core leak test

Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Jurusan Teknik Mesin

Disusun oleh :

Agustinus Haryanto 41305120011

Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana Jakarta

2008

I

LEMBAR PENGESAHAN

PERANCANGAN MESIN CORE LEAK TEST

Telah Diteliti & Di setujui Oleh :

Dosen Pembimbing

( Ir. Rully Nutranta M.Eng )

II

LEMBAR PENGESAHAN

PERANCANGAN MESIN CORE LEAK TEST

Telah Diteliti & Di setujui Oleh : Mengetahui,

Koordinator Tugas Akhir

( Nanang Ruhyat ST. MT )

III

ABSTRAK Penulisan Skripsi ini adalah membahas tentang perancangan mesin core leak test. Proses pembuatan mesin core leak test dilatar belakangi karena proses pemeriksaan core yang sekarang berjalan masih manual yaitu dengan cara visual, sehingga output produksi yang dihasilkan tidak stabil dan kurang akurat. Dalam perancangan pembuatan mesin core leak test ini juga disertakan vareasi – vareasi dalam perancangan mesin core leak test untuk membandingkan hasil vareasi yang di dapatkan dengan tujuan untuk mendapatkan hasil rancangan yang lebih baik dan juga dilakukan perhitungan yang dibutuhkan dalam perancangan mesin core leak test agar tidak terjadi kesalahan desain. Tujuan dari perancangan mesin core leak test ini untuk merubah cara pemeriksaan core, sebelum dilakukan proses selanjutnya. Yaitu dari cara visual di rubah dengan menggunakan alat yaitu mesin core leak test. Dan diharapkan dengan adanya mesin core leak test produksi dapat lebih stabil dan pemeriksaan core lebih akurat dan juga dapat mengurangi waktu proses dalam pembuatan radiator. Di samping itu juga dapat mendeteksi hasil proses sebelumnya, dan jika terjadi kegagalan proses pada proses sebelumnya, dapat dengan segera terdeteksi, sehingga dapat mengurangi reject dalam pembuatan radiator. Berdasarkan data dari hasil perbandingan pemeriksaan core dengan cara visual, jika terjadi bocor tube maka waktu yang akan terbuang untuk radiator aluminium plastik 348 dt/rad , untuk radiator all aluminium 2250 dt/rad, jika terjadi bocor E/P maka waktu yang akan terbuang untuk radiator aluminium plastik 768 dt/rad, untuk radiator all aluminium 5100 dt /rad. Sedangkan jika pemeriksaan menggunakan mesin core leak test tidak ada waktu terbuang karena kebocoran sudah dapat terdeteksi sebelum masuk ke proses berikutnya. Maka pemeriksaan core menggunakan mesin core leak test dapat dipakai untuk menggantikan pemeriksaan core dengan cara visual

Kata kunci : Mesin core leak test

V

KATA PENGANTAR Segala puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan kasihNya sehingga skripsi ini telah dapat diselesaikan. Skripsi ini disusun sebagai syarat kelulusan dalam usaha penulis untuk memperoleh gelar kesarjanaan Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana. Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis telah menghadapi banyak hambatan dan tantangan. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1.

Bapak Ir. Rully Nutranta M.Eng selaku pembimbing Tugas Akhir yang selalu meluangkan waktu dan pikiran untuk membimbing serta mengarahkan penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini

2.

Dosen-dosen serta Staff Universitas Mercu Buana, yang telah memberikan masukan-masukan dan pengarahan selama Perkuliahan berlangsung.

3.

Bapak Nanang Rukhyat ST. MT. selaku koordinator Tugas Akhir.

4.

Ibu Kristina Sumiyem di Klaten yang telah banyak memberikan banyak dorongan dalam Doa dan nasehat-nasehat.

5.

Kakakku di Klaten yang telah banyak membantu baik moril dan materi.

6.

Seluruh teman sekantor yang telah banyak memberikan kesempatan dan dorongan.

7.

Teman-temanku dikost dan teman-temanku di universitas Mercu Buana yang telah memberikan fasilitas dan dorongan untuk menyelesaikan skripsi ini.

8.

Semua Pihak yang namanya belum disebutkan, baik secara langsung maupun tidak langsung berperan serta dalam penyelesaian skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa dalam proses pelaksanaan dan penyelesaian skripsi ini banyak kekurangan, sehingga penulis memohon maaf dan berharap adanya kritikan dan saran yang membangun dari pembaca untuk kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua yang membutuhkan.

VI

DAFTAR ISI Halaman Halaman Judul Dalam ………………………………………………………......

I

Halaman Persetujuan………………………………………………………….....

II

Halaman Pengesahan……….……………………………………………………

III

Pernyataan Keaslian Isi Sekripsi………………………………………………...

IV

Abstrak ………………………………………………………………………....

V

Kata Pengantar ………………………………………………………………....

VI

Daftar Isi ………………………………………………………………………..

VII

Daftar Gambar…………………………………………………………………...

IX

Daftar Lampiran ………………………………………………………………....

X

Nomenklatur..... ……………………………………………………………….....

XI

Bab I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang …………………………………………………………

1

1.2 Identifikasi Masalah…………………………………………………….

3

1.3 Tujuan Penelitian……………………………………………………….

5

1.4 Batasan Masalah ……………………………………………………...

5

1.5 Sistematika Penulisan…………………………………………………

6

Bab 2 LANDASAN TEORI 2.1 Perancangan Produk Dalam Teksik Mesin..…………………………

7

2.1.1 Selection Design….……………………………………………

8

2.1.2 Configuration Design…....…………………………………….

8

2.1.3 Parametric Design……………………………………………

9

2.1.4 Original Design…………………...…………………………..

9

2.1.5 Redesign…………………….……………………..…………

10

2.2 Perancangan Produk menurut VDI 2221……………………….……. 2.2.1 Pengertian Perancangan Produk Menurut VDI 2221……..

10 10

2.2.2 Tujuan VDI 2221………………………………………………

11

2.2.3 Langkah-langkah VDI 2221…………………………………..

11

2.3 Pembuatan Struktur Fungsi…………...……………………………... 2.3.1. Fungsi Keseluruan………...…………………………………

15 16

VII

2.3.2. Sub Struktur Fungsi ……...…………………………………

16

2.4. Kombinasi Dan Pencarian Pringsip Solusi………………………...

17

2.5. Penentuan kombinasi Yang Sesuai………….……………………..

18

2.6. Pembuatan Varian Konsep………..………….……………………..

19

2.7. Evaluasi Perancangan……………..………….……………………..

19

2.8. Perancangan Wujud Dan Detail…..………….……………………..

20

2.9. Metode Perancangan Quality Function Deplyoment….…………..

21

2.9.1. Pengertian Quality Function Deplyoment…………………

21

2.9.2. Tahap-tahap Implementasi Quality Function Deployment

26

2.10. Perbandingan Metode VDI 2221 Dan Metode QFC.…………..

27

Bab 3 PERANCANGAN MESIN CORE LEAK TEST 3.1 Daftar Kehendak….…………………………………………………..

29

3.2 Klasifikasi Daftar Kehendak…………………………………………..

30

3.3. Struktur Fungsi…………….…………………………………………..

33

3.3.1 Definisi Struktur Fungsi………………………...…………

33

3.3.2 Struktur Fungsi Mesin Core Leak Test.....………………

33

3.3.3. Struktur fungsi Keseluruhan Mesin Core Leak Test……

33

3.3.4. Sub Struktur Fungsi Mesin Core Leak Test………..……

34

3.3.5. Fungsi Bagian Dan Struktur Fungsi Mesin Core Leak Test

35

Bab 4 ANALISA DAN PERHITUNGAN 4.1 Perhitungan poros ……....………………………………………….

59

4.2. Perhitungan Penekan Dummy tank…………...……………………

62

4.3. Perhitungan Penggerak Base Table………......……………………

62

4.4. Pemilihan Bantalan………………………………………………..

63

Bab 5 Penutup 5.1 Kesimpulan….…………………………………………………………..

67

5.2 Saran….…………………………………………………………………

69

5.3 Daftar Pustaka…………………………………………………………

70

5.4 Lampiran………………………………………………………………..

71

VIII

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1.1. Core………………………………………………………….

2

Gambar 1.2. Pemeriksaan core secara visual …………………………….

3

Gambar 1.3. Radiator aluminium plastic………………………………….

4

Gambar 1.4. Radiator racing……………………………………………….

4

Gambar 2.1. Bagan perencanaan produk sederhana……………………….

11

Gambar 2.2. Bagan perancangan produk menurut VDI 2221……………..

12

Gambar 2.3. Perancangan konsep…………………………………………

14

Gambar 2.4. Skema fungsi keseluruhan……………………………………

16

Gambar 3.1. Struktur fungsi keseluruhan………………………………….

33

Gambar 3.2. Sub struktur fungsi mesin core leak test…………………..…

34

Gambar 3.3. Vareasi 1 mesin core leak test……………………………….

49


50


51


52

IX

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

Keterangan

A

Gambar mesin core leak test

B

Kartu asistensi

X

DAFTAR GAMBAR Halaman

Gambar 2.1 Bagan perencanaan produk sederhana …………………...…...

9

Gambar 2.2 Bagan perencanaan produk menurut VDI 2221 .........................

10

Gambar 2.3 Perancangan konsep ..................................................................

12

Gambar 2.4 Skema fungsi keseluruhan .........................................................

14

Gambar 3.1 Struktur fungsi keseluruhan ………………………………...…

23

Gambar 3.2 Sub struktur fungsi Mesin roll pipa …………………..………..

24

Gambar 3.3 Variasi 1 mesin roll pipa ……………………………..………..

43

Gambar 3.4 Variasi 2 mesin roll pipa ……………………………..……….

44

Gambar 3.5 Variasi 3 mesin roll pipa ………………………………..…….

45

Gambar 3.6 Variasi 4 mesin roll pipa ………………………………….….

46

IX

NOMENKLATUR

Simbol

Besaran

Satuan

a

Grafitasi Bumi

m/s²

A

Luas

mm²

d

Diameter

mm

F

Gaya

N

L

Panjang

mm

m

Massa

kg

Mb

Momen bengkok

Nmm

P

Tekanan

bar

P

Berat Jenis

gr/cm³

R

Gaya gesekan

N

ν

Angka keamanan

V

Volume

cm³

σb

Tegangan tekuk

N/mm²

σb¯

Tegangan tekuk ijin

N/mm²

XI

Pendahuluan

BAB I PENDAHULUAN

1.1.

LATAR BELAKANG PERMASALAHAN Perkembangan dunia industri menjadi semakin maju sejalan dengan laju pembangunan di Indonesia. Tetapi apabila dibanding dengan Negara-negara maju terlihat berapa besar jarak perbedaan kemajuan teknologi yang ada serta produktifitas yang dihasilkan dibanding dengan Negara-negara maju. Sangat berat untuk dapat mengejar ketertinggalan itu. Perkembangan industri di Indonesia berjalan agak lambat karena kurangnya inovasi dalam meningkatkan qualitas dan kuantitas serta kurang mencermati dalam mengikuti perkembangan teknologi yang ada di Negaranegara maju. Salah satu ketertingalan kita adalah teknologi alat pendingin. Bisa kita lihat hampir semua barang pendukung kehidupan memerlukan alat pendingin. Mulai dari bagian mesin sepeda motor sampai pesawat terbang,dari mesin sederhana sampai mesin otomatis tidak terlepas dari alat pendingin. PT “XX” merupakan salah satu perusahaan yang bergerak di bidang komponen otomotif. Salah satu produknya adalah dalam hal pembuatan Radiator. Fungsi dari radiator sendiri adalah untuk pendingin mesin ( kendaraan ) dengan media pendingin adalah air. Dimana radiator tersebut akan mempengarui kinerja mesin. Selama ini penulis mengamati adanya hal yang dapat diimprove, terutama dalam perbaikan proses untuk meningkatkan qualitas dan kuantitas produksi. Dalam hal ini terkait dalam proses pemeriksaan core terhadap kebocoran. Core dapat dilihat seperti pada gambar 1.1.

1

Pendahuluan

Gambar 1.1. core……………………( Radiator Product Knowledge ) Core adalah suatu gabungan atau assy dari beberapa komponen radiator dengan alat yang disebut brazing. Komponen tersebut setelah keluar dari proses brazing masih memungkinkan terjadi kebocoran karena sambungan atau gabungan komponen yang kurang sempurna di dalam core tersebut. Setelah keluar dari proses brazing.masih banyak proses lain untuk dapat menghasilkan produk jadi yaitu radiator. Dalam proses sebelumnya pengetesan core terutama dalam hal kebocoran setelah proses brazing hanya dengan dilihat oleh visual mata saja, sehingga pemeriksaan kurang akurat.dan proses waktu pemeriksaan kurang stabil karena bergantung pada kekuatan dan kejelian mata dalam memeriksa kebocoran tersebut. Dan dimana apabila terjadi bocor pada komponen tube, radiator harus di disposal atau reject. Dan untuk memeriksa kebocoran tube sangat susah jika hanya mengandalkan kejelian mata.sehingga tidak jarang kebocoran tube terdeteksi oleh proses pengetesan setelah produk sudah menjadi radiator.sehingga proses pembuatan radiator bisa dibilang sia-sia dan akhirnya produk di buang. Hal ini bisa menyebabkan kerugian proses kerja dan material. Pemeriksaan core secara visual dapat dilihat seperti pada gambar 1.2.

2

Pendahuluan

Gambar 1.2 Pemeriksaan core secara visual…….....( Radiator Product Knowledge ) Untuk itu, penulis berusaha menyampaikan suatu improvement mengenai perubahan proses dalam hal pemeriksaan kebocoran core setelah proses brazing dari sebelumnya dengan visual mata diganti dengan alat yang disebut mesin core leak test. Pembuatan mesin tersebut menurut penulis dapat meningkatan dari segi proses,efisiensi waktu serta biaya. Dalam penulisan tugas akhir ini masalah dibatasi pada desain atau rancangan mesin core leak test, dimana dijabarkan mengenai perhitungan teoritisnya, dan proses pembuatannya. Pemilihan material yang dipakai memakai standar umum yang ada di pasaran. Data mengenai proses yang lama hanya berdasarkan lamanya proses produksi serta beberapa data yang dikumpulkan melalui pengamatan.

1.2.

IDENTIFIKASI MASALAH

Walaupun selama ini proses produksi radiator dapat terus berjalan, penulis melihat ada hal-hal yang perlu disampaikan untuk mendapatkan hasil yang optimal. Untuk memenuhi target produksi dan pelanggan, dalam hal ini masih terjadi adanya proses rework atau kerja ulang yang disebabkan terjadi kebocoran core dan pemborosan proses kerja setelah proses brazing karena pada akhirnya radiator dianggap reject jika terjadi bocor pada komponen tube dan tidak dapat dijual dan 3

Pendahuluan harus dibuang, sehingga dapat mengurangi output produksi. Hal-hal seperti itu penulis menganggap adanya pemborosan, begitu juga permintaan pelanggan yang terus meningkat dari permintaan sebelumnya.Dan untuk mengatasi hal tersebut perlu adanya perbaikan proses untuk mendapatkan hasil yang optimal,dan dapat memenuhi kebutuhan pelanggan. Berdasarkan hal diatas penulis mencoba membuat mesin core leaktest sehingga diharapkan core bisa terdeteksi jenis kebocorannya sebelum dilanjutkan ke proses berikutnya.dan juga diharapkan dapat mengurangi pemborosan kerja dan biaya. Untuk mengetahui Jenis-jenis Radiator dapat dilihat pada gambar 1.3 dan pada Gambar 1.4.di bawah ini :

Gambar 1.3 Radiator aluminium plastic…………( Radiator Product Knowledge ) Yang dimaksud dengan radiator aluminium plastik adalah komponen tanki pada radiator menggunakan bahan dari material plastik dan material pada komponen core menggunakan bahan aluminium.

Gambar 1.4. Radiator racing(all aluminium)……. ( Radiator Product Knowledge )

4

Pendahuluan

Yang dimaksud dengan radiator racing adalah komponen tanki pada radiator menggunakan bahan dari aluminium dan komponen core juga menggunakan bahan aluminium

1.3.

TUJUAN PENELITIAN Membuat rancangan mesin core leaktest untuk mendeteksi kebocoran core penulis anggap lebih baik dibanding proses pemeriksaan core pada proses sebelumnya. dengan menerangkan : 1.3.1 Perbandingan proses pemeriksaan dengan cara yang lama yaitu dengan visual dibandingkan dengan memakai mesin core leak test meliputi : 1.3.1.1. Keakuratan dalam mendeteksi kebocoran 1.3.1.2. Perbandingan dalam penghematan waktu

1.4.

BATASAN MASALAH Dalam penulisan tugas akhir ini masalah di batasi pada desain mesin core leak test dengan perbandingan proses pemeriksaan dengan cara visual, dimana di jabarkan mengenai perhitungan poros, perhitungan Penekan dummy tank, Perhitungan Penggerak base table secara teoritis, dan juga pemilihan material memakai standar umum yang ada di pasaran.

5

Pendahuluan

1.5.

SISTEMATIKA PENULISAN BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisikan latar belakang, permasalahan, maksud dan tujuan, pembatasan masalah dan sistematika penulisan Tugas Akhir. BAB II DASAR TEORI Dalam bab ini dibahas mengenai teori yang digunakan sebagai dasar untuk memahami pembuatan mesin core leak test dalam hal perhitungan gaya, pemakaian bahan serta sedikit menyinggung mengenai Radiator. Teori tersebut yang akan dipakai penulis dalam pembuatan Tugas Akhir ini. BAB III PERANCANGAN MESIN CORE LEAK TEST Berisi tentang : penyusunan daftar kehendak, prinsip solusi, variasi solusi, alternatif solusi dan evaluasi solusi. BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN Bab ini membahas mengenai perakitan mesin core leak test, dan perhitungan komponen-komponen mesin. BAB V PENUTUP Bab ini merupakan bab terakhir yang berisi kesimpulan dan saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

6

Landasan teori BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Perancangan produk dalam teknik mesin Produk pada hakikatnya tidak bisa dipandang hanya dari karakter fisik, atribut ataupun kandungannya, tetapi harus juga dilihat berbagai komponenkomponen

pembentuk

produk.

Rancangan

produk

pada

dasarnya

perencanaan dan menetapkan geometri, bahan dan teknik produksi dari suatu produk baru atau pengembangan produk. Merancang produk merupakan suatu proses pemikiran. Perancangan produk didefinisikan proses penyusunan konsep suatu produk baik produk baru maupun produk pengembangan dalam bentuk gambar teknik untuk memenuhi keinginan pelanggan atau untuk manfaatkan inovasi. Perencanaan produk merupakan perencanaan tentang apa, berapa dan bagaimana produk yang akan diproduksi.. Untuk mendapatkan Rancangan mesin core leaktest yang baik tidak terlepas dari metode – metode perancangan produk dalam

teknik mesin,

tentang apa, berapa, dan bagaimana mesin core leaktest dapat meningkatkan output produksi dan dapat mengatasi sejak dini apabila terjadi kebocoran pada core. Hal yang mendasari proses perancangan mesin core leaktest ini adalah kurang optimalnya output produksi, dan kurang akuratnya pemeriksaan core setelah keluar dari proses brazing, karena pemeriksaan core masih

7

Landasan teori menggunakan kejelian mata, sehingga pemeriksaan tersebut kurang stabil dan kurang akurat. Untuk itu maka peranan metode perancangan seperti metode VDI 2221 diharapkan mampu mengatasi masalah tersebut diatas. Secara tradisional kita membagi teknik mesin menjadi fluida, termodinamik, mekanik dan seterusnya. Tapi dalam disain perencanaan produk kita dapat membagi menjadi beberapa kategori : ...........................(2.1)

2.1.1. Selection design ( desain seleksi ) Dalam tipe ini umumnya, kita akan memilih satu item (atau lebih) dari sebuah list suatu item sejenis. Desain ini dilakukan ketika kita memiliki katalog suatu barang. Untuk memulai desain tipe ini harus benar-benar mengetahui fungsi dan karakteristik dari suatu item dan kebutuhan dari alat yang kita desain. Misalnya dalam sebuah alat yang kita rancang kita membutuhkan bantalan (bearing). Poros yang kita pakai adalah poros yang memiliki diameter 20 mm, dan meneruskan beban 6675 N serta berputar pada 2000 rpm . maka kita harus memilih secara tepat bantalan sesuai fungsi dan karakateristiknya.

2.1.2. Configuration design ( design konfigurasi ) Pada tipe ini kita merakit semua bagian menjadi satu bagian yang utuh berdasarkan fungsi dan karakteristiknya. Contoh sebuah komputer yang terdiri atas keyboard, flopy disc, hardisc, power supply, mainboard harus dirakit

(2.1)

Ruli Nutranta,Perancangan produk dalam teknik, Modul 1, UMB Jakarta.hal 2.

8

Landasan teori menjadi satu bagian yang berfungsi secara utuh. Dalam perakitan ini yang diperlukan adalah metode perakitannya yang kita sebut dengan desain konfigurasi.

2.1.3. Parametric design ( desain parametris ) Parametris desain memerlukan sebuah besaran kuantitatif

yang

menjadi parameter terbentuknya sebuah produk. Misalnya kita hendak mendesain tanki penyimpanan berbentuk silider dengan kapasitas 4 m3, yang kita perlukan adalah parameter radius dan tinggi untuk memenuhi rumus : V = π r2 t ………………… ( 2.1 ) Dalam penyelesainnya kita mendesain sesuai dengan r dan t yang kita inginkan sehingga begitu banyak kombinasi yang kita dapatkan. Disinilah parameter menjadi penting.

2.1.4. Original design ( desain asli ) Setiap proses desain yang kita kerjakan dan sebelumnya belum pernah dibuat akan dinamakan dengan desain asli. Berbeda dengan tipe desain sebelumnya (seleksi, konfigurasi dan parametris), maka jenis desain ini benarbenar sesuatu yang unik dan baru yang kadang-kadang tidak dapat diwakili oleh proses pada tipe lainnya.

9

Landasan teori 2.1.5. Redesign ( desain ulang ) Desain ulang adalah mendesain sesuatu yang telah ada. Sebagian besar proses yang terjadi di industri adalah proses desain ulang dari prototype yang telah dibuat sebelumnya. Tapi dalam perkembangannya proses ini tidak stagnan dan kadang-kadang suatu industri mengadakan perbaikan-perbaikan untuk memenuhi kebutuhan pasar. Banyak contoh dari produk-produk redesain misalnya sepeda, kendaran bermotor, peralatan elektronik dsb.

2.2. Perancangan produk menurut VDI 2221

2.2.1. Pengertian perancangan produk menurut VDI 2221 Proses mendesain produk adalah salah satu cabang dari rekayasa dan rancang bangun yang banyak bermanfaat dalam menyelesaikan berbagai kebutuhan akan produk yang memenuhi kriteria dan keinginan konsumen. Merancang sebuah produk berarti menjabarkan ide yang dimiliki untuk meyelesaikan suatu masalah, Setelah ide didapat, yang menjadi pertanyaan berikutnya adalah metoda apa yang akan dipakai dalam mewujudkan ide tersebut hingga menghasilkan sebuah karya nyata dan dapat dipertanggung jawabkan secara ilmiah. Hal inilah yang menjadi pemikiran para insinyur dari Jerman untuk membuat metoda perancangan produk yang dikenal dengan metoda VDI 2221 yaitu pendekatan sistematik terhadap desain untuk sistem teknik dan produk teknik yang dijabarkan oleh G. Pahl dan W Beitz (VDI = Verein Deutscher Ingeniure / Persatuan Insinyur Jerman).

10

Landasan teori

2.2.2. Tujuan VDI 2221

......................................................(2.2)

Ketepat-gunaan dan efektivitas merupakan syarat utama dalam mendesain suatu produk. Berbagai macam kebutuhan harus disesuaikan terhadap kondisi perusahaan / pabrik / public yang meminta jasa produk tersebut, situasi pasar dan perkembangan teknologi. Ketiga macam kebutuhan itulah yang dapat diatasi oleh suatu metoda yang disebut VDI 2221. 2.2.3. Langkah – langkah VDI 2221 Dalam proses desain produk selalu ada proses inovasi terhadap setiap tahapan perancangan. Secara tradisional langkah desain tersebut dapat seperti pada gambar 2.1.

Permintaan

Fungsi

Prinsip kerja

Abstraksi

Konkretisasi

Prinsip solusi

Gambar 2.1. Bagan perencanaan produk sederhana.

(2.2 )

....................(2.3)

Ruli Nutranta,Dasar perancangan produk menurut VDI 2221, Modul 3, UMB Jakarta.hal 1.

(2.3)

Josef ponn, Udo lindemann, Sketching in early conceptual phase of product design guidelines and tools, Muenchen university. hal 2.

11

Landasan teori Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi terutama dalam proses perancangan produk banyak sekali pembaharuan dan inovasi – inovasi muncul salah satunya ilmuwan – ilmuwan Jerman yang tergabung dalam Verein Deutscher Ingeniure VDI 2221 menyusun langkah – langkah perancanan produk seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.2 berikut. Tahap

Hasil ( dokumen )

Mempelajari ulang langkah sebelumnya dan berikutnya

Tugas

Penjelasan & pertepatan tugas Daftar kehendak Menentukan fungsi & struktur

Struktur fungsi

Mencari prinsip solusi

Prinsip solusi Menguraikan menjadi modul yang dapat direalisasi Struktur modul Memberi bentuk pada modul Susunan awal Memberi bentuk pada seluruh modul Susunan keseluruhan Merinci pembuatan dan cara pembuatan

Dokumentasi produk

Realisasi selanjutnya

Gambar 2.2. Bagan perencanaan produk menurut VDI 2221.

................(2.4)

(2.4)

Josef ponn, Udo lindemann, Sketching in early conceptual phase of product design guidelines and tools, Muenchen university. hal 2.

12

Landasan teori Dari skema gambar diatas dapat diketahui bahwa secara keseluruhan langkah metode VDI 2221 yang terdiri dari 7 langkah dapat dikelompokkan menjadi 4 fase yaitu :

2.2.3.1. Penjabaran tugas (Clafication of tasks) Meliputi

pengumpulan

informasi

mengenai

tuntutan,

keinginan

permasalahan dan kendala-kendala yang dihadapi. Kemudian disusun suatu daftar persyaratan mengenai rancangan yang akan kita buat. Tuntutan ( demand ) merupakan persyaratan yang harus dipenuhi pada proses perancangan, apabila persyaratan ini tidak terpenuhi maka produk yang dihasilkan tidak akan sesuai dengan yang diharapkan. Keinginan adalah persyaratan yang diinginkan oleh perancang dan tidak mutlak dipenuhi apabila terdapat pertimbangan yang lebih penting.

2.2.3.2. Penentuan konsep rancangan (Conceptual design) Pada proses penentuan konsep rancangan ini dibahas bagaimana cara menentukan fungsi dan strukturnya, mencari prinsip solusi dan strukturnya, menguraikan menjadi varian yang dapat direalisasikan, pemilihan kombinasi dan pembuatan varian serta evaluasi, diharapkan dari tahap penentuan konsep rancangan berikut mulai bisa dilihat gambaran perancangan yang akan terealisasi. Lebih jelas mengenai perancangan konsep dapat dilihat pada gambar 2.3 dibawah.

13

Landasan teori

Memperjelas tugas

Pilih kombinasi terbaik Spesifikasi

Mengidentifikasi masalah penting

Kembangkan dalam varian konsep

Evaluasi Membuat struktur fungsi Utama dan sub fungsi Konsep Membuat kombinasi dan prinsip Solusi agar fungsi utama bisa terjawab Tahapan berikutnya

Gambar 2.3. Perancangan konsep ........................................(2.5)

2.2.3.3.

Perancangan wujud (Embodiment design)

Pada tahap ini dimulai dengan menguraikan rancangan kedalam modul-modul yang diikuti oleh desain awal dan desain jadi. Tujuan perencanaan wujud ini adalah untuk mengetahui masalah utama yang dihadapi dalam perancangan. Dalam tahap ini spesifikasi yang telah dibuat kemudian dianalisa dan dihubungkan dengan fungsi yang diinginkan serta kendala – kendala yang ada.

((2.5)

Pahl G.,Beitz W, Engineering Design.A systematic Approach, Second Edition,1996, London

14

Landasan teori 2.2.3.4.

Perancangan rinci (Detail Design)

Tahap ini merupakan proses perancangan dalam bentuk gambar dalam arti gambar yang tersusun dan gambar detail termasuk daftar komponen, spesifikasi bahan, toleransi dan lainnya. Pada tahap ini semua pekerjaan didokumentasikan sehingga pembuatan produk dapat dilaksanakan oleh operator atau insinyur lain yang ditunjuk

2.3. Pembuatan Struktur fungsi

Struktur fungsi merupakan hubungan secara umum antara input dan output suatu sistem teknik yang akan menjalankan suatu tugas tertentu, sedangkan fungsi keseluruhan adalah kegunaan dari suatu alat tersebut. Fungsi keseluruhan ini kemudian diuraikan menjadi beberapa subfungsi yang mempunyai tingkat kesulitan lebih rendah. Sehingga sub fungsi merupakan tugas yang harus dijalankan oleh komponen – komponen yang menyusun alat tersebut. Rangkaian dari beberapa sub fungsi untuk menjalankan suatu tugas keseluruhan disebut sebagai struktur fungsi. Tujuan menetapkan struktur fungsi adalah untuk memperoleh suatu definisi yang jelas dari sub sistem yang ada sehingga dapat diuraikan secara terpisah.

15

Landasan teori 2.3.1. Fungsi keseluruhan Fungsi keseluruhan ini digambarkan dengan diagram balok yang menunjukkan hubungan antara keluaran dan pemasukan dimana masukan dan keluaran tersebut berupa aliran energi, material, dan sinyal.

Ei

Eo

Si

So

Mi

Mo

Gambar 2.4. Skema fungsi keseluruhan Keterangan : Ei : Energi input Si : Sinyal input Mi : Material input Eo : Energi output So : Sinyal output Mo : Material output

2.3.2. Sub struktur fungsi Apabila fungsi keseluruhan cukup komplek dan kurang jelas maka perlu diperjelas lagi dengan menguraikan menjadi sub fungsi. Penguraian ini akan banyak manfaatnya, antara lain : -

Memberikan

alternatif

kemudahan

dalam

melakukan

pencarian solusi yang lebih baik.

16

Landasan teori -

Memberikan beberapa kemungkinan solusi.

-

Lebih memudahkan pemahaman tentang hasil perancangan.

2.4. Kombinasi dan pencarian prinsip solusi

Dalam proses perancangan, dasar pemecahan masalah didapatkan dengan mencari prinsip solusi dari setiap sub fungsi. Dalam kombinasi prinsip solusi ini dicari sebanyak mungkin variasi solusi, makin banyak variasi makin baik perancangan. Untuk pencarian prinsip solusi maka diperlukan metode pencarian antara lain : ………………………………………………...(2.6) a. Metode konvensional Metode ini menggunakan literatur, buku, jurnal teknik, dan brosur yang dikeluarkan oleh suatu perusahaan. Menganalisa gejala alam atau tingkah laku makhluk hidup dengan membuat analogi atau membuat model yang dapat mewakili karakteristik dari produk. b. Metode intuitif Metode intuitif mulai berkembang

dari tahun ketahun seiring

dengan perkembangan akal dan pola pikiran manusia, karena metode ini berpangkal pada inovasi dan ide kreatif manusia. Metode ini sering memunculkan perancangan – perancangan yang baik. c. Metode kombinasi

(2.6)

Pahl G.,Beitz W, Engineering Design.A systematic Approach, Second Edition,1996, London

17

Landasan teori Metode

ini

merupakan

kombinasi

dari

berbagai

metode

perancangan produk. Metode yang dapat digunakan adalah metode bentuk matrik, dimana sub fungsi dan prinsip solusi dimasukkan kedalam kolom baris.

2.5. Penentuan kombinasi yang sesuai

Setelah melakukan pencarian dan kombinasi prinsip solusi, tidak menutup kemungkinan akan diperoleh banyak kombinasi. Untuk itu maka kombinasi harus dikurangi dan dicari beberapa yang terbaik dengan memperhatiakn kriteria - kriteria berikut : a. Sesuai dengan fungsi keseluruhan. b. Sesuai dengan daftar kehendak. c. Secara prinsip dapat diwujudkan. d. Berada dalam batas biaya produksi. e. Pengetahuan tentang konsep memadai. f. Sesuai dengan keinginan perancang. g. Memenuhi syarat keamanan.

18

Landasan teori 2.6. Pembuatan varian konsep

Untuk memperoleh informasi konsep perancangan yang baik, maka langkah – langkah berikut dapat digunakan : a. Gambar alternatif untuk melihat kemungkinan keserasian. b. Membaca referensi –referensi tentang perancangan produk. c. Perhitungan gaya – gaya yang mempengaruhi perancangan. d. Konstruksi model untuk visualisasi dan analisis. 2.7. Evaluasi perancangan

Evaluasi merupakan penentuan nilai kegunaan atau kekuatan yang kemudian dibandingkan dengan sesuatu yang dianggap ideal dalam metode perancangan. Dalam metode VDI 2221 secara garis besar langkah yang ditempuh adalah : 1. Menentukan kriteria evaluasi ( identification of evaluation criteria ) Dalam bidang teknik kriteria evaluasi didasarkan pada daftar spesifikasi yang telah dibuat. 2. Pemberian bobot kriteria evaluasi (weighting of evaluation criteria ) Kriteria evaluasi yang dipilih mempunyai tingkat pengaruh yang berbeda terhadap varian konsep, sebaiknya evaluai dititik beratkan pada sifat utama yang diinginkan dari solusi akhir. 3. Menentukan parameter kriteria ( Compiling parameter )

19

Landasan teori Agar perbandingan setiap variasi konsep dapat dengan jelas, maka dipilih suatu parameter atau besaran yang dipakai oleh setiap varian. 4. Menentukan nilai penaksiran. Harga penaksiran yang ditentukan sebaiknya adalah harga nominal, apabila hal ini tidak memungkinkan maka harga dapat diberikan dalam bentuk kualitatif. 5. Memperkirakan ketidakpastian evaluasi yang diakibatkan kesalahan subyektif seperti kurang informasi, kesalahan parameter dan kesalahan perhitungan. 6. Membandingkan semua variasi konsep. Untuk menentukan variasi konsep yang terbaik, maka harus dihitung perbandingan antar nilai keseluruhan dengan nilai maksimum. 7. Menentukan nilai keseluruhan varian konsep.

2.8. Perancangan wujud dan detail

Tahap terakhir dari proses perancangan menggunakan metode VDI 2221 adalah perancangan wujud dan detail wujud. Tahap perancangan ini meliputi penguraian menjadi modul – modul dan perancangan lay out. Perancangan ini dilakukan dengan menguraikan struktur fungsi ke dalam struktur modul untuk memperoleh unsur pembangun struktur fungsi, hasilnya merupakan gambaran yang jelas tentang rangkaian dan unsur dari suatu

20

Landasan teori produk.Setelah perancangan wujud selesai maka dilanjutkan dengan penguraian menjadi rancangan detail.

2.9. Metode perancangan Quality Function Deplyoment (QFD)

2.9.1. Pengertian Quality Function Deplyoment (QFD) Quality

Function

Deplyoment

(QFD)

adalah

metode

perancangan dan pengembangan produk secara terstruktur yang memungkinkan

team

pengembang

mendefinisikan

secara

jelas

kebutuhan dan harapan pelanggan, dengan mengevaluasi kemampuan produk atau jasa secara sistematik untuk memenuhi kebutuhan dan harapan. (Wahyu, 1999 : 88). Konsep Quality Function Deplyoment (QFD) dikembangkan untuk menjamin bahwa produk yang memasuki tahap produksi benarbenar akan dapat memuaskan kebutuhan para pelanggan dengan jalan membentuk tingkat kualitas yang diperlukan untuk kesesuaian maksimum pada setiap tahap pengembangan produk. Perancangan mutu dengan Quality Function Deplyoment (QFD). Merupakan kegiatan pengembangan produk dan proses yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan pelanggan. Kegiatan ini dapat dirumuskan dengan langkah-langkah sebagai berikut: (Inwood dalam penelitian Hidayat, 2000 : 16) 1. Mengidentifikasi pelanggan.

21

Landasan teori Pada tahap ini perusahaan dituntut untuk menunjukkan bagaimana mengenai pelanggan yaitu mereka yang terkena dampak atau terpengaruh oleh produk dan proses dalam pencapaian mutu. 2. Menentukan kebutuhan pelanggan. Pada tahap ini perusahaan dituntut untuk mencari dan menentukan kebutuhan atau keinginan dari pelanggan terhadap produk yang akan diluncurkan. 3. Menentukan persoalan mutu yang dikehendaki. Pernyataan pelanggan tentang manfaat yang dikehendaki sering kali kompleks dan memiliki banyak arti. Maka, pada langkah ini perusahaan harus dapat menarik pernyataan yang berarti tunggal. Tujuan

adalah

untuk

memusatkan

pada

keuntungan

yang

dikehendaki dan jangan terpengaruh oleh pemikiran tentang pemecahan disini. 4. Menentukan kepentingan relatif persoalan mutu yang dikehendaki. Pada tahap ini perusahaan harus dapat menentukan kepentingan relatif tiap mutu yang dikehendaki, artinya menentukan mana yang paling penting dan mana yang kurang penting dari persoalan mutu yang dikehendaki. Makin besar nilainya maka makin penting. Cara menentukan kepentingan relatif ini dapat dilakukan dengan memberikan pernyataan melalui wawancara, kuesioner dan lain-lain. 5. Menentukan ciri khas mutu (atribut produk). Ciri khas mutu adalah aspek produk yang memberi, mempengaruhi

22

Landasan teori atau mengurangi, segala persoalan mutu yang dikehendaki yang merupakan

bahasa

teknik

perusahaan

(terjemahan

bahasa

pelanggan). Untuk meneliti persoalan satu demi satu, perusahaan harus membuat daftar sifat atau ciri khas dan atribut produk yang ada padanya. 6. Membuat bagan atau matrik struktur Quality Function Deplyoment (QFD). Istilah yang sering digunakan dalam menggambarkan struktur Quality Function Deplyoment (QFD) adalah suatu matrik berbentuk rumah yang sering disebut House Of Quality, yaitu sebuah matrik yang menunjukkan hubungan antara mutu yang dikehendaki dengan atribut produk (ciri khas mutu). 7. Menentukan kepentingan teknik. Tahap ini merupakan tahap terakhir, dimana pada tahap ini perusahaan harus menentukan kepentingan dari setiap atribut pokok (ciri khas mutu), artinya menentukan mana atribut yang paling penting dan yang kurang penting. 8. Evaluasi pembanding. Sementara riset sedang berlangsung, perusahaan dapat menyelidiki bagaimana berbagi produk atau jasa pesaing utama digolongkan berdasarkan setiap keuntungan (kebutuhan konsumen) yang dikehendaki. Evaluasi kompetitif dapat membuat tolak ukur untuk setiap bidang mutu yang dikehendaki, sehingga dapat dijadikan

23

Landasan teori sebagai pembanding selama pengembangan. Kegiatan menetapkan mutu, mengidentifikasikan yang terkena dampak (pelanggan), dan menetapkan kebutuhan pelanggan merupakan langkah dari Quality Function Deployment (QFD), sedangkan kegiatan mengembangkan keistimewaan produk, mengembangkan keistimewaan proses dan mengembangkan pengendalian proses merupakan langkah yang dilakukan setelah Quality Function Deployment (QFD). Berdasarkan uraian diatas maka sangat jelas bahwa Quality Function Deployment (QFD) sangat erat hubungannya perencanaan mutu. Dengan ini akan kita peroleh satu tujuan yang penting yaitu memperoleh kepuasan pelanggan dengan harga yang sesuai dengan mutunya. Metode yang digunakan dikenal dengan nama penyebaran fungsi mutu atau disebut juga dengan Quality Function Deployment (QFD). Teknik ini tumbuh dari gagasan bahwa mutu berarti menghasilkan kepuasan pelanggan dan tugas pengembangan mutu adalah menciptakan (menyebarkan) fungsi produk untuk menciptakan mutu. Tujuan dari Quality Function Deployment (QFD) sendiri tidak hanya memenuhi sebanyak mungkin harapan-harapan pelanggan, tetapi juga berusaha melampaui harapan-harapan pelanggan, sebagai cara untuk berkompetisi sehingga diharapkan konsumen tidak menolak dan tidak complain tetapi malah menginginkannya. Quality Function Deployment (QFD) digunakan untuk memastikan bahwa sebuah

24

Landasan teori perusahaan memusatkan perhatiannya terhadap kebutuhan pelanggan sebelum setiap pekerjaan perancangan dilakukan. ( Yoji, 1988 : 181) Teknik

Quality

Function

Deplyoment

(QFD),

apabila

dilaksanakan secara tepat akan memberikan tiga manfaat utama, yaitu: (Wahyu, 1999 : 89) 1. Mengurangi biaya Produk yang sesuai kebutuhan dan keinginan pelanggan, sehingga tidak ada pengulangan pekerjaan atau pembuangan bahan baku karena tidak sesuai dengan spesifikasi yang telah ditetapkan pelanggan. 2. Meningkatkan pendapatan Dengan pengurangan biaya, maka hasil yang kita terima akan lebih meningkat. Dengan Quality Function Deployment (QFD) produk atau jasa yang dihasilkan akan lebih dapat memenuhi kebutuhan dan harapan pelanggan. 3. Pengurangan waktu produksi Quality Function Deployment (QFD) adalah kata kunci penting dalam pengurangan biaya produksi. Quality Function Deployment (QFD) akan membuat suatu tim pengembang produk untuk memuat keputusan awal dalam proses penggabungan. Manfaat yang lain yang dapat diperoleh dari penerapan Quality Function Deplyoment (QFD) adalah: 1. Customer-focused (fokus pada pelanggan).

25

Landasan teori Mendapatkan input dan umpan balik dari pelanggan mengenai kebutuhan dan harapan pelanggan. 2. Time-efficient (efisiensi waktu). Mengurangi waktu pengembangan produk dan memfokuskan pada kebutuhan dan harapan pelanggan. 3. Time-oriented (orientasi waktu). Pendekatan yang berorientasi pada kelompok dan semua keputusan didasarkan pada semua orang yang berdiskusi dalam pengambilan keputusan dengan teknik Brainstroming. 4. Documentation-oriented (orientasi data) Menggunakan data dan dokumentasi yang berisi semua proses dan seluruh kebutuhan dan harapan pelanggan.

2.9.2.

Tahap-tahap Implementasi Quality Function Deployment

Tahap-tahap dalam pengimplementasian QFD secara umum ada tiga fase, yaitu: 1. Fase pengumpulan suara pelanggan (Voice of Customer) 2. Fase penyusunan rumah kualitas (House of Quality) 3. Fase Analisa dan Interpretasi Selain ketiga tahap itu, ada tahap yang pertama kali dilakukan yaitu tahap perencanaan dan persiapan (fase 0/prafase). Adapun tahap ini antara lain: a. Menyiapkan dukungan organisasional, meliputi dukungan dari pihak

26

Landasan teori manajemen, dukungan fungsional dan dukungan teknis QFD. b. Menentukan tujuan ataupun keuntungan yang diharapkan dari kegiatan QFD. c. Menetapkan siapa pelanggan. Karena dalam proses QFD penilaian banyak dilakukan oleh pelanggan. d. Menentukan cakupan produk. Dalam hal ini harus ditentukan dahulu bagian mana dari produk yang termasuk dan tidak termasuk dalam aktivitas QFD. e. Melengkapi fasilitas dan material yang mendukung bagi pelaksanaan QFD.

2.10. Perbandingan metode VDI 2221 dan Metode QFC Metode perancangan produk VDI 2221 dan metode perancangan QFD (Quality Function Deployment ) masing – masing mempunyai kelebihan, tetapi dalam proses perancangan mesin core leaktest digunakan metode VDI 2221, dikarenakan dalam proses perancangan hanya memerlukan variasi bentuk dan model mesin core leaktest. Adapun kelebihan kedua metode tersebut antara lain : 1. Metode VDI 2221 dapat menghasilkan beberapa alternatif model sebelum didapatkan model yang terpilih, sehinggga model terpilih merupakan produk yang sudah terseleksi ( terbaik ) dari beberapa alternatif tersebut. 2. Metode QFD tidak menghasilkan beberapa alternatif model dan bentuk

27

Landasan teori seperti pada metode VDI 2221, tetapi lebih menekankan pada kepuasan pelanggan dengan cara melakukan wawancara tentang produk yang akan dirancang dengan pelanggan dan ditentukanlah satu produk rancangan. 3. Dalam metode QFD perhitungan terhadap gaya – gaya pada proses mekanik lebih ditekankan, sedang pada metode VDI 2221 perhitungan merupakan proses pendukung dari alternatif produk yang sudah terpilih.

28

Perancangan mesin core leaktest

BAB III

3.1. Daftar Kehendak Tahap awal untuk memulai perancangan mesin core leaktest didapat spesifikasi yang baik adalah dengan mengetahui gambaran secara garis besar bagaimana bentuk

dan keinginan yang diharapkan dari mesin core leaktest

tersebut. Oleh sebab itu maka disusunlah daftar kehendak dimana pertama kalinya dikumpulkan ide - ide yang muncul untuk selanjutnya dianalisa dan didefinisikan secara jelas dalam table daftar kehendak. Ide dan saran yang muncul dalam proses perancangan mesin core leaktest ini adalah : 1. Hasil rancangan tidak membahayakan manusia. 2. Hasil rancangan tidak membutuhkan biaya yang mahal 3. Hasil rancangan dapat mendeteksi kebocoran dengan akurat. 4. Hasil rancangan mudah di rakit 5. Hasil dari rancangan tahan lama 6. Reduce production cost 7. Biaya produksi yang relatif mudah dan efisien 8. Proses pembuatan mesin yang mudah 9. Tidak memerlukan skill khusus untuk mengoperasikan 10. Tidak memerlukan tempat yang luas 11. Apabila terjadi kerusakan dapat mudah diatasi. 12. Mudah dalam perawatan.

29


13. Konstruksi yang kuat 14. Material yang digunakan mudah didapat dipasaran 15. Desain simple 16. Mudah dalam pengoperasian 17. Tidak berisik 18. Biaya perawatan mudah 19. Proses machining tidak memerlukan special machine 20. Safety 21. Pemilihan komponen mudah didapat di pasaran 22. Waktu pengetesan yang cepat dan akurat. 23. Tidak merusak komponen yang di test. 24. Ramah lingkungan 25. Hasil Rancangan Tidak merusak alam. 26. Hasil rancangan tidak mudah rusak. 27. Dapat dimodifikasi sesuai kebutuhan

3.2 Klasifikasi daftar kehendak Berdasarkan keinginan – keinginan dalam daftar kehendak di atas maka akan dapat disusun menjadi daftar seperti pada tabel berikut ini :

D PERUBAHAN

KLASIFIKASI /PERSYARATAN W MATERIAL D

1. Komponen mudah didapat di pasaran

30


D

2. Tahan terhadap korosi

D

3. Tahan aus

W

4. Rangka menggunakan profil L,Square dan plat

D

5. Mampu menahan tekanan test 1.7 bar

ENERGI D

1. Sumber tenaga dari listrik PLN dan tekanan angin

W

2. Hemat energi

LINGKUNGAN D

1. Bebas polusi udara

D

2. Tidak bising

ERGONOMI D

1. Mudah dioperasikan.

D

2. Pengopersian dapat dilakukan oleh setiap orang.

W

3. Konstruksi sederhana.

D

4. Mudah pemasangan.

D

5. Instalasi mudah.

KESELAMATAN D

1. Aman dalam pengopersian.

D

2. Sistem instalasi angin aman bagi operator.

D

3. Semua bagian yang berbahaya dibuatkan pelindung

PRODUKSI D

1.Biaya pembuatan alat murah.

D

2. Proses pembuatan mudah.

D

3. Alat dapat diproduksi dengan cepat.

31


KEMAMPUAN OPERASI

D

1. Dapat dipakai untuk berbagai macam ukuran core

D

2. Dapat dioperasikan oleh satu orang

PERAWATAN / MAINTENANCE

D

1.Mudah dalam perawatan

D

2.Suku cadang mudah didapat dipasaran

BIAYA D

1. Biaya investasi

D

2. Biaya pembuatan tidak mahal

TRANSPORTATION D

1. Alat mudah dipindahkan

D

2. Mudah dirakit dan dibongkar

D

3. Dapat diangkut dengan kendaraan niaga

W

4. Dapat dibawa dengan truk kecil

ESTETIKA D

1. Memenuhi keidahan bentuk

GEOMETRI W

1. Dimensi mesin (P x L x T) 1700 x 1100 x 2100 mm

W

2. Rangkaian harus kuat

PEMAKAIAN D

1. Dapat digunakan untuk berbagai macam core

PERAKITAN D

1. Mudah dirakit

W

2. Jumlah komponen tidak banyak

32


Dimana untuk

W

3. Pemasangan dapat dilakukan siapa saja.

D

4. Bongkar pasang komponen mudah dilakukan

D

= Demans / keharusan

W

= Wishes / keinginan

3.3. Strutur fungsi 3.3.1. Definisi Struktur fungsi Struktur fungsi merupakan hubungan secara umum antara input dan output suatu sistem teknik yang akan menjalankan suatu tugas dan pekerjaan tertentu. 3.3.2. Struktur fungsi mesin core leak test Struktur fungsi mesin core leak test digolongkan menjadi tiga : 1. Sinyal : core yang akan di deteksi kebocoran 2. Material : yaitu seluruh komponen yang menyangga sistem. 3. Energi : Seluruh komponen yang menghasilkan energi pada sistem, seperti tekanan angin. 3.3.3. Struktur fungsi keseluruhan mesin core leak test Fungsi keseluruhan dari mesin core leak test ini dapat digambarkan dalam diagram balok yang menunjukkan hubungan antara pemasukan dan pengeluaran dari ketiga unsur antara aliran energi, material dan sinyal.

33


ENERGI INPUT

ENERGI OUTPUT

SINYAL INPUT

SINYAL OUTPUT

MATERIAL INPUT

MATERIAL OUTPUT

Gambar 3.1. Struktur fungsi keseluruhan.

3.3.4. Sub struktur fungsi mesin core leak test

Struktur fungsi keseluruhan yang terdapat pada gambar 3.1 diatas masih bersifat umum dan kurang jelas, sehingga harus diuraikan menjadi subfungsi yang dapat dilihat pada gambar 3.2 dibawah.

Energi Tenaga manusia

Mesin core leak test

Dirakit

Diatur panjang langkah sesuai dimensi core

maju / mundur

Mesin core leak test dapat bekerja dengan baik Gambar 3.2. Sub struktur fungsi mesin core leak test

34


3.3.5. Fungsi bagian dan struktur fungsi bagian mesin core leak test Unsur utama yang menyusun sistem kerja mesin core leak test meliputi berbagai komponen, baik komponen mekanik maupun elektrik. Komponen – komponen tersebut meliputi : A) Bak core leak test B) Base table C) Dummy tank D) Penekan dummy tank E) Penggerak Base table F) Clamping unit G) Adjuster clamping unit H) Pusher dummy tank I) Poros J) Bantalan Pada bagian ini akan dibahas penentuan fungsi – fungsi bagian dan struktur fungsi mesin core leak test yang disebut pada bagian sebelumnya, penjelasan – penjelasan ini dapat diberikan dalam diagram alur pemasukan dan pengeluaran. a. Fungsi bagian ditinjau dari Bak mesin core leak test Ei

Eo Rumah base table

Bak

Penahan seluruh bagian mesin dan penampung air Si

So

35


Perlu dicari prinsip solusi untuk jenis material, dan teknik penyambungan sehingga mampu menahan semua bagian mesin core leak test dan kerapatan sambungan. b. Fungsi bagian Base table Ei

Mengetest core dengan dimensi panjang 700x700x42

Mi Core

Eo Mampu menahan clamping So

Perlu dicari prinsip solusi untuk jenis material, bentuk dan dimensi base table dan tahan korosi juga dapat untuk mengetes core dengan dimensi 700 x700 x 42 c. Fungsi bagian Dummy tank

Ei

Eo

Dummy tank

Penutup E/P

Si

Mampu menutup E/P dan aliran masuk angin

So Perlu dicari prinsip solusi untuk jenis material,machining yang

mudah,bentuk dan ukuran simple,mampu menahan tekanan angin dan ringan

d. Fungsi bagian penekan dummy tank Penekan dummy tank Mi Si

Mampu menekan dummy tank dan mampu menahan tekanan 1.7 bar Tenaga untuk Menekan dummy tank

Eo

So

Perlu dicari prinsip solusi untuk model dan jenis penekan dummy tank, energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan penekan.

36


e. Fungsi bagian penggerak base table

Penggerak base table Mi

Mampu menggerakkan base table Menggerakkan base table

Eo

Si

So Perlu dicari prinsip solusi untuk model dan jenis penggerak base table,

energi yang dibutuhkan untuk pengerak base table, dan mudah di dapatkan di pasaran. f. Fungsi bagian Clamping unit Ei

Eo

Clamping unit

Mampu menahan core saat pengetesan

Dudukan core saat test

Si

So Perlu dicari prinsip solusi untuk bentuk dan bahan clamping unit agar

mampu menahan core dengan tekanan test 1.7 bar dan tidak merusak core juga tahan terhadap korosi. g. Fungsi bagian Adjuster clamping unit Adjuster clamping unit

Mi

Penggerak clamping unit

Si

Pengatur clamping unit mengikuti dimensi core Mo So

Perlu dicari prinsip solusi untuk model dan adjuster clamping unit agar mudah saat pengaturan clamping unit, dan murah

h. Fungsi bagian Pusher dummy tank

37


Ei

Eo

Pusher dummy tank Si

Terpasang pada penekan dummy tank

Meneruskan tekanan pada penekan dummy tank So

Perlu dicari prinsip solusi untuk bentuk dan bahan pusher dummy tank dan tidak merusak dummy tank dan juga pusher dapat mudah di dapat di pasaran

i. Fungsi bagian Poros

Ei

Eo Menumpu base table

Penumpu base table

poros Si

So Perlu dicari prinsip solusi untuk bentuk dan material poros agar

mampu menahan base table

j. Fungsi bagian Bantalan

Ei

Eo Penumpu Poros

Bantalan Si

Menumpu poros So

Perlu dicari prinsip solusi untuk bentuk dan jenis bantalan yang sesuai untuk penahan poros sebagai tumpuan base table. Jenis bantalan mudah di dapat dipasaran.

38


Setelah di dapatkan fungsi bagian dan struktur fungsi bagian dari mesin core leak test, dan juga pembahasan dari penentuan fungsi-fungsi bagian dimana pemberian penjelasan di tuangkan dalam diagram alur pemasukan dan pengeluaran. Maka selanjutnya di buatkan bagan pringsip solusi untuk menuangkan fungsi bagian dan struktur fungsi dari tiap komponen mesin core leak test.

39


40


41


Setelah didapat vareasi- vareasi maka untuk selanjutnya dibuatkan tabel pemilihan variasi struktur fungsi

42


43


44


Setelah di dapatkan bagan dari setiap pringsip solusi, maka perlu di buatkan variasi-variasi untuk mendapatkan hasil rancangan yang sesuai dengan keinginan. Yang tercantum dalam daftar kehendak.

45


46


47


Setelah di dapatkan vareasi-vareasi maka selanjutnya dibuatkan gambar assy mesin core leaktest sesuai dengan variasi yang di pilih. Dimana terdapat 4 vareasi diantaranya : Variasi 1 : A1 – B1 – C4 – D3 – E1 – F4 – G2 – H1 – I2 – J4 – K1 Variasi 2 : A2 – B2 – C1 – D1 – E3 – F1 – G1 – H1 – I2 – J4 – K1 Variasi 3 : A1 – B4 – C5 – D5 – E3 – F4 – G3 – H2 – I5 – J5 – K2 Variasi 4 : A2 – B1 – C1 – D3 – E1 – F5 – G1 – H2 – I3 – J3 – K3

48


6 4 40

80

5

1 2

3

Gambar 3.3. Vareasi 1 mesin core leak test Keterangan : 1. Bak menggunakan rangka dari profil L 2. Material bak menggunakan bahan dari stainless steel 3. Base table menggunakan bahan St.42 yang di plating 4. Penekan dummy tank menggunakan cylinder pneumatic 5. Penggerak base table menggunakan cylinder pneumatic 6. Adjuster lamping unit dengan menggunakan poros berulir

49


6 4

5

1 2 3

Gambar 3.4. Vareasi 2 mesin core leak test Keterangan : 1. Bak menggunakan rangka dari profil U 2. Material bak menggunakan bahan dari Zeng 3. Base table menggunakan bahan dari stainless steel 4. Penekan dummy tank menggunakan model clamping manual 5. Penggerak base table menggunakan crane 6. Adjuster clamping unit menggunakan poros berulir

50


6 4

5 Ø16

1

10

2 3

Gambar 3.5. Vareasi 3 mesin core leak test Keterangan : 1. Bak menggunakan rangka dari profil L 2. Material bak menggunakan bahan dari St.42 3. Base table menggunakan bahan dari S45C + cat 4. Penekan dummy tank menggunakan model clamping manual 5. Penggerak base table menggunakan Cylinder pneumatic 6. Adjuster clamping unit menggunakan Cylinder Hydroulik

51


6

4 14

5 Ø16

1

3

2

Gambar 3.6. Vareasi 4 mesin core leak test Keterangan : 1. Bak menggunakan rangka dari profil U 2. Material bak menggunakan bahan dari Stainless Steel 3. Base table menggunakan bahan dari Stainless Steel 4. Penekan dummy tank menggunakan Cylinder pneumatic 5. Penggerak base table menggunakan Cylinder Hydroulik 6. Adjuster clamping unit menggunakan Cylinder Hydroulik

52


Setelah di dapatkan varian varian maka selanjutnya dilakukan penilaian masingmasing varian untuk menentukan hasil rancangan yang sesuai dengan daftar kehendak.

53


54


55


56


57


58

No

Bagian

Unsur mesin

A Profil rangka Bak

B Material & model

Bak

C Material & model

Base table

D Material & model

Dummy tank

E Model

Penekan dummy tank

F Model

Penggerak base table

G Material & model

Clamping unit

Persyaratan a.Tahan korosi b. Bisa di proses pengelasan c. Bahan mudah di dapat d. Murah a. Tdak karat b. Awet c. Murah d. Bahan mudah di dapat e. Kuat a. Tahan korosi b. Kuat menahan beban c. Bahan mudah di dapat d. Bahan murah a. Kuat b. Kuat menahan beban c. Ringan d. machining mudah e. Tahan korosi a. Kuat menahan tekanan angin b. Tahan lama c. Mudah di dapat dipasaran a. Tidak berisik b. Tidak berbahaya c. Perawatan mudah d. Mampu menggerakkan base table a. Tahan korosi b. Mampu menahan core

Fungsi bagian/solusi untuk

1 Profil L

2 Profil U

Penahan seluruh bagian mesin dan sebagai penam pung air

Stainless steel

Zeng

untuk menahan clamping unit

Stainless steel

Unutk menutup E/P dan sebagai aliran masuk angin

Prinsip solusi 3 Profil I

4

5

Aluminium

St.42

S45C

Zeng

Aluminium

St.42 + plating

S45C + cat

Stainless steel

Zeng

Aluminium

St.42

S45C

Untuk menekan dummy tank dan mampu menahan tekanan 1.7 bar

cyl.pneumatik

Hyd.cyl

Clamping manual

Untuk menggerakkan base table saat pengetesan core

Crane

Roda gigi

Rantai Gear

cyl.pneumatik

Hyd.cyl

Penahan seluruh bagian mesin

Untuk dudukan E/P saat pengetesan

Stainless steel St.42 + plating

6

S45C + cat

40

No

Bagian

H Model

Unsur mesin

Persyaratan


1 Poros berulir

2 hyd.cyl

4

5

Aluminium

St.42

S45C

Zeng

VCN

St.42

S45C

Bushing

Pillow block

Adjuster clamping unit

a. Ringan b. Bisa di machining c. Tahan lama d. Murah

untuk menggerakkan clamping unit untuk me nyesuaikan tinggi core

Pusher dummy tank

a. Tidak merusak dummy tank b. Awet c.Tahan karat

Menekan dummy tank

Stainless steel Polyurethane

J Material

Poros

a. Tahan karat b. Kuat menahan beban c. Bahan mudah di dapat

Untuk menahan base table

Stainless steel

K Jenis

Bantalan

a. Kuat menahan beban b. Mudah dicari di pasaran

untuk penumpu poros

Bearing

I

Material & model

Prinsip solusi 3 pneumatik cyl

6

41

MESIN CORE LEAK TEST VARIAN Tabel Pemilihan Variasi Struktur Fungsi Untuk Mesin Core leak test

FTI PKSM UMB TEKNIK MESIN V A R I A N P R I N G S I P

Kriteria Pemilihan + Ya - Tidak ? Kurang Informasi ! Periksa Spesifikasi

Kriteria Pemilihan (+) Solusi yang dicari (-) Hapuskan Solusi (?) Kumpulkan Informasi ( ! ) Lihat Spesifikasi

Sesuai dengan fungsi keseluruhan Sesuai dengan daftar kehendak Dalam batas biaya produksi Pengetahuan tentang konsep memadai

S O L U S I A1 A2 A3 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 C3 C4 C5 D1 D2 D3 D4 D5 E1 E2 E3

Sesuai keinginan perancang Memenuhi syarat keamanan

A + + + + + + + + + + +

B + + + + + + + + + -

C + + + + + + + + + + +

D + + + + + + + + + + + + + + + + +

E + + + + + -

F + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Penjelasan Bahan sesuai fungsi dan kuat Bahan sesuai fungsi dan kuat Sesuai dengan fungsi

Mahal harganya dan mudah korosi Mahal harganya dan mudah korosi Mahal harganya Bahan tidak kuat Bahan sesuai fungsi dan kuat Berat dan mahal Kuat dan ringan Berat dan korosi Berat dan mahal Sesuai dengan fungsi Mahal tidak efektif

+ + + + + + + + +

43

MESIN CORE LEAK TEST VARIAN Tabel Pemilihan Variasi Struktur Fungsi Untuk Mesin Core leak test

FTI PKSM UMB TEKNIK MESIN V A R I A N P R I N G S I P

Kriteria Pemilihan + Ya - Tidak ? Kurang Informasi ! Periksa Spesifikasi

Sesuai dengan fungsi keseluruhan Sesuai dengan daftar kehendak Dalam batas biaya produksi Pengetahuan tentang konsep memadai

S O L U S I F1 F2 F3 F4 F5 G1 G2 G3 H1 H2 H3 I1 I2 I3 I4 I5 J1 J2 J3 J4 J5 K1 K2 K3

Kriteria Pemilihan (+) Solusi yang dicari (-) Hapuskan Solusi (?) Kumpulkan Informasi ( ! ) Lihat Spesifikasi

Sesuai keinginan perancang Memenuhi syarat keamanan A + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

B + + + + + + + + + + + +

C + + + + + + + + + + + + + + + +

D + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

E + + + + + +

F + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Penjelasan Proses tidak stabil Tidak efektif Butuh pelumasan Instalasi mahal Mahal harganya Bahan tidak kuat Bahan sesuai fungsi dan kuat Harga mahal Sesuai fungsi Tidak kuat

Bahan sesuai fungsi dan kuat Mudah aus Bahan sesuai fungsi dan kuat

+ + + + + + + + + + + + + + + + +

44

No

Bagian

Unsur mesin

A Profil rangka Bak

B Material & model

Bak

C Material & model

Base table

D Material & model

Dummy tank

E Model

Penekan dummy tank

F Model

Penggerak base table

G Material & model

Clamping unit

Persyaratan a.Tahan korosi b. Bisa di proses pengelasan c. Bahan mudah di dapat d. Murah a. Tdak karat b. Awet c. Murah d. Bahan mudah di dapat e. Kuat a. Tahan korosi b. Kuat menahan beban c. Bahan mudah di dapat d. Bahan murah a. Kuat b. Kuat menahan beban c. Ringan d. machining mudah e. Tahan korosi a. Kuat menahan tekanan angin b. Tahan lama c. Mudah di dapat dipasaran a. Tidak berisik b. Tidak berbahaya c. Perawatan mudah d. Mampu menggerakkan base table a. Tahan korosi b. Mampu menahan core


1 Profil L

2 Profil U

Penahan seluruh bagian mesin dan sebagai penam pung air

Stainless steel

Zeng

untuk menahan clamping unit

Stainless steel

Unutk menutup E/P dan sebagai aliran masuk angin

Prinsip solusi 3 Profil I

4

5

Aluminium

St.42

S45C

Zeng

Aluminium

St.42 + plating

S45C + cat

Stainless steel

Zeng

Aluminium

St.42

S45C

Untuk menekan dummy tank dan mampu menahan tekanan 1.7 bar

cyl.pneumatik

Hyd.cyl

Clamping manual

Untuk menggerakkan base table saat pengetesan core

Crane

Roda gigi

Rantai Gear

cyl.pneumatik

Hyd.cyl

Penahan seluruh bagian mesin

Untuk dudukan E/P saat pengetesan

Stainless steel St.42 + plating

6

S45C + cat

46

No

Bagian

H Model

Unsur mesin

Persyaratan


1 Poros berulir

2 hyd.cyl

4

5

Aluminium

St.42

S45C

Zeng

VCN

St.42

S45C

Bushing

Pillow block

Adjuster clamping unit

a. Ringan b. Bisa di machining c. Tahan lama d. Murah

untuk menggerakkan clamping unit untuk me nyesuaikan tinggi core

Pusher dummy tank

a. Tidak merusak dummy tank b. Awet c.Tahan karat

Menekan dummy tank

Stainless steel Polyurethane

J Material

Poros

a. Tahan karat b. Kuat menahan beban c. Bahan mudah di dapat

Untuk menahan base table

Stainless steel

K Jenis

Bantalan

a. Kuat menahan beban b. Mudah dicari di pasaran

untuk penumpu poros

Bearing

Keterangan;

Variasi 1 : Variasi 2 :

Variasi 3 : Variasi 4 :

I

Material & model

Prinsip solusi 3 pneumatik cyl

6

47

MESIN CORE LEAK TEST VARIAN 1 No

Kriteria

Wi ( Bobot )

Parameter

Vi ( Nilai )

Sub Total ( WixVi )

1 Pengoperasian mudah

0.12 Cycle time

8

0.96

2 Indah dilihat

0.08 Penampilan bagus

8

0.64

3 Mudah dirakit dan dibongkar

0.07 Kecepatan dan ketepatan merakit

7

0.49

4 Jumlah komponen

0.05 Banyak komponen

7

0.35

9

0.9

5 Bentuk komponen sederhana

0.1 Komponen tidak rumit

6 Komponen mudah didapat

0.13 Banyak terdapat dipasaran

9

1.17

7 Murah

0.09 Budget

8

0.72

8 Aman

0.08 Tidak memerlukan safety khusus

8

0.64

9 Perawatan mudah

0.11 Besar biaya perawatan

8

0.88

10 Toleransi bentuk dan dimensi

0.08 Ketepatan ukuran dan produk

7

0.56

11 Komponen mudah dibuat

0.09 Mudah dalam pembuatan

8

0.72

87

8.03

Jumlah total

1

Catatan: Untuk Wi Range : 0.05 s/d 0.15 Nilai 0.05 = Semakin kecil bobotnya Nilai 0.15 = Semakin besar bobotnya Untuk Vi Range : 1 s/d 10 Nilai 1 = Semakin tidak efektif Nilai 10 = Semakin efektif

54


Kriteria

Wi ( Bobot )

Parameter

Vi ( Nilai )

Sub Total ( WixVi )


0.12 Cycle time

7

0.84

2 Indah dilihat


8

0.64



8

0.56

4 Jumlah komponen


7

0.35

9

0.9





8

1.04

7 Murah

0.09 Budget

7

0.63

8 Aman


8

0.64

9 Perawatan mudah


8

0.88



7

0.56



8

0.72

85

7.76

Jumlah total

1


55


Kriteria

Wi ( Bobot )

Parameter

Vi ( Nilai )

Sub Total ( WixVi )


0.12 Cycle time

7

0.84

2 Indah dilihat


7

0.56



8

0.56

4 Jumlah komponen


7

0.35

8

0.8





8

1.04

7 Murah

0.09 Budget

6

0.54

8 Aman


7

0.56

9 Perawatan mudah


7

0.77



7

0.56



8

0.72

80

7.3

Jumlah total

1


56


Kriteria

Wi ( Bobot )

Parameter

Vi ( Nilai )

Sub Total ( WixVi )


0.12 Cycle time

8

0.96

2 Indah dilihat


7

0.56



8

0.56

4 Jumlah komponen


7

0.35

9

0.9





8

1.04

7 Murah

0.09 Budget

6

0.54

8 Aman


7

0.56

9 Perawatan mudah


7

0.77



7

0.56



8

0.72

82

7.52

Jumlah total

1


57

Rekap Data Nilai Varian No

Item

1 Varaian I

Total Bobot ( Wi ) Nilai ( Vi ) 1 87

Sub Total 8.03

2 Varaian II

1

85

7.76

3 Varaian III

1

80

7.3

4 Varaian IV

1

82

7.52

Kesimpulan Dengan melihat keunggulan nilai variasi maka disimpulkan memakai VARIASI 1 dikarenakan mempunyai nilai teknis dan ekonomis yang lebih tinggi.

58

Rekap Data Nilai Varian

Varaian I

Bobot ( Wi ) 1

Total Nilai ( Vi ) 87

Sub Total 8.03

2

Varaian II

1

85

7.76

3

Varaian III

1

80

7.3

4

Varaian IV

1

82

7.52

No

Item

1

Kesimpulan Dengan melihat keunggulan nilai variasi maka disimpulkan memakai VARIASI 1 dikarenakan mempunyai nilai teknis dan ekonomis yang lebih tinggi.

58

Analisa dan Perhitungan BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN

Pada tahap perancangan mesin core leaktest di bab III terdahulu telah dihasilkan hasil rancangan yang sesuai dengan daftar kehendak dan standar yang telah ditetapkan, yaitu alternatif mesin core leaktest 1. Untuk mendukung ketepatan perancangan model mesin core leaktest, maka dilakukan perhitungan – perhitungan yang meliputi perhitungan diameter poros yang berfungsi sebagai penumpu base table, perhitungan kekuatan clamping unit dan analisa penentuan bearing.

4.1. Perhitungan Poros Poros berfungsi sebagai penumpu base table sehingga perlu di perhitungkan pemilihan material dan dimensi dari poros tersebut agar mampu menahan base table dengan kuat dan aman. Dalam perancangan ini ditentukan spesifikasi poros sebagai berikut : Material poros : ST.42 Panjang poros (L) : 340 mm Perhitungan berat beban untuk menentukan besarnya gaya yang diterima poros Dimensi base table : 1200 mm x 900 mm x 20 mm Berat jenis ( p) besi : 7.85 gr / cm³ V = 1200 x 900 x 20 : 21600000 mm³ V = 21600 cm³

59

Analisa dan Perhitungan

P=m/v m = 7.85 x 21600 = 169560 gr m = 169.560 kg sehingga : F=m.a

(Ref. 2 ; 7 )

F = 169.560 x 9.8 = 1661.688 N Jadi besarnya gaya yang akan di terima poros adalah 1661.688 N Dibulatkan menjadi 1662 N Untuk keamanan dibuat F x 2 = 1662 x 2 = 3324 N

Perhitungan untuk menentukan diameter poros Dalam perancangan ini telah ditentukan material poros st.42 dan gaya yang dibebankan pada poros sebesar 3324 N. Diamsusikan poros menerima beban statis.. Sebagai ilustrasi dari terjadinya pembebanan pada poros dapat dilihat pada gambar berikut :

F = 3324 N

60

Analisa dan Perhitungan ∑ MB = 0

( Ref. 3 ; 4 )

( RA x 117.5 ) – ( F x 272.5 )

=0

( RA x 117.5 ) – ( 3324 x 272.5 ) = 0 RA x 117.5 = 905790 RA = 905790/117.5 RA = 7708.85 N Dari gambar diatas, moment terbesar terjadi pada titik A Mb = F x 155 = 3324 x 155 = 515220 Nmm

Untuk menentukan diameter poros, σb = F/A dimana σb St.42 = 420 N/mm²

( Ref. 4 ; 7 )

angka keamanan di pilih

ν = 1.3

( Ref. 4 ; 11 )

σb¯ = 420 / 1.3 σb¯ = 323.1 N/mm² d = ³√Mb / 0.1 x σb¯ d = 25.1 ≈ 25 mm

jadi berdasarkan perhitungan untuk menahan base table dengan menggunakan poros material St.42 di butuhkan diameter 25 mm.

61

Analisa dan Perhitungan 4.2 Perhitungan penekan dummy tank Fungsi penekan dummy tank ini adalah untuk menahan tekanan angin untuk mengetes core. Dimana tekanan yang di butuhkan untuk mengetest core sebesar 1.7 bar Sesuai dengan pemilihan pada pringsip solusi untuk penekan dummy tank dipilih pneumatic cylinder maka untuk memilih cylinder pneumatik tersebut adalah pneumatic cylinder yang mempunyai tekanan > dari 1.7 bar ( p cyl > 1.7 bar) agar mampu menahan tekanan tes pada core. Data : Tekanan yang di bebankan ( p ) : 1.7 bar Tekanan kompresor

: 5 bar

Langkah yang di butuhkan

: 50 mm

Untuk memenuhi kebutuhan di atas maka di dapat tipe silinder : DNC- 63-50 – PPV - A Dengan spesifikasi : Pmak : 12 bar Stroke : 50 mm. Sehingga tipe silinder DNC-63-50 - PPV-A dapat di pakai untuk menekan dummy tank.

4.3. Perhitungan Penggerak base table Beban base table 1662 N, untuk angka keamanan beban di buat 3324 N. Sesuai dengan hasil penilaian vareasi dipilih cylinder pneumatic untuk menggerakkan base table. Data : Tekanan angin kompresor ditentukan ( p ) = 6 bar . Langkah : 500 mm F = 3324 N

62

Analisa dan Perhitungan Tekanan udara kompresi : P = 6 bar = 600000 N / m²

( Ref. 2 ; 4 )

Gaya gesekan : R = ± 10 % = 10 % . 3324 N = 332.4 N

( Ref. 2 ; 24 )

Gaya efektif : F = p . A – R = p . π / 4 . d² d =√ (F + R) / ( p . 0.785) =√(3324 + 332.4) / ( 600000 . 0.785 ) d = 0.088 m d = 88 mm menurut standar piston yang digunakan berdiameter 88 mm, maka di dapat tipe silinder yang ada di pasaran yaitu : DNC – 100 – 500 - PPV – A dengan spesifikasi : P mak : 10 bar Diameter piston ( D1 ) : 100 mm Diameter piston rod ( D2 ): 25 mm Langkah : 500 mm Sehingga type silinder DNC – 100 – PPV – A dapat di pakai untuk penggerak base table

4.4. Pemilihan Bantalan Bantalan merupakan elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak – baliknya dapat berlangsung secara halus,aman, dan panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros bekerja

63

Analisa dan Perhitungan dengan baik. Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut : ………………...(4.10) Berdasarkan gesekan bantalan terhadap poros. A. Bantalan luncur. Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas. Keuntungan : 1. Tidak peka terhadap beban kejut dan goncangan, karena bantalan luncur memiliki bidang penopang dan bidang pelumasan yang lebar. 2. Bantalan luncur tidak terlalu peka terhadap debu/kotoran maka dari itu kurang membutuhkan perapat atau sil. 3. Tinggi putaran tidak terbatas karena tidak adanya gesekan langsung antara logam dengan logam, tetapi yang ada gesekan antara logam dengan pelumas. 4. Bantalan luncur konstruksi belahan memungkinkan pembongkaran dan pemasangan kembalidari poros dapat dilakukan dengan mudah. 5. Bantalan luncur yang dapat diatur kembali kelonggarannya memungkinkan dicapainya karakter putaran yang presisi. Kerugian : 1. Untuk memulai putaran dibutuhkan momen awalan yang besar akibat keringnya bidang gesekan. 2. Membutuhkan banyak pelumas, maka dari itu juga membutuhkan

64

Analisa dan Perhitungan pengawasan yang terus menerus. 3. Rendemen ( angka daya guna ) lebih kecil dibandingkan rendemen bantalan gelinding. B. Bantalan gelinding Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti peluru / rol. Keuntungan : 1. Momen awalan dan momen kerja hampir sama besar. 2. Kebutuhan pelumas sedikit sekali. 3. Pemeliharaan mudah. 4. karena adanya ukuran standarisasi maka mudah mencari gantinya jika rusak dan dapat ditukar –tukar. Kerugian : 1. Sangat peka terhadap beban kejut, terutama pada posisi diam atau ketika lambat ( n < 20 rpm ). 2. Umur pakai dan tingginya angka putaran terbatas. 3. sangat peka terhadap debu/kotoran, jadi membutuhkan perapat / sil. Berdasarkan arah beban terhadap poros : a. Bantalan axial Pada bantalan ini arah beban yang ditumpu adalah sejajar sumbu poros. b. Bantalan radial. Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya tegak lurus dengan poros. Dari segi pemakaian bantalan sebenarnya belum ada pegangan tertentu kapan dipilih

65

Analisa dan Perhitungan bantalan luncur dan kapan dipilih bantalan gelinding. Tetapi dengan membandingkan untung ruginya dari jenis-jenis bantalan tersebut dalam suatu konstruksi, maka dapat dipilih jenis bantalan yang sesuai dengan tuntutan, baik teknis maupun ekonomis. Bantalan luncur lebih diutamakan pemakaianya untuk: 1. Angka putaran yang tinggi, beban berat disertai umur pakai yang panjang, misalnya : untuk turbin air/uap, generator, poros kapal dan lain-lain. 2. Angka putaran rendah, tetapi harus menopang beban kejut dan goncangan yang berat, misalnya : utuk mesin pelubang tekan , mesin press, mesin tempa dan lain-lain. 3. Bantalan dengan fungsi yang ringan, sehingga memudahkan pembuatanya dan harga dapat ditekan, misalnya : untuk peralatan rumah tangga , alat angkat dan lain-lain. Bantalan gelinding lebih diutamakan pemakaianya untuk: 1. Mesin atau bagian mesin yang memerlukan perawatan sesedikit mungkin pada pengoperasian yang normal, misalnya : untuk mesin perkakas, motor listrik, kotak roda gigi, kendaraan, ventilator dan lain-lain. 2. Bagian-bagan dari konstruksi yang dioperasikan dari posisi diam atau yang dioperasikan dengan angka putaran rendah dan membawa beban berat, tetapi dituntut supaya kerugian akibat gaya gesekan harus sekecil mungkin, misalnya : untuk kait kran, spindle dan lain-lain. Dengan pertimbangan tersebut diatas maka dalam proses perancangan mesin core leak test dipilihlah bantalan jenis gelinding, dikarenakan kondisi yang memungkinkan dalam pemanfaatan bantalan tersebut.

66

Penutup BAB V PENUTUP

Berdasarkan tahap perancangan dan analisa perancangan dengan metode VDI 2221 pada bab sebelumnya, maka dapat ditarik kesimpulan dan diberikan saran – saran untuk perbaikan.

5.1. Kesimpulan dalam kesimpulan ini akan diberikan perbandingan antara proses yang lama (pemeriksaan dengan cara visual ) dengan proses yang baru (dengan menggunakan mesin core leaktest ) diantaranya : 1. Pemeriksaan kebocoran core dengan menggunakan mesin core leak test dapat mendeteksi kebocoran 100% sedangkan pemeriksaan core dengan cara visual tidak bisa mendeteksi kebocoran 100 % karena pemeriksaan bergantung pada kekuatan mata dan kejelian mata saja. 2. Tidak ada waktu terbuang jika pemeriksaan kebocoran core menggunakan mesin core leak test. Karena setiap terjadi kebocoran dapat terdeteksi. Sehingga proses produksi tidak akan dilanjutkan ke proses berikutnya. Sedangkan jika pemeriksaan menggunakan cara visual masih ada kemungkinan core bocor tetap dilanjutkan ke proses berikutnya karena pemeriksaan yang kurang akurat, sehingga terjadi pemborosan waktu dan bahan yang terbuang karena menghasilkan barang reject.

Dari proses perancangan yang telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1.

Untuk

mengoptimalkan

meningkatkan

kapasitas

produksi

dan

output produksi juga keakuratan dalam

pengecekan kebocoran core

maka dibuatlah mesin core

leak test.

67

Penutup 2.

Penambahan mesin core leaktest

dapat meningkatkan

kapasitas produksi dimana besarnya peningkatan kapasitas tergantung dari jenis atau model radiator yang di produksi. 3.

Pada proses perancangan mesin core leaktest telah didapatkan alternatif yang sesuai dengan metode VDI 2221, yaitu alternatif I. Pemilihan alternatif I ini didasarkan pada hal – hal sebagai berikut : a. Sesuai dengan fungsi keseluruhan mesin core leak test b. Sesuai dengan daftar kehendak. c. Secara prinsip mesin core leaktest dapat diwujudkan. d. Berada dalam batas biaya produksi. e. Pengetahuan tentang konsep mesin core leaktest memadai. f. Bentuk dan model mesin core leaktest

sesuai dengan

keinginan perancang. g. Mesin core leaktest memenuhi syarat keamanan.

5.2. Saran Dari perancangan yang telah dilakukan, maka penulis menyampaikan beberapa saran, yaitu : a.

Harus adanya peninjauan ulang dari semua proses produksi yang ada untuk menciptakan proses produksi yang lebih efisien dan lebih mudah guna penghematan proses dan peningkatan output produksi seperti dengan adanya mesin core laktest untuk menggantikan proses pemeriksaan kebocoran core setelah brazing yang sebelumnya hanya dengan dilihat dengan mata atau secara visual saja sehingga output produksi tidak stabil dan keakuratan dalam pemeriksaan kebocoran juga kurang.

68

Penutup b.

Perancangan mesin core leaktest yang dilakukan penulis masih banyak kekurangannya, oleh karena itu perlu banyak perbaikan dan inovasi – inovasi yang mungkin bisa dilakukan oleh para pembaca di waktu mendatang.

69

DAFTAR PUSTAKA

1. Lesmono A,Product Knowledge Radiator,ADR Training Center,2000 2. Nunung gunung riyadi, Pneumatik, ATMI Surakarta,1990 3. Sudibyo.B,Poros penyangga dan poros transmisi,ATMI Surakarta,1990 4. Sudibyo B, Kekuatan dan tegangan ijin,ATMI Surakarta,1990 5. Suroto A,Strength of Materials,ATMI Surakarta,1990

70

TUGAS AKHIR. Perancangan mesin Core leak test. Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Jurusan Teknik Mesin

Recommend Documents