Upload
others
View
26
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
10 Jurnal Mekanika Mesin S-1 FTUP Vo. 15 No. 1 Januari 2016
PERANCANGAN JIG DAN FIXTURE BUMPER TRUK
Aziz Sad Septiono [1], Megara Munandar [2], Djoko W. K [3]
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Pancasila
Jl. Srengseng Sawah Jagakarsa, Jakarta Selatan 12640 - Indonesia
Telp: (021) 78880305, 7270086, Fax: (021) 7864721, 7271868
Email: [email protected], Website: www.univpancasila.ac.id
ABSTRAK Perkembangan industri manufaktur di Indonesia saat ini didukung dengan berkembangnya teknologi dalam
bidang manufaktur. PT.X merupakan perusahaan yang bergerak di bidang industri otomotif khususnya
bergerak dibidang frame chassis dan press part. PT.X mendapatkan project dari customer yaitu pembuatan
bumper truck. Bumper truck merupakan salah satu komponen body mobil yang terletak di bagian depan.
Agar menghasilkan produk yang berkualitas maka dibutuhkan alat pendukung dalam proses produksinya
yaitu dengan menggunakan jig & fixture.
Dalam mendesain jig & fixture yang baik maka dibutuhkan metode perancangan yang baik. Metode
perancangan yang akan digunakan ialah metode VDI 2221 dimulai dari studi literature & lapangan, sampai
dengan drawing dari jig & fixture.
Diharapkan dalam perancangan jig & fixture ini dapat menghasilkan jig & fixture yang baik, aman, dan dapat
menghasilkan produk yang berkualitas.
Kata kunci :Bumper, Jig & fixture, VDI 2221
I. LATAR BELAKANG
1.1 Latar Belakang
Perkembangan industri manufaktur di
Indonesia saat ini didukung dengan
berkembangnya teknologi dalam bidang
manufaktur. Peran industri memang sangat besar
dalam perdagangan karena bisa memberikan efek
pada kehidupan masyarakat yang berfungsi
terhadap kesejahteraan masyarakat. Hal ini
disebabkan karena industri perdagangan
mengandung keterkaitan dengan industri dasar,
industri kecil dan industri besar yang pada
dasarnya mencakup segala aspek teknologi bahan,
perancangan dan proses. Pada saat memproses
produk umunya berlangsung dengan cepat dan
akurat, tetapi seiring dengan permintaan produk
yang semakin banyak atau meningkat maka
kualitas produk mulai sedikit menurun bila dilihat
dari sisi ekonomis. Maka dari itu kualitas produk
perlu ditingkatkan karena kualitas merupakan
salah satu aspek penting dalam dunia industri.
Untuk itu perlu adanya standarisasi untuk
menjamin kualitas dimana standar tersebut bisa
digunakan sebagai acuan untuk meningkatkan
kualitas dari produk yang nantinya akan dibuat.
Gambar 1. Truck
Gambar 2. Bumper Truck
Jig & fixture biasanya dibuat secara khusus
sebagai alat bantu proses produksi untuk
mempermudah dalam petingan material yang
Jurnal Mekanika Mesin S-1 FTUP Vo. 15 No. 1 Januari 2016 11
seragam bentuk. karena itu dibutuhkan suatu
desain jig & fixture yang telah automation.
1.2 perumusan masalah
Berdasarkan latar belakang yang sudah
dijelaskan, maka dapat dirumuskan pokok
persoalan dalam penelitian ini adalah Bagaimana
mendesain jig & fixtur.
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu :
a. Menghasilkan jig & fixture untuk bumper
dengan kualitas produk yang sesuai dengan
standar customer.
b. Menghasilkan analisa komponen-komponen
dari varian yang terpilih
II. LANDASAN TEORI
Jig (pengarah) diartikan sebagi suatu alat
untuk mengontrol dan mengarahkan alat potong
dalam sebuah proses pembentukan benda kerja
sedangkan fixture (penempat) adalah alat lainnya
yang berfungsi untuk memegang, melokasikan
dan menjamin benda kerja agar tetap berada pada
posisinya.
Keduanya memegang benda kerja tetapi jig
mengarahkan alat potong ketika operasi berjalan,
sedangkan fixture tidak. Fixture dibuat lebih kuat
dan berat dari jig dikarenakan gaya perkakas yang
lebih tinggi. Dalam proses kerjanya kebanyakan
jig dipasang bersatu dengan fixtur.
a. Bumper
Bumper merupakan sebuah alat pengaman yang
berada di depan dan di belakang paling luar di
dalam sebuah mobil. Bentuk bumper pada mobil
sangat bervariasi, tergantung jenis dan model
mobil tersebut. Bumper pertama kali di temukan
oleh seorang ilmuan yang berasal dari jerman,
kurang lebih pada tahun 1918. Dahulu bumper
kebanyakan terbuat dari besi baja, sehingga
kendaraan mobil pada saat itu cenderung kurang
dalam akselerasi.
b. Metode VDI 2221
Perancangan merupakan proses pengambilan
keputusan yang dipakai untuk mengembangkan
sistem teknik yang melibatkan sifat manusiawi.
Merancang berarti menyusun dan mendapatkan
hal-hal baru.
1. Perancangan orisinil (Original Design)
2. Perancangan adaptif ( Adaftif Design)
3. Perancangan Varian (varian Design)
Perancangan dengan menggunakan metode VDI
2221 (Verein Deutcher Ingeniere) merupakan
salah satu metode untuk penyelesaian
permasalahan dan pengoptimalan penggunaan
material, teknologi dan keadaan ekonomi.
c. Software CAD Solid Works
SolidWorks adalah software CAD 3D yang
dikembangkan oleh SolidWorks Corporation yang
sekarang sudah diakuisisi oleh Dassault sistems.
III. METODOLOGI PERANCANGAN
Metode perancangan jig & Fixture untuk
bumper dengan menggunakan metode
perancangan VDI 2221.
Gambar 3 Diagram alir Perancangan
IV PERANCANGAN JIG DAN FIXTURE
4.1 Identifikasi Pelanggan Langkah awal dalam perancangan jig &
fixture ialah dengan mengidentifikasi kebutuhan
pelanggan dengan melihat analisa potensi pasar,
di bawah ini merupakan tabel yang menyajikan
potensi pasar dari jig & fixture untuk truck
bumper
12 Jurnal Mekanika Mesin S-1 FTUP Vo. 15 No. 1 Januari 2016
Tabel 1 Analisa Potensi Pasar
Segmentasi Pasar Pasar Pertama
Industri truk
Targeting pasar industri truk skala
nasional
Positioning Produk Jig dan fixture yang
dapat menghasilkan
produk bumper truck
yang sesuai dengan
standar
4.2 Menyusun Persyaratan /Keinginan
Pelanggan Dalam pengambilan informasi mengenai
keinginan pelanggan digunakan dua cara yaitu
dengan wawancara dengan pelanggan dan survey.
Berikut tabel keinginan pelanggan hasil
wawancara.
Tabel 2 Hasil Wawancara
N
O
Faktor Keinginan
1 Handling Jig & fixture yang mudah
saat pemasangan &
pelepasan part
2 Desain Jig & fixture yang
ergonomis
Jig & fixture yang dengan
proses clamping automatic
4 Durability Jig & fixture dengan
komponen yang tidak
cepat rusak
5 Safety Adanya sistem safety pada
jig & fixture
4.3 Menyusun Spesifikasi Teknis
Setelah dilakukan wawancara, kuisoner
maka fase selanjutnya ialah menyusun spesifikasi
teknis. Dengan membedakan sebuah pesyaratan
apakah sebagai tuntutan (demand) atau keinginan
(wishes) yang dapat pada tabel di bawah ini .
Tabel 3 Requirement list
D / W Requirements
Geometri
D Desain jig diusahakan ergonomis untuk
mempermudah operator saat
Pengoperasian
W Bentuk kompak dan kokoh
D Panjang = ± 1700 mm
D Lebar = ± 300 mm
W Tinggi = ± 900 mm
W Suaian pada jig menggunakan suaian fit
Kinematika
D Gerakan dari jig trasnlasi
W minimum handling
Energi
D clamping pneumatic 0,6 Mpa
Material
W Base Plate : S45C
W Locator : SK3
Safety
D Aman bagi operator
D Terdapat emergency stop
Perawatan
D Perawatan dilakukan secara preventive
4.4 Blok Fungsi (Black Box)
Blok fungsi menggambarkan aliran input
(Energi, material, sinyal) dan aliran output (
Energi, sinyal dan produk ). Pada jig & fixture
aliran input berupa enegi mekanik dengan
material single part dan output energi mekanik
dengan material part yang yang telah di assembly.
Gambar 4 Black box rancangan jig dan fixture
4.5 Struktur Fungsi Kemudian setelah didapat blok fungsi ( black box)
rancangan maka dilanjutkan dengan mencari
struktur fungsi dari jig & fixture. Proses ini
diperlukan karena untuk menjabarkan dan
mendetailkan komponen-komponen yang ada
pada blok fungsi dan sekaligus langkah awal
untuk menemukan ide-ide untuk solusi dari
perancangan jig & fixture.
Jurnal Mekanika Mesin S-1 FTUP Vo. 15 No. 1 Januari 2016 13
Gambar 5 Struktur Fungsi Bagian
4.6 Mencari Prinsip Solusi dan Kombinasi
Setelah didapatkan struktur bagian dan aliran
struktur fungsi fase selanjutnya ialah mencari
alternatif-alternatif dari masing-masing fungsi dan
mencari kombinasi dari setiap fungsi.
Tabel 4 Matrix Morfologi
Jig dan Fixture Bumper Truk
Dari matriks morfologi yang telah dibuat
dapat dihasilkan beberapa alternatif solusi.
Berikut ini merupakan penjelasan dari beberapa
alternative solusi .
1. Alternatif konsep satu
Alternatif konsep yang didapat matriks morfologi
adalah (1A - 2B - 3B - 4A - 5A – 6B – 7C – 8B –
9A – 10C). Berikut adalah sketsa dari alternatif
satu :
Gambar 6 Alternatif Konsep 1 Jig dan Fixture
Bumper Truck
14 Jurnal Mekanika Mesin S-1 FTUP Vo. 15 No. 1 Januari 2016
2. Alternatif konsep 2
Alternatif konsep yang didapat dari matriks
morfologi adalah (1B – 2A – 3A – 4B – 5C – 6C
– 7B – 8A – 9C – 10B). Selanjutnya setelah
didapat alternatif konsep maka dibuatlah sktesa
desain dari gabungan tiap sub fungsi. Berikut
adalah sketsa dari alternatif dua :
Gambar 7 Alternatif Konsep 2
Jig dan Fixture Bumper Truck
3. Alternatif konsep 3
Alternatif konsep yang didapa dari matriks
morfologi adalah (1C – 2A – 3C – 4C – 5B – 6A
– 7A – 8C B– 9B – 10C). Selanjutnya setelah
didapat alternatif konsep maka dibuatlah sktesa
desain dari gabungan tiap sub fungsi. Berikut
adalah sketsa dari alternatif tiga :
Gambar 8 Alternatif Konsep 3 Jig dan Fixture
Bumper Truck
4. Membagi Solusi Utama menjadi Modul-Modul
Setelah didapat alternatif desain maka selanjutnya
dilakukan evaluasi desain dengan analisa pohon
keputusan dan kemudian dengan penilaian dari
alternatif desain.
Gambar 9 Kriteria Pohon Keputusan
Tabel 5 Kriteria Pembobotan Varian 1
Jurnal Mekanika Mesin S-1 FTUP Vo. 15 No. 1 Januari 2016 15
Tabel 6 Kriteria Pembobotan Varian 2
Tabel 7 Kriteria Pembobotan Varian 3
Setelah dilakukan pembobotan untuk setiap varian
atau alternatif desain maka selanjutnya dilakukan
penentuan ranting tiap varian.
Varian 1 = 𝑊𝑅𝑗 =2.567
3𝑥13= 0.065
Varian 2 = 𝑊𝑅𝑗 = 2.688
3𝑥13= 0.068
Varian 3 = 𝑊𝑅𝑗 = 2.812
3𝑥13= 0.072
Rangking 1: rating varian ke 3: 0.072
Rangking 2: rating varian ke 2: 0.068
Rangking 2: rating varian ke 1: 0.065
Maka dari itu setelah analisa dan pembobotan
untuk perancangan jig & fixture bumper truk dari
tiga varian yang ada dipilih varian ke 3 karena
memiliki nilai tertinggi dari kedua varian lainnya.
Gambar 10 Jig & fixture untuk bumper truk
Gambar 11 Jig & fixture dengan part bumper truk
V KESIMPULAN
Setelah dilakukan analisa dan
perhitungan dari 3 varian yang ada varian yang
terpilih adalah varian ke 3.Untuk itu desain jig &
fixture varian 3 tersebut aman dan layak untuk di
fabrikasi.
DAFTAR PUSTAKA
1) Aan Ardian, ‘Perancangan Konstruksi
Fabrikasi’, Yogyakarta: Universitas Negri
Yogyakarta
2) Harsono & Toshie, ‘Teknologi Pengelasan
Logam’, Jakarta : Pradnya Paramitha, 2015
3) Hoffman Edward, G, “Jig and Fixture
Design’, Delman. 2004
4) Pahl, G, Beitz, W, Feldhusen, F “engineering
Design A Systematic Approach”, Springer,
2007
5) Sularso & Suga Kiyokatsu, “Dasar
Perancangan dan Pemilihan Elemen Mesin”,
Jakarta : Pradnya Paramita