4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

2.1.1. Penelitian Terdahulu

Penelitian tentang perancangan produk telah banyak dilakukan, metode penelitian

yang dilakukan juga sangat beragam. Perancangan adalah kegiatan yang dilakukan

untuk memecahkan masalah dengan menerapkan teknologi yang bertujuan untuk

mendapatkan solusi terbaik. Perancangan suatu produk sangat dibutuhkan untuk

membantu tugas-tugas manusia dalam melakukan proses pengerjaan agar didapat

hasil yang optimal. Perancangan perlu memperhatikan efisiensi, kemudahan, biaya

yang semurah mungkin, faktor keamanan, dan dapat memberikan kontribusi yang

maksimal bagi kehidupan manusia.

M Imran Rosyidi (2013) melakukan perancangan mesin pengepak sampah plastik

dengan sistem pneumatik dengan menggunakan daya motor 6.42 kw untuk

menggerakkan batang silinder 30mm dan silinder 140 mm. Metode yang digunakan

dalam penelitiannya adalah metode rasional. Perancangan ini di awali dengan

perancangan dan pengembangan produk, analisis biaya material, analisis biaya

proses dan kemudian mempersiapkan alat yang di gunakan untuk pengambilan data.

Djeni Hendra (2012) melakukan penilitian tentang rekayasa pembuatan mesin cetak

pellet kayu dengan kapasitas 2.67 kg/jam dengan lubang cetakan dibuat dengan

ukuran diameter 15 mm dan panjang 110 mm serta menggunakan sistem hidrolik

dengan tekanan 1500 psi/40 lubang untuk mencetak pellet kayu. Menggunakan

metode eksperimen terhadap prototype dengan pengujian pada berbagai jenis kayu.

Wawan Trisnadi (2013) melakukan penelitian tentang sistem perencanaan mesin

pengepresan plastik. Karakteristik sampah plastik yang susah terurai mengakibatkan

penumpukan sampah sehingga memerlukan metode untuk mengurangi volume

sampah plastik, salah satu caranya dengan mesin pengepresan. Tipe plastik

dibedakan PET, PP dan Campuran dengan penyusutan 0,5 kg. Perancangan mesin

pengepresan manual menggunakan powerscrew sebagai penggeraknya dan terdapat

heater berupa kompor LPG untuk melelehkan plastik.

Ariawan Wahyu (2014) melakukan penelitian tentang perancangan mesin pencetak

5

garam bricket dengan sistem crankshaft penggerak motor listrik dua pk menggunakan

metode rasional dalam melakukan analisa permasalahan serta dari beberapa

alternative design yang sudah ada dipilih desain dimensi mesin pres 100x100x150 cm

menggunakan sistem crankshaft sebagai penggerak silinder dengan kapasitas 450

kubus/jam.

2.1.2. Penelitian Sekarang

Penelitian sekarang menggunakan metode rasional dengan brainstorming dan

pengolahan atribut dengan QFD untuk mendapatkan rancangan mesin press sampah.

Tujuan rancangan tersebut untuk meningkatkan kapasitas volume sampah yang

mampu di angkut kontainer menuju TPA Sanggrahan. Harapan output penelitian

berupa gambar rancangan 2D dan 3D dengan software SOLIDWORK, perhitungan

harga pembuatan produk rancangan.

6

Tabel 2.1. Perbandingan Penelitian Terdahulu dan Sekarang

Deskripsi M Imran Rosyidi

(2013) Djeni Hendra (2012) Wawan Trisnadi (2013)

Ariyawan Wahyu (2014)

Penelitian Sekarang (2016)

Masalah yang

dihadapi

Belum efektif dan effisien proses pengepakan sampah plastic

Belum memiliki rancangan mesin

pellet kayu

Penumpukan sampah plastik menyebabkan banjir di Kabupaten

Ponorogo

Belum efektifnya mesin press garam

yang sudah ada untuk meningkatkan kapasitas produksi

belum memiliki mesin press

sampah untuk meningkatkan kapasitas daya

angkut

Obyek penelitian

Rancang bangun mesin

pengepakan plastic

Rekayasa pembuatan mesin pellet kayu

Perencanaan alat pengepres plastik

Perancangan mesin press garam sistem

crankshaft penggerak 2 pk

Perancangan mesin pres sampah

residu

Metode penelitian

Rasional Eksperimen Kreatif

Rasional Rasional

Tool Penelitian

Brainstorming Inventor

Brainstorming Data Eksperimen

Prototype

Brainstorming Data eksperimen

Brainstorming Data eksperimen

Autocad

Brainstorming Data Eksperimen

Solidwork

Output penelitian

Mesin Gambar

Hasil uji penelitian

Mesin Gambar

Hasil Uji penelitian

Mesin Gambar

Hasil uji penelitian

Gambar Hasil uji penelitian

Gambar 2D Gambar 3D

Outcome penelitian

Hasil penelitian digunakan untuk mesin pengepakan sampah plastic

Hasil penelitian digunakan untuk perancangan mesin pencetak pellet kayu

Hasil penelitian digunakan untuk mesin pengepres

plastik

Hasil penelitian digunakan untuk pengembangan

mesin press garam

Hasil penelitian digunakan untuk pengembangan

mesin pres sampah residu

7

2.2. Dasar Teori

2.2.1. Pengertian Sampah

Menurut Perda Temanggung no 29 Tahun 2011, sampah adalah sisa kegiatan

sehari-hari manusia atau proses alam yang berbentuk padat yang terdiri dari sampah

rumah tangga dan sampah yang berasal dari kawasan pemukiman, kawasan

komersial, fasilitas umum, fasilitas social atau fasilitas lainnya.

2.2.2. Penggolongan Sampah

Ada beberapa macam penggolongan sampah. Penggolongan ini dapat

didasarkan atas beberapa kriteria, yaitu: asal, komposisi, bentuk, lokasi, proses

terjadinya, sifat, dan jenisnya. Damanhuri,E. (2010).

a. Penggolongan sampah berdasarkan asalnya

1) Sampah hasil kegiatan rumah tangga, termasuk di dalamnya sampah rumah

sakit, hotel, sekolah, dan kantor.

2) Sampah hasil kegiatan industri atau pabrik.

3) Sampah hasil kegiatan pertanian meliputi perkebunan, perhutanan, perikanan,

dan peternakan.

4) Sampah hasil kegiatan perdagangan, misalnya sampah pasar dan toko.

5) Sampah hasil kegiatan pembangunan

6) Sampah jalan raya

b.Penggolongan sampah berdasarkan komposisinya

1) Sampah seragam. Sampah hasil kegiatan industri umumnya termasuk dalam

golongan ini. Sampah dari kantor sering hanya terdiri atas kertas, karton, kertas

karbon, dan semacamnya yang masih tergolong seragam atau sejenis.

2) Sampah campuran. Misalnya, sampah yang berasal dari tempat-tempat umum

yang sangat beraneka ragam dan bercampur menjadi satu.

c. Penggolongan sampah berdasarkan bentuknya

1) Sampah padat (solid), misalnya, daun, kertas, karton, kaleng, plastik, dan

logam.

8

2) Sampah cairan (termasuk bubur), misalnya bekas air pencuci, bekas cairan yang

tumpah, tetes tebu, dan limbah cair industri.

3) Sampah berbentuk gas, misalnya karbondioksida, amonia,dan H2S

d. Penggolongan sampah berdasarkan lokasinya

1) Sampah kota (urban) yang terkumpul di kota-kota besar.

2) Sampah daerah yang terkumpul di daerah-daerah luar perkotaan.

e. Penggolongan sampah berdasarkan proses terjadinya

1) Sampah alami, adalah sampah yang terjadinya karena proses alami.

Misalnya, rontokan dedaunan.

2) Sampah non alami, adalah sampah yang terjadinya karena kegiatan manusia.

Misalnya, plastik dan kertas.

f. Penggolongan sampah berdasarkan sifatnya

1) Sampah organik, terdiri atas dedaunan, kayu, tulang, sisa makanan ternak,

sayur, dan buah. Sampah organik adalah sampah yang mengandung

senyawa organik dan tersusun oleh unsur karbon, hidrogen, dan oksigen.

Sampah ini mudah didegradasi oleh mikroba.

2) Sampah anorganik, terdiri atas kaleng, plastik, besi, logam, kaca, dan

bahan-bahan lainnya yang tidak tersusun oleh senyawa organik. Sampah ini

tidak dapat didegradasi oleh mikroba sehingga sulit untuk diuraikan.

3) Sampah residu, terdiri atas pembalut, puntung rokok, pampers, bungkus sisa

makanan dan bahan yang tidak biss didaur ulang dan tidak memiliki nilai

ekonomis.

4) Sampah B3, terdiri atas kaset, CD, Lampu neon, baterai, racun serangga dan

bahan beracun dan berbahaya.

g. Penggolongan sampah berdasarkan jenisnya

1) Sampah makanan.

2) Sampah kebun atau pekarangan.

3) Sampah kertas.

9

4) Sampah plastik, karet, dan kulit.

5) Sampah kain.

6) Sampah kayu.

7) Sampah logam.

8) Sampah gelas dan keramik.

9) Sampah abu dan debu.

2.2.3. Komposisi Sampah

Komposisi fisik sampah adalah persentase dari komponen pembentuk sampah yang

secara fisik dapat dibedakan antara sampah organik, kertas, plastik, logam, dan lain-lain

(Darmasetiawan, 2004). Sumber sampah terbanyak adalah pemukiman dan pasar

tradisional. Sampah pasar khusus, seperti pasar sayur, pasar buah, atau pasar ikan,

jenisnya relatif seragam, sebagian besar (95%) berupa sampah organik sehingga

lebih mudah ditangani. Sampah yang berasal dari pemukiman umumnya sangat

beragam, tetapi secara umum minimal 75% terdiri dari sampah organik dan sisanya

anorganik.

2.3. Pemilihan Proses dan Mesin

Pemilihan proses dan mesin didasarkan pada hasil technical requirement. Bagian –

bagian mesin dan cara perhitungan desain konstruksi mesin akan dijabarkan pada

subbab berikut :

2.3.1. Ulir

Ulir dapat digunakan untuk memegang/mengencangkan dua komponen atau lebih, dan

memindahkan beban/benda. Fungsi yang pertama sering disebut pengencang

(fastener) dan yang kedua dikenal dengan nama ulir daya (power screw ) merupakan

pengubah gerakan dengan memanfaatkan gaya tekan akibat perputaran ulir menjadi

gerakan linier. Prinsip kerjanya sebenarnya seperti pasangan mur dan baut, ketika mur

di putar maka akan didapatkan pergerakan linier dari bautnya. Khurmi, R.S & Gupta,

J.K. (2005)

10

Ulir daya ini berfungsi untuk mendapatkan keuntungan mekanik yang besar sehingga

akan meringankan beban manusia, biasanya diterapkan pada dongkrak ulir, klem,

mesin pres, ragum.

a. Parameter Ulir

Dalam pembahasan ulir, biasanya dikenal beberapa istilah yang merupakan

parameter-parameter utama dari ulir yang diantaranya adalah :

1) Pitch (p) yang merupakan jarak antar ulir yang diukur paralel terhadap sumbu ulir.

2) Lead (l) yang merupakan jarak yang ditempuh baut dalam arah paralel sumbu, jika

baut diputar satu putaran. Berdasarkan kisarannya ulir dibedakan atas :

Single thread : lead sama dengan pitch (l = p).

Gambar 2.1. Single Thread (Sumber : Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005))

Double thread : lead sama dengan dua kali pitch (l = 2p).

Gambar 2.2. Double Thread

(Sumber : Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005))

11

Triple thread : memiliki lead sama dengan 3 kali pitch. (l = 3p).

Gambar 2.3. Triple Thread

(Sumber : Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005))

3) Thread per inch (n) yang mana menyatakan jumlah ulir per inchi.

b. Tipe Power Screw

Berdasarkan bentuk profilnya terdapat tiga jenis atau tipe form dari power screw :

1) Acme form

Tipe Acme ini memiliki sudut ulir 29°, dapat digunakan dengan mudah pada suatu

mesin dibandingkan dengan tipe Square. Tipe ini tidak seefisien bentuk square yang

dikarenakan gesekan dapat meningkat akibat sudut ulir.

Gambar 2.4. Acme Thread

(Sumber : Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005))

2) Square form

Ulir jenis ini dinamakan demikian karena bentuk geometrinya. Tipe ini merupakan tipe

yang paling efisien dimana memiliki gesekan yang sedikit sehingga dapat digunakan

untuk jenis sekrup yang bekerja membawa daya yang tinggi. Meski efisien, tipe jenis ini

sulit diterapkan pada suatu mesin. Dari semua tipe, tipe jenis inilah yang paling mahal.

12

Gambar 2.5. Square Thread

(Sumber : Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005))

3) Buttres form

Tipe ini memiliki bentuk segitiga, tipe jenis ini memiliki tingkat efisiensi yang sama

dengan tipe square.

Gambar 2.6. Butters Thread

(Sumber : Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005))

c. Karakteristik

Power screw ini tidak dapat bekerja pada kecepatan tinggi, karena hal ini akan

menimbulkan gesekan yang tinggi dan menyebabkan screw akan mengalami panas

dan dapat menimbulkan aus.

d. Keuntungan dan Kerugian

Pada power screw terdapat beberapa keuntungan dalam penggunaanya :

1. Efisiensi rendah

2. Umur screw dapat diprediksi.

3. Akurat dan dapat bergerak berulang-berulang.

4. Tidak akan terjadi slip.

5. Pengaruh suhu kecil.

6. Gerakan halus sepanjang penggunaan.

7. Pada kapasitas angkat yang sama dapat digunakan ukuran yang lebih kecil.

13

8. Sederhana dalam perancangannya.

Kerugian:

1. Membutuhkan banyak pelumas.

2. Sangat mudah kotor.

e. Torsi Ulir

Perhitungan torsi untuk ulir dapat dilakukan dengan rumus :

Tan φ = µ (2.1)

Dimana :

µ = Koefisien gesek

Helix Angel (α) = tan α = 𝐿

𝛱𝑥 𝑑 (2.2)

Dimana :

α = sudut helix

L = Lead

d = diameter efektif

T = W x tan (α + φ) x 𝑑

2 (2.3)

Dimana :

T = torsi yang dibutuhkan untuk memutar ulir

W = gaya tekan pemadatan

d = diameter rata-rata

φ = sudut friksi

α = sudut helix

f. Tegagan geser akibat puntir

Perhitungan tegangan geser akibat puntir

Fs = 16T

(.d)3 (2.4)

Dimana:

fs = tegangan geser puntir

T = torsi (momen puntir)

14

g. Tegangan akibat Gaya Luar

Perhitungan tegangan tekan

Ft = F

A (2.5)

Dimana:

Ft = tegangan tekan

F = gaya yang bekerja

A = Luas penampang

h. Kombinasi 1 dan 2.

Tegangan geser utama maksimum,

(2.6)

i. Resultan gaya gesek dalam arah aksial

(𝑇)𝑐 = µ W 1

4(𝐷0) (2.7)

Dimana :

(𝑇)𝑐 = Torsi pada saat penekanan

µ = Koefisien gesek

W = Torsi yang dibutuhkan untuk memutar ulir

D0 = Diameter collar

(𝑇)𝑡 = 𝑀𝑡 + (𝑀𝑡)𝑐 (2.8)

Dimana :

(𝑇)𝑡 = Total momen yang terjadi

2

t2

ss(max)2

fff

15

j. Gaya yang diperlukan untuk memutar

F = T

d (2.9)

Dimana :

F = Gaya untuk memutar

T = Torsi total yang terjadi

d = Diameter lengan untuk memutar

2.3.2. Perhitungan Mekanika

a. Statika

Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban terhadap gaya-

gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut. Dalam ilmu statika

keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi suatu obyek tinjauan

utama. Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka, gaya-gaya yang

diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam. Popov.E.P (1996).

Beban

Reaksi

Reaksi Reaksi

Gambar 2.7. Free Body Diagram

Jenis beban dapat dibagi menjadi :

1) Beban dinamis adalah beban yang besar dan/atau arahnya berubah terhadap

waktu.

2) Beban statis adalah beban yang besar dan/atau arahnya tidak berubah terhadap

waktu.

3) Beban terpusat adalah beban yang bekerja pada suatu titik.

4) Beban terbagi adalah beban yang terbagi merata sama pada setiap satuan luas.

16

5) Beban momen adalah hasil gaya dengan jarak antara gaya dengan titik yang

ditinjau.

b. Gaya Luar

Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem yang pada

umumnya menciptakan kestabilan konstruksi. Gaya luar dapat berupa gaya vertikal,

horisontal dan momen puntir.

c. Gaya Dalam

Gaya dalam dapat dibedakan menjadi :

1) Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu batang.

2) Gaya lintang/geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus sumbu

batang.

3) Momen lentur (bending momen).

d. Reaksi.

Reaksi adalah gaya lawan yang timbul akibat adanya beban. Reaksi sendiri terdiri dari

1) Momen.

M = F x s (2.10)

Dimana :

M = momen (N.mm).

F = gaya (N).

s = jarak (mm).

2) Tegangan

M x 0,5 x h

I (2.11)

Dimana :

M = Momen

h = Lebar hollow besi

I = Momen inersia

17

2.3.3. Jenis Mesin

a. Mesin Frais (Milling)

Proses milling menghasilkan permukaan yang datar atau bentuk profil pada ukuran

yang ditentukan dan kehalusan atau kualitas permukaan yang ditentukan.

Penggolongan mesin milling menurut jenis penamaannya disesuaikan dengan posisi

spindle utamanya dan fungsi pembuatan produknya. Jenis-jenis mesin milling antara

lain : mesin milling horisontal, mesin milling vertical, mesin milling universal, plano

milling, copy milling. Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005)

b. Mesin Bubut (Turning)

Mesin bubut mencakup segala mesin perkakas yang mengerjakan benda-benda

berbentuk silindris. Meskipun mesin ini terutama disesuaikan dengan pengerjaan

silindris, tetapi dapat juga untuk mengerjakan bentuk-bentuk lain misalnya untuk

membuat segi enam, bujur sangkar, dengan pengerjaan yang khusus. Contoh benda

kerja hasil dari proses pembubutan antara lain : Baut, poros, spindle, ring, gardan,

bush, dll. Khurmi, R.S & Gupta, J.K. (2005)

Bermacam-macam benda yang dibubut dapat dibedakan menurut proses

pengerjaanya. Pengerjaan pada bagian luar benda kerja disebut outsite turning,

sedangkan pengerjaan pada bagian dalam disebut inside turning.

c. Las Busur Listrik

Las busur listrik adalah cara menyambung logam dengan cara menggunakan panas

nyala busur listrik yang diarahkan ke permukaan logam yang akan disambung.

Kenyon,W (1985).

Prinsip pengelasan busur listrik dapat dijelaskan sebagai berikut: dengan

menyentuhkan singkat elektroda logam pada bagian benda kerja yang akan dilas,

berlangsung hubungan singkat, maka arus listrik yang kekuatannya tinggi mengalir,

setelah pengangkatan elektroda dari benda kerja, terbentuk busur cahaya diantara

elektroda dengan benda kerja.

Suhu busur cahaya yang demikian tinggi akan melelehkan ujung elektroda dan bidang

pengelasan. Didalam rentetan yang cepat partikel elektroda menetes, mengisi penuh

celah sambungan las dan membentuk kepompong las. Proes pengelasan itu sendiri

18

terdiri atas hubungan singkat yang terjadi sangat cepat akibat pelelehan elektroda

yang terus-menerus menetes.

Gerakan-gerakan elektroda pada pengelasan antara lain :

1) Gerakan turun sepanjang sumbu elektroda

Gerakan ini dilakukan untuk mengatur jarak panjang busur agar tetap terjaga, hal

tersebut disebabkan karena busur pada ujungnya mencair secara terus-menerus

sehingga terjadi pemendekan.

2) Gerakan ayunan elektroda

Gerakan ini diperlukan untuk mengatur lebar jalur las yang dikehendaki.

2.4. Metode Perancangan

Metode perancangan adalah prosedur, teknik, bantuan atau peralatan untuk merancang.

Metode perancangan menggambarkan rangkaian akstivitas secara urut yang

memungkinkan perancang mengkombinasikan proses perancangan secara keseluruhan.

Tujuan utama metode ini adalah usaha untuk membawa prosedur rasional ke dalam

proses perancangan. Cross (1994) menyebutkan metode perancangan bukan

merupakan pertentangan dari kreativitas, imajinasi, dan intuisi. Pertentangan

sesungguhnya lebih memungkinkan pada penyelesaian masalah dalam perancangan.

Pada kenyataannya. Pokok umum dari metode perancangan dapat diklasifikasikan

menjadi dua kelompok besar yaitu metode kreatif dan metode rasional. Dalam tugas akhir

ini metode perancangan yang dipilih adalah metode rasional

2.4.1. Metode Rasional

Metode rasional yang dikemukakan oleh Cross (1994) lebih sering dikenal dengan

metode perancangan, karena metode rasional ini dapat mendorong terjadinya

pendekatan sistematis dalam proses perancangan serta pengembangan. Pada

dasarnya metode rasional dengan metode yang lain memiliki tujuan yang sama,

misalkan memperluas ruang pencarian solusi atau memungkinkan pengadaan tim

kerja dan grup pengambil keputusan. Metode rasional merupakan metode

perancangan yang sistematis, tujuannya memperbaiki kualitas keputusan perancangan

dan hasil akhir dari suatu produk. Metode rasional menggabungkan aspek procedural

dari perancangan dan aspek structural dari masalah perancangan.

Proses perancangan dan metode-metode rasional yang relevan dan paling luas

19

penggunaanya dapat diuraikan sebagai berikut :

a. Clarifying Objectives ( Klarifikasi Tujuan )

Tahap pertama dari metode rasional merupakan tahapan yang penting dalam

menjelaskan tujuan dari perancangan. Secara keseluruhan tahap ini sangat membantu

untuk mendapatkan gagasan yang jelas dalam mencapai tujuan, meskipun tujuan-

tujuan yang telah ditetapkan dapat berubah selama proses perancangan.

Metode yang digunakan dalam tahap perancangan ini adalah pohon tujuan (Objectives

Tree). Pohon tujuan menunjukan tujuan utama dan cara pencapaian tujuan tersebut.

Metode ini ditunjukan dalam suatu bentuk diagram dimana tujuan-tujuan yang berbeda

dihubungkan satu sama lain, bersama dengan pola hirarki tujuan dan sub tujuan.

Langkah-langkah dalam pembuatan pohon tujuan adalah sebagai berikut :

1) Menyiapkan daftar tujuan perancangan

2) Tujuan perancangan dapat juga disebut kebutuhan konsumen dan fungsi produk

itu sendiri. Daftar ini diambil dari ringkasan perancangan, dari pernyataan kepada

konsumen dan dari diskusi tim perancang.

3) Menyusun daftar disusun berdasarkan tingkatan hirarki

4) Perluasan daftar tujuan dan sub tujuan akan membuat terlihat jelas adanya tingkat

kepentingan yang lebih antara satu dengan yang lain. Semua ini akan dikumpilkan

kedalam suatu tingkatan hirarki.

5) Menggambarkan diagram Objectives Tree

6) Cabang-cabang pada pohon tujuan menunjukan hubungan yang mengusulkan

bagaimana mencapai tujuan.

b. Establishing Functions ( Penetapan Fungsi )

Analisis fungsi merupakan suatu analisis yang membantu untuk menemukan dan

membatasi tingkatan permasalahan dimana penyelesaian dapat dipecahkan serta

dihasilkan rancangan yang sesuai. Tujuan dari analisis ini adalah untuk menetapkan

fungsi-fungsi yang diperlukan serta batasan sistem dari rancangan yang baru.

Poin utama dari metode ini adalah konsentrasi pada hal yang akan dicapai dari disain

yang hendak dirancang, dan bukan bagaimana cara untuk mencapainya. Cara

sederhana yang dilakukan untuk mengekspresikan hal ini adalah dengan

menggunakan black box mengubah input menjadi output yang diinginkan.

Adapun langkah-langkah dalam menetapkan fungi adalah sebagai berikut :

20

1) Menentukan fungsi rancangan secara keseluruhandalam rangka konversi input

menjadi output.

2) Membagi fungsi utama menjadi sub-sub fungsi.

3) Menggambarkan blok diagram yang menunjukan interaksi antar fungsi.

4) Menggambarkan batasan sistem (boundry system)

5) Menentukan komponen yang sesuai untuk setiap sub fungsi dan hubungan antar

mereka.

c. Setting Requirements (Penetapan Spesifikasi)

Metode performance specification bertujuan untuk membuat spesifikasi akurat dari

kebutuhan pelaksanaan suatu penyelesaian perancangan.

Langkah-langkah metode performance specification adalah sebagai berikut :

1) Menimbang perbedaan tingkatan umum penyelesaian yang dapat diterima. Contoh

ada beberapa pilihan antara alternatif produk, tipe produk, dan ciri produk.

2) Menentukan tingkatan umum yang nanti akan dioperasikan. Keputusan ini bisa

dibuat oleh klien. Tingkatan umum yang lebih tinggi memberikan kebebasan yang

lebih untuk perancangan.

3) Mengidentifikasi atribut yang dibutuhkan. Atribut seharusnya diterangkan sebagai

bentuk yang independen dari beberapa penyelesaian kasus.

4) Menyebutkan dengan tepat dan ringkas kebutuhan setiap atribut.

d. Determining Characteristics (Penentuan Karakteristik)

Penentuan spesifikasi produk seringkali mengalami konflik dan kesalahpahaman

dalam suatu perancangan. Hal ini disebabkan karena terlalu berfokus dalam

perbedaan penafsiran pada apa yang harus dispesifikasikan. Metode yang

komperhensif untuk mencocokan permintaan konsumen dengan engineering

characteristics adalah metode Quality Function Deployment (QFD) yang merupakan

inti dalam proses disain.

QFD (pengembangan fungsi kualitas) adalah suatu metode untuk perencanaan dan

pengembangan produk yang terstruktur yang memungkinkan team pengembangan

untuk menentukan keinginan dan kebutuhan pelanggan dengan jelas, dan kemudian

mengevaluasi produk atau melayani dengan kemampuan yang secara sistematik

dalam pemenuhan keinginan pelanggan tersebut.

Cross (1994) mengemukakan prosedur dalam pembentukan Quality Function

21

Deployment (QFD) adalah sebagai berikut :

1) Mengidentifikasi keinginan konsumen terhadap atribut produk

Hal ini penting untuk dilakukan, dimana pada tahap ini suara konsumen dihargai dan

kebutuhan konsumen yang tidak bersubyek ditafsirkan ulang pada tim desain. Proses

pengidentifikasian ini dapat menggunkan diagram afinitas. Diagram ini digunakan

untuk menunjukkan maslah utama. Diagram afinitas menempatkan dan menstrukstur

masalah ketika situasi tidak jelas, tidak menentu dan tidak dapat diperkirakan (contoh;

ketika maslah berhubungan dengan kejadian masa depan, keadaan yang tidak dikenal,

atau pengalaman baru). Diagram afinitas dilakukan dengan mengumpulkan banyak

kenyataan, pendapat, dan ide dalam lembar data verbal dan menyatukannnya menjadi

satu diagram berdasarkan afinitasnya.

2) Menentukan beberapa atribut yang relatif penting

Teknik pemberian ranking/penempatan nilai dapat digunakan untuk membantu

menentukan bobot relative yang harus disejajarkan dengan atribut lainnya. Biasanya

digunakan persentase bobot.

3) Mengevaluasi produk pesaing

Nilai yang ditujukan oleh produk pesaing dan produk rancangan harus diarahkan untuk

kebutuhan konsumen.

4) Menggambar matrik atribut produk beserta karakteristik teknisnya

Termasuk di dalamnya semua karakteristik teknis yang berpengaruh pada atribut

produk dan memastikan bahwa hal tersebut adalah unit yang siap diukur.

Mengidentifikasi hubungan antara atribut produk dan karakteristiknya

Kekuatan hubungan dapat diidentifikasikan dengan simbol/angka. Penggunaan

memiliki beberapa keuntungan, namun dapat menimbulkan sebuah keakuratan palsu.

5) Mengidentifikasi beberapa hubungan yang relevan diantara karkteristik teknis

Bagian atap rumah dari House of Quality menyediakan daftar pengecekan, yang

tergantung dari perubahan konsep desain. Menentukan target yang digambarkan agar

dapat mencapai karakteristik teknis yang diinginkan, hal ini dilakukan dengan

menggunakan informasi dari produk pesaing atau percobaan konsumen.

Mengidentifikasi kombinasi sub solusi yang memungkinkan total nomer kombinasi

22

yang mungkin dapat sangat besar maka pencarian strategis harus diarahkan dengan

batasan atau kriteria.

Metode Quality Function Deployment (QFD) dalam prosesnya menggunakan tool yang

disebut House of Quality (HOQ) untuk menghasilkan output yang sesuai dengan

keinginan konsumen. HOQ memiliki cara atau proses untuk memenuhi keinginan

konsumen dengan seluruh kekuatan dan kelemahan yang ada. Perancangan dimulai

dengan melakukan riset untuk menentukan atribut produk spesifik yang diinginkan

konsumen, derajat kepentingan relatif masing-masing atribut dan menentukan persepsi

pelanggan terhadap produk-produk pesaing dan produk perusahaan masing-masing

untuk setiap atribut yang terkandung didalamnya. HOQ dapat diasumsikan menjadi

sebuah bangunan rumah dengan sisi kiri merupakan keinginan konsumen. Dalam

matrik rumah merupakan pertemuan antara bagaimana produk yang tersedia dengan

keinginan konsumen, bagian atap merupakan pengembangan dari atribut atau hasil

yang diperlukan. Variasi yang ada pada HOQ dapat digunakan untuk mengevaluasi

bagaimana pesaing dalam memenuhi keinginan konsumen. Gambar dari HOQ dapat

dilihat pada gambar berikut.

Gambar 2.8. House of Quality untuk pintu mobil

(Sumber : Cross, 1995)

23

e. Generating Alternatives (Pembangkitan Alternatif)

Tujuan utama metode ini adalah perluasan pencarian kemungkinan penyelesaian baru.

Morfologi berarti studi tentang bentuk atau ukuran, jadi analisis morfologi adalah suatu

usaha sistematis untuk menganalisa bentuk yang dapat diambil oleh suatu produk atau

mesin, dan bagan morfologi adalah suatu rangkuman dari analisis ini.

Langkah-langkah yang dibutuhkan dalam pembuatan metode bagan morfologi adalah

sebagai berikut :

1) Menentukan daftar tampilan atau fungsi produk yang mendasar. Walaupun tidak

terlalu panjang, daftar tersebut dapat secara luas mencakup fungsi-fungsi umum

pada tingkat yang tepat.

2) Setiap daftar tampilan atau fungsi cara-cara yang mungkin dapat dicapai. Daftar ini

belum dapat memasukan ide baru yang sama baiknya dengan pengealan

komponen atau sub solusi yang ada.

3) Menggambarkan suatu bagan yang mengandung semua sub solusi yang

memungkinkan. Bagan morfologi mewakili ruang penyelesaian total produk,

membuat kombinasi sub solusi.

f. Evaluating Alternative (Evaluasi Alternatif)

Alternatif-alternatif perancangan sudah dibuat dan permasalahan yang kemudian

muncul adalah pemilihan alternatif yang baik. Metode yang digunakan adalah weigted

objectives (pembobotan objektif). Metode weigted objectives menyediakan peralatan

untuk memperkirakan dan membandingkan alternatif perancangan yang menggunakan

perbedaan pembobotan yang objektif. Tujuan metode ini untuk mengambil suatu

keputusan alternatif dalam pengembangan alternatif-alternatif yang sudah ada.

Pemilihan dilakukan berdasarkan jumlah dari skor dikalikan bobot yang menghasilkan

angka terbesar.

Langkah-langkah yang dibutuhkan dalam pengerjaan metode weigted objectives

1) Membuat daftar tujuan perancangan, dan objective tree dapat digunakan untuk

membantunya.

2) Mengurutkan tingkat tujuan. Perbandingan menurut pasangan dapat membantu

menyusun urutan tingkatan.

3) Menentukan pembobotan relatif tujuan. Nilai numeriknya harus dalam skala

interval.

24

4) Menetapkan performasi parameter atau menyusun nilai kegunaan untuk setiap

tujuan.

5) Menghitung dan membandingkan nilai kegunaan relatif perancangan alternatif.

Alternatif terbaik akan memiliki skor terbesar.

g. Improving Detail (Penyempurnaan Perancangan)

Tahap ini mengevaluasi kembali hasil dari perancangan baik itu perancangan baru

ataupun perancangan lama yang disempurnakan kembali.

Metode yang digunakan adalah value engineering. Metode ini berfokus pada nilai

fungsional suatu produk dan bertujuan untuk meningkatkan perbedaan antara harga

dan nilai suatu produk dengan cara mengurangi harga, menambah nilai ataupun

keduanya.

Langkah-langkah dalam metode value engineering adalah sebagai berikut :

1) Membuat daftar komponen dari produk secara terpisah dan mengenali fungsi

masing-masing komponen tersebut.

2) Menentukan nilai dari fungsi yang sudah diidentifikasi.

3) Menentukan harga dari komponen-komponen tersebut.

4) Mencari alternatif untuk mengurangi harga tanpa mengurangi nilai fungsi dari

produk yang dihasilkan.

5) Mengevaluasi alternatif-alternatif dan memilih yang sesuai dengan.