OPTIMASI PROSES PEMESINAN

SUTRIMO1

Oleh:

Ir. Sutrimo, M.Eng

Learning Outcomes

Outline Materi :

Mahasiswa dapat memilih proses pemesinan yang optimum.

Faktor-faktor Pertimbangan dalam Proses Pemesinan

Komponen Waktu Produksi

Komponen Ongkos Produksi

Ekonomisasi Peralatan Bantu

2 SUTRIMO

FAKTOR-FAKTOR PERTIMBANGAN DALAM

PROSES PEMESINAN

Faktor-faktor teknis :1.

menetapkan mesin yang akan dipakai,

menentukan jenis pahat yang akan digunakan (geometri dan

material pahat),

menentukan kondisi pemotongan (v, f, a).

Kecepatan waktu produksi :2.

jenis mesin yang dipakai,

pemakaian perkakas bantu,

jenis pahat yang digunakan, dll.

3 SUTRIMO

Faktor-faktor ongkos :3.

ongkos material,

ongkos produksi.

Ongkos produksi yang paling rendah, sehingga harga

produk murah;

a)

Tujuan Proses Produksi :

Kecepatan produksi yang paling tinggi;b)

Keuntungan yang sebesar-besarnya.c)

4 SUTRIMO

Komponen waktu yang dipengaruhi variabel proses, dan1.

KOMPONEN WAKTU PRODUKSI :

Komponen waktu bebas (nonproduktif).2.

Komponen Waktu Yang Dipengaruhi Variabel

Proses :

1.

dimana : tc

lt

vf

n

f

= waktu pemotongan sesungguhnya

= panjang pemesinan; mm

= kecepatan makan; mm/min.

= putaran poros utama; rev/min

= gerak makan; mm/rev

a) tc

= = ; min/produk

lt

vf

lt

n.f

5 SUTRIMO

b) Waktu penggantian pahat rata-rata :

tc

T

td

. ; min / produk

dimana : td

T

=

=

=

waktu penggantian atau pemesinan

pahat; min.

umur pahat; min.

bagian dari umur pahat yang digunakan

menyelesaikan satu produk.

tc

T

tc

T

td

.Catatan : untuk mesin NC, = 0 (diabaikan).

6 SUTRIMO

ts

N

ta

= tLW

+ tAT

+ tRT

+ tUW

+ ; min / produk

Komponen Waktu Bebas (Non-produktif) :2.

dimana : ta

tLW

tAT

tRT

tUW

=

=

=

=

=

=

waktu non produktif (auxillary time)

waktu pemasangan benda kerja (time for

loading the workpiece); min/produk

waktu penyiapan, yaitu waktu yang diper-

lukan untuk membawa/menggerakkan pahat

dari posisi mula sampai pada posisi siap un-

tuk memotong (advancing time); min/produk

waktu pengakhiran, yaitu waktu yang

diperlukan untuk membawa/menggerakkan

pahat kembali ke posisi mula (retracting

time); min/produk

waktu pengambilan produk (time for

unloading the workpiece); min/produk

bagian dari waktu penyiapan mesin (fixture &

attachments) dibagi rata untuk sejumlah

produk yang direncanakan untuk dibuat saat

itu (N , lot size).

ts

N

7 SUTRIMO

Memperkecil waktu nonproduktif, ta:

memperbesar kecepatan makan, vf

menaikkan gerak makan, f

memperbesar putaran spindel, v.

menggunakan perkakas bantu,

mesin dilengkapi dengan automatic chacker,

memperbaiki cara kerja (bagi produksi yang sedang

berjalan).

Menurunkan waktu pemotongan, tc

:

Mempercepat cara penggantian pahat, td

:

menyediakan pahat cadangan,

memakai jenis pahat sisipan.

8 SUTRIMO

Contoh soal :

Benda kerja baja paduan dengan diameter mula sebesar

80 mm dan panjang pemesinan sekitar 150 mm, dibubut

kasar untuk kedalaman potong 3 mm dengan gerak

makan 0,2 mm/r dan kecepatan potong 113 m/min, umur

pahat sekitar 40 menit. Untuk mengganti pahat karbida

sisipan diperlukan waktu 0,5 menit, sedang bila diasah

diperlukan waktu 15 s/d 30 menit.

Komponen waktu nonproduktif :

Waktu pemasangan benda kerja dengan menggunakan

automatic chacker adalah 5 detik = 0,08 menit;

Waktu untuk menggerakkan pahat ke posisi potong 0,08

min/produk;

Waktu untuk menggerakkan pahat kembali ke posisi

semula 0,05 min/produk;

Waktu pengambilan produk 0,1 min/produk;

Waktu penyiapan mesin dan peralatan bantu lainnya 60

min, sedang jumlah produk yang akan dikerjakan 100

buah.

Berapakah waktu pemesinan per produk rata-rata ?

9 SUTRIMO

Jawab :

1. Komponen waktu yang dipengaruhi oleh variabel proses :

n = = = 450 r/min.

113 . 1000

. 80

v . 1000

. d

tc

= = = = 1,67 min/produk

150

450 . 0,2

lt

vf

lt

n.f

Waktu untuk mengganti pahat :

bila digunakan pahat karbida sisipan, td

= 0,5 min. :

1,67

40

tc

T

td

. = 0,5. = 0,02 min/produk

bila digunakan pahat biasa, td

= 30 min. :

1,67

40

tc

T

td

. = 30 . = 1,25 min/produk

10 SUTRIMO

2. Komponen waktu nonproduktif :

ts

N

ta

= tLW

+ tAT

+ tRT

+ tUW

+

= 0,08 + 0,08 + 0,05 + 0,1 +

60

100

= 0,91 min/produk

Waktu pemesinan rata-rata produk :

dengan pahat sisipan :a)

dengan pahat yang diasah :b)

tc

T

td

.tm

= ta

+ tc

+ = 0,91 + 1,67 + 0,02

= 2,6 min / produk

tm

= 0,91 + 1,67 + 1,25

= 3,83 min / produk

11 SUTRIMO

Ongkos Penyiapan

& Peralatan

Pengangkutan

Bunga bank

Gudang

Pajak

Asuransi

Pemeliharaan

Dan lain-lain

Setting

Alat bantu

Program

Ongkos Tak

Langsung

Harga Pembelian

Ongkos Pemesinan

Ongkos Pahat

Bunga bank

Pajak

Asuransi

Dan lain-lain

Bahan bantu

Daya listrik

Operator

Kontrol kualitas

Penjualan

Administrasi

Ongkos Variabel

Tak Tetap

Ongkos Variabel

Langsung

Ongkos Tetap

Ongkos Proses

Produksi

Ongkos Material

Ongkos

Perencanaan

Ongkos Total Per

Produk

Ongkos OPerasi

Ongkos

Produksi

KOMPONEN ONGKOS PRODUKSI

12 SUTRIMO

KOMPONEN ONGKOS PRODUKSI

Ongkos total perproduk (unit cost), dan1.

Ongkos operasi (operating cost).2.

Ongkos Total Perproduk :1.

Rumus yang digunakan :

Cu

= CM

+ Cplan

+ Cp

; Rp/produk

dimana : Cu

CM

Cplan

Cp

ongkos total; Rp/produk

ongkos material; Rp/produk

ongkos perencanaan produksi; dapat

pula dimasukkan dalam ongkos

perancangan produk (bila produk

ybs. dirancang sendiri); Rp/produk

ongkos salah satu proses produksi;

Rp/produk

=

=

=

=

13 SUTRIMO

a) Ongkos material terdiri dari :

harga pembelian material,

ongkos tak langsung (indirect cost / overhead cost) :

biaya gudang,

pengangkutan,

bunga bank,

pajak,

asuransi,

pemeliharaan, dll.

Rumus perhitungan :

CM

= CMo

+ CMi

; Rp/produk

dimana : CMo

CMi

harga pembelian; Rp / produk

ongkos tak langsung; Rp / produk

=

=

14 SUTRIMO

b) Ongkos proses produksi terdiri dari :

ongkos penyiapan dan peralatan,

ongkos pemesinan,

ongkos pahat.

Rumus perhitungan :

Cp

= Cr+ C

m+ C

c; Rp/produk

dimana : Cr

Cm

Cc

ongkos penyiapan dan peralatan; Rp/

produk

ongkos pemesinan; Rp / produk

ongkos pahat; Rp / produk

=

=

=

15 SUTRIMO

(1) Ongkos penyiapan dan peralatan (Cr) :

dimana : Cset

Cfix

Ccr

N

ongkos pengaturan/setting mesin; Rp

ongkos perkakas bantu cekam

(fixture); Rp

ongkos penyiapan program; Rp

jumlah produk yang dibuat; produk

=

=

=

=

Cr= ; Rp / produk

Cset

+ Cfix

+ Ccr

N

(2) Ongkos pemesinan (Cm

) :

Cm

= cm

. tm

; Rp / produk

dimana : cm

tm

ongkos operasi mesin; Rp/min

waktu pemesinan; min/produk

=

=

16 SUTRIMO

(3) Ongkos pahat (Cc

) :

dimana : cc

ongkos pahat per mata potong;

Rp/mata potong

Sebagian dari umur pahat (yang

berkurang akibat pemakaian setiap

manghasilkan satu produk) merupa-

kan rasio antara waktu pemotongan

efektif tc

dengan umur pahat T; mata

potong/produk

=

=

tc

T

Cc

= cc

. ; Rp / produk

tc

T

17 SUTRIMO

2. Ongkos Operasi :

Rumus yang digunakan :

CJ

= Cf

+ Cd

+ Ci

; Rp / tahun

dimana : CJ

Cf

Cd

Ci

ongkos operasi pertahun; Rp / tahun

ongkos tetap pertahun; Rp / tahun

ongkos variabel langsung; Rp / tahun

ongkos variabel tak langsung; Rp /

tahun

=

=

=

=

Ongkos tetap pertahun adalah ongkos yang dipikul

perusahaan atas pemilihan suatu mesin/alat pro-

duksi yang secara tetap harus dibayar setiap tahun,

seperti :

a)

bunga pinjaman,

pajak,

asuransi,

dan lain-lain.

18 SUTRIMO

Ongkos variabel langsung pertahun adalah ongkos

yang dipikul perusahaan pertahun akibat pengaruh

langsung dari kegiatan pemesinan yang dilakukan,

seperti :

b)

ongkos bahan bantu (mis. cairan pendingin),

ongkos daya listrik,

ongkos operator.

Ongkos variabel tak langsung pertahun adalah

ongkos yang dipikul perusahaan pertahun akibat

pengaruh tidak langsung dari kegiatan pemesinan

yang dilakukan, seperti :

c)

kontrol kualitas,

penjualan,

administrasi, dll.

19 SUTRIMO

EKONOMISASI PERKAKAS BANTU

Perkakas bantu adalah suatu alat yang dibuat untuk

membantu pengerjaan benda kerja dalam menentukan

lokasi, memegang benda kerja, dan menuntun perkakas

potong.

Disebabkan ketelitian dan ketahanan yang harus dipunyai

perkakas bantu, maka ongkos pembuatannya akan relatif

tinggi.

Walaupun perekakas bantu dapat menghasilkan produk-

tivitas yang lebih tinggi, perkakas tidak dapat diper-

tanggung jawabkan bila ongkosnya tidak diimbangi oleh

penghematan dalam ongkos produksi.

20 SUTRIMO

Faktor-faktor yang mempengaruhi analisa ekonomis

perkakas bantu dan perumusan faktor-faktor ini dalam

penentuan keseimbangan ekonomis adalah sebagai berikut :

a. Ongkos perkakas bantu;

b. Ongkos bunga dari ongkos perkakas bantu;

c. Penghematan dalam ongkos buruh akibat pemakaian perkakas

bantu ini;

d. Penghematan dalam ongkos mesin produksi akibat produktivitas

yang meningkat;

e. Jumlah benda kerja yang akan diproduksi dengan bantuan

perkakas bantu tersebut.

21 SUTRIMO

Cpuf

= (R + Rm

) t ; Rp / produk

dimana : R

Rm

t

ongkos buruh per jam tanpa perka-

kas bantu; Rp / jam

ongkos mesin per jam, termasuk

semua overhead; Rp / jam

waktu yang dibutuhkan untuk menye-

lesaikan satu produk tanpa perkakas

bantu; jam / produk

=

=

=

Hubungan antara faktor-faktor di atas dapat

dinyatakan dalam rumus berikut ini :

1) Ongkos produksi total/produk tanpa perkakas bantu (Cpuf

) :

22 SUTRIMO

Cpf

= (Rt

+ Rm

) tt

; Rp / produk

dimana : Rt

tt

ongkos buruh per jam dengan perka-

kas bantu; Rp / jam

waktu yang dibutuhkan untuk menye-

lesaikan satu produk dengan per-

kakas bantu; jam / produk

=

=

3) Penghematan ongkos produksi/produk (Cps

) :

Ongkos produksi total/produk dengan perkakas bantu (Cpf

),

(tidak termasuk ongkos pembuatan perkakas bantu) :

2)

Cps

= Cpuf

- Cpf

= (R + Rm

) t - (Rt

+ Rm

) tt; Rp / produk

23 SUTRIMO

4) Ongkos perkakas bantu/produk (Cfix

) :

Cfix

= (1 + ) ; Rp / produk

Ct

N

n.i

2

dimana : Ct

n

i

N

ongkos pembuatan perkakas bantu;

Rp

jumlah tahun perkakas bantu itu

akan dipakai; tahun

suku bunga dari modal yang

diinvestasi; %/tahun

jumlah produk yang akan dibuat

(selama n tahun); produk

=

=

=

=

Bila waktu pemakaian perkakas bantu diperhitungkan

lebih kecil dari satu tahun, maka pada umumnya suku

bunga tidak diperhitungkan, sehingga :

Cfix

= ; Rp / produk

Ct

N24

SUTRIMO

Perkakas bantu dapat dipertanggung jawabkan secara

ekonomis, bila penghematan ongkos produksi/produk lebih

besar daripada ongkos perkakas bantu/produk, jadi :

5)

Cps

> Cfix

, atau

(R + Rm

) t - (Rt

+ Rm

) tt

>(1 + )

Ct

N

n.i

2

Titik impas yaitu jumlah produk minimum yang harus

diproduksi oleh pabrik dengan perkakas bantu tersebut

supaya penghematan ongkos produksi sama dengan

ongkos pembuatan perkakas bantu, jadi :

6)

Cps

= Cfix

, atau

(R + Rm

) t - (Rt

+ Rm

) tt

= (1 + )

Ct

Nimpas

n.i

2

(R + Rm

) t - (Rt

+ Rm

) tt

Nimpas

= =

(1 + ) Ct

n.i

2

Cps

(1 + ) Ct

n.i

2

25 SUTRIMO

Ongkos maksimum yang diperbolehkan untuk membuat

perkakas bantu :

7)

(R + Rm

) t - (Rt

+ Rm

) tt

(1 + )

n.i

2

Cps

. N

(1 + )

n.i

2

Ct max

= x N =

Contoh soal :

Pemakaian sebuah perkakas bantu dalam mendukung satu

seri operasi pada sebuah mesin freis akan mengurangi

waktu pengerjaan dari 45 menit/produk menjadi 24

menit/produk. Bila pekerjaan itu harus dilakukan tanpa

perkakas bantu, maka penanganan harus dilakukan oleh

seorang operator akhli (klasifikasi A) yang dibayar Rp.

10.000/jam. Dengan perkakas bantu, pekerjaan itu dapat

diserahkan pada operator kurang akhli (klasifikasi B) yang

pembayarannya Rp. 7.500/jam. Ongkos mesin/jam, terma-

suk overhead, ditentukan sebesar Rp. 25.000/jam.

26 SUTRIMO

Ongkos pembuatan perkakas bantu termasuk Rp.

1.750.000 untuk perancangan, Rp. 950.000 untuk bahan-

bahannya, dan memerlukan seorang pembuat perkakas

bantu yang akhli. Pembuatan memerlukan waktu 50 jam

dan diminta pembayaran Rp. 30.000/jam termasuk ongkos

buruh, mesin, dan overhead. Suku bunga bank adalah 8 %.

Telah diperkirakan bahwa perkakas bantu itu mempunyai

umur ekonomis 2 tahun, dan bahwa perkakas bantu itu

dapat dipakai untuk membuat 400 produk dalam jangka

waktu itu.

Tentukan :

a) Apakah perkakas bantu itu dapat dipertanggung

jawabkan secara ekonomis ?

b) Berapa jumlah produk minimum yang harus diproduksi

agar diperoleh titik impas ?

c) Berapa ongkos maksimum yang diperbolehkan untuk

membuat sebuah perkakas bantu, bila jumlah produk

yang dibuat/tahun 175 buah (= 350 produk/2 tahun) ?

27 SUTRIMO

Jawab :

t = 45 menit/produk = 0,75 jam/produk

tt

= 24 menit/produk = 0,4 jam/produk

R = Rp.10.000/jam

Rt

= Rp. 7.500/jam

Rm

= Rp. 25.000/jam

Ct

= Rp. 1.750.000+Rp.950.000+Rp. 30.000/jam x 50 jam

= Rp. 4.200.000

i

i = 8 % dan n = 2 tahun

N = 400 produk

Cps

= (R + Rm

) t - (Rt

+ Rm

) tt; Rp / produka)

= (10.000 + 25.000).0,75 (7.500 + 25.000).0,4

= 13.250 Rp / produk

28 SUTRIMO

Cfix

= (1 + ) ; Rp / produk

Ct

N

n.i

2

4.200.000

400

2 . 0,08

2

= (1 + ) = 11.340 Rp / produk

b) Nimpas

= =

(1 + ) Ct

n.i

2

Cps

(1 + ) 4.200.000

2 . 0,08

2

13.250

= 342 produk

Bila N = 350 produk / 2 tahun, maka :c)

Cps

> Cfix

, jadi perkakas bantu ini secara ekonomis

dapat dipertanggung jawabkan.

Cps

. N

(1 + )

n.i

2

Ct max

= = = Rp 4.293.981

13.250 . 350

1,08

29 SUTRIMO

TERIMA KASIH

30 SUTRIMO