13
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Failure Methode And Effect Analysis ( FMEA )
FMEA adalah suatu cara di mana suatu bagian atau suatu proses yang
mungkin gagal memenuhi suatu spesifikasi, menciptakan cacat atau ketidaksesuaian
dan dampaknya pada pelanggan bila mode kegagalan itu tidak dicegah atau
dikoreksi. ( Kenneth Crow,2002 )
FMEA merupakan sebuah metodologi yang digunakan untuk menganalisa
dan menemukan :
1. Semua kegagalan – kegagalan yang potensial terjadi pada suatu sistem.
2. Efek-efek dari kegagalan ini yang terjadi pada sistem dan bagaimana
cara untuk memperbaiki atau meminimalis kegagalan-kegagalan atau
efek-efek nya pada sistem ( Perbaikan dan minimalis yang dilakukan
biasanya berdasarkan pada sebuah ranking dari severity dan probability
dari kegagalan )
FMEA biasanya dilakukan selama tahap konseptual dan tahap awal design
dari sistem dengan tujuan untuk meyakinkan bahwa semua kemungkinan kegagalan
telah dipertimbangkan dan usaha yang tepat untuk mengatasinya telah dibuat untuk
meminimasi semua kegagalan – kegagalan yang potensial. ( Kevin A. Lange, 2001 )
14
FMEA dapat bervariasi pada level detail dilaporkan, tergantung pada detail
yang dibutuhkan dan ketersediaan dari informasi. Sebagaimana pengembangan terus
berlanjut, memperkiraan secara kritis ditambahkan dan menjadi Failure, Mode,
Effects and Critically Analysis dan FMECA. Ada variasi yang sangat banyak
didalam industri untuk mengimplementasikan analisis FMEA. Sejumlah standar-
standar dan aturan telah dikembangkan untuk menentukan kebutuhan-kebutuhan
untuk analisis dan setiap organisasi dapat melakukan pendekatan yang berbeda
didalam melakukan analisis.
Definisi menurut serta pengurutan atau ranking dari berbagai terminologi
dalam FMEA adalah sebagai berikut :
1. Akibat potensial adalah akibat yang dirasakan atau dialami oleh
pengguna akhir.
2. Mode kegagalan potensial adalah kegagalan atau kecacatan dalam desain
yang menyebabkan cacat itu tidak berfungsi sebagaimana mestinya.
3. Penyebab potensial dari kegagalan adalah kelemahan-kelemahan desain
dan perubahan dalam variabel yang akan mempengaruhi proses dan
menghasilkan kecacatan produk.
4. Occurance (O) adalah suatu perkiraan tentang probabilitas atau peluang
bahwa penyebab akan terjadi dan menghasilkan modus kegagalan yang
menyebabkan akibat tertentu.
15
Tabel 2.1 Rating Occurance
Ranking Kriteria Verbal Probablilitas Kegegalan 1 Tidak mungkin penyebab ini mengakibatkan
kegagalan 1 dalam 1000000
2 Kegagalan akan jarang terjadi 1 dalam 200000 3 1 dalam 4000 4 Kegagalan agak mungkin terjadi 1 dalam 1000000 5 1 dalam 4000 6 1 dalam 80 7 Kegagalan adalah sangat mungkin terjadi 1 dalam 40 8 1 dalam 20 9 Hampir dapat dipastikan bahwa kegagalan akan 1 dalam 8 10 mungkin terjadi 1 dalam 2
Catatan : probabilitas kegagalan berbeda-beda tiap produk, oleh karena itu pembuatan rating proses dan berdasarkan pengalaman dan pertimbangan rekayasa ( engineering judgement )
( Sumber : Gasperz, 2002, p251 )
5. Severity (S) adalah suatu perkiraan subyektif atau estimasi tentang
bagaimana buruknya penggguna akhir akan merasakan akibat dari
kegagalan tersebut.
Tabel 2.2 Rating Severity
Ranking Kriteria Verbal 1 Neglible severity, kita tidak perlu memikirkan akibat akan berdampak pada kinerja
produk pengguna akhir tidak akan memperhatikan kecacatan atau kegagalan ini. 2 Mid severity, akibat yang ditimbulkan hanya bersifat ringan, pengguna akhir tidak 3 merasakan perubahan kinerja 4 Moderate severity, pengguna akhir akan merasakan akibat penurunan kinerja atau 5 penampilan namun masih berada dalam batas toleransi 6 7 High severity, akibat akhir akan merasakan akibat buruk yang tidak dapat diterima 8 berada diluar batas toleransi
16
9 Potential safety problem, akibat yang ditimbulkan adalah sangat berbahaya dan 10 bertentangan dengan hukum
Catatan : tingkat severity berbeda-beda tiap produk, oleh karena itu pembuatan rating disesuaikan dengan proses dan berdasarkan pengalaman dan pertimbangan rekayasa ( engineering judgement )
( Sumber : Gasperz, 2002, p250 )
6. Detectibility (D) adalah perkiraan subyektif tentang bagaimana
efektifitas dan metode pencegahan atau pendektesian.
Tabel 2.3 Rating Detectability
Ranking Kriteria Verbal Tingkat Kejadian 1 Metode Pencegahan atau deteksi sangat efektif. 1 dalam 1000000 Tidak ada kesempatan bahwa penyebab akan muncul lagi. 2 Kemungkinan bahwa penyebab itu terjadi adalah 1 dalam 200000 3 sangat rendah. 1 dalam 4000 4 Kemungkinan penyebab bersifat moderate. 1 dalam 1000000 5 Metode deteksi masih memungkinkan kadang-kadang 1 dalam 4000 6 penyebab itu terjadi 1 dalam 80 7 Kemungkinan bahwa penyebab itu masih tinggi. 1 dalam 40 8 Metode deteksi kurang efektif, karena penyebab masih 1 dalam 20 berulang lagi 9 Kemungkinan bahwa penyebab itu terjadi sangat tinggi 1 dalam 8 10 Metode deteksi tidak efektif, penyebab akan selalu terjadi 1 dalam 2
Catatan : tingkat kejadian berbeda-beda tiap produk, oleh karena itu pembuatan rating disesuaikan dengan proses dan berdasarkan pengalaman dan pertimbangan rekayasa.
( Sumber : Gasperz, 2002, p250 )
7. Risk Priority Number (RPN) merupakan hasil perkalian antara rating
severity, detectibility dan rating occurance
RPN = (S) x (D) x (O)
17
2.1.1 Keuntungan FMEA
Keuntungan dari FMEA
• Produk akhir harus “aman”, FMEA membantu desainer untuk
mengidentifikasikan dan mengeliminasi atau mengendalikan cara kegagalan
yang berbahaya, meminimasi dari perkiraan terhadap sistem dan
penggunanya.
• Meningkatnya keakuratan dari perkiraan terhadap peluang dari kegagalan
yang akan dikembangkan, khususnya juga data dari peluang realibitas
didapat dengan menggunakan FMEA.
• Realibilitas dari produk akan meningkat
Waktu untuk melakukan desain akan di kurangi berkaitan dengan melakukan
identifikasi dan perbaikan dari masalah-masalah.
2.1.2 Proses FMEA
Proses FMEA merupakan sebuak teknik analisis yang digunakan oleh tim
manufacturing yang bertanggung jawab untuk meyakinkan bahwa untuk memperluas
kemungkinan cara-cara kegagalan dan mencari penyebab yang berkaitan yang telah
dipertimbangkan dan dituangkan kedalam bentuk form yang tepat, sebuah FMEA
merupakan ringkasan dari pemikiran tim engineering (termasuk analisa dari item-item
18
yang dapat berjalan tidak sesuai dengan keinginan bedasarkan pengalaman dan
pemikiran masa lalu) sebagaimana proses di kembangkan. ( Kevin A. 2001, p37 )
Proses FMEA:
• Mengidentifikasi produk yang potensial yang berkaitan dengan cara-cara
kegagalan proses.
• Memperkirakan efek bagi konsumen yang potensial yang disebabkan oleh
kegagalan
• Mengidentifikasi sebab-sebab yang potensial pada proses perakitan dan
mengidentifikasi variabel-variabel pada proses yang berguna untuk
memfokukan pada pengendalian untuk mengurangi kegagalan atau
mendeteksi keadaan-keadaan kegagalan.
• Mengembangkan sebuah daftar peringkat dari cara-cara kegagalan yang
potensial, ini menetapkan sebuah sistem prioritas sebagai pertimbangan
untuk melakukan tindakan perbaikan
• Mendokumentasikan hasil-hasil dari proses produksi atau proses perakitan.
2.1.3 Risk Priority Numbers in FMEA
19
Metodologi Risk Priority Number (RPN) merupakan sebuah teknik untuk
menganalisa resiko yang berkaitan dengan masalah-masalah yang potensial yang
telah diindentifikasikan selama pembuatan FMEA (Stamatis, DH, 1995, p45)
Sebuah FMEAS dapat digunakan untuk mengidentifikasikan cara-cara
kegagalan yang potensial untuk sebuah produk atau proses. Metode RPN kemudian
memerlukan analisa dari tim untuk mengunakan pengalaman masa lalu dan keputusan
engineering untuk memberikan peringkat pada setiap potensial masalah menurut
rating skala berikut :
• Severity, merupakan skala yang memeringkatkan severity dari efek-efek
yang potensial dari kegagalan.
• Occurance, merupakan skala yang memeringkatkan kemungkinan dari
kegagalan akan muncul.
• Detection, merupakan skala yang memeringkatkan kemungkinan dari
masalah akan di deteksi sebelum sampai ketangan pengguna akhir atau
konsumen.
Setelah pemberian rating dilakukan, nilai RPN dari setiap penyebab kegagalan
dihitung dengan rumus :
RPN = Severity x Occurence x Detection
Nilai RPN dari setiap masalah yang potensial dapat kemudian di gunakan
untuk membandingkan penyebab-penyebab yang teridentifikasi selama dilakukan
20
analisis. Pada umumnya RPN jatuh diantara batas yang di tentukan,tindakan
perbaikan dapat diusulkan atau di lakukan untuk mengurangi resiko. Ketika
menggunakan teknik risk assessment, sangat penting untuk mengingat bahwa tingkat
RPN adalah relatif terhadap analisis tertentu (dilakukan dengan sebuah set skala
peringkat yang umum dan analis tim yang berusaha untuk membuat peringkat yang
konsisten untuk semua penyebab masalah yang teridentifikasi selama melakukan
analisis). Untuk itu, sebuah RPN didalam sesuatu analisa dapat dibandingkan dengan
RPN yang lainnya didalam analisa yang sama, tapi dapat menjadi tidak dapat di
bandingkan terhadap RPN didalam satu analisa yang lain.
Meskipun ada banyak tipe dan standar kebanyakan FMEA terdiri dari suatu
kumpulan prosedur yang umum. Secara umum, analasis FMEA dipengaruhi oleh tim
yang bekerja secara cross function pada tahap yang bervariasi pada waktu desain,
proses pengembangan dan perkaitan dan pada umumnya terdiri dari :
• Item/Process : mengidentifikasi item atau proses yang akan menjadi subyek
dari analisi. Termasuk beberapa penyelidikan terhadap desain dan
karestirisktik-karakteristik reabilitas.
• Function : mengidentifikasi fungsi-fungsi dimana item atau proses
diharapkan untuk bekerja.
21
• Failures : mengidentifikasi kegagalan yang diketahui dan potensial yang
dapat mencegah atau menurunnya kemampuan dari item atau proses untuk
bekerja sesuai dengan fungsinya.
• Failure effect : mengidentifikasi efek-efek yang diketahui dan potensial yang
mungkin muncul dari setiap kegagalan yang terjadi.
• Failure Cause : mengidentifikasi penyebab yang diketahui dan portensial
untuk setiap kegagalan.
• Curent Control : memeriksa mekanisme kontrol yang akan ada untuk
mengeliminasi atau menurunkan kemungkinan kegagalan akan muncul.
• Recommended action: mengidentifikasi tindakan perbaikan yang perlu
dilakukan yang bertujuan untuk mengeliminasi atau menurunkan resiko dan
dilanjutkan dengan melengkapi dengan melakukan recommended action.
• Prioritize issues : memprioritaskan tindakan perbaikan yang harus dilakukan
menurut standar yang konsisten yang telah di tentukan oleh perusahaan.
Peringkat RPN adalah metode yang umum untuk memprioritaskan
• Other Details : tergantung pada situasi tertentu dan petunjuk untuk
melakukan analisa yang di adaptasi oleh perusahaan, keterangan yang lain
mungkin dipertimbangkan selama melakukan analisis, seperti cara
operational ketika kegagalan muncul.
22
• Report : membuat laporan dari analisis dalam bentuk format standar yang
telah ditentukan oleh perusahaan. Ini pada umumnya berbentuk format tabel.
Sebagai tambahan laporan dapat menyertakan diagram berbentuk blok dan
atau diagram alir untuk mengilustrasikan item atau proses yang merupakan
subject dari analisis.
Gambar 2.1 Contoh Analisa FMEA
2.2 Pareto Diagram
2.2.1 Pendahuluan
23
Diagram ini diperkenalkan pertama kali oleh seorang ahli ekonomi dari
Italia bernama Vilfredo Pareto ( 1848-1923 ). Diagran Pareto dibuat untuk
menemukan masalah atau penyebab yang merupakan kunci dalam penyelesaian
masalah dan perbandingan terhadap keseluruhan. Dengan mengetahui penyebab-
penyebab yang dominan- yang seharusnya pertama kali dibatasi – maka kita akan
bisa menetapkan prioritas perbaikan. Perbaikan atau tindakan koreksi pada faktor
penyebab yang dominan ini akan membawa akibat/pengaruh yang lebih besar
dibandingkan dengan penyelesaian penyebab yang tidak berarti. ( Sritomo, 2006,
p272 )
2.2.2 Kegunaan Diagram Pareto
• Menunjukkan persoalan utama yang dominan dan perlu segera diatasi.
• Menyatakan perbandingan masing-masing persoalan yang ada dan komulatif
secara keseleruhuan.
• Menunjukkan tingkat perbaikan setelah tindakan koreksi dilakukan pada daerah
yang terbatas.
• Menunjukkan perbandingan masing-masing persoalan sebelum dan sesudah
perbaikan.
2.2.3 Pembuatan Diagram Pareto
• Kelompokkan masalah yang ada dan nyatakan hal tersebut dalam angka yang
bisa terukur secara kuantitatif.
24
• Atur masing-masing penyebab/masalah yang ada sesuai dengan
pengelompokan yang dibuat. Pengaturan dilaksanakan berurutan sesuai dengan
besarnya nilai kuantitatif masing-masing. Selanjutanya gambarkan keadaan ini
dalam bentuk grafik kolom. Penyebab nilai kuantitatif terkecil digambarkan
paling kanan.
• Buatlah grafik garis secara komulatif ( berdasarkan prosentase penyimpangan )
diatas grafik kolom ini. Grafik garis ini dimulai dari penyebab penyimpangan
terbesar terus terkecil dan secara lengkap diagaram pareto sudah bisa
digambarkan.
Gambar 2.2 Contoh Grafik Diagram Pareto
25
2.3. Cause and Effect Diagram (Ishikawa Diagram)
2.3.1 Pendahuluan
Cause Effect Diagram dikembangkan oleh Kaoru Ishikawa, Ph.D pada tahun
1943 dan sering disebut Diagram Ishikawa. Karena penampakan dari diagram ini,
maka sering disebut juga diagram tulang ikan (Fishbone Diagram). Diagram ini
pada dasarnya digunakan untuk mengidentifikasi masalah dan menunjukkan
kumpulan dari kelompok sebab akibat yang disebut sebagai faktor serta akibat yang
disebut sebagai karakteristik mutu.
Kegunaan dari diagram sebab akibat ini adalah untuk menemukan faktor-
faktor yang merupakan sebab pada suatu masalah. Atau dengan kata lain, jika suatu
proses stabil, maka diagram akan memberikan petunjuk pada penyebab yang akan
diperiksa untuk perbaikan proses. Prinsip yang dipakai dalam membuat diagram
sebab akibat ini adalah sumbang saran.
2.3.2 Langkah – langkah Pembuatan Cause and Effect Diagram
Langkah-langkah dalam melakukan pembuatan cause and effect diagram :
• Tentukan masalah/akibat yang akan dicari penyebabnya. Tuliskan dalam kotak
yang menggambarkan kepala ikan yang berada diujung tulang utama (garis
horizontal)
26
• Tentukan grup/kelompok faktor-faktor penyebab utama yang mungkin menjadi
penyebab masalah ini dan tuliskan masing-masing pada kotak yang berada pada
cabang. Pada umumnya, pengelompokan didasarkan atas unsur material,
peralatan(mesin), metode kerja (manusia), dan pengukuran (inspeksi). Namun,
pengelompokan dapat juga dilakukan atas dasar analisis proses.
• Pada setiap cabang, tulis faktor-faktor penyebab yang lebih rinci yang dapat
menjadi faktor penyebab masalah yang dianalisis. Faktor-faktor penyebab ini
berupa ranting, yang bila diperlukan bisa dijabarkan lebih lanjut ke dalam anak
ranting.
• Lakukan analisis dengan membandingkan data/keadaan dengan persyaratan
untuk setiap faktor dalam hubungannya dengan akibat, sehingga dapat
diketahui penyebab utama yang mengakibatkan terjadinya masalah murni yang
diamati.
2.3.3 Macam – macam Cause and Effect Diagram
Terdapat tiga macam jenis dari aplikasi Cause-Effect Diagram yang sering
dipakai, yaitu:
• Cause Enumeration (berdasar jenis penyebab)
• Dispersion Analysis (berdasar 5 faktor utama 4M 1E yaitu Man, Machine,
Method, Material, Environment)
27
• Process Analysis (berdasar proses yang dilalui)
Gambar 2.3 Contoh Fishbone Diagram
2.4 Quality Function Deployment (QFD)
2.4.1 Pendahuluan
Pada tahun 1960, QFD dikembangkan oleh Prof. Shigeru Mizuno dan Yoji
Akao, dengan memperkenalkan metode peningkatan jaminan kualitas yang
dirancang dan dibangun berdasarkan nilai-nilai kepuasan konsumen ke dalam
fungsi-fungsi produk sebelum proses produksi/manufaktur. Pada tahun 1972,
28
Quality Function Deployment pertama kali diterapkan di perusahaan Kobe
Shipyards. Pada tahun 1983, Quality Function Deployment diperkenalkan di U.S
dan setahun berikutnya mekanisme operasi dari QFD diperkenalkan oleh Don
Clausing kepada Ford. Beberapa tahun kemudian yaitu pada tahun 1988, artikel
mengenai QFD dipublikasikan oleh Don Clausing dan John Hauser dengan bantuan
Harvard Business Review.
2.4.2 Definisi dari QFD
QFD merupakan konsep pendekatan struktur dalam mendefinisikan apa
yang menjadi kebutuhan-kebutuhan, keinginan, dan ekspetasi konsumen dan
menerjemahkannya kedalam perencanaan yang spesifik untuk proses
produksi/manufaktur. QFD mengidentifikasi keinginan konsumen, bagaimana suatu
produk/jasa dapat memuaskan konsumen, bagaimana hubungan antara produk
dengan apa yang menjadi keinginan konsumen. QFD bertujuan untuk
mengoptimalkan pengembangan proses dan menghasilkan produk baru sesuai
dengan kebutuhan konsumen.
Informasi mengenai kebutuhan konsumen dapat diperoleh dengan berbagai
pendekatan, misalnya menyelenggarakan berbagai diskusi langsung atau
wawancara, survei, fokus kelompok, spesifikasi dan segmentasi konsumen,
observasi, data-data garansi, dan data-data laporan kegiatan penjualan. Proses
29
pemahaman dari apa yang menjadi kebutuhan, keinginan, dan ekspektasi konsumen
dapat dirangkum ke dalam matriks-matriks perencanaan produk atau disebut
”House of Quality”. ”House of Quality” terdiri dari matriks – matriks yang
menghubungkan kebutuhan pelanggan, karakteristik produk dan analisis kompetitif.
Matriks-matriks House of Quality tersebut digunakan untuk menerjemahkan
kebutuhan ”What’s” dan kebutuhan ”How’s” dari daur hidup suatu produk. Selain
itu, matriks ini juga berguna untuk menerjemahkan karakteristik - karakteristik
teknis dari upaya pemenuhan tingkat kepuasan konsumen terhadap kebutuhan.
”What” adalah titik mula (starting point) yang merupakan representasi dari daftar
predikat kebutuhan dan ekspetasi konsumen terhadap nilai produk dan ”How”
adalah representasi dari tingkat kebutuhan operasional untuk memuaskan fungsi-
fungsi ”What”. Fungsi ”How” adalah untuk kepentingan kebutuhan desain,
karakteristik desain, dan untuk fungsi substitusi dari karakteristik - karakteristik
kualitas.
30
Gambar 2.4 House of Quality
31
Di bawah ini akan dijelaskan mengenai bagian – bagian dari sebuah House of
Quality yang diantaranya adalah :
• Customer Needs and Benefits
Bagian ini berisi tentang daftar - daftar kebutuhan dan ekspektasi konsumen
terhadap nilai produk dan biasanya didapat dari proses identifikasi kebutuhan
pelanggan. Identifikasi akan kebutuhan dan ekspektasi konsumen adalah
langkah vital dalam proses pengembangan produk. Kesalahan dalam
mengidentifikasi ekspetasi konsumen dapat berakibat berpalingnya konsumen
kepada kompetitor. Bagian ini dapat dikatakan ”What” dari matriks House of
Quality.
• Planning Matrix
Tujuan dari planning matrix adalah menyusun dan mengembangkan beberapa
pilihan strategis dalam mencapai nilai-nilai kepuasan konsumen yang tertinggi.
Di dalam planning matrix ini terdapat tujuh jenis data yang diantaranya adalah :
1. Importance to customer, berisikan tentang nilai / tingkat kepentingan dari
suatu kebutuhan bagi konsumen.
2. Company satisfaction performance, berisikan nilai kepuasan kinerja dari
perusahaan.
3. Competitive satisfaction performance, berisikan nilai kepuasan kinerja dari
kompetitor.
32
4. Quality plan (Goal), nilai yang diharapkan dan menjadi tujuan dari
perusahaan.
5. Improvement ratio, nilai pengembangan yang didapat dengan menggunakan
rumus (eperformanconsatisfacticompany
goal )
6. Raw weight, nilai ini didapat melalui perhitungan dengan menggunakan
rumus (importance to customer × improvement ratio)
7. Normalized raw weight, merupakan normalisasi dari nilai raw weight. Nilai
ini didapatkan dari perhitungan dengan rumus (totalweightraw
weightraw)
• Technical Response
Pada bagian ini, perusahaan secara teknis mendeskripsikan perencanaan produk
yang akan dilakukan untuk proses pengembangan yang didasarkan pada
pemenuhan kebutuhan dan ekspektasi dari konsumen. Bagian ini berisikan
mengenai hal – hal teknis yang bersifat operasional guna menjawab kebutuhan
pelanggan. Bagian ini merupakan “How” dari matriks House of Quality.
• Relationships
Pada bagian ini menjelaskan tentang hubungan antara setiap elemen dari
technical response dengan customer needs and benefits. Di dalam bagian ini
33
termuat nilai – nilai relationships dari technical response dengan customer
needs and benefits. Nilai tersebut antara lain :
- 1 = weak relationship
- 3 = medium relationship
- 9 = strong relationship
• Technical Correlations
Pada bagian ini dapat terlihat hubungan antara elemen – elemen di dalam
technical response. Hal ini dapat membantu menunjukkan bagian – bagian
tertentu yang akan ikut terkait apabila dilakukan sebuah perubahan.
Simbol – simbol dari technical correlations antara lain :
- = strong positive
- = positive
- = negative
- = strong negative
• Technical Matrix
Bagian ini memiliki tiga tipe informasi, yaitu urutan peringkat dari technical
response yang harus didahulukan, informasi perbandingan dengan technical
response dari perusahaan kompetitor, dan target spesifikasi yang ingin dicapai
dari tiap elemen technical response. Untuk mengetahui urutan peringkat dari
technical response, terdapat beberapa perhitungan yang perlu dilakukan, yaitu :
34
1. Absolute Performance, merupakan nilai yang didapat melalui perhitungan
dengan mengalikan nilai relationship dari technical response dengan nilai
normalized raw weight dari relationship yang terkait. Apabila terdapat lebih
dari satu relationship, maka nilai perkalian dari masing – masing
relationship dengan normalized raw weight nya akan dikumulatifkan.
2. Relative Performance, merupakan nilai peringkat yang akan digunakan
sebagai pembanding antar technical response. Nilai ini didapatkan melalui
rumus (eperformanc absolute total
eperformanc absolutex 100 %).
2.4.3 Langkah – Langkah dalam Membuat QFD
Berikut ini merupakan langkah – langkah dalam membuat sebuah Quality
Function Deployment yaitu :
• Mengidentifikasi keinginan dan kebutuhan konsumen
• Meminta konsumen untuk memberikan tingkatan menurut kebutuhan yang
paling penting.
• Melakukan analisis terhadap pesaing dengan memberikan skala antara 1-5
• Menetapkan perencanaan kualitas yang diinginkan oleh perusahaan
• Menghitung improvement ratio
• Menetapkan sales point
• Menghitung raw weight
35
• Menormalisasikan raw weight
• Mendeterminasikan hubungan antara kebutuhan konsumen dan technical
response
• Menghitung nilai technical response
• Mengidentifikasi nilai target
2.5 Plastic Materials
Plastik merupakan material yang baru secara luas dikembangkan dan
digunakan sejak abad ke-20 yang berkembang secara luar biasa penggunaannya dari
hanya beberapa ratus ton pada tahun 1930-an, menjadi 150 juta ton/tahun pada
tahun 1990-an dan 220 juta ton/tahun pada tahun 2005. Saat ini penggunaan
material plastik di negara-negara Eropa Barat mencapai 60kg/orang/tahun, di
Amerika Serikat mencapa 80kg/orang/tahun, sementara di India hanya
2kg/orang/tahun.
Plastik buatan pertama kali ditemukan oleh Alexander Parkes pada tahun
1862 yang kemudian plastik disebut dengan nama Parkesine. Pengembangan plastik
berasal dari penggunaan material alami (seperti: permen karet, "shellac") sampai ke
material alami yang dimodifikasi secara kimia (seperti: karet alami,
"nitrocellulose") dan akhirnya ke molekul buatan-manusia (seperti: epoxy, polyvinyl
chloride, polyethylene).
36
Istilah plastik mencakup produk polimerisasi sintetik atau semi-sintetik.
Mereka terbentuk dari kondensasi organik atau penambahan polimer dan bisa juga
terdiri dari zat lain untuk meningkatkan performa atau ekonomi. Ada beberapa
polimer alami yang termasuk plastik. Plastik dapat dibentuk menjadi film atau fiber
sintetik. Nama ini berasal dari fakta bahwa banyak dari mereka "malleable", atau
memiliki properti keplastikan.
Plastik di desain dengan variasi yang sangat banyak dalam properti yang
dapat menoleransi panas, keras, "reliency" dan lain-lain. Digabungkan dengan
kemampuan adaptasinya, komposisi yang umum dan beratnya yang ringan
memastikan plastik digunakan hampir di seluruh bidang industri. Beberapa proses
manufaktur yang menggunakan bahan dasar plastik dalam kegiatan prduksinya
adalah Injection Molding, Extrusi, Thermoforming dan Blow Molding.
2.5.1 Jenis Plastik
Secara umum plastik digolongkan menjadi dua macam, yaitu:
• Termoplastik, Merupakan jenis plastik yang bisa didaur-ulang/dicetak lagi
dengan proses pemanasan ulang. Contoh: polietilen (PE), polistiren (PS),
ABS, polikarbonat (PC).
• Termoset, Merupakan jenis plastik yang tidak bisa didaur-ulang/dicetak lagi.
Pemanasan ulang akan menyebabkan kerusakan molekul-molekulnya.
Contoh: resin epoksi, bakelit, resin melamin, urea-formaldehida.
37
2.5.2 Penggunaan plastik secara umum
Plastik memiliki berbagai sifat dan jenisnya, begitu juga dalam
penggunaannya. Beberapa jenis plastik yang paling sering digunakan secara umum
dalam kehidupan sehari-hari adalah :
1. Polypropylene (PP) adalah thermoplastic polymer, yang dibuat oleh industri
kimia dan digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk kemasan makanan,
tekstil, alat tulis, komponen plastik, peralatan laboratorium, dan komponen
otomotif.
2. Polystyrene (PS) merupakan salah satu jenis plastik yang banyak ditemukan
dalam keperluan sehari-hari dan merupakan jenis plastik yang dapat di daur
ulang. Plastik jenis ini biasanya digunakan untuk kemasan sabun, kemasan
makanan, peralatan makanan, gelas disposable dan kepingan CD.
3. Acrylonitrile butadiene styrene adalah thermoplastic polymer yang digunakan
untuk bertujuan membuat benda menjadi ringan, kaku, yang biasanya
digunakan untuk alat-alat musik, otomotif yang meliputi roda, lampiran,
pelindung kepala gigi, penyangga pinggir untuk furniture dan panel kayu, dan
mainan.
38
4. Polyethylene terephthalate (PET) merupakan thermoplastic polymer yang
sering digunakan dalam pembuatan kemasan minuman botol, toples plastik,
pastik film dan kemasan pembungkus yang microwaveable.
5. Polyester (PES) biasanya digunakan untuk membuat botol, film, kain terpal,
kano, liquid crystal display, hologram, filter, dielectric film untuk kapasitor,
film isolasi untuk kawat dan insulating kaset.
6. Polyamides (PA) (Nylons) merupakan bahan plastik yang berserat dan
biasanya sering digunakan untuk bahan dasar fiber, komponen sikat gigi, dan
komponen otomotif.
7. Poly vinyl chloride (PVC) adalah thermoplastic polymer yang juga banyak
digunakan dalam dunia industri dalam pembuatan bahan bangunan seperti
Pipa, kawat eletrik dan bahan konstruksi lainnya.
8. Polyurethanes (PU) adalah jenis plastik yang biasa banyak digunakan untuk
alat otomotif, rumah-tangga, komponen eletronik dan dapat berperan sebagai
pelapis atau perekat pada suatu benda.
9. Polycarbonate (PC) adalah jenis plastik yang biasa digunakan bila ingin
memproduksi suatu benda yang memiliki kejernihan produk yang tinggi
(transparan atau pun dapat memantulkan cahaya). Contohnya dalam
pembuatan lensa kacamata dan compact disc.
39
10. Polyethylene (PE) adalah thermoplastic komoditi berat yang digunakan
dalam produk konsumen (terutama di kantong plastik belanja).
2.6 Injection Molding
Injection molding adalah metode pemrosesan material thermoplastik dimana
material yang meleleh karena pemanasan diinjeksikan oleh plunger ke dalam
cetakan yang didinginkan oleh air dimana material tersebut akan menjadi dingin dan
mengeras sehingga bisa dikeluarkan dari cetakan. Ada 2 jenis bahan plastik yang
dapat diproses melalui proses injection molding, yaitu jenis thermoplastik dan
thermosetting, namun lebih dari 90% injection plastic adalah memproses material
termoplastik. Dari proses Injection molding dapat dihasilkan berbagai jenis produk
yang berbahan dasar plastik, mulai dari bagian/ komponen kecil sampai benda
berukuran besar, dan produk plastik lainnya yang sering dijumpai dikehidupan
sehari-hari.
2.6.1 Komponen Utama Mesin Injection Molding
Mesin Injection Molding terdiri dari banyak komponen yang tersusun
didalamnya. Secara umum komponen utama dari mesin Injection Molding dapat
dibagi menjadi :
40
1. Unit injeksi, yang merupakan bagian dari mesin injection molding yang
berfungsi untuk melelehkan material plastik, terdiri dari hopper, barrel
(Tabung berpemanas) dan screw.
2. Mold, yang merupakan bagian dari mesin injection molding dimana
plastik leleh dicetak dan didinginkan.
3. Unit pencekam, yang merupakan bagian dari mesin injection yang
berfungsi untuk mencekam mold pada saat penginjeksian material ke
dalam cetakan sekaligus menyediakan mekanisme pengeluaran produk
dari mold.
Untuk lebih jelasnya, mesin Injection Molding akan di deskripsikan pada gambar
dibawah ini.
Gambar 2.5 Injection Mold Proses
41
Gambar 2.6 Mesin Injection Molding
2.6.2 Proses Dalam Injection Molding
Proses injeksi dimulai dari Plastik dalam bentuk butiran atau bubuk
ditampung dalam sebuah hopper (tempat penampungan plastik pada mesinyang
berfungsi sebai input material) kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis
(karena gaya gravitasi) dimana material plastik dilelehkan oleh pemanas yang
terdapat di dinding barrel dan oleh gesekan akibat perputaran sekrup injeksi. Plastik
yang sudah meleleh diinjeksikan oleh sekrup injeksi (yang juga berfungsi sebagai
plunger) melalui nozzle ke dalam cetakan yang didinginkan oleh air. Produk yang
sudah dingin dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh pendorong hidrolik yang
tertanam dalam rumah cetakan selanjutnya diambil oleh manusia atau menggunakan
42
robot. Pada saat proses pendinginan produk secara bersamaan di dalam barrel terjadi
proses pelelehan plastik sehingga begitu produk dikeluarkan dari cetakan dan
cetakan menutup, plastik leleh bisa langsung diinjeksikan.
Proses pengisian Proses penahanan
Gambar 2.7 Injection Molding Process
Proses pendinginan Proses pengeluaran Part
Gambar 2.8 Injection Molding Process (lanjutan)
2.6.3 Injection Molding Cycle (Siklus Injection Molding)
Injection Molding Cycle adalah setiap urutan kejadian yang terjadi pada
cetakan molding, yang diawali dari tertutupnya cetakan molding, kemudian
dilanjutkan dengan penyuntikan material yang sudah mencair karena panas ke
dalam cetakan (Cavity). Setelah cetakan terisi oleh plastik, ada tekanan untuk
43
Cooling
Mold OpenFill
Hold
menahan agar plastik tersebut tetap berada didalam cetakan sampai membeku yang
biasanya dibantu oleh Cooling, dan kemudian mold akan terbuka bila benda sudah
membeku.
Untuk lebih mempermudah melihat ijection molding cycle, maka dapat
dijabarkan menjadi :
1. Filling, ditandai dengan penyuntikan material plastik ke dalam mold.
2. Packing time (Holding), ditandai dengan masuknya seluruh material ke
dalam cetakan dan menunggu pendinginan yang dibantu oleh Cooling.
3. Cooling, ditandai dengan adanya material dalam cetakan yang
selanjutnya mengalami pendinginan untuk mempercepat proses injeksi.
4. Mold Open, ditandai dengan selesainya proses pendinginan pada benda
dan terbukanya cetakan. Injeksi telah selesai dan menghasilkan suatu
produk yang selanjutnya dapat diambil dari cetakan atau menggunakan
bantuan robot.
Gambar 2.9 Injection Molding Cycle
44
2.6.4 Desain dan Konstruksi Mold
Fungsi utama dari mold adalah untuk membuat bentuk dan pembuatan
permukaan part dari cairan plastik yang di injeksi sampai mengalami proses
pendinginan sehingga part dapat di keluarkan dari mold. Mold harus dapat di
digunakan dalam siklus yang berulang-ulang, seringkali sampai jutaan siklus,
dengan tekanan yang tinggi. Tekanan yang biasanya bekerja pada mold berkisar
(200-20000 psi) untuk membentuk dan menahan suatu rongga plastik.
Mold yang paling sederhana adalah mold yang menggunakan 2 plat. Mold 2
plat ini membuat sebuah part dengan cavity dan core. Cairan plastik masuk kedalam
mold melalui sprue bushing yang berpasangan dengan nozzle dari mesin molding.
Pada part terdapat gate yang merupakan titik masuk plastik dalam mengisi rongga.
Terdapat beberapa desain gate dengan masing-masing kelebihan dan
kekurangannya. Sedangkan Sprue adalah suatu jalur material yang dibuat agar
material plastik dapat masuk kedalam mold.
Selain Gate juga terdapat runner. Runner terdiri dari 2 jenis, yaitu Cold
runner (dingin) dan hot runner (panas). Pada cold runner ketika temperatur telah
dingin produk (part) dan runner yang membeku akan dikeluarkan, plastik yang
membeku pada runner ini tidak digunakan, fungsi awalnya adalah sebagai jalan
masuk plastik pada desain mold banyak rongga (multi cavity) sehingga terjadi
pemborosan material. Sedangkan pada hot runner (tanpa runner) yang keluar hanya
45
part membuat siklus produksi lebih pendek dengan menghilangkan sprue/runner,
tetapi dari sisi konstruksi desain hot runner lebih mahal dikarenakan penambahan
komponen pemanas pada sistem runner-nya.
Gambar 2.10 Konstruksi Mold
2.7 Digital Prototyping dan Computer-aided Engineering (CAE)
2.7.1 Digital Prototyping
46
Awalnya teknologi desain hanya dikembangkan secara manual dan prototipe
fisik yang menggunakan foam, tetapi hal tersebut sekarang ditinggalkan, sebagai
gantinya desain dengan menggunakan software 2D dan 3D menjadi bagian yang
vital dari proses concurrent design. Lebih lanjut dari sekedar hanya
merepresentasikan bentuk geometri, selanjutnya teknologi tersebut semakin
berkembang cepat sehingga data geometri produk dapat dianalisa secara, struktur,
proses dan lain-lain.
Prototipe virtual adalah simulasi komputer dari sebuah produk fisik yang
dapat ditampilkan, diuji, sehubungan dengan aspek siklus hidup produk,
diantaranya desain, rekayasa, servis manufaktur, sampai kepada daur ulang seolah-
olah seperti model fisiknya.
Penerapan prototipe virtual pada pengembangan produk bukanlah hanya
merupakan suatu wacana melainkan sudah diterapkan pada industri, dengan
perkembangan selanjutnya jumlah aplikasinya akan bertambah luas. Pada
prinsipnya prototipe virtual memberikan proses desain secara iteratif yang cepat
dimana problem dapat diperbaiki dengan segera apabila terdapat indikasinya dalam
analisis. Dengan menyelesaikan masalah ketika masih berada pada wilayah virtual
(digital), prototipe fisik dapat dikurangi secara signifikan.
47
2.7.2 Computer-aided Engineering (CAE)
Computer-aided Engineering (CAE) adalah penggunaan teknologi informasi
untuk mendukung engineer dalam melakukan tugas-tugas seperti analisis, simulasi,
desain, manufaktur, perencanaan, diagnosa, dan perbaikan. CAE sendiri biasanya
merupakan suatu software tool yang telah dikembangkan untuk mendukung
kegiatan tersebut. CAE sangat penting dalam dunia perindustrian karena dapat
meningkatkan efisiensi dari segi waktu maupun biaya. Penggunaan CAE biasanya
dijumpai pada :
• Stress Analysis pada komponen atau bagian-bagian komponen dengan
menggunakan FEA (Finite Element Analysis).
• Thermal dan aliran cairan analisis dengan menggunakan Computational
fluid dynamics (CFD).
• Analisis kinematik
• Mechanical event simulation (MES).
• Analisis suatu proses dengan melakukan simulasi pada operasi, seperti
casting, molding, dan die press forming.
• Optimasi pada produk maupun proses.
Sedangkan tahapan pada teknik CAE dapat terdiri dari 3 bagian yaitu :
• Pre-processing yang maksudnya adalah mendefinisikan model dan faktor
lingkungan yang akan diterapkan pada pengaplikasian proses.
48
• Analisis solver merupakan suatu tahap analisa yang dilakukan oleh
software CAE, biasanya tahapan ini memakan waktu ‘run’ yang relatif
lama, dan juga harus didukung oleh komputer dengan spesifikasi yang
tinggi, karena biasanya kinerja software mengharuskan penggunaan
komputer yang high-end.
• Post-processing of results merupakan tahapan akhir pada teknik CAE.
Pada tahapan ini biasanya ditunjukkan dengan penyajian alat bantu
visualisasi dari hasil yang telah dianalisa sebelumnya.
Khususnya dalam dunia perindustrian injection molding, software CAE yang
sering digunakan adalah Moldflow. Dengan bantuan software ini, engineer dapat
melakukan perancangan terhadap bentuk molding dan melakukan simulasi proses
injeksi dengan ‘mengutak-atik’ parameter injeksi, sampai mendapatkan hasil yang
paling optimal tanpa harus mengeluarkan biaya yang sia-sia.
2.8 Moldflow Corpotations
Moldflow adalah suatu software yang digunakan untuk melakukan simulasi
proses injeksi pada proses injection molding. Moldflow merupakan produk dari
Moldflow Corporation yang merupakan salah satu cabang perusahaan dari Autodesk
Inc. Moldflow Corporation pertama kali didirikan oleh Colin Austin di Melbourne,
Australia pada tahun 1978 dan sekarang berpusat di Framingham, Massachusetts.
49
Moldflow Corporation memiliki dua produk utama yaitu Moldflow plastic Insigth
dan Moldflow plastic adviser.
Moldflow plastic adviser memiliki 2 fitur utama dalam melakukan analisis
terhadap proses injection molding, yaitu Moldflow part adviser dan Moldflow mold
adviser. Moldflow part adviser digunakan untuk melakukan analisa terhadap satu
bagian/part dari benda yang akan di injeksi (single cavity analysis), sedangkan
Moldflow mold adviser memiliki kapabilitas untuk melakukan analisa terhadap
keseluruhan system yang berhubungan dengan proses injeksi (multicavity analysis).
Dengan bantuan software ini, engineer dapat melakukan analisa dan
simulasi untuk mendapatkan hasil injeksi yang paling optimal tanpa harus
mengeluarkan ’effort’ yang isa-sia. Penggunaan Moldflow memang dikhususkan
untuk dunia industri molding, namun tidak semua industri ini dapat memakai
software ini. Hal ini disebabkan moldflow merupakan software ’high-end’ dalam
dunia injection molding dan harga untuk software ini relatif mahal, maka software
ini hanya dapat dijumpai pada beberapa industri ijection molding yang sudah maju/
modern dan bertaraf internasional.
2.8.1 Kemampuan Anlisis Moldflow Plastic Adviser
Moldflow sangat membantu dalam melakukan analisis pada proses injection
molding, karena Moldflow memiliki fitur untuk melakukan analisis dengan
50
melakukan simulasi pada proses injection molding. Kemampuan analisis yang dapat
dilakukan oleh Moldflow antara lain :
1. Analisa pengisian material plastik ke dalam cetakan (Plastic Filling
Analysis), yaitu :
• Mengidentifikasi area dari geometri bagian benda yang mungkin
untuk dilakukan injeksi (manufacturability) dan masalah kualitas
dari injeksi.
• Memberikan gambaran secara praktikan/masukan spesifik terhadap
desain untuk menyelesaikan masalah yang telah di identifikasi
sebelumnya.
• Memberikan gambaran tentang tekanan yang di distribusikan pada
saat injeksi, temperatur permukaan dan orientasi pada permukaan.
• Memprediksikan lokasi Weld line dan Air-trap.
2. Analisa keseimbangan Runner (Runner Balance Analysis), dapat
memberikan engineer kemudahan untuk melakukan setting terhadap ukuran
runner untuk membuat aliran plastik menjadi seimbang.
3. Analisa letak runnuer yang paling sesuai (Runner Adviser Analysis), dapat
membantu engineer dalam menentukan dimensi sprue, runner dan gate
location secara otomatis.
51
4. Analisis Sink Mark, membatu engineer untuk memprediksikan letak sink
mark yang mungkin terjadi setelah proses injeksi selesai.
5. Analisa kualitas Cooling (Cooling Quality Analysis), dapat membantu
engineer untuk mengidentifikasi dan memperbaiki area yang memiliki suhu
tidak merata (lebih tingi) pada benda untuk menghindari cycle time yang
lama dan kemungkinan terjadinya sink marki.
6. Analisa lokasi injeksi (Gate Location Analysis), dapat membantu engineer
dalam menentukan lokasi injeksi yang paling baik.
7. Molding Window Analysis, yaitu :
• Dapat membantu menentukan kondisi optimum dalam proses injeksi
• Mengevaluasi sensitifitas tiap bagian pada saat proses injeksi
berlangsung.
• Dapat membantu dalam melakukan perbandingan grade material,
evaluasi terhadap lokasi injeksi dan mendapatkan ukuran dari
kualitas benda.
8. Material Database, dapat membantu engineer memberikan informasi
mengenai material-material yang secara umum dipakai dalam proses injeksi
dan terdiri dari kurang lebih sekitar 7500 karakteristik dari grade material
thermoplastik.
52
2.8.2 Anlisa Utama Moldflow Plastic Adviser
Pada Software Moldflow sendiri terdapat beberapa jenis analisa yang dapat
dilakukan, jenis analisa yang dilakukan dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan pihak
pengguna. Berikut jenis-jenis analisa nya :
1. Fill Analysis Jenis analisa yang menghasilkan data-data yang berhubungan
dengan pengisian dan sifat aliran material plastik ke dalam cavity selama proses
injeksi moulding.
2. Cool Analysis Jenis analisa yang menghasilkan data-data mengenai
temperatur moulding dan material saat proses injeksi dengan
mempertimbangkan faktor/parameter sistem pendinginan pada moulding yang
digunakan.
3. Gate Location Jenis analisa yang menghasilkan data-data mengenai titik
terbaik untuk membuat lubang injeksi pada moulding, lubang inilah yang akan
menjadi tempat masuknya material saat proses injeksi nanti.
4. Geometry Analysis Jenis analisa yang menghasilkan data-data mengenai
tingkat kompleksitas suatu desain produk yang hendak dianalisa dengan
software Moldflow. Semakin kompleks desain dan besar ukuran produk tersebut,
maka akan dibutuhkan waktu yang lebih lama untuk menganalisanya.
5. Pack Analisa ini digunakan untuk mengtahui data mengenai
53
6. Cool Quality Analysis Jenis analisa yang menghasilkan data mengenai
temperature mould dan material saat terjadinya proses injeksi. Analisa ini
mempunyai penyajian yang hampir sama dengan Cooling Quality Analysis,
hanya saja tidak memperhitungkan faktor sistem pendinginan yang digunakan
pada molding, namun hanya berdasarkan desain bentuk mold dan produk.
Dari jenis analisa di atas dapat dibagi pula menjadi beberapa sub analisa,
sub-sub analisa inilah yang nanti akan menyajikan data yang akan dianalisa oleh
para analisis yang disesuaikan dengan kebutuhan lapangan. Pada penelitian ini
hanya digunakan Fill Time Analysis, Pack Analysis, dan Cooling Quality Analysis.
Berikut ini merupakan jenis-jenis sub analisa yang dapat digunakan saat
penelitian ini, yaitu :
1. Fill Analysis
• Fill Time Sub analisa ini menunjukan waktu yang dibutuhkan
material plastik agar dapat mengisi seluruh bagian cavity moulding
dengan menyeluruh. Selain itu juga analisa ini dapat digunakan untuk
mengetahui apakah aliran material akan mengisi cavity moulding secara
bersamaan atau tidak. Aliran material tersebut biasanya ditunjukan
dalam pattern warna pada hasil analisa. Suatu pengisian yang baik
biasanya ditunjukan dengan pattern warna yang sama dan seimbang pada
posisi tertentu.
54
Sumber : Software MoldFlow
Gambar 2.11 Perbandingan Aliran yang benar dan salah
• Plastic Flow Sub analisa ini menunjukan bahwa seluruh bagian
cetakan moulding dapat terisi dengan baik dengan parameter tekanan
yang telah ditentukan sebelumnya. Jika tekanan yang diberikan terlalu
rendah maka ada kemungkinan material tidak akan mengisi seluruh
bagian cetakan.
• Confidence of Fills Sub analisa ini menunjukan persentase
kemampuan material untuk mengisi seluruh bagian cetakan moulding,
dimana biasanya hal ini ditunjukan dengan warna pada hasil analisa.
Sumber : Software MoldFlow
Gambar 2.12 Warna persentase tingkat pengisian Confidence of Fills
55
(1): Will definitely fill. (2): May be difficult to fill or may have quality
problems. (3): Will be difficult to fill or will have quality problems. (4):
Will not fill .
• Quality Prediction Sub analisa ini menunjukan persentase terhadap
tingkat kualitas produk yang nantinya dihasilkan dari proses injeksi.
Tingkat kualitas yang ditunjukan pada analisa ini lebih dipengaruhi oleh
desain produk, cetakan moulding, parameter tekanan, parameter suhu
moulding,dll. Untuk sistem pendinginan hanya mempunyai pengaruh
yang minor/minimal terhadap hasilnya.
Sumber : Software MoldFlow
Gambar 2.13 Keterangan warna hasil analisa Quality Prediction
• Pressure at the End of Fill Sub analisa ini menunjukan besarnya
tekanan yang mendekati ideal dari proses simulasi injeksi moulding.
Analisa ini juga menunjukan data besarnya tekanan pada lokasi-lokasi
tertentu (seperti pada Sprue, Runner, Gate dan Part) yang dinyatakan
dalam warna-warna.
56
• Temperature at Flow Front Merupakan analisa yang menunjukan
besarnya suhu aliran material saat terjadinya injeksi material ke
moulding. Setiap material mempunyai batasan suhu aliran yang
ditoleransi berupa range nilainya. Jika suhu pada bagian aliran lebih
tinggi ataupun lebih rendah dari batas yang ditentukan, maka terdapat
kemungkinan terjadi permasalahan pada permukaan produk nya nanti
(seperti Short shot, degradasi material, dll)
• Air Traps Analisa ini menunjukan terdapatnya suatu lubang(bubble)
udara pada bagian dari suatu produk, dimana bagian ini biasanya
merupakan tempat bertemu dua atau lebih aliran material saat proses
injeksi. Hasil dari air traps di kenyataan biasanya berupa lubang kecil
pada permukaan produk, dan hal ini mungkin saja dapat ditoleransi pada
produk tertentu.
Sumber : Software MoldFlow
Gambar 2.14 Contoh akibat dari Air Traps
• Weld Lines Analisa yang menunjukan garis yang akan terlihat setelah
proses injeksi moulding nanti. Hal ini terjadi karena perbedaan waktu
57
dan kuantitas bertemu nya kedua aliran material yang telah mengisi
cetakan produk pada bagian-bagian tertentu. Garis yang dihasilkan bisa
saja mengakibatkan masalah struktural (jika terjadi pada bagian yang
nantinya akan menahan sesuatu) dan masalah visual (jika terjadi pada
bagian yang harus kelihatan besih dan halus). Untuk permasalahan Weld
Lines ini hampir sulit untuk dihindari, namun bisa diminimalisir dengan
mempertimbangkan faktor-faktor seperti : besarnya tekanan injeksi,
penempatan Gate, pengaturan suhu yang masih dalam batas
rekomendasi,dll.
• Orientation at Skin Analisa yang menunjukan orientasi/kebiasaan
arah aliran molekul-molekul material saat terjadi nya proses injeksi
moulding. Orientasi arah yang sembarangan dapat memberikan
permasalahan pada produk nantinya, seperti : penurunan kualitas,
timbulnya weld lines, timbul gelembung-gelembung udara (air
traps),dll. Arah aliran molekul-molekul tersebut ditunjukan dalam
bentuk garis-garis pada simulasi Moldflow. Penempatan posisi injeksi
yang tepat akan sangat berpengaruh terhadap arah aliran molekul-
molekul material tersebut.
58
Sumber : Software MoldFlow
Gambar 2.15 Perbandingan arah aliran yang benar dan salah
2. Cool Analysis
• Circuit Reynolds Number Analisa ini menunjukan nilai reynolds yang
pada sistem pendinginan moulding. Reynolds Number adalah suatu
bilangan yang biasanya digunakan untuk mengukur rasio gaya inersia
dengan gaya viskos dan mengkuantifikasikan kedua gaya tersebutpada
suatu aliran tertentu. Pada analisa ini Reynolds Number digunakan
sebagai bilangan untuk mengukur tingkat turbulensi yang dihasilkan
oleh kegiatan pemindahan panas dari Moulding ke saluran cooling.
Reynold Numbers pada sistem pendingin dipengaruhi oleh diameter pipa
pendingin dan volume cairan yang mengalir pada sistem pendingin.
Reynolds number yang ideal akan membuat pendinginan terhadap
moulding menjadi lebih efektif. Nilai minimal adalah sebesar 4000,
59
namun yang ideal untuk pendinginan yang lebih baik adalah sebesar
10000.
• Circuit Coolant Temperature Analisa ini menunjukan besarnya suhu
cairan pendingin yang berada di dalam saluran pendingin pada saat
proses injeksi moulding. Biasanya suhu cairan pendingin akan
meningkat pada saat keluarnya cairan dari saluran pendinginan, hal ini
terjadi karena perpindahan panas dari moulding ke saluran pendinginan.
Pengaturan suhu pada cairan harus disesuaikan dengan keadaan sekitar
dan kebutuhan saja. Tidak selalu semakin dingin suatu sistem
pendinginan hasilnya akan semakin baik.
• Cooling Time Variance Analisa ini menunjukan variasi perbedaan
waktu untuk membeku di bagian tertentu pada produk. Variasi waktu
nya didasarkan perbedaan terhadap waktu rata-rata pembekuan material
menjadi suatu produk. Analisa ini juga dapat digunakan sebagai dasar
oleh analisis untuk melakukan perubahan-perubahan pada sistem
pendinginan dan juga membantu untuk menentukan Cycle Time yang
diinginkan agar produk yang dihasilkan dapat membeku secara merata di
setiap bagiannya.
60
Sumber : Software MoldFlow
Gambar 2.16 Contoh keterangan Cooling Time Variance
• Temperature Part Analisa menunjukan besarnya batasan/range suhu
bagian-bagian pada produk yang nanti akan dihasilkan oleh proses
injeksi moulding/selama proses produksi. Analisa ini bisa dijadikan
sebagai dasar untuk mengetahui lokasi bagian produk yang mempunyai
suhu lebih tinggi dibandingkan bagian lainnya. Selisih antara temperatur
tertinggi dengan temperatur terrendah pada bagian produk harus tidak
boleh lebih besar dari 10oC, lalu juga variasi temperatur permukaan
produk tidak lebih dari 10-20oC dari temperatur inlet cooling.
• Temperature Variance Analisa ini menunjukan variasi perbedaan
temperatur suhu di lokasi tertentu pada benda yang dipengaruhi oleh
sistem cooling dan desain geometri produk. Variasi temperatur suhu nya
didasarkan dengan perbedaan terhadap temperatur rata-rata permukaan
produk. Hasil yang disarankan agar perbedaan antara temperatur
61
tertinggi dan terrendah pada analisa ini tidak signifikan, sehingga
membuat waktu pembekuan produk hampir sama antar satu lokasi
dengan lokasi lain. Keterangan analisa Temperature Variance ini
dinyatakan dengan warna biru dan warna merah sebagai indikatornya.
Sumber : Software MoldFlow
Gambar 2.17 Contoh keterangan analisa Temperature Variance