tugas pti 2.docx
TRANSCRIPT
TUGAS 1
MATA KULIAH
TKI 124 PENGANTAR TEKNIK INDUSTRI
SIE C
MANUFAKTURING PROSES
Di susun oleh:
Aldi Andhika (2013-043-201)
Nathania Puspadewi (2013-043-165)
Tina Liana (2013-043-221)
PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS KATOLIK INDONESIA ATMAJAYA
2013
TEKNIK PRODUKSI
MANUFAKTUR
Pengantar
Manufaktur adalah proses keindustrian untuk membuat suatu barang dari suatu bahan
baku melalui proses teknologi. Arti manufaktur sendiri asalnya adalah membuat
barang dengan tangan (manual). Jadi manufaktur itu bukanlah sekedar “ilmu“, tapi
sekaligus menyangkut “laku“ (practice).
Teknik manufaktur sendiri adalah perancangan proses produksi sebuah produk.
PRODUK HASIL AKHIR
PRODUKSI
Hubungan produk – produksi:
- Desain produk memerlukan seseorang yang mengembangkan dan
mengevaluasikemampuan suatu komponen untuk diproduksi sesuai dengan
fungsinya
- Karakteristik komponen tersebut, ukuran, bentuk,kekuatan, keandalan,
keamanan dan lain-lain, dievaluasi dengan menggunakan ilmu fisika, kekuatan
suatu material, tribologi, dan seterusnya serta seringkali menggunakan analisis
terkomputerisasi
- Rekayasa manufakktur membuat dan mengevaluasi biaya untuk memproduksi
sebuah komponendan menggunakan pengetahuannya terhadap biaya,
kemampuan dan keterbatasan berbagai metode pengolahan yang tersedia
untuk memproduksi komponen tertentu disamping pengetahuan terhadap alat
potong, mesin, tingkat keahlian tenaga kerja kesamaan proses dengan
komponen lainnya.
Faktor-Faktor yang mendukung proses manufaktur:
1. Fungsi dan Estetika
Dalam jagad manufaktur fungsi produk manufaktur selalu diukur/dinyatakan dalam
besaran-besaran alam, baik itu berbasis ilmu-ilmu Fisika, Kimia maupun Biologi
dengan alat bantu hitung menghitung Matematika. Perhatikan besaran-besaran
seperti : kekuatan, kemampuan perubahan bentuk, kepegasan, daya tahan, kestabilan
dimensional, ketahanan aus baik terhadap gesekan maupun korosi, kelunakan, mudah
dibentuk, mudah diwarnai, berat jenis dll. Semua itu kita hadapi secara intrinsik
dalam kehidupan manufaktur. Mengapa demikian? Karena tidak akan ada manufaktur
kalau tidak ada material, yang sifat-sifatnya antara lain seperti dinyatakan diatas.
Proses manufaktur sendiri adalah proses “pertambahan nilai“ terhadap material-
material yang memenuhi persyaratan-persyaratan diatas. Oleh karena itu proses
manufaktur sejatinya adalah “proses ekonomi“, sehingga harus tetap mengacu pada
kaidah-kaidah ekonomi. Ternyata bukan hanya itu yang dihadapi jagad manufaktur,
tetapi juga “estetika“, keindahan yang secara alamiah menjadi kesukaan manusia.
Ini bisa direpresentasikan dalam rupa/warna, penampilan, bentuk, bahkan friendliness.
Betapa jagad manufaktur harus menanggapi selera keindahan ini yang sering harus
menyimpang dari kaidah ekonomi dan teknik-teknik manufaktur.
Bentuk-bentuk “simetri“ adalah yang secara teknis lebih mudah dan lebih ekonomis.
Namun demi keindahan, maka banyak produk-produk yang a-simetri. Garis lurus dan
bidang datar dari segi manufaktur adalah yang termudah, namun demi keindahan
maka banyak garis lengkung dan bidang-bidang yang melekuk, itupun sering harus a-
simetris dan non-linear. Memang ada juga bentuk-bentuk karena tuntutan ruang
(space), tetapi tetap mempertahankan spesifikasi fungsi, yang masih bisa
dikategorikan sebagai “technical reasons“.
2. Material dan Proses.
Kalau kita mengunjungi Machine Expo, baik itu yang di Chicago, Hanover maupun
Tokyo, hakekatnya yang kita perhatikan adalah proses-proses manufaktur yang
mampu dilakukan oleh mesin-mesin yang dipamerkan, yang kalau kita perhatikan dari
tahun ke tahun makin canggih unjuk kerjanya.
Tidak hanya proses permesinan/manufaktur yang dipamerkan, tetapi juga peralatan-
peralatan untuk melakukan pengukuran-pengukuran dan kontrol terhadap besaran-
besaran yang antara lain disebutkan diatas.
Beruntung computational modelling berkembang pesat dalam proses kerekayasaan
yang dipadukan dengan kemajuan intelligent and smart machineries. Bayangkan bila
teknologi-teknologi semacam itu tidak ada, bagaimana kita memenuhi tuntutan-
tuntutan fungsi – estetika – dan ekonomi diatas ! Manufaktur ditakdirkan menghadapi
dan harus tanggap & siap terhadap : emerging -, new -, matured -, and phased out-
technologies, dimana siklus tersebut semakin cepat saja terjadinya. Yang tetap tegak
adalah “the fundamental principles“ of manufacturing, karena dari situlah teknik dan
teknologi baru akan lahir. Teknologinya bisa berubah, tapi besaran yang ingin dicapai
tidak banyak berubah, yang berubah adalah ukuran satuannya, seperti makin ringan,
makin kuat, makin kecil, makin kompak, makin terjangkau dan banyak makin-makin
yang lain.
Material-material baru akan lahir seiring dengan merebaknya kesegala penjuru
binatang “makin“ tadi, padahal kita juga dituntut memenuhi “langit yang semakin biru
dan bumi yang semakin hijau“ alias “blue & green manufacturing“ menuju
“equilibrium sustainable echo system“ sehingga bumi tidak semakin panas dan
terpolusi.
Sekalipun demikian pasar semakin menuntut “speed and flexibility“, ini dimensi lain
yang perlu diperhatikan dalam jagad manufaktur selain tuntutan-tuntutan diatas.
Tetapi jangan lupa kita juga menghadapi tuntutan lain, pertambahan penduduk. Dari
satu segi pertumbuhan penduduk berarti pertambahan pasar bagi kegiatan manufaktur.
Tetapi dari segi ruang/space mungkin tempat manufaktur akan terdesak semakin jauh
karena tumbuhnya tempat-tempat hunian baru. Contoh kasus pulau Jawa, yang sa’at
Perang Dipenogoro (1825 – 1830) penduduknya hanya 10 juta jiwa. Perhitungan
statistik dengan asumsi-asumsi pertumbuhan tertentu, penulis mendapatkan angka
penduduk pulau Jawa pada tahun 2020 = 150 juta, dan yang 94,5 juta tinggal di
daerah urban ! Bayangkan dalam 200 tahun, perubahannya begitu besar, bertambah
mengikuti deret ukur. Jawa (Java/Javi – Sanskerta = padi) sebagai pulau padi akan
semakin kehilangan makna padi-nya. Lalu dimana nanti blue & green manufacturing
akan ditempatkan sehingga dapat tumbuh subur tanpa stress, karena cepatnya
pertumbuhan tempat-tempat hunian.
Contoh Permasalahan Dalam Pengembangan Produk Manufaktur
Sebagai contoh permasalahan di dalam perancangan dan pembuatan produk
manufaktur, berikut ini diilustrasikan bagaimana permasalahan di dalam perancangan
dan pembuatan paper clip. Paper clip, benda yang sangat sederhana yang kita jumpai
sehari-hari, dikembangkan pertamakali oleh Johan Vaaler, seorang warganegara
Norwegia dan menerima hak paten pada tahun 1901.
Anggaplah bahwa kita akan memproduksi paper clip. Sebelum proses produksi
berlangsung, langkah pertama adalah merancang paper clips tersebut. Pada proses
merancang produk tersebut, berbagai pertanyaan akan muncul, material jenis apa yang
akan dipilih untuk membuat produk tersebut? Apakah material logam atau non logam
seperti plastik? Jika dipilih logam, logam jenis apa? Jika dipilih material kawat,
berapakah diameternya? Apakah penampangnya harus berbentuk bundar atau ada
yang berbentuk lain? Jika kehalusan permukaan kawatnya penting, seberapa kasar
seharusnya? Bagaimana caranya membentuk paper clip dari kawat tersebut? Apakah
ditekuk dengan tangan atau dengan menggunakan alat bantu? Jika diperlukan, mesin
apa yang harus dirancang atau dibeli untuk membuat memproduksinya? Jika sebagai
perusahaan mendapatkan order 100 buah clip atau 1 juta clip, apakah pendekatan
manufakturnya akan berbeda?
Kekakuan dan kekuatan juga tergantung kepada diameter kawat dan desain klip.
Termasuk di dalam proses perancangan adalah pertimbangan-pertimbangan seperti
jenis (style), penampilan fisik (appearance) dan kehalusan permukaan dari clip
tersebut. Perhatikan, misalnya, bahwa beberapa jenis klip memiliki goresan di
permukaannya, untuk memberikan gaya tekan yang lebih baik.
Setelah menyelesaikan perancangan, material yang cocok harus dipilih. Pemilihan
material memerlukan pengetahuan tentang kebutuhan akan fungsi dan pemakaian
produk tersebut, dan ini mengarahkan kepada pemilihan material yang tersedia secara
ekonomis untuk memenuhi tuntutan tersebut pada harga yang sedapat mungkin paling
murah. Pemilihan material juga melibatkan pertimbangan akan ketahanannya
terhadap korosi, karena clip seringkali dipegang dan kontak dengan kotoran serta
gangguan lingkungan lainnya. Perhatikan, kadang-kadang ada bekas karat akibat yang
ditinggalkan oleh clip pada kertas yang disimpan pada waktu yang lama.
Banyak hal tentang clip ini yang harus ditanyakan. Apakah material yang dipilih bisa
menahan lekukan (bending) pada saat proses pembuatan, tanpa retak atau patah?
Bisakah kawat dipotong tanpa mengakibatkan keausan pada pisaunya? Akankah
bekas potongannya halus atau meninggalkan permukaan yang tajam?
Akhirnya, metode pembuatan apakah yang paling ekonomis pada laju produksi yang
diperlukan, sehingga kompetitif di pasar dan menghasilkan keuntungan. Selanjutnya,
metode pembuatan yang tepat dengan perkakas yang tepat, mesin dan peralatan harus
dipilih untuk membentuk kawat menjadi paper clip.
Contoh di atas adalah contoh berbagai masalah di dalam produksi suatu produk yang
relatif sederhana, pada produk-produk lain mungkin akan dijumpai masalah-masalah
yang jauh lebih rumit. Terutama bila produk tersebut melibatkan teknologi tinggi dan
diproduksi dalam jumlah banyak sehingga melibatkan banyak mesin, fasilitas maupun
tenaga kerja. Sebuah mobil, misalnya, terdiri dari sekitar 15.000 komponen, pesawat
terbang transport C-5A terbuat dari lebih dari empat juta komponen dan pesawat
Boeing 747-700 terbuat dari enam juta komponen. Semuanya dibuat dengan
bermacam-macam proses yang disebut manufaktur (manufacturing). Dengan
demikian bisa dibayangkan luasnya area industri manufaktur, mulai dari yang paling
sederhana hingga yang paling canggih. Bagi kebanyakan negara industri, manufaktur
merupakan tulang punggung perekonomian. Sebagai aktifitas ekonomi manufaktur
menyumbang 20 hingga 30% nilai dari produk dan jasa yang dihasilkan di suatu
negara.
Kenyataan itu telah membuktikan bahwa peluang sarjana teknik manufaktur masih
terbentang luas.
Rekayasa Proses
Rekayasa proses adalah teknik yang memperhatikan desain dari proses produksi yang
digunakan dalam proses manufaktur sebuah produk
Terdapat 6 urutan langkah yang harus dilakukan terdiri dari:
1. Menentukan struktur dan spesifikasi
Struktur produk adalah skema/uraiankomponen dari produk tersebut.
Contoh strukturnya:
2. Menilai Kemampuan Proses Manufaktur
Suatu produk yang diproduksi merupakan perhitungan mudah atau sulitnya
memproduksi sebuah produk dengan toleransinya.
mobil
body
chasis mesin
ban
3. Menentukan Kemampuan Proses dalam Memproduksi Sebuah Komponen
Dengan menguji spesifikasi masing-masing item dan kemampuan dari masing-
masing proses dapat dikembangkan daftar proses yang mungkin dapat
dilakukan. Ada beberapa yang harus dipertimbangkan:
- Kesesuaian sifat antara material dengan proses yang digunakan
- Kemampuan suatu proses untuk memproduksikan dengan toleransi yang
diijinkan
- Rancangan ulangkomponen yang dibutuhkan untuk memudahkan produksi
denan proses tersebut
4. Evaluasi Biaya untuk masing-masing Proses
Terdapat 2 jenis biaya:
- Biaya tetap (fixed cost) biaya yang harus tetap harus dikeluarkan
berapapun jumlah produk yang akan di produksi. Contoh biaya tetap misalnya
biaya pembelian mesin yang digunakan dalam proses produksi.
- Biaya variable (variable cost) biaya yang besarnya berubah-
ubah tergantung dari jumlah produk yang dibuat. Contoh biaya variable, biaya
operator mesin yang sesuai dengan namanya kebutuhan waktu seorang pekerja
- Biaya variable tiap komponen dipengaruhi oleh lamanya waktu yang
dibutuhkan untuk memproduksi sebuah produk dengan menggunakan sebuah
proses dan biaya yang terjadi selama periode waktu tersebut
5. Menentukan Urutan Operasi
Untuk menentukan urutan operasi yang akan digunakan dalam memproduksi
seluruh produk sesuai dengan ukuran yang diinginkan tergantung dari
beberapa hal:
- Minimasi penanganan komponen (rute yang dijalani oleh komponen, jika
memungkinkan harus berjalan sesuai dengan urutan mesin, tanpa terjadi back
tracking/bolak-balik)
TOTAL BIAYA = BIAYA TETAP + (BIAYA VARIABEL/UNIT X JUMLAH UNIT YANG DI PRODUKSI)
- Menjamin bahwa suatu produk tidak akan meninggalkan sampah, puing,
goresan, dan sebagainya.
- Melakukan operasi sebanyak-banyaknya dalam satu mesin dengan tetap
menjaga toleransi dan kualitas
6. Mendokumentasikan Proses
Peta proses oerasi ini akan menggambarkan aliran material selama mengalami
berbagaiproses produksi. Peta ini hanya menunjukan operasi dan inspeksi
yang dialami oleh material, tidak menunjukan perpindahan/transportasi,
penyimpanan (storage) atau waktu tunggu (delays)
Proses-Proses Produksi
Terdapat banyak sekali proses produksi seperti pemisahan dan pencampuran logam,
pencetakan, pembentukan, pemotongan, pengelasan, perakitan atau assembly dan
finishing.
Pemisahan dan Pencampuran
Hamper semua logam harus menlalui proses ini dahuludari bentuk aslinya
sebelum logam itu digunakan.
Pembentukan Logam ( Metal Forming )
Proses yang akan dilakukan selanjutnya adalah pembentukan logam. Dalam
pembentukan sebuah logam, logam yang ingin di bentuk akan diberikan tekanan.
Tekanan yang diberikan ini bertujuan agar logam dapat dibentuk sesuai dengan yang
diinginkan. Pembentukan logam dapat dilakukan dalam dua kondisi yaitu, Hot
Working dan Cold Working.
A. HOT WORKING
Proses ini dilakukan dalam kondisi panas. Proses ini dilakukan dengan cara
logam dipanaskan sampai di atas temperature rekristalisasi. Hot Working
memiliki beberapa keuntungan yaitu:
Turunnya gaya pada perkakas dan peralatan.
Menurunkan proses pelunakan karena turunnya efek pengerasan
regangan.
Porositas dalam logam dapat dikurangi.
Inklusi dipecahkan menjadi bagian-bagian yang kecil dan tersebar di
dalam logam.
Sifat fisik meningkat yang diakibatkan adanya penghalusan butir.
Energi yang dibutuhkan untuk mengubah bentuk logam dalam keadaan
plastis lebih rendah daripada energi yang dibutuhkan untuk mengubah
bentuk logam dalam keadaan dingin.
Kelemahan Hot Working :
Suhu tinggi dari hot working meningkatkan reaksi logam dengan
sekitarnya
Toleransi yang miskin karena pemendekan termal dan kemungkinan
pendinginan yang tidak uniform
Struktur metalurgis mungkin juga tidak uniform Karena ukuran butir
akhir tergantung pada reduksi, suhu pada akhir deformasi dan faktor
yang lain yang bervariasi sepanjang benda kerja
B. COLD WORKING
Proses ini dilakukan dalam kondisi dingin. Cold Working dilakukan pada
keadaan di bawah suhu rekristalisasi. Cold Working menyebabkan benda kerja
menjadi lebih keras dan kuat dengan struktur yang mengandung sejumlah
regangan. Dalam keadaan ini benda kerja menjadi kehilangan sebagian besar
keuletannya. Karena itu benda menjadi sulit untuk dibentuk. Agar benda dapat
di bentuk maka dilakukan proses anil.
Berikut merupakan beberapa cara yang sering dilakukan dalam pembentukan logam:
ROLLING
Proses ini menyebabkan bentuk logam menjadi lebih panjang dan tipis.
Rolling dilakukan dengan cara menekan logam dan melewatkan logam
tersebut diantara 2 roller atau lebih.
WIRE DRAWING
Proses ini dilakukan dengan cara menarik kawat batangan melalui cetakan.
Tujuan proses ini adalah untuk mengecilkan diameter logam. Wire Drawing
termasuk proses Cold Working karena proses ini dilakukan pada suhu yang
rendah.
FORGING
Forging merupakan proses pembentukan logam yang dilakukan dengan cara
memberikan tekanan secara berulang – ulang (di tempa).
EXTRUSSION
Proses ini dilakukan dengan cara menekan logam di luar batas elastisnya dan
memaksa agar logam tersebut keluar dari alat ekstruksinya.
BENDING
Di proses ini logam dapat di bentuk sesuai keinginan secara permanen. Proses
ini dilakukan dengan bantuan mesin bending atau alat press.
DRAWING and STRETCHING
Proses ini dilakukan dengan cara menahan kedua ujung logam. Setelah kedua
sisi ditahan bagian tengah logam akan diberikan tekanan. Proses ini biasanya
dilakukan untuk membuat saluran tanpa sambungan.
Pemotongan Logam
Setelah pembentukan logam tahap selanjutnya adalah proses pemotongan logam.
Proses ini mempunyai tujuan yang sama dengan proses pembentukan logam yaitu,
untuk mendapatkan bentuk logam yang diinginkan.
Berikut merupakan beberapa proses pemotongan logam yang sering digunakan.
MILLING
Milling merupakan proses pemotongan dimana logam di potong menggunakan
alat yang berputar. Alat potong yang digunakan adalah alat potong yang
bergerigi.
BRANCHING
Proses ini menggunakan alat yang sama dengan proses Milling. Hanya saja
alat potongnya tidak berputar. Branching dilakukan dengan cara menarik atau
mendorong alat potong.
TURNING
Cara kerja turning hamper sama dengan Milling. Tapi pada proses Turning
yang berputar adalah benda kerjanya.
DRILLING
Drilling merupakan proses dimana benda kerja dilebarkan atau deiberi lubang
dengan mesin bor atau mesin drilling.
SAWING
Proses ini memiliki cara kerja yang sama dengan proses Branching.
Perbedaannya hanya pada segi jumlah benda yang dipotong. Pada proses ini
benda dapat dipotong tanpa perlu dipotong kecil – kecil terlebih dahulu.
Pengelasan
Pengelasan merupakan proses dimana kita menggabungkan dua logam atau lebih.
Dengan cara mencairkan logam tersebut lalu menyambungkannya. Proses ini
delakukan dengan cara memanaskan logam, diberi tekanan atau keduanya. Dalam
proses ini terdapat beberapa cara yang sering digunakan.
BEAM WELDING
Proses ini dilakukan dengan cara membom logam dengan menggunakan
cahaya laser.
PRESSURE WELDING
Proses ini dilakukan dengan cara memberi tekanan pada 2 benda kerja,
sehingga benda kerja tersebut tersambung.
GAS WELDING
Proses ini merupakan yang paling umum dan sering kita jumpai di luar pabrik.
Gas Welding dilakukan dengan bantuan gas dan nyala api. Nyala api tersebut
yang digunakan untuk menyambungkan dua atau lebih benda kerja.
Assembly / Perakitan
Perakitan merupakan proses dimana berbagai komponen dan sub assembly
digabungkan menjadi rakitan/produk yang lengkap.
Finishing
Finishing merupakan proses dimana material, baik itu material yang telah selesai,
subassembly, atau komponen, dibuat menjadi lebih efektif dengan memberikan
energy dari luar atau dengan menambahkan material lainnya.
Honing dan lapping merupakan 2 proses dimana aterial mengamplas digosokkan
untuk mendapatkan permukaan yang lebih baik. Tujuannya adalah untuk
meningkatkan kondisi akhir permukaan logam.
Proses finishing lainnya yang sering dilakukan adalah proses penggosokkan,
pengilapan, penyikatan, penggulingan. Bentuk finishing lainnya adalah proses
pembersihan dan pelapisan. Tujuan dari proses pembersihan adalah menghilangkan
kotoran yang mungkin telah terkontaminasipada benda kerja.
Tujuan dari proses pelapisan adalah untuk mendekorasi, melindungi, dan memberikan
tekstur atau untuk memberikan sifat – sifat lainnya.
Contoh pembuatan :
Hal pertama yang dilakukan dalam pembuatan seng adalah dengan memotong, logam
yang dijadikan bahan. Pemotongan logam ini dapat dilakukan dengan bermacam cara,
setelah logam dipotong dengan bentuk yang sesuai di inginkan logam mulai dibentuk
seperti seng. Pembentukan logam ini biasanya dilakukan dengan cara dibending.
Bending merupakan cara mengubah logam dengan mengubah bentuk logam secara
permanen menjadi bentuk yang diinginkan.
Biasanya cara ini dilakukan dengan mesin bending atau alat pres ST2
Tahap selanjutnya adalah proses finishing, di proses ini seng tadi dibersihkan untuk
menghilangkan kotoran yang mungkin telah terkontaminasi pada benda kerja,
Lalu proses selanjutnya adalah proses pelapisan, proses ini berguna untuk
mendekorasi atau melindungi serta memberikan tekstur pada seng.
Sumber:
http://yefrichan.wordpress.com/2010/10/03/pengertian-manufaktur/
Pengantar Teknik dan Sistem Industri Edisi Ketiga