TUGAS BESAR PROSES MANUFAKTUR PROSES TURNING PADA CYLINDER COP
Disusun Oleh : Dwiki Iqbal (1201154085) Friska Sologia (1201154477) Okky Safira (1201154417) Rizki Syofia Qolbiah (1201154333) Panji Agda (1201154201) Yonatan Onny Pranata (1201154189)
PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS REKAYASA INDUSTRI UNIVERSITAS TELKOM BANDUNG 2016
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan taufik dan hidayah-Nya sehingga makalah ini dapat diselesaikan tepat waktu. Selain itu, diucapkan terima kasih kepada pihak yang telah membantu penyusun makalah ini, yakni Dosen Pembimbing Proses Manufaktur, orangtua tercinta, dan teman-teman seperjuangan. Makalah ini membahas mengenai Proses Turning pada cylinder cop. Adapun ruang lingkup yang dibahas adalah Proses Turning pembuatan cylinder cop di Bengkel Bubut, Buahbatu. Manfaat yang diharapkan adalah proses pembuatan cylinder cop dapat menggunakan proses turning dengan baik. Sehingga, dapat membuat mesin lebih tahan lama.
Bandung, 19 November 2016
Penyusun
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang Manufaktur adalah suatu cabang industri yang mengaplikasikan peralatan dan suatu medium proses untuk transformasi bahan mentah menjadi barang jadi untuk dijual. Upaya ini melibatkan semua proses yang dibutuhkan untuk produksi dan integrasi komponen suatu produk. Sektor manufaktur sangat erat sekali terkait dengan rekayasa atau teknik. Perkembang perindustrian sudah dimulai dari zaman kuno sebelum manusia mengenal mesin-mesin canggih seperti saat ini. Pada zaman dahulu, untuk membuat suatu alat bantu digunakan peralatan yang sederhana seperti batu dan kayu. Seiring betambahnya kemampuan dan kebutuhan manusia, maka manusia mulai membuat peralatan yang canggih, cepat, dan berkualitas untuk memenuhi kebutuhannya. Peralatan canggih disini dimaksudkan sebagai peralatan yang sudah terkomputerisasi yang digerakkan oleh tenaga listrik, diesel, magnet dan lain-lain, selain itu penggunaannya praktis dan memiliki ukuran yang presisi, bahkan operator mesin tidak perlu lagi menyentuh benda kerja dan mesin untuk membuat sebuah produk, cukup di depan layar komputer untuk input data-data yang diperlukan. Dalam dunia permesinan sering disebut sebagai mesin perkakas. Namun dengan adanya mesin-mesin tersebut tentunya membutuhkan perawatan khusus yang harus dipahami oleh pemilik mesin tersebut karena komponen didalam mesin tersebut banyak dan sangat rumit. Tidak hanya mesinnya saja yang membutuhkan perhatian tetapi lingkungan sekitar ruang produksi juga harus diperhatikan, maka dari itu standardisasi memiliki peranan yang sangat penting untuk mengatur semua itu. Perusahaan besar maupun kecil di negara maju umumnya telah menggunakan standar-standar yang seharusnya dipenuhi untuk penggunaan dan perawatan mesin serta lingkungan kerja yang sesuai dengan standar yang berlaku, berbeda dengan perusahaanperusahaan di negara berkembang yang masih kurang memerhatikan standar yang seharusnya dipenuhi.
1.2 Profil Perusahaan Pada makalah ini penulis berkesempatan untuk melakukan analisis pada perusahaan kecil mengenai proses pemesinan dan lingkungan kerja yang ada di perusahaan tersebut. Perusahaan yang dianalisis berlokasi di pinggir Jalan Terusan Buah Batu. Perusahaan
tersebut berdiri sejak tahun 1991 dan sudah mempekerjakan tiga orang karyawan. Perusahaan tersebut berkhusus untuk membuat mesin penggerak pada sepeda motor seperti cylinder boring untuk kendaraan matic Yamaha Mio, dan cylinder cop untuk kendaraan dua tak seperti Kawasaki Ninja RR, Yamaha RX King, Motor Trail, Satria Thailand, dan lainlain . berikut adalah contoh dari produk tersebut.
Gambar 1.1 (silinder boring)
gambar 1.2 (silinder cop)
Dalam makalah ini penulis membahas salah satu dari produk tersebut yaitu cylinder cop dan lebih berfokus pada proses turning menggunakan mesin bubut yang diterapkan pada saat proses pemuatan cylinder cop. 1.3 Rumusan Masalah Rumusan masalah dalam makalah ini adalah sebagai berikut. 1. Bagaimana proses pembuatan cylinder cop tersebut ? 2. Bagaimana perbedaan antara waktu proses pada perusahaan yang diteliti penulis dengan teori yang ada ? 1.4 Tujuan Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut. 1. Mengetahui proses pembuatan produk 2. Mengetahui perbedaan waktu proses antara perusahaan yang diteliti penulis dengan teori yang ada
1.5 Manfaat 1.5.1 Manfaat Teoretis Makalah ini memiliki manfaat teoretis bagi para pembaca, dengan membaca makalah ini diharapkan para pembaca mendapatkan informasi mengenai proses
pembuatan produk, perbedaan antara perusahaan yang diteliti penulis dengan perusahaan yang sesuai dengan standar, dan menambah wawasan pembaca. 1.5.2 Manfaat Praktis Makalah ini selain diharapkan memiliki manfaat teoretis juga diharapkan dapat memiliki manfaat praktis. Dengan membaca makalah ini diharapkan para pembaca dapat 1.6 Metode Penyusunan Metode yang digunakan dalam penyusunan makalah ini adalah dilakukan dengan observasi atau pengamatan secara langsung dan studi pustaka, yaitu mengambil data-data yang diperlukan melalui buku dan internet . Setelah data dikumpulkan melalui buku dan internet, data akan diringkas sehingga dapat dimasukkan ke dalam makalah.
BAB 2
2.1 Pengertian Sistem Manufaktur
Sistem manufaktur ( Wiratno, 2005) adalah kumpulan dari equiptment ( yang terdiri dari peralatan dan mesin produksi, pemindahan material dan system computer) yang terintegrasi dan human resource (diperlukan untuk full time atau periodically untuk menjalankan sistem), yang mempunyai fungsi untuk melakukan satu atau beberapa proses operasi dan/atau assembly pada suatu bahan material awal, part atau set of parts. Pada intinya,
sistem
manufaktur
merupakan
sistem
yang
melakukan
proses
transformasi/konversi keinginan (needs) konsumen menjadi produk jadi yang berkualitas tinggi.
2.2 Bagian bagian dalam sistem manufaktur Komponen-komponen sistem manufaktur (Wiratno, 2005), antara lain : 2.2.1 Production Machine Mesin produksi merupakan mesin yang digunakan dalam proses proses produksi yang menunjang proses produksi tersebut. Mesin dapat diklasifikasikan menjadi : 2.2.1.1. Manually operated machine, yaitu mesin dioperasikan dan disupervisi oleh pekerja dimana mesin memberikan power untuk operasi dan pekerja memberikan kontrol. Pekerja harus selalu terus menerus berada di dekat mesin. 2.2.2.2. Semi-automated machine, yaitu mesin dioperasikan dengan suatu kontrol program dan pekerja melakukan loading/unloading atau tugas lain dalam setiap work cycle. 2.2.2.3. Fully automated, yaitu mesin dapat dioperasikan dalam periode waktu yang lama tanpa perlu perhatian dari seorang pekerja. Pekerja hanya diperlukan setelah mesin beroperasi setiap 10 atau 100 cycle. 2.2.2 Material Handling System Material Handling System pada umumnya merupakan sistem yang meliputi aktivitas pemindahan suatu material dengan metode yang benar yang sesuai dengan materialnya yang digunakan untuk memindahkan material/ work-in-process/ product antara machines, workstations dan support services (Heragu, 2006).
2.2.3 Computer System Digunakan
untuk
mengendalikan
peralatan
semi-automated
dan
automated dan juga untuk koordinasi dan manajemen sistem manufaktur secara menyeluruh. Selain itu, fungsinya juga untuk instruksi komunikasi untuk pekerja, jadwal produksi, men-diagnosa kegagalan, quality control dan material handling system control. 2.2.4 Human Worker Human Worker melakukan sebagian atau seluruh proses value added pada parts atau produk, baik melakukan pekerjaan manual secara langsung pada unit kerja ataupun mengendalikan mesin yang melakukan operasi.
2.3 Jenis- Jenis Proses Permesinan beserta prinsip kerjanya Proses permesinan (Diktat Lab Sistem Manufaktur, 2005) merupakan proses manufaktur dimana objek dibentuk dengan cara membuang atau meghilangkan sebagian material dari benda kerjanya. Tujuan digunakan proses permesinan ialah untuk mendapatkan akurasi dibandingkan proses-proses yang lain seperti proses pengecoran, pembentukan dan juga untuk memberikan bentuk bagian dalam dari suatu objek tertentu. Adapun jenis-jenis proses permesinan yang banyak dilakukan adalah: Proses bubut (turning), proses menyekrap (shaping dan planing), proses pembuatan lubang (drilling), proses mengefreis (milling), proses menggerinda (grinding), proses menggergaji (sawing), dan proses memperbesar lubang (boring). 2.3.1. Proses Bubut (Turning) Proses bubut (turning) merupakan proses produksi yang melibatkan bermacammacam mesin yang pada prinsipnya adalah pengurangan diameter dari benda kerja. Proses-proses pengerjaan pada mesin bubut secara umum dikelompokkan menjadi dua yaitu: proses pemotongan kasar dan pemotongan halus atau semi halus. Jenis mesin ini bermacam-macam dan merupakan mesin perkakas yang paling banyak digunakan di dunia serta paling banyak menghasilkan berbagai bentuk komponenkomponen sesuai peralatan. Pada mesin ini, gerakan potong dilakukan oleh benda kerja dimana benda ini dijepit dan diputar oleh spindel sedangkan gerak makan dilakukan oleh pahat dengan gerakan lurus. Pahat hanya bergerak pada sumbu XY. 2.3.2. Proses Skrap Pada proses permesinan ini hanya dapat memotong menurut garis lurus dengan jenis/tipe pemotongan yang sama dan selalu memotong hanya dalam satu arah,
sehingga langkah balik merupakan langkah terbuang (waktu terbuang). Proses menyekrap menggunakan tool yang lebih keras dari benda kerja. a. Shaper Shaper adalah mesin yang digunakan untuk memproduksi benda yang memilki dimensi relatif lebih kecil jika dibandingkan dengan planer. Gerak potang pada mesin shaper dilakukan oleh pahat yang melekat pada ram, sedangkan gerak makan dilakukan oleh benda kerja meja b. Planer Planer adalah mesin yang digunakan untuk memproduksi benda yang besar dan berat. Gerak potong dilakukan oleh benda kerja, sedangkan gerak makan dilakukan oleh pahat. 2.3.3. Mesin Gurdi Pada mesin Gurdi pahat potong yang digunakan berupa twist drill yang terdiri dari dua atau lebih pahat potong tunggal, sehingga dikelompokkan sebagai pahat bermata potong banyak. Gerakan memotong dan memahat dilakukan oleh pahat. 2.3.4. Mesin Freis Pada proses Freis, membuat prinsip dasar yang digunakan adalah terlepasnya logam (geram) oleh gerakan pahat yang berputar. Mesin ini dapat melakukan pekerjaan seperti memotong roda gigi, menghaluskan permukaan, dan lain-lain. Prinsip kerja dari proses milling adalah pemotongan benda kerja dengan menggunakan pahat bermata majemuk yang dapat menghasilkan sejumlah geram. Benda kerja diletakkan di meja kerja kemudian, dipasang pahat potong dan disetel kedalaman potongnya. Setelah itu, benda kerja didekatkan ke pahat potong dengan pompa berulir, untuk melakukan gerak memakan sampai dihasilkan benda kerja yang diinginkan. 2.3.5. Mesin Gerinda Prinsip kerja dari menggerinda adalah menggosok, menghaluskan dengan gesekan atau mengasah, biasanya proses grinding digunakan untuk proses finishing pada proses pengecoran. Mesin gerinda dibedakan menjadi beberapa macam antara lain: a. Face Grinding jenis serut (reciprocating table), biasanya digunakan untuk
design sindle vertical, untuk roda gigi, dan untuk pengerjaan permukaan datar. b. Face Grinding jenis meja kerja putar (rotating table) yang digunakn untuk
pengerjaan luar seperti memperbaiki cetkan dan permukaan panjang.
2.3.6. Gergaji Mesin gergaji adalah suatu mesin yang sangat sederhana dan banyak digunakan untuk memotong logam atau non logam. 2.3.7. Mesin Pembesar Lubang Proses Broaching pada dasarnya hampir sama dengan proses gergaji, hanya berbeda pada bentuk pahat potongnya. Jika pada mesin gergaji pemakan atau pemotong benda kerja oleh satu sisi pahat, tetapi pada mesin broaching pada keseluruhan dari sisi pahat potong.
2.4 Perhitungan Pada Mesin Bubut (turning) berikut adalah rumus-rumus penting yang digunakan untuk menghitung berbagai parameter permesinan dari mesin bubut Keterangan : n Fn a
: putaran spindle (rpm) : pemakanan (mm) : kedalaman pemotonan (mm)
Parameter pemotongan pada mesin bubut: a)
Cutting Speed kecepatan potong (mm/min) Cutting Speed adalah panjang ukuran lilitan pahat terhadap benda kerja atau panjang ukuran tatal yang terpotong dalam satuan meter yang diperkirakan benda kerja berputar selama satu menit. Untuk memperoleh Cutting Speed maka harus menggunakan Tabel. Untuk mengetahui putaran (n) yang dibutuhkan maka rumus diperoleh (Gerling, 1974 : 35) n = 1000 x V/3.14 x d (1) Ketarangan : d v
b)
: diameter benda (mm) : Cutting Speed kecepatan potong (mm/min)
Feeding Speed (mm/min) Feeding Speed ialah kecepatan yang dibutuhkan pahat untuk bergeser menyayat benda kerja. (Widarto, 2008 : 155) νf = f . n Keterangan : f n
: gerak makan (mm) : putaran poros utama (benda kerja)
c)
Waktu Potong (Tc) Waktu Potong ialah waktu yang dibutuhkan proses pengerjaan suatu produk (Sentot Wijanarka, 2012 : 28) Tc = (Lt/Vf) Keterangan :
d)
Tc
: waktu yang dibutuhkan (menit)
Lt
: Panjang benda kerja yang dibubut (mm)
vf
: Kecepatan pemakanan (mm/min)
Waktu total pembuatan produk (tm) menit/produksi Tm = Ta + Tc + Td Keterangan : Tm Ta
: waktu total pembuatan : waktu non produktif
BAB 3 PROSES TURNING PADA PEMBUATAN CYLINDER COP
3.1 Proses Pembuatan Cylinder Cop Cylinder cop merupakan komponen utama dalam mesin otomotif khususnya yang ada pada kendaraan roda dua. Ada beberapa jenis cylinder cop tergantung tipe mesin kendaraan yang digunakan contohnya cylinder cop yang ada pada mesin dua tak tentu berbeda dengan cylinder cop yang ada pada mesin matic atau empat tak. Bagian ini memiliki beberapa fungsi seperti; sebagai ruang pembakaran, untuk menempatkan mekanisme katup, tempat pemasangan busi, tempat pemasangan saluran masuk dan saluran buang, dan tempat mantel pendingin (water jacket) Setiap mesin yang sering digunakan untuk bekerja pasti mempunyai batas pemakaian hingga mesin tersebut benar-benar rusak. Keruskan ini dapat terjadi karena berapa faktor seperti: kurangnya perawatan pada mesin, pemakaian secara berlebihan, bahan baku dari cylinder cop yang tidak memenuhi standar. Ada beberapa jenis kerusakan yang sering terjadi pada cylinder cop antara lain: katup bocor, cylinder cop memuai, packing cylinder cop rusak, cylinder cop retak. Pada makalah ini penulis akan membahas tenang kerusakan pada packing cylinder cop. Untuk memperbaiki kerusakan tersebut dilakukan dalam beberapa proses dan tiap prosesnya menggunakan beberapa mesin perkakas yang berbeda – beda. Berikut adalah tahapan memperbaiki packing cylinder cop yang rusak 1. Tahap pertama yang dilakukan adalah pengelasan pada cylinder cop yang dapat dilihat pada gambar berikut
Gambar 3.1 (proses las) Pengelasan dilakukan pada seluruh permukaan lubang utama dan kedua katub pada cylinder cop dengan ukuran tertentu hingga daerah yang mengalami kerusakan tertutupi setebal 10 mm. 2. Proses milling untuk memperbaiki katub
Gambar 3.2 (proses milling) Pada proses ini benda kerja diletakkan pada vice dengan kemiringan 90 untuk menyesuaikan posisi pahat potong dengan lubang pada katub. Saat proses milling berjalan pahat potong memakan benda kerja dengan diameter 25 mm dan kedalaman 20 mm. Proses ini dilakukan sebanyak dua kali untuk pembuatan lubang yang lainnya. 3. Proses bubut
Gambar 3.3 (proses bubut) Pada proses ini benda kerja diletakkan pada chuck dan pahat berada di depan benda kerja. Saat spindle berputar dengan kecepatan 1500rpm pahat potong bergerak ke benda kerja dan memotong bagian luar diameter utama pada cylinder cop dengan diameter 50 mm dan kedalaman 8 mm. Proses ini bertujuan untuk membuat permukaan benda kerja menjadi halus. 4. Proses coning
Gambar 3.4 (proses coning) Proses ini bertujuan untuk memperhalus permukaan setelah dilakukan proses bubut atau biasanya disebut dengan finishing. 3.2 Perbedaan Antara Waktu Proses Pada Perusahaan yang Diteliti Penulis Dengan Teori Pada sub bab ini penulis akan membandingkan lamanya waktu produksi dari hasil pengamatan dan wawancara dengan hasil perhitungan menggunakan rumus – rumus yang ada sebelumnya. Berikut disajikan data dari hasil pengamatan dan wawancara dengan operator mesin saat pembuatan cylinder cop. No.
Proses
Waktu
1
Las
3 jam
2
Milling
2 jam
3
Bubut
3 jam Table 3.2.1
Dari hasil mengamatan tersebut waktu yang dibutuhkan untuk membuat membuat satu cylinder cop dapat mencapai 8 jam atau hampir satu hari kerja. Hal ini di sebabkan oleh banyak faktor. Beberapa faktor tersebut antara lain. a. Kurangnya pengetahuan operator mengenai perhitungan mesin yang di gunakan menurut teori yang ada. Pada saat pengamatan, operator yang bekerja dengan mesin masih banyak menggunakan teknik mengira-ngira misalnya saat memperbesar lubang dengan mesin bubut pekerjaan sering dihentikan dengan tiba-tiba dan operator mengukur kembali diameter lubang yang telah tipotong, hal ini tentunya merupakan kegiatan yang tidak efisien dan efektif dalam bekerja. b. Kurang fokusnya operator dalam mengerjakan tugasnya seperti contoh; merokok, mendengarkan musik dengan earphone, berbicara dengan operator lain saat sedang bekerja c. Kurang perencanaan saat pembuatan produk, sehingga memakan waktu yang lama. Perancangan ini seperti pengaturan benda kerja pada mesin, pengaturan pahat potong yang akan digunakan,, posisi kerja operator dan lain lain d. Pembagian kerja antar operator belum dilakukan baik. Dalam hal ini operator tidak diberikan tugas yang tetap selama bekerja. Operator dapat berganti tugas dengan bebasnya misal, sebelumya operator tersebut menggunakan mesin milling, setelah itu berganti menggunakan mesin bubut tentu hal ini membuat kerja operator semakin berat karena membutuhkan penyesuaian dengan mesin yang digunakan. Setelah mengetahui perhitungan waktu dari hasil pengamatan. Berikut disajikan data dari hasil perhitungan menggunakan rumus dan tabel turning machine pembuatan cylinder cop.
Tabel 3.2.2 Analisis data pada proses turning Tahap 1 d = d =
𝑑1+𝑑2 2 50+30 2
= 40
π.d.n
V = 1000
3,14.40.n
50000
=
50000
= 125,6 . n
n
1000
= 398,1
Vf = F.n = 0,1 . 398,1 = 39,81 𝑙
T = 𝑉𝑓 15
𝑇1 = 39,81 = 0,125 Tahap 2
π.d.n
V
=
100
=
100
= 125,6 . n
n
= 796,178
1000 3,14.40.n 1000
Vf = 0,1 x 796,178 = 79,62 𝑙
T = 𝑉𝑓 8
𝑇2 = 79,62 = 0,1 Tahap 3 π.d.n
V = 1000 100
=
3,14.35.n 1000
100000 = 109,9 . n n = 909,92 Vf = 0,1 x 909,92 = 90,992 𝑙
T = 𝑉𝑓 Perhitungan Total 8
𝑇3 = 90,992 = 0,088 𝑇𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑇1 + 𝑇2 + 𝑇3 = 0,125 + 0,1 + 0,088 = 0,313 menit = 18,78 detik
Dari hasil perhitung dengan rumus diperoleh waktu yang dibutuhkan dalam proses turning hanya 18,78 detik. Hal ini di sebabkan oleh banyak faktor. Beberapa faktor tersebut antara lain a. Dalam perhitungan menggunakan rumus faktor-faktor yang mempengaruhi operator dan mesin tidak berpengaruh seperti pemeriksaan mesin, cut of set, memasang benda kerja ke chuck sehingga perhitungan yang diperoleh benar-benar murni dari kemampuan mesin yang ideal. b. Ketidaktepatan pengukuran dimensi benda kerja saat pengamatan juga dapat memengaruhi hasil perhitungan waktu yang diperoleh.
BAB 4 PENUTUP 4.1 Simpulan 1. Proses memerbaiki cylinder cop terdapat beberapa tahap yaitu pengelasan, milling, bubut, dan coning. 2. Waktu pembuatan produk dari pengamatan dan hasil perhitungan rumus berbeada 4.2 Saran Untuk pengembangan lebih lanjut, maka ada diperoleh saran yang dapat meningkatkan kualitas dan kuantitas di masa yang akan datang yaitu : 1. ____________, 2. ____________.
DAFTAR PUSTAKA
1. Arif. (2012, Juli 15). About Us: Studi Gerakan. Retrieved Maret 12, 2016, from Studi Gerakan Web Site: http://blogarif-a777.blogspot.co.id/2012/07/motion-study-studigerakan.html?m=1 2. Cahya. (2014, Juni 20). About Us: Lambang-Lambang Therblig. Retrieved Maret 12, 2016, from Lambang-Lambang Therblig Web Site: https://cahya89.files.wordpress.com/2009/05/picture1.png?w=544&h=637 3. Engineering, I. (2014, Mei 31). About Us: Analisis Perancangan Kerja. Retrieved Maret 12, 2016, from Analisis Perancangan Kerja Web Site: http://industrialengineeringtelkom.blogspot.co.id/2014/05/studi-gerakan-motionstudy.html?m=1 4. Ismet, K. (2015, Desember 20). About Us: Pengertian Arti Operator Produksi Tugas dan Tanggung Jawab . Retrieved Maret 12, 2016, from Pengertian Arti Operator Produksi Tugas dan Tanggung Jawab Web Site: http://lokerteen.blogspot.com/p/pengertian-kinerja.html 5. Kewexeb. (2011, 04 05). About Us: Nama Therblig. Retrieved Maret 12, 2016, from Nama Therblig Web Site: http://kewexeb.exblog.jp/i1/2/ 6. Salsabil, A. K. (2013, Maret 26). About Us: 17 Gerakan Therblig . Retrieved Maret 12, 2016, from 17 Gerakan Therblig Web Site: http://anisahituwanita.blogspot.co.id/2013/03/v-behaviorurldefaultvmlo.html 7. Sutalaksana, I. Z. (2006). Teknik Perancangan Sistem Kerja. Bandung: ITB. 8. Transkerja, B. (2014, Maret 20). About Us: Tugas dan Fungsi Operator Kerja. Retrieved Maret 12, 2016, from Tugas dan Fungsi Operator Kerja Web Site: http://www.transkerja.com/2014/03/tugas-dan-fungsi-operator-produksi.html?m=0.
