Metode VDI 2221 [PDF]

Citation preview

MODUL PERKULIAHAN



Perancangan Produk Mempersiapkan Rancangan desainutk Tujuan perbaikan produk, penjelasan hubungan antara kebutuhan pelanggan dan spesifikasi teknik produk, memahami beberapa teknik memperoleh spesifikasi teknik suatu produk. ( QFD atau VDI dsb ) Fakultas



Program Studi



TeknIK



Teknik Mesin



Tatap Muka



05



Kode MK



Disusun Oleh



D22135EL



Ucok Mulyo Sugeng



Perancangan Produk Berkembangnya teknologi saat ini terjadi di berbagai macam sektor seperti perancangan dan rekayasa suatu bangun atau produk. Desain produk merupakan salah satu hal dalam rekayasa bangun atau produk. Membuat desain suatu produk berarti mengembangkan ide terhadap produk yang dijadikan sebagai obyek. Akan tetapi, dalam mendesain suatu produk tentunya ada beberapa hal yang harus diperhatikan seperti metode yang digunakan sehingga produk hasil perancangan tersebut dapat memiliki nilai guna dan dapat dipertanggungjawabkan kegunaannya. Suatu desain harus mempertimbangkan beberapa aspek seperti kenyamanan, kepraktisan, keselamatan/ keamanan, kemudahan dalam penggunaan, kemudahan dalam pemeliharaan, kemudahan dalam perbaikan. Selain itu berdasarkan fungsinya suatu desain harus mempertimbangkan pula kelayakan, kehandalan, spesifikasi material dan struktur penggunaan atau system tenaga. Oleh sebab itu para insinyur dari Jerman membuat metode perancangan produk yang dikenal dengan metode VDI 2221, yaitu pendekatan sistematik terhadap desain untuk system teknik dan produk teknik yang dijabarkan oleh G. Pahl dan W. Beitz (VDI = Verein Deutscher Ingeniure / Persatuan Insinyur Jerman). Metode ini diharapkan mampu mempermudah seorang insinyur untuk menguasai sistematika perancangan tanpa harus belajar secara detail. Perancangan suatu alat termasuk dalam metode teknik sehingga langkah – langkah pembuatan perancangan juga harus mengikuti metode teknik. Merris Asimov menerangkan bahwa perancangan teknik adalah suatu aktivitas dengan maksud tertentu menuju kearah tujuan dari pemenuhan kebutuhan manusia, terutama yang dapat diterima oleh factor teknologi peradaban kita. Dalam membuat suatu produk / perancangan produk / alat perlu diketahui karakteristik perancangan dan perancangnya. Desain produk adalah suatu bidang keahlian desain yang mempelajari dan merencanakan benda pakai yang diproduksikan secara industri. Fokus utama dari desain produk ada pada hubungan antar manusia sebagai pemakai dan produk sebagai benda pakai. Pengembangan desain suatu produk membutuhkan wawasan yang memadai tentang bahan, proses produksi, perilaku manusia serta tuntutan social, budaya dan ekonomi. Suatu produk seharusnya tidak hanya mempunyai manfaat secara teknis, ekonomis atau sekedar pemenuhan kebutuhan fisik, tetapi diharapkan juga dapat menjawab tuntutan akan fungsi simbolik, keindahan, kenyamanan dan kepraktisan. Desain produk terdiri dari dua kata yaitu “desain” dan “produk”. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia desain berarti rancangan atau kerangka sedangkan produk berarti barang atau jasa



1



yang dibuat dan ditambah nilai gunanya kemudian diproses melalui produksi dan hasil akhirnya menjadi suatu produk. Jadi, pengertian desain produk / perancangan produk adalah slah satu aktivitas yang merancang suatu bentuk kemudian diproses melalui proses produksi dan hasil akhirnya menjadi suatu barang/ produk yang dihasilkan dari proses produksi tersebut serta nilai dan kegunaannya dapat



memenuhi keinginan konsumen yang disesuaikan dengan



perkembanghan zaman dan waktu yang berubah – ubah. Desain produk sama halnya dengan berinovasi terhadap teknologi.



Metode VDI 2221



Bagian yang paling penting dari metode perancangan adalah memecahkan masalah teknik menggunakan tahap demi tahap secara analisis dan sintesis. Metode perancangan yang dapat digunakan untuk perancangan alat perkakas bantu adalah metode yang disusun oleh Gerhard Pahl dan Wolfgang Beitz yaitu metode VDI 2221. Metode ini merupakan metode perancangan sistematis yang dibutuhkan dalam untuk membantu meringankan pemikiran dalam proses mendisain suatu produk. Selain itu metode ini juga berguna untuk memudahkan proses belajar bagi seorang pemula dan meningkatkan produktifitas seorang perancang untuk mencari cara pemecahan masalah yang terbaik. Metode VDI 2221 memiliki keistimewaan yaitu pada tahap conceptual design dimana terdapat langkah – langkah pembuatan struktur fungsi yang menidentifikasikan elemen – elemen penyusun dari system teknik yang akan dibuat serta fungsi yang harus dilakukan oleh masing – masing elemen tersebut agar system secara keseluruhan dpat melaksanakan tugasnya. Kegunaan dari penyusun system ini disebut sebagai sub fungsi dan hubungan antara satu sub fungsi dengan sub fungsi yang lain dikombinasikan dan divariasikan untuk mendapatkan prinsip – prinsip pemecahan masalah (solution principles) yang berbeda – beda.Proses metode perancangan VDI 2221 ini dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu :



1. Klarifikasi Tugas (Clarification of the task) Meliputi pengumpulan infromasi atau data tentang syarat- syarat yang akan dipenuhi oleh rancangan alat tersebut dan juga ada batasan- batasannya. Hasil dari tahap ini berupa syarat- syarat atau spesifikasi.



2. Perancangan Konsep (Conceptual design)



2



Meliputi informasi struktur – struktur fungsi pencarian, prinsip – prinsip pemecahan masalah yang cocok dan mengkombinasikan menjadi konsep varian. Hasil dari tahap ini berupa pemecahan masalah dasar atau konsep.



3. Perancangan Wujud (Embodiment Design) Sketsa kombinasi prinsip solusi yang telah dibuat merupakan bentuk layout awal, kemudian dipilih yang memenuhi persyaratan yang sesuai dengan spesifikasi dan baik menurut criteria teknis dan ekonomis. Layout awal yang dipilih dan dikembangkan menjadi layout definitive yang merupakan wujud perancangan yang sesuai dengan kebutuhan dan harapan. Pada layout definitive meliputi beberapa hal yang merupakan hasil dari tahapan ini antara lain : a. Bentuk elemen suatu produk b. Perhitungan teknik c. Pemilihan bentuk dan ukuran



4. Perancangan Detail (Detail Design) Dalam tahapan ini, hasil rancangan dibuat suatu dokumen produk sehingga dapat diproduksi secara kontinu dan pengembangan produk yang lebih baik. Dokumen produk ini dapat meliputi : a. Gambar mesin b. Detail gambar mesin c. Sistem pengoperasian d. Pemilihan komponen dari standar yang sudah ada



Metode VDI 2221 bertujuan untuk merumuskan dan mengarahkan berbagai macam metode desain yang berkembang pesat akibat kegiatan riset. Dengan adanya metode VDI 2221 diharapkan seorang pemakai dapat dengan cepat menguasai metode ini tanpa harus mempelajari secara rinci.



Ditinjau dari tipenya, desain produk dibagi menjadi beberapa kategori yaitu :



a. Selection Design (Desain seleksi) Pada tipe ini dipilih satu item atau lebih dari sebuah list suatu item sejenis. Hal ini biasa dilakukan ketika kita memiliki catalog suatu barang. Memulai desain dengan



3



tipe ini harus benar – benar diketahui fungsi dan karakteristik dari item tersebut dan kebutuhan dari alat yang didesain.



b. Configuration Design (Desain konfigurasi) Pada tipe ini dilakukan perakitan semua bagian menjadi satu kesatuan yang utuh berdasarkan fungsi dan karakteristiknya. Dalam perakitan ini yang diperlukan adalah metode perakitannya yang disebut dengan desain konfigurasi.



c. Parametric Design (Desain parametris) Tipe desain ini dilakukan untuk menentukan sebuah besaran kuantitatif yang menjadi parameter terbentuknya sebuah produk.



d. Original Design (Desain asli) Setiap proses desain yang dikerjakan dan belum pernah dibuat sebelumnya dinamakan dengan desain asli. Berbeda dengan tipe desain sebelumnya (seleksi, konfigurasi dan parametris), jenis desain ini benar – benar sesuatu yang unik dan baru yang kadang – kadang tidak dapat diwakili oleh proses pada tipe lainnya.



e. Redesign (Desain ulang) Desain ulang adalah mendesain suatu produk yang telah eksis. Sebagian besar proses yang terjadi di industri adalah proses desain ulang dari prototype yang telah dibuat sebelumnya. Tetapi dalam perkembangannya proses ini tidak stagnan dan kadang – kadang suatu industry mengadakan perbaikan – perbaikan untuk memenuhi kebutuhan pasar. Banyak contoh dari produk – produk redesign misalnya sepeda, kendaraan bermotor, peralatan elektronik dan peralatan mesin/ industri.



4



Langkah Kerja



Hasil Kerja



Tahap



Tugas I 1



Pertepat dan Perjelas Tugas Daftar Persyaratan



2



Menentukan Fungsi dan Strukturnya Struktur Fungsi



3



II



Mencari Prinsip Solusi dan Strukturnya Prinsip Solusi



4



Menguraikan Menjadi Modul yang Dapat Direalisasikan Struktur Modul



5



III



Memberi Bentuk pada Modul Rancangan Awal



6



Memberi Bentuk pada Seluruh Modul Rancangan Keseluruhan



7



Merinci Pembuatan dan Penggunaan Dokumentasi Produk Realisasi Selanjutnya Gambar : Skema Langkah Kerja VDI 2221



5



IV



Proses pengembangan sebuah produck Proses pengembangan alat yang umum terdiri dari enam tahap, proses ini diawali dengan



suatu



fase



perencanaan,



yang



berkaitan



dengan



kegiatan-kegiatan



pengembangan teknologi dan penelitian tingkat lanjut. Output fase perencanaan adalah pernyataan misi proyek, yang merupakan input yang dibutuhkan untuk memulai tahap pengembangan konsep dan merupakan suatu petunjuk untuk tim pengembangan, penyelesaian dari proses pengembangan produk adalah peluncuran produk, dimana produk tersedia untuk dibeli dipasar. Salah satu cara untuk berpikir tentang proses pengembangan adalah sebagai kreasi pendahuluan dari sekumpulan alternatif konsep produk dan kemudian mempersempit alternatif-alternatif dan menambah spesifikasi produk hingga produk dapat diandalkan dan diproduksi ulang dalam system produksi. Sebagai catatan, kebanyakan fase pengembangan didefinisikan berdasarkan keadaan produk, meskipun proses proses produksi dan rencana pemasaran, yang merupakan output –output berwujud yang lain, juga turut berproses mengikuti kemajuan pengembangan. Cara lain untuk berpikir tentang proses pengembangan adalah sebagai sistem pemrosesan informasi, proses dimulai dengan input, seperti sasaran perusahaan dan kemampuan teknologi yang tersedia, flatform produk dan sistim produksi. Berbagai kegiatan memproses informasi pengembangan, memformulasi spesifikasi, konsep dan desain detail. Proses dimulai ketika seluruh informasi yang dibutuhkan untuk mendukung produksi dan penjualan yang telah dirancang dan dikomunikasikan. Mengidentifikasikan kegiatan-kegiatan utama dan tanggung jawab dari fungsi-fungsi organisasi yang berbeda pada setiap fase pengembangan karena keterlibatan yang berkesinambungan dalam proses, kami memilih peran bagian pemasaran, desain dan manufaktur. Refresentatif dari fungsi-fungsi lainnya, seperti penelitian, financial, umum dan penjualan, juga memainkan peran kunci pada sebagian titik-titik proses.



6



Enam fase dalam proses pengembangan Produk 1.



Perencanaan



2.



Pengembangan konsep



3.



Perancangan tingkatan sistim



4.



Perancangan detail



5.



Pengujian dan perbaikan



6.



Produksi awal



Pengembangan



Perancangan detail



Konsep Perencanaan



Prod Awal



Pengujian dan Perbaikan Perc.Tingkat awal



Gambar : 2.1. Proses pengembangan enam tahap



7



Perencanaan Kegiatan perencanaan adalah langkah awal dari suatu proses kegiatan pembuatan suatu produk apabila perencanaanya matang maka hasil dari proses pembuatanya akan mendapatan hasil yang baik. Salah satu metode untuk mengerjakan kegiatan dalam lingkup produk digunakan sebuah daftar yang disebut daftar kehendak. Bila menyiapkan Spesifikasi terinci adalah perlu untuk menetapkan kalau –kalau individual item adalah permintaan / keharusan ( D ) atau harapan / keinginan ( W ). Permintaan adalah kehendak yang harus dipenuhi, kehendak tanpa memiliki pemenuhan pemecahan tindaklah diterima, Permintaan minimum harus dirumuskan secara jelas. Harapan adalah kehendak yang akan diambil sebagai pertimbangan bilamana memungkinan. Disarankan untuk mengklasifikasikan harapan kedalam harapan utama, medium atau minor. Sebelum pemecahan tertentu diambil daftar permintaan dan harapan harus ditetapkan dan aspek walitatif ditabelkan, kemudian hanya menghasilkan informasi yang berguna. Kuantitatif :



Semua data menyangkut jumlah dan besar, antaralain jumlah item yang dikehendaki, berat maksimum, daya keluar, laju aliran dll.



Kualitatif



:



Semua data menyangkut kergaman yang diijinkan atau kehendak khusus antara lain tahanan air, tahanan korosi, tahanan goncangan dll.



Jika mungkin, kehendak haruslah dikuantitatifkan dalam bebagai kasus, didefinisikan dalam batasan kemungkinan terjelas. Petunjuk khusus dari pengaruh-pengaruh penting, prosedur, juga termasuk dalam spesifikasi.



8



Pengembangan Konsep



Konsep adalah uraian dari bentuk, fungsi dan tampilan suatu produk dan biasanya dibarengi



dengan



sekupulan



spesifikasi,



analisis



produ-produk



pesaing



serta



pertimbangan ekonomis. Pada fase pengembangan konsep, kebutuhan pasar target diidentifikasi, alternative konsep-konsep produk dibandingkan dan dievaluasi, dan satu atau lebih konsep dipilih untuk pengembengan dan percobaan lebih jauh. Untuk mendapatkan kesempurnaan informasi daftar kehendak, dilajutkan dengan



pembuatan abstraksi atau gabungan



menyeluruh dari tugas yang ditangani. Abstraksi dan perumusan masalah dilakukan dengan melakukan analisa terhadap daftar kehendak, Analisa dilakukan dengan abstraksi langkah demi langkah sebagai berikut : Langkah 1 Menghilangkan semua pernyataan yang bersifat keinginan ( W ) pada daftar kehendak dan merubah menjadi keharusan ( D ) Langah 2 Seluruh keharusan ( D ) yang tidak penting dihilangkan tinggal hanya keharusan yang principal, alternative. Langkah 3 Merubah / menghilangkan pernyataan kuantitatif menjadi pernyataan kualitatif Langah 4 Seluruh masalah pada absraksi 3 diformalisasikan menjadi bentuk yang lebih umum. Langkah 5 Untuk memecahkan masalah menjadi netral atau bebas solusi. Langkah selanjutnya setelah melakukan abstraksi yang mana pada abstraksi 5 telah diketahui fungsi dan dan tugas yang akan ditangani. Selanjutnya struktur fungsi.



9



adalah membuat



Struktur Fungsi Untuk mempermudah dan mengerti proses konstruksi, akan sangat bermanfaat bila perencanaan produk tersebut ditinjau sebagai suatu sistem yang terdapat suatu masukan / input atau keluaran / output. Sistem tersebut dapat duraikan menjadi beberapa sub sistem tersebut dapat diuraikan menjadi beberapa sub sistim, dimana dalam dunia teknik tersebut dapat berupa mesin atau komponen. Jika masih dipandang sebagai sistem maka komponennya sebagai sub sistem, sedangkan jika komponen mesin dipandang sebagai sistem maka yang berfungsi sebagai sub sistemnya adalah bagian mesin atau komponen mesin tersebut. Dalam sistem teknik berdasarkan pertimbangan logika, Daemands dan Wishes pada spesifikasi juga merupakan penjabaran proses energi, material dan sinyal, ketiga faktor tersebut mengalami suatu perubahan yang diproses melalui sistem, seperti energi dapat dirubah sesuai dengan fungsinya sebagai contoh : Motor Listrik



:



Dapat merubah energi listrik menjadi energi mekanik dan panas.



Motor Bakar : Dapat merubah kimia menjadi energi mekanik dan panas dan lain sebagainya . Material juga dapat dirubah / dikonversikan dengan beberapa cara, material dapat dicampur, dipotong dipisahkan, dibungkus dipindahkan dan lain-lain. Banyak peralatan teknik / mesin memproses infomasi dengan bentuk sinyal dan sinyal ini mengalami juga proses-proses pada sistem seperti : dikirimkan, dipisahkan, dinaikkan, diturunkan, diputar, dibandingkan, dan lainnya. Sistem ini digambarkan dengan suatu struktur fungsi yang jelas.



10



Seperti pada gambar berikut :



Gambar : 2.2. Diagram Struktur Fungsi Fungsi utama terbagi menjadi beberapa sub fungsi. Prinsip Solusi Prinsip solusi harus ditentukan untuk variasi dan sub fungsi – sub fungsi di dalam suatu fungsi dan prinsip solusi – prinsip solusi ini. Kemudian dikombinasikan sehingga didapat suatu prinsip solusi yang sesuai dengan spesifikasi yang telah dibuat. 11



Solusi yang dibuat harus logis dan secara fisik dapat memenuhi sub fungsi . Sebagai contoh untuk sub fungsi penyimpanan energi, prinsip-prinsip solusi yang memungkinkan atara lain : 



Benda pada ketinggian



(menyimpan energi potensial )







Roda gila



( menyimpan energi kinetic )







Baterai



( menyimpan energi listrik )



Suatu



prinsip harus menggambarkan efek – efek fisik yang diperlukan untuk



pemenuhan dari fungsi yang diberikan dan juga bentuk segi desainnya. Dalam banyak kasus bagaimanapun juga bukan merupakan suatu kebutuhan juga untuk mencari efek – efek fisik yang khusus, bentuk desain menjadi pemecahan masalah. Selain itu dalam mencari solusi seringkali menemukan kesulitan untuk membuat suatu perbedaan Yang jelas antar efek fisik dan segi bentuk desaign. Pemikiran secara teori tentang efek fisik dan segi bentuk desaign tersebut biasanya diungkapkan dalam bentuk diagram atau sketsa bebas dengan tangan. Prinsip solusi solusi dalam bentuk diagram menampilkan sub fungsi dan prinsip-prinsip solusi dalam bentu diagram kombinasi.



Prinsip solusi Sub fungsi SF 1 SF 2 SFn



1



2



4



PS 1 1 PS 2 1



PS 1 2 PS 2 2



PS 1 m PS 2 m



PS n 1



PS n 2



PS n m



Gambar : Diagram Kombinasi Prinsip Solusi Dan Sub fungsi



12



Keterangan : SF



= Sub Fungsi



PS



= Prinsip Solusi



Kombinasi Prinsip Solusi PS 11 – PS 22 - ………….PS n2 PS 12 – PS 2m - …………PS nm



Untuk memenuhi solusi setiap sub fungsi, maka minimal 1 ( satu ) solusi untuk setiap sub fungsi. Semakin banyak Varasi kombinasi atau pemilihan prinsip solusi dari masingmasing sub fungsi yang harus berdaya guna lebih dan sesuai dengan cara adanya standarisasi dan kemajuan industri merupakan sumber informasi tentang produk dan komponen teknik yang sudah ada sehingga hal ini akan mempermudah dan membantu kita dalam perencanaan. Jadi dalam mengkoordinasi prinsip solusi yang dibuat menurut standar yang ada dapat digunakan, disamping mempercepat pengambilan keputusan dalam merancang juga akan lebih unggul jika dilihat dari segi ekonomis. Struktur Modul Kombinasi – kombinasi prinsip solusi yang telah dibuat untuk selanjutnya diseleksi dengan criteria – criteria yang telah ditentukan, yang pada dasarnya untuk lebih menyempurnakan hasil rancangan seperti komponen – komponen hasil kombinasi tersebut bisa berupa hasil rakitan maupun komponen tunggal harus kompaitebel satu sama lain. Sehingga didapat struktur unit komponen – komponen yang dapat dirakit dan dibongkar, juga apakah komponen – komponen kombinasi tersebut sesuai dengan Demans pada spesifikasi, kemudian realisasi prinsip solusi, harga yang diizinkan, alat yang aman, lebih disukai dan kecukupan informasi. Dasar pemilihan kombinasi yang dibatasi oleh kriteria – kriteria tersebut adalah Clarity ( kejelasan ), Simpicity ( kesederhanaan ) dan safety ( keamanan ).



13



Kejelasan adalah



:



Komponen – komponen kombinasi memiliki fungsi yang jelas. Kesederhanaan meliputi



:



Kesederhanaan perancangan, bentuk dan jumlaj komponen Keamanan meliputi



:



Keamanan terhadap komponen itu sendiri, operator dan lingkungan. Pembentukan Konsep Lay out awal Kombinasi – kombinasi prinsip solusi digambarkan berupa sketsa ( gambar lay out awal ) kemudian dipilih lay out awal yang sesuai, yaitu yang lebih banyak memenuhi persyaratan – persyaratan yang terdapat pada spesifikasi dan unggul menurut criteria teknis dan ekonomis. Lay out Definitif Lay out awal yang dipilih dikembangkan menjadi lay out definitive. Pada Lay out definitive ini meliputi hal-hal sebagai berikut ; 



Prosedur perakitan







Pemilihan jenis material, finishing dan kekuatan material







Perhitungan teknik







Pemilihan bentuk, ukuran dan toleransi







Estimasi biaya







Jumlah komponen Standar



Perancangan tingkat sistem Fase ini mencakup definisi arsitektur produk dan uraian produk menjadi sub system – sub system serta komponen – komponen. Gambaran rakitan akhir untuk system produksi biasanya didefinisikan selama fase ini, output pada fase ini biasanya mencakup tata letak bentuk produk, spesifikasi serta fungisional dari tiap sub system produk seta diagram aliran proses pendahuluan untuk proses rakitan ahir. 14



Perancangan Detail Fase ini mencakup spesifikasi lengkap dari bentuk, material dan toleransi – toleransi



dari seluruh komponen unik pada produk dan identifikasi seluruh



komponen standar yang dibeli dari pemasok. Rencana proses dinyatakan dan peralatan dirancang untuk tiap komponen yang dibuat dalam system produksi. Output dari fase ini adalah pencatatan pengendalian untuk produk, gambar pada file computer tentang bentuk tiap komponen dan peralatan produksinya, spesifikasi komopnen – komponen yang dibeli serta rencana proses untuk pabrikasi dan perakitan produk. Dokumen produk Untuk menyempurnakan perencanaan ( Desaign ) maka dibuat suatu dokumen hasil rancangan



sehingga dapat diproduksi secara terus menerus dan



pengembangannya yang lebih baik dari produk berdasarkan dokumen tersebut . Dokumen Produk meliputi : 



Gambar susun







Gambar detail komponen







Daftar komponen ( dibuat dengan modifikasi Standart yang sesuai )







Catatan desaian dengan perhitungan







Instruksi untuk pemesanan perakitan, pengoperasian, pengujian dan perawatan.



Pengujian dan perbaikan Fase pengujian dan perbaikan melibatkan konstruksi dan evaluasi dari bermacam-macam versi produksi awal produk. Prototipe awal ( alpha ) biasanya dibuat dengan menggunakan komponen – komponen dengan bentuk dan jenis material



pada produksi sesungguhnya, namun tidak memerlukan proses



pabrikasi dengan proses yang sama dengan yang dilakukan pada produsi sesungguhnya. Prototipe beta dievaluasi secara internal dan juga diuji oleh konsumen dengan menggunakan secara langsung, sasaran dari prototype beta biasanya adalah untuk menjawab pertanyaan mengenai kinerja dan keadaanlah dalam rangka



15



mengidentifikasi kebutuhan perubahan – perubahan secara teknik untuk produk akhir Produksi Awal Produksi awal adalah rangakaian setelah produk mengalami berbagai pengujian dan setelah dianggap layak pakai maka produk tersebut dibuat untuk kemudian dijual kepasaran.



16



PERENCANAAN ALAT PENGUJI KEKUATAN GENTENG KERAMIK BERGLAZUR Genteng keramik Pada dasar nya pruduck genteng Pt.KIA sudah mempunyai kekuatan patah yang cukup yaitu antara 165 – 190kg/mm pada setiap produknya. Akan tetapi dikarenakan bahan bakunya yang kadang berbeda- beda serta saat pencampuran material saat di proses menjadi bahan siap produk serta saat proses pengepresan yang kadang tidak pada presing/tekanan yang tetap maka pada bagian QC diperlukan alat untuk menguji kekuatan patah genteng tersebut ,dan karena alat yang ada masih manual maka timbul ide untuk melakukan perbaikan yaitu dengan cara di buatkan alat dengan sistim yang semi otomatis sehingga akan memudahkan operator dalam melakukan pengujian tersebut dan dapat meningkatkan kinerja operator serta dapat menngkatkan kualitas serta kinerja dari departemen QC saat melakukan penguji Daftar Kehendak (Daftar Spesifikasi) Untuk mengatasi masalah diatas maka dicarikan ide-ide yang dikehendaki sebagai kesimpulan kehendak-kehendak untuk pemecahan masalah tersebut seperti dibawah ini Dapat dioperasikan dengan mudah Dapat memecahkan genteng keramik dengan mudah Alatnya sederhana Alatnya bisa dibongkar pasang Bisa dilakukan maksimal oleh 2 orang Material mudah di dapat Alat-alat memakai alat yang ada di perusahaan Aman Untuk Penggunanya Tidak memerlukan keahlian khusus untuk mengoperasikannya Bisa di atur untuk beberapa macam genteng keramik Cara kerjanya simple Dibuat di Worksop sendiri 17



Dari urutan-urutan yang tidak teratur kemudian disusun secara sistematis kedalam daftar yang disebut daftar kehendak ,kenmudian dibagi menjadi 2 kategori Demans (D) dan Wishhes (W) dapat di lihat dalam tabel berikut : Tabel. 1. Daftar Spesifikasi



DAFTAR



PENGEMBANGAN ALAT PENGUJI



IDENTITAS



SARJANA



KEKUATAN PATAH GENTENG



KLASIFIKASI



STTMC



Perubahan



HALAMAN



D/W



SPESIFIKASI (KEHENDAK)



Penanggung jawab



GEOMETRI



Mujiyono



D



Panjang piston 400mm



D



Panjang cylinder 410 mm



W



Diameter piston 40 mm Diameter cylinder 80 mm



D



Lebar 500x500 mm



D



Tinggi 1000 mm



D



Tebal plat meja 200 mm



D



Siku 3 mm



W



Kepala penekan besi diameter mm



D



Bantalan besi diameter mm



W



Plat penyangga genteng 200 mm



D



Motor 3 ~



D



Pump gear 5 liter/menit



18



W



Berat 160 kg



D



Fluida cair oli 46→ 15 liter



KINEMATIKA D D D



Kepala penekan dapat dibuka dan dipasang Cylinder set dapat dibuka dan dipasang Piston naik turun



D D



FORCES Pembebanan berupa gaya tekan Gaya tekan 300 (N)



D D



PERAKITAN Cylinder set dapat dibongkar pasang Sistem perakitan komponen mudah di pahami



MATERIAL D



Besi baja



D



Plat siku



D



Motor siku



D



Pump hidrolic



D



Control elektrik



19



PEMBUATAN D



Kontruksi mudah/sederhana



W



Dikerjakan sendiri



W



Mutu ketelitian dapat dijaga



OPERASI PEMAKAIAN D



Mudah diopersikan



D



Dioperasikan secara semi otomatis



W



Aman pada waktu pengoperasian



W



Dioperasikan oleh 1 orang



PERAWATAN D



Mudah perawatanya



D



Membutuhkan biaya perawatan



W



Kebersihan mudah dilakukan



W



Apabila terjadi kerusakan pada alat dapat diperbaiki



W



PEMASARAN Dibutuhkan oleh pabrik genteng HARGA



D



Dapat dijangkau oleh pabrik industri keramik



20



Abstraksi Abstraksi adalah perumusan masalah dan melakukan analisa terhadap daftar kehendak berikut lima ( 5 ) langkah dalam membuat abstraksi : 1. Membuang personal perewerensi atau buamg w ( whise ) 2. Abaikan kehendak yang tidak memiliki hubungan langsung pada fungsi dan kendala pokok. 3. Transformasikan data kuantitatif kedalam data kualitatif dan mereduksi menjadi steatmen yang pokok saja / bilangan – bilangan yang berkualitas saja. 4. Hasil langkah ke 3 di buat menjadi lebih umum. 5. Rumuskan masalahnya dalam istilah dalam pemecahan yang netral atau bebas solusi.



Tabel. 2. Abstraksi I



PROGRAM



ATAALAT PENGUJI KEKUATAN



SARJANA



PH GENTENG



STTMC Perubahan



D/W



DAFTAR PERSYARTAN (SPESIFIKASI) Geometri



D



Panjang piston 400 mm



D



Panjang cylinder 410 mm



D



Diameter piston400 mm



D



Diameter cylinder 410 mm



D



Lebar meja 500x500 mm



D



Tinggi meja 1000 mm KINEMATIKA



D



Piston naik turun



21



D



Pembebanan tekan FORCE



D



Pembebanan gaya tekan



D



Gaya tekan 300 kg/m² PERAKITAN



D



Cylinder set dapat dibongkar pasang



D



Sistem perawatan komponen mudah



D



Suport penyangga genteng dapat dibongkar pasang MATERIAL



D



plat baja 30mm



D



Oli



D



Pump hydrolik



D



Control elektrik (komponen –komponen)



D



Besi u 150 mm x 70 mm



D



Cylinder set



D



Besi diameter 30 mm x 400 mm PRODUKSI PEMBUATAN



D



Kontruksi mudah dan sederhana OPERASI PEMAKAIN



D



Mudah dan dapat diopersikan oleh 1 orang PERAWATAN



D



Mudah perawatanya



D



Kerusakan alat dapat diperbaiki



22



Tabel. 3. Abstraksi II



PROGRAM



ALAT PENGUJI KEKUATAN



SARJANA



PATAH GENTENG



STTMC



Perubahan



D/W



DAFTAR PERSYARATAN (SPESIFIKASI)



FUNGSI D



Dapat mematahkan / memecahkan genteng PRINSIP KERJA



D



Piston bergerak turun menekan benda kerja digerakan oleh aliran fluida cair (oil) yang digerakan oleh pump Hydrolik KINEMATIKA



D



Piston dapat naik turun FORCES



D



Gaya tekan 300 kg/m² PERAKITAN



D D



Cylinder set dapat dibongkar pasang Suport penyangga genteng dapat dibongkar pasang PRODUKSI/PEMBUATAN



D



Kontruksi sederhana OPERASI



D



Mudah pengoperasiannya



23



Tabel. 4. ABSTRAKSI III



PROGRAM



ALAT PENGUJI KEKUATAN



SARJANA



PATAH GENTENG



STTMC



Perubahan



D/W



DAFTAR PERSYARATAN (SPESIFIKASI)



FUNGSI D



Dapat memecahkan /mematahkan genteng PRINSIP KERJA



D



Piston bergerak turun menekan benda kerja yang digerakan oleh fluida cair PERAKITAN



D D



Cylinder set dapat dibongkar pasang Suport penyangga genteng/benda kerja dapat dibongkar pasang PENGOPERASIAN



D



Mudah pengoperasianya dan dilakukan oleh 1 orang



ABSTRAKSI IV. -



Alat penguji kekuatan patah genteng cylinder dapat turun dan naik secara manual



-



Suport penyanngga benda kerja (genteng) dapat dibongkar pasang.



ABSTRAKSI V. -



Alat dapat mematahkan/memecahkan genteng



24



Struktur Fungsi Struktur fungsi menunjukkan secara urutan - urutan yang terjadi pada fungsi yang berkaitan antara input dan autput dari suatu sistem dalam menentukan tugas pekerjaaan. Langkah untuk fungsi merupakan tugas pengukuran yang pemecah tugas secara bebas dengan rumusan secara abstrak. Fungsi Utama Energy Genteng Pecah Genteng



Menguji Kekuatan Genteng



Energy Terbuang Signal Gambar : Diagram fungsi utama



Sub Fungsi : Fungsi utama dapat dijabarkan lagi menjadi beberapa sub fungsi Energy Genteng



Seting Alat



Tekan



Genteng Pecah



Energy terbuang



Letakan genteng di alas



Alat



Energy



25



Batang Perekam



Batang Hydrolic



Menekan kepala penekan



Tekan



Tuas Hydrolic Pump



Rangka



26



Genteng pecah



Prinsip Solusi Pencarian Prinsip solusi untuk memenuhi sub fungsi. Dalam pencarian terhadap prinsip solusi digunakan daftar sebagai berikut untuk pedomannya : 



Pencarian literature







Analisa dari keberadaan dari test rig serba guna







Diantaranya metoda dengan intuitir bias







Brain Stroming







Diantaranya metoda dengan diskursir bias







Pencarian sistimatis dengan bantuan skema klasifikasi







Variasi dari jenis energi, gerak dan permukaan







Menggunakan katalog perancangan dari prinsip-prinsip transformasi gaya



Prinsip solusi dikombinasikan dengan menggunakan skema klasifikasi.Sebab – sebab keterbatasan ruangan dan waktu, hanya sub fungsi yang terpenting dari prinsip solusi yang dimasukkan. Prisip solusi alat penguji kekuatan genteng keraamik menggunakan sketsa, dari sub fungsi yang berupa daya tekan, proses terjadinya gaya dalam menguji kekuatan patah genteng keramik. Dengan dicari beberapa prinsip solusinya maka akan didapat kombinasi gerak dari struktur fungsi, yang pada prisipnya dapat



melaksanakan



sub



fungsi



sub



fungsi



tersebut. Prinsip solusi untuk alat penguji kekuatan pecah atau patah genteng keramik di kajikan dan digambarkan dalam kolom-kolom matrik seperti tabel berikut :



13



27



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



Matrik Solusi



Gambar : Martik solusi



13



28



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



Struktur Modul Suatu sistim yang terdiri dari bagian-bagian pokok bentuk dasar hingga terbentuk susunan organ kerja atau merupakan pengatur/penyusun beberapa prinsip solusi, sehingga mempunyai alternatif kombinasi



yang kemudian diseleksi lagi untuk dapat



diwujudkan dalam pilihan yang tepat.



Diagram Kombinasi Prinsip Solusi Prinsip Solusi 1



2



Pembagian Tugas 1.



Kepala penekan



2.



Cylinder set



3.



Bantalan genteng



4.



Joint



5.



Kerangka



6.



Energy



Gambar : Diagram Kombinasi Prinsip Solusi Alternatif Kombinasi Prinsip-prinsip Solusi







Variasi 1 : 1.1 – 2.2 – 3.2 – 4.1 – 5.3 – 6.4







Variasi 2 : 1.1 – 2.2 – 3.3 – 4.3 – 5.2 – 6.4







Variasi 3 : 1.2 – 2.3 – 3.4 – 4.3 – 5.4 – 6.4







Variasi 4 : 1.3 – 2.2 – 3.4 – 4.2 – 5.1 – 6.2







Variasi 5 : 1.4 – 2.2 – 3.3 – 4.3 – 5.3 – 6.4



13



29



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



3



4



Konsep bentuk variasi Variasi 1 . ( 1.1, 2.2 , 3.2 , 4.1 , 5.4 )



13



30



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



Gambar bentuk konsep variasi



13



31



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



Variasi 2 ( 1.1 , 2.2 , 3.2 , 4.3 , 5.2 , 6.4 ,)



13



32



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



Gambar bentuk konsep variasi 2



13



33



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



Variasi 3 ( 1.2 ,2.3 ,3.4 ,4.3 ,5.4 , 6.4 )



13



34



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



Gambar bentuk konsep variasi 3



13



35



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



Variasi 4 ( 1.3 ,2.2 ,3.4 , 4.2 ,5.1 ,6.2 )



13



36



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



Gambar bentuk konsep variasi 4



13



37



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



Gambar bentuk konsep 5 variasi pilihan



13



38



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



Pilihan Kombinasi Yang Cocok dari Kombinasi – Kombinasi Prinsip Solusi



Gambar : Pilihan Kombinasi – Kombinasi Prinsip Solusi Dari alternatif kombinasi prinsip-prinsip solusi yang ada dapat kita pertimbangkan dengan factor sebagai berikut : 



Ketersediaan Material/Bahan







kekuatan Bahan







kesulitan perakitan







pengubahan cara pengoperasian







kemudahan dalam perawatan







memenuhi keharusan dari daftar kehendak







Maka dari data-data diatas, kita dapat menetukan Variasi yang terbaik, yaitu Variasi I.



13



39



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



Gambar : Konsep Bentuk Variasi 1 Yang Terpilih



13



40



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



13



41



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



13



42



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



13



43



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id



13



44



Perancangan Produk Ucok Mulyo Sugeng



Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id