RANCANG BANGUN ALAT BANTU GERINDA SILINDRIS …

Jurnal Ilmiah TEKNOBIZ Vol. 2 No. 1

52

RANCANG BANGUN ALAT BANTU GERINDA SILINDRIS

UNTUK MENAMBAH KEFUNGSIAN PADA MESIN BUBUT HORIZONTAL

DITINJAU DARI ASPEK PENYEBARAN KUALITAS FUNGSI

Jatira *

STT Texmaco*,

Email: [email protected]

ABSTRACT

By limited of earn fund, tools or machine as well as was owns by workshop, while workshop demaned

coverage and fulfill of customers in cylindrical grinding processing need high carefulness, in the cases if

there is project about cylindrical grinding done by others workshop, its worshop with process capacities

completely. If the process can be done by its selves the edvantages wellbe more maximum, but its to be

minimum advantages if the project done outside it. Based on above explained, the problem solving serviced

has held of workshop by maximizing cylindrical lathe available with tools substitute tool of cylindrical

grindring , installed on it. By installed of substitute tool of cylindrical grinding in that machine, the

workshop has been finished of the problem in during time imediately, with cost coverage value Rp.

3.758.496. the workshop can be done cylindrical grinding carefulness based on willingness previously.

Keywords: cylindrical grinding, lathe machine

PENDAHULUAN

Karena keterbatasan dana, mesin maupun

peralatan yang dimiliki, Sementara bengkel tersebut dituntut mampu untuk memenuhi

pelanggan dalam hal ini proses pengerjaan gerinda

silindris yang membutuhkan ketelitian yang tinggi,

dan selama ini bengkel tersebut jika ada proses

gerinda silindris ia kerjakan diluar

bengkelnya,yaitu pada bengkel bengkel yang

mempunyai kapasitas yang memadai untuk proses

tersebut. Jika proses tersebut bisa dikerjakan pada

bengkel sendiri, maka keuntungan yang bisa ia

peroleh akan lebih maksimal, tapi karena masih

dikerjakan diluar bengkelnya maka keuntungannya sangat minim.

Berdasarkan hal tersebut di atas, maka penulis

mencoba untuk bisa membantu permasalahan yang

dialami oleh bengkel dengan cara memaksimalkan

mesin bubut silindris yang ada dengan membuat

Alat Bantu Gerinda Silindris supaya mesin

tersebut bisa bertambah fungsinya dalam hal ini

proses pengerjaan gerinda silindris. Karena alat ini

tidak ada dipasaran, maka kami mengumpulkan

data yang dibutuhkan baik dari data literatur

maupun data lapangan, setelah data terkumpul

serta diverifikasi, maka kami membuat desain serta melakukan pembuatan alat bantu gerinda

silindris tersebut.

terjadi kerusakan pada poros screw conveyor yaitu

untuk menghubungkan antara screw yang satu

dengan yang lain.

Tujuan

a. Menambah fitur pada mesin bubut agar bisa

mengerjakan proses gerinda silindris.

b. Meyelesaikan masalah yang ada pada

bengkel – bengkel bubut Tersebut khususnya

masalah pengadaan mesin gerinda silindris

yang membutuhkan dana yang tidak sedikit.

Proses Bubut

Proses bubut adalah proses pembentukan

material yang berbentuk silindris. Proses ini selalu

digunakan dalam dunia industri manufaktur

dikarenakan banyak bagian konstruksi dari mesin

yang dapat dibentuk dengan menggunakan proses

bubut, seperti ; poros, pasak, baut, silindris dan juga perkakas potong yang mempunyai bentuk

dasar silinder. Pada proses bubut gerak makan

dilakukan oleh pahat potong. Dibawah ini

digambarkan geometri pahat bubut yang umum

digunakan,

Gambar 1 Dimensi Pahat Bubut [1]

mailto:[email protected]


53

Elemen Dasar Proses Bubut

Elemen dasar dari proses bubut dapat

diketahui atau dihitung dengan menggunakan

rumus yang dapat diturunkan dengan

memperhatikan pada gambar 2, elemen dasar

dapat dihitung dengan rumus – rumus dibawah ini [1] :

a. Kecepatan Potong (V)

Kecepatan potong adalah, jumlah putaran

spindle atau cutter. Persatuan waktu (menit) untuk

mencari kecepatan potong dengan menggunakan

rumus dibawah ini

1000

.. ndV

; (m/menit) ( 2.1 )

dimana, d = diameter rata-rata (mm)

n = Putaran Poros Utama

(r/menit)

2

dmdod

; (m/menit) ( 2.2 )

Gambar 2 Proses Bubut[1]

Proses Gerinda

Proses gerinda adalah proses pemotongan

yang menggunakan batu gerinda, dan merupakan

suatu proses pemesinan yang khusus , dengan ciri

ciri tertentu dari proses gerinda antara lain :

Kehalusan permukaan produk yang tinggi

dapat dicapai dengan cara yang relatif mudah.

Toleransi geometrik yang sempit dapat

dicapai dengan mudah.

Kecepatan penghasilan geram yang rendah,

karena hanya mungkin dilakukan

penggerindaan untuk lapisan yang tipis

permukaan benda kerja.

Dapat digunakan untuk menghaluskan dan

meratakan benda kerja yang telah dikeraskan.

Proses ini adalah proses akhir dari proses permesinan, dan biasanya dilakukan setelah proses

perlakuan panas (heatreatment).

Kedalalam pemotongan dikendalikan

dengan menghantarkan roda kepala benda kerja.

Pemotongan kasar sekitar 0.05 mm dan dapat

dilakukan, tetapi untuk penyelesaian, hantaran

dapat dikurangi sampai sekitar 0.005 mm atau

kurang. Dalam memilih banyaknya hantaran

masuk, harus dipertimbangkan ukuran dan

kekakuan benda kerja, penyelesaian yang

diinginkan, dan keputusan apakah menggunakan

mesin pendingin atau tidak

Gambar 3 Grinding process

a. External cylindrical longitudinal grinding.

b. External cylindrical plunge grinding.

c. Internal cylindrical longitudinal grinding.

d. Internal cylindrical plunge grinding. [1]

Elemen Dasar Proses Gerinda

Elemen Dasar Proses Gerinda, proses

gerinda dilaksanakan dengan mesin gerinda

dengan pahat yang berupa batu gerinda berbentuk piringan (grinding wheel/disk) yang dibuat dari

campuran serbuk abrasif dan bahan pengikat

dengan komposisi dan struktur tertentu. Batu

gerinda yang dipasang pada spindel/poros utama

tersebut berputar dengan kecepatan tertentu.

Tergantung pada diameter batu gerinda dan

putarannya, maka kecepatan periferal pada tepi

batu gerinda dapat dihitung dengan rumus

berikut,[1]

Vs = ds ns

;m/menit, (2.5) 1.000

Dimana,

Vs = kecepatan periferal batu gerinda

(peripheral wheel speed), biasanya berharga sekitar 20 - 60 m/menit,

ds = Diameter batu gerinda ; mm

ns = Putaran batu gerinda ; r/menit

Tergantung pada bentuk permukaan yang

dihasilkan, pada garis besarnya proses gerinda

dapat diklasifikasikan menjadi 2 jenis dasar yaitu

- Proses gerinda Silindrik (Cylindrical

Grinding) untuk menghasilkan permukaan

silindrik, dan

- Proses gerinda rata (Surface Grinding), bagi penggerindaan permukaan rata / datar.

Proses gerinda silindrik yang dilakukan dengan

mesin gerinda silindrik (Cylindrical Grinding

Machine) memerlukan putaran benda kerja, lihat

Gambar 2.4. Oleh sebab itu dapat didefinisikan

kecepatan periferal benda kerja yaitu :

Vw = dw nw ;m/menit

(2.6) 60.000

Dimana,

Vw = kecepatan periferal benda kerja

(peripheral workpiece speed) ;

m/menit,

dw = diameter (mula) benda kerja ; mm

nw = putaran benda kerja ; r/menit


54

Kecepatan periferal benda kerja ini jauh lebih kecil

dari pada kecepatan periferal batu gerinda. Rasio

kecepatannya berharga sekitar,

q = Vs Rasio kecepatan (speed ratio) = 20

s.d 120 (2.7) Vw

Pada mesin gerinda silindrik putaran batu gerinda

biasanya hanya ada satu harga saja,

Gambar 4 Gerinda silindris Luar[1]

Struktur Fungsi Produk [4] Pada langkah ini, sistem utama yang

harus didefinisikan dan dianalisa dibagi menjadi

sebuah hirarki ( sistem keseluruhan dan sub sistem

).

Pada fungsi keseluruhan atas dasar aliran energi,

material dan sinyal dengan menggunakan suatu

blok yang menyatakan korelasi antara input dan

autput.

Seperti pada gambar dibawah ini :

Gambar. 5 Fungsi Keseluruhan[4]

Dari fungsi keseluruhan tersebut kemudian

diuraikan menjadi sub fungsi, Kemudian dari sub

fungsi-sub fungsi tersebut akan membuat struktur

fungsi yang menggambarkan fungsi keseluruhan,

seperti pada gambar di bawah ini

Gambar. 6 Penguraian Fungsi Keseluruhan

Menjadi Sub Fungsi[4]

Pengertian Penyebaran Kualitas Fungsi [2]

Penyebaran Kualitas Fungsi (QFD)

adalah suatu sistem mutu komprehenshif yang secara sistematis menghubungkan kebutuhan

pelanggan dengan berbagai fungsi baik bisnis

ataupun proses organisasi.Seperti, pemasaran,

desain, kualitas, produksi, manufaktur, penjualan

dan lain – lain, untuk mencapai tujuan suatu

perusahaan.

Metode QFD dapat digunakan untuk

produk yakni barang maupun jasa, termasuk

barang barang manufaktur , industri jasa,

perangkat lunak, bidang IT, proses pengembangan usaha, pemrintahan dan masih banyak lagi

didalam aplikasi QFD tersebut

Langkah – langkah QFD

Penyebaran Kualitas Fungsi

menggunakan serangkaian matrik untu

mendokumentasikan informasi yang dikumpulkan

dan dikembangkan serta terencana untuk suatu

produk.

Metodologi Penyebaran Kualitas Fungsi

didasarkan pada pendekatan rekayasa sistem yang

terdiri dari langkah – langkah proses, menentukan persyaratan yang ditetapkan, control proses dan

control kualitas untuk menjamenit pencapaian

fungsi serta kualitas yang diharapkan.

atau engan istilah House of Quality (HOQ).

Selain dari itu dalam Penyebaran Kualitas Fungsi

(QFD), terdapat 4 tahap yaitu:

1. Lengkapi rumah kualitas ( House Kuality )

2. Desain produk adalah untuk menentukan

toleransi masing-masing bagian produk sehingga

memenuhi nilai target diidentifikasi dari HOQ.

3. Desain proses adalah untuk memenuhi proses produksi yang diperlukan akan memenuhi

toleransi didirikan pada desain produk.

4. Pengendalian proses adalah untuk menentukan

standar kualitasuntuk desainproduk baru.

Melengkapi Rumah Kualitas (HOQ) adalah

diagram yang digunakan untuk mengidentifikasi,

meringkas dan menampilkan informasi secara

lengkap.

Gambar. 7. Rumah kualitas[2]

Sub

Fungsi

5

Sub

Fungsi 1

Sub

Fungsi

4

Sub

Fungsi 3

Sub

Fungsi

2

Material Material

FUNGSI

KESELURUHA

N

Energi Sinyal

Energi

Sinyal

E Technical

Corelaptions

C Technical Response

D

Relationship ( Impact of Technical Response on Customers Needs &

Benefits )

F Technical Matrix ( Technical

Response Priorities, Competitive Technical Benchmarks, Technical

Targets)

B Planning Matrix

(Market Research &

Strategic Planning)

A

Cousioner Needs & Benefits


55

METODE PENELITIAN

Agar penelitian ini dapat terarah, maka

dilakukan beberapa tahapan / langkah-langkah

sebagai berikut:

Gambar 8 Diagram Alir Penelitian [3]

HASIL & PEMBAHASAN

Mencari Kecepatan Potong pada mesin bubut peneliti menggunakan persamaan sebagaimana

berikut:

1000

.. ndV

)/( menitm

Tabel 1 Kecepatan Potong Benda Kerja

Mencari Kecepatan Periferal Batu Gerinda

menggunakan persamaan dibawah ini:

6000

.. nsdsVs

)/( menitm

Tabel 2. Kecepatan peripheral batu gerinda

Mencari Kecepatan Periferal Batu Gerinda dengan

rumus dibawah ini [1] :

Vw

Vsq

Tabel 3. Kecepatan peripheral benda kerja

Untuk mengetahui berapa putaran yang digunakan

dan disesuaikan dengan diameter benda kerja yang

akan dikerjakan maka peneliti menggunakan

persamaan sebagai berikut:

6000

.. nwdwVw

)/( menitm

Studi Lapangan

Yes

Yes

Studi Literatur

Pengumpulan Data

Mulai

Proposal Penelitian

Desain Alat

Selesai

Verifikasi dan Validasi Data

Pengolahan Data

No

Pengujian Alat

Kesimpulan

Pembuatan Alat

No


56

Tabel 4. Putaran yang digunakan sesuai diameter

benda kerja yang dikerjakan

Gambar 9 Penambahan Fitur pada Mesin Bubut

Menentukan Persyaratan Desain

Sesuai dengan guidlene menentukan desain

konsep, maka harus di buat daftar spesifikasi

desain yang dibutuhkan yaitu terlihat pada tabel 5.

Tabel 5 Daftar Spesifikasi Desain dari Alat Bantu

Gerinda Silindris Pada Mesin Bubut Horizontal

Konsep Desain

Tingkat Kepentingan Pelanggan.

Tingkat kepentingan pelanggan merupakan

suatu kepentingan dari masing – masing parameter

yang dianggap mampu memenuhi kepuasan

pelanggan, adapun tingkat kepentingan pelanggan

dapat dilihat pada tabel 6 dibawah ini sebagai

berikut :

Tabel 6 Tingkat Kepentingan Pelanggan

Dgn Alat Bantu Gerinda

Jenis Proses

Mesin .Bubut

Meng gerinda

Mengebor

Membuat Ulir

Membubut


57

Matrik Fungsi Dan Solusi

Tabel 7 Matriks Fungsi dan Solusi

Keterangan :

Konsep Desain 1 (satu)

Konsep Desain 2 (dua)

Konsep Desain 3 (tiga)

Pemilihan Konsep

Dari nilai analisis ini dipakai untuk memilih

konsep desain mana yang akan dipakai

sebagaimana tabel berikut:

Tabel 8 Pemilihan konsep Alat bantu Gerinda

Silindris

Konsep

Dari hasil evaluasi matriks tabel 4.8 dapat

diketahui bahwa nilai total performansi terbesar

adalah 89 yaitu terdapat pada alternatif konsep ke

1, maka konsep desain yang dipilih adalah konsep desain ke 1, adapun Spesifikasi desain produk

Alat Bantu Gerinda Silindris :

1. Panjang Mesin 398 mm,

2. Lebar Mesin 305 mm,

3. Tinggi Mesin 307 mm,

4. Daya Motor 0,75 kw

5. Putaran Motor 2850 pm

6. Putaran Output 7480 rpm

Konsep desain yang akan dibuat adalah seperti

pada gambar 10

Gambar 10. Alat Bantu Gerinda Silindris

Keterangan gambar :

1. Batu Gerinda 4. Pully

2. Poros Penggerak 5. Pelat Penopang 3. Motor Penggerak

Evaluasi Konsep Desain

Metode Penyebaran Kualitas Fungsi

Dengan menggunakan analisa pendekatan metode

Penyebaran Kualitas Fungsi ( QFD), meliputi

beberapa tahapan – tahapan diantaranya sebagai

berikut

a. Menentukan parameter dari kebutuhan

pelanggan. Adapun parameter parameter produk dari alat bantu gerinda silindris tersebut

diperlihatkan pada table dibawah berikut:

3

2

1

5

4


58

Tabel 9. Tingkat kebutuhan pelanggan terhadap

alat bantu gerinda silindris.

Evaluasi Produk

Pada tahap ini mengevaluasi kualias produk secara

nyata dalam hal ini mekanisme kerja atau sistem

Alat Bantu Gerinda Silindris, terbagi dalam

beberapa kategori diantaranya sebagai berikut lihat

tabel 10

Tabel 10. Kategori Evaluasi Produk

Nilai

( Bobot )

Deskripsi Penilaian

1 Sistem Alat Bantu Gerinda Silindris

Sangat Jelek


Jelek


Cukup Baik


Baik


Sangat Baik

Sedangkan kalau untuk mengevaluasi suatu

produk dari Alat Bantu Gerinda Silindris dapat

dilihat pada table 11 dibawah ini:

Adapun matrik tujuan ( objective ) produk dapat

dilihat pada table berikut :

Tabel 11. Matrik Evaluasi Produk

Sumber : Diolah dari Tabel 4.6 dan Tabel 4.8, dari

persamaan 1,2, dan 3

Bti ke 1 Bti ke 2 Bti ke 3

Bti ke 4

Keterangan :

NT = Nilai Target

NA = Nilai Aktual

Menentukan Variabel Persyaratan Teknik

Variabel persyaratan teknik merupakan suatu

model penjabaran dari bahasa pelanggan ke dalam bahasa teknik pada perusahaan, sehingga

keinginan pelanggan dapat terpenuhi.

Adapun variable persyaratan teknik dapat dilihat

pada table berikut ini :


59

Tabel 12. Persyaratan Teknik[2]

Menentukan hubungan parameter.

Didalam mengidentifikasi hubungan

diantara tanggapan variable teknik, dimana

hubungan diantara tanggapan teknik menunjukan

kemungkinan hubungan yang terjadi. Dalam

penentuan hubungan interaksi ini sangat penting

karena jika terdapat salah satu variable dianggap

kritis dan perlu ditindaklanjuti, maka variable lain

yang berhubungan dengan variabel yang kritis

tersebut perlu diperhatikan.

Analisis Performan Alat

Perhitungan Biaya Produksi

Sebelum menghitung biaya produksi, kita

harus harus mengetahui waktu proses yang

diperlukan dari masing – komponen lihat pada

tabel 13

Tabel 13 Waktu Proses Pembuatan Alat Bantu

Gerinda Silindris

Langkah selanjutnya adalah melakukan

perhitungan biaya produksi serta harga jual produk

dari konsep yang terpilih lihat tabel 4.26:

Tabel 14 Biaya Produksi

Gambar. 11 Grafik Pengaruh Diameter Benda

Kerja Terhadap Kehalusan Benda Kerja Pada

Kecepatan Periferal Benda Kerja 2.94 m/menit


60

Gambar. 12 Grafik Pengaruh Kecepatan Periferal

Benda Kerja Terhadap Kehalusan Benda Kerja, Pada Diameter Benda Kerja 10 mm dan

Kecepatan Periferal Batu Gerinda 58.72 m/menit

Gambar. 13 Grafik Pengaruh Putaran Benda Kerja

Terhadap Kehalusan Benda Kerja, Pada Diameter

Benda Kerja 10 mm dan Kecepatan Periferal Batu

Gerinda 58.72 m/menit

Menentukan Analisa Teknik dan Nilai Target

Nilai Kepentingan relative merupakan suatu indicator variabel persyaratan teknik yang

memiliki karakteristik variabel persyaratan teknik

yang kritis mendapatkan skala prioritas untuk

diperhatikan dan ditindaklanjuti, dengan demikian

diharapkan dapat memenuhi harapan pelanggan.

Nilai tujuan perbaikan persyaratan teknik dapat

merupakan keunnggulan manfaat dari Alat Bantu

Gerinda Silindris tersebut.

KESIMPULAN

1. Berdasarkan data dan analisis yang telah

dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa

mesin bubut yang dimiliki memerlukan

penambahan fitur, yaitu Mesin Bubut tersebut

harus dipasang Alat Bantu gerinda Silindris.

2. Dari hasil evaluasi matriks tabel 4.8 dapat diketahui bahwa nilai total performans

terbesar adalah 89 yaitu terdapat pada

alternatif konsep ke 1, maka konsep desain

yang dipilih adalah konsep desain ke 1,

adapun Spesifikasi desain produk Alat Bantu

Gerinda Silindris :

a. Panjang Mesin 398 (mm)

b. Lebar Mesin 305 (mm)

c. Tinggi Mesin 307 (mm)

d. Daya Motor 0,75 (kw)

e. Putaran Motor 2850 (rpm)

f. Putaran Output 7480 (rpm)

3. Pada gambar 4.23 Koefisien Korelasi (R2)

yang dihasilkan adalah 0,708 , pada gambar

2.24 Koefisien Korelasi (R2) yang dihasilkan

adalah 0,675 , dan gambar 2.25 Koefisien

Korelasi (R2) yang dihasilkan adalah 0,697 ,

dari koefisien korelasi yang dihasilkan pada

ketiga gambar tersebut menunjukan hasil

koefisien korelasi positif, sehingga alat ini

layak untuk di produksi.

4. Dengan ditambahkannya alat bantu gerinda silindris pada mesin bubut yang ia miliki,

maka bengkel sudah bisa menyelesaikan

permasalahan yang dialami selama ini yaitu

hanya mengeluarkan dana Rp 3.758.496

bengkel tersebut sudah bisa mengerjakan

proses gerinda silindris dengan ketelitian yang

sesuai dengan yang diharapkan.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Rochim Taufiq 1993, “Teori dan Teknologi

Proses Permesinan “, Bandung, ITB.

[2] Mazur Glenn 2009-2010, “ Quality Function

Deployment Institute ,” QFD Institute.

[3] Pahl, G., and Beitz, W., 1996, “Engineering

Design A Systematic Approach”., New York,

Springer Verlag.

[4] Jose Carlos Miranda V, ” Product Design “ 2004, V Fail.

[5] Karmiadji Djoko W., 2009, ‘Format Penulisan

Tugas Akhir /Thesis “ Universitas Pancasila.

[6] Bonacorsi Steven, “ The Kano Model and Critical Quality Tree-229621,”html president

14 Clinton Street Salem NH 03779.

[7] Karl T. Ulrich , Steven D. Eppinger, ”

Perancangan dan Pengembangan Produk ”,

Mc Graw Hill Book Co.

[8] Sudiro Susanto., 2009, ”Manajemen Desain

Produk ,”PT. Mega Andalan Kalasan.

[9] Sularso, 1997, “Dasar Perencanaan dan

Pemilihan Elemen Mesin”, Pradyna Paramita,

Jakarta


61

[10] Djarwanto, “Statististik Induktif“,

Yogyakarta , BPFE

[11] Biglarbeigi Saeed, 2006-2010, “Product

Design Use QFD and Kano Model ,”

Reallnovation,CTQ Media.

[12] Sudjatmiko, 2006, “Analisa Kondisi

Pemotongan Terhadap Kekerasan Permukaan

Proses Gerinda Untuk Stopper Matras Dalam

Jig Cylinder Block,” Malang, TRANSMISI

Jurnal Teknik Mesin Universitas Merdeka

Malang ISSN 0216-3233.

Documents

RANCANG BANGUN ALAT BANTU GERINDA SILINDRIS …