Metode penelitian menggambarkan langkah-langkah penelitian yang akan dilakukan dalam pemecahan masalah. Adapun langkah-langkah penyelesaian masalah seperti dalam Gambar 3.1.
Studi Litelatur
Perumusan Masalah
Menentukan Tujuan dan Manfaat Penelitian
Model Optimisasi pada proses milling
ModelFunction Transformation
Analisis Model Tahap Identifikasi Masalah
Kesimpulan dan saran Tahap Pengembangan
Model Optimisasi
Tahap Analisis
Tahap Kesimpulan
Gambar 3.1 Metodologi penelitian
Metodologi penelitian tersebut diuraikan dalam beberapa tahap dan tiap tahapnya dijelaskan melalui langkah-langkah yang dilakukan. Uraian lebih lengkap pada tiap tahapnya akan dijelaskan dalam sub bab berikut ini:
3.1 TAHAP IDENTIFIKASI MASALAH
Tahap identifikasi masalah meliputi beberapa tahapan pelaksanaan sebagai berikut:
commit to user
III-2
1. Studi Litelatur
Pada tahap ini dilakukan studi litelatur terhadap masalah yang diteliti. Langkah ini dilakukan untuk menemukan permasalahan yang ada saat ini sehingga hasil penelitian ini dapat menjadi penyelesaian permasalahan. Hasil observasi diketahui bahwa perusahaan manufaktur menginginkan kualitas produk yang bagus dan produktivitas yang tinggi. Pada produk hasil milling, kualitas produk dapat dilihat dari kekasaran permukaan pada produk yang dihasilkan, semakin kasar permukaan maka kualitas produk tersebut semakin jelek. Ukuran produktivitas dapat dilihat dari lamanya waktu pemesinan. Semakin lama waktu pemesinan, produktivitas semakin rendah begitupula sebaliknya. Kekasaran permukaan dan waktu pemesinan dipengaruhi oleh pemilihan parameter- parameter pemotongan yang digunakan seperti feed per tooth dan cutting speed. Perusahaan manufaktur menggunakan handbook atau berdasarkan pengalaman yang digunakan dalam menentukan parameter pemotongan. Oleh karena itu perlu suatu metode untuk menentukan parameter pemotongan yang optimal sehingga diperoleh kualitas produk yang bagus dan produktivitas yang tinggi. Operasi
milling terdapat dua gerakan pemakanan yaitu single-pass dan multi-pas. Penelitian ini hanya akan meneliti operasi milling untuk single-pass.
2. Perumusan masalah
Pada tahap ini dilakukan perumusan terhadap permasalahan yang terdapat pada proses pemesinan. Rumusan masalah dari hasil observasi adalah bagaimana mengembangkan model optimisasi multiobjektif untuk menentukan parameter pemotongan yang optimal di dalam perencanaan proses pemotongan single-pass
dengan end-miiling yang digunakan untuk meminimumkan waktu pemesinan dan kekasaran permukaan.
3. Menentukan Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan yang dicapai dalam penelitian ini adalah menentukan parameter pemotongan yang optimal dalam proses milling untuk meminimumkan kekasaran permukaan dan waktu pemesinan. Diharap hasil dari penelitian ini dapat memberikan metode alternatif dalam menentukan parameter pemotongan dalam
commit to user
III-3
proses pemotongan single-pass dengan end milling yang optimal sehingga diperoleh waktu pemesinan dan kekasaran permukaan yang minimum.
3.2 TAHAP PENGEMBANGAN MODEL OPTIMISASI
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan serta pengolahan data yang digunakan untuk mengembangkan model sehingga diperoleh nilai parameter pemotongan yaitu feed per tooth dan cutting speed yang optimal dalam proses pemotongan single-pass dengan end milling untuk meminimumkan waktu pemesinan dan kekasaran permukaan.
1. Model optimisasi pada proses milling
Tahap ini dilakukan pengembangan model dari penelitian yang dilakukan oleh Ahmad dkk (2005). Ahmad dkk (2005) mengembangkan optimisasi parameter pemotongan pada milling untuk meminimumkan waktu pemesinan. Batasan model yang digunakan oleh Ahmad dkk (2005) yaitu gaya pemotongan, daya mesin, spindle speed, kekasaran permukaan dan batasan variabel. Penelitian ini mengembangkan penelitian yang dilakukan Ahmad dkk (2005) yaitu menambah satu fungsi tujuan yaitu kekasaran permukaan, dimana kekasaran permukaan pada penelitain Ahmad dkk (2005) merupakan salah satu batasan model. Batasan model yang dipertimbangkan pada penelitian ini terdiri dari daya mesin, gaya pemotongan, kecepatan spindle dan batasan variabel keputusan.
Model yang dikembangkan diaplikasikan pada sebuah benda kerja dari alumunium dengan dimensi 600mm x 600mm x 50 mm. Mesin yang digunakan sebagai acuan batasan pada penelitian ini adalah mesin milling CNC dengan pahat coromill 245 dengan maksimum daya pemesinan sebesar 0,75 kW dan maksimum gaya potong sebesar 1000 N. Diameter pahat yang digunakan yaitu sebesar 40 mm. Pada tahap ini dilakukan optimisasi untuk menentukan parameter pemotongan yaitu feed per tooth dan cutting speed yang optimal dengan mempertimbangkan kendala pemesinan.
Parameter-parameter pemotongan ini akan digunakan sebagai input pada model optimisasi. Optimisasi yang dilakukan pada tahapan ini adalah optimisasi untuk memperoleh parameter pemotongan dengan fungsi tujuan yaitu maksimum dan minimum baik waktu pemesinan maupun kekasaran permukaan. Hasil
commit to user
III-4
maksimum dan minimum baik waktu pemesinan maupun kekasaran permukaan akan digunakan sebagai input pada model functiontransformation.
2. Model function transformation
Penelitian ini mempunyai dua fungsi tujuan yaitu meminimumkan waktu pemesinan dan kekasaran permukaan. Waktu pemesinan dan kekasaran permukaan merupakan dua fungsi tujuan yang saling trade off . Apabila waktu pemesinan diminimumkan maka kekasaran permukaan akan bernilai maksimmum, begitu pula sebaliknya. Waktu pemesinan dan kekasaran permukaan merupakan dia fungsi tujuan yang memiliki satuan yang berbeda yaitu satuan waktu dan satuan kekasaran permukaan. Oleh karena itu diperlukan suatu metode untuk menyelesaikan permasalahan ini. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk menyelesaiakn model optimisasi multiobjektif adalah function transformation..
Setiap fungsi tujuan mempunyai tingkat kepentingan yang berbeda bagi perusahaan manufaktur. Seberapa penting suatu fungsi tujuan biasanya ditentukan oleh decision-maker di perusahaan manufaktur tersebut. Dikarenakan masing- masing fungsi tujuan mempunyai tingkat kepentingan yang berbeda maka diperlukan suatu bobot untuk mengukur tingkat kepentingan fungsi tujuan. Pembobotan pada fungsi tujuan dapat dilakukan dengan menggunakan weighted sum method. Metode ini merupakan persamaan yang umum digunakan dalam penyelesaian permasalahan optimisasi multiobjektif.
3.3 TAHAP ANALISIS MODEL
Pada tahap ini dilakukan analisis dan interpretasi, yaitu memberikan ulasan atau pandangan terhadap hasil pengolahan. Tahap ini juga menganalisis sensitivitas model optimisasi multiobjektif terhadap perubahan parameter pemotongan dan juga perubahan batasan model.
Analisis sensitivitas dilakukan denga mengubah parameter pemotongan dana batasan-batasan model. Pada penelitian ini, analisis sensitivitas dilakukan dengan mengubah besar diameter pahat dan juga mengubah batasan maksimum gaya pemotongan dan daya mesin.
commit to user
III-5
3.4 TAHAP KESIMPULAN DAN SARAN
Tahap ini berisi tentang kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan dan juga saran-saran untuk penelitian selanjutnya. Kesimpulan dari penelitain ini adalah menjawab permasalahan yang diteliti pada penelelitian ini yaitu berapakah parameter pemotongan yaitu feed per tooth dan cutting speed yang optimal. Saran yang diberikan dapat memberi masukan untuk langkahh penelitian selanjutnya.
commit to user
IV-1