Optimalisasi Rangkaian Pneumatik Sistem Logika
Dengan Menggunakan Proses DMAIC
Optimization of Logical Method Pneumatic Circuit Using DMAIC process
MenhendryJurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang, Kampus Unand Limau Manis Padang 25163 Telp. 0751-72590 Fax. 0751-72576 E-mail: [email protected]
ABSTRACT
Pneumatic and Hydraulic Control System uses many components to build the process circuit. Reducing the number of component can improve the benefit of the company. DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, and Control) process can help the manager to reduce the component in Pneumatic and Hydraulic Control System. Pneumatic circuit with logical method using AND & OR gate, one of the method, will be analyze and improve with DMAIC process. The output example of this process can reduce using of AND gate from 13 to 10 pieces. Control of this process is running of the redesign circuit at the pneumatic laboratory. This process also can improve the efficiency of the redesign circuit again and again.
Keywords: Pneumatic, DMAIC, logical system, efficiency PENDAHULUAN
Mutu adalah gabungan karakter sebuah benda yang menjadikan dia bernilai jual dan dibutuhkan oleh masyarakat serta mendatangkan keuntungan besar bagi pemiliknya (Yang & El-Haik, 2003). Keuntungan adalah faktor penting dalam dunia bisnis. Keuntungan yang besar dengan penjualan yang banyak adalah keinginan dari sebuah perusahaan.
Pada dunia industri yang membutuhkan lebih banyak sistem kontrol pneumatik akan didapati begitu banyak komponen untuk membuat rangkaian tersebut seperti silinder pneumatik, katup pengontrol, gerbang AND dan OR, slang penyalur udara yang bertekanan, serta kompresor. Setiap komponen akan meningkatkan faktor kesalahan baik dalam merancang dan merangkai ataupun dalam bidang perawatan dan perbaikan. Untuk meningkatkan daya saing, efisiensi serta ketahanan suatu rangkaian sistem kontrol pneumatik perlu diadakan optimalisasi pada rangkaian tersebut.
Proses DMAIC merupakan metode pelaksanaan suatu proyek yang sangat sistematik sehingga dapat dimanfaatkan untuk berbagai disiplin ilmu. Salah satu
sistem yang menerapkan proses DMAIC adalah proses manajemen program Six Sigma yang bertujuan untuk mereduksi kesalahan sampai 3,4 untuk setiap satu juta produk(Pande & Hoip, 2003).
Proses DMAIC yang bersifat sangat universal sehingga dapat digunakan untuk optimalisasi rangkaian pneumatik sistem logika. Diharapkan setelah dilaksanakan proses optimalisasi rangkaian akan terjadi penghematan pemakaian komponen sehingga terjadi efisiensi penggunaan dana untuk pembelian komponen serta memudahkan proses perawatan dan perbaikan bila terjadi kerusakan.
Konsep berfikir proses DMAIC bisa diterapkan pada industri menuju penyempunaan di segala bidang. Proses yang efisien dan efektif akan meningkatkan daya saing perusahaan pada era globalisasi.
Penelitian ini melibatkan interaksi antara dua cabang ilmu pengetahuan yaitu: Penelitian ini melibatkan interaksi antara dua cabang ilmu pengetahuan yaitu:
1. Rangkaian Pneumatik Sistem Logika.
Rangkaian ini akan membahas beberapa hal, antara lain:
a. Gerbang AND dan OR a1 A a0 b1 B b0 c1 C c0 1 2 3 4 5 6
Gambar 1. Gerbang AND
Output gerbang AND akan ada udara bertekanan apabila kedua inputnya ada udara bertekanan. Gerbang ini digunakan untuk memproses apabila suatu hasil proses membutuhkan dua persyaratan yang harus dipenuhi.
Gambar 2. Gerbang OR
Output gerbang OR akan ada udara bertekanan apabila salah satu inputnya ada udara bertekanan. Gerbang ini digunakan untuk memproses apabila suatu hasil proses membutuhkan minimal satu persyaratan yang harus dipenuhi.
b. Penggunaan gerbang AND
Gerbang AND banyak digunakan dalam rangkaian pneumatik sistem logika untuk membuat logika kontrolnya yang mebutuhkan beberapa persyratan supaya silinder bergerak (keluar atau masuk).
c. Diagram Langkah Kerja
Gambar 3. Diagram Langkah Kerja
Diagram Langkah Kerja digunakan untuk mempresentasikan keluar masuknya gerakan linear silinder pneumatik. Pada gambar diatas (gambar 3) terlihat bentuk langkah program yang akan dilaksanakan yaitu:
Langkah 1. Torak silinder A bergerak keluar
Langkah 2. Torak silinder B bergerak keluar
Langkah 3. Torak silinder C bergerak keluar
Langkah 4. Torak silinder A bergerak masuk
Langkah 5. Torak silinder B bergerak masuk
Langkah 6. Torak silinder C bergerak masuk
d. Logika Langkah Kerja
Tabel 1. Logika awal langkah kerja
L1 L2 L3 L4 L5 L6 Start a1 a1 a1 a0 a0 a0 b0 b1 b1 b1 b0 b0 c0 c0 c1 c1 c1 c0
Pada gambar 3 terlihat beberapa langkah kerja yaitu:
Langkah 1 (L1) terjadi apabila tombol start ditekan, silinder A di dalam (a0), silinder B di dalam (b0) dan silinder C di dalam (c0)
Langkah 2 (L2) terjadi apabila silinder A di luar (a1), silinder B di dalam (b0) dan silinder C di dalam (c0)
Langkah 3 (L3) terjadi apabila silinder A di luar (a1), silinder B di luar (b1) dan silinder C di dalam (c0)
Langkah 4 (L4) terjadi apabila silinder A di luar (a1), silinder B di luar (b1) dan silinder C di luar (C1)
Langkah 5 (L5) terjadi apabila silinder A di dalam (a0), silinder B di
luar (b1) dan silinder C di luar (c1)
Langkah 6 (L6) terjadi apabila silinder A di dalam (a0) silinder B di dalam (b0) dan silinder C di luar (c1)
2. Proses DMAIC
a. Define (menyepakati apa yang akan dikembangkan)
Tahap awal dari suatu proses DMAIC adalah menyepakati program yang akan buat atau yang akan dikembangkan. Yaitu setelah terlihat adanya permasalahan maka disepakati untuk mereduksi permasalahan sehingga diharapkan peningkatan efisiensi suatu proses.
b. Measure (mengambil dan
menghitung data yang ada)
Tahap kedua dari suatu proses DMAIC adalah mengambil dan menghitung data yang ada. Tahap ini lebih dikenal dengan proses pengambilan data yang ada di lapangan yaitu penggambaran kondisi atau keadaan sebelum terjadi pengembangan. Semakin lengkap data yang didapatkan maka semakin sebaik peluang analisa yang akan dilaksanakan dan diharapkan proses pengembangan akan lebih mudah
c. Analyze (menentukan arah pengembangan berdasarkan data yang ada)
Tahap ketiga dari proses DMAIC adalah menganalisa dan menentukan arah pengembangan dari program yang akan dilaksanakan. Analisa dilaksanakan berdasarkan data yang sudah didapatkan sebelumnya. Proses ini lebih dikenal dengan proes evaluasi diri.
d. Improve (mengembangkan sistem berdasarkan proses analisa)
Tahap keempat dari proses DMAIC adalah mengembangkan sistem yang
ada berdasarkan proses analisa. Pada tahap ini diadakan perubahan sistem kearah yang lebih sederhana atau lebih baik. Berdasarkan sistem yang baru diharapkan fungsi tidak berubah tetapi penggunaan komponen lebih efisien.
e. Control (evaluasi dari efisiensi
proses yang sudah dikembangkan)
Tahap akhir dari suatu proses DMAIC adalah evaluasi dari kestabilan proses yang ada setelah dilaksanakan pengembangan. Hasil akhir dari pengembangan proses tidak boleh merubah fungsi. Kalau seandainya fungsi berubah maka proses pengembangan harus diulang atau kembali pada kondisi awal (pengembangan proses dibatalkan).
METODOLOGI
1. Menentukan bagian dari rangkaian pneumatik yang akan disederhanakan (define). Dalam hal ini adalah mengurangi jumlah pemakaian gerbang AND.
2. Menghitung jumlah gerbang AND yang digunakan pada rangkaian pneumatik (measure). Dalam hal ini adalah pada rangkaian pneumatic dengan 3 silinder dengan gerakan (A+ B+ C+ A- B- C-) adalah sebanyak 13 buah.
3. Menentukan posisi penyederhanaan gerbang AND yang akan disederhanakan tanpa merusak fungsi dari rangkaian tersebut (analyze). Dalam hal ini adalah melihat adanya kemungkinan fungsi yang sama dan bisa dijadikan satu.
4. Memperbaiki rangkaian pneumatik berdasarkan optimalisasi penggunaan komponen dengan pengurangan pemakaian gerbang AND (improve). Dalam hal ini adalah menjadikan satu dari dua atau lebih fungsi yang sama pada rangkaian pneumatik.
5. Mempraktekkan rangkaian pneumatik yang sudah dioptimalisasikan (control). Dalam hal ini adalah mempraktekan rangkaian yang sudah disederhanakan. Jika praktek
berhasil maka proses optimalisasi berhasil. Dan jika tidak maka harus dianalisa kembali.
Gambar 4. Rangkaian Sistem Logika sebelum dioptimalkan HASIL
Seperti yang terlihat pada gambar 4&5 terjadi pengurangan pemakaian gerbang AND dari 13 buah (pada gambar 4) menjadi 10 buah (pada gambar 5). Setelah itu juga telah dilaksanakan uji fungsi dari rangkaian tersebut dan berhasil dengan fungsi yang sama (proses pengembangan berhasil).
Dengan berkurangnya gerbang AND juga akan mengurangi pemakaian slang penghubung rangkaian pneumatik. Dan rangkaian akan terlihat lebih sederhana atau tidak terlalu rumit.
Rangkaian pneumatik yang sederhana mengakibatkan proses perawatan dan perbaikan lebih sederhana.
Rangkaian pneumatik yang sudah disederhanakan telah dilakukan uji coba
pada labor pneumatik dan hasilnya sama fungsinya seperti praktek pada rangkaian yang belum disederhanakan.
Hasil penelitian ini akan dipergunakan untuk menambah bahan materi ajar pada Sistem Kontrol Pneumatik dan Hidrolik.
Gambar 5. Rangkaian Pneumatik Sistem Logika sesudah dioptimalkan PEMBAHASAN
Untukmemudahkan penyederhanaan penggunaan sensor yang ada (tabel 1) maka tabel logika langkah kerja harus diatur sedemikian rupa. Penyusunan posisi sensor bertujuan agar pemakaian gerbang AND dapat disederhanakan. Posisi sensor yang sama diletakan pada baris yang sama (tabel 2). Sensor yang sama fungsinya dijadikan satu (tabel 3).
Tabel 2. Logika langkah kerja yang disusun L1 L2 L3 L4 L5 L6 Start
a0 a1 c0 c1 b1 b0 b0 b0 a1 a1 a0 a0 c0 c0 b1 b1 c1 c1 Tabel dibawah ini menunjukkan hasil penyederhanaan untuk penggunaan gerbang AND
Tabel 3. Logika langkah kerja yang disederhanakan L1 L2 L3 L4 L5 L6 Start a0 a1 c0 c1 b1 b0 b0 a1 a0 c0 b1 c1 Logika langkah kerja yang disederhanakan akan dipergunakan untuk membuat rangkaian pneumatik sistem logika yang sudah disederhanakan (pada gambar 5).
SIMPULAN
Kesimpulan yang bisa diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Optimalisasi penggunaan komponen rangkaian pneumatik bisa dilaksanakan dengan proses DMAIC
2. Jumlah gerbang pada rangkaian pneumatik yang diteliti bisa dikurangi dari 13 menjadi 10
3. Pengurangan pemakaian komponen mengurangi biaya pembuatan dan biaya perawatan
SARAN
Berdasarkan hasil penelitian dapat disarankan beberapa hal:
1. Proses DMAIC sebaiknya dilakukan berulang-ulang untuk mendapatkan hasil yang optimal
2. Sebaiknya juga dilakukan proses DMAIC pada rangkaian pneumatik yang diteliti untuk komponen yang lain. 3. DMAIC bisa digunakan untuk proses
yang lain karena dia bersifat umum atau universal.
DAFTAR PUSTAKA
Pande ,Pete & Holp,Larry. 2003. Berfikir
Cepat Six Sigma. Penerbit Andi.
Yogyakarta
Wheat, Barbara dkk. 2003. Leaning into Six
Sigma. Penerbit PT Buana Ilmu
Populer. Jakarta
Yang,Kai & El-Haik, Basem . 2003. Design
for Six Sigma. McGraw-Hill. New
