Perancangan Produk. Disampaikan oleh: M. Imron Mustajib, S.T., M.T. Teknik Industri UNIJOYO

(1)

Perancangan Produk

Disampaikan oleh:

(2)

1. Groover, M.P.,(2001), “Otomation, Production System

and Computer Integrated Manufacturing”, Prentice Hall.

2. Singh, N., (1996), “Systems Approach to

Computer-Integrated Design and Manufacturing”, John Wiley &

Sons.

(3)

Tujuan Instruksional

1. Memperkenalkan cara pikir sistemik terintegrasi

dan metoda keteknikindustrian dalam

memecahkan permasalahan dalam sistem

manufaktur

2. Mahasiswa dapat melakukan analisis dan

memodelkan sistem manufaktur

(4)

Pendahuluan

• Perancangan merupakan aktivitas awal dalam

sistem manufaktur

• Inovasi produk dilakukan

• Konsep dan gagasan produk dibuat

• Rancangan produk direalisasikan

(5)

Pengertian Perancangan Produk

• Pengertian perancangan (design) adalah:

– Design is primarily concerned with establishing the

geometrical shape of the parts which will make up

the product, the materials from which they will be

made and certain aspects of the manufacturing

and assembly process mandatory to ensure the

(6)

Proses Disain (1)

Define Problem Problem Statement, Benchmarking, QFD, PDS, Project Planning Gather Information

Intern et, Patents, Trade, Literature Concept Generation Brainstorming, Functional Decomposition, Morphology Chart Evaluation of Concepts

Pugh Concept. Selection, Decision Matrices

Product Architecture

Arrangement of Physical Elements to Carry Out

Function Configuration Design Preliminary Selection of Materials & Manufacturing, Parametric Design Robust Design, Tolerances, Final Dimensions, DFM Detail Design

Detailed Drawings and Specifications

(7)

(8)

Aktivitas Perancangan

• Aktivitas perancangan meliputi tiga

kegiatan utama, yaitu:

– Perancangan

– Analisis rancangan (design analysis)

– Engineering test

• Aktivitas yang mendukung adalah

(9)

Hasil Perancangan

• Konsep disain:

– Menentukan bentuk dasar (basic shape) dan penampilan produk – Proposal disain

• Disain enjinering:

– Identifikasi dan rancangan asembli, sub-asembli dan komponen – Informasi disain, geometri, part lists, dan rincian material

• Disain Rinci:

– Identifikasi secara lengkap tentang semua part dan spesifiksinya yang memungkinkan untuk di-manufaktur

(10)

Perancangan dalam

Computer Integrated Manufacturing (CIM

)

• Tuntutan kompetisi memerlukan upaya

meningkatkan performansi secara

terus-menerus

• Market share dan profitabilitas meningkat

• Untuk mencapai hal tersebut biaya harus

ditekan, kualitas lebih baik, dan lead time

diperpendek

(11)

Latar Belakang: Konsep CIM

• Untuk mewujudkan ini: integrasi seluruh fungsi

dalam sistem manufaktur (perusahaan)

• Dikenal konsep

CIM: Computer Integrated

Manufacturing (Sistem Manufaktur Terintegrasi

Komputer = SMTK)

atau sekarang disebut

Integrated Manufacturing

• Konsep CIM sendiri dikemukakan pertama kali

oleh Joseph Harington (1973)

(12)

CIM: Integrasi Proses dalam Enterprise

• CIM mengintegrasikan

tiga proses utama dalam

enterprise

• Daerah irisan

menunjukkan shared

(13)

Pengertian Integrasi

• Integrasi dilakukan

baik untuk:

– Data – Proses

• Terjadi proses yang

lebih sederhana

• Lebih efisien;

menghindari

(14)

Pengertian Integrasi

• Penyederhanaan tersebut membuat

rangkaian proses menjadi sederhana

• Tidak terjadi re-entry proses

• Data yang dipakai berulang dapat dibuat

sekali saja

(15)

Teknologi yang Mewujudkan CIM

Sistem Pemrosesan Data Bisnis Manajemen Keuangan Costing Pemasaran Pengendalian Pembelian Vendors Subkontrak Personalia

Computer Aided Design (CAD)

Model feature dan solid Model parametrik Grafik

Standard grafik (IGES, STEP, DXF, dll)

FEM, FEA, Simulasi Pengujian Alata bantu perancangan Sistem Manufaktur Aktivitas produksi Pemesinan, asembling Penanganan material Penyimpanan Pengendalian produksi Pembebanan, penjadwalan, penyeimbangan Perencanaan kapasitas Pengendalian kualitas Computer Aided Manufacturing (CAM) Pembangkitan informasi manufaktur Perencanaan proses Perencanaan produksi Pemrograman CNC Pemrograman robot Pemrograman CMM Perencanaan produksi tingkat pabrik

Manajemen produksi JIP, MRPII, JIT, OPT BOM

Perencanaan kapasitas Pengendalian persediaan

KUNCI TEKNOLOGI CIM Jaringan komputer

Analisis & disain sistem Pemrosesan terdistribusi Manajemen basis data Pemodelan & simulasi Sistem Pakar

(16)

Makna dari definisi CIM

CIM Automation Strategic Integration Manufacturing Integration Information System

(17)

Makna dari CIM ?

• CIM bukan sekedar otomasi

• Integrasi merupakan kata kunci

• CIM membutuhkan orang-orang dari engineering,

administrasi, dan operasi bekerja sebagai satu

tim yang terintegrasi

• Jika diperlukan (peningkatan kecepatan, menjaga

konsistensi, sulit dilakukan secara manual, dll)

otomasi dilakukan

• Integrasi untuk meningkatkan performansi sistem

manufaktur

– lebih kompetitif (

world class

(18)

World Class Manufacturing

• Becoming the best competitor

• Growing more rapidly and being more profitable

• Hiring and retaining the best people

• Being able to respond quickly and decisively to changing

market conditions

• Adopting a product and process engineering approach

• Continually improving

(19)

Manfaat penerapan SMTK

Manfaat Tangible

 Penggunaan tenaga kerja langsung dapat ditekan

 Scrap dan rework dapat ditekan  Tingkat persediaan rendah

 Lead time produksi cepat  Due date dapat dipenuhi  Tingkat keuntungan tinggi

Manfaat Intangible

 Fleksibilitas tinggi  Image baik

 Moral pekerja tinggi

 Tingkat keselamatan kerja yang tinggi

 Kesempatan meningkatkan skill tenaga kerja

(20)

Kelemahan Proses Disain Tradisional (1)

• Sering disebut sequential engineering; serial process

• Pengetahuan pada setiap tahap tersimpan dalam “silo” yang terpisah-pisah

(21)

Kelemahan Proses Disain Tradisional (2)

• Apa yang mungkin terjadi dengan cara ini ?

– Estafet mengakibatkan transfer

spesifikasi produk tidak jelas sehingga terjadi proses konfirmasi ulang atau salah disain yang dilanjutkan dengan perbaikan serta modifikasi

– Berbagai isu yang tersimpan di setiap

silo, misalkan mengenai kemudahan

untuk di-manufaktur (manufacturability), tidak bisa dipertimbangkan sejak awal – Semua, menyebabkan panjangnya waktu

(22)

Concurrent Engineering (CE)

Kelemahan

tersebut dicoba

diatasi dengan

membuka semua

sekat sehingga

tidak ada silo dan

tidak perlu estafet.

Konsep Concurrent

(23)

Pengertian CE (1)

• Definisi yang diberikan pada CE adalah:

– Pendekatan sistematis pada pengintegrasian dan

pen-simultanan perancangan produk dengan proses-proses yang terkait termasuk manufaktur dan proses-proses pendukungnya.

• CE adalah filosofi manajemen dan rekayasa untuk

memperbaiki kualitas dan menekan biaya serta lead

times dari konsepsi produk sampai pengembangan

produk baik untuk produk baru maupun modifikasi

(24)

Material Control

Quality

Planning _{Customer needs}

Material Marketing and sales Cost accounting Purchasing Engineering Design Manufacturing Process Data management and communication

Concurrent Engineering

Pengertian CE (2)

(25)

Tujuan CE

• Menurunkan lead time pengembangan produk

• Memperbaiki profitability

• Meningkatkan competitiveness

• Pengendalian biaya perancangan dan disain

yang lebih baik

• Meningkatkan kualitas produk

• Integrasi yang erat antar bagian

• Team spirit

(26)

(27)

Konsekuensi Pen-simultan-an (1)

Field Returns Ship to Customer Traditional Methods CE Methods Number of Engineering Product Changes Processed 1 to 3 Months 14 to 17 Months 20 to 24 Months + 3 Months Final Test

(28)

(29)

Perwujudan CE

• Secara fisik dilakukan dengan membentuk team atau task force CE pada saat

pengembangan produk akan dilakukan

• Tim bekerja secara bersama dengan difasilitasi oleh:

– Kepemimpinan

– Lingkungan kerja sama – Dukungan teknologi untuk

(30)

(31)

Manfaat Nyata yang Telah Diperoleh

20% 13% 22% 27% 55% 15% 3% 5% 40% Time Savings Traditional Environment Concurrent Environment Design Revisions and Iterations Concept

(32)

QFD

• Ide Dasar QFD adalah

bagaimana

menterjemahkan

voice of

consumer

menjadi

technical requirements

(voice of engineer)

• Tujuan utama adalah

agar yang diinginkan

(33)

QFD: Proses

• Menggunakan matriks-matriks yang saling

berkaitan untuk mengubah kebutuhan

pelanggan menjadi langkah-langkah proses

pembuatan.

• Matriks QFD menghubungkan data yang

dihasilkan pada satu tahapan pada keputusan

yang harus dibuat pada proses tahapan

(34)

(35)

QFD: House of Quality

• Metode QFD akan melibatkan semua

pihak yang berkepentingan dalam

merancang dan membuat produk.

• Matriks awal yang merupakan kunci

pengembangan matriks-matriks berikutnya

disebut House of Quality (HOQ)

(36)

(37)

QFD:

House of

Quality

(38)

Design for Manufacture (DFM)

• Banyak persoalan pada tahapan manufaktur

dan perakitan berasal dari disain yang tidak baik

• Jika pada saat disain pertimbangan kemudahan

dalam manufaktur dan perakitan sudah

dipikirkan terbukti mengurangi biaya sangat

signifikan

• Disain harus melibatkan semua bagian yang

terlibat dalam

(39)

design-engineering-Lingkup DFM

• Isu manajemen dan organisasi:

(40)

Lingkup DFM

• Metode yang

dipakai dalam

mewujudkan

DFM

(41)

DFM guidelines

• Rancangan dengan kebutuhan part minimal • Pengembangan disain secara modular

• Minimasi variasi part

• Rancangan part yang multi-functional dan multi-use • Rancangan part yang mudah difabrikasi

• Hindarkan fastener yang terpisah

• Minimasi arah asembli: top-down assembly • Minimasi handling

• Maksimasi compliance

(42)

Design Simplification

(c) Final design (b) Revised design

One-piece base & (a) The original design

(43)

Design for Assembly (DFA)

• Merancang sejak awal proses perakitan (assembly)

produk sehingga:

– Mudah dirakit (easy to assemble)

– Mudah dipegang, feed, join, baik secara manual maupun otomatis

• Secara umum, DFA bertujuan untuk:

– Mengurangi jumlah part dalam perakitan

– Optimasi kemampu-rakitan (assemblability) dari part – Optimasi penanganan (handlability) dari parts dan

sub-assemblies

– Memperbaiki kualitas, meningkatkan efisiensi, dan mengurangi biaya perakitan

(44)

Guidelines DFA

• Minimasi jumlah part

• Minimasi permukaan perakitan • Perancangan perakitan secara

top-down

• Memperbaiki akses perakitan • Maksimasi part compliance • Maksimasi part symmetry • Optimasi handling part

(45)

(46)

(47)

(48)

Kesulitan dalam CE

• Karakteristik dari proses perancangan:

– Perancangan dilakukan secara bertahap yang sering menimbulkan sub-optimalisasi

• Volume dan variasi life-cycle knowledge:

– Yang dimaksud adalah knowledge untuk merancang. Banyak dan sangat bervariasi sehingga menyulitkan penyelesaian secara holistik

• Pemisahan fungsi-fungsi dalam siklus hidup:

– Terpisahnya fungsi disain, process planning, dan manufacturing sering menyulitkan integrasi.