Fakultas Teknik
BAB III
PROSES PERANCANGAN
3.1 Daftar Periksa.
Daftar periksa merupakan daftar dari parameter-parameter yang ada dalam sebuah perancangan. Pada tahapan pertama proses perancangan ini akan dikumpulkan ide-ide yang dikehendaki, akan tetapi keadaannya belum teratur. Ide-ide tersebut adalah sebagai berikut :
a. Dapat dibuat atau diproduksi pada bengkel-bengkel yang terdapat di dalam negeri.
b. Memiliki biaya produksi yang rendah.
c. Hemat dalam penggunaan sumber energi.
d. Tidak memerlukan ruangan yang besar.
e. Dapat menjalankan fungsi dari alat tersebut.
f. Ringkas dan memiliki mobilitas yang tinggi.
g. Pengoperasiannya dapat dilakukan oleh seorang operator dan tidak
harus memiliki pengetahuan yang khusus.
Fakultas Teknik
h. Memiliki perawatan yang mudah.
i. Memiliki komponen pengganti yang murah dan mudah dicari, jika terjadi kerusakan.
Seluruh data yang perlu berkaitan dengan tugas, yaitu tujuan pemecahan dan sifat yang harus dimiliki, didefinisikan secara lengkap dan jelas menjadi daftar periksa seperti pada tabel 3.1 berikut :
Tabel 3.1 Daftar Periksa
Daftar Periksa Parameter
Kinematika Kecepatan, percepatan, arah gerakan, jenis gerakan (translasi atau rotasi )
Gaya Arah gaya, besar gaya, populasi gaya, kekakuan,stabilitas, gaya berat, resonansi
Material Input & output bahan yang diproses, sifat fisika & kimia, arus dan transport bahan
Geometri Panjang, lebar, tinggi, besar, berat, volume, garis tengah, jumlah, susunan, sambungan dan perluasan.
Energi Pemanasan, pedinginan, perubahan, penyerapan, daya, tekanan, effisiensi, kerugian dan geseran
Ergonomi Pelindung, keselamatan kerja, keselamatan lingkungan dan keselamatan perusahaan
Keselamatan Keselamatan dalam melakukan pekerjaan, pelindung,
keselamatan perusahaan dan lingkungan
Fakultas Teknik
Produksi Hubungan manusia dengan alat/mesin, kemudi, penerangan, pelayanan, jenis pelayanan dan bentuk
Jadwal Waktu pengembangan, waktu pembuatan, waktu perakitan dan waktu penyerahan
Biaya Biaya maksimum yang diinginkan, biaya perkakas untuk pembuatan dan biaya investasi
Transportasi Mesin pengangkut yang tersedia, jalan yang digunakan menurut besar serta jenis yang tersedia
Perawatan Periode perawatan, penyetelan dan kebersihan dalam merawat alat/mesin yang dirancang
Lingkungan Bebas polusi suara, polusi udara, polusi lingkungan serta bebas dari polusi yang berbentuk kimia
3.2 Daftar Kehendak Alat Aero-mechanical Conveyor.
Tabel 3.2 Daftar Kehendak Alat Aero-mechanical Conveyor
D / W PERSYARATAN
W D W D
MATERIAL
1. Komponen utama dan pendukung mudah didapat.
2. Komponen tidak mudah berkarat, ringan dan kokoh.
3. Komponen harus tahan terhadap panas dan gesekan.
4. Menggunakan pipa tanpa sambungan.
D
ENERGI
1. Energi yang digunakan adalah energi listrik.
Fakultas Teknik
D 2. Energi dapat diperoleh dimana saja.
D D D D W
ERGONOMI 1. Fleksibel dalam penggunaan.
2. Rangkaian listrik sangat sederhana.
3. Mekanisme alat tidak rumit.
4. Mudah dipasang dan dibongkar.
5. Hemat ruangan dan tidak memakan tempat yang luas.
D W W
W
PERAKITAN 1. Sederhana dan mudah dirakit.
2. Bisa digabung dengan peralatan yang lain.
3. Motor penggerak dapat diletakkan di bagian atas atau bawah.
4. Tidak memerlukan tempat khusus untuk merakit.
D
W D
W
KESELAMATAN
1. Memiliki tingkat keamanan yang tinggi bagi operator.
2. Tidak menimbulkan suara keras.
3. Bagian yang dapat menimbulkan bahaya diberi pelindung.
4. Tidak menghasilkan/mengeluarkan debu.
D D
W
SINYAL
1. Petunjuk pengoperasian mudah dimengerti.
2. Menggunakan overload untuk mencegah beban berlebih.
3. Dapat dikontrol dengan remote.
PRODUKSI
Fakultas Teknik
W W
1. Biaya pembuatan alat murah.
2. Dibuat didalam negeri.
D
TRANSPORTASI
1. Mudah dipindahkan ( menggunakan roda ).
W W
ESTETIKA 1. Bentuknya menarik.
2. Warnanya menarik.
Keterangan :
D = Demand, permintaan yang merupakan kehendak yang harus dipenuhi.
W = Wishes, merupakan kehendak yang akan diambil bilamana memungkinkan.
3.3. Abstraksi Alat Aero-mechanical Conveyor.
Setelah membuat daftar kehendak, maka dilakukan abstraksi I , II , III langkah demi langkah untuk mengidentifikasikan kemasan pokoknya.
Hasil dari abstraksi daftar kehendak dapat dilihat pada sub bab berikut ini :
3.3.1 Abstraksi I , II , III Alat Aero-mechanical Conveyor.
Pada abstrak bagian pertama ( I ) seluruh keinginan pada daftar kehendak atau daftar periksa akan dihilangkan sementara waktu. Pada abstrak bagian kedua ( II ) seluruh keharusan yang tidak memiliki hubungan langsung pada fungsi dan kendala pokok dapat dihilangkan atau diabaikan. Pada abstrak bagian ketiga ( III ) seluruh bilangan direduksi menjadi pernyataan saja.
Hasil dari abstraksi I , II , III dapat dilihat pada tabel 3.3
Fakultas Teknik
Tabel 3.3. Daftar Kehendak Alat Aero-mechanical Conveyor
D / W PERSYARATAN
W D W
D
MATERIAL
1. Komponen utama dan pendukung mudah didapat.
2. Komponen tidak mudah berkarat, ringan dan kokoh.
3. Komponen harus tahan terhadap panas dan gesekan.
4. Menggunakan pipa tanpa sambungan.
D D
ENERGI
1. Energi yang digunakan adalah energi listrik.
2. Energi dapat diperoleh dimana saja.
D D D D
ERGONOMI 1. Fleksibel dalam penggunaan.
2. Rangkaian listrik sangat sederhana.
3. Mekanisme alat tidak rumit.
4. Mudah dipasang dan dibongkar.
D W W
PERAKITAN 1. Sederhana dan mudah dirakit.
2. Bisa digabung dengan peralatan yang lain.
3. Tidak memerlukan tempat khusus untuk merakit.
D
W
KESELAMATAN
1. Memiliki tingkat keamanan yang tinggi bagi operator.
2. Tidak menimbulkan suara keras.
Fakultas Teknik
D 3. Bagian yang dapat menimbulkan bahaya diberi pelindung.
D D
W
SINYAL
1. Petunjuk pengoperasian mudah dimengerti.
2. Menggunakan overload untuk mencegah beban berlebih.
3. Dapat dikontrol dengan remote.
W W
PRODUKSI 1. Biaya pembuatan alat murah.
2. Dibuat didalam negeri.
D
TRANSPORTASI
1. Mudah dipindahkan (menggunakan roda).
W W
ESTETIKA 1. Bentuknya menarik.
2. Warnanya menarik.
3.3.2 Abstraksi IV Alat Aero-mechanical Conveyor.
Pada abstraksi bagian keempat ( IV ) memformulasikan hasil abstraksi III agar dapat menjadi bentuk umum. Dari hasil abstraksi keempat ( IV ) ini, maka dapat disimpulkan bahwa yang diinginkan pada alat Aero- mechanical Conveyor ini adalah :
a. Merupakan hasil terbaik dari perancangan.
b. Dapat berfungsi sesuai dengan keinginan.
Fakultas Teknik
c. Tidak memiliki biaya produksi yang tinggi.
d. Pengoperasiannya mudah dan aman.
e. Perawatannya mudah dan murah.
f. Tidak menimbulkan polusi dan bising.
3.3.3 Abstraksi V Alat Aero-mechanical Conveyor.
Pada abstraksi bagian kelima ( V ) masalah akan dirumuskan dalam istilah pemecahan diameter. Hasil abstraksi kelima ( V ) adalah bahwa alat dapat berfungsi sesuai dengan kegunaan dan fungsinya.
3.4. Struktur Fungsi.
3.4.1 Fungsi keseluruhan.
Fungsi ini digambarkan dengan diagram blok yang menunjukkan hubungan antara masukan ( input ) dan keluaran ( output ) dimana diketahui bahwa masukan dan keluaran tersebut berupa aliran Energi, Material dan Sinyal.
E
iE
M
o
i
M
S
o
i
S
Keterangan : Ei = Energi input
o
Gambar 3.1. Fungsi Keseluruhan Alat Aero-mechanical Conveyor
Alat
Aero-mechanical
Conveyor
Fakultas Teknik
Eo = Energi output Mi = Material input Mo = Material output Si = Sinyal input So = Sinyal output
3.4.2 Struktur Fungsi.
Tujuan struktur fungsi adalah untuk mendapat definisi yang jelas dari sub- sistem yang telah ada pada perancangan atau terhadap sub-sistem yang baru dikembangkan, sehingga keduanya dapat diuraikan secara terpisah.
Struktur fungsi disini menguraikan fungsi keseluruhan menjadi beberapa sub-fungsi. Pembuatan sub-fungsi dimaksudkan untuk membagi pelaksanaan kerja sistem kedalam bentuk yang lebih kecil agar komponen sistem dapat terlihat dalam bentuk satuan kerja yang lengkap. Kombinasi dan sub-fungsi ini akan menghasilkan varian struktur fungsi.
Gambar 3.2. Struktur Fungsi Alat Aero-mechanical Conveyor.
Ei Eo
Roda Dudukan Roda memudahkan alat
untuk dipindahkan
Si So
Ei Eo
Frame Dudukan Frame menyangga beban
Si So
Ei
Penggerak
Eo
Motor Motor menggerakkan
system
Fakultas Teknik
Si So
Ei
Penggerak
Eo
Pulleys Pulleys menyangga fan-
Belt dan mengurangi putaran motor
Si So
Ei
Penggerak
Eo
Fan Belt Fan-Belt memindahkan
gerakan motor ke gerakan sprocket
Si So
Ei
Menutup Semua Bagian
Penggerak
Eo Belt
Protection
Belt Protection memberi- kan keamanan & kesela- matan bagi operator
Si So
Ei
Menampung Bahan
Baku
Eo
Hopper Hopper menampung dan
mengarahkan bahan baku yg akan dipindahkan
Si So
Ei
Memindahkan Bahan
Baku
Eo
Spocket Sprocket memudahkan
disc dalam gerakan berputar
Si So
Ei Memindahkan Eo
Fakultas Teknik
Quick Angle
Adjustment
Bahan
Baku Quick Angle Adjustment
memudahkan posisi pengoperasian dari 0 sampai 90°
Si So
Ei
Memindahkan Bahan
Baku
Eo Quick
Release Clips
Quick Release clips mengunci Feed Housing setelah penyetelan sudut
Si Si
Ei
Memindahkan Bahan
Baku
Eo
Flange Tubes
Flange Tubes memudah- kan penyambungan antara pipa dg Feed Housing
Si So
Ei
Mengarahkan Bahan
Baku
Eo Seamless
Pipe
Seamless Pipe merupakan tempat utk disc
membawa bahan baku
Si So
Ei Eo
Clamp Pengikat Clamp mengikat dua
pipa agar lebih kokoh
Si So
Ei
Membawa Bahan
Baku
Eo
Disc
Disc mengambil bahan baku & mendorong sampai ke Discharge Housing
Si So
Fakultas Teknik
Ei
Membuang Bahan
Baku
Eo
Sprocket Sprocket memudahkan
disc dalam proses berputar
Si So
Ei
Membuang Bahan
Baku
Eo
Top Cover Top Cover memudahkan
pemeriksaan discharge Housing dari sisi atas
Si So
Ei
Membuang Bahan
Baku
Eo
Side Cover
Side Cover memudahkan pemeriksaan Discharge Housing dari sisi
samping
Si So
Ei Eo
Clips Pengunci Clips mengunci Top
Cover
Si So
Ei Eo
Outlet
Discharge Pengarah Outlet Discharge
mengarahkan Bahan Baku
Si So
3.5 Mencari & Memilih Solusi Untuk Setiap Sub-Fungsi.
Setelah melaksanakan pembuatan struktur fungsi, langkah selanjutnya
adalah mencari prinsip solusi untuk memenuhi sub-fungsi tersebut. Pada
langkah ini metode yang akan digunakan dalam mencari prinsip solusi
Fakultas Teknik
adalah metode kombinasi. Metode kombinasi ini adalah metode yang akan mengkombinasikan semua solusi yang ada kedalam bentuk matriks.
Pada langkah ini harus diusahakan memiliki sebanyak mungkin prinsip solusi. Prinsip solusi yang terdapat pada langkah ini harus dianalisa lagi, dimana prinsip solusi yang kurang nilai manfaatnya dapat dihilangkan atau diabaikan.
Pengabaian ini bertujuan agar dalam tahap perancangan konsep
selanjutnya tidak terlalu banyak konsep yang harus dievaluasi.
Fakultas Teknik
Tabel 3.4. Prinsip Solusi Untuk Sub-Fungsi
Fakultas Teknik
Fakultas Teknik
Fakultas Teknik
Fakultas Teknik
Dari hasil kombinasi yang dilakukan terhadap prinsip solusi yang terdapat pada tabel 3.4 dapat dihasilkan beberapa alternative varian, kemudian alternative-alternatif varian tersebut dipilih lagi untuk mendapatkan hasil yang terbaik.
Varian tersebut antara lain :
• Varian 1 : A.3 – B.1 – C.1 – D.4 – E.6 – F.1 – G.2 – H.1 – I.1 – J.4 - K.2 – L.3 – M.4 – N.1 – O.4 – P.3 – Q.1 – R.1 – S.2
• Varian 2 : A.3 – B.1 – C.1 – D.4 – E.6 – F.2 – G.3 – H.1 – I.1 – J.4 - K.2 – L.3 – M.4 – N.1 – O.4 – P.3 – Q.1 – R.1 – S.3
• Varian 3 : A.5 – B.2 – C.2 – D.4 – E.4 – F.2 – G.3 – H.2 – I.3 – J.4 - K.2 – L.3 – M.4 – N.1 – O.4 – P.2 – Q.2 – R.3 – S.3
3.6. Memilih Kombinasi Terbaik.
Setelah varian dihasilkan, maka varian-varian tersebut harus dipilih yang terbaik, hal ini dikarenakan jumlah variasi kombinasi yang cukup banyak, sehingga harus dilakukan seleksi terhadap varian yang ada.
Variasi-variasi kombinasi tersebut dikaji dan diseleksi berdasarkan kriteria- kriteria sebagai berikut :
a. Dapat menyelesaikan tugas secara keseluruhan.
b. Memenuhi keharusan pada spesifikasi.
c. Kemungkinan realisasi secara prinsip.
d. Terdapat batas biaya produksi.
e. Kemudahan dalam perancangan dan perakitan.
f. Sesuai dengan keinginan perencana.
Fakultas Teknik
Adapun kajian dan seleksi sebagaimana dimaksud diatas, dijelaskan pada tabel 3.5. di bawah ini :
Tabel 3.5. Lembar Solusi
Fakultas Teknik
Fakultas Teknik
Fakultas Teknik
Fakultas Teknik
Fakultas Teknik
Fakultas Teknik
Fakultas Teknik
Fakultas Teknik
Dalam perancangan alat Aero-mechanical Conveyor ini, varian yang terbaik adalah varian 1.
Pada penyusunan struktur modul (varian konsep) ada hal yang perlu diperhatikan, yaitu bahwa struktur modul tersebut harus dapat merealisir fungsi keseluruhannya dengan mempertimbangkan keamanan, ergonomi, estetika, biaya dan lain sebagainya.
3.7. Evaluasi Varian.
Pemilihan varian yang terbaik telah dilkaksanakan, akan tetapi hal itu belumlah cukup untuk memutuskan mana varian konsep yang terbaik.
Oleh karena itu perlu dilakukan evaluasi terhadap varian konsep tersebut, yaitu dengan cara membuat tabel seleksi dengan dicantumkan pula faktor pertimbangannya.
Tabel 3.6. Tabel Nilai Evaluasi
Nilai P a r a m e t e r
1 Solusi yang tidak bermanfaat
2 Solusi yang tidak cukup
3 Solusi yang dapat ditoleransi
4 Solusi yang cukup
Fakultas Teknik
5 Solusi yang memenuhi persyaratan
6 Solusi yang baik
7 Solusi yang sangat baik
8 Solusi yang ideal
9 Solusi yang melebihi persyaratan
10 Solusi yang mewah dan berkelebihan
Tabel 3.7. Tabel Nilai Evaluasi
Varian Nilai Keterangan
Varian 1 7 Sesuai keinginan dan fungsi
Varian 2 6 Cukup baik
Varian 3 8 Biaya produksi tinggi
3.8. Meneguhkan Varian Konsep.
Dari hasil seleksi varian diatas, maka dapat dilihat bahwa kriteria-kriteria yang ada sebagian besar dapat memenuhi keinginan dan fungsi. Pada akhirnya harus dipilih varian yang paling tepat adalah varian 1 (satu) dengan beberapa pertimbangan sebagai berikut :
• Paling sederhana dalam konstruksi.
• Rendah dalam biaya produksi.
• Berfungsi sesuai dengan tugasnya.
Fakultas Teknik
