Joko Sedyono
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Pengampu: Joko Sedyono, S.T, M.Eng, Ph.D
HP
: 082 327 986 060
: Joko.Sedyono@ums.ac.id
Referensi
:
Kalpakjian, S & Schmid, SR., 2003,
Manufacturing process for engineering
materials
, Prentice Hall, 4
thed.
Kalpakjian, S., 1995,
Manufacturing
Jujur dan tangguh
Kehadiran Minimum : 75% Tidak ada titip presensi
Kalau sakit atau ada tugas kampus boleh ijin tidak
masuk kuliah
Aktif mencari literatur, buku, ebook, dan bahan
kuliah lain kemudian dipelajari
Kelas berjalan bila jumlah mhs minimal 5 orang Kelas yang biasanya ada, bila dosen datang lebih
dulu maka batas menunggu kelas maksimum 15 menit.
Penilaian meliputi: presensi, tugas, dan ujian
Jangan mengharapkan ikut semester pendek maupun
remidi
Target: ambil sekali langsung lulus
Apabila ada kemiripan yang nyata dianggap curang
Pertemuan ke Topik
1 Manufaktur
2-3 Pengecoran logam, pembentukan & shaping
4 Sambungan
5 Finishing
6 Proses pemotongan
7 Material alat iris
8-9 Mesin pemotong, drilling, boring, dll.
10-11 Milling, planning, shaping, dll
12 Proses abrasi
13 Proses non-tradisional
Manufaktur adalah proses merubah bahan mentah
menjadi produk; Ini meliputi desain dan fabrikasi bahan dengan metode produksi dan teknik yang bervariasi.
Kata manufacturing diturunkan dari bhs Latin manu
factus, yang berarti buatan tangan
Kata produksi adalah sinonim kata manufaktur
Di negara industri, manufaktur bernilai 20% - 30% dari
nilai produk dan layanannya
Secara umum, semakin tinggi tingkat manufaktur
sebuah negara, semakin tinggi standar hidup penduduknya.
Produk manufaktur juga digunakan untuk membuat
1. Sebuah produk harus memenuhi syarat desain,
spesifikasi, dan standar
2. Sebuah produk harus dimanufaktur dengan metode
yang paling ekonomis dan ramah lingkungan
3. Kualitas harus dibangun pada setiap tahapan, dari
desain sampai dengan perakitan, bukan setelah diproduksi
4. Dalam lingkungan yg sangat kompetitif, metode
produksi harus fleksibel utk merespon perubahan permintaan pasar, tipe produk, laju produksi, dan kuantitas (jumlah) produk dan utk mengirimkan on-time kepada pelanggan.
5. Pengembangan baru dari sisi material, metode
produksi, dan integrasi komputer baik teknologi maupun aktifitas managerial di dalam sebuah
6. Aktifitas manufaktur harus dilihat sebagai sebuah
sistem yg besar yang semua individu berhubungan
7. Produsen harus menjalin komunikasi dengan
pelanggan utk mendapatkan masukan utk peningkatan produk yg berkesinambungan
8. Organisasi manufaktur harus menjaga senantiasa
produktifitasnya tinggi, yg didefinisikan sbg penggunaan secara optimal semua sumber
dayanya: material, mesin, energi, kapital, tenaga
kerja, dan teknologi. Output per pekerja per jam
Ini adl aktifitas yang sangat penting
Diperkirakan 70% - 80% dari biaya
pengembangan produk dan manufaktur dipakai
saat tahap desain awal
Proses desain utk sebuah produk awal
memerlukan pemahaman yang jelas dari fungsi
dan performan yang diharapkan
Pasar utk sebuah produk dan antisipasi
Adalah pendekatan sistemik yang mengintegrasikan desain
dan manufaktur produk dengan mengoptimalkan semua elemen yang meliputi siklus umur (life cycle) produk
Siklus umur adalah semua aspek dari sebuah produk seperti
desain, pengembangan, produksi, distribusi, penggunaan, recycle maksimumnya, pembuangan dan dampaknya
terhadap lingkungan dipertimbangkan secara simultan (berbarengan)
Kelanjutan dari concurrent engineering adl direct engineering (rekayasa langsung) (DE) yang menggunakan sebuah
database engineering logic yg diterapkan selama desain tiap komponen sebuah produk
Untuk keberhasilah CE, harus (1) mendapat dukungan penuh
dari manajemen puncak, (2) memiliki tim work yang multifungsional and interaktif, termasuk kelompok
Desain produk selalu meliputi persiapan model analitik
dan fisik produk sbg bantuan utk faktor analisa spt gaya, tegangan, defleksi, dan bentuk bagian yang optimal
Proses konstruksi dan mempelajari model analitis
dengan menggunakan computer-aided design,
engineering, dan manufacturing techniques (CAD, CAE, dan CAM)
Alat yang sangat efektif, terutama untuk sistem
produksi yang kompleks adl simulasi komputer, yang dapat digunakan utk mengevaluasi performan dari produk dan perencanaan sistem manufaktur utk memproduksinya.
Simulasi komputer dapat membantu mendesain deteksi
Collect data to describe system
Estimate initial design
Analyse system
Check performance criteria
Is design satisfactory?
Update design based on experience/heuristics
Formulate the problem as an optimisation problem
Collect data to describe system
Estimate initial design
Analyse system
Check constraints
Does design satisfy convergence criteria?
1.
CAD, CAE, & CAM
DFM (DESIGN FOR MANUFACTURE):
◦ Mengintegrasikan proses desain: pemilihan
material, metode manufaktur, proses planning, perakitan, pengujian, dan jaminan kualitas
◦ DFA (DESIGN FOR ASSEMBLY)
◦ DESIGN FOR DISASSEMBLY
◦ DESIGN FOR SERVICE
Akhirnya semuanya dirangkum dalam DEMA
Sederhana dalam manufaktur, perakitan,
pelepasan, pelayanan, dan recycle
Pemilihan material yang sesuai sifat dan umur
Akurasi dimensi dan finishing permukaan
yang selonggar mungkin
Proses sekunder dan finishing kalau bisa
Menghindari boros material (mengurangi
penggunaan dan sampah/limbah)
Mengurangi penggunaan material pd saat
produksi dan proses
Penanganan sampah/limbah berbahaya yang
tepat
Peningkatan proses daur ulang (recycle),
SIFAT MATERIAL
◦ Sifat fisik
◦ Sifat kimia
◦ Sifat manufaktur (mis. kemampuan las, mampu mesin)
BIAYA DAN KETERSEDIAAN
KEUNGGULAN, KETERBATASAN, LAJU
PRODUKSI DAN BIAYA DARI BERBAGAI
METODE MANUFAKTUR MENJADI
PERTIMBANGAN
UKURAN DAN AKURASI DIMENSI
Kerangka aplikasi komputer dlm manufaktur
◦ CNC (computer numerical control)
◦ AC (adaptive control) : mengoptimasi laju produksi dan kualitas utk mencapai biaya minimum.
Mengontrol mis.: gaya, suhu, permukaan finishing, dimensi
◦ Robot industri: sejak th 60an utk mengganti manusia dlm pekerjaan yang berulang,
membosankan, dan berbahaya.
◦ Automated handling
◦ Automated and robotic assembly systems
◦ CAPP (computer-aided process planning): utk mengoptimasi proses plant
GT (group technology): pengelompokan ke dalam kelompok-kelompok yg mirip, supaya efisien
dan ekonomis
JIT (just-in-time production): memproduksi barang dan pengirimannya pada saat akan
digunakan. Keuntungan: hemat penyimpanan, jika ada cacat cepat terdeteksi, produktifitas meningkat dan kualitas produk yang tinggi didapat dg biaya murah.
Cellular manufacturing: beberapa mesin produksi
dikontrol oleh robot sentral
FMS (flexible manufacturing system): metode yg
Sistem expert: meliputi program komputer
yang kompleks sehingga sangat cepat
menyelesaikan pekerjaan dan masalah yg ada
AI (artificial intelligence): penggunaan mesin
dan komputer menggantikan kecerdasan
Dalam hal desain dan manufaktur produk yg aman maka hal ini menjadi tanggung jawab produsen yang sangat penting
Mis. : roda gerinda yang dapat mencelakai
pekerja, alat listrik tanpa tanda peringatan, ini semua harus dijelaskan disertakan dlm produk
Ergonomis (interaksi antara mesin dan manusia)
dan human-factors engineering adalah aspek yg penting utk diperhatikan dalam desain dan
manufaktur produk yang aman. Contoh produk yang tidak ergonomis: kursi yg tidak nyaman diduduki, suatu peralatan yg sulit dioperasikan sehingga membuat sakit tulang belakang,
Biaya manufaktur berkisar 40% dari harga produk Biaya manufaktur: biaya material, peralatan
(tools), dan buruh, modal/kapital dll
Utk mengurangi biaya: dg menganalisa desain
produk utk menentukan ukuran dan bentuk yg
optimal dan pemilihan material yang paling murah asalkan memenuhi sifat yg diharapkan Sekarang ini terjadi kompetisi global yang
menuntut world-class manufacturing utk itu perlu konsisten di dalam manufaktur berbiaya
murah dan hal ini menjadi hal sangat krusial bagi perusahaan untuk bertahan (survive)
Manufaktur mengarah kepada lean production
Agile (fleksibel) manufacturing: penerapan
lean production pada skala yang lebih luas
Material:
◦ Kontrol komposisi, kemurnian, dan cacat (defect) (mis. Impuritis, inklusi, flaws) utk meningkatkan
sifat material secara keseluruhan, sifat manufaktur, reliability, dan umur layanan (service life) dengan harga yg murah.
◦ Metode pengujian dan equipmennya ditingkatkan dengan penggunaan komputer dan software
terutama material: keramik, carbides, dan komposit.
Proses, equipment, dan sistem:
◦ Komputer simulasi dan modeling menjadi luas penggunaannya di dlm desain dan manufaktur,
menghasilkan optimasi proses dan sistem produksi, dan kemampuan prediksi variabel yang terintegrasi dg produksi.
◦ Sebagai dampaknya adalah kecepatan dan efisiensi desain produk dan manufaktur terjadi peningkatan yang sangat besar, peningkatan ekonomi produksi dan pengurangan biaya produksi di pasar yang
Merencanakan manufaktur suatu produk dan memilih proses yang digunakan
Mengidentifikasi mesin, equipment, tooling, dan
orang yang dibutuhkan utk mengerjakan pekerjaan tsb.
Berinteraksi dengan insinyur desain dan material utk mengoptimasi produktifitas dan
meminimalkan ongkos produksi
Bekerjasama dg insinyur industri ketika
merencanakan aktifitas plant-floor, mis.: Plant-layout, pengaturan mesin, equipment material-handling, time-and-motion study, analisa
Logam
Non Ferous Ferous
Besi Cor
Besi tuang kelabu
Besi tuang putih
Besi tuang noduler
Besi tuang paduan
Baja Karbon
Baja karbon rendah
Baja karbon sedang
Baja karbon tinggi
Baja Paduan
Baja paduan rendah
Baja paduan medium
Baja Khusus
Baja anti karat
Besi cor: 2-4 %C, 1-3 %Si, 0.8 %Mn
Baja karbon: 0.08-1.7 %C
Baja paduan: 0.08-0.35 %C plus Cr, Ni, Mo,
Cu, Al, Ti, V etc.(±4 %)
Baja khusus (Baja anti karat (12-30 %Cr), tool
Komposisi kimia, Manufaktur &
fabrikasi, Perlakuan panas
Upstream
industry • Iron core primary ingot
Midst industry
•Primary ingot billet, slab, bloom, rod, alloy ingot
Downstream industry
