TI-4131 SISTEM PENGEMBANGAN PRODUK SESI-7 9: PROSES PERANCANGAN PRODUK (3):

(1)

LD-SPP: Sem I-2005 11

TI

-

4131 SISTEM PENGEMBANGAN PRODUK

SESI

-

7

7 ÷

÷

9: PROSES PERANCANGAN

PRODUK (3):

Arsitektur Produk

2 2 TUJUAN:

Mendefinisikan blok pembangun fisik dasar produk dalam pengertian: fungsiyang dilakukan & interfasenyadengan bagian produk yang lain. ISU:

Ø Alternatif arsitektur yang ada saat ini?

Ø Bagaimana subsistem akan berinteraksi?

Ø Bagaimana subsistem akan dibagi dan dihubungkan? LANGKAH-LANGKAH:

1. Arsitektur Produk 2. Modularitas Produk:

§

Latar Belakang

§

Metoda Fungsional Lanjut

§

Dependensi Fungsional

§

Module Heuristics

3. Desain Modular: Metoda Kluster 4. Tim Pengembangan berbasis Arsitektur

A

RSITEKTUR PRODUK (1)

(2)

LD-SPP: Sem I-2005 33

ARSITEKTUR PRODUK:

Skema pengaturan

elemen fungsional

produk dalam blok fisik dan

antar muka antar blok tersebut.

FUNGSI PRODUK

FUNGSI PRODUK →→BENTUK PRODUKBENTUK PRODUK

PRODUK

ELEMEN FUNGSIONAL:

operasi & transformasi individual yang berkontribusi pada performansi produk keseluruhan

ELEMEN FISIK:

§ Bagian, komponen, & sub rakitan yang menjalankan fungsi produk

§ Diorganisasikan dalam beberapa blok pembangun fisik utama (chunk)

§ Beberapa chunkmembentuk kumpulan komponen yang menjalankan fungsi produk

A

RSITEKTUR PRODUK (2)

7

4 4

TIPE ARSITEKTUR:

1.Arsitektur produk:

§

berhubungan dengan tata letak produk spesifik;

§

Tipe dasar:

§

Arsitektur integral:

struktur fisik di mana semua subfungsi

dipetakan pada satu atau sejumlah kecil elemen fisik

§

Arsitektur Modular: substruktur produk fisik

integral yang

mempunyai hubungan

one-to-one

dengan subset model

fungsional

produk.

2.Arsitektur portofolio:

§

berhubungan dengan famili produk;

§

Strategi desain: apakah akan

(

whether to

), bagaimana

(

how to

)

& bentuk

dari penggunaan bersama (

sharing

) komponen antar

produk dalam portofolio.

A

RSITEKTUR PRODUK (3)

(3)

LD-SPP: Sem I-2005 55

KOMPARASI ARSITEKTUR INTEGRAL & MODULAR

• Swiss Army Knife

• Pensil mekanik (Sharp pencil) • Pisau dapur

• Pensil kayu CONTOH

• Dapat membuat produk tampak serupa; • Membuat imitasi oleh kompetitor lebih

mudah;

• Mereduksi performansi produk;

• Dapat lebih mahal dari arsitektur integral. • Menghambat perubahan

desain dalam produksi; • Mengurangi variasi produk

yang dapat diproduksi. KONTRA

• Memperbaiki konfigurasi ulang produk; • Meningkatkan variasi produk & kecepatan

pengenalan produk baru;

• Memperbaiki kemudahan perawatan & perbaikan;

• Memungkinkan tugas pengembangan (& manufakturing untuk beberapa hal) secara paralel.

• Lebih sukar bagi kompetitor untuk meniru

• Kerjasama tim yang lebih ketat dengan masalah antarmuka (interface) yang lebih sedikit; • Meningkatan performansi sistem; • Memungkinan reduksi ongkos. PRO ARSITEKTUR MODULAR ARSITEKTUR INTEGRAL

A

RSITEKTUR PRODUK (4)

7

6 6

IMPLIKASI KEPUTUSAN ARSITEKTUR PRODUK

1. Perubahan produk

Motivasi perubahan produk:

• Upgrade;

• add-on (produk dasar + fungsi tambahan);

• adaptasi (penyesuaian terhadap lingkungan penggunaan yang berbeda): voltage 110V – 220V;

• wear (penggantian bagian produk karena aus): alat potong, bearings;

• konsumsi (barang habis pakai): cartridges, film, batteries;

• fleksibilitas penggunaan: lensa kamera; • penggunaan ulang bagian produk: chasing. 2. Variasi produk

§ dimungkinkan dengan mengkombinasikan beberapa modul produk.

3. Standarisasi produk

§ penggunaan komponen atau bagian yang sama pada berbagai produk;

§ Memungkinkan produksi suatu komponen atau bagian dalam volume tinggi.

A

RSITEKTUR PRODUK (5)

(4)

LD-SPP: Sem I-2005 77

4. Performansi produk

Arsitektur integral:

• memungkinkan eksploitasi properti struktural sekunderguna mengeliminasi ukuran & masa produk(function sharing);

• memungkinkan optimasi karakteristik performansiyang didasarkan ukuran, bentuk, & masa produk: akselerasi, konsumsi energi, aerodynamic drag, kebisingan, & estetika; • memungkinkan eliminasi redundansimelalui function sharing;

• memungkinkan geometric nestingkomponen untuk meminimumkan volume produk.

5. Manufakturabilitas produk

• DFM: strategi untuk meminimumkan jumlah bagianproduk melalui integrasi komponen;

• Untuk menjaga arsitektur yang sudah tertentu, integrasi komponen fisik hanya dapat dipertimbangkan dengan mudah untuk suatu bagian;

• Integrasi antar bagian sukar dilakukan, & akan mengubah arsitektur produk; • DFM mulai pada tahap perancangan tingkat sistem pada saat tata letak bagian

direncanakan.

A

RSITEKTUR PRODUK (6)

7

8

6. Manajemen pengembangan produk

Pendekatan modular:

• memerlukan perencanaan sangat hati-hati selama tahap perancangan tingkat sistem; • desain rinci berkaitan dengan memastikan bahwa tim yang ditugasi untuk menangani

setiap chunk dapat memenuhi ketentuan performansi, biaya, & jadual yang ditetapkan Pendekatan integral:

• memerlukan perencanaan & spesifikasi yang relatif kurang rinci pada tahap perancangan tingkat sistem;

• memerlukan integrasi, resolusi konflik, & koordinasi selama tahap perancangan rinci. PENETAPAN ARSITEKTUR PRODUK

Penentuan blok pembangun fisik dasar produk: fungsi yang dilakukan & interfasenya dengan bagian produk yang lain. PENETAPAN ARSITEKTUR PRODUK Elemen Fungsional Tata letak geometrik produk Deskripsi bagian utama Dokumentasi interaksi antar bagian

A

RSITEKTUR PRODUK (7)

(5)

LD-SPP: Sem I-2005 99

TIPE MODULARITAS

1. Function-based Modularity

a. Slot Modularity :arsitektur produk dengan interfaceantar blok (bagian) yang berbeda, sehingga bagian produk tidak dapat saling dipertukarkan.

Contoh:radio mobil, spedometer mobil.

b. Bus Modularity : arsitektur produk yang dilengkapi dengan antarmuka (interface) standar yang memungkinkan berbagai kombinasi dari modul fungsi yang berbeda.

Contoh:slot ekspansi memori komputer.

c. Sectional Modularity :arsitektur produk dengan antarmuka sejenis, tanpa diperlukan elemen untuk menghubungkan antar bagian produk.

Contoh:furniture, partisi kantor, piping.

d. Mix Modularity :arsitektur produk dengan mengkombinasikan bebrapa komponen standar melalui jaringan modul.

Contoh:mainan blok.

A

RSITEKTUR PRODUK (8)

7

10

2. Manufacturing-based Modularity

a. OEM Modules :pengelompokan komponen atau fungsi berdasarkan pemasok(OEM=

Original Equipment Manufacturer).

b. Assembly Modules :sejumlah komponen dengan fungsi tertentu yang dikelompokkan untuk memudahkan perakitan.

c. Sizable Modules :komponen-komponen yang sama tetapi dengan ukuran yang berbeda. Contoh: pisau potong rumput.

d. Conceptual Modules :modul dengan fungsi yang sama, tetapi dengan pewujudan yang berbeda; dapat menggunakan proses manufakturing yang berbeda tanpa perubahan berarti pada sisa produk lainnya.

A

RSITEKTUR PRODUK (9)

(6)

LD-SPP: Sem I-2005 1111

a. Membuat struktur fungsi produk

Connect Electricity Actuate Electricity Supply Power Process Data Display Status

Store Ink Jet Ink

Remove Heat

Capture

Vapor Filter Flow Support Ink Handling Loads Import Paper Store Paper Choose Paper Increment & Hold Paper Deliver & Store Printout Support Paper Handling Loads Display Ink Status ON/OFF Electricity Ink Air Heat: Power Supply Human Energy Paper Input Data

Ink Reaction Force

Choose Increment Deliver

Vapor

Choose _Increment _Deliver Paper

Reaction Force

Printout KE+Acoustic Heat Vapor & Air Ink Level Printer Status Heat

Produk: PRINTER Produk: PRINTER

P

ENENTUAN ARSITEKTUR PRODUK (1)

8

12

b. Mengelompokkan elemen produk dalam blok modul

1. Kombinasikan subfungsi sebanyak mungkindalam satu modul dengan hubungan utama yang sama (aliran energi, material atau signal);

2. Jika ada antarmuka standar, pilih modul yang sesuai dengan antarmuka tersebut;

3. Perlihatkan dengan jelas aliran signalyang relevan dalam struktur fungsi. Pada beberapa produk, signal berimplikasi pada interaksi produk dengan pengguna. Signal juga menggambarkan kendali mekanik / elektromekanik yang diperlukan. Penanganan signal dengan baik mendukung keberhasilan produk.

4. Jika produk akan dirancang sebagai arsitektur famili, pilih modul/komponen yang dapat digunakan oleh variasi produk.

5. Kelompokkan komponen/bagian untuk memudahkan proses manufaturing dan toolingyang ada.

6. Antisipasikanteknologi dan pasar baruuntuk produk. Berdasarkan antisipasi tersebut, kelompokkan komponen/bagian berdasarkan perubahan yang diharapkan.

(7)

LD-SPP: Sem I-2005 1313

Pertimbangan Dalam Pengelompokan Komponen:

1. Integrasi geometrik & presisi:klustering memungkinkan individu / kelompok tunggal mengendalikan hubungan fisik antar elemen; elemen memerlukan lokasi presisi / integrasi geometrik yang dekat

2. Function sharing:klustering dilakukan pada beberapa elemen fungsional produk yang dapat dilakukan oleh satu komponen tunggal

3. Kapabilitas vendor:klustering memerlukan dukungan kemampuan vendor untuk mengklusterkan beberapa elemen fungsional)

4. Lokalisasi perubahan:klustering dilakukan untuk memastikan bahwa perubahan dapat dilakukan terbatas pada chunk modular yang ditangani, sehingga tidak memerlukan perubahan pada chunk lain.

5. Mengakomodasi perubahan:klustering dilakukan untuk memungkinkan

perusahaan mengembangkan variasi produk dengan cara yang dapat memberi nilai pada konsumen.

6. Memungkinkan standarisasi: klustering dalam chunk tunggal dilakukan pada sejumlah elemen yang dapat bermanfaat untuk produk lain. Hal ini memungkinkan elemen fisikal chunk untuk diproduksi dalam jumlah besar.

7. Portabilitas interfase: klustering dilakukan berdasarkan kesamaan karakteristik elemen unit kendali, yang memungkinkan semua kontrol diwadahi dalam satu chunk.

14

14 Connect

Electricity ElectricityActuate SupplyPower

Process Data

Display Status

Store

Ink Jet Ink

Remove Heat

Capture

Vapor Filter Flow Support Ink Handling Loads Import Paper Store Paper Choose Paper Increment & Hold Paper

Deliver & Store Printout Support Paper Handling Loads Display Ink Status ON/OFF Electricity Ink Air Heat: Power Supply Human Energy Paper Input Data Choose Increment Deliver Vapor

Choose _Increment _Deliver Paper Reaction Force Printout KE + Acoustic Heat Vapor & Air Ink Level Printer Status Heat Store Ink ELECTRONICS INK SYSTEM

PART HANDLING SYSTEM CHASSIS

Pengelompokan elemen produk dalam blok modul

(8)

LD-SPP: Sem I-2005 1515

c. Membuat garis besar tata letak geometrik (Diagram Blok/Desain Konfigurasi)

Langkah-langkah:

1. Buat hirarki arsitektur produk dari modul struktur fungsi

2. Petakan hirarki arsitektur produk ke dalam sketsa 2D atau 3D tata letak produk.

PRODUK: PRINTER

PAPER HANDLING SYSTEM

INK

SYSTEM CHASSIS BASE

INK PRINT CATRIDGE

CARRIAGE

MECHANISM FAN/VENTS FILTER HOUSING

INPUT PAPER TRAY HERTZIAN PAPER INDEX MECHANISM OUTPUT

PAPER TRAY SWITCH POWERSUPPLY

PRINTER CONTROLLER & DISPLAY 1 PRINT CATRIDGE & CARRIAGE

PAPER HANDLING SYSTEM (Index & Advance Mechanism)

CHASSIS Output Paper Tray Input Paper Tray BASE 2 GUIDELINES : GUIDELINES : 1.

1. Proses iteratifProses iteratif

2.

2. Alternatif gandaAlternatif ganda

3.

3. Perbaikan tata letak dengan Perbaikan tata letak dengan

desain industrial, mengacu

pada VOC

4.

4. Prototyping is applicablePrototyping is applicable

Produk: PRINTER

16

Product Feature Permutation

H = Handle B = Blade G = Gouge

(9)

LD-SPP: Sem I-2005 1717

Product Feature Permutation

* For later consideration

18

Product Feature Permutation

(10)

LD-SPP: Sem I-2005 1919

CONTOH TATA LETAK GEOMETRIK 1: Iced Iea Brewer

Diagram blok awal: side-by-side design

Diagram blok revisi: stacked concept a. a. b. b. 20 20 CONTOH DIAGRAM BLOK 2: Sinterstation 2000 (sistem konversi energi)

Lenses Cool Laser Provide Inert Atmosphere Control Atmosphere Temperature CO2 Laser Part Piston Position Piston _CartridgePowder

Head Part Surface Control Process CAD File Process Chamber Deliver Powder Galvanometer & Mirror Roller

Flow of forces or energy Flow of material Flow of signal or data Functional element Physical element Notes: (1) SKEMA PRODUK Lenses Cool Laser Provide Inert Atmosphere Control Atmosphere Temperature CO2 Laser Part Piston Position Piston CartridgePowder

Head Part

Surface ControlProcess CAD File Process Chamber Deliver Powder Galvanometer & Mirror Roller

Flow of forces or energy Flow of material Flow of signal or data Functional element Physical element Notes: Laser Table Powder Engine Atmospheric Control Unit Controls Cabinet (2) PENGELOMPOKAN KOMPONEN

(11)

LD-SPP: Sem I-2005 2121 Powder Engine Atmospheric Control Unit Laser Table Process Chamber Powder Engine

(3) GARIS BESAR TATA LETAK GEOMETRIK GUIDELINES:

n Dibuat dalam 2 atau 3 dimensi dengan menggunakan gambar atau model; tidak unik

n Dikoordinasikan dengan industrial designer dimana masalah estetika &

human interfacesangat penting & berhubungan erat dengan susunan geometrik chunk

n Memfasilitasi pertimbangan kelayakan interfase geometrik antar chantar

chunk

Laser Table

Process Chamber Laser Window Roller Powder Engine Part Piston Structural Leg Structural Leg Reference Plate Position Piston Deliver Powder Powder Cartridge

(4) TATA LETAK GEOMETRIK RINCI

22

TUJUAN:

1. Mengembangan spesifikasiuntuk generating, embodying, prototyping &

testing dari setiap modul;

2. Meningkatkankomunikasiantar individu atau tim desain yang ditugaskan

untuk setiap modul.

4 TIPE INTERAKSI ANTAR MODUL:

1. Interaksi material:solid, liquid, atau gas yang mengalir dari satu modul ke

moduk berikutnya;

2. Interaksi energi:energi yang harus ditransmisikan atau diproteksi antar

modul;

3. Interaksi informasi:signal (tactile, acoustic, electrical, visual, dll) yang

harus diproses dari satu modul ke modul berikutnya;

4. Interaksi spasial:dimensi geometrik, degree-of-freedom, toleransi, dan

batasan yang harus ada antar modul.

SUPLEMEN SUPLEMEN

(12)

LD-SPP: Sem I-2005 2323

d. Menentukan interaksi fundamental dan insidental

INTERAKSI FUNDAMENTAL & INSIDENTAL:

1. Interaksi fundamental:berkaitan dengan garis-garis pada skema yang menghubungkan satu modul dengan modul lain.

2. Interaksi insidental:interaksi yang terjadi karena implementasi elemen fungsional secara fisik atau karena pengaturan geometrik modul.

Contoh:vibrasi dari aktuator pada tray kertas dapat mempengaruhi kepresisian posisi gerakan catridge.

ENCLOSURE

PAPER TRAY _MECHANISMPRINT LOGIC BOARD

CHASSIS POWER CORD_{& "BRICK"}

HOST DRIVER SOFTWARE USER INTERFACE BOARD Styling Vibration Thermal Distortion RF Interference Thermak Distortion RF Shielding

Peta Interkasi Insidental

24

PENGEMBANGAN KONSEP

(Tahap setelah penyusunan Diagram Blok / Tata Letak Geometrik Produk)

• Evaluasi konsep secara berkesinambungan Konsep modul yang diperbaiki Konsep modul Refleksi 4. 3. 2. 1.

• Membuat modul baru untuk modul yang ditetapkan • Modul baru dapat

digunakan juga pada produk lain Konsep modul

Tim Open mind • Mencari modul kreatif

• Modul baru yang dibuat secara internal • Vendor

• Penggunaan komponen yang ada lebih mudah murah & mudah daripada mengembangkan komponen baru • Memungkinkan fokus

kreatif pada aspek desain yang benar-benar unik Konsep modul • Vendors • Literatur yang dipublikasi • Paten • Tenaga ahli • Basis data peralatan

(dari metoda asesmen kuantitatif) Mempelajari komponen

yang ada

• Membuat garis besar tata letak dari bentuk produk • Arahan pencarian solusi

untuk modul dari sisi skala Bentuk garis besar konsep tata letak • Modul yang ditetapkan • Interaksi • Ranking VOC • Membuat garis besar

tata letak geometrik • Menetapkan hubungan

spasial

• Menentukan secara garis besar dimensi yang mungkin PENGGUNAAN/IMPAK PENGGUNAAN/IMPAK OUTPUT OUTPUT INPUT INPUT TUGAS TUGAS

(13)

LD-SPP: Sem I-2005 2525

Tujuan:

§ Menentukan prinsip styling(bentuk visual) produk baru sesuai dengan tujuan produk

§ Pada concept styling ditentukan bentuk keseluruhan produk (belum desain dari komponen →desain rinci).

Product Semantics:

C

ONCEPT STYLING (1)

8

Styling Image

Sombre & efficient

→

Produk yang digunakan untuk pekerjaan serius

Bright & happy

→

Produk yang harus tampak ‘fun’

Robust & rugged

→

Produk yang harus tahan lama & tangguh (hardwearing)

Sleek & streamlined

→

Produk yang bergerak cepat (kendaraan, pesawat, dll)

Lihat Suplemen: PRODUCT STYLING

26

C

ONCEPT STYLING (2)

8

(14)

LD-SPP: Sem I-2005 2727

C

ONCEPT STYLING (3)

8

Ekspresi Semantik dalam styling produk (2)

Mobil Jerman menggunakan ekspresi semantik kuat dengan logo ‘lingkaran baja’

28 28 1. Penundaan diferensiasi produk, sebagai strategi rantai suplaiuntuk pembuatan varian produk guna memenuhi kebutuhan konsumen yan berbeda; 2. Arsitektur produk menentukan kemungkinan delayed differentiation .

D

ELAYED DIFFERENTIATION

9

(15)

LD-SPP: Sem I-2005 2929

ANALISIS FUNGSI PRODUK

BASIS:Ketergantungan antar fungsi (suatu fungsi tergantung pada output dari fungsi lain)

TIPE KETERGANTUNGAN:

1. Rantai Fungsi Sekuensial :menghasilkan aliran sekuensial; ooutput dihasilkan dari sejumlah proses yang berurutan.

2. Rantai Fungsi Paralel :mencakup sejumlah rantai fungsi sekuensial; menggunaan bersama-sama suatu atau beberapa aliran yang sama.

PENDEKATAN HEURISTIK:

1. Dominant Flow: kelompok subfungsi, di mana aliran mengalir dari awal aliran sistem hingga keluar sistem atau dikonversikan dalam sistem. Kelompok subfungsi tersebut mengindikasikan batasan atau antarmuka (interface) modul dengan bagian lain dari produk.

2. Branching Flow: mencakup aliran yang bercabang yang masing-masing merepresentasikan modul. Setiap modul berinteraksi dengan bagian lain produk melalui aliran pada lokasi cabang.

3. Conversion-Tranmission Modules:direpresentasikan oleh subfungsi konversi atau pasangan konversi – tranmisi (transport) atau rantai konversi – transmisi.

SUPLEMEN 1 SUPLEMEN 1 30 30 Conversion-Tranmission Modules : Langkah penentuan:

a. Identifikasi fungsi konversi;

b. Cek fungsi transmisi dari aliran yang telah dikonversikan:

§ Jika TIDAK ADA →subfungsi konversimenjadi modul

§ Jika ADA & TIDAK ADA subfungsi lain di antaranya →pasangan konversi – transmisimenjadi modul;

§ Jika ADA & ADA subfungsi lain di anatarany & subfungsi tersebut hanya bekerja dalam aliran konversi → rantai konversi – transmisimenjadi modul.

KONVERSI ALIRAN A KONVERSI ALIRAN A MENJADI B MENJADI B KONVERSI ALIRAN A KONVERSI ALIRAN A MENJADI B MENJADI B TRANSMISIKAN TRANSMISIKAN ALIRAN B ALIRAN B KONVERSI ALIRAN A KONVERSI ALIRAN A MENJADI B

MENJADI B FUNGSI ALIRAN BFUNGSI ALIRAN B

TRANSMISIKAN TRANSMISIKAN ALIRAN B ALIRAN B MODUL KONVERSI PASANGAN Konversi-Transmisi RANTAI Konversi-Transmisi SUPLEMEN SUPLEMEN