Joko Sedyono
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
2018
Pengampu: Joko Sedyono, S.T, M.Eng, Ph.D
HP
:
: Joko.Sedyono@ums.ac.id
Referensi
:
Kalpakjian, S & Schmid, SR., 2003,
Manufacturing process for engineering
materials
, Prentice Hall, 4
thed.
Kalpakjian, S & Schmid, 1995,
Manufacturing engineering and technology
,
Addison-Wesley Publishing Company, 3
rded
Dll.
Jujur dan tangguh
Kehadiran Minimum : 75%
Tidak ada titip presensi
Kalau sakit atau ada tugas kampus boleh ijin
tidak masuk kuliah dengan surat
Jangan puas hanya dr slide pp
Aktif mencari literatur, buku, ebook, dan bahan
kuliah lain kemudian dipelajari
Kelas berjalan bila jumlah mhs minimal 5 orang
Bila dosen datang lebih dulu maka batas dosen
menunggu kelas maksimum 20 menit.
Penilaian meliputi: presensi, tugas, dan ujian
Target: ambil sekali langsung lulus
Apabila ada kemiripan yang nyata dianggap
Minimum
Aspects
Maximum
20% MID EXAM (UTS) 40%
35% FINAL EXAM (UAS) 60%
20% Presences+Assignments
SISTEM PAP BAKU BATAS
BAWAH (%)
NILAI HURUF BATAS ATAS (%) NILAI ANGKA 77 A 100 4,0 70 AB <77 3,5 63 B <70 3,0 56 BC <63 2,5 50 C <56 2,0 35 D <50 1,0 0 E <35 0,0
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, dll
12 Proses abrasi
13 Proses non-tradisional 14 Desain proses permesinan
Konsep manufaktur
Syarat manufaktur supaya responsif terhadap permintaan dan
trend
Desain produk CE
Proses perkembangan manufaktur Metode desain umum
Aplikasi sistem manufaktur Desain manufaktur
Prinsip desain yang ekonomis
Desain manufaktur yang peduli lingkungan Pemilihan material
Pemilihan metode proses manufaktur CIM
Product liability
Biaya Manufaktur, Lean (ramping) Production, dan Agile
(gesit/fleksibel) Manufacturing
Trend umum manufaktur
Manufaktur: proses merubah bahan mentah
menjadi produk;
desain dan fabrikasi bahan dengan metode
produksi dan teknik yang bervariasi.
manufaktur bernilai 20% - 30% dari nilai
produk dan layanannya
semakin tinggi tingkat manufaktur sebuah
negara, semakin tinggi standar hidup
penduduknya.
1.
desain, spesifikasi,
dan
standar
2.
metode yang paling
ekonomis
dan
ramah
lingkungan
3.
Kualitas
harus dibangun pada
setiap
tahapan
4.
fleksibel
6.
sebuah
sistem yg besar
7.
komunikasi dengan pelanggan
8.
produktifitasnya tinggi/maksimum yg
dicapai dg penggunaan secara
optimal
semua sumber dayanya: material, mesin,
energi, kapital, tenaga kerja, dan teknologi.
Output per pekerja per jam pada semua
fase tahapan dimaksimalkan
.
70% - 80% dari biaya pengembangan
produk dan manufaktur
memerlukan pemahaman yang jelas
dari
fungsi
dan
performan
yang
diharapkan
Pasar
utk sebuah produk dan
penggunaan
produk harus jelas,
◦
dibantu asisten penjualan, analis
Adalah mengintegrasikan desain dan
manufaktur produk dengan
mengoptimalkan
semua elemen yang
meliputi siklus umur produk
dilanjutkan dg
direct engineering (rekayasa
langsung) (DE)
yang
menggunakan
database engineering logic
CE harus (1) didukung manajemen puncak,
(2) memiliki tim work yang multifungsional
and interaktif, dan (3)
menggunakan
menggunakan
CAD, CAE, dan CAM
simulasi komputer
, utk mengevaluasi
performan dari produk dan
perencanaan sistem manufaktur utk
memproduksinya, juga utk
mendesain
deteksi cacat awal,
mengidentifikasi
kemungkinan timbulnya masalah di
sebagian sistem, dan optimasi
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?
Update design using optimisation concepts Stop 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 Yes Yes
(a)
(b)
01.
CAD, CAE, & CAM
2.Komputer Simulasi
3.Rapid Protyping
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 (dlm 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
Mengurangi penggunaan material pd saat
produksi dan proses dan sampahnya
Penanganan sampah/limbah berbahaya yang
tepat
Peningkatan proses daur ulang (recycle),
pengolahan sampah, dan penggunaan ulang
(reuse)
SIFAT MATERIAL
◦ Sifat mekanik
◦ 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
BIAYA MANUFAKTUR DAN OPERASIONAL
MANUFAKTUR NET-SHAPE
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
mengintegrasikan cellular manufacturing ke dalam sebuah unit yang besar, semuanya di bawah kontrol komputer sentral
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
manusia, sering disebut JST (jaringan saraf
tiruan/artificial neural networks).
Product liability: suatu tanggung jawab
secara hukum produsen (
producer,
manufacturer)
atau yang bergerak dalam
suatu proses untuk menghasilkan suatu
produk (
processor, assembler)
atau yang
menjual atau mendistribusikan produk
tersebut.
Tanggung jawab tersebut sehubungan
dengan
produk yang cacat
sehingga
menyebabkan atau turut menyebabkan
kerugian bagi pihak lain (konsumen), baik
kerugian badaniah, kematian maupun harta
benda.
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
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,
keyboard komputer yg lama-lama kalau dipakai membuat sakit di bagian tangan.
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/manufacturing: adanya efektifitas dan efisiensi utk mengurangi biaya di semua aktifitas
Agile (fleksibel) manufacturing: penerapan
lean production pada skala yang lebih luas
shg cepat merespon perubahan jenis produk,
keinginan, dan kebutuhan konsumen
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.
◦
Terkait dengan penghematan energi dan
material dilakukan peningkatan kemampuan
recycle dan rasio kekuatan dan kekakuan
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
sangat kompetitif ini
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
metode produksi, perencanaan produksi, dan penjadwalan dan maintenance.
