BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangDalam praktikum TMS, kami diajarkan untuk menganalisa cara kerja yang efektif baik itu dengan pembuatan peta kerja keseluruhan; prinsip-prinsip ekonomi gerakan; studi gerakan; pengukuran waktu kerja dengan metode jam henti, work sampling, analisa regresi; pengambilan data anthropometri; perancangan system kerja berdasarkan biomekanika, pendengaran, dan suara; pembuatan keseimbangan lintasan produksi; dan pengaruh kerja fisik dan konsumsi energi kerja.Setelah mampu menganalisa dan mengambil kesimpulan dari hasil praktikum, pada akhir section, kami diberi tugas untuk Ujian Akhir Semester yaitu untuk merancang suatu alat untuk membantu proses pembongkaran cetakan pasir Casting dengan menggunakan data anthropometri. Dalam praktikum Casting didapati banyak kesulitan dan ketidaknyamanan dalam praktikum. Salah satunya adalah saat melakukan proses pembongkaran cetakan. Hal ini kurang efektif karena pembongkaran masih dilakukan secara manual. Alat yang digunakan untuk membongkar cetakan adalah linggis. Setelah diperhitungkan nilai safety dan ergonomi dalam proses ini saat kurang. Hal ini dapat mengakibatkan kelelahan dan pegal linu di daerah lengan dan punggung karena posisi yang tidak ergonomis saat pembongkaran. Hal lain yang perlu diperhatikan adalah waktu. Pembongkaran dengan menggunakan alat manual memakan waktu lama. Hal ini dipengaruhi karena adanya cooling time yaitu waktu tunggu untuk mendinginkan cetakan.Oleh karena itu, alat bantu untuk proses pembongkaran cetakan sangatlah diperlukan. Hal ini untuk meningkatkan safety dan ergonomi serta menghemat waktu saat pembongkaran cetakan. Maka dari itu, kami merancang suatu alat yang dapat membantu pembongkaran cetakan sehingga lebih efektif dan efisien.
1.2 TujuanAdapun maksud dan tujuan pembuatan makalah ini adalah :1. Memudahkan proses pembongkaran cetakan pasir dengan memanfaatkan data anthropometri2. Menghemat waktu proses dengan mengurangi waktu tunggu pendinginan cetakan3. Syarat penyelesaian praktikum Time Motion Study.
BAB IIISI2.1 Pengenalan ProdukProduk ini diberi nama Shakeout Machine Foundry Casting. Produk ini dibuat untuk memudahkan proses pembongkaran cetakan pasir casting yang selama ini masih dilakukan secara manual. Karena dirancang dengan mempertimbangkan data anthropometri, produk ini diharapkan dapat memenuhi nilai ergonomis, safety dan bekerja sesuai fungsinya. Pengaplikasian data anthropometri dapat dilihat sebagai berikut: Desain ketinggian produk berdasarkan data anthropometri tinggi genggaman tangan P5. Hal ini untuk menghindari posisi operator membungkuk dan posisi tangan menekuk saat mengangkat cetakan ke atas Shakeout Machine Foundry Casting. Desain ketinggian produk diambil sesuai batas bawah agar operator dengan tinggi minimal juga masih mampu melakukan proses penempatan cetakan ke atas Shakeout Machine Foundry Casting. Desain tombol pengoperasian berdasarkan data anthropometri tinggi siku P95. Hal ini untuk mengoptimalkan letak tombol agar mudah dijangkau. Desain tombol diambil sesuai batas atas untuk menghindari penekukan lutut operator dengan tinggi maksimal dalam mencapai tombol.Prinsip kerja produk ini menggunakan sistem penggetar yang dirancang sedemikian rupa agar dapat memenuhi fungsi utamanya yaitu merontokkan pasir pada cetakan. Shakeout Machine Foundry Casting menggunakan bahan dasar dominan yang terbuat dari Mildsteel. Pemilihan material tersebut karena material Mildsteel memiliki kekuatan untuk menahan beban yang besar dan mudah dimachining. Selain itu, Shakeout Machine Foundry Casting juga dilengkapi dengan Tombol Pengaman (Emergency Stop) untuk menghindari keadaan yang tidak terkendali. Tombol ini terletak disamping tombol pengoperasian untuk menghindari searching time saat keadaan terdesak. Gambar produk dapat dilihat pada lampiran 1.
2.1.1 Daftar Komponen (Part List)Sub AssyKomponenJumlahKeterangan
WallFront Wall1Plat Mildsteel
Side Wall2Plat Mildsteel
Rear Wall1Plat Mildsteel
FilterFilter3Plat Mildsteel
Upper Filter Holder1Plat Mildsteel
Side Filter Holder2Plat Mildsteel
Rear Filter Holder1Plat Mildsteel
Bottom Filter Holder1Plat Mildsteel
Filter Extension1Plat Mildsteel
Per Unit PartSpring12Subcont
Dynamo Set1Subcont
Bearing Set1Subcont
Holder Machine1Plat Mildsteel
Push Botton1Subcont
Belt2Subcont
Tabel 2.1.1
2.1.2 Dimensi ProdukUntuk memaksimalkan pengenalan akan produk Shakeout Mechine Foundry Casting ini, dimensi produk dapat dilihat pada lampiran 2.
2.1.3 Kapasitas Produk Kekuatan menahan beban dapat dihitung dengan rumus:Kekuatan = Tegangan tarik x Luas Penampang= 370 MPa x (10 x 1000)mm=3700000 N = 3,7MNProduk ini dapat menahan beban hingga 3,7 MN. Kemampuan menahan getaran dilihat dari data kekuatan mekanik Mildsteel yang memiliki nilai ketangguhan sebesar 40%. Hal ini membuktikan produk Shakeout Machine Foundry Casting memiliki nilai ketangguhan yang cukup baik.
2.2 Pemilihan MaterialBerikut adalah pertimbangan dalam pemilihan material sebagai bahan dasar Shakeout Machine Foundry Casting.Jenis MaterialKelebihanKekurangan
Carbon Steel Sangat kuat Stiffness tinggi Tahan lama Berat Tidak tahan karat
Mild Steel Mudah di gergaji, kikir dan di bulatkan Mudah di las dan di tempa Dapat di las dengan menggunakan las listrik dan las karbit Dari segi harga paling ekonomis Kuat Tidak dapat dikeraskan
Aluminium Ringan Mudah di bentuk Murah Tidak berkarat Kekuatan rendah Tidak mudah diperbaiki / diluruskan ulang Mudah fatigue
Titanium Ringan Kuat Tahan fatigue Mahal Susah diperbaiki
Setelah membandingkan material-material di atas dan memperhitungkan dari segi kekuatan dan biaya, kami memilih mild steel sebagai bahan dasar dari produk kami. Hal ini karena sifatnya yang mudah dimachining, kuat, tahan terhadap beban tarik dan tekan, serta harganya yang ekonomis. Berikut adalah pertimbangan karakteristik Mildsteel yang dipilih berdasarkan data kekuatan mekanik masing-masing material. TypeMech. PropMildsteel AISI 1018Mildsteel AISI 1006
Hardness, Brinell12695
Hardness, Knoop145113
Hardness, Rockwell B7155
Hardness, Vickers13198
Tensile Strength, Ultimate440 MPa330 MPa
Tensile Strength, Yield370 MPa285 MPa
Elongation @Break15 %20 %
Reduction of Area40 %45 %
Modulus of Elasticity205 GPa205 GPa
Bulk Modulus140 GPa140 GPa
Poissons Ratio0,290,29
Shear Modulus80,0 GPa80 GPa
Berdasarkan data pertimbangan diatas, material yang dipilih adalah Mildsteel tipe AISI 1018. Hal ini karena Mildsteel Tipe AISI 1018 memiliki spesifikasi yang lebih unggul dibandingkan dengan Mild Steel tipe 1006.
2.3 Bill of Material (BOM)Berikut adalah pertimbangan dalam menentukan biaya produksi untuk membuat Shakeout Machine Foundry Casting.
2.4 OPCPemilihan serta perancangan proses dalam membuat produk Shakeout Machine Foundry Casting ini dapat dilihat pada lampiran 3.
2.5 Kebutuhan MesinRincian mesin yang dibutuhkan dalam pembuatan produk Shakeout Machine Foundry Casting adalah sebagai berikut.
2.6 Biaya ProduksiBerdasarkan rincian BOM untuk biaya pembelian material dan rincian kebutuhan mesin untuk biaya operasional maka biaya produksi adalah sebagai berikut.
tact time10320detik
total produksi perhari2Produk
total produksi perbulan40Produk
PENGELUARANHARGA KEBUTUHAN
KEBUTUHAN MATERIAL Rp 6.239.811
SEWA MESIN Rp 54.250.000
BIAYA PRODUKSI Rp 7.574.061
TOTAL PENGELUARAN Rp 68.063.872
PEMASUKANNOMINAL
HARGA JUAL PRODUK Rp 10.080.000
KEUNTUNGAN PER BULAN Rp 100.237.560
2.7 Kelebihan ProdukAdapun kelebihan dari produk Shakeout Machine Foundry Casting ini dapat dilihat dengan analisa QCDSM (Quality, Cost, Delivery, Savety, dan Morale) Quality: Produk ini didesain untuk memperkecil waktu tunggu pendinginan cetakan tanpa mengurangi kualitas produk coran. Cost: Berdasarkan pemilihan material dan proses yang tepat, maka biaya produksi dapat ditekan seminimal mungkin, produk masih dapat memenuhi fungsi utamanya dalam merontokkan pasir cetakan. Dengan adanya penekanan pada biaya produksi, harga jual produk lebih rendah dari produk sejenis lainnya tanpa mengurangi kualitas. Selain itu, produk ini juga dirancang dapat membongkar lebih dari satu cetakan dalam satu waktu. Delivery: - Savety: Sesuai fungsi utamanya, produk ini memang didesain untuk menghindari kecelakaan kerja karena kelelahan/kelalaian operator saat proses pembongkaran cetakan. Produk ini juga dilengkapi dengan Emergency Stop untuk menghentikan mesin saat keadaan tidak terkendali. Morale: Proses pembongkaran cetakan menjadi lebih ergonomi karena perancangan produk didasari data anthropometri.
2.8 Target PemasaranRencana Pemasaran dari Shakeout Machine Foundry Casting adalah lembaga pendidikan yang menyediakan fasilitas laboratorium casting dimana pembongkaran cetakan pasirnya masih menggunakan cara manual. Juga industri dengan skala menengah kebawah karena harga jual produk yang lebih murah dari produk pasaran dengan kualitas yang memadai. Faktor ergonomi juga menjadi keuntungan sendiri dimana hal ini menjadi faktor pertimbangan penting bagi industri-industri yang mengutamakan kenyamanan operator saat bekerja.
BAB IIIPENUTUP
Shakeout Machine Foundry Casting dirancang untuk mempermudah proses pembongkaran cetakan pasir pada pengecoran logam. Hal ini dapat mengefektifkan proses produksi dan meningkatkan produktifitas.Shakeout Machine Foundry Casting pertama kali mengalami fase desain. Pada proses ini , dimensi dan bentukan produk akan seperti apa nantinya mulai tergambar. Kemudian dilanjut dengan fase pemilihan material yang paling tepat sesuai spesifikasi fungsi produk yang telah ditetapkan. Setelah itu, Shakeout Machine Foundry Casting mengalami fase pemilihan proses. Dimana, pada fase ini proses pembuatan produk dirancang sedemikian rupa agar dapat memenuhi fungsi yang diinginkan. Fase selanjutnya adalah penentuan biaya produksi berdasarkan BOM dan biaya operasional. Produk Shakeout Machine Foundry Casting dirancang sedemikian rupa dengan memanfaatkan data antrhopometri dari beberapa praktikum Time Motion Studi sehingga lebih ergonomi. Dengan adanya penekanan biaya produksi, harga jual produk lebih murah dibanding produk sejenis lainnya tanpa mengurangi kualitas produk. Hal ini karena pemilihan material dan proses yang tepat sehingga fungsi utama produk ini tetap masih bisa terpenuhi walaupun harganya lebih murah.
NOQTYPART NUMBERMATERIAL MASS (kg)HARGASATUAN HARGATOTAL (Rp)KETERANGAN (panjang m)
11Front wallPlat mild steel17,5 Rp 7.360 Kg Rp 128.800
22Side wallPlat mild steel2,83 Rp 7.360 Kg Rp 41.658
31Rear wallPlat mild steel1,63 Rp 7.360 Kg Rp 11.997
43FilterPlat mild steel10,31 Rp 7.360 Kg Rp 227.645
51Filter extensionPlat mild steel1,05 Rp 7.360 Kg Rp 7.728
61Upper filter holderPlat mild steel11,125 Rp 7.360 Kg Rp 81.880
72Side filter holderPlat mild steel1,75 Rp 7.360 Kg Rp 25.760
81Rear filter holderPlat mild steel2,38 Rp 7.360 Kg Rp 17.517
91Bottom filter holderPlat mild steel7 Rp 7.360 Kg Rp 51.520
101Bearing setSubcont Rp 670.000 Rp 670.000
111Dynamo setSubcont Rp 2.846.000 Rp 2.846.000
1312SpringSubcont Rp 150.000 Rp 1.800.000
141Holder mesinPlat mild steel35 Rp 7.360 Kg Rp 257.607
151Push buttonsubcont Rp 49.700 Rp 49.700
Jumlah : Rp 6.217.811
waktu proses : 10320
Lampiran 1Gambar desainA. Data Antropometri
Sheet1Nama MahasiswaAdrianAjengDiaPipitHadidMagalineWahyuYuditAverageKepalaPanjang Kepala211517202019191818.63Lebar Kepala201216161717141716.13Diameter Maksimum Dagu292325.5302825272626.69Dagu ke Puncak Kepala262025242523244.521.44Telinga ke Puncak Kepala181514161412161615.13Telinga ke Belakang Kepala1287.5119108109.44Antara Dua Telinga212117171920191819.00Mata ke Puncak Kepala131212141311131212.50Mata ke Belakang Kepala191717221617182018.25Antara Dua Pupil Mata786.5116.56.5867.44Hidung ke Puncak Kepala161717191416181616.63Hidung ke Belakang Kepala252018271818201720.38Mulut ke Puncak Kepala221922211919191920.00Lebar Mulut5.546656665.56
Sheet1Nama MahasiswaAdrianAjengDiaPipitHadidMagalineWahyuYuditAverageKakiPanjang Telapak Kaki282123242426262524.63Panjang Telapak Lengan Kaki181518161618211717.38Panjang Kaki sampai Jari Kelingking2317202019.520222120.31Lebar Kaki10.588.48991088.86Lebar Tangkai Kaki7.56555.55.574.55.75Tinggi Mata Kaki9668977107.75Tinggi Bagian Tengah Telapak Kaki655566655.50Jarak Horisontal Tangkai Mata Kaki644.5465.5565.13
Sheet1Nama MahasiswaAdrianAjengDiaPipitHadidMagalineWahyuYuditAverageTanganPanjang Tangan191517191817.5201918.06Panjang Telapak Tangan119911910111010.00Panjang Ibu Jari5.55576666.55.88Panjang Jari Telunjuk7.567777.576.56.94Panjang Jari Tengah877.587.5887.57.69Panjang Jari Manis776.87.5677.56.56.91Panjang Jari Kelingking5.555.6556655.39Lebar Ibu Jari221.722222.52.03Tebal Ibu Jari1.51.81121.522.51.66Lebar Jari Telunjuk21.51.6221.61.821.81Tebal Jari Telunjuk211.711.51.51.221.49Lebar Telapak Tangan (Metacarpal)867777.788.57.40Lebar Telapak Tangan (sampai ibu jari)97.59899.510109.00Lebar Telapak Tangan (Minimum)Tebal Telapak Tangan (Metacarpal)31.53432.536.53.31Tebal Telapak Tangan (sampai ibu jari)4.535455454.44Diameter Genggam56455765.55.44Lebar Maksimum Ibu Jari ke Jari Kelingking201919.52020212219.520.13Lebar Fungsional Maksimum Ibu Jari ke Jari lain1414151914.516.5141515.25Segi Empat Minimum yang dapat dilewati oleh Telapak Tangan
Sheet1Nama MahasiswaAdrianAjengDiaPipitHadidMagalineWahyuYuditAverageBadanTinggi Tubuh Posisi Berdiri Tegak169140162157.5177165174170164Tinggi Mata Berdiri Tegak160.5131149.5144161150156156151Tinggi Bahu Berdiri Tegak141124134128147138.5148136137Tinggi Siku Berdiri Tegak 10595103102137.5106112103108Tinggi Genggaman Tangan746269707269827271Tinggi Badan pada Posisi Duduk897989878989929088Tinggi Mata pada Posisi Duduk776877798379838078Tinggi Bahu pada Posisi Duduk615060556761606159Tinggi Siku pada Posisi Duduk252425282828252826Tebal Paha14121415201414914Jarak dari Pantat ke Lutut5847604962585654.556Jarak dari Lipat Lutut ke Pantat444050425444465046Tinggi Lutut494246415150515048Tinggi Lipat Betis4036364541404342.540Lebar Bahu483544384742454343Lebar Panggul363132363832303534Tebal Dada1717Tebal Perut1616Jarak dari Siku ke Ujung Jari453742444344.5464443Lebar Kepala202516161917171618Panjang Tangan191517191817.5201918Lebar Tangan887787.7108.58Jarak Rentangan Tangan170155145160170163170162Tinggi Pegangan Tangan Vertikal ke Atas Duduk203140163178176167210176.5177Tinggi Pegangan Tangan Vertikal ke Bawah Berdiri7116819663214200211.5161Jarak Pegangan Tangan ke Punggung pada Posisi Tangan ke Depan Horisontal636863606775668468