OPTIMASI BIAYA PROSES KARENA VARIASI KECEPATAN DAN KEDALAMAN POTONG PADA POROS AISI-1040 MENGGUNAKAN MESIN BUBUT KNUTH DM-1000A

Transkripsi

1 OPTIMASI BIAYA PROSES KARENA VARIASI KECEPATAN DAN KEDALAMAN POTONG PADA POROS AISI-1040 MENGGUNAKAN MESIN BUBUT KNUTH DM-1000A Jolly Vicor Aseng 1), Joje Ranung 2), Rudy Poeng 3) Jurusan Teknik Mesin Universias Sam Raulangi ABSTRAK Peneliian ini unuk mengopimasikan biaya proses dengan kecepaan poong dan kedalaman poong yang bervariasi pada mesin bubu. Unuk mendapakan hasil peneliian ini, dilakukan pengujian pada maerial baja poros AISI 1040 berdiameer 25 mm dan panjang 150 mm berjumlah 27 benda uji sebagai benda kerja proses pembubuan. Tujuan peneliian ini unuk mendapakan waku pemoongan dan biaya yang opimum pada proses pembubuan benda kerja ersebu. Dari hasil perhiungan didapakan semakin besar puaran poong, maka akan menurunkan biaya oal produksi, sedangkan kedalaman poong idak mempengaruhi biaya oal produksi. Waku pemesinan raa-raa yang opimum adalah 3,153 meni/benda uji dan biaya oal produksi ermurah adalah Rp5.653,00 /benda uji. Dari hasil opimasi sasaran memimalkan biaya oal produksi erpenuhi pada kondisi pemoongan puaran 1600 rpm dan kedalaman poong 1,00 mm memerlukan biaya oal produksi sebesar Rp16.960,00 dari 27 benda uji yang dilakukan proses pemoongan. Kaa kunci: Opimasi, Mesin bubu, Waku pemoongan, BiayaProduksi ABSTRACT This research was aimed o opimize a lahing cos by varying he cuing speed and cuing deph. A es was perfomed on 27 seel shaf AISI-1040 es objecs wih diameer of 25 mm and 150 mm long each, in order o obain he opimum cuing ime and cos in a lahing process. I was found ha higher he cuing speed, he lower he oal producion cos, while he cuing deph does no affec he oal producion cos. The opimum average machining ime is minue/es objec and he lowes oal producion cos is Rp.5,653/es objec. The opimizaion made he arge o minimize he oal producion cos was reached in cuing speed of 1600 rpm and cuing deph of 1,00 mm, wih oal producion cos of he lahing process of he 27 es objecs as much as Rp.16,960 Keyword: Opimizaion, Lahe, Cuing ime, Producion cos Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 4 Nomor 1 13

2 I. PENDAHULUAN 1.1 Laar Belakang Pada proses pemesinan, penenuan penyeelan parameer proses yang epa unuk mencapai respon yang opimum sanga pening dilakukan secara efekif. Hal ini berujuan unuk mengurangi proses coba-coba sehingga waku dan biaya proses pemesinan dapa dimini-malkan. Maerial baja poros yang dijumpai dipasaran, yaiu baja yang biasa digunakan sebagai komponen peralaan dan mesin indusri. Kecepaan poong dan kedalaman poong merupakan salah sau karakerisik kinerja pemesinan pada proses bubu yang umumnya dijadikan respon karena berkaian dengan sifa mampu mesin. Teori dan peneliian yang elah dila-kukan sebelumnya menyaakan bahwa pada proses bubu maerial baja kecepaan poong dan kedalaman poong mempunyai korelasi yang kua dengan parameerparameer proses pemesinan. Berdasarkan hal ersebu, pene-liian ini dilaar belakangi adanya keinginan dilakukan opimasi proses pemesinan bubu pada baja poros AISI 1040 dengan kecepaan poong dan kedalaman poong yang berva-riasi, sehingga diperoleh biaya proses yang opimum. 1.2 Perumusan Masalah Masalah yang diangka dalam peneliian ini adalah bagaimana melakukan opimasi biaya proses pada maerial baja poros AISI 1040 de-ngan parameer pemesinan berva-riasi. 1.3 Tujuan Peneliian 1. Mendapakan waku pemoongan dari hasil pengujian dengan pu-aran dan kedalaman poong yang bervariasi. 2. Mendapakan biaya yang opi-mum pada proses pembubuan benda kerja baja poros AISI Baasan Masalah 1. Mesin perkakas yang digunakan dalam pengujian ini yaiu mesin bubu yang digunakan yaiu KNUTH DM 1000 A yang ada di Laboraorium Manufakur Tek-nik Mesin Universias Sam Raulangi (Unsra). 2. Pengujian proses pemoongan dilakukan pada 27 benda uji dengan mengunakan maerial ba-ja poros AISI Paha poong yang digunakan adalah jenis carbide dan keausan maa poong paha diabaikan. 4. Parameer pemesinan dengan kondisi pemoongan puaran dan ke-dalaman poong bervariasi, sedangkan gerak pemakanan konsan. 5. Waku proses seiap pembubuan benda kerja berdasarkan pengu-kuran langsung dengan meng-gunakan ala ukur waku (Sop-wach). Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 4 Nomor 1 14

3 6. Komponen waku bebas berda-sarkan dan asumsi menggunakan referensi Rochim, 1993 Proses Pemesinan. 7. Kondisi pemoongan anpa pendingin II. LANDASAN TEORI 2.1 Pengerian Proses Pemesinan Proses pemoongan logam merupakan suau proses yang digunakan unuk mengubah benuk suau pro-duk dari logam (komponen mesin) dengan cara memoong. Dalam isi-lah eknik proses ini sering disebu dengan nama Proses Pemoongan Logam (Meal Cuing Process) aau Proses Pemesinan (Machining Pro-cess). Oleh karena iu, unuk meng-hindari kesalahpahaman mengenai isilah maka kia sebu saja dengan nama yang erakhir yaiu proses pemesinan. Proses pemesinan seperi pro-ses bubu, pengeboran aau frais pada dasarnya merupakan suau proses pembuangan sebagian bahan benda kerja dimana pada proses pemo-ongannya akan dihasilkan geram (chip) yang merupakan bagian benda kerja yang akan dibuang. Paha po-ong bergerak sepanjang benda kerja dengan kecepaan dan kedalaman pemoongan. Gerak relaif paha erhadap benda kerja dapa dipisahkan men-jadi dua macam komponen gerakan yaiu gerak poong (cuing move-men) dan gerak makan (feeding movemen). Menuru jenis kombinasi dari gerak poong dan gerak makan maka proses pemesinan dikelompokkan menjadi ujuh macam proses yang berlainan yaiu (liha abel 2.1): Tabel 2.1 Klasifikasi proses pemesinan menuru jenis gerakan relaif paha / erhadap benda kerja (Rochim, 1993) 2.2 Mesin Bubu Bubu (urning) adalah suau proses permesinan aau pengerjaan dengan cara menghilangkan /pengam-bilan aal dari bahan/benda kerja, dimana paha sebagai ala poongnya yang gerakannya berpuar. h h c n 0 d o d m b a A = a f = b h r b = a / sin f h = f sin r r v f Gambar 2.1 Mesin Bubu dan Proses Bubu (Rochim, 1993) Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 4 Nomor 1 15

4 n = puaran spindel (rpm) f = gerak makan (mm/r) Gambar 2.2 Mesin Bubu KNUTH DM-1000A 2.3 Pengerian Opimasi Secara maemais opimasi ada-lah cara mendapakan harga eksrim baik maksimum maupun minimum dari suau fungsi erenu dengan fakor-fakor kendalanyaperumusan umum permasalahan opimasi sebagai fungsi obyekif adalah sebagai beriku: (Singiresu, 2009) f ( x) 1 f1( x) 2 f 2 ( x)...(2.1) Dimana, 1 dan 2 merupakan konsana yang nilainya menunjukkan kepeningan relaif dari suau fungsi. 2.4 Komponen Waku Produksi 1. Komponen waku yang dipenga-ruhi variabel proses. c Waku pemoongan (meni/produk)...(2.2) n. f Dimana, = panjang pemesinan (mm) Waku pengganian paha c d (meni/produk )..(2.3) T dt. Dimana, d = waku pemasangan pa-ha (meni) unuk menggani paha karbida sisipan diper-lukan waku sekiar 0,5 meni T = umur paha (meni) unuk umur paha kar-bida sisipan adalah 40 meni. 2. Komponen waku bebas (nonprodukif). a LW AT RT UW S N (meni/produk)...(2.4) Dimana, LW = waku pemasangan benda kerja, 0,2 meni/produk bila digunakan hree jaw chuck biasa. AT = waku penyiapan, sekiar 0,08 meni/produk. RT = waku pengakhiran, sekiar 0,05 meni/produk. UW = waku pengambilan pro-duk, 0,06 s.d. 0,1 meni/ produk (sekiar seengah harga LW ). Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 4 Nomor 1 16

5 S = waku penyiapan mesin dan peralaan banu lainnya sekiar 60 meni. N = jumlah produk. Dengan demikian waku pemesinan perproduk raa-raa adalah: m (meni/produk) c dt a.....(2.5) Unuk lebih jelasnya komponen waku produksi unuk seiap langkah proses, dapa diliha seperi pada gambar 2.3. Gambar 2.3 Komponen waku unuk mengerjakan produk (Rochim, 1993) 2.5 Komponen Biaya Produksi Diagram alir biaya dasar, merupakan ilusrasi penenuan biaya pro-duksi per uni produk, seperi diper-lihakan pada gambar 2.4. (Rochim, 1993) C u Gambar 2.4 Diagram alir biaya dasar C M C (Rochim, 1993) plan C P Dimana, C M = Biaya maerial (Rp/produk) C plan = Biayapersiapan/perencanaan C P produksi; dapa pula dima-sukkan biaya perancangan produk (bila produk yang bersangkuan dirancang sendiri) = Biaya salah sau proses produksi (Rp/produk) III.METODOLOGIPENELITIAN 3.1 Waku dan Tempa Peneliian Tempa pelaksanaan penulisan ini dilakukan di Laboraorium Manu-fakur Teknik Mesin Jurusan Teknik mesin Fakulas Teknik Universias Sam Raulangi (Unsra). Dan waku pelaksanaan mulai 05 Sepember sampai 05 November Bahan dan Peralaan Bahan yang digunakan dalam peneliian adalah baja poros AISI Sedangkan peralaan yang di-gunakan, yaiu: 1. Mesin Bubu KNUTH DM 1000 A dan perlengkapannya 2. Jangka sorong 3. Gergaji mesin/gergaji angan 4. Misar baja 30 cm 5. Jam ukur waku. (Rp/produk)...(2.6) Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 4 Nomor 1 17

6 3.3 Prosedur Peneliian Dalam peneliian ini benda kerja yang digunakan adalah: Maerial : Baja Poros AISI 1040 Benuk : Silindris Diameer : 25,4 mm Panjang : 100 mm. 100 Sauan ukuran: mm Gambar 3.1 Diagram alir prosedur peneliian 3.4 Pengolahan Daa 1. Persiapan Pengujian Persiapan persiapan yang diper-lukan pada waku melakukan peneliian haruslah dipersiapkan dengan maang, Yang berujuan agar mengurangi erjadinya kesa-lahan dan waku yang digunakan menjadi efekif dan efisien. 2. Mesin Perkakas Pada pengujian ini mesin perka-kas yang digunakan adalah mesin bubu konvensional yang erdapa di Laboraorium Manufakur Teknik Mesin Unsra. Adapun jenis dari mesin bubu ersebu adalah KNUTH DM 1000 A. 3. Benda Kerja Gambar 3.2 Dimensi benda kerja 4. Paha Poong Paha yang digunakan dalam pengujian ini adalah dari jenis Carbide. Geomeri paha diaur dan di jaga sebagai beriku: Sudu poong uama ( ) : 90 0 Sudu geram ( o ) : Kondisi Pemoongan Kondisi pemoongan adalah se-peri pada abel 3.2, beriku ini: Tabel 3.2 Kondisi pemoongan dalam pengujian IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamaan Daa Hasil Pengujian Proses Pemoongan Pengujian yang dilakukan yaiu mengukur waku pemoongan ersebu r Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 4 Nomor 1 18

7 Biaya Toal Produksi (Rp/benda uji) dengan menggunakan ala sopwach pada 27 benda kerja uji (27 proses pemoongan), unuk variasi parameer pemesinan dengan kondisi pemoongan puaran, kedalaman poong yang berbeda dan gerak pemakanan eap. Hasil pengujian waku pemoongan yang dimaksud dalam deik, seperi pada abel Opimasi Biaya Toal Pro-duksi Hasil opimasi biaya oal pro-duksi dapa diliha pada abel 4.4. Tabel 4.4 Opimasi Biaya Toal Produksi 4.1. Tabel 4.1 Daa hasil pengujian waku pemoongan dalam deik 4.3 Pembahasan Pembahasan yang dilakukan dalam opimasi biaya proses dengan pengaruhnya kecepaan poong dan kedalaman poong pada mesin bubu KNUTH DM 1000 A dengan mae-rial baja poros AISI 1040, Waku Pemesinan Raa-raa Waku pemesinan raa-raa, se-peri pada abel 4.2. Tabel 4.2 Waku pemesinan raa-raa yaiu seba-gai beriku: 1. Berdasarkan Tabel 4.3, maka da-pa dibua grafik kurva puaran, dengan kedalaman poong erha-dap biaya oal produksi seperi pada gambar 4.1. n = 300 rpm n = 700 rpm n = 1600 rpm Hasil Pengolahan Daa Biaya Toal Produksi Biaya oal produksi, seperi pada abel 4.3. Tabel 4.3 Biaya oal produksi ,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 Kedalaman Poong (mm) Gambar 4.1 Kedalaman poong erhadap biaya oal produksi Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 4 Nomor 1 19

8 Opimasi Biaya Toal Produksi (Rp) Dari gambar 4.1, erliha bahwa kedalaman poong idak mempengaruhi perubahan biaya oal produksi, akan eapi puaran mempengaruhi biaya oal pro-duksi. Dengan demikian hasil ini menunjukkan semakin besar pu-aran, maka akan menurunkan biaya oal produksi. 2. Berdasarkan abel 4.4, maka da-pa dibuakan grafik kondisi pe-moongan erhadap opimasi biaya oal produksi dengan kur-va variasi puaran dan kedalaman poong, seperi pada gambar Variasi Puaran Variasi Kedalaman Poong Kondisi Pemoongan Gambar 4.2 Kondisi pemoongan erhadap opimasi biaya oal produksi Dari gambar 4.2, dapa dijelaskan bahwa jumlah opimasi: Unuk variasi puaran o Kondisi pemoongan perama dengan puaran 300 rpm dan kedalaman poong 0,25 mm memerlukan biaya oal pro-duksi Rp20.538,00. o Kondisi pemoongan kedua dengan puaran 300 rpm dan kedalaman poong 0,50 mm memerlukan biaya oal pro-duksi Rp20.492,00. o Kondisi pemoongan keiga dengan puaran 300 rpm dan kedalaman poong 1,00 mm memerlukan biaya oal pro-duksi Rp20.529,00. o Kondisi pemoongan keempa dengan puaran 700 rpm dan kedalaman poong 0,25 mm memerlukan biaya oal pro-duksi Rp18.017,00. o Kondisi pemoongan kelima dengan puaran 700 rpm dan kedalaman poong 0,50 mm memerlukan biaya oal pro-duksi Rp17.998,00. o Kondisi pemoongan keenam dengan puaran 700 rpm dan kedalaman poong 1,00 mm memerlukan biaya oal pro-duksi Rp18.017,00. o Kondisi pemoongan keujuh dengan puaran 1600 rpm dan kedalaman poong 0,25 mm memerlukan biaya oal pro-duksi Rp16.969,00. o Kondisi pemoongan kede-lapan dengan puaran 1600 rpm dan kedalaman poong 0,50 mm memerlukan biaya oal produksi Rp16.960,00. o Kondisi pemoongan kesem-bilan dengan puaran 1600 rpm dan Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 4 Nomor 1 20

9 kedalaman poong 1,00 mm memerlukan biaya oal produksi Rp16.960,00. Unuk variasi kedalaman po-ong o Kondisi pemoongan perama dengan kedalaman poong 0,25 mm dan puaran 300 rpm memerlukan biaya oal pro-duksi Rp20.538,00. o Kondisi pemoongan kedua dengan kedalaman poong 0,25 mm dan puaran 700 rpm memerlukan biaya oal pro-duksi Rp18.017,00. o Kondisi pemoongan keiga dengan kedalaman poong 0,25 mm dan puaran 1600 rpm memerlukan biaya oal produksi Rp16.969,00. o Kondisi pemoongan keempa dengan kedalaman poong 0,50 mm dan puaran 300 rpm memerlukan biaya oal pro-duksi Rp20.492,00. o Kondisi pemoongan kelima dengan kedalaman poong 0,50 mm dan puaran 700 rpm memerlukan biaya oal pro-duksi Rp17.998,00. o Kondisi pemoongan keenam dengan kedalaman poong 0,50 mm dan puaran 1600 rpm memerlukan biaya oal produksi Rp16.960,00. o Kondisi pemoongan keujuh dengan kedalaman poong 1,00 mm dan puaran 300 rpm memerlukan biaya oal pro-duksi Rp20.529,00. o Kondisi pemoongan kede-lapan dengan kedalaman po-ong 1,00 mm dan puaran 700 rpm memerlukan biaya oal produksi Rp18.017,00. o Kondisi pemoongan kesem-bilan dengan kedalaman po-ong 1,00 mm dan puaran 1600 rpm memerlukan biaya oal produksi Rp16.960, Berdasarkan gambar 4.1 dan gambar 4.2, dapa dijelaskan bahwa: Biaya oal produksi erendah yaiu pada puaran 1600 rpm. Jadi berdasarkan abel 4.2 waku pemesinan raa-raa yang opimum adalah 3,153 meni/benda uji. Sedangkan berdasarkan abel 4.4 biaya oal produksi ermurah adalah Rp5.653,00/benda uji. Opimasi yang diperoleh un-uk sasaran memimalkan bi-aya oal produksi erpenuhi pada kondisi pemoongan ke-sembilan dengan puaran 1600 rpm dan kedalaman poong 1,00 mm memerlukan biaya oal produksi sebesar Rp16.960,00 dari 27 benda uji yang dilakukan proses pemoongan. 4. Hasil opimasi biaya proses yang dilakukan, maka dapa juga dibu-akan grafik waku pemesinan raa-raa erhadap biaya oal produksi, seperi pada gambar 4.3. Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 4 Nomor 1 21

10 Biaya Toal Produksi (Rp/benda uji) Cu= 549m Waku Pemesinan (meni) Gambar 4.2 Waku pemesinan raa-raa erhadap biaya oal produksi Berdasarkan gambar ini me-nunjukkan bahwa penambahan waku pemesinan akan menaik-kan biaya oal produksi, dengan kemiringan garis mengikui regresi linear yang membenuk persamaan: C u 5. Biaya produksi yang paling ren-dah aau ekonomik, yang mem-berikan kondisi unuk meng-hasilkan benda kerja proses pem-bubuan semurah mungkin. 6. Kecepaan produksi yang paling inggi aau produkif, yang mem-berikan kondisi unuk meng-hasilkan benda kerja proses pem-bubuan secepa mungkin aau waku produksi serendah mung-kin. 7. Kecepaan penghasilan keunu-ngan yang paling inggi aau mengunungkan, yang mem-be-rikan kondisi unuk meng-hasil-kan benda kerja proses pem-bubuan dengan keunungan aau laba persauan waku sebesar mungkin. m V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan 1. Waku pemoongan hasil pen-gujian dengan puaran dan kedalaman poong yang berva-riasi, diperoleh dari 27 kali pe-ngujian pada benda uji sebagai benda kerja proses pembubuan dengan kondisi pemoongan yang berbeda. 2. Dari hasil perhiungan didapakan semakin besar puaran poong, maka akan menurunkan biaya oal produksi, sedangkan kedalaman poong idak mempengaruhi biaya oal produksi. Waku pemesinan raa-raa yang opimum adalah 3,153 meni/benda uji dan biaya oal produksi ermurah adalah Rp5.653,00 /benda uji. Dari hasil opimasi sasaran memimalkan biaya oal produksi erpenuhi pada kondisi pemoongan puaran 1600 rpm dan kedalaman poong 1,00 mm memerlukan biaya oal produksi sebesar Rp16.960,00 dari 27 benda uji yang dilakukan proses pemoongan. 5.2 Saran 1. Dapa dilakukan opimasi dengan menggunakan maerial yang ber-beda sehingga dapa dikom-parasikan unuk mendapakan ha-sil yang opimum. 2. Dapa melakukan pengujian pro-ses pemoongan dengan meng-gunakan mesin perkakas lainnya sehingga dapa mengopimalkan proses pemesinan Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 4 Nomor 1 22

11 DAFTAR PUSTAKA Basselo, D Opimasi Diameer Poros Terhadap Variasi Diameer Spoke pada Roda Belakang Sepeda Moor, Skripsi Univer-sias Sam Raulangi Fakulas Teknik Jurusan Teknik Mesin Manado. Priambodo, B Teknologi Me-kanik, Erlangga Jakara. Rochim, T Proses Pemesinan Logam, Laboraorium Teknik Produksi Mesin Insiu Tekno-logi Bandung. Ramadhan, Hamsi. A Opimasi Parameer Pemesinan pada Mesin Sekrap Model L-450 Menggunakan Logarima Gene-ika, Jurnal Deparemen Teknik Mesin Universias Sumaera Uara. Singiresu, S.R Engineering Opimizaion, Theory and Pracice By Jhon Wiley & SONS INC. Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 4 Nomor 1 23