Proses Desain Untuk Kehandalan Produk

Transkripsi

1 Proses Desain Untuk Kehandalan Produk Suryanto P2PN BATAN Kawasan Puspiptek Serpong, Tangerang 15413, Tangerang ABSTRAK Proses desain mempunyai beberapa tahapan. Tahapan desain minimal terdiri dari kajian awal, desain konsep, desain dasar dan desain lengkap. Hasil kegiatan desain di atas berupa spesifikasi, konsep, sistem dan instruksi manufaktur. Kajian awal diperlukan untuk menerjemahkan kebutuhan pasar menjadi spesifikasi desain. Setelah spesifikasi desain ditetapkan, proses desain konsep dapat dimulai. Dalam tahap ini dilakukan pengembangan beberapa konsep yang mungkin, penilaian terhadap konsep-konsep diatas dan pemilihan satu konsep terbaik yang sesuai dengan spesifikasi desain. Dengan konsep ini, selanjutnya dilakukan proses desain dasar yang terdiri dari - identifikasi dan kalkulasi proses enjinering, fasilitas proses, kendali proses dan fasilitas pendukung proses. Desain dasar ini menghasilkan sistem yang sesuai dengan konsep yang ditetapkan. Selanjutnya dilakukan desain lengkap yang meliputi evaluasi bahan, komponen dan peralatan, melakukan perhitungan proses enjinering sesuai data terbaru serta membuat instruksi kerja manufaktur. ABST ACT Process design has several steps. Design step at least consist of preliminary study, concept design, basic design and detail design. Results of these activities are specifications, concept, system and manufacture instructions. Preliminary study is needed in order to convert market need into design specifications. As design specification is available, concept design can be started. In this step, a number of possible concepts are developed and evaluated and the best concept is chosen. With this concept, engineering design continues into basic design, which consists of identification and calculation process, facility process, control process and supporting facility of process. These activities will 45

2 provide engineering system accordance with the concept and design specifications. The following step is detail design that included evaluation of materials, components and equipments, and engineering calculation based on the latest data and production of precise manufacture instructions. I. PENDAHULUAN Perekayasaan merupakan suatu kegiatan yang dilakukan untuk mengasilkan suatu prod uk guna memenuhi permintaan pasar. Kegiatan ini terdiri dari studi kelayakan, desain dan manufaktur. Studi kelayakan dilakukan untuk memastikan bahwa produk yang akan dibuat benar-benar layak berdasarkan berbagai faktor terrnasuk sumber daya manusia. Perekayasaan tanpa dukungan sumber daya manusia yang trampil dan berkualifikasi yang mempunyai pengetahuan dasar dan teknologi yang tepat hanya akan menghasilkan prod uk yang kehandalan fungsinya diragukan. Hal ini terjadi karena proses yang sesungguhnya tidak diketahui. Selain studi kelayakan, jika perekayasaan mengabaikan proses desain yang merupakan langkah berikutnya maka produk yang dibuat tidak mempunyai karakteristik yang tetap. Suatu produk yang tidak mempunyai karakteristik yang tetap tidak dapat dikatakan produk yang handal. Jika kedua hal di atas diabaikan, masihkan pekerjaan yang dilakukan disebut perekayasaan? Oalam makalah ini dibahas proses desain yang diperlukan agar produk yang dihasilkan mempunyai kehandalan yang tinggi dan perekayasaan yang dilakukan efektif dan efisien. II. DESAIN Sebagai bagian dari perekayasaan, desain didefinisikan sebagai proses konversi dari kebutuhan pasar menjadi instruksi manufaktur. Untuk memudahkan proses desain, dilakukan pentahapan proses desain yang secara unum diperlihatkan pada gambar berikut : 46

3 Prosiding Pertemuan I1miah Nasional Rekayasa Perangkat Nuklir... Spesifikasi Desain... ~ Konsep Desain... 1 System Desain Instruksi manufaktur Gamoar 1: Tahapan desain dan hasilnya ILL Kajian Awal Ini merupakan tahap awal proses desain. Dalam tahap ini akan dikaji segal a sesuatu yang diminta o\eh pengguna, disyaratkan o\eh peraturan dan dibatasi oleh kondisi. Dengan ketiga ini maka kajian awa\ dapat digambarkan sebagai berikut:... ~ Pernyataan Pengguna...Persyaratan Desain... Spesifikasi Desain Gambar 2: Tahapan kajian awa\ dan hasilnya 47

4 Kajian Permintaan Kajian permintaan dilakukan untuk memastikan masalah yang dihadapi atau permintaan pengguna yang sebenarnya. Hasil dari kajian ini adalah suatu pernyataan yang jelas dan bersifat umum tentang masalah yang dihadapi atau permintaan pengguna. Karena pernyataan ini bersifat umum maka hal-hal berikut ini harus dihindari: Indikasi bagaimana suatu masalah diselesaikan Persyaratan yang tidak berhubungan langsung dengan fungsi utama Pemyataan yang berbentuk kuantitatif Batasan yang tidak diperlukan Pemyataan masalah atau perm intaan pengguna yang bersifat umum tersebut memungkinkan adanya berbagai solusi. Contoh pemyataan yang bersifat spesifik: Desain peralatan difraksi sinar-x jenis monokromator mineral untuk meneliti Pernyataan ini sebaiknya diubah menjadi pernyataan umum: Peralatan sinar-x untuk penelitian Kajian Peraturan Kajian peraturan dilakukan untuk memastikan syarat yang harus dipenuhi sesuai standar dan peraturan yang berlaku. Jika suatu desain yang diajukan gagal memenuhi persyaratan ini maka desain tersebut ditolak. Faktor-faktor yang diperhatikan antara lain keselamatan, kesehatan dan keamanan dalam pengoperasian, perawatan dan perbaikan peralatan yang sedang didesain. HasH dari kajian ini adalah sejumlah persyaratan desain yang wajib dipenuhi Kajian Batasan Kajian batasan dilakukan untuk memastikan batasan yang diminta dalam mendesain suatu produk. HasH kaj ian ini adalah spesifikasi desain yang jelas dan lengkap. Spesifikasi desain sebaiknya dinyatakan secara kuntitatif dan bukan kualitatif. Spesifikasi desain dibagi menjadi beberapa katagori - prioritas pertama, prioritas kedua dan prioritas ketiga. Suatu desain yang ditawarkan dikatakan terbaik 48

5 jika memenuhi seluruh persyaratan desain dan paling banyak memenuhi spesifikasi desain dengan skala prioritas tinggi. Dengan terpilihnya satu desain terbaik, maka proses desain memasuki tahap berikutnya, desain konsep. nti No Ada Hasil Sumber Konsumsi Bahan Diopeasikan Keselamatan berat Kolimator Perisai Mudah Listrik Menggunakan Sampel 100x80x Keselamatan Teknologi Perawatan Energy Bahan Pengoperasian Dimensi petunjuk indikator lndikator 200 dapat perisai kolimator terbuat tahan otomatis radiasi dioperasikan dirawat mudah Iistrik 100 kg listrik dapat ditayangkan em dibawah karat dari perawatan pengoperasian terbuat lampu dari Suara dapat AC/ komputer disiapkan / padam dipasang diperbaiki perbaikan Rendah terbuat bahaya plat DC divariasi saat dari program baja saat pada dari / untuk selesai tegangan nuklir operasi perbaikan timbal darurat selesai baja monitor Uraian "window" mengoperasikan dan Spesifikasi tinggi baja komputer Nilai Desain Prioritas Wajib Wajib 2 I 1 3 Peralatan Sinar-x Untuk Penelitian a. 49

6 11.2.Desain Konsep Berdasarkan spesifikasi desain yang telah ditetapkan dan dengan memperhatikan fungsi utama peralatan yang sedang didesain, dibuat beberapa konsep penyelesaian masalah yang dihadapi. Tahap akhir dari desain konsep adalah melakukan evaluasi konsep konsep yang ada dan memilih konsep terbaik yang akan diproses lebih lanjut. Secara diagram urutan prosesnya adalah sebagai berikut: Identifikasi Fungsi I ~ Pernyataan Fungsi Pengembangan konsep I ~ Konsep konsep baru Evaluasi Konsep I ~ Konsep terbaik Gambar 3: Tahapan kajian awal dan hasilnya Identifikasi Fungsi Identifikasi fungsi dilakukan untuk memahami proses-proses yang terjadi pada sistem yang didesain tennasuk masukan dan keluaran sistem tersebut. Ada duajenis identifikasi fungsi - fungsi umum dan fungsi sistem. Untuk 'perekayasaan pesawat sinar-x untuk kesehatan', diagram fungsi umumnya diperlihatkan pada gambar 4. Energi (Listrik) 010 (Signal) Pembangkit Sinar-X Energi (Sinar-x) 010 (Status) Gambar 4: Diagram Fungsi Umum dari proses pembangkitan Sinar-X. 50

7 ~ Prosiding Serpong, 20 Pertemuan Nopember I1miah 2007 Nasional Rekayasa Perangkat Nuklir Energi (Sinar-x) (Signal) (Status) Gambar 5: Diagram Fungsi sistem dari proses pembangkitan Sinar-X. Gambar 5 memperlihatkan dengan jelas bahwa pembangkitan sinar -x mempunyai 3 fungsi sistem: - Sistem Tegangan tinggi, Sistem Pembangkit Sinar X, Sistem Kontrol. Setiap sistem umumnya mempunyai lebih dari satu solusi Pengembangan Konsep Telah disebutkan diatas bahwa setiap sistem mempunyai satu atau lebih solusi. Dengan memilih satu dari solusi yang mungkin untuk setiap sistem, maka terbentuklah suatu konsep. Karena satu sistem dapat mempunyai lebih satu solusi, maka telah terjadi pengembangan konsep. Tabel berikut ini memperlihatkan kombinasi solusi untuk perekayasaan pesawat smar-x. Tinggi Fungsi Semi Molydenum Baterai Disel Kromium otomatis Manual Tembaga Otomatis PLN Solusi Kombinasi I: PLN- Tembaga-Otomatis Kombinasi 2: PLN-Tembaga-Semi otomatis Kombinasi 3: Disel-Kromium-manual Kombinasi 4: Baterai-Molybdenum-otomatis 51

8 Prosiding Pertemuan I1miah Nasional Rekayasa Perangkat Nuklir Evaluasi Koosep Evaluasi konsep dilakukan untuk memilih konsep yang terbaik berdasarkan spesifikasi desain. Tentu saja semua yang wajib sudah terpenuhi. Jika evaluasi ingin dijadikan kuantitatif maka skala prioritas dibah menjadi skala nilai. Skala prioritas Nilai Prioritas I 3 Prioritas 2 2 Prioritas 3 I Seluruh aspek yang tercantum dalam spesifikasi desain dinilai. Konsep yang terbaik akan mempunyai nilai yang paling besar. Dengan didapatnya konsep yang terbaik maka desain konsep sudah terpenuhi Desaio Dasar Setelah desain konsep selesai, desain dasar dilakukan dengan membuat perhitungan-perhitungan, gambar-gambar dan layout dari sistem sesuai spesifikasi desain. Untuk memudahkan desain dasar dibagi menjadi4 tahap:... 1 Hitungan & Gambar proses... ~ Hitungan & Gambar Sarana... ~ Hitungan & Gambar Kendali... ~ Hitungan & Gambar Pendukung I Gambar 6: Tahapan desain dasar dan hasilnya 52

9 Prosiding Pertemuan I1miah Nasional Rekayasa Perangkat Nuklir Proses Proses merupakan bagian terpenting dari desain dasar. Untuk dapat memahami proses yang terjadi seringkali dibutuhkan pengetahuan yang cukup dalam bidang tertentu seperti : I1mu dasar (Fisika, Kimia, Biologi), Matematika (Aljabar, Kalkulus, matriks), Teknik (Komputer, Mesin, elektronika). Proses utama dari peralatan yang didesain harus terjadi dengan spesifikasi desain yang membatasinya. Konsekuensi dari perhitungan ini adalah perlunya sarana yang memadai, kendali yang handal dan pendukung yang tersedia Sarana Sarana diperlukan agar proses yang diharapkan terjadi dengan baik. Sarana dapat berupa tempat proses, tempat penyimpanan bahan baku, tempat penyimpanan hasil proses dan peralatan lain yang diperlukan yang berkaitan langsung dengan proses guna menjamin terjadinya proses Kendali Agar proses yang diharapkan terjadi, maka diperlukan adanya kendali proses. Apa yang dikendalikan dan bagaimana mengendalikannya sangat tergantung pada proses yang terjadi. Pengendalian proses dapat dilakukan secara otomatis, semiotomatis maupun manual Pendukung Bagian ini tidak berhubungan langsung dengan proses yang terjadi, namun diperlukan agar kegiatan yang dilakukan tidak terhambat. Bagian ini umumnya banyak sekali dan harus didesain dengan benar sesuai dengan fungsinya Desain Lengkap Setelah hasil desain dasar didapatkan, desain lengkap dilakukan dengan melakukan evaluasi bahan, komponen dan peralatan, perhitungan proses-proses enjinering sesuai data terbaru serta membuat instruksi kerja manufaktur. Bahan,

10 komponen dan peralatan yang tercantum dalam desain dasar umumnya berdasarkan data yang lama. Oleh karena itu spesifikasi yang tercantum belum tentu tersedia. Sebagai jalan keluarnya dilakukan perhitungan ulang untuk sistem yang bahan, komponen dan peralatan nya mengalami perubahan spesifikasi. Dengan tersedianya sistem enjinering yang telah dikoreksi dengan data terbaru yang tersedia, instruksi kerja manufaktur dapat dibuat. Dengan instruksi ini, prod uk yang dibuat akan berfungsi dengan baik serta mempunyai karakteristik yang tetap. III. KESIMPULAN Proses desain yang benar menghasilkan instruksi manufaktur yang benar dan jelas. Dengan instruksi tersebut, manufaktur yang dilakukan akan menghasilkan produk yang mempunyai kehandalan tinggi. Jadi, proses desain yang benar akan menghasilkan produk yang handal dan perekayasaan yang dilakukan menjadi efektif dan efisien. IV. DAFTARPUSTAKA 1. K. Wallace & J. Clarkson, An Introduction To the Desain Process, University of Cambridge, Cambridge, Januari S. Kandhani, Engineering Design Process, nsme, New York, Agustus Idaho Tech Teams, Engineering Design Process, November 2007 ( idahotech / process.html) 54