PENGEMBANGAN PRODUK DISCBRAKE SEPEDA MOTOR DENGAN METODE QUALITY FUNCTION DEPLOYMENT (QFD)

Transkripsi

1 PENGEMBANGAN PRODUK DISCBRAKE SEPEDA MOTOR DENGAN METODE QUALITY FUNCTION DEPLOYMENT (QFD) Yuni Hermawan Jurusan Teknik Mesin -Fakultas Teknik - Universitas Jember yunikaka@yahoo.co.id ABSTRAK Discbrake merupakan produk satu suku cadang kendaraan bermotor yang berfungsi sebagai mengerem saat roda berputar. Produk ini sangat vital, karena beban pengereman yang besar harus ditahan oleh suku cadang ini. Kerusakan pada produk ini akan menyebabkan rem tidak berfungsi dengan baik. Kegagalan yang sering terjadi adalah baut pengikat patah, gaya pengereman kurang pakem dan patahnya strip plate. Untuk itu perlu dikembangkan produk diskbrake ini sehingga sesuai dengan keinginan konsumen. Hasil kuisioner yang disebarkan ke pemakai diskbrake di kota Jember pada akhir 2008 dan awal 2009 menunjukkan bahwa 70% reponden menginginkan produk diskbrake yang awet, mampu menahan gaya pengereman dan nyaman dipakai. Pada makalah ini akan dipaparkan metode pengembangan diskbrake yang didasarkan pada metode QFD. Melalui analisa kekuatan material pada beban statis 300 kg dapat dirancang sebuah diskbrake yang aman dan nyaman saat dipakai. Dari hasil pengembangan produk dengan metode QFD, identifikasi kebutuhan pelanggan, spesifikasi produk, pengembangan dan seleksi konsep maka dapat ditarik keinginan pelanggan diskbrake harus memenuhi aspek diskbrake yang ringan (14.1%), mampu menahan gaya besar (14.7%), mekanisme pasak dan poros (10.2%), baut pengikat yang kuat (11.4%) dan diskbrake dengan penahan rem bentuk bulat (12.7 %) dari 10 kuisioner yang disebarkan oleh peneliti. Kata kunci Discbrake, Pengembangan Produk dan QFD. PENDAHULUAN Rancangan suatu produk yang benar adalah rancangan yang dapat dirakit, dapat didaur ulang, biaya yang rendah, dapat dimanufaktur serta dapat diperiksa hasilnya. Secara umum dapat dikatakan bahwa produk yang dihasilkan harus memenuhi tiga aspek, yaitu kualitas yang baik, biaya yang rendah, dan jadual (waktu) yang tepat. Ketiga aspek ini sering disebut dengan segi tiga aspek produk. Dalam kenyataannya sebagian besar industri diindonesia khususnya industri otomotif atau industri berat masih belum merancang produk sendiri. Mereka hanya menerima rancangan dalam bentuk gambar teknik. Dari gambar ini selanjutnya akan dilakukan proses pembuatan. Pada proses pembuatan produk sering dijumpai masalah dimana terjadi salah pengertian antara bagian manufaktur dengan bagian desain. Rancangan produk yang dibuat oleh bagian desain sering tidak bisa dibuat oleh bagian manufaktur, hal ini yang sering timbul adalah rancangan yang tidak bisa direalisasi, onkos pembuatan yang terlalu tinggi, produk tidak bisa dirakit, atau produk tidak sesuai dengan fungsinya. Permasalahan tersebut disebabakan tinjauan manufaktur dan kontrol kualitas belum dimasukkan dalam perancangan. Kemungkinan lain adalah tinjauan manufaktur

2 dan kontrol kualitas tidak diikut sertakan pada saat perancangan. Untuk itu akan dikembangkan produk diskbrake sepeda motor yang sesuai dengan kebutuhan pelanggan, sehingga kepuasan pelanggan dapat tercapai. METODOLOGI PENELITIAN Metode yang dipakai pada penelitian ini adalah metode pengembangan produk terintegrasi, mulai dari identifikasi kebutuhan dan keinginan konsumen, pengembangan dan pemilihan konsep desain, perancangan komponen, sampai pada pembuatan dokumentasi (gambar teknik dan shop drawing). Secara sistematik langkah pengembangan diskbrake sepeda motor diuraikan pada diagram alir, seperti Gambar 1. Gambar 1. Diagram alir pengembangan produk diskbrake Identifikasi dan analisa kebutuhan konsumen dilakukan dengan metode Quality Function Deployment (QFD). Dengan langkah subsitusi dari metode QFD dilakukan terjemahan permintaan konsumen menjadi spesifikasi teknik suatu produk (Cohen 1995, Ravelle 1998). Selanjutnya akan dilakukan pengembangan konsep dari hasil analisa konsumen dan kebutuhan akan kualitas produk. Dengan metode Value Engineering (VE), akan dilakukan pemilihan konsep yang paling sesuai dengan kebutuhan dan keinginan konsumen. Kriteria pemilihan akan ditentukan berdasarkan kebutuhan konsumen dan persyaratan dasar diskbrake, yaitu kuat, ringan, nyaman, bisa dimanufaktur dan dirakit serta tidak mahal harganya (ekonomis). Pada langkah perancangan komponen, kekuatan material diskbrake dianalisa dengan bantuan software CATIA Versi5 - R13. Survey dan Kuisioner Pada tahap Voice Of Custemer dilakukan survey tentang keinginan dan kebutuhan dari pelanggan. Diamana informasi yang didapat dapat digunakan sebagai A-34-2

3 masukan dalam tahap berikutnya yaitu pembuatan rumah kualitas. Prosedur umum dalam dalam pengumpulan suara pelanggan adalah Menentukan atribut-atribut yang dipentingkan pelanggan (berupa data kualitatif). Mengukur tingkat kepentingan dari atribut-atribut tersebut (berupa data kuantitatif). Data kualitatif umumnya diperoleh dari wawancara dan observasi terhadap pelanggan, sementara data kuantitatif diperoleh melalui survey atau poling. DASAR TEORI Metode QFD merupakan suatu metode yang terstruktur didalam pengembangan produk yang memungkinkan tim pengembangan produk untuk menetapkan dengan jelas semua keinginan dan kebutuhan konsumen dan mengevaluasi masing-masing kemampuan produk atau servis yang ditawarkan secara sistematis untuk memenuhi kebutuhan. Gambar 2. Rumah kualitas menurut Cohen Bagian A Bagian B Bagian C Bagian D Bagian E Bagian F Berisi sebuah daftar terstruktur tentang keinginan dan kebutuhan pelanggan. Susunannya biasanya ditentukan dengan riset pasar kualitatif. Berisikan tiga jenis informasi utama yaitu data pasar kuantitatif, penetapan tujuan strategis untuk pelayanan dan perhitungan untuk pengurutan ranking dari kebutuhan pelanggan Berisikan penjelasan tingkat tinggi dari sebuah produk atau layanan yang direncanakan untuk ditingkatkan, biasanya penjelasan teknis ini dihasilkan dari keinginan dan kebutuhan pelanggan di bagian A. Berisi pertimbangan kelompok pengembangan tentang kekuatan hubungan antara masing-masing elemen dari respon teknik dan masingmasing keinginan pelanggan. Korelasi teknik, adalah stengah matrik bujur sangkar, yang dipisah sepanjang diagonalnya dan diputar 45 o. Karena bagian ini menyusun atap dari sebuah rumah, istilah Rumah Kualitas digunakan untuk seluruh matrik dan telah menjadi istilah standart untuk struktur matrik. Bagian E berisikan kegiatan tim pengembang untuk menerapkan hubungan antara elemen respon teknik. Berisi tiga macam informasi yaitu pengurutan peringkat, informasi komparatif pada kinerja teknik kompetitor dan target kinerja teknik. Penentuan Task Penetuan dari task sangat penting sebelum alngkah-langkah yang lain dilakukan. Tiap task akan mempunyai batasan-batasan sendiri yang harus benar-benar dimengerti A-34-3

4 untuk mendapatkan solusi terbaik yang diinginkan. Seorang disainer harus bisa mendefinisikan task secara penuh dan sejelas-jelasnya sehingga jika nanti ada tambahan atau koreksi bisa dideteksi dari awal. Persyaratan Produk Kebutuhan konsumen adalah faktor yang tidak bisa ditinggalkan dan merancang suatu produk karena bagaimana pun juga produk dijual kekonsumen untuk mendapstkan informasi tentangpermintaan konsumen bisa dilakukan tanya jawab langsung kekonsumen atau dengan menyebarkan kuisioner ke konsumen.hal ini bisa dilakukandengan pemakaimetode QFD dan hasilnya akan di susun dalam suatu daftar persyaratan (List of requrement). Pengembangan Konsep Pada tahapan ini akan dibuat beberapa konsep atau sketsa dari produk/komponen berdasarka list requirement yang telah ditetapkan sebelumnya. Semakin banyak konsep yang dapat dibuat semakin baik. Hal ini disebabkan desainer dapat memilih alternatif konsep. Konsep produk tidak diberi ukuran detail tetapi hanya bentuk dan dimensi dasar produk. Pemilihan Konsep Pada tahapan ini ada 2 langkag yang dialakukan yaitu penyaringan konsep (consept screening) dan penilaian konsep (consept scooring). Pada kedua langkah ini akan diberikan bobot kepada masing-masing konsep berdasarkan atas kriteria perancangan yang telah ditetapkan melalui QFD. Dengan metode penjumlahan angka maka konsep yang memilki nilai paling tinggi akan dipilih untuk dikemngkan. Evaluasi Manufaktur Sering kali seorang desainer merancang sebuah konsep hanya berdasarka keinginan konsumen dan kebutuhan desain saja tanpa mempedulikan apakah konsep ini bisa dimanufaktur atau tidak. Oleh karena itu seorang desainer harus mengetahui proses pengerjaan dari produk dirancang. Untuk itu pada langkah ini akan dilakukan evaluasi manufaktur terhadap produk yang dirancang. Evaluasi akan dibantu dengan checklist yang disusun berdasarkan atas aturan-aturan perancangan untuk manufaktur (DFM). DATA DAN PEMBAHASAN Tim pengembangan produk telah melakukan quisioner terhadap 10 orang yang mempunyai sepeda motor yang dilengkapi dengan diskbrake. Adapun datanya sebagai berikut Tabel 1. Permintaan konsumen hasil kuisioner No Nama Part Banyak Responden Tingkatan 1 Diameter 10 Primer 2 Tebal 7 Sekunder 3 Bentuk pemakan 10 Primer 4 Alur Pembuangan 7 Sekunder 5 Daya pengereman 10 Primer 6 Juml baut 7 Sekunder 7 Ukuran 6 Tersier 8 Model 5 Tersier 9 Warna 5 Tersier 10 Diameter baut 6 Tersier 11 Berat 6 Tersier 12 Mudah dibersihkan 7 Sekunder 13 Penyangga 5 Tersier 14 Poros 4 Tersier 15 Pasak 3 Tersier A-34-4

5 Sesuai dengan langkah subsitusi pada metode QFD, maka permintaan konsumen (pemakai diskbrake) yang biasanya dalam bentuk kualitatif (lihat Tabel 1) diterjemahkan kedalam bentuk kuantitatif, yaitu teknis dan fisik. Permintaan yang sudah disubstitusi tersebut selanjutnya dipakai sebagai persyaratan teknik (spesifikasi teknik produk) (Batan, 2004). Subsitusi permintaan konsumen ters ebut dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Penentuan bobot dari permintaan kualitas Bulat berlubang 1.75 Kg 4 buah Bobot Nama PKC PKC Diameter Tebal Bentuk Pemakan Alur Pembuangan Daya Pengereman Juml Baut Ukuran Model Warna Diameter Baut Berat Mudah Bersihkan Penyangga Poros Pasak Hasil bobot PKK Poros 1 Inch Silver Penyangga elips 3000 N Pasak 10 mm x 7 mm 32 mm x 5 mm Pembuangan kotoran Tabel 3. Cara optimasi dan matrik atap Bulat berlubang 1.75 Kg 4 buah Poros 1 Inch Silver Penyangga elips 3000 N Pasak 10 mm x 7 mm 32 mm x 5 mm Pembuangan kotoran A-34-5

6 Tabel 4. Matrik penyaringan konsep (consept screening) Selection Consept criteria A B C D E Model Berat Jumlah Baut Sistem Poros Warna Bentuk Penopang Gaya Pengerem Sistem Pasak Dimensi Saluran Buang Sum + s Sum 0 s Sum s Net score Rank Continue No Yes Yes Yes No Tabel 5. Matrik penilaian konsep (consept scooring) Consept B C D Criteria Weight Rating Score Rating Score Rating Score Model Berat Jumlah Baut Sistem Poros Warna Bentuk Penopang Gaya Pengerem Sistem Pasak Dimensi Saluran Buang Net score Rank Continue No No Develop Pembuatan Gambar Teknik (Shop Drawing) Sebagai bagian akhir dari perancangan, sebelum dilakukan proses pembuatan, baik untuk prototipe maupun untuk realiasasi ke bagian manufaktur, maka pembuatan gambar teknik (technical drawing) yang dilengkapi dengan shop drawing harus dilakukan. Pembuatan gambar teknik bisa dilakukan dengan software seperti AutoCAD, CATIA, Solid Edge, Pro-Engineer, dan software lainnya. Gambar rancangan dan dimensi dari konsep terpilih adalah konsep D. A-34-6

7 Analisa Kekuatan Diskbrake Gambar 3. Gambar teknik dari konsep D Material yang digunakan dalam pembuatan diskbrake ini adalah St 37 dengan diameter 140 mm. Analisa kekuatan material dilakukan dengan bantuan software CATIA V5R13 dengan pembebanan stastis 300 kg. Dari hasil pengolahan dengan software tersebut diketahui bagian dari rangka yang mendapatkan tegangan terbesar dikatakan aman, apabila beban terbesar yang diterima oleh diskbrake lebih kecil dari tegangan ijin material. Untuk menganalisa distribusi gaya yang terjadi pada diskbrake diawali dengan membuat model rangka dengan software CATIA V5R13. Pada analisa ini rangka dibuat sesuai dengan ukuran sebenarnya. Dimensi diskbrake dengan material steel dengan diameter 140 mm dan ketebalan 5 mm. Hasil dari pembuatan model dengan software CATIA V5R13 dapat dilihat pada Gambar 4 dibawah ini. Bagian diskbrake yang sering mengalami kerusakan adalah bagian penyangga dan baut pengikat. Untuk itu akan dimodelkan dengan bantuan software CATIA V5R13 untuk menentukan posisi tegangan terbesar dimana pada posisi ini akan terjadi awal kerusakan/kegagalan. Tagangan prinsipal Von Mises Material properties Material Steel Modulus young 2.2 x 10 9 Poison ratio 0.3 Thermal expansion 6.84 x 10-5 Density 1200 kg/m 3 Model diskbrake sepeda motor A-34-7

8 Gambar 4. Model diskbrake sepeda motor Simulasi dengan software CATIA V5R13 untuk analisa tegangan material KESIMPULAN Gambar 5. Distribusi tegangan Von Mises pada diskbrake Dari hasil pengembangan produk dengan metode QFD ini maka yang perlu dipertimabangkan dalam perancangan diskbrake sepeda motor adalah 1. Hasil rancangan diskbrake sepeda motor harus ada bagian yang mampu menahan gaya pengereman besar dengan bobot 14.7 %, jumlah baut pengikat (14.1 %), dimensi dari diskbrake (12.7 %), saluran pembuangan kotoran (11.4 %) dan model dari diskbrake (10.2 %). 2. Dari proses penilaian terhadap beberapa konsep yang sudah dilakukan maka konsep D akan dikembangkan sebagai produk baru dengan total score Keuntungan pengembangan produk dengan metode ini yaitu produk terfokus ke pelanggan, perancangan kompetitif, penurunan waktu produksi, pengambilan keputusan yang efektif dan keputusan yang terdokumentasi. DAFTAR PUSTAKA Batan, I Made Londen (2004), Pengembangan Produk, Dikatat Kuliah Jurusan Teknik Mesin Institut Teknologi Sepuluh Nopember, ITS Surabaya. Batan, I Made Londen (2001), Metode Perancangan Produk Untuk Manufaktur, Jurusan Teknik Mesin FTI - ITS, Surabaya. Batan, I Made Londen (2006), Pengembangan kursi roda sebagai upaya peningkatan ruang gerak penderita cacat kaki, Jurnal Teknik Industri Vol 2 No 2, Universitas Kristen Petra, Surabaya. A-34-8

9 Cohen, Lao (1995), Quality Function Deployment How to make FD work for you. Addison Wesley publishing company, New york. Otto, Kevin (1999), Peoduct design and development. Mc Graw Hill, Inc. Robert C Juvinall (1967), Stress, strain and strength, Mc Graw Hill Book Company. Ulrich and Epinger Steven D (1995), Peoduct design and development. Mc Graw Hill, Inc. VDI 2221 (1987), Design handbook 2221 systematic approach to the design of technical system and products. Dusseldorf. A-34-9