BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Dalam sebuah sistem kerja yang terdiri dari berbagai rangkaian mesin, dibutuhkan ketepatan dalam keseluruhan sistem kerjanya, baik ketepatan waktu kerja, pemasangan komponen, ataupun bentuk bentuk komponen yang harus sempurna. Sistem tidak akan bekeja dengan baik jika tidak memperhitungkan masalah keakuratan tersebut. Salah satu hal yang penting adalah keakuratan bentuk komponen mesin yang akan berdampak buruk pada keseluruhan sistem kerja mesin tersebut jika ada bagian komponen yang tidak sempurna bentuknya. Kendaraan bermotor akan mengalami kecelakaan jika bentuk piston tidak sempurna, sehingga mengalami benturan. Untuk menangani hal tersebut, dikenal istilah mekanik presisi, yaitu sebuah ilmu yang mempelajari ketepatan bentuk bentuk komponen suatu mesin, sehingga tercipta suatu mesin yang baik yang terdiri dari komponen komponen yang sempurna sehingga dapat bekerja dengan sempurna pula. Salah satu bentuk komponen mesin yang vital dan paling sering digunakan adalah bentuk bola dan silinder, karena bentuk geometrinya merupakan bidang lengkung di seluruh permukaannya, sehingga dibutuhkan perhatian yang lebih khusus.
2 Pada skripsi ini akan dibahas mengenai rencana pembuatan program aplikasi yang dapat digunakan dalam memeriksa suatu bentuk komponen mesin, khususnya bola dan silinder, sehingga dapat diputuskan bahwa komponen tersbut sempurna dan layak untuk dipakai. 1.2. Identifikasi Masalah Ketelitian dalam pengukuran geometris sangatlah penting di dalam teknologi industri, khususnya dalam perancangan sebuah mesin. Banyak faktor yang mempengaruhi kelayakan suatu komponen mesin untuk dapat dipakai di dalam suatu sistem seperti toleransi ukuran dan toleransi bentuk dan posisi yang meliputi kesejajaran, kebulatan, ketegaklurusan, dan sebagainya. Dari seluruh syarat tersebut ada satu hal yang paling penting dalam menentukan kelayakan suatu komponen mesin yaitu masalah toleransi ukuran, dimana hal itu dapat berupa diameter, kedalaman, tebal, dsb, yang kesemuanya itu berorientasi pada masalah satuan jarak. PT. Dynaplast, Tbk adalah salah satu perusahaan pembuat botol plastik, dimana selain menerima pesanan pembuatan botol botol plastik, juga sering menerima jasa dalam menganalisa berbagai bentuk benda termasuk komponen mesin. Hal ini dikarenakan kelengkapan alat ukur geometris perusahaan yang baik sehingga dapat menunjang proses pengambilan data suatu bentuk benda. Dengan kecanggihan alat alat tersebut tidaklah menyelesaikan masalah jika tidak ditunjang dengan sistem yang baik dari manusianya. Sebagai salah satu contoh masalah yang diambil oleh penulis adalah mengenai analisa benda bentuk geometri bola. Pengambilan data (berupa titik dalam koordinat kartesius) yang
3 dilakukan adalah dengan mengambil sampel dari permukaan bola tersebut secara random secukupnya. Hal ini tentu saja tidak efektif. Oleh karena itu dengan program penentuan kelayakan komponen mesin bentuk bola dan silinder ini diharapkan dapat memberikan analisa yang lebih mendalam mengenai benda berbentuk geometri bola dan silinder. 1.3. Ruang Lingkup Terbatas pada objek ukur bentuk geometri bola dan silinder dengan mengkhususkan pada permasalahan penampang lingkaran, sehingga untuk objek ukur silinder hanya menganalisa masalah selimut silinder. Dalam menganalisa bentuk bola dan silinder, faktor yang dibahas hanyalah faktor ukuran atau dimensi. Standar toleransi yang dipergunakan adalah standar toleransi ISO (International Organization for Standardization) untuk toleransi ukuran. Mesin sensor yang dipakai sebagai pengambilan data adalah MUK (Mesin Ukur Koordinat) atau CMM (Coordinate Measuring Machine) Input berupa titik (dalam koordinat kartesius), yang diperoleh dari mesin sensor yang tidak dibuat pada rancangan program aplikasi ini. Vektor pengambilan data dibuat konstan yaitu [0, 0, -1]. 1.4. Rumusan Rancangan Untuk menganalisa bentuk bola dan silinder dengan mesin touch sensor haruslah dilakukan langkah langkah yang sistematis, sehingga dapat meng-
4 cover semua kemungkinan kemungkinan kecacatan benda. Dan hal ini tentu saja tidak mungkin dilakukan dengan cara mengambil sampel berupa titik pada permukaan benda secara random secukupnya. Pengambilan vektor arah gerak ujung sensor pun perlu diperhitungkan sehingga tidak terjadi pergeseran dalam pengambilan data, oleh karena itu penulis membatasi pengambilan vektornya adalah [0,0,-1] yaitu ujung sensor bergerak lurus ke bawah searah dengan sumbu z -. Rumusan rancangan ini dapat disimpulkan sebagai berikut : Bagaimana membuat program penentuan kelayakan komponen mesin bentuk bola dan silinder dengan data berupa titik dalam koordinat kartesius yang harus diambil dengan konsep yang benar dan diolah berdasarkan precision engineering 1.5. Spefikasi Rancangan Program dibuat dengan bahasa pemrograman Delphi 6, dan MATLAB 7.1 dengan Sistem Operasi Windows XP Professional Edition Service Pack 2, Processor AMD Athlon XP 2400+, RAM 512 MB. 1.6. Tujuan dan Manfaat Rancangan 1.6.1. Tujuan Umum Merancang sebuah program aplikasi untuk menentukan kelayakan komponen mesin berbentuk geometri bola dan silinder dengan acuan toleransi standar ISO.
5 1.6.2. Tujuan Khusus Merancang sebuah program aplikasi untuk menentukan kelayakan komponen mesin berbentuk geometri bola dan silinder dengan acuan toleransi standar ISO, dengan proses pengambilan data dan pengolahan data yang baik dan benar berdasarkan precision engineering, sehingga dapat digunakan oleh PT. Dynaplast, Tbk sebagai salah satu pertimbangan dalam menganalisa suatu objek ukur berbentuk bola dan silinder. 1.6.3. Manfaat Bagi mahasiswa dan peneliti o Menambah referensi mengenai geometri bola dan silinder, khususnya dalam menganalisa bentuknya. o Sebagai contoh aplikasi yang terbuka untuk dikembangkan lebih lanjut di kemudian hari. Bagi perusahaan o Dapat digunakan sebagai media dalam menganalisa bentuk bola dan silinder khususnya di bidang teknologi industri sebelum digunakan di dalam suatu sistem mesin. o Dapat digunakan sebagai referensi dalam pengambilan data yang baik dan benar untuk benda benda berbentuk selain bola dan silinder.
6 Bagi penulis o Menerapkan ilmu yang selama ini diperoleh selama masa perkuliahan. o Mendalami geometri khususnya geometri bentuk bola dan silinder serta analisa bentuk berdasarkan precision engineering. 1.7. Metodologi Metode metode yang digunakan digunakan adalah meliputi kegiatan kegiatan berikut ini : Observasi dan wawancara Dilakukan observasi pada PT Dynaplast, Tbk dengan mengamati sistem kerja MUK (Mesin Ukur Koordinat) dalam mengambil data dari sebuah benda yang akan disensor, beserta sistem kerja operator mesin tersebut dalam mengambil data. Selain itu juga dilakukan wawancara dengan 2 orang operator mesin tersebut mengenai sistem MUK dalam mengambil data, dan sistem operator mesin tersebut dalam mengambil data. Studi Pustaka Dilakukan penelitian secara teoritis dengan mempelajar geometri bentuk bola dan silinder.
7 Untuk bidang mesin, dilakukan penelitian mengenai spesifikasi, metrologi, dan kontrol kualitas geometrik suatu benda yang merupakan dasar dari precision engineering. Untuk standar toleransi, dilakukan penelitian beberapa standar toleransi yang digunakan. Perancangan Meliputi perancangan teknik pengambilan data yang benar, struktur menu, perancangan state transition diagram (STD), perancangan modul dan perancangan layar. 1.8. Sistematika Penulisan Penulisan skripsi dibagi ke dalam lima bab, di mana masing-masing bab dapat dibagi lagi menjadi beberapa sub bab. Sistematika dari masing-masing bab tersebut adalah sebagai berikut : Bab 1. Pendahuluan. Pada bab ini dijelaskan mengenai latar belakang masalah, identifikasi masalah, ruang lingkup, rumusan rancangan, spesifikasi rancangan, tujuan dan manfaat perancangan, metodologi yang digunakan dan sistematika penulisan. Bab 2. Landasan Teori. Pada bab ini menguraikan teori yang berhubungan dengan permasalahan yang dibahas dalam skripsi ini antara lain geometri, dasar dasar
8 precision engineering, gambaran umum mengenai Mesin Ukur Koordinat, dan alat bantu perancangan perangkat lunak. Bab 3. Analisa dan Perancangan. Pada bab ini dijelaskan mengenai analisa sistem berjalan, sejarah dan profil perusahaan, analisa permasalahan yang ada, dan usulan pemecahan masalah, perancangan teknik pengambilan data yang baik, perancangan layar, state transition diagram, dan flow chart dari rancangan program. Bab 4. Implementasi dan Evaluasi. Pada bab ini berisi spesifikasi komputer yang dipakai untuk implementasi, cara pengoperasian program, analisa program yang telah dibuat dengan menggunakan data yang mempunyai format yang sama dengan output Mesin Ukur Koordinat pada PT Dynaplast, Tbk dan evaluasi program. Bab 5. Kesimpulan dan Saran. Pada bab ini berisi kesimpulan dari penelitian yang dilakukan oleh penulis, dan saran yang berguna bagi perusahaan dan pengembangan selanjutnya.