UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Program Ganda Teknik Informatika - Matematika Skripsi Sarjana Program Ganda Semester Genap 2005/2006 PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PENENTUAN KELAYAKAN KOMPONEN MESIN BENTUK BOLA DAN SILINDER DENGAN DASAR PRECISION ENGINEERING Budi Kristanto NIM: 0500603960 Abstrak PT. Dynaplast, Tbk adalah sebuah perusahaan swasta yang bergerak di bidang produksi botol-botol plastik dan penyedia jasa analisa bentuk komponen mesin. Untuk proses analisa bentuk komponen mesin masalah dimensi benda, perusahaan tidak menggunakan teknik yang benar dalam pengambilan data benda ukur. Selama ini, pengambilan data yang dilakukan adalah mengambil titik sampel secara random pada sebuah benda ukur. Secara matematis hal tersebut kurang benar, karena tidak merepresentasikan bentuk benda ukur yang sebenarnya. Jika dalam proses pengambilan data benda ukur tidak dilakukan dengan baik, tentu saja hasil analisa benda ukur pun kurang baik. Oleh karena itu penulis merasa perlu untuk merancang suatu program yang dapat menentukan kelayakan suatu komponen mesin dengan ditunjang teknik pengambilan data yang baik sebagai data masukan program. Adapun metode yang digunakan untuk menganalisa suatu benda ukur dan mengolah data adalah dengan menggunakan penerapan geometri dan dasar-dasar precision engineering. Perancangan program aplikasi ini telah memberikan output berupa hasil analisa benda ukur dan keputusan lulus atau gagalnya suatu benda ukur jika diuji dengan program aplikasi ini. Dengan hasil analisa ini, diharapkan dapat membantu perusahaan dalam membuat laporan benda ukur tersebut. Kata Kunci: perancangan, geometri, komponen mesin, precision engineering. iv
PRAKATA Puji Syukur penulis panjatkan terhadap kehadiran Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan petunjuk yang telah diberikan oleh-nya sehingga penulis dapat mengerjakan dan menyelesaikan penulisan skripsi dengan judul PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PENENTUAN KELAYAKAN KOMPONEN MESIN BENTUK BOLA DAN SILINDER DENGAN DASAR PECISION ENGINEEERING dengan baik dan tepat pada waktunya. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat mutlak dalam mendapatkan gelar Sarjana Jenjang Strata Satu pada Program Ganda Teknik Informatika - Matematika, Universitas Bina Nusantara. Selama proses pembuatan skripsi ini, penulis banyak menemui hambatan dan masalah. Namun berkat bimbingan dari para dosen dan dukungan dari orang-orang yang banyak membantu, akhirnya skripsi ini dapat diselesaikan. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Orang tua dan keluarga yang selalu memberikan dukungan penuh dan dorongan selama penyusunan skripsi ini. 2. Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. 3. Bapak Wikaria Gazali, S.Si., MT., selaku Dekan Fakultas MIPA Universitas Bina Nusantara. 4. Bapak Ngarap Imanuel Manik, Drs., M.Kom., selaku Ketua Jurusan Matematika dan Statistika Universitas Bina Nusantara. 5. Bapak Rojali, S.Si., selaku Sekretaris Jurusan Matematika Universitas Bina Nusantara. v
6. Bapak Ir. Sablin Yusuf, M.Sc, M.Comp.Sc., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Bina Nusantara. 7. Bapak H. Mohammad Subekti, BE, M.Sc. selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika Universitas Bina Nusantara. 8. Bapak Makmuri, Drs., M.S., dan Bapak Djunaidy Santoso, Dipl.Ing.,M.Kom., selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan waktu, bantuan dan bimbingan selama masa penyusunan skripsi ini. 9. Seluruh Dosen Universitas Bina Nusantara yang selama ini telah memberikan ilmu dan bimbingan akademis kepada penulis dari awal hingga akhir perkuliahan. 10. Seluruh Staff Perpustakaan Universitas Bina Nusantara yang telah membantu dalam memberikan sebagian literatur yang digunakan dalam studi pustaka. 11. Bapak Tri Wahyudi, selaku pimpinan PT. Dynaplast, Tbk Mold Center BSD, Tangerang yang telah memberikan ijin untuk melakukan survey dan pengambilan data Mesin Ukur Koordinat. 12. Seluruh karyawan PT. Dynaplast, Tbk Mold Center BSD, Tangerang yang telah membantu proses survey, khususnya kepada Bapak Thomas Didik selaku kepala bengkel, Bapak Bernadus Wawan, dan Bapak Hendra selaku operator Mesin Ukur Koordinat yang banyak memberikan penjelasan dan data yang penulis butuhkan dalam menyelesaikan skripsi ini, dan Bapak Sulistyo Santoso yang banyak membantu dalam proses administrasi. 13. Teman - teman yang telah memberikan semangat, masukan dan dorongan dalam penulisan skripsi ini, khususnya teman - teman jurusan Teknik Informatika Matematika angkatan 2001. vi
14. Pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah mendukung dan membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, karena keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis. Karenanya, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dalam menyempurnakan skripsi ini. Akhir kata, penulis berharap agar skripsi ini dapat berguna dan menambah wawasan bagi siapapun yang membacanya. Jakarta, 13 Juli 2006 Penulis, Budi Kristanto 0500603960 vii
DAFTAR ISI Abstrak Prakata Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Halaman iv v viii xi xii xiv BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Identifikasi Masalah 2 1.3. Ruang Lingkup 3 1.4. Rumusan Rancangan 3 1.5. Spesifikasi Rancangan 4 1.6. Tujuan dan Manfaat Rancangan 4 1.6.1. Tujuan Umum 6 1.6.2. Tujuan Khusus 6 1.6.3. Manfaat Rancangan 6 1.7. Metodologi 7 1.8. Sistematika Penulisan 8 BAB 2 LANDASAN TEORI 9 2.1. Geometri 9 2.1.1. Bola 9 2.1.2. Silinder 11 2.1.3. Jarak 12 2.1.4. Vektor Satuan 13 2.1.5. Teorema Pythagoras 14 2.2. Precision Engineering 14 2.2.1. Gambarang Umum tentang Precision Engineering 14 2.2.2. Spesifikasi Geometrik 16 2.2.2.1. Toleransi Ukuran 17 2.2.2.2. Toleransi Bentuk dan Posisi 21 2.2.3. Metrologi Geometrik 22 2.2.3.1. Satuan Pengukuran 23 2.2.3.2. Jenis Alat Ukur Geometrik 25 2.2.3.3. Cara Pengukuran dengan Menggunakan Alat 27 Ukur Geometrik Tertentu 2.2.3.4. Prinsip Kerja Alat Ukur Geometrik 33 2.2.3.5. Sifat Umum Alat Ukur 33 2.2.3.6. Kesalahan dan Penyimpangan dalam Proses 36 Pengukuran 2.2.3.7. Analisa Data Pengukuran 41 viii
2.2.4. Gambaran Umum Mengenai MUK (Mesin Ukur 41 Koordinat) 2.2.4.1. Sistem Kerja Mesin Ukur Koordinat 42 2.2.4.2. Measuring Probe 45 2.2.4.3. Sistem Pengambilan Data Pada Mesin Ukur 48 Koordinat 2.3. Rekayasa Piranti Lunak 50 2.3.1. Pengertian Rekayasa Piranti Lunak 50 2.3.2. Model Rekayasa Piranti Lunak 50 2.4. State Transition Diagram 52 2.5. Flowchart 53 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN 55 3.1. Analisa Sistem Berjalan 55 3.1.1. Sejarah Perusahaan 55 3.1.2. Analisa Masalah yang Dihadapi Perusahaan 56 3.1.3. Usulan Pemecahan Masalah 57 3.2. Analisa Pengambilan Data dan Pengolahan Data 57 3.2.1. Perancangan Teknik Pengambilan Data Pada Silinder 58 3.2.2. Perancangan Teknik Pengambilan Data Pada Bola 59 3.2.3. Proses Pengolahan Data 60 3.3. Perancangan Program 67 3.3.1. Gambaran Umum Perancangan Program 67 3.3.2. Rancangan Layar 68 3.3.2.1. Rancangan Layar Form Utama 69 3.3.2.2. Rancangan Layar Form Simulasi 72 3.3.2.3. Rancangan Layar Form About 73 3.3.3. Perancangan State Transition Diagram 73 3.3.4. Perancangan Flowchart 75 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI 82 4.1 Spesifikasi Komputer 82 4.1.1. Spesifikasi Perangkat Keras 82 4.1.2. Spesifikasi Perangkat Lunak 82 4.2 Cara Pengoperasian Program 82 4.3 Analisa Program 84 4.3.1. Kasus Objek Ukur Silinder 84 4.3.2. Kasus Objek Ukur Bola 91 4.4 Evaluasi Program 103 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 105 5.1 Kesimpulan 105 5.2 Saran 106 5.2.1 Saran untuk PT. Dynaplast, Tbk 106 5.2.2 Saran untuk Pengembangan Lebih Lanjut 106 DAFTAR PUSTAKA 107 ix
RIWAYAT HIDUP 110 LAMPIRAN FOTOKOPI SURAT SURVEI x
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Tabel Tingkatan Diameter Nominal s.d 500 mm. 18 Tabel 2.2. Tabel Tingkatan Diameter Nominal Lebih Dari 500 mm. 19 Tabel 2.3. Tabel Harga Toleransi Standar Untuk Kualitas 5 s.d 16 20 Tabel 2.4. Tabel Harga Toleransi Standar Untuk Kualitas 01, 0, dan 1 20 Tabel 2.5. Tabel Harga Toleransi Standar Untuk Kualitas 2, 3 dan 4 20 Tabel 2.6. Tabel Jenis Toleransi Bentuk & Posisi Dengan Simbolnya 22 Menurut ISO Tabel 2.7. Tabel Satuan Standar Menurut Satuan Internasional (SI) 24 Tabel 2.8. Tabel Pemakaian Nama Depan Menurut Standar Internasional 25 (SI). Tabel 4.1 Tabel Kasus 1 Objek Ukur Silinder. 84 Tabel 4.2 Tabel Kasus 2 Objek Ukur Silinder. 88 Tabel 4.3 Tabel Kasus 1 Objek Ukur Bola. 92 Tabel 4.4 Tabel Kasus 2 Objek Ukur Bola. 98 Halaman xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Bola dan Propertinya 10 Gambar 2.2. Silinder Dengan Tinggi h dan Jari jari r 12 Gambar 2.3. Vektor Satuan Dalam Koordinat Kartesius 13 Gambar 2.4. Teorema Pythagoras 14 Gambar 2.5. Pengukuran Langsung 28 Gambar 2.6. Pengukuran Tak Langsung 29 Gambar 2.7. Pemeriksaan Dengan Kaliber Go & Not Go 30 Gambar 2.8. Pemeriksaan Secara Perbandingan Dengan Bentuk Standar 31 Gambar 2.9. Pengukuran Geometri Khusus 31 Gambar 2.10. Pengukuran dengan Mesin Ukur Koordinat 32 Gambar 2.11. Cosine Error 38 Gambar 2.12. Cosine Error pada Mesin Ukur Koordinat 39 Gambar 2.13. Jenis Jenis Mesin Ukur Koordinat 41 Gambar 2.14. Bagian Bagian Mesin Ukur Koordinat 43 Gambar 2.15. Probe Mesin Ukur Koordinat 43 Gambar 2.16. Control Box Mesin Ukur Koordinat 44 Gambar 2.17. Kinematic Probe dan Electronic Probe 45 Gambar 2.18. Bagian Bagian Styli 46 Gambar 2.19. Bagian Bagian Lengkap Probe 47 Gambar 2.20. Cosine Error Pada Mesin Ukur Koordinat 49 Gambar 2.21. Waterfall Model 50 Gambar 2.22. Simbol Flowchart 54 Gambar 3.1. Logo Perusahaan PT Dynaplast, Tbk. 55 Gambar 3.2. Peletakkan Posisi Silinder Terhadap Pusat Koordinat 58 Gambar 3.3. Peletakkan Posisi Bola Terhadap Pusat Koordinat 59 Gambar 3.4. Posisi Bola Sensor Terhadap Penampang Silinder 61 Gambar 3.5. Posisi Bola Sensor Terhadap Bola 64 Gambar 3.6. Rancangan Layar Form Utama 69 Gambar 3.7. Rancangan Layar Form Simulasi 72 Gambar 3.8. Rancangan Layar Form About 73 Gambar 3.9. State Transition Diagram Modul form_utama 74 Gambar 3.10. State Transition Diagram Modul menu_bar 74 Gambar 3.11. Flowchart program utama 75 Gambar 3.12. Flowchart proses set toleransi 79 Gambar 3.13. Flowchart proses pengolahan data 80 Gambar 3.14. Flowchart proses grafik 81 Gambar 4.1. Grafik Kasus 1 Objek Ukur Silinder. 80 Gambar 4.2. Tampilan Layar Hasil Kasus 1 Objek Ukur Silinder. 87 Gambar 4.3. Grafik Kasus 2 Objek Ukur Silinder. 90 Gambar 4.4. Tampilan Layar Hasil Kasus 2 Objek Ukur Silinder. 91 Gambar 4.5. Grafik Kasus 1 Objek Ukur Bola. 96 Halaman xii
Gambar 4.6. Tampilan Layar Hasil Kasus 1 Objek Ukur Bola. 97 Gambar 4.7. Grafik Kasus 2 Objek Ukur Bola 102 Gambar 4.8. Tampilan Layar Hasil Kasus 2 Objek Ukur Bola 103 xiii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Source Code Program keputusan.exe L 1 Lampiran 2 Source Code Program Generator Data L 11 Lampiran 3 Tabel Angka Kualitas Diameter s.d. 500 mm L 14 Berdasarkan ISO Lampiran 4 Contoh laporan data output MUK pada PT. Dynaplast, Tbk L 15 xiv