BAB IV ANALISA PROSES PEMBUATAN JIG & FIXTURE KAKI TOWER PIPA Pada pembahasan sebelumnya telah dijelaskan bentuk jig dan fixture yang diharapkan berdasarkan metode VDI 2221. Maka pada bab ini akan dijelaskan proses dan hasil pembuatan jig yang dilakukan pada perusahaan PT. Citramasjaya Teknikmandiri (yang selanjutnya disebut CTI) dimana setelah dilakukan dan di analisa lebih dalam pada 12 perusahaan berbeda mengenai proses pembuatan, bentuk, fungsi dan hasil produksi dari jig dan fixture, jig yang dibuat di CTI telah memenuhi semua kriteria dan persyaratan perancang. 4.1 Proses Pembuatan Jig pada PT. Citramasjaya Teknikmandiri (PT. CTI) Pembuatan jig pada PT. CTI menggunakan system negative-positive yang artinya benda yang akan diproduksi massal dalam hal ini tiang utama tower terlebih dahulu dibentuk jig dan fixturenya baru kemudian diproduksi massal. Proses pembuatannya melalui 7 tahapan yakni: 1. Pekerjaan persiapan tempat dan lokasi. Dalam hal ini tempat kerja di angkur dengan menggunakan Hilti untuk memudahkan dalam proses leveling Base. Gambar 4-1 Pemasangan angkur berjenis HILTI pada base jig. 67
2. Pembuatan meja kerja (base). Material yang digunakan adalah Wide Flange (I- Beam 400x200) dengan bagian Web sebagai base (meja kerja). Ukuran base tergantung dari besarnya diameter pipa yang akan di assembly. Meja kerja ditopang oleh kaki-kaki yang terbuat dari siku L50x5 yang dirangkai sehingga mampu menyangga I-Beam dengan kuat. Gambar 4-2 Base jig yang terbuat dari I-Beam dengan kaki-kaki dari besi siku. 3. Leveling Base. Dilakukan dengan mengatur baut angkur yang ada pada kaki meja dengan dibantu water pass dan hoist level seperti yang ditunjukkan pada gambar 4-3. Dalam segala posisi yakni arah x, y dan z, base harus level untuk mempermudah pekerjaan pada tahap berikutnya. Gambar 4-3 Leveling Base pada posisi x, y dan z 68
4. Pemasangan Flange Backing Plate (Dudukan Flens). Flange backing plate adalah tempat untuk memasang flange kaki tower yang berfungsi sebagai sambungan antara segmen-segmen kaki tower. Flange backing plate ini dibentuk sesuai dengan bentuk dari flange yang akan dipasang yakni berbentuk lingkaran. Namun pada jig PT. CTI, flange backing plate-nya berbentuk persegi panjang dengan lubang-lubang yang dimensi, posisi dan orientasinya sesuai dan bahkan lebih presisi dari pada flange yang akan dipasang. Gambar 4-4 Tipe flange backing plate PT. CTI Proses pembuatan lubang pada flange backing plate ini menggunakan mesin bor sehingga lubang akan lebih presisi. Pada tahapan ini, tebal plat yang digunakan haruslah minimal sama dengan tebal flange yang akan di assembly. Namun akan lebih baik lagi jika digunakan plat yang lebih tebal sehingga mampu mencekam dan menahan tarikan saat tack weld. Dalam satu jig terdapat dua jenis flange backing plate yaitu yang pertama fix flange backing plate yang berfungsi sebagai pengarah dan penepat pipa maupun flens dengan posisinya yang tetap seperti yang ditunjukkan pada gambar 4-5 dan yang kedua removable flange 69
backing plate yang berfungsi untuk melonggarkan dan mengencangkan benda kerja saat produksi seperti yang ditunjukkan pada gambar 4-6. Gambar 4-5 Fix flange backing plate Gambar 4-6 Removable flange backing plate Untuk mempermudah dalam proses penyetingan, maka digunakan alat bantu berupa turnbuckle (jika tidak ada dapat diganti dengan membuat sendiri adjustor dari baut dan mur), water level atau hoist level dan meteran (measuring tape). Dalam rangka mengantisipasi pengerutan (shringkage) saat pengelasan, maka di jarak antar flange diberi toleransi dua milimeter untuk pipa yang berdiameter kecil sampai dengan diameter empat inchi dan toleransi tiga milimeter untuk 70
pipa yang berdiameter besar dimulai dari diameter lima inchi. Kondisi yang paling penting diperhatikan dalam penyetingan adalah: a. Posisi flange harus level dalam segala arah. b. Jarak antara flange ke flange haruslah sesuai dengan acuan gambar design ditambah toleransi shrinkage dan juga memiliki nilai yang sama pada semua titik. 5. Pemasangan Gusset Backing Plate (Dudukan Gusset). Gusset adalah bagian dari tower yang mempunyai fungsi sebagai plat konektor antara bracing dan main leg (kaki tower). Tujuan pembuatannya adalah agar posisi gusset pada kaki tower bersudut 60 derajat. Tahapan proses penyetingan adalah sebagai berikut: Membuat dudukan benang untuk acuan 60 derajat. Plat ini berfungsi hanya pada saat penyetingan gusset dan kalibrasi jig. Tujuannya adalah sebagai acuan 60 derajat sehingga posisi gusset sama di setiap titik dan memudahkan penyetingan gusset tanpa memerlukan banyak alat ukur karena pengukuran dilakukan dengan membuat plat bersinggungan dengan benang. Terbuat dari plate dengan ketebalan maksimum 6 [mm] agar mudah membuat lubang yang ukurannya sesuai dengan diameter benang yakni 2 [mm]. Jumlah lubang minimal 7 titik dengan alokasi satu lubang untuk menegaskan center flange / pipa, dua lubang untuk acuan diameter luar pipa dan empat lubang untuk acuan sisi plat. 71
Gambar 4-7 Plat dudukan benang untuk acuan 60 derajat Gambar 4-8 Proses pengeboran lubang dengan diameter yang sesuai dengan diameter benang yaitu 2 [mm] Membuat support untuk dudukan gusset backing plate. Material yang digunakan adalah plat yang tebal agar gusset backing plate tidak akan bergeser dari posisinya saat assembly. Support ini langsung di tack weld di base setelah diukur jaraknya sesuai gambar, seperti pada gambar 4-9. Membuat gusset backing plate sebagai acuan untuk memasang gusset. Dalam hal ini, PT.CTI membuat gusset backing plate dari plat dengan ketebalan yang sama dengan gusset yang akan dipasang tapi dengan dimensi yang lebih besar dengan tujuan sebagai tempat bor magnet 72
untuk membuat lubang secara langsung setelah dilakukan pengukuran jarak lubang ke lubang secara manual sesuai dengan gambar desain. Gusset backing plate harus presisi dalam hal pemotongan dan ukuran sehingga memudahkan dalam proses penyetingan. Terlihat pada gambar 4-10. Gambar 4-9 Support (dudukan) Gusset backing plate Gambar 4-10 Gusset backing plate Selanjutnya memasang dudukan benang pada flange backing plate berikut dengan benangnya. Benang yang digunakan adalah benang untuk senar raket tennis berdiameter 2 [mm] dan lebih diutamakan yang berwarna sehingga mudah dilihat dengan jelas. Benang harus dalam keadaan baik tanpa ada 73
sambungan dan ditarik dengan keras agar tidak kendur, seperti terlihat pada gambar 4-11. Gambar 4-11 Senar berwarna sebagai acuan penyetingan 60 derajat Menyeting gusset backing plate secara manual untuk mendapatkan posisi 60 derajat dengan mengacu pada benang yakni apabila plat telah menyentuh benang pada posisi yang telah ditentukan, maka plat tersebut sudah 60 derajat. Untuk dapat meng-adjust backing plate dengan cepat, maka dibuatlah pengarah dari dua buah plat yang mengapit plat support, sehingga dapat diatur arah sudut dan turun naiknya backing plate. Bagian tepi atas dari backing plate diarahkan mengenai benang yang menandakan diameter luar dari pipa dan bagian sisinya menyentuh benang lainnya agar terbentuk sudut 60 derajat. 74
Gambar 4-12 Penyetingan 60 derajat Gusset backing plate dengan menggunakan benang Proses selanjutnya adalah membuat lubang pada gusset backing plate dengan cara mengukur dan menandai terlebih dahulu titik lubang yang nantinya akan dibor dengan menggunakan bor magnet. Proses penandaan dan penitikan jarak center lubang ini dilakukan dengan manual dengan menggunakan meteran dan penggaris dimana jaraknya mengacu pada gambar desain. Setelah ditandai penitik dan di cek oleh quality, lalu pada titik tersebut dilakukan pengeboran lubang dimana setelah selesai harus kembali di cek dimensi / ukuran jarak lubang ke lubangnya. Gambar 4-13 Pelubangan dengan menggunakan bor magnet 75
pada gusset backing plate 6. Setelah selesai menyeting gusset backing plate selanjutnya adalah membuat support (dudukan) pipa berbahan dasar plate tebal berbentuk setengah lingkaran yang di tack weld ke base beam. Jumlah dari dudukan pipa ini minimal 3 titik dengan memperhatikan jarak antara satu dudukan ke duduakn lainnya. Maksud dan tujuan pembuatan support pipa ini adalah selain dari menjaga posisi yang tepat dari pipa, juga untuk menjaga gusset backing plate dan flange backing plate rusak akibat beban dari pipa. Gambar 4-14 Support (dudukan) pipa 7. Tahap terakhir adalah membuat clamp untuk menekan pipa yang akan di fitting. Tujuannya agar pipa yang di setting tersebut dalam posisi lurus (tidak bengkok atau lendut). Dan juga agar dimensi jarak lubang di gusset ke jarak center pipa sesuai dengan gambar desain. PT. CTI membuat clamp dari U-Bolt dengan beberapa konstruksi besi plat sebagai penahannya. 76
Gambar 4-15 Clamp pipa. 4.2 Fungsi Jig dan Fixture Kaki Tower Pipa Tahapan-tahapan proses pembuatan Jig dan fixture pada PT. CTI seperti yang telah dijelaskan pada poin 4.1 telah memenuhi kriteria fungsi dari Jig dan fixture kaki toweer pipa yakni: 1. Sebagai alat produksi massal. 2. Produk yang dihasilkan sesuai dengan gambar desain dan spesifikasi produk. 3. Kualitas produk yang sesuai dengan spesifikasi dan selalu sama pada setiap hasil produksinya. 4. Kecepatan produksi yang tinggi yakni berkisar dua sampai tiga unit tower untuk ketinggian 70 [m]. 4.3 Kaki Tower Pipa yang dihasilkan oleh Jig dan Fixture dengan proses yang benar Berikut ini adalah produk yang dihasilkan oleh Jig dan Fixture dengan proses dan tahapan perakitan diatas. Setelah dilakukan pengecekan oleh tin\m Quality Control diperoleh hasil yang sesuai dengan spesifikasi dan gambar yang diinginkan. Poin-poin yang diharapkan adalah sebagai berikut: 77
1. Jarak antar lubang pada gusset sesuai dengan gambar desain dan memenuhi kriteria toleransi fabrikasi ± 2 [mm]. Gambar 4-16 Pengukuran jarak lubang 2. Dimensi panjang kaki tower / jarak flange ke flange sesuai dengan gambar desain dan memenuhi toleransi tiap 1 [m] deviasinya ± 1 [mm]. Gambar 4-17 Pengukuran jarak flange ke flange 3. Sudut gusset harus 60 derajat dan level dengan toleransi ± 1 [mm]. 78
Gambar 4-18 Pengukuran sudut 60 derajat pada gusset 4. Flange tegak lurus dengan Pipa dengan toleransi ± 1 [mm]. Gambar 4-19 Pengukuran kesikuan antara flange dan pipa 5. Orientasi lubang pada kedua flange sama dan level dengan toleransi ± 1 [mm]. Gambar 4-20 Pengukuran level orientasi lubang pada kedua flange 79
6. Kaki tower lurus/tidak bengkok dengan toleransi tiap 2 [m] dibolehkan deviasi ±1 [mm]. Gambar 4-21 Pengukuran kebengkokan kaki tower pipa dengan menggunakan benang 7. Gusset sejajar pada tiap titiknya. Gambar 4-22 Pengukuran kesejajaran gusset 4.4 Hasil produksi manual (tanpa menggunakan jig dan fixture) sebagai pembanding Proses produksi yang akan diterangkan berikut ini adalah proses positif-negatif yakni fabrikasi diawali dengan membuat satu buah prototipe kaki tower dengan cara manual lalu menuangkannya ke dalam bentuk jig dan fixture. Yang dimaksud dengan 80
positif adalah produk hasil jig dan fixture yakni kaki tower pipa dan negative adalah jig dan fixture itu sendiri. Proses ini adalah proses yang sering dilakukan oleh kebanyakan fabrikan tower dimana menurut mereka proses ini tidak rumit, praktis dan efisien. Namun pada hasil akhirnya tidak maksimal dari segi kualitas yaitu tidak memenuhi batas standar toleransi spesifikasi, kecepatan produksi massal dimana setiap kaki tower yang selesai di assembly diatas jig dan fixture, harus dengan teliti di cek dan kemudian diperbaiki kembali sehingga ini memakan waktu produksi yang cukup signifikan dari segi efisiensi waktu. Karena tidak melalui tahapan apapun termasuk VDI 2221, proses ini tampak lebih simpel dan mudah jika dibandingkan dengan metode perancangan VDI seperti penjabaran berikut ini: 1. Persiapan raw material seperti pipa dan plat untuk flange dan gusset dimana seluruh material mengikuti gambar design. 2. Pembuatan prototype dengan cara assembly secara manual. 3. Persiapan base untuk jig dan fixture dengan menggunakan H-Beam. 4. Perakitan flange backing plate dan gusset backing plate secara bersamaan mengikuti bentuk dari prototype. 5. Setelah perakitan selesai maka jig dan fixture sudah siap digunakan untuk produksi massal. Dari tahapan pembuatan jig dan fixture tersebut diperoleh hasil sebagai berikut: 81
1. Flange tidak tegak lurus atau 90 derajat terhadap pipa sehingga ini akan mempengaruhi koneksi sambungan tiap-tiap segmen dari tower dan kecenderungan failed saat verticality test. Gambar 4-23 Flange tidak tegak lurus terhadap pipa 2. Panjang dari kaki tower yang tidak sesuai dengan gambar design dengan kecenderungan lebih pendek sehingga spesifikasi tinggi tower tidak terpenuhi. 3. Orientasi lubang pada kedua flange tidak sama dan deviasinya melebihi batas toleransi ± 1 [mm]. Gambar 4-24 Orientasi lubang pada kedua sisi flange tidak level 4. Sudut gusset plate tidak 60 derajat. 82
Gambar 4-25 Gusset plate tidak 60 derajat 5. Gusset plate tidak sejajar pada setiap titiknya. Gambar 4-26 Gusset plate tidak sejajar pada setiap titiknya 83
4.5 Rekapitulasi hasil perbandingan antara jig dan fixture dengan konsep VDI 2221 (negative-positif) dan jig dan fixture dengan konsep manual (positifnegatif) Tabel 4.1 Rekapitulasi hasil perbandingan antara VDI dan Manual 84