BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Umum Studi literatur yang dilakukan berkaitan dengan metode perancangan VDI 2221. Studi dilakukan dengan referensi penelitian-penelitian serupa yang telah dilakukan sebelumnya, buku-buku literatur, dan pencarian data lewat internet. Metode yang digunakan penulis dalam pengumpulan data adalah : 1. Studi Literatur Penulis mempelajari hal-hal yang berhubungan dengan materi penelitian dari putaka, website serta data dari workshop PT. United Can Company. 2. Studi Observasi Penulis mengamati dan melakukan observasi secara langsung diarea workshop dan sekitarnya yang terdapat mesin bandsaw. 3. Wawancara Penulis melakukan interaksi secara langsung dengan karyawan atau operator yang terlibat lansung dalam kegiatan produksi. 17
18 3.2. Langkah-langkah Penelitian Penulis metode VDI 2221 dalam mengolah data. Selain metode VDI 2221, penulis juga metode Reverse Engineering sebagai salah satu metode punumpulan data. Langkah kerja dalam metode VDI 2221 terdiri dari 7 tahap yang dikelompokkan dalam 4 fase yaitu : 1. Penjabaran tugas (Clasification of task) Meluputi pengumpulan informasi mengenai permasalahan dan kendala-kendala yang dihadapi, kemudian disusun suatu daftar persyaratan mengenai rancangan yang akan kita buat. 2. Penentuan konsep rancangan (Conceptual design) Meliputi tiga langkah kerja yaitu : a. Menentukan fungsi dan strukturnya. b. Mencari prinsip solusi dan strukturnya. c. Menguraikan solusi menjadi varian yang dapat direalisasikan. 3. Perancangan wujud (Embodiment Design) Pada perancangan wujud ini dimulai dengan menguraikan rancangan dalam modul-modul yng diikuti oleh desain awal dan desain jadi. 4. Perancangan rinci (Detail design) Tahap ini merupakan proses perancangan dalam bentuk gambar yang tersusun dan gambar detail termasuk komponen, spesifikasi bahan, toleransi dan lainnya. Pada tahap ini semua pekerjaan didokumentasikan sehingga pembuatan produk dapat dilakukan.
19 3.3. Diagram Alir Analisa Perancangan Langkah-langkah yang dipakai pada analisa tugas akhir ini, dapat di ilustarikan pada diagram alir dibawah ini: Gambar 3.3. Diagram Alir Analisa Penelitian Sumber : Materi Mata Kuliah Perancangan Produk
20 3.4. Hasil dan Pembahasan Pada tahap ini pengolahan data dilakukan berdasarkan skope pekerjaan yang sudah diterima sebelumnya. Metode yang dilakukan untuk melakukan analisa perhitungan pada perancangan ini adalah dengan manual dan dengan bantuan software Microsoft Excel dan UG NX7.5. Dari hasil pengolahan data ini akan didapatkan hasil spesifikasi dari bandsaw machine. 3.5. Kesimpulan dan Saran Pada kesimpulan nanti akan di simpulkan hasil dari perhitungan yang akan menjadi spesifikasi dari bandsaw machine yang kami design. Pada tahap kesimpulan dan saran ini menulis akan menyimpulkan dan memberikan saran singkat tentang analisa perancangan ini. 3.2.1. Penjabaran Tugas (Clasification of Task) Performa yang ingin dicapai produk a. Alat harus dapat diaplikasikan pada tempat yang telah disediakan dengan desain hemat tempat. Ukuran yang relative kecil sehingga tidak memakan banyak tempat, ayau dengan kata lain mesin rancangan kami lebih hemat tempat jika dibandingkan dengan mesin-mesin bandsaw yang sudah ada. b. Meja dapat dimiringkan 0-45 Meja kerja pada mesin dapat dimiringkan 0 o -45 o dengan system tilting unit yang dipasang dibawah meja kerja.
21 c. Memiki nilai artistik Mesin atau alat yang akan dibuat dapat dinikmati dari segi artistic, dengan memperhatikan konstruksi dan hasil penggabungan sambungan las, baut dan mekanisme penyambungan lainnya. d. Low Energy Mesin atau alat yang akan dibuat hemat energy, sehingga prioritas energy perlu diperhatikan, sebisa mungkin untuk dapat meminimalisisasikan penggunaan energy listrik. e. Mempercepat proses pemotongan material Mesin atau alat yang akan dibuat harus lebih cepat dari proses pemotongan manual. f. Aman dan nyaman Dalam segi konstruksi mesin atau alat tersebut harus membuat operator nyaman dan aman, hal ini tidak hanya dalam segi konstruksi tapi juga dalam hal penempatan dan operasional. g. Memiliki feeder Memiliki meja feeder manual dengan workpiece guide untuk pemotongan yang lebih stabil. 3.2.2. Penentuan konsep rancangan (Conceptual design) 3.2.2.1. Menentukan fungsi dan strukturnya. Fungsi umum produk Fungsi umum bandsaw machine yaitu suatu mesin pemotong material dengan blade posisi vertical pada berbagaima macam material dari logam sampai non logam.
22 Workpieces BANDSAW MACHINE pieces material Gambar 3.2.2.1a Diagram fungsi umum produk keseluruhan. Namun sebelumnya akan ditunjukkan diagram yang menunjukkan fungsi Memotong benda kerja pada bandsaw machine Workpiece Blade Guide & Clamping Methode Put on table Machine Cabinet & Panel Control Coolant Machinning Proceses lamp Pieces material Gambar 3.2.2.1b Diagram fungsi keseluruhan produk
23 3.2.2.1 Mencari prinsip solusi dan strukturnya. Setelah dibuat struktur fungsi keseluruhan, maka selanjutnya diberi prinsip-prinsip solusi untuk memenuhi tiap-tiap fungsi dari fungsi keseluruhan tersebut. Metode yang digunakan dalam mencari prinsip-prinsip solusi adalah metode kombinasi, yaitu metode yang menggabungkan seluruh solusi dalam bentuk matriks. Prinsip solusi diusahakan sebanyak mungkin, akan tetapi prinsip-prinsip solusi tersebut dianalisis lagi dan prinsip solusi yang kurang bermanfaat dapat dihilangkan atau diabaikan dengan tujuan agar dalam tahapan selanjutnya tidak terlalu banyak konsep yang harus dievaluasi lagi. 1. Work Piece Tabel 3.2.2.2.1 Workpiece Konsep Spesifikasi Konsep 1 Material MS plate 50x50 MS plate MS plate mm 40x40x15 mm 40x50x15 mm MS VCL St. Steel 2. Table Tabel adalah bagian mesin dimana untuk pencekaman benda kerja saat proses pemotongan berlangsung. Table ini dapat digerakkan untuk sudut maksimal 45 karena mekanisme tilting. Tabel 3.2.2.2.2 Table Konsep Spesifikasi Konsep 1 Konsep 2 Konsep 3 Kontruksi Besar Sedang Kecil Feeder Benda kerja Benda kerja Menggunakan unit didorong manual dicekam diatas mekanisme guide dari
24 Tilting unit slider unit, kedua sisi samping tangan. kemudian upper dengan dilengkapi slider unit didorong roller dan didorong dengan handwheel mekanisme feeder feeder Fixed Swivel Bavel Work Benda kerja place diletakkan diatas holder wheels kemudian pada bagian bagian depan benda kerja dickam C clamp dan ditarik menggunakn feeder. 3. Blade guide Benda kerja Benda kerja diletakkan diletakkan diatas diatas table kemudian upper slider unit disisi samping ditahan kemudian dikencangkan dengan bolt guide yang dilengkapi roller dan pada bagian atas dilengkapi dengan sehingga benda L agar benda kerja kerja tetap pada tidak terpental. posisinya. Blade guide adalah bagian yang mengarahkan blade agar tetap dan tetap pada posisinya (24ligned). Pada konsep ini kami 3 konsep blade guide untuk bagian atas dan bawah Tabel 3.2.2.2.3 Blade Guide Konsep Spesifikasi Konsep 1 Konsep 2 Konsep 3 Konsep (adobsi ) (adobsi) (adobsi )
25 Material Support Support Guide ditahan oleh meggunakan support (dari hollow hollow tube yang hollow tube yang tube) kemuduan height menahan guide. digerakkan adjuster mekanis ulir dengan mekanisme ulir. Tool digunakan untuk guide mengatur mekanisme ulir. bearing dan metal stick. ketinggian support. Deep grove ball Tool blade guide bearing ( dipasang samping dan mengahadap belakang dengan blade.). deep groove bearing. Pengaturan Pada guide holder Pada guide holder Stick metal dibuat tool blade dibuat slot agar dibuat slot agar lubang ulir agar bisa guide jarak baut jarak pengencang menyesuaikan pengencang tool tool blade guide pengencangan pada blade guide dapat dapat disesuaikan. tool blade guide. disesuaikan 4. Machine Cabinet Kabinet adalah tempat untuk menyimpan peralatan-peralatan yang digunsksn untuk pengaturan mesin ini. Kabinet ini memiliki ala sberprofil untuk memisahkan peralatan yang ada agar tetap rapi. Tabel 3.2.2.2.4 Machine Cabinet Konsep Spesifikasi Konsep 1 Konsep 2 Konsep 3 Kontruksi Kabinet dibuat Kabinet terpasang Kabinet berada secara terpisah secara langsung dibase mesin untuk dengan body. bagian bawah memudahkan Menggunakan transmision unit
26 assembly untuk mekanisme dengan sekat penggabungan sliding sebagai dengan body pembatasnya mesin kita mekanisme memakai bolt bantalan yang akan sliding/roller. dipasang dengan rangka mesin. Material MS plate 1.5 mm MS palte 1.5 mm MS plate 1.5 dengan dimensi ukuran 20x30x50 mmukuran balok 30x30x40 40x30x28 Pintu Pintu Pintu Pintu menjadi satu dengan base mekanisme mekanisme mesin. Dengan engsel disalah engsel disalah mekanisme satu sisi dan satu sisi dan engsel dan toggle clamp sebagai threaded knob kunci seperti pada pengaitnya. disisi yang lain. panel listrik. Posisi pintu berada dikiri bawah mesin. Isi kabinet Isi kabinet Isi kabinet Isi kabinet -perlengkapan -perlengkapan -perlengkapan setting mesin setting mesin setting mesin -peralatan -peralatan -peralatan cleaning dan cleaning dan cleaning dan house keeping house keeping house keeping. -feeder unit(saat -feeder unit(saat tidak terpakai ) tidak terpakai )
27 5. Panel control Panel control adalah suatu alat yang digunakan untuk mengoperasikan mesin ini. Di dalam panel control ini terdapat beberapa tombol yaitu tombol ON/OFF lampu dan emergency stop. Tabel 3.2.2.2.5 Panel Kontrol Konsep Spesifikasi Konsep 1 Konsep 2 Konsep Kontruksi Panel control Panel control Panel control box berada didepan dibawah meja. Material Dimensi 30x20x12cm (potrait) dengan cover MS plate 1.5 mm Pintu Pintu pada panel terkunci oleh beberapa bolt pengencang disudut sudut sambungan. Isi panel Seperangkat tombol kendali mesin terpasang secara terletak dibagian terpisal berada depan mesin. disisi kanan operator Dimensi 20x30x12 cm (lanscape) dengan cover Ms plate 1.5 mm Pintu mekanisme engsel disalah satu sisi dengan kunci seperti pada panel listrik Seperangkat tombol kendali mesin Pintu hook clamp sebagai pengaitnya Seperangkat tombol kendali mesin 6. Head
28 Head adalah bagian paling atas dari mesin ini yang didalamnya terdapat beberapa komponen diantanranya pully dan mekanisme untuk mengatur tension blade. Tabel 3.2.2.2.6 Head Konsep Spesifikasi Konsep 1 Konsep 2 Konsep 3 Head Material Rangka Rangka Cover samping U profil 100x 500 diperkuat dengan MS plate t=10 mm dan ditutup dengan cover U profil 100x 500 ditambah dengan MS plate t=10 mm untuk menopang pulley dan MS plate 1.5 mm dan rangka atas MS plate 10 mm. MS plate 1.5 mm. ditutup dengan cover MS plate 1.5 mm. Pengunci Threaded knob Toggle clamp Hook look Posisi lampu Mekanisme pullu tensioner Di dalam, dengan acrylic sebagai media pemencar cahaya Menggunakan rak dan pinion gear dikunci dengan knurled bolt. Pully aliigment slider block. Lampu di luar berada diluar dapat bergerak mengikuti blade guide Menggunakan slider dan bolt sebagai adjuster. Kemudian dikunci dengan thread knob. Menggunakan mekanisme ulir sebagai height adjuster dan dikunci threaded knob.
29 Spesifikasi Konsep 1 Konsep 2 Konsep 3 Rangka Utama Feeder Unit & Work place holder Tilting unit Blade guide Machine kabinet Panel Control Head
30 Mencari prinsip solusi dan strukturnya Karena jumlah variable yang cukup banyak, maka harus dilakukan seleksi sehingga gambar-gambar perencanaan tidak dibuat untuk kalkulasi yang kurang baik. Variasi-variasi kombinasi tersebut dikaji dan diseleksi berdasarkan kriteria-kriteria sebagai berikut : a. Sesuai dengan fungsi dan dan kebutuhan b. Sesuai daftar performa yang ingin dicapai c. Secara prinsip dapat diwujudkan d. Pengetahuan tentang konsep memadai e. Memenuhi syarat keamanan
31 3.2.2.3. Mengkombinasikan Prinsip dan Solusi Tabel 3.2.2.4. Kombinasi Prinsip solusi Spesifikasi Konsep 1 Konsep 2 Konsep 3 Rangka Utama Feeder Unit & Work place holder Tilting unit Blade guide Machine kabinet Panel Control Head
32 Keterangan : Jalur varian 1 : Jalur varian 2 : Jalur varian 3 : Hasil Varian 1 Gambar 3.2.2.4a. Hasil Kombinasi Varian 1 + Bentuk mesin yang tidak begitu rumit. - Sistem feeder unit tidak ada guidenya. - Tidak dilengkapi dengan tilting unit.
33 Hasil Varian 2 Gambar 3.2.2.4b. Hasil Kombinasi Varian 2 + Bentuk lebih ramping dari pada varian 1 karena cabinet mesin terpisah dengan mesin. + Adanya guide feeder sehingga pada saat pemotongan material lebih stabil. - Sistem tilting unitnya tidak dilengkapi dengan tilting adjuster.
34 Hasil Varian 3 Gambar 3.2.2.4c. Hasil kombinasi Varian 3 + Tilting unit dilengkapi dengan tilting adjuster. + Dilengkapi dengan emergensi pedal. - Mekanisme feeder unit lebih rumit.
35 Konsep yang dipilih Dari ketiga varian tersebut masing-masing varian mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Namun setelah kami diskusikan kami memilih varian yang ketiga untuk kami pilih untuk ketahap selanjutnya yaitu ke detail drawingnya. Kenapa kami memilih Varian yang ketiga? Karena Varian yang ketiga syarat keamanan lebih aman dari varian-varian yang lain. Selain itu system tilting unit yang dilengkapi tilting adjuster.