Konsep perancangan mesin recovery dan recycle

4.1 Konsep perancangan mesin recovery dan recycle

4.1.1. Pernyataan kebutuhan

Dalam perancangan mesin 2R ini, didasarkan pada kebutuhan untuk lebih meningkatkan efektivitas recovery refrigeran oleh teknisi servis mesin pendingin. Mesin ini merupakan hasil modifikasi dari mesin 2R dan 3R yang sudah ada. Mesin 2R ini dibuat sebagai alat bantu perbaikan yang membantu teknisi, perusahaan servis mesin pendingin dan pemerintah dalam menjaga lingkungan. Dengan sistem kerja yang sederhana, memungkinkan teknisi dapat mengoperasikannya tanpa merasa kesulitan.

4.1.2.Definisi, perencanaan proyek dan penyusunan spesifikasi mesin 2R

Berdasarkan pernyataan kebutuhan diatas, maka diperlukan beberapa langkah perencanaan proyek untuk memperjelas tugas perencanaan mesin 2R. Adapun perencanaan proyek antara lain terdiri dari:

1. Pernyataan Dibutuhkan mesin 2R untuk skala kecil dengan harga terjangkau.

2. Standar Penampilan Konstruksi mesin 2R ini telah disesuaikan dengan kenyamanan, keamanan, dan kemudahan dalam pengoperasiannya bagi pengguna. Mesin ini memiliki dimensi 2. Standar Penampilan Konstruksi mesin 2R ini telah disesuaikan dengan kenyamanan, keamanan, dan kemudahan dalam pengoperasiannya bagi pengguna. Mesin ini memiliki dimensi

3. Target Keunggulan Produk Target atau sasaran yang ingin dicapai pada penelitian dan hasil pembuatan mesin 2R ini, adalah:

a. Proses recovery dapat dikerjakan dengan mudah dan cepat. b.Komponen mesin 2R mudah dicari.

c. Biaya keseluruhan pembuatan mesin ini terjangkau. d.Mudah dalam pengoperasian mesin 2R ini, karena mesin cukup dioperasikan oleh 1 orang operator.

e. Hasil recyle dapat digunakan kembali.

f. Perawatan dan pemeliharaan mesin tidak memerlukan biaya khusus.

Spesifikasi teknis mesin 2R

Berdasarkan uraian analisis kebutuhan di atas maka pertimbangan perancangan yang dilakukan pada mesin 2R antara lain :

1. Pertimbangan Geometri Pertimbangan geometri meliputi mesin memiliki panjang berkisar 400 mm, lebar 300 mm, tinggi 300 mm.

2. Pertimbanagn Material Pertimbangan dalam pemilihan material yaitu material mudah didapat dan harganya murah, sesuai dengan standar umum, memiliki umur pakai yang panjang serta memiliki sifat mekanis yang baik.

3. Pertimbangan Ergonomi Pertimbangan ergonomi meliputi, mesin sesuai dengan kebutuhan, mudah dipindahkan, dan mudah dioperasikan.

4. Pertimbangan Produksi

a. Pertimbangan produksi dapat meliputi, mesin dapat diproduksi oleh bengkel kecil, suku cadang mudah didapat dan murah. b.Pemakai tidak memerlukan perawatan yang sulit untuk merawat mesin ini.

5. Pertimbangan Lingkungan

a. Mesin 2R ini tidak menimbulkan pencemaran udara.

b.Pada saat beroperasi, mesin ini tidak menimbulkan suara yang bising.

6. Pertimbangan Keselamatan Kerja

a. Mesin 2R ini tidak mengaplikasikan bahan yang berbahaya bagi keselamatan. b.Konstruksi mesin recovery dan recycle ini didesain sesuai dengan posisi kerja yang aman dan nyaman, sehingga keselamatannya bisa terjamin.

c. Selama proses produksi mesin recovery dan recycle ini tidak menghasilkan sisa bahan yang berbahaya.

7. Spesifikasi Tenaga Penggerak Mesin recovery menggunakan kompresor untuk mengisap dan menekan refrigeran. Dibutuhkan kompresor untuk me-recovery refrigeran ± 0,05 kg/ menit.

Batasan-batasan

Sebagai produk yang dibuat dengan sedikit pengalaman dalam merancang mesin dan proses pembuatannya hanya mengandalkan mesin mesin konvensional, sehingga alat ini memiliki keterbatasan-keterbatasan baik dari segi teknis pembuatan maupun pengoperasiannya. Hal-hal yang menjadi keterbatasan dari mesin recovery dan recycle antara lain:

a. Komponen-komponen yang dibuat masih belum sesuai dengan ukuran yang dikehendaki karena keterbatasan alat.

b. Mesin beroperasi masih secara semi otomatis, yaitu kompresor dan katup-katup hanya berfungsi jika dihidupkan dan dibuka atau ditutup oleh operator.

4.1.3. Perencanaan Konsep Produk Funsi Produk

Tahap selanjutnya konsep produk dikembangkan menjadi perancangan produk dengan pendekatan "black-box" dikembangkan suatu transformasi energi uuntuk merealisasikan produk yang telah didefinisikan diatas. Transformasi energi tersebut dapat dijelaskan melalui bentuk diagram blok fungsi. Selanjutnya dari diagram blok fungsi dibuat matriks morfologi sebagai susunan alternatif fungsi yang merealisasikan perubahan transformasi energi tsb.

Blok Fungsi Fungsi dapat dideskripsikan sebagai aliran energi, aliran material dan aliran informasi, yang digambarkan sebagai blok fungsi dengan aliran masuk dan aliran keluar. Pada mesin 2R yang akan dirancang, energi masukan dapat berupa energi mekanik, listrik, atau diesel. Sistem penggerak untuk mentransformasikan energi ke kompresor. Keluarannya berupa gaya hisap dan tekan, getaran dan bunyi.

Energi Energi/Gaya

Mesin recovery dan recycle

Material Material

Gambar 4.1 Blok Fungsi.

Pada tahap ini akan dibuat secara umum kinerja dari tiap komponen melalui diagram blok seperti dibawah ini.

Dengan Tangan Instalasi Alat

Dengan Tangan

Sentuh

Tempatkan Pemasangan

Energi

Ubah Energi Aktifkan

Beri Energi

Multifikasi Gaya

Gaya hisap dan tekan (Energi)

Gambar 4.2 Diagram blok fungsi perancagan alat.

Dari diagram blok fungsi di atas dapat dilihat dimana fungsi terlebih dahulu didefinisikan sebagai fungsi keseluruhan, kemudian dikembangkan menjadi sub-fungsi yang akan dilakukan pada produk yang akan dikembangkan nantinya. Fungsi utama dari produk mesin recovery dan recycle ini adalah untuk menghasilkan gaya hisap dan tekan yang dapat menghisap refrigeran sebelum mesin 2R dan menekan refrigeran ketabung penampung setelah mesin 2R.

Matriks Morfologi

Sub-fungsi pada diagram blok fungsi merupakan fungsi tingkat kedua. Untuk setiap sub fungsi ini kini akan dicari solusi-solusi yang dapat memenuhi setiap sub-fungsi. Solusi-solusi yang memenuhi sub-fungsi dan sub- sub-fungsi belumlah merupakan konsep produk, tetapi baru konsep elemen. Kombinasi konsep elemen barulah merupakan konsep produk.

Berikut ini akan ditampilkan matriks morfologi dimana akan dapat disusun beberapa varian konsep produk yang mungkin dibuat.

Tabel 4.1 Matriks morfologi untuk mesin recovery dan recycle

Pasang 1

Satu Tangan A.1 Pasang dengan tangan 1.1

Pegang 1.1.1

Dua Tangan A.2

Dekati 1.2.1

Angkat B.1 Sensor C.1

Tempatkan Pemasangan 1.2

Orientasikan 1.2.2

Selang C.2 Katup C.3

Berhenti 1.2.4

Bocor D.1

Aktifkan 2

Conector plug E.1 Sabuk E.2

Sambungkan 2.1.1

Roda Gigi E.3 Beri Energi 2.1

Kabel E.4 Saklar F.1

Aktifkan 2.1.2

Remote F.2 Hidupkan Mesin F.3

Motor DC G.1 Torak H.1 Ubah Energi 2.2

Listrik 2.2.1

Mekanik 2.2.2

Sentrifugal G.2 Ulir G.3

Dinamik 2.2.3

Engine Mesin I.1 Sirkuit PCB K.1

Listrik 2.3.1

Multifikasi Gaya 2.3 Potensiometer K.2

Hisap Tekan 2.3.2

Kompresor L.1 Setelah Kompresor M.1

Katup 2.4.1

Setelah Kondensor M.2 Sebelum Kompresor M.3

Expansi 2.4 Setelah Kompresor N.1

Pipa 2.4.2

Setelah Kondensor N.2 Sebelum Kompresor N.3

Filter Dryer O.1 Recycle 2.5

Kotoran 2.5.1

Oli 2.5.2

Oil Separator Q.1

Dari tabel 4.1 diatas maka dapat disusun alternatif konsep produk (varian) sebagai berikut :

1. Konsep 1 = A.2 + B.2 + C.2 + E.3 + F.2+ G.1 + H.1 + K.1 + L.1

2. Konsep 2 = A.2 + B.2 + C.2 + E.3 + F.1 + G.1 + H.1 + K.1+ L.1 + M.2

3. Konsep 3 = A.2 + B.2 + C.3 + E.3 + F.2 + G.1 + J.1 + K.1 + L.1 + M.1

4. Konsep 4

= A.2 + B.2 + C.2 + E.4 + F.2 + G.1 + H.2 + K.1 + L.1 + O.1 + Q.1 Dari keempat konsep tersebut akan dibuat model skets yang dibuat pada face perancangan konsep produk.

Konsep Produk

Konsep-konsep produk yang telah diperoleh dari morfologi diatas, yaitu konsep produk yang mungkin dibuat, akan dikembangkan dalam bentuk sketsa. Diharapkan dengan membuat sketsa dari konsep-konsep produk tersebut Konsep-konsep produk yang telah diperoleh dari morfologi diatas, yaitu konsep produk yang mungkin dibuat, akan dikembangkan dalam bentuk sketsa. Diharapkan dengan membuat sketsa dari konsep-konsep produk tersebut

1. Pengembangan konsep produk pertama Sketsa dari konsep mesin recovery dan recycle yang pertama dapat dilihat di gambar berikut :

AC katup

katup

kondensor

Tabung Penampung

kompresor

Gambar 4.3 Skets konsep produk pertama mesin recovery dan recycle

Keterangan : Konsep ini hanya menggunakan kompresor dan kondensor sebagai komponen untuk me-recovery refrigeran. Pada konsep ini mesin 2R diharapkan bisa me-recovery refrigeran dengan baik dan cepat dikarenakan hanya sedikit komponen dan system pemipaan yang akan menghambat laju aliran refrigeran. Dengan komponen yang sedikit, mesin 2R pada konsep ini akan memiliki massa dan ukuran yang kecil serta biaya pembuatan yang lebih murah.

Pengembangan konsep produk kedua Sketsa konsep mesin recovery dan recycle yang kedua ini dapat dilihat dari gambar skets berikut : Pengembangan konsep produk kedua Sketsa konsep mesin recovery dan recycle yang kedua ini dapat dilihat dari gambar skets berikut :

Penampung

kompresor Gambar 4.4 Skets konsep produk kedua mesin recovery dan recycle.

Keterangan : Konsep ini hanya menggunakan kompresor, kondensor dan katup ekspansi setelah kondensor sebagai komponen untuk me-recovery refrigeran. Pada konsep ini refrigeran setelah mesin 2R diharapkan bisa menjadi fasa cair jenuh dengan tekanan lebih kecil untuk memasuki tabung dan tetap dengan laju recovery yang baik. Dengan komponen yang sedikit, mesin 2R pada konsep ini akan memiliki massa dan ukuran yang kecil serta biaya pembuatan yang lebih murah.

Pengembangan konsep produk ketiga Sketsa dari konsep mesin recovery dan recycle yang ketiga adalah sebagai berikut :

kondensor Tabung

Penampung

ekspansi kompresor

Gambar 4.5 Skets konsep produk ketiga mesin recovery dan recycle

Keterangan : Konsep ini hanya menggunakan kompresor, kondensor dan katup ekspansi setelah kompresor sebagai komponen untuk me-recovery refrigeran. Pada konsep ini refrigeran setelah kompresor pada mesin 2R diharapkan memiliki tekanan serta temperatur yang rendah sebelum memasuki kondensor dan tetap dengan laju recovery yang baik. Dengan komponen yang sedikit, mesin 2R pada konsep ini akan memiliki massa dan ukuran yang kecil serta biaya pembuatan yang lebih murah.

Pengembangan konsep produk keempat Skets dari konsep mesin recovery dan recycle yang keempat dapat dilihat dari gambar berikut :

oli Penampung

kompresor Gambar 4.6 Skets konsep produk keempat mesin recovery dan recycle

Keterangan : Konsep ini menggunakan kompresor, kondensor, filter dryer dan pemisah oli sebagai komponen untuk me-recovery dan me-recycle refrigeran. Pada konsep ini refrigeran setelah mesin 2R diharapkan memiliki kemurnian yang baik dan dapat dipergunakan kembali serta tetap dengan laju recovery yang baik. Dengan komponen yang lebih banyak dan lebih lengkap dari pada ketiga konsep yang lainnya, mesin 2R pada konsep ini akan memiliki massa dan ukuran yang besar serta biaya pembuatan yang lebih mahal tetapi dengan kemampuan recovery dan recycle yang baik.

PEMILIHAN KONSEP PRODUK

Metode pengambilan keputusan yang juga dikenal dengan metode Pugh, terbukti dapat digunakan dengan mudah dan efektif. Konsep produk dibandingkan berdasarkan keinginan-keinginan pengguna. Pada tahap evaluasi ini konsep produk dibandingkan satu sama lain, satu persatu secara berpasangan dalam hal kemampuan memenuhi keinginan pengguna dan kemudian memberi skor pada hasil perbandingan untuk setiap keinginan pengguna dan, kemudian menjumlahkan skor yang diperoleh untuk setiap konsep produk. Konsep produk dengan skor yang tertinggi adalah yang terbaik. Matriks pengambilan keputusan digambarkan sebagai berikut : Kriteria untuk perbandingan (langkah 1) Konsep-konsep produk yang dipertimbangkan (Langkah 2) Bobot Pemberian skor (langkah 3) Menjumlahkan skor (langkah 4)

Konsep-konsep produk yang

dipertimbangkan (Langkah 2) Kriteria untuk perbandingan

Pemberian skor (langkah 3) (langkah 1)

Bobot

Menjumlahkan skor (langkah 4)

Gambar 4.7 Diagram langkah metode pengambilan keputusan

Langkah 1 : Menyusun kriteria untuk mcmbandingkan konsep produk satu Sama lainnya. Kriteria perbandingan ini disusun berdasarkan data keinginan-keinginan pengguna, dimana keinginan pengguna ini dibagi dua yakni keinginan yang harus dipenuhi dan keinginan lain, yang disusun berdasarkan prioritasnya untuk konsep produk yang dikembangkan atau dirancang. Untuk mesin recovery dan recycle maka kriteria perbandingan disusun sebagai berikut :

1. Kuat dan tahan lama : diharapkan produk dapat tahan dalam waktu yang lama sehingga akan mengurangi biaya perbaikan.

2. Komponen tidak banyak : diinginkan alat ini tidak memiliki komponen yang begitu banyak, sehingga akan memudahkan perakitan, pemeliharan, serta dapat juga menurunkan biaya pembuatan.

3. Kemampuan me-recovery : mesin 2R yang akan dibuat diharapkan mempunyai kapasitas recovery semaksimum mungkin.

4. Besar produk : diharapkan mesin 2R yang dibuat tidak memiliki bentuk yang begitu besar sehingga mudah diangkut dan diangkat.

5. Biaya material murah : biaya pembelian material untuk mesin 2R diharapkan seminimal mungkin.

6. Biaya pembuatan : diharapkan biaya yang dikeluarkan untuk memproduksi mesin 2R harus seminimal mungkin.

7. Ringan : mesin 2R yang dibuat tidak terlalu berat sehingga tidak menyulitkan pengguna dalam pengoperasiannya.

8. Pengopcrasian mudah : diharapkan pengoperasiannya semudah mungkin oleh pengguna.

9. Pemeliharaan mudali : diharapkan perawatannya tidak begitu sulit agar alat tetap bekerja dengan baik.

10. Dapat digunakan untuk semua jenis AC : mesin 2R yang dibuat harus dapat digunakan untuk semua jenis AC.

11. Kemampuan recycle : mesin 2R harus dapat me-recycle refrigeran dengan baik untuk menghasilkan refrigeran yang bisa dipergunakan kembali.

12. Kemungkinan dimassalkan : mesin 2R yang dirancang diharapkan akan mampu diproduksi massal untuk dipasarkan.

13. Keamanan pengoperasian : produk mesin 2R harus aman selama dioperasikan.

14. Kehandalan : mesin 2R harus memiliki keandalan yang baik sehingga dapat digunakan pada saat diperlukan.

Langkah 2 : Pemilihan konsep-konsep produk yang dibandingkan Dari matriks morfologi telah didapat empat buah konsep produk yang mungkin dibuat, keempat konsep inilah nantinya akan saling dibandingkan. Langkah 3: Pemberian skor Sebelum memberi skor maka terlebih dahulu harus ditetapkan produk referensi dari konsep produk. Kemudian dibandingkan, jika dapat memenuhi keinginan pengguna lebih baik maka diberi skor +, jika kemampuannya sama dinilai S, dan jika lebih buruk diberi skor -.

Langkah 4 : Menjumlahkan Skor Setelah setiap kriteria diberi skor untuk tiap-tiap konsep produk maka skor-skor tersebut dijumlahkan. Terdapat empat macam skor yaitu : - Jumlah skor + - Jumlah skor S - Jumlah skor – - Jumlah skor total yang diberi bobot angka Berikut ini ditampilkan matriks pengambil keputusan berdasarkan metode yang diterangkan diatas untuk mesin recovery dan recycle.

Tabel 4.2. Matriks pengambil keputusan untuk mesin 2R No

Kriteria seleksi Konsep

1 2 3 4 5 (ref) 1 Kuat dan tahan lama

Bobot

S + 2 Komponen tidak banyak

S - 3 Kemampuan me-recovery

+ 4 Besar produk

SS 5 Biaya material murah

SS 6 Biaya Pembuatan

SS 7 Ringan