Manufacturing process for engineering materials , Prentice Hall, 4
Joko Sedyono Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta 2018
Minggu I
Pengampu: Joko Sedyono, S.T, M.Eng, Ph.D
HP :
Email : Joko.Sedyono@ums.ac.id
Referensi : Kalpakjian, S & Schmid, SR., 2003,
Manufacturing process for engineering th materials , Prentice Hall, 4 ed.
Kalpakjian, S & Schmid, 1995,
Manufacturing engineering and technology , rd
Addison-Wesley Publishing Company, 3 ed Dll.
Jujur dan tangguh
Kehadiran Minimum : 75%
Tidak ada titip presensi
Kalau sakit atau ada tugas kampus boleh ijin tidak masuk kuliah dengan surat
Jangan puas hanya dr slide pp
Aktif mencari literatur, buku, ebook, dan bahan kuliah lain kemudian dipelajari
Kelas berjalan bila jumlah mhs minimal 5 orang
Bila dosen datang lebih dulu maka batas dosen menunggu kelas maksimum 20 menit.
Penilaian meliputi: presensi, tugas, dan ujian
Target: ambil sekali langsung lulus
Apabila ada kemiripan yang nyata dianggap curang atau bekerjasama (dalam ujian)
20% MID EXAM (UTS) 40% 35% FINAL EXAM (UAS) 60% 20% Presences+Assignments
Minimum Aspects Maximum
40%
- +etc
SISTEM PAP BAKU
BATAS BAWAH (%)NILAI HURUF BATAS ATAS (%) NILAI
ANGKA
77 A 100 4,0
70 AB <77 3,5
63 B <70 3,0
56 BC <63 2,5
50 C <56 2,0
35 D <50 1,0 E <35 0,0
Pertemuan ke Topik
1 Manufaktur 2-3 Pengecoran logam, pembentukan & shaping
4 Sambungan
5 Finishing
6 Proses pemotongan
7 Material alat iris 8-9 Mesin pemotong, drilling, boring, dll.
10-11 Milling, planning, dll
12 Proses abrasi
13 Proses non-tradisional
14 Desain proses permesinan
Konsep manufaktur Syarat manufaktur supaya responsif terhadap permintaan dan trend
Desain produk CE Proses perkembangan manufaktur Metode desain umum Aplikasi sistem manufaktur Desain manufaktur Prinsip desain yang ekonomis Desain manufaktur yang peduli lingkungan Pemilihan material Pemilihan metode proses manufaktur CIM Product liability Biaya Manufaktur, Lean (ramping) Production, dan Agile (gesit/fleksibel) Manufacturing Trend umum manufaktur Tanggung jawab seorang insinyur manufaktur
Manufaktur: proses merubah bahan mentah menjadi produk;
desain dan fabrikasi bahan dengan metode produksi dan teknik yang bervariasi.
manufaktur bernilai 20% - 30% dari nilai produk dan layanannya
semakin tinggi tingkat manufaktur sebuah negara, semakin tinggi standar hidup penduduknya.
1. desain, spesifikasi, dan standar 2.
metode yang paling ekonomis dan ramah
lingkungan 3. Kualitas harus dibangun pada setiap tahapan
4. fleksibel 5.
Pengembangan baru konstan dievaluasi
6. sebuah sistem yg besar 7. komunikasi dengan pelanggan 8.
produktifitasnya tinggi/maksimum yg dicapai dg penggunaan secara optimal semua sumber dayanya: material, mesin, energi, kapital, tenaga kerja, dan teknologi.
Output per pekerja per jam pada semua fase tahapan dimaksimalkan .
70% - 80% dari biaya pengembangan produk dan manufaktur
memerlukan pemahaman yang jelas
dari fungsi dan performan yang diharapkan Pasar utk sebuah produk dan penggunaan produk harus jelas,
dibantu asisten penjualan, analis
◦ pasar, dll
Adalah mengintegrasikan desain dan manufaktur produk dengan
mengoptimalkan semua elemen yang
meliputi siklus umur produk
dilanjutkan dg direct engineering (rekayasa
langsung) (DE) yang menggunakan database engineering logic
CE harus (1) didukung manajemen puncak, (2) memiliki tim work yang multifungsional and interaktif, dan (3) menggunakan
teknologi
menggunakan CAD, CAE, dan CAM
simulasi komputer , utk mengevaluasi
performan dari produk dan perencanaan sistem manufaktur utk memproduksinya, juga utk mendesain deteksi cacat awal, mengidentifikasi kemungkinan timbulnya masalah di sebagian sistem, dan optimasi manufaktur utk meminimalisir biayaTradisional
Formulate the problem as an optimisation problem Collect data to describe system Collect data to describe system Estimate initial design 2
1 Estimate initial design 2 1 Analyse system 3 Analyse system
3 Check performance criteria Is design 4 Check constraints Yes 7 Yes 4 satisfactory? 5 Stop Does design satisfy convergence criteria? 5 Update design based on experience/heuristics 6 Update design using optimisation concepts 6
1. CAD, CAE, & CAM 2.
Komputer Simulasi 3. Rapid Protyping 4. Produksi
DFM (Design for Manufacture): Mengintegrasikan proses desain:
◦
pemilihan material, metode manufaktur, proses planning, perakitan, pengujian, dan jaminan kualitas DFA (Design for Assembly)
◦
Design for disassembly
◦
Design for service
◦
Akhirnya semuanya dirangkum dalam DEMA (Design for Manufacture and Assembly)
Sederhana (dlm manufaktur, perakitan, pelepasan, pelayanan, dan recycle)
Pemilihan material yang sesuai sifat
dan umur Akurasi dimensi dan finishing permukaan yang selonggar mungkin
Proses sekunder dan finishing kalau
bisa ditiadakan atau diminimalkan
Mengurangi penggunaan material pd saat produksi dan proses dan sampahnya
Penanganan sampah/limbah berbahaya yang tepat
Peningkatan proses daur ulang (recycle), pengolahan sampah, dan penggunaan ulang (reuse)
SIFAT MATERIAL
Sifat mekanik ◦
Sifat fisik ◦
Sifat kimia ◦
Sifat manufaktur (mis. kemampuan las, mampu ◦ mesin)
BIAYA DAN KETERSEDIAAN
UMUR DAN SIFAT DAUR ULANG
KEUNGGULAN, KETERBATASAN, LAJU
PRODUKSI DAN BIAYA DARI BERBAGAI METODE MANUFAKTUR MENJADI PERTIMBANGAN
UKURAN DAN AKURASI DIMENSI
BIAYA MANUFAKTUR DAN OPERASIONAL
MANUFAKTUR NET-SHAPE
Kerangka aplikasi komputer dlm manufaktur
CNC (computer numerical control) ◦
AC (adaptive control) : mengoptimasi laju produksi
◦ dan kualitas utk mencapai biaya minimum.Mengontrol mis.: gaya, suhu, permukaan finishing, & dimensi Robot industri: sejak th 60an utk mengganti manusia
◦
dlm pekerjaan yang berulang, membosankan, dan
berbahaya.Automated handling ◦
Automated and robotic assembly systems ◦
CAPP (computer-aided process planning): utk ◦ mengoptimasi proses plant
CIM: computer-integrated manufacturing
GT (group technology): pengelompokan ke dalam kelompok-kelompok yg mirip, supaya efisien dan ekonomis
JIT (just-in-time production): memproduksi barang dan pengirimannya pada saat akan
digunakan . Keuntungan: hemat penyimpanan,
jika ada cacat cepat terdeteksi, produktifitas meningkat dan kualitas produk yang tinggi didapat dg biaya murah.
Cellular manufacturing: beberapa mesin produksi dikontrol oleh robot sentral
FMS (flexible manufacturing system): metode yg mengintegrasikan cellular manufacturing ke dalam sebuah unit yang besar, semuanya di bawah kontrol komputer sentral
Sistem expert: meliputi program komputer yang kompleks sehingga sangat cepat menyelesaikan pekerjaan dan masalah yg ada
AI (artificial intelligence): penggunaan mesin dan komputer menggantikan kecerdasan manusia, sering disebut JST (jaringan saraf tiruan/artificial neural networks).
Product liability: suatu tanggung jawab secara hukum produsen ( producer,
manufacturer) atau yang bergerak dalam
suatu proses untuk menghasilkan suatu produk ( processor, assembler) atau yang menjual atau mendistribusikan produk tersebut.
Tanggung jawab tersebut sehubungan dengan produk yang cacat sehingga menyebabkan atau turut menyebabkan kerugian bagi pihak lain (konsumen), baik kerugian badaniah, kematian maupun harta
Dalam hal desain dan manufaktur produk yg
aman maka hal ini menjadi tanggung jawab
produsen yang sangat penting
Mis. : roda gerinda yang dapat mencelakai pekerja, alat listrik tanpa tanda peringatan
Ergonomis (interaksi antara mesin dan manusia) dan human-factors engineering adalah aspek yg penting utk diperhatikan dalam desain dan manufaktur produk yang aman. Contoh produk yang tidak ergonomis: kursi yg tidak nyaman diduduki, suatu peralatan yg sulit dioperasikan sehingga membuat sakit tulang belakang, keyboard komputer yg lama-lama kalau dipakai membuat sakit di bagian tangan.
Biaya manufaktur berkisar 40% dari harga produk
Biaya manufaktur: biaya material, peralatan (tools), dan buruh, modal/kapital dll
Utk mengurangi biaya: dg menganalisa desain produk utk menentukan ukuran dan bentuk yg
optimal dan pemilihan material yang paling murah
asalkan memenuhi sifat yg diharapkan
Sekarang ini terjadi kompetisi global yang menuntut world-class manufacturing utk itu perlu konsisten di dalam manufaktur berbiaya murah dan hal ini menjadi hal sangat krusial bagi perusahaan untuk bertahan (survive)
Manufaktur mengarah kepada lean production/manufacturing: adanya efektifitas dan efisiensi utk mengurangi biaya di semua aktifitas
Agile (fleksibel) manufacturing: penerapan lean production pada skala yang lebih luas shg cepat merespon perubahan jenis produk, keinginan, dan kebutuhan konsumen
Material:
Kontrol komposisi, kemurnian, dan cacat ◦
(defect) (mis. Impuritis, inklusi, flaws) utk meningkatkan sifat material secara keseluruhan, sifat manufaktur, reliability, dan
umur layanan (service life) dengan harga yg
murah. Metode pengujian dan equipmennya◦
ditingkatkan dengan penggunaan komputer
dan software terutama material: keramik, carbides, dan komposit. Terkait dengan penghematan energi dan◦
material dilakukan peningkatan kemampuan
recycle dan rasio kekuatan dan kekakuan Proses, equipment, dan sistem:
Komputer simulasi dan modeling menjadi
◦ luas penggunaannya di dlm desain dan manufaktur, menghasilkan optimasi proses dan sistem produksi, dan kemampuan prediksi variabel yang terintegrasi dg produksi.
Sebagai dampaknya adalah kecepatan dan
◦ efisiensi desain produk dan manufaktur terjadi peningkatan yang sangat besar, peningkatan ekonomi produksi dan pengurangan biaya produksi di pasar yang sangat kompetitif ini
Merencanakan manufaktur suatu produk dan memilih proses yang digunakan
Mengidentifikasi mesin, equipment, tooling, dan orang yang dibutuhkan utk mengerjakan pekerjaan tsb.
Berinteraksi dengan insinyur desain dan material utk mengoptimasi produktifitas dan meminimalkan ongkos produksi
Bekerjasama dg insinyur industri ketika merencanakan aktifitas plant-floor, mis.: Plant- layout, pengaturan mesin, equipment material- handling, time-and-motion study, analisa metode produksi, perencanaan produksi, dan penjadwalan dan maintenance.