pengembangan produk koper renja ringkes
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pada saat ini manusia dituntut untuk bergerak cepat, dan tak jarang pekerjaan
membuat kita harus berpindah tempat untuk suatu jangka waktu tertentu. Terkadang
kita juga membutuhkan suatu liburan ketika kita sudah bosan dalam menghadapi
rutinitas sehari-hari.
Pada saat kita berpergian, menata barang bawaan menjadi salah satu kesulitan
tersendiri. Oleh karena itu sudah banyak produk tas yang dikembangkan, mulai dari
ukuran kapasitas yang bermacam-macam, bahan yang digunakan, dan juga ada brand
tertentu yang menjual prestige ketika orang membeli produknya.
Salah satu inovasi terbaru tas koper adalah dengan membuat tas koper di
jadikan satu dengan papan seluncur (skateboard). Ada juga yang membuat koper yang
bisa diduduki dan pegangan tangan menjadi sandaran kursinya.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa saja yang dibutuhkan untuk merancang produk baru?
2. Bagaimana desain konsep koper ringkes?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui cara membuat dan merancang sebuah produk baru
2. Untuk mengetahui konsep koper ringkes.
1.4 Batasan Masalah
1. Hanya part kritis saja yang disimulasikan
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Koper
Kegunaan koper paling utama adalah untuk memudahkan orang dalam
membawa barang bawaan saat berpergian, dengan menggunakan roda sehingga beban
yang dirasakan akan jauh berkurang dibandingkan dengan membawa tas punggung
ataupun tas samping.
Koper yang beredar dipasaran sekarang ini mempunyai banyak variasi, mulai
dari bahan koper yang biasanya ada soft case (kain), atau hard case (polimer), lalu
ada berbagai macam ukuran kapasitas yang ditawarkan. Ada juga yang dilengkapi
dengan kunci dengan angka untuk keamanan. Lalu ada juga yang menggunakan 2
roda dan 4 roda.
Inovasi yang paling baru saat ini adalah dengan menggabungkan koper
dengan papan luncur (skateboard). Ada juga yang mengembangkan koper yang bisa
diduduki dan menggunakan pegangannya sebagai sandaran kursi.
2.2 Perkembangan
Koper yang biasa digunakan biasanya berbentuk kotak dengan 2 atau 4 roda
dibawahnya, serta pengangan tangan yang bisa di panjang pendekkan sesuai
kebutuhan. Berikut ini adalah kumpulan dari beberapa bentuk koper yang sudah ada
sebelumnya :
(a)
(c)
(b)
(d)
Gambar 2.1 Produk yang sudah ada. (a) koper dengan soft case. (b) koper
dengan hard case (c) koper dengan papan luncur. (d) koper dengan tempat duduk
BAB III
PENGEMBANGAN DAN PEMILIHAN KONSEP
3.1 List Of Requirment
Dalam pengembangan konsep dibutuhkan daftar kebutuhan yang digunakan
untuk memfokuskan pengembangan konsep alternatif. Berikut daftar kebutuhan dan
detail spesifikasinya:
Tabel 3.1 List of Requirment Koper Ringkes
perubahan
20 Maret
2016
S/H
Uraian Kebutuhan
S
S
1. Model praktis
a. Rak dapat disusun dalam waktu kurang
dari 30 detik
b. Roda koper harus bisa berputar 360
derajat
c. Terdapat pegangan pada sisinya
S
S
2. Berat
a. Berat koper ketika kosong maksimal 3
kg
b. kapasitas koper minimal 80 liter
S
H
S
3. Permukaan kuat
tidak cepat rusak
minimal dapat menahan beban dari luar
100kg
Penanggung
Jawab
Tim desain
Tim Desain
Tim desain
Tim desain
dan
Manufaktur
S
H
4. perawatan
a. ada garansi 1 tahun
b. tahan lama
c. komponen dapat dibeli (roda koper,
resleting, dll)
d. mudah dibersihkan
Tim desain
H
H
5. ergonomis
a. handle koper nyaman dipegang
b. mudah digunakan
Seluruh tim
H
6. Biaya
a. Harga terjangkau masyarakat umum
S
H
3.2 Konsep Referensi
Produk referensi (existing) yang saya pilih adalah koper bernama Eminent
move air (Gambar 3.1), dengan spesifikasi sebagai berikut
Kapasitas: 66 liter
Dimensi: 68 x 43 x 24 cm
Berat: 3.1 kg
Bahan : polycarbonate
Garansi : 5 tahun
Gambar 3.1 Produk Referensi
3.3 Konsep Alternatif
Dari hasil konsep koper yang dikembangkan, dikerucutkan menjadi 2 buah
alternatif konsep yaitu :
Tabel 3.2 Morphologi Chart
NO
Konsep A
Konsep B
1
66 liter
85 liter
2
2 roda
4 roda
3
Polypropylene
Fiber ABS
4
Tiang terpisah dengan kain
pemisah, sehingga
menggunakan kain
Tiang dan kain pemisah
jadi 1, tiang ditarik keatas
Konsep A
Kapasitas koper pada konsep A adalah sebesar 66 liter, dengan material
polypropylene untuk hardcasenya, untuk material tiang penyangga serta
pegangan menggunakan besi, baik pada konsep A maupun B. Lalu terdapat 2
roda pada belakang koper dan penyangga pada bagian depan. Yang paling
membedakan dari konsep B adalah letak tiang dan kain yang nantinya
berfungsi sebagai rak. Pada konsep A kain di kaitkan pada keempat tiang
seperti terlihat pada table 3.2.
Konsep B
Pada konsep B, kapasitas koper adalah 85 liter, menggunakan material Fiber
ABS untuk hardcasenya, menggunakan 4 roda pada bagian bawah koper, serta
tiang dan kain sudah menjadi 1, sehingga ketika menarik kain, secara otomatis
tiang juga akan terangkat.
3.4 Seleksi Konsep
Karena terdapat 2 buah konsep koper ringkes yang berbeda, maka dilakukan
seleksi antara konsep referensi (yang sudah ada), Konsep koper ringkes A, Konsep
koper ringkes B.
Tabel 3.2 Matrik ekivalensi konsep penopang gallon
N
o
1
2
3
4
5
6
7
8
Kriteria
kapastitas besar
bahan koper kuat
mudah dibawa
berat koper kosong <
3kg
garansi > 1 tahun
Mudah dibersihkan
Mudah dibongkar pasang
Penampilan menarik
Konsep
Konsep A
Konsep B
Referensi
Rat
Bobo Rat Bobo Rat Bobo
e
t
e
t
e
t
15
3
45
4
60
3
45
15
4
60
4
60
4
60
10
3
30
5
50
4
40
Bobo
t (%)
10
10
10
4
3
3
40
30
30
3
3
4
30
30
40
3
5
3
30
50
30
20
10
3
3
60
30
4
3
80
30
0
3
0
30
Total
100
Nilai Relatif
Ranking
Dengan penjelasan sebagai berikut :
325
32,8 %
2
380
38,4%
1
285
28,8 %
3
1 = sangat kurang bagus dari konsep referensi
2 = kurang bagus dari konsep referensi
3 = sama dengan konsep referensi
4 = lebih bagus dari konsep referensi
5 = sangat lebih bagus dari konsep referensi
3.5 Konsep Terpilih
Dari tabel seleksi konsep di atas, maka dilihat bahwa konsep produk B
mendapatkan nilai yang lebih tinggi daripada produk referensi dan A. Hal ini
dikarenakan kapasitas konsep B lebih besar, serta dengan adanya 4 roda di bawah
koper menjadikan pembebanan masing-masing roda pada koper pada konsep B lebih
merata, walaupun secara berat kosong konsep B lebih berat dibandingkan dengan
konsep A.
BAB IV
PERANCANGAN KOMPONEN
4.1. Nomer dan Nama Bagian Produk
1
2
3
4
Gambar 4.1 Tampak Isometrik Koper Ringkes
Nama Komponen:
1. Tiang penyangga Koper Ringkes
2. Kain Pemisah Koper Ringkes
3. Handle Koper Ringkes
4. Roda Koper Ringkes
4.2 Analisa Teknik (Tegangan Manual dan Simulasi)
Pada sub-bab kali ini akan dianalisa tegangan yang terjadi pada handle koper
ringkes secara perhitungan manual maupundengan simulasi menggunakan software
Catia. Pemilihan handle untuk di analisa karena bagian ini yang paling sering
mengalami kerusakan.
4.2.1 Analisa Tegangan Manual
V gallon = 19 liter = 0,019m3
= 1000 kg/m3
ρ
m=ρ . V
water
a = 9,81 m/s2
=1000 kg/m3 . 0,019m3
= 19 kg
W ¿ m. a
= 19 kg . 9,81 m/s2
=191,25 Newton
W
.2 L . cosӨ−Fy . L. cos Ө−Fx . L . sin Ө
2
1)
∑ Mb=
2)
∑ Fx=Fx−Rx 1
3)
∑ Fy=
4)
∑ Ma=
−W
+ Fy+ Ry 1
2
−W
.2 L . cosӨ−Fy . L . cos Ө+ Fx . L . sin Ө
2
5)
∑ Fx=−Fx+ Rx 2
6)
∑ Fy=
−W
−Fy + Ry 2
2
There are 6 equations and 6 unknown variables
W
.2 L . cosӨ−Fy . L . cos Ө−Fx . L . sinӨ
2
0=
−W
.2 L. cosӨ
2
Fy . L .cos Ө
Fy=
−
L . sinӨ
L . sinӨ
Fy=−W + Fx . tan Ө
0=
W
.2 L. cosӨ
2
Fy . L . cos Ө
Fx=
−
L . sinӨ
L . sinӨ
Fx=
W
Fy
−
tanӨ tanӨ
Fx=
W
−W Fx . tan Ө
−(
+
)
tanӨ tanӨ
tanӨ
Fx=
2W
−Fx
tanӨ
Fx=
W
tanӨ
Fy=−W + Fx . tan Ө
Fx=
−W
.2 L .cosӨ−Fy . L .cos Ө+ Fx . L . sin Ө
2
W
Fy
−
tanӨ tanӨ
Fy=−W +
Fy=−Fy
Fy=0
0=
W
=Ry 2
2
W
Fy
−
. tanӨ
( tanӨ
tanӨ )
−W
−Fy+ Ry 2
2
In conclusion
W
tanӨ
Fx=
Rx 1=Rx 2=
W
tanӨ
Ry 1=Ry 2=
W
2
Ө = 54˚ (max degree of movement)
Fx=
W
tanӨ
191,25 Newton
tan 54 ˚
=
= 138,95 Newton
Rx 1=Rx 2=
W
tanӨ
Ry 1=Ry 2=
W
2
=
=
191,25 Newton
= 138,95 Newton
tan 54 ˚
191,25 Newton
= 95,625 Newton
2
Ө = 16,3˚ (min degree of movement)
Fx=
W
tanӨ
191,25 Newton
tan16,3 ˚
=
= 654 Newton
Rx 1=Rx 2=
W
tanӨ
Ry 1=Ry 2=
W
2
F x=
138,95 N
2
=
=
191,25 Newton
= 654 Newton
tan16,3 ˚
191,25 Newton
= 95,625 Newton
2
= 69,475N
M = Fx . h = 69,475 N * 0,5* sin 54 = 28,1 Nm
L = 0,5 m ; t = 0,0254 m ; s = 0,014875m
28,1 Nm
0,014975m
F=
M 2=¿ F.L = 1890 N*0,5m = 945 Nm
σ=
M 2∗C
I
= 1890 N
= 945 Nm *
0,0254 m
2
*
1
1
∗0,5∗0,0254 3
12
Mpa
For Steel Structural ASTM, A36 ; Sy = 250 Mpa, SF= 2,5
250∗10 6
≥ 17,577 *106
2,5
100 *106 ≥17,577 *106
Safe
= 17,577
4.2.1 Analisa Tegangan dengan Simulasi
Analisa tengangan dilakukan pada bagian handle pada Koper Ringkes karena
dirasa handle mendapatkan gaya yang besar dari berat koper yang akan
ditariknya. Untuk melakukan analisa tegangan ini digunakan software Catia.
Gambar 4.2. Meshing
Setelah melalui tahap meshing agar didapatkan hasil yang teliti, maka pada
bagian handle di atas di beri gaya sebesar 10 Newton pada arah z (ke atas) dan
5 Newton pada arah x (kesamping, seperti ketika tangan kita menggenggam
handle dan menariknya).
Von Mises Analysis
Estimate Local Eror
Gambar 4.3 Von Mises
Gambar 4.4 Bagian yang diprediksi terjadi kegagalan
Displacement Analysis
Gambar 4.5 Displacement
Dari hasil analisa tegangan, maka didapatkan hasil perubahan displacement
sebesar 0,0 mm dan Von Misses stress maksimum 6,85e + 004 N/m 2. Hal ini
dirasa sangatlah kecil dan tidak bisa terlihat oleh kasat mata, sehingga tidak
banyak berpengaruh pada desain yang telah dirancang. Hanya saja diprediksi
terjadi kegagalan pada seperti ditunjukkan gambar 4.4 sebesar 3,72e – 007 J.
4.3 Desain Akhir
Desain akhir yang diperoleh adalah sebagai berikut:
Gambar 4.5 Desain Akhir Koper Ringkes
4.4 Design For Manufacturing (DFM) dan Design For Assembly (DFA)
Untuk pembuatan produk ini terdapat 2 buah komponen utama yang
dianalisa (gambar 4.6). Yaitu tiang penyangga (ditunjukkan dengan nomor 1) dan
juga hardcase (ditunjukkan dengan nomer 2) dari koper ringkes. Pembahasan
dapat dilihat pada table 4.1.
Gambar 4.6 Explode view
1
2
Gambar 4.6 Komponen yang akan dianalisa
Tabel 4.1 DFM dan DFA
No
1.
Komponen
Tiang
penyangga
2.
Hardcase
DFM
Komponen tiang penyangga
Koper Ringkes terbuat dari
stainless less dan diproses
dengan cara annealing dan
juga hot rolling, serta
dipipihkan
dengan
de
scaling.
Komponen Hardcase Koper
Ringkes terbuat dari Fiber
ABS dan diproses dengan
cara dicetak.
DFA
Assembly untuk komponen
ini adalah dengan cara
memberikan pengait (mur)
pada hardcase.
Assembly untuk komponen
ini adalah dengan cara di
lem dengan kain pada
bagian dalamnya.
4.5 Analisis RULA
Analisa RULA (Rapid Upper Limb Assessment) digunakan pada saat
menggunakan panglon. Posisi penggunaannya adalah berdiri dengan posisi tangan
bersiap menerima air dari lubang gallon air.
Gambar 4.7 Posisi penggunaan
4.4.1 Analisa RULA dengan Catia
Dengan mengunakan simulasi catia pada tangan kiri diperoleh nilai RULA = 3
Gambar 4.8 Analisa RULA
Dari simulasi CATIA diperoleh bahwa nilai final score adalah 3. Angka 3
menunjukkan bahwa konsep produk tersebut masih membutuhkan inverstigasi
lanjut dan beberapa perubahan mungkin dapat dilakukan untuk perbaikan konsep
agar lebih layak dipakai konsumen.
4.4.2 Analisa RULA dengan Perhitungan Manual
2
2
2
2
3
1
2
6
•
Grup A
•
Upper Arm = 15-30o (score = 2)
•
Lower Arm = 60o (score = 2)
•
Wrist = 15o (score = 2)
•
Wrist Twist = mid-range (score
= 2)
•
Total Score A = 3
1
1
4
1
•
Grup B
•
Head/Neck = 10o (score =
1)
•
Trunk = 20o (score =1)
1
•
Leg = Supported (score =
1)
1
•
Total Score B = 1
0
2
4
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pembahasan yang ada ,disimpulkan sebagai berikut :
1. Konsep yang terpilih dari dua konsep alternatif adalah konsep B.
2. Dari analisa RULA yang dilakukan, ditunjukkan nilai = 4 untuk postur tubuh
pada saat menggunakan Koper Ringkes. Sehingga perlu adanya investigasi
lebih lanjut dan jika dimungkinkan mengubah desain sehingga dapat
memperbaiki nilai RULA yang telah didapat.
5.2 Saran
Dalam mengembangkan produk, terdapat beberapa saran dari penulis sebagai
berikut :
1. Pendaftaran kriteria seleksi perlu diamati dari kecenderungan minat
konsumen sehingga produk yang akan dikembangkan nanti dapat menjual
di pasaran.
2. Perancangan konsep alternatif sebaiknya menggunakan metode
brainstorming dengan berdasarkan pada kriteria seleksi yang telah
ditentukan sebelumnya.
3. Simulasi maupun perhitungan matematis sebaiknya sedetail mungkin
dengan produk sebenarnya, sehingga hasil analisa merupakan hasil yang
valid jika produk telah direalisasikan.
DAFTAR PUSTAKA
Batan, I. Made Londen. 2007. Diktat Mata Kuliah Pengembangan
Produk. ITS. Surabaya
Batan, I. Made Londen. 2012. Desain Produk. Guna Widya. Surabaya
Material property data (www.efunda.com) Accessed 10 May 2015
Material property data (www.matweb.com) Accessed 10 May 2015
Van, Vlack. L. H. 1992. Ilmu dan Teknologi Bahan.Erlangga. Jakarta
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pada saat ini manusia dituntut untuk bergerak cepat, dan tak jarang pekerjaan
membuat kita harus berpindah tempat untuk suatu jangka waktu tertentu. Terkadang
kita juga membutuhkan suatu liburan ketika kita sudah bosan dalam menghadapi
rutinitas sehari-hari.
Pada saat kita berpergian, menata barang bawaan menjadi salah satu kesulitan
tersendiri. Oleh karena itu sudah banyak produk tas yang dikembangkan, mulai dari
ukuran kapasitas yang bermacam-macam, bahan yang digunakan, dan juga ada brand
tertentu yang menjual prestige ketika orang membeli produknya.
Salah satu inovasi terbaru tas koper adalah dengan membuat tas koper di
jadikan satu dengan papan seluncur (skateboard). Ada juga yang membuat koper yang
bisa diduduki dan pegangan tangan menjadi sandaran kursinya.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa saja yang dibutuhkan untuk merancang produk baru?
2. Bagaimana desain konsep koper ringkes?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui cara membuat dan merancang sebuah produk baru
2. Untuk mengetahui konsep koper ringkes.
1.4 Batasan Masalah
1. Hanya part kritis saja yang disimulasikan
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Koper
Kegunaan koper paling utama adalah untuk memudahkan orang dalam
membawa barang bawaan saat berpergian, dengan menggunakan roda sehingga beban
yang dirasakan akan jauh berkurang dibandingkan dengan membawa tas punggung
ataupun tas samping.
Koper yang beredar dipasaran sekarang ini mempunyai banyak variasi, mulai
dari bahan koper yang biasanya ada soft case (kain), atau hard case (polimer), lalu
ada berbagai macam ukuran kapasitas yang ditawarkan. Ada juga yang dilengkapi
dengan kunci dengan angka untuk keamanan. Lalu ada juga yang menggunakan 2
roda dan 4 roda.
Inovasi yang paling baru saat ini adalah dengan menggabungkan koper
dengan papan luncur (skateboard). Ada juga yang mengembangkan koper yang bisa
diduduki dan menggunakan pegangannya sebagai sandaran kursi.
2.2 Perkembangan
Koper yang biasa digunakan biasanya berbentuk kotak dengan 2 atau 4 roda
dibawahnya, serta pengangan tangan yang bisa di panjang pendekkan sesuai
kebutuhan. Berikut ini adalah kumpulan dari beberapa bentuk koper yang sudah ada
sebelumnya :
(a)
(c)
(b)
(d)
Gambar 2.1 Produk yang sudah ada. (a) koper dengan soft case. (b) koper
dengan hard case (c) koper dengan papan luncur. (d) koper dengan tempat duduk
BAB III
PENGEMBANGAN DAN PEMILIHAN KONSEP
3.1 List Of Requirment
Dalam pengembangan konsep dibutuhkan daftar kebutuhan yang digunakan
untuk memfokuskan pengembangan konsep alternatif. Berikut daftar kebutuhan dan
detail spesifikasinya:
Tabel 3.1 List of Requirment Koper Ringkes
perubahan
20 Maret
2016
S/H
Uraian Kebutuhan
S
S
1. Model praktis
a. Rak dapat disusun dalam waktu kurang
dari 30 detik
b. Roda koper harus bisa berputar 360
derajat
c. Terdapat pegangan pada sisinya
S
S
2. Berat
a. Berat koper ketika kosong maksimal 3
kg
b. kapasitas koper minimal 80 liter
S
H
S
3. Permukaan kuat
tidak cepat rusak
minimal dapat menahan beban dari luar
100kg
Penanggung
Jawab
Tim desain
Tim Desain
Tim desain
Tim desain
dan
Manufaktur
S
H
4. perawatan
a. ada garansi 1 tahun
b. tahan lama
c. komponen dapat dibeli (roda koper,
resleting, dll)
d. mudah dibersihkan
Tim desain
H
H
5. ergonomis
a. handle koper nyaman dipegang
b. mudah digunakan
Seluruh tim
H
6. Biaya
a. Harga terjangkau masyarakat umum
S
H
3.2 Konsep Referensi
Produk referensi (existing) yang saya pilih adalah koper bernama Eminent
move air (Gambar 3.1), dengan spesifikasi sebagai berikut
Kapasitas: 66 liter
Dimensi: 68 x 43 x 24 cm
Berat: 3.1 kg
Bahan : polycarbonate
Garansi : 5 tahun
Gambar 3.1 Produk Referensi
3.3 Konsep Alternatif
Dari hasil konsep koper yang dikembangkan, dikerucutkan menjadi 2 buah
alternatif konsep yaitu :
Tabel 3.2 Morphologi Chart
NO
Konsep A
Konsep B
1
66 liter
85 liter
2
2 roda
4 roda
3
Polypropylene
Fiber ABS
4
Tiang terpisah dengan kain
pemisah, sehingga
menggunakan kain
Tiang dan kain pemisah
jadi 1, tiang ditarik keatas
Konsep A
Kapasitas koper pada konsep A adalah sebesar 66 liter, dengan material
polypropylene untuk hardcasenya, untuk material tiang penyangga serta
pegangan menggunakan besi, baik pada konsep A maupun B. Lalu terdapat 2
roda pada belakang koper dan penyangga pada bagian depan. Yang paling
membedakan dari konsep B adalah letak tiang dan kain yang nantinya
berfungsi sebagai rak. Pada konsep A kain di kaitkan pada keempat tiang
seperti terlihat pada table 3.2.
Konsep B
Pada konsep B, kapasitas koper adalah 85 liter, menggunakan material Fiber
ABS untuk hardcasenya, menggunakan 4 roda pada bagian bawah koper, serta
tiang dan kain sudah menjadi 1, sehingga ketika menarik kain, secara otomatis
tiang juga akan terangkat.
3.4 Seleksi Konsep
Karena terdapat 2 buah konsep koper ringkes yang berbeda, maka dilakukan
seleksi antara konsep referensi (yang sudah ada), Konsep koper ringkes A, Konsep
koper ringkes B.
Tabel 3.2 Matrik ekivalensi konsep penopang gallon
N
o
1
2
3
4
5
6
7
8
Kriteria
kapastitas besar
bahan koper kuat
mudah dibawa
berat koper kosong <
3kg
garansi > 1 tahun
Mudah dibersihkan
Mudah dibongkar pasang
Penampilan menarik
Konsep
Konsep A
Konsep B
Referensi
Rat
Bobo Rat Bobo Rat Bobo
e
t
e
t
e
t
15
3
45
4
60
3
45
15
4
60
4
60
4
60
10
3
30
5
50
4
40
Bobo
t (%)
10
10
10
4
3
3
40
30
30
3
3
4
30
30
40
3
5
3
30
50
30
20
10
3
3
60
30
4
3
80
30
0
3
0
30
Total
100
Nilai Relatif
Ranking
Dengan penjelasan sebagai berikut :
325
32,8 %
2
380
38,4%
1
285
28,8 %
3
1 = sangat kurang bagus dari konsep referensi
2 = kurang bagus dari konsep referensi
3 = sama dengan konsep referensi
4 = lebih bagus dari konsep referensi
5 = sangat lebih bagus dari konsep referensi
3.5 Konsep Terpilih
Dari tabel seleksi konsep di atas, maka dilihat bahwa konsep produk B
mendapatkan nilai yang lebih tinggi daripada produk referensi dan A. Hal ini
dikarenakan kapasitas konsep B lebih besar, serta dengan adanya 4 roda di bawah
koper menjadikan pembebanan masing-masing roda pada koper pada konsep B lebih
merata, walaupun secara berat kosong konsep B lebih berat dibandingkan dengan
konsep A.
BAB IV
PERANCANGAN KOMPONEN
4.1. Nomer dan Nama Bagian Produk
1
2
3
4
Gambar 4.1 Tampak Isometrik Koper Ringkes
Nama Komponen:
1. Tiang penyangga Koper Ringkes
2. Kain Pemisah Koper Ringkes
3. Handle Koper Ringkes
4. Roda Koper Ringkes
4.2 Analisa Teknik (Tegangan Manual dan Simulasi)
Pada sub-bab kali ini akan dianalisa tegangan yang terjadi pada handle koper
ringkes secara perhitungan manual maupundengan simulasi menggunakan software
Catia. Pemilihan handle untuk di analisa karena bagian ini yang paling sering
mengalami kerusakan.
4.2.1 Analisa Tegangan Manual
V gallon = 19 liter = 0,019m3
= 1000 kg/m3
ρ
m=ρ . V
water
a = 9,81 m/s2
=1000 kg/m3 . 0,019m3
= 19 kg
W ¿ m. a
= 19 kg . 9,81 m/s2
=191,25 Newton
W
.2 L . cosӨ−Fy . L. cos Ө−Fx . L . sin Ө
2
1)
∑ Mb=
2)
∑ Fx=Fx−Rx 1
3)
∑ Fy=
4)
∑ Ma=
−W
+ Fy+ Ry 1
2
−W
.2 L . cosӨ−Fy . L . cos Ө+ Fx . L . sin Ө
2
5)
∑ Fx=−Fx+ Rx 2
6)
∑ Fy=
−W
−Fy + Ry 2
2
There are 6 equations and 6 unknown variables
W
.2 L . cosӨ−Fy . L . cos Ө−Fx . L . sinӨ
2
0=
−W
.2 L. cosӨ
2
Fy . L .cos Ө
Fy=
−
L . sinӨ
L . sinӨ
Fy=−W + Fx . tan Ө
0=
W
.2 L. cosӨ
2
Fy . L . cos Ө
Fx=
−
L . sinӨ
L . sinӨ
Fx=
W
Fy
−
tanӨ tanӨ
Fx=
W
−W Fx . tan Ө
−(
+
)
tanӨ tanӨ
tanӨ
Fx=
2W
−Fx
tanӨ
Fx=
W
tanӨ
Fy=−W + Fx . tan Ө
Fx=
−W
.2 L .cosӨ−Fy . L .cos Ө+ Fx . L . sin Ө
2
W
Fy
−
tanӨ tanӨ
Fy=−W +
Fy=−Fy
Fy=0
0=
W
=Ry 2
2
W
Fy
−
. tanӨ
( tanӨ
tanӨ )
−W
−Fy+ Ry 2
2
In conclusion
W
tanӨ
Fx=
Rx 1=Rx 2=
W
tanӨ
Ry 1=Ry 2=
W
2
Ө = 54˚ (max degree of movement)
Fx=
W
tanӨ
191,25 Newton
tan 54 ˚
=
= 138,95 Newton
Rx 1=Rx 2=
W
tanӨ
Ry 1=Ry 2=
W
2
=
=
191,25 Newton
= 138,95 Newton
tan 54 ˚
191,25 Newton
= 95,625 Newton
2
Ө = 16,3˚ (min degree of movement)
Fx=
W
tanӨ
191,25 Newton
tan16,3 ˚
=
= 654 Newton
Rx 1=Rx 2=
W
tanӨ
Ry 1=Ry 2=
W
2
F x=
138,95 N
2
=
=
191,25 Newton
= 654 Newton
tan16,3 ˚
191,25 Newton
= 95,625 Newton
2
= 69,475N
M = Fx . h = 69,475 N * 0,5* sin 54 = 28,1 Nm
L = 0,5 m ; t = 0,0254 m ; s = 0,014875m
28,1 Nm
0,014975m
F=
M 2=¿ F.L = 1890 N*0,5m = 945 Nm
σ=
M 2∗C
I
= 1890 N
= 945 Nm *
0,0254 m
2
*
1
1
∗0,5∗0,0254 3
12
Mpa
For Steel Structural ASTM, A36 ; Sy = 250 Mpa, SF= 2,5
250∗10 6
≥ 17,577 *106
2,5
100 *106 ≥17,577 *106
Safe
= 17,577
4.2.1 Analisa Tegangan dengan Simulasi
Analisa tengangan dilakukan pada bagian handle pada Koper Ringkes karena
dirasa handle mendapatkan gaya yang besar dari berat koper yang akan
ditariknya. Untuk melakukan analisa tegangan ini digunakan software Catia.
Gambar 4.2. Meshing
Setelah melalui tahap meshing agar didapatkan hasil yang teliti, maka pada
bagian handle di atas di beri gaya sebesar 10 Newton pada arah z (ke atas) dan
5 Newton pada arah x (kesamping, seperti ketika tangan kita menggenggam
handle dan menariknya).
Von Mises Analysis
Estimate Local Eror
Gambar 4.3 Von Mises
Gambar 4.4 Bagian yang diprediksi terjadi kegagalan
Displacement Analysis
Gambar 4.5 Displacement
Dari hasil analisa tegangan, maka didapatkan hasil perubahan displacement
sebesar 0,0 mm dan Von Misses stress maksimum 6,85e + 004 N/m 2. Hal ini
dirasa sangatlah kecil dan tidak bisa terlihat oleh kasat mata, sehingga tidak
banyak berpengaruh pada desain yang telah dirancang. Hanya saja diprediksi
terjadi kegagalan pada seperti ditunjukkan gambar 4.4 sebesar 3,72e – 007 J.
4.3 Desain Akhir
Desain akhir yang diperoleh adalah sebagai berikut:
Gambar 4.5 Desain Akhir Koper Ringkes
4.4 Design For Manufacturing (DFM) dan Design For Assembly (DFA)
Untuk pembuatan produk ini terdapat 2 buah komponen utama yang
dianalisa (gambar 4.6). Yaitu tiang penyangga (ditunjukkan dengan nomor 1) dan
juga hardcase (ditunjukkan dengan nomer 2) dari koper ringkes. Pembahasan
dapat dilihat pada table 4.1.
Gambar 4.6 Explode view
1
2
Gambar 4.6 Komponen yang akan dianalisa
Tabel 4.1 DFM dan DFA
No
1.
Komponen
Tiang
penyangga
2.
Hardcase
DFM
Komponen tiang penyangga
Koper Ringkes terbuat dari
stainless less dan diproses
dengan cara annealing dan
juga hot rolling, serta
dipipihkan
dengan
de
scaling.
Komponen Hardcase Koper
Ringkes terbuat dari Fiber
ABS dan diproses dengan
cara dicetak.
DFA
Assembly untuk komponen
ini adalah dengan cara
memberikan pengait (mur)
pada hardcase.
Assembly untuk komponen
ini adalah dengan cara di
lem dengan kain pada
bagian dalamnya.
4.5 Analisis RULA
Analisa RULA (Rapid Upper Limb Assessment) digunakan pada saat
menggunakan panglon. Posisi penggunaannya adalah berdiri dengan posisi tangan
bersiap menerima air dari lubang gallon air.
Gambar 4.7 Posisi penggunaan
4.4.1 Analisa RULA dengan Catia
Dengan mengunakan simulasi catia pada tangan kiri diperoleh nilai RULA = 3
Gambar 4.8 Analisa RULA
Dari simulasi CATIA diperoleh bahwa nilai final score adalah 3. Angka 3
menunjukkan bahwa konsep produk tersebut masih membutuhkan inverstigasi
lanjut dan beberapa perubahan mungkin dapat dilakukan untuk perbaikan konsep
agar lebih layak dipakai konsumen.
4.4.2 Analisa RULA dengan Perhitungan Manual
2
2
2
2
3
1
2
6
•
Grup A
•
Upper Arm = 15-30o (score = 2)
•
Lower Arm = 60o (score = 2)
•
Wrist = 15o (score = 2)
•
Wrist Twist = mid-range (score
= 2)
•
Total Score A = 3
1
1
4
1
•
Grup B
•
Head/Neck = 10o (score =
1)
•
Trunk = 20o (score =1)
1
•
Leg = Supported (score =
1)
1
•
Total Score B = 1
0
2
4
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pembahasan yang ada ,disimpulkan sebagai berikut :
1. Konsep yang terpilih dari dua konsep alternatif adalah konsep B.
2. Dari analisa RULA yang dilakukan, ditunjukkan nilai = 4 untuk postur tubuh
pada saat menggunakan Koper Ringkes. Sehingga perlu adanya investigasi
lebih lanjut dan jika dimungkinkan mengubah desain sehingga dapat
memperbaiki nilai RULA yang telah didapat.
5.2 Saran
Dalam mengembangkan produk, terdapat beberapa saran dari penulis sebagai
berikut :
1. Pendaftaran kriteria seleksi perlu diamati dari kecenderungan minat
konsumen sehingga produk yang akan dikembangkan nanti dapat menjual
di pasaran.
2. Perancangan konsep alternatif sebaiknya menggunakan metode
brainstorming dengan berdasarkan pada kriteria seleksi yang telah
ditentukan sebelumnya.
3. Simulasi maupun perhitungan matematis sebaiknya sedetail mungkin
dengan produk sebenarnya, sehingga hasil analisa merupakan hasil yang
valid jika produk telah direalisasikan.
DAFTAR PUSTAKA
Batan, I. Made Londen. 2007. Diktat Mata Kuliah Pengembangan
Produk. ITS. Surabaya
Batan, I. Made Londen. 2012. Desain Produk. Guna Widya. Surabaya
Material property data (www.efunda.com) Accessed 10 May 2015
Material property data (www.matweb.com) Accessed 10 May 2015
Van, Vlack. L. H. 1992. Ilmu dan Teknologi Bahan.Erlangga. Jakarta