PERANCANGAN ALAT PERAGA FLEXIBLE MATERIAL HANDLING BERBASIS SISTEM HIDROLIK UNTUK TUTORIAL OTOMASI INDUSTRI.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERANCANGAN ALAT PERAGA FLEXIBLE MATERIAL
HANDLING BERBASIS SISTEM HIDROLIK UNTUK
TUTORIAL OTOMASI INDUSTRI
Skripsi
Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
MUHAMMAD HISYAM AZHARI
I 0310030
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
LEMBAR PENGESAHAN
Perancangan Alat Peraga Flexible Material Handling
Berbasis Sistem Hidrolik Untuk Tutorial Otomasi
Industri
SKRIPSI
oleh :
Muhammad Hisyam Azhari
I0310030
Telah disidangkan di Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret dan diterima guna memenuhi persyaratan untuk mendapat gelar Sarjana
Teknik.
Pada Hari
: Kamis
Tanggal
Tim Penguji
: 15 Januari 2015
:
1. Ilham Priadythama, S.T., M.T.
NIP. 198011242008121002
( ...................................................... )
2. Pringgo Widyo Laksono, S.T., M.Eng.
NIP. 197911032005011003
( ..................................................... )
3. Dr. Cucuk Nur Rosyidi, ST, MT.
NIP. 197111041999031001
( ...................................................... )
4. Rahmaniyah Dwi Astuti, ST, MT.
NIP. 197601221999032001
( ...................................................... )
Mengesahkan,
Ketua Jurusan Teknik Industri
Fakultas Teknik,
commit
to user
Dr. Cucuk Nur
Rosyidi,
ST, MT
NIP. 19711104 199903 1 001
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
SURAT PERNYATAAN
ORISINALITAS KARYA ILMIAH
Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik UNS yang bertanda
tangan di bawah ini:
Nama
: Muhammad Hisyam Azhari
NIM
: I 0310030
Judul tugas akhir
: Perancangan Alat Peraga Flexible Material Handling
Berbasis Sistem Hidrolik Untuk Tutorial Otomasi
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir atau Skripsi yang saya susun
tidak mencontoh atau melakukan plagiat dari karya tulis orang lain. Jika terbukti
Tugas Akhir yang saya susun tersebut merupakan hasil plagiat dari karya orang
lain maka Tugas Akhir yang saya susun tersebut dinyatakan batal dan gelar
sarjana yang saya peroleh dengan sendirinya dibatalkan atau dicabut.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila di
kemudian hari terbukti melakukan kebohongan maka saya sanggup menanggung
segala konsekuensinya.
Surakarta, 30 Januari 2015
Muhammad Hisyam Azhari
I0310030
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
SURAT PERNYATAAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH
Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri UNS yang bertandatangan di bawah ini,
Nama
: Muhammad Hisyam Azhari
NIM
: I 0310030
Judul tugas akhir
: Perancangan Alat Peraga Flexible Material Handling
Berbasis Sistem Hidrolik Untuk Tutorial Otomasi
Menyatakan bahwa Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun sebagai syarat
lulus Sarjana S1 disusun secara bersama-sama dengan Pembimbing I dan
Pembimbing II. Bersamaan dengan syarat pernyataan ini bahwa hasil penelitian
dari Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun bersedia digunakan untuk
publikasi dari proceeding, jurnal, atau media penerbit lainnya baik ditingkat
nasional maupun internasional sebagaimana mestinya yang merupakan bagian
dari publikasi karya ilmiah.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.
Surakarta, 30 Januari 2015
Muhammad Hisyam Azhari
I031003
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah
melimpahkan berkah dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat meyelesaikan
laporan Skripsi ini dengan baik. Shalawat dan salam tak lupa penulis haturkan
kepada Nabi Muhammad SAW. Laporan ini disusun untuk memenuhi syarat
guna memperoleh Gelar Sarjana Teknik.
Dalam penulisan laporan skripsi ini penulis telah banyak mendapat
bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1.
Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya kepada penulis,
sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
2.
Kedua orang tua, serta kakak-kakak saya, terima kasih atas kasih sayang,
dukungan dan doa yang tiada pernah terputus.
3.
Bapak Dr. Cucuk Nur Rosyidi, ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Industri
Universitas Sebelas Maret.
4.
Bapak Bapak Ilham Priadythama, ST, MT dan Bapak Pringgo Widyo
Laksono, S.T., M.Eng selaku dosen pembimbing yang banyak memberikan
motivasi dan masukan untuk kemajuan tugas akhir ini.
5.
Bapak Dr. Cucuk Nur Rosyidi, ST, MT, dan Ibu Rahmaniyah Dwi Astuti.
S.T., M.T selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik dan saran yang
bersifat membangun bagi perbaikan tugas akhir ini.
6.
Bapak Yusuf Priyandari, ST, MT selaku dosen pembimbing akademik yang
telah banyak memberikan bimbingan dan arahan selama ini.
7.
Seluruh dosen Teknik Industri UNS yang telah memberikan ilmu kepada
penulis selama mengikuti perkuliahan di Teknik Industri UNS.
8.
Mbak Yayuk, Mbak Tutik, Mbak Rina dan seluruh Admin Teknik Industri,
terima kasih atas bantuan administrasinya.
9.
Keluarga besar Teknik Industri 2010, terimakasih atas waktu, kebersamaan,
keceriaan, kerja sama selama menyelesaikan tugas, dan dukungan kalian.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
10. Teman-teman asisten P3 2010, Cindy, Yayan, Latif, Hadid, Oka, dan Dika,
terimakasih
atas
dukungan,
kebersamaan
dan
kerja
sama
selama
mengembangkan laboratorium.
11. Keluarga ”Anak Kontrakan” yang berjuang bersama selama kuliah dari awal
kuliah sampai selesai, Ade kurniawan, Abdullah, Hadid, Faiz, Tomo.
12. Yanuarita, Cindy, Akiyumas dan Latif yang menjadi teman bertukar pikiran
saat mengalami kesulitan dalam melakukan penelitian.
13. Seluruh pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, atas
segala bimbingan, bantuan, kritik, dan saran dalam penyusunan tugas akhir
ini.
Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna.
Oleh karena itu penulis membuka diri atas segala kritik, masukan dan saran yang
membangun. Semoga laporan skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis
dan pembaca sekalian. Aamiin.
Surakarta, 30 Januari 2015
Penulis
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Muhammad Hisyam Azhari, NIM : I0310040. PERANCANGAN
PERANCANGAN ALAT PERAGA FLEXIBLE MATERIAL HANDLING
BERBASIS SISTEM HIDROLIK UNTUK TUTORIAL OTOMASI
INDUSTRI. Skripsi. Surakarta : Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik,
Universitas Sebelas Maret, Januari 2015.
Keterbatasan pembelajaran di lapangan menyebabkan perlunya suatu metode yang
dapat menggambarkan perkembangan industri secara detail dan jelas. Salah
satunya adalah mengaplikasikan alat peraga dalam proses pembelajaran. Alat
peraga merupakan salah satu media pembelajaran yang berfungsi untuk
meningkatkan pengetahuan dan mempermudah dalam menyerap informasi yang
berkaitan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang alat peraga dengan sistem
material handling berbasis hidrolik serta pengujiannya. Perancangan alat peraga
tersebut ditentukan berdasarkan tiga konsep rancangan yang diidentifikasi dari
kebutuhan pengguna dan kebutuhan teknis. Konsep yang terpilih memiliki sistem
konfigurasi anthropomorphic. Konsep tersebut menggunakan satu prismatic joint
dan dua revolute joints. Setelah perancangan alat peraga berbasis sistem hidrolik
selesai, dilakukan pengujian alat peraga yang terbagi menjadi imlementasi dan
verifikasi implementasi alat peraga. Pada tahap implementasi alat peraga dengan
menggunakan Pretest-Postest Control Group Desaign dimana dilakukan dua
perlakuan kepada responden. Hasil pengujian kelas tutorial menunjukan nilai ratarata ketika pretest adalah 2,89% dan nilai rata-rata ketika post-test adalah 5,47%.
Nilai tersebut terjadi peningkatan hasil belajar mahasiswa sebesar 89% antara
sebelum dan setelah penggunaan alat peraga, sedangkan kelas Non-tutorial
peningkatan sebesar 18%. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan alat peraga
lebih efektif digunakan dalam pembelajaran sistem hidrolik. Sedangkan dari
verifikasi implementasi menggunakan metode Technolgy Acceptance Model
(TAM) sedangkan untuk mendapatkan nilai akhir dan kesimpulan pengujian
menggunakan pair wise comparison dengan sistem bobot untuk masing-masing
variabel. Setelah dilakukan penilaian didapat hasil dari responden nilai akhir
sebesar 3,52, yang berarti responden cukup menerima penggunaan alat peraga
sistem hidrolik tersebut.
Kata kunci : Alat peraga, hidrolik, material handling, TAM (Technolgy
Acceptance Model), pretest, postest.
xiv + 75 halaman ; 22 tabel ; 23 gambar ; 4 lampiran ; daftar pustaka : 25
(1985-2013)
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Muhammad Hisyam Azhari, NIM : I0310040. TUTORIAL PROPS USING
TRANSPARENT
CONCEPT
FOR
IMPROVING
STUDENT
COMPETENCE IN UNDERSTANDING HYDRAULIC SYSTEM. Thesis.
Surakarta : Industrial Engineering Department, Engineering Faculty,
Sebelas Maret University, October 2014.
Conditions An understanding of the hydraulic system is one of the learning
objectives in the manufacturing engineering studies. Generally, knowledge of the
hydraulic system its components learned from textbooks. The existence of
conventional tutorial props are considered can help the understanding of these
materials but this has not enough ability to give a clear illustration of how each
component in the system is working. This paper aims to look at how far a custom
made hydraulic system tutorial props with a transparent flow concept can
improve the competence of students in the understanding work of the hydraulic
system. The tutorial props of hydraulic system is designed with the theme of
material handling, using the robotic 3-arm with a dual-acting cylinder actuator to
support the movement of each arm. All components flowed by fluid including
valves, hoses, pumps, and actuators are made from transparent material and
flowed with visible-colored fluid. The whole system and each component is
equipped with a label containing its name and schematic symbol with fluid flow
direction. The tutorial props can be operated manually and designed to be easily
knock down. Based on verification using the questionnaire of Technology
Acceptance Model (TAM) to 30 students obtained a value of 3.52 which indicates
that the tutorial props are quite acceptable. While based on implementation test by
comparing the difference in value between the pretest and posttest of 15 students
using textbooks learning method and 15 students using the tutorial props learning
method, found that there are significant differences which indicate that using the
tutorial props is a better learning method.
Keyword : Tutorial props; hydraulic; material handling; TAM (Technolgy
Acceptance Model); pretest; post test.
xiv + 75 pages; 22 tables; 23 figures; 4 appendices; references: 25
(1987-2013)
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ ii
SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA ILMIAH ...................... iii
SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ............................. iv
KATA PENGANTAR ......................................................................................... v
ABSTRAK ........................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ........................................................................................................ ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR...........................................................................................xiii
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
I-1
1.1. Latar Belakang ......................................................................
I-1
1.2. Perumusan Masalah .............................................................
I-3
1.3. Tujuan Penelitian..................................................................
I-3
1.4. Manfaat Penelitian ...............................................................
I-3
1.5. Batasan Masalah ..................................................................
I-3
1.6. Sistematika Penulisan...........................................................
I-4
TINJAUAN PUSTAKA
II - 1
2.1 Tinjauan Umum...................................................................
II - 1
2.1.1 Profil praktikum Otomasi Industri UNS....................
II - 1
2.1.2 Silabus mata kuliah otomasi sistem produksi ............
II - 2
Landasan Teori....................................................................
II - 2
2.2.1 Pengertian sistem hidrolik...........................................
II - 2
2.2.2 Dasar-dasar sistem hidrolik..........................................
II - 2
2.2.3 Mekanisme kerja sistem hidrolik.................................
II - 4
2.2.4 Keuntungan dan kekurangan sistem hidrolik...............
II - 5
2.2.5 Komponen penyusun sistem hidrolik ..........................
II - 6
2.2
2.2.6 Penerapan sistem hidrolik............................................. II - 10
2.3 Perancangan dan Pengembangan Produk..............................
commit to user
2.3.1 Identifikasi kebutuhan
pelanggan.................................
ix
II - 11
II – 11
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.3.2 Penyusunan konsep....................................................... II – 13
2.3.3 Spesifikasi produk......................................................... II – 14
2.3.4 Pembuatan prototipe.....................................................
II – 15
2.3.5 Penelitian terdahulu......................................................
II – 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
III - 1
3.1. Tahap Deskripsi Permasalahan ............................................. III - 3
3.1.1. Studi Pendahuluan..................................................... III - 3
3.2. Penyusunan Konsep Perancangan......................................... III - 3
3.3. Tahap Penentuan Spesifikasi Perancangan........................... III - 3
3.3.1. Simulasi kinematik.................................................... III - 4
3.3.2. Perhitungan dimensi.................................................. III - 4
3.3.3. Penentuan material..................................................... III - 4
3.4. Pembuatan Prototipe.............................................................. III - 4
3.5. Pengujian prototipe................................................................ III - 4
3.6. Bill of material....................................................................... III - 5
3.7. Perhitungan biaya.................................................................. III - 5
3.8. Tahap analisis........................................................................ III - 5
3.9. Kesimpulan dan saran............................................................ III - 5
BAB IV
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
IV - 1
4.1. Deskripsi Permasalahan......................................................... IV - 1
4.1.1. Studi Pustaka dan Observasi...................................... IV - 1
4.1.2. Identifikasi Keburuhan Perancangan......................... IV - 5
4.2. Penyusunan Konsep Perancangan.......................................... IV - 6
4.2.1. Memperjelas masalah................................................ IV - 6
4.2.2. Membangkitkan Alternatif Konsep........................... IV - 8
4.2.3. Penilaian Konsep....................................................... IV - 12
4.2.4. Pengembangan Konsep.............................................. IV - 13
4.3. Tahap Penentuan Spesifikasi Rancangan............................... IV - 15
4.3.1. Penentuan Dimensi dan Material............................... IV - 16
IV - 21
4.3.2. Pembuatancommit
Alat Peraga..............................................
to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.4. Pengujian Alat Peraga............................................................ IV - 23
4.4.1. Implementasi Alat Peraga.......................................... IV - 23
4.4.2. Verifikasi Implementasi Alat Peraga......................... IV - 26
4.4.3. Perhitungan Silinder Hidrolik.................................... IV - 29
4.4.4. Bill of Material.......................................................... IV - 31
4.4.5. Estimasi Biaya........................................................... IV - 32
BAB V
ANALISIS
V-1
5.1. Identifikasi Kebutuhan Rancangan....................................... V - 1
5.2. Konsep Rancangan Alat Peraga............................................ V - 1
5.3. Analisis Kondisi Alat Peraga................................................ V - 2
5.3.1. Fungsional dan Operasional Desain Alat Peraga...... V - 2
5.3.2. Spesifikasi dan Material Alat Peraga......................... V - 3
5.4. Hasil Pengujian Alat Peraga................................................. V - 4
5.5. Analisis Implementasi Alat Peraga....................................... V - 4
5.6. Analisis Verifikasi Implementasi Alat Peraga...................... V - 5
BAB VI
VI - 1
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan........................................................................... VI - 1
6.2. Saran..................................................................................... VI - 2
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1
Rekap hasil wawancara ..........................................................
IV-5
Tabel 4.2
Identifikasi kebutuhan rancangan ..........................................
IV-6
Tabel 4.3
Memperjelas kebutuhan menjadi kebutuhan teknis ...............
IV-6
Tabel 4.4
Penilaian konsep ....................................................................
IV-12
Tabel 4.5
Daftar material .......................................................................
IV-14
Tabel 4.6
Pretest-postest group desain...................................................
IV-23
Tabel 4.7
Hasil uji kesamaan data pretest ..............................................
IV-24
Tabel 4.8
Deskripsi data hasil postest ....................................................
IV-24
Tabel 4.9
Hasil uji signifikansi data postest ..........................................
IV-24
Tabel 4.10 Peningkatan nilai kelompok tutorial dan non-tutorial ...........
IV-25
Tabel 4.11 Klasifikasi variabel dan indikator ..........................................
IV-26
Tabel 4.12 Dasar intrepretasi indikator dan variabel ...............................
IV-27
Tabel 4.13 Persepsi responden terhadap indikator perceived ease of use
IV-27
Tabel 4.14 Persepsi responden terhadap indikator Perceived Usefulness
IV-28
Tabel 4.15 Persepsi responden terhadap indikator attitude toward using
IV-29
Tabel 4.16 Persepsi responden terhadap indikator Actual usage .............
IV-29
Tabel 4.17 Hasil akhir pembobotan .........................................................
IV-29
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram konstruksi robot ......................................................
II-4
Gambar 2.2 Konfigurasi polar ...................................................................
II-4
Gambar 2.3 Konfigurasi silindrik ..............................................................
II-5
Gambar 2.4 Konfigurasi kartesian .............................................................
II-5
Gambar 2.5 Konfigurasi joint-arm ............................................................
II-6
Gambar 2.6 Konfigurasi SCARA ..............................................................
II-6
Gambar 2.7 Hukum Pascal ........................................................................
II-8
Gambar 2.8 Silinder hidrolik .....................................................................
II-9
Gambar 2.9 Komponen fisik sistem hidrolik .............................................
II-9
Gambar 2.10 Pompa hidrolik ....................................................................
II-11
Gambar 2.11 Pompa hidrodinamik............................................................
II-12
Gambar 2.12 positive displacement pump .................................................
II-12
Gambar 2.13 Pengatur sederhana ..............................................................
II-13
Gambar 2.14 Katup kontrol .......................................................................
II-14
Gambar 2.15 Konstruksi sebuah silinder...................................................
II-14
Gambar 2.16 Filter saluran tekanan ...........................................................
II-15
Gambar 2.17 Hydraulic Escavator ............................................................
II-15
Gambar 2.18 Alat peraga sistem Hidrolik tampak belakang .....................
II-21
Gambar 2.19 Alat peraga sistem Hidrolik tampak depan ..........................
II-21
Gambar 2.20 Alat peraga sistem Hidrolik lengan wheel loader................
II-22
Gambar 3.1Metodologi penelitian .............................................................
III-1
Gambar 4.1 Punching Machine (a), vibratory bowl feeder (b)..................
IV-2
Gambar 4.2 Bagan modul praktikum otomasi ...........................................
IV-2
Gambar 4.3 Robot Kartesian .....................................................................
IV-9
Gambar 4.4 Konsep Alternatif 1 ................................................................
IV-9
Gambar 4.5 Robot anthropomorphic .........................................................
IV-10
Gambar 4.6 Alternatif konsep 2.................................................................
IV-11
Gambar 4.7 Alternatif konsep 3.................................................................
commit to user
Gambar 4.8 Desain Alat peraga material handling 3D ..............................
IV-11
xiii
IV-14
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.9 Komponen Penyusun Lengan (Arm) .....................................
IV-16
Gambar 4.10 Dimensi Lengan (Arm) ........................................................
IV-17
Gambar 4.11 Tuas Kendali (Joystick) .......................................................
IV-17
Gambar 4.12 Dimensi Tuas Kendali (Joystick).........................................
IV-18
Gambar 4.13 Aktuator Linear ....................................................................
IV-19
Gambar 4.14 Dimesi Aktuator Linear .......................................................
IV-19
Gambar 4.15 Katup Geser .........................................................................
IV-19
Gambar 4.16 Papan pondasi ......................................................................
IV-20
Gambar 4.17 Dimensi papan pondasi ........................................................
IV-20
Gambar 4.18 Tangki ..................................................................................
IV-21
Gambar 4.19 Lengan ................................................................................. IV - 22
Gambar 4.20 Tuas kendali ......................................................................... IV - 22
Gambar 4.21 Assembly ............................................................................. IV - 23
Gambar 4.22 Sketsa piston ........................................................................ IV - 30
Gambar 4.23 Bill of Material .................................................................... IV - 33
commit to user
xiv
digilib.uns.ac.id
PERANCANGAN ALAT PERAGA FLEXIBLE MATERIAL
HANDLING BERBASIS SISTEM HIDROLIK UNTUK
TUTORIAL OTOMASI INDUSTRI
Skripsi
Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
MUHAMMAD HISYAM AZHARI
I 0310030
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
LEMBAR PENGESAHAN
Perancangan Alat Peraga Flexible Material Handling
Berbasis Sistem Hidrolik Untuk Tutorial Otomasi
Industri
SKRIPSI
oleh :
Muhammad Hisyam Azhari
I0310030
Telah disidangkan di Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret dan diterima guna memenuhi persyaratan untuk mendapat gelar Sarjana
Teknik.
Pada Hari
: Kamis
Tanggal
Tim Penguji
: 15 Januari 2015
:
1. Ilham Priadythama, S.T., M.T.
NIP. 198011242008121002
( ...................................................... )
2. Pringgo Widyo Laksono, S.T., M.Eng.
NIP. 197911032005011003
( ..................................................... )
3. Dr. Cucuk Nur Rosyidi, ST, MT.
NIP. 197111041999031001
( ...................................................... )
4. Rahmaniyah Dwi Astuti, ST, MT.
NIP. 197601221999032001
( ...................................................... )
Mengesahkan,
Ketua Jurusan Teknik Industri
Fakultas Teknik,
commit
to user
Dr. Cucuk Nur
Rosyidi,
ST, MT
NIP. 19711104 199903 1 001
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
SURAT PERNYATAAN
ORISINALITAS KARYA ILMIAH
Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik UNS yang bertanda
tangan di bawah ini:
Nama
: Muhammad Hisyam Azhari
NIM
: I 0310030
Judul tugas akhir
: Perancangan Alat Peraga Flexible Material Handling
Berbasis Sistem Hidrolik Untuk Tutorial Otomasi
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir atau Skripsi yang saya susun
tidak mencontoh atau melakukan plagiat dari karya tulis orang lain. Jika terbukti
Tugas Akhir yang saya susun tersebut merupakan hasil plagiat dari karya orang
lain maka Tugas Akhir yang saya susun tersebut dinyatakan batal dan gelar
sarjana yang saya peroleh dengan sendirinya dibatalkan atau dicabut.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila di
kemudian hari terbukti melakukan kebohongan maka saya sanggup menanggung
segala konsekuensinya.
Surakarta, 30 Januari 2015
Muhammad Hisyam Azhari
I0310030
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
SURAT PERNYATAAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH
Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri UNS yang bertandatangan di bawah ini,
Nama
: Muhammad Hisyam Azhari
NIM
: I 0310030
Judul tugas akhir
: Perancangan Alat Peraga Flexible Material Handling
Berbasis Sistem Hidrolik Untuk Tutorial Otomasi
Menyatakan bahwa Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun sebagai syarat
lulus Sarjana S1 disusun secara bersama-sama dengan Pembimbing I dan
Pembimbing II. Bersamaan dengan syarat pernyataan ini bahwa hasil penelitian
dari Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun bersedia digunakan untuk
publikasi dari proceeding, jurnal, atau media penerbit lainnya baik ditingkat
nasional maupun internasional sebagaimana mestinya yang merupakan bagian
dari publikasi karya ilmiah.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.
Surakarta, 30 Januari 2015
Muhammad Hisyam Azhari
I031003
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah
melimpahkan berkah dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat meyelesaikan
laporan Skripsi ini dengan baik. Shalawat dan salam tak lupa penulis haturkan
kepada Nabi Muhammad SAW. Laporan ini disusun untuk memenuhi syarat
guna memperoleh Gelar Sarjana Teknik.
Dalam penulisan laporan skripsi ini penulis telah banyak mendapat
bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1.
Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya kepada penulis,
sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
2.
Kedua orang tua, serta kakak-kakak saya, terima kasih atas kasih sayang,
dukungan dan doa yang tiada pernah terputus.
3.
Bapak Dr. Cucuk Nur Rosyidi, ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Industri
Universitas Sebelas Maret.
4.
Bapak Bapak Ilham Priadythama, ST, MT dan Bapak Pringgo Widyo
Laksono, S.T., M.Eng selaku dosen pembimbing yang banyak memberikan
motivasi dan masukan untuk kemajuan tugas akhir ini.
5.
Bapak Dr. Cucuk Nur Rosyidi, ST, MT, dan Ibu Rahmaniyah Dwi Astuti.
S.T., M.T selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik dan saran yang
bersifat membangun bagi perbaikan tugas akhir ini.
6.
Bapak Yusuf Priyandari, ST, MT selaku dosen pembimbing akademik yang
telah banyak memberikan bimbingan dan arahan selama ini.
7.
Seluruh dosen Teknik Industri UNS yang telah memberikan ilmu kepada
penulis selama mengikuti perkuliahan di Teknik Industri UNS.
8.
Mbak Yayuk, Mbak Tutik, Mbak Rina dan seluruh Admin Teknik Industri,
terima kasih atas bantuan administrasinya.
9.
Keluarga besar Teknik Industri 2010, terimakasih atas waktu, kebersamaan,
keceriaan, kerja sama selama menyelesaikan tugas, dan dukungan kalian.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
10. Teman-teman asisten P3 2010, Cindy, Yayan, Latif, Hadid, Oka, dan Dika,
terimakasih
atas
dukungan,
kebersamaan
dan
kerja
sama
selama
mengembangkan laboratorium.
11. Keluarga ”Anak Kontrakan” yang berjuang bersama selama kuliah dari awal
kuliah sampai selesai, Ade kurniawan, Abdullah, Hadid, Faiz, Tomo.
12. Yanuarita, Cindy, Akiyumas dan Latif yang menjadi teman bertukar pikiran
saat mengalami kesulitan dalam melakukan penelitian.
13. Seluruh pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, atas
segala bimbingan, bantuan, kritik, dan saran dalam penyusunan tugas akhir
ini.
Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna.
Oleh karena itu penulis membuka diri atas segala kritik, masukan dan saran yang
membangun. Semoga laporan skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis
dan pembaca sekalian. Aamiin.
Surakarta, 30 Januari 2015
Penulis
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Muhammad Hisyam Azhari, NIM : I0310040. PERANCANGAN
PERANCANGAN ALAT PERAGA FLEXIBLE MATERIAL HANDLING
BERBASIS SISTEM HIDROLIK UNTUK TUTORIAL OTOMASI
INDUSTRI. Skripsi. Surakarta : Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik,
Universitas Sebelas Maret, Januari 2015.
Keterbatasan pembelajaran di lapangan menyebabkan perlunya suatu metode yang
dapat menggambarkan perkembangan industri secara detail dan jelas. Salah
satunya adalah mengaplikasikan alat peraga dalam proses pembelajaran. Alat
peraga merupakan salah satu media pembelajaran yang berfungsi untuk
meningkatkan pengetahuan dan mempermudah dalam menyerap informasi yang
berkaitan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang alat peraga dengan sistem
material handling berbasis hidrolik serta pengujiannya. Perancangan alat peraga
tersebut ditentukan berdasarkan tiga konsep rancangan yang diidentifikasi dari
kebutuhan pengguna dan kebutuhan teknis. Konsep yang terpilih memiliki sistem
konfigurasi anthropomorphic. Konsep tersebut menggunakan satu prismatic joint
dan dua revolute joints. Setelah perancangan alat peraga berbasis sistem hidrolik
selesai, dilakukan pengujian alat peraga yang terbagi menjadi imlementasi dan
verifikasi implementasi alat peraga. Pada tahap implementasi alat peraga dengan
menggunakan Pretest-Postest Control Group Desaign dimana dilakukan dua
perlakuan kepada responden. Hasil pengujian kelas tutorial menunjukan nilai ratarata ketika pretest adalah 2,89% dan nilai rata-rata ketika post-test adalah 5,47%.
Nilai tersebut terjadi peningkatan hasil belajar mahasiswa sebesar 89% antara
sebelum dan setelah penggunaan alat peraga, sedangkan kelas Non-tutorial
peningkatan sebesar 18%. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan alat peraga
lebih efektif digunakan dalam pembelajaran sistem hidrolik. Sedangkan dari
verifikasi implementasi menggunakan metode Technolgy Acceptance Model
(TAM) sedangkan untuk mendapatkan nilai akhir dan kesimpulan pengujian
menggunakan pair wise comparison dengan sistem bobot untuk masing-masing
variabel. Setelah dilakukan penilaian didapat hasil dari responden nilai akhir
sebesar 3,52, yang berarti responden cukup menerima penggunaan alat peraga
sistem hidrolik tersebut.
Kata kunci : Alat peraga, hidrolik, material handling, TAM (Technolgy
Acceptance Model), pretest, postest.
xiv + 75 halaman ; 22 tabel ; 23 gambar ; 4 lampiran ; daftar pustaka : 25
(1985-2013)
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Muhammad Hisyam Azhari, NIM : I0310040. TUTORIAL PROPS USING
TRANSPARENT
CONCEPT
FOR
IMPROVING
STUDENT
COMPETENCE IN UNDERSTANDING HYDRAULIC SYSTEM. Thesis.
Surakarta : Industrial Engineering Department, Engineering Faculty,
Sebelas Maret University, October 2014.
Conditions An understanding of the hydraulic system is one of the learning
objectives in the manufacturing engineering studies. Generally, knowledge of the
hydraulic system its components learned from textbooks. The existence of
conventional tutorial props are considered can help the understanding of these
materials but this has not enough ability to give a clear illustration of how each
component in the system is working. This paper aims to look at how far a custom
made hydraulic system tutorial props with a transparent flow concept can
improve the competence of students in the understanding work of the hydraulic
system. The tutorial props of hydraulic system is designed with the theme of
material handling, using the robotic 3-arm with a dual-acting cylinder actuator to
support the movement of each arm. All components flowed by fluid including
valves, hoses, pumps, and actuators are made from transparent material and
flowed with visible-colored fluid. The whole system and each component is
equipped with a label containing its name and schematic symbol with fluid flow
direction. The tutorial props can be operated manually and designed to be easily
knock down. Based on verification using the questionnaire of Technology
Acceptance Model (TAM) to 30 students obtained a value of 3.52 which indicates
that the tutorial props are quite acceptable. While based on implementation test by
comparing the difference in value between the pretest and posttest of 15 students
using textbooks learning method and 15 students using the tutorial props learning
method, found that there are significant differences which indicate that using the
tutorial props is a better learning method.
Keyword : Tutorial props; hydraulic; material handling; TAM (Technolgy
Acceptance Model); pretest; post test.
xiv + 75 pages; 22 tables; 23 figures; 4 appendices; references: 25
(1987-2013)
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ ii
SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA ILMIAH ...................... iii
SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ............................. iv
KATA PENGANTAR ......................................................................................... v
ABSTRAK ........................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ........................................................................................................ ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR...........................................................................................xiii
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
I-1
1.1. Latar Belakang ......................................................................
I-1
1.2. Perumusan Masalah .............................................................
I-3
1.3. Tujuan Penelitian..................................................................
I-3
1.4. Manfaat Penelitian ...............................................................
I-3
1.5. Batasan Masalah ..................................................................
I-3
1.6. Sistematika Penulisan...........................................................
I-4
TINJAUAN PUSTAKA
II - 1
2.1 Tinjauan Umum...................................................................
II - 1
2.1.1 Profil praktikum Otomasi Industri UNS....................
II - 1
2.1.2 Silabus mata kuliah otomasi sistem produksi ............
II - 2
Landasan Teori....................................................................
II - 2
2.2.1 Pengertian sistem hidrolik...........................................
II - 2
2.2.2 Dasar-dasar sistem hidrolik..........................................
II - 2
2.2.3 Mekanisme kerja sistem hidrolik.................................
II - 4
2.2.4 Keuntungan dan kekurangan sistem hidrolik...............
II - 5
2.2.5 Komponen penyusun sistem hidrolik ..........................
II - 6
2.2
2.2.6 Penerapan sistem hidrolik............................................. II - 10
2.3 Perancangan dan Pengembangan Produk..............................
commit to user
2.3.1 Identifikasi kebutuhan
pelanggan.................................
ix
II - 11
II – 11
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.3.2 Penyusunan konsep....................................................... II – 13
2.3.3 Spesifikasi produk......................................................... II – 14
2.3.4 Pembuatan prototipe.....................................................
II – 15
2.3.5 Penelitian terdahulu......................................................
II – 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
III - 1
3.1. Tahap Deskripsi Permasalahan ............................................. III - 3
3.1.1. Studi Pendahuluan..................................................... III - 3
3.2. Penyusunan Konsep Perancangan......................................... III - 3
3.3. Tahap Penentuan Spesifikasi Perancangan........................... III - 3
3.3.1. Simulasi kinematik.................................................... III - 4
3.3.2. Perhitungan dimensi.................................................. III - 4
3.3.3. Penentuan material..................................................... III - 4
3.4. Pembuatan Prototipe.............................................................. III - 4
3.5. Pengujian prototipe................................................................ III - 4
3.6. Bill of material....................................................................... III - 5
3.7. Perhitungan biaya.................................................................. III - 5
3.8. Tahap analisis........................................................................ III - 5
3.9. Kesimpulan dan saran............................................................ III - 5
BAB IV
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
IV - 1
4.1. Deskripsi Permasalahan......................................................... IV - 1
4.1.1. Studi Pustaka dan Observasi...................................... IV - 1
4.1.2. Identifikasi Keburuhan Perancangan......................... IV - 5
4.2. Penyusunan Konsep Perancangan.......................................... IV - 6
4.2.1. Memperjelas masalah................................................ IV - 6
4.2.2. Membangkitkan Alternatif Konsep........................... IV - 8
4.2.3. Penilaian Konsep....................................................... IV - 12
4.2.4. Pengembangan Konsep.............................................. IV - 13
4.3. Tahap Penentuan Spesifikasi Rancangan............................... IV - 15
4.3.1. Penentuan Dimensi dan Material............................... IV - 16
IV - 21
4.3.2. Pembuatancommit
Alat Peraga..............................................
to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.4. Pengujian Alat Peraga............................................................ IV - 23
4.4.1. Implementasi Alat Peraga.......................................... IV - 23
4.4.2. Verifikasi Implementasi Alat Peraga......................... IV - 26
4.4.3. Perhitungan Silinder Hidrolik.................................... IV - 29
4.4.4. Bill of Material.......................................................... IV - 31
4.4.5. Estimasi Biaya........................................................... IV - 32
BAB V
ANALISIS
V-1
5.1. Identifikasi Kebutuhan Rancangan....................................... V - 1
5.2. Konsep Rancangan Alat Peraga............................................ V - 1
5.3. Analisis Kondisi Alat Peraga................................................ V - 2
5.3.1. Fungsional dan Operasional Desain Alat Peraga...... V - 2
5.3.2. Spesifikasi dan Material Alat Peraga......................... V - 3
5.4. Hasil Pengujian Alat Peraga................................................. V - 4
5.5. Analisis Implementasi Alat Peraga....................................... V - 4
5.6. Analisis Verifikasi Implementasi Alat Peraga...................... V - 5
BAB VI
VI - 1
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan........................................................................... VI - 1
6.2. Saran..................................................................................... VI - 2
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1
Rekap hasil wawancara ..........................................................
IV-5
Tabel 4.2
Identifikasi kebutuhan rancangan ..........................................
IV-6
Tabel 4.3
Memperjelas kebutuhan menjadi kebutuhan teknis ...............
IV-6
Tabel 4.4
Penilaian konsep ....................................................................
IV-12
Tabel 4.5
Daftar material .......................................................................
IV-14
Tabel 4.6
Pretest-postest group desain...................................................
IV-23
Tabel 4.7
Hasil uji kesamaan data pretest ..............................................
IV-24
Tabel 4.8
Deskripsi data hasil postest ....................................................
IV-24
Tabel 4.9
Hasil uji signifikansi data postest ..........................................
IV-24
Tabel 4.10 Peningkatan nilai kelompok tutorial dan non-tutorial ...........
IV-25
Tabel 4.11 Klasifikasi variabel dan indikator ..........................................
IV-26
Tabel 4.12 Dasar intrepretasi indikator dan variabel ...............................
IV-27
Tabel 4.13 Persepsi responden terhadap indikator perceived ease of use
IV-27
Tabel 4.14 Persepsi responden terhadap indikator Perceived Usefulness
IV-28
Tabel 4.15 Persepsi responden terhadap indikator attitude toward using
IV-29
Tabel 4.16 Persepsi responden terhadap indikator Actual usage .............
IV-29
Tabel 4.17 Hasil akhir pembobotan .........................................................
IV-29
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram konstruksi robot ......................................................
II-4
Gambar 2.2 Konfigurasi polar ...................................................................
II-4
Gambar 2.3 Konfigurasi silindrik ..............................................................
II-5
Gambar 2.4 Konfigurasi kartesian .............................................................
II-5
Gambar 2.5 Konfigurasi joint-arm ............................................................
II-6
Gambar 2.6 Konfigurasi SCARA ..............................................................
II-6
Gambar 2.7 Hukum Pascal ........................................................................
II-8
Gambar 2.8 Silinder hidrolik .....................................................................
II-9
Gambar 2.9 Komponen fisik sistem hidrolik .............................................
II-9
Gambar 2.10 Pompa hidrolik ....................................................................
II-11
Gambar 2.11 Pompa hidrodinamik............................................................
II-12
Gambar 2.12 positive displacement pump .................................................
II-12
Gambar 2.13 Pengatur sederhana ..............................................................
II-13
Gambar 2.14 Katup kontrol .......................................................................
II-14
Gambar 2.15 Konstruksi sebuah silinder...................................................
II-14
Gambar 2.16 Filter saluran tekanan ...........................................................
II-15
Gambar 2.17 Hydraulic Escavator ............................................................
II-15
Gambar 2.18 Alat peraga sistem Hidrolik tampak belakang .....................
II-21
Gambar 2.19 Alat peraga sistem Hidrolik tampak depan ..........................
II-21
Gambar 2.20 Alat peraga sistem Hidrolik lengan wheel loader................
II-22
Gambar 3.1Metodologi penelitian .............................................................
III-1
Gambar 4.1 Punching Machine (a), vibratory bowl feeder (b)..................
IV-2
Gambar 4.2 Bagan modul praktikum otomasi ...........................................
IV-2
Gambar 4.3 Robot Kartesian .....................................................................
IV-9
Gambar 4.4 Konsep Alternatif 1 ................................................................
IV-9
Gambar 4.5 Robot anthropomorphic .........................................................
IV-10
Gambar 4.6 Alternatif konsep 2.................................................................
IV-11
Gambar 4.7 Alternatif konsep 3.................................................................
commit to user
Gambar 4.8 Desain Alat peraga material handling 3D ..............................
IV-11
xiii
IV-14
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.9 Komponen Penyusun Lengan (Arm) .....................................
IV-16
Gambar 4.10 Dimensi Lengan (Arm) ........................................................
IV-17
Gambar 4.11 Tuas Kendali (Joystick) .......................................................
IV-17
Gambar 4.12 Dimensi Tuas Kendali (Joystick).........................................
IV-18
Gambar 4.13 Aktuator Linear ....................................................................
IV-19
Gambar 4.14 Dimesi Aktuator Linear .......................................................
IV-19
Gambar 4.15 Katup Geser .........................................................................
IV-19
Gambar 4.16 Papan pondasi ......................................................................
IV-20
Gambar 4.17 Dimensi papan pondasi ........................................................
IV-20
Gambar 4.18 Tangki ..................................................................................
IV-21
Gambar 4.19 Lengan ................................................................................. IV - 22
Gambar 4.20 Tuas kendali ......................................................................... IV - 22
Gambar 4.21 Assembly ............................................................................. IV - 23
Gambar 4.22 Sketsa piston ........................................................................ IV - 30
Gambar 4.23 Bill of Material .................................................................... IV - 33
commit to user
xiv