proses desain untuk kehandalan produk
Post on 01-Oct-2021
14 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Prosiding Pertemuan IImiah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
Proses Desain Untuk Kehandalan Produk
ISSN 1693-3346
SuryantoP2PN BATAN
Kawasan Puspiptek Serpong, Tangerang 15413, Tangerang
ABSTRAK
Proses desain mempunyai beberapa tahapan. Tahapan desain minimal terdiri dari
kajian awal, desain konsep, desain dasar dan desain lengkap. Hasil kegiatan desain di atas
berupa spesifikasi, konsep, sistem dan instruksi manufaktur. Kajian awal diperlukan untuk
menerjemahkan kebutuhan pasar menjadi spesifikasi desain. Setelah spesifikasi desain
ditetapkan, proses desain konsep dapat dimulai. Dalam tahap ini dilakukan pengembangan
beberapa konsep yang mungkin, penilaian terhadap konsep-konsep diatas dan pemilihan
satu konsep terbaik yang sesuai dengan spesifikasi desain. Dengan konsep ini, selanjutnya
dilakukan proses desain dasar yang terdiri dari - identifikasi dan kalkulasi proses
enjinering, fasilitas proses, kendali proses dan fasilitas pendukung proses. Desain dasar ini
menghasilkan sistem yang sesuai dengan konsep yang ditetapkan. Selanjutnya dilakukan
desain lengkap yang meliputi evaluasi bahan, komponen dan peralatan, melakukan
perhitungan proses enjinering sesuai data terbaru serta membuat instruksi kerja
manufaktur.
ABSTACT
Process design has several steps. Design step at least consist of preliminary study,
concept design, basic design and detail design. Results of these activities are specifications,
concept, system and manufacture instructions. Preliminary study is needed in order to
convert market need into design specifications. As design specification is available,
concept design can be started. In this step, a number of possible concepts are developed
and evaluated and the best concept is chosen. With this concept, engineering design
continues into basic design, which consists of identification and calculation process,
facility process, control process and supporting facility of process. These activities will
45
Prosiding Pertemuan IImiah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
ISSN 1693-3346
provide engineering system accordance with the concept and design specifications. The
following step is detail design that included evaluation of materials, components and
equipments, and engineering calculation based on the latest data and production of precise
manufacture instructions.
I. PENDAHULUAN
Perekayasaan merupakan suatu kegiatan yang dilakukan untuk mengasilkan
suatu prod uk guna memenuhi permintaan pasar. Kegiatan ini terdiri dari studi
kelayakan, desain dan manufaktur. Studi kelayakan dilakukan untuk memastikan
bahwa produk yang akan dibuat benar-benar layak berdasarkan berbagai faktor
terrnasuk sumber daya manusia. Perekayasaan tanpa dukungan sumber daya manusia
yang trampil dan berkualifikasi yang mempunyai pengetahuan dasar dan teknologi
yang tepat hanya akan menghasilkan prod uk yang kehandalan fungsinya diragukan.
Hal ini terjadi karena proses yang sesungguhnya tidak diketahui.
Selain studi kelayakan, jika perekayasaan mengabaikan proses desain yang
merupakan langkah berikutnya maka produk yang dibuat tidak mempunyai
karakteristik yang tetap. Suatu produk yang tidak mempunyai karakteristik yang tetap
tidak dapat dikatakan produk yang handal. Jika kedua hal di atas diabaikan, masihkan
pekerjaan yang dilakukan disebut perekayasaan?
Oalam makalah ini dibahas proses desain yang diperlukan agar produk yang
dihasilkan mempunyai kehandalan yang tinggi dan perekayasaan yang dilakukan
efektif dan efisien.
II. DESAIN
Sebagai bagian dari perekayasaan, desain didefinisikan sebagai proses konversi
dari kebutuhan pasar menjadi instruksi manufaktur. Untuk memudahkan proses
desain, dilakukan pentahapan proses desain yang secara unum diperlihatkan pada
gambar berikut :
46
Prosiding Pertemuan I1miah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
.................. Spesifikasi Desain
..................~ Konsep Desain
...................1 System Desain
Instruksi manufaktur
Gamoar 1: Tahapan desain dan hasilnya
ISSN 1693-3346
ILL Kajian AwalIni merupakan tahap awal proses desain. Dalam tahap ini akan dikaji segal a sesuatu
yang diminta o\eh pengguna, disyaratkan o\eh peraturan dan dibatasi oleh kondisi.
Dengan ketiga ini maka kajian awa\ dapat digambarkan sebagai berikut:
......................~ Pernyataan Pengguna
......................Persyaratan Desain
...................... Spesifikasi Desain
Gambar 2: Tahapan kajian awa\ dan hasilnya
47
Prosiding Pertemuan IImiah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
ISSN 1693-3346
11.1.1.Kajian Permintaan
Kajian permintaan dilakukan untuk memastikan masalah yang dihadapi atau
permintaan pengguna yang sebenarnya. Hasil dari kajian ini adalah suatu
pernyataan yang jelas dan bersifat umum tentang masalah yang dihadapi atau
permintaan pengguna. Karena pernyataan ini bersifat umum maka hal-hal berikut
ini harus dihindari:
Indikasi bagaimana suatu masalah diselesaikan
Persyaratan yang tidak berhubungan langsung dengan fungsi utama
Pemyataan yang berbentuk kuantitatif
Batasan yang tidak diperlukan
Pemyataan masalah atau perm intaan pengguna yang bersifat umum tersebut
memungkinkan adanya berbagai solusi. Contoh pemyataan yang bersifat spesifik:
Desain peralatan difraksi sinar-x jenis monokromator untuk meneliti
mineral
Pernyataan ini sebaiknya diubah menjadi pernyataan umum:
Peralatan sinar-x untuk penelitian
11.1.2.Kajian Peraturan
Kajian peraturan dilakukan untuk memastikan syarat yang harus dipenuhi
sesuai standar dan peraturan yang berlaku. Jika suatu desain yang diajukan gagal
memenuhi persyaratan ini maka desain tersebut ditolak. Faktor-faktor yang
diperhatikan antara lain keselamatan, kesehatan dan keamanan dalam
pengoperasian, perawatan dan perbaikan peralatan yang sedang didesain. HasH dari
kajian ini adalah sejumlah persyaratan desain yang wajib dipenuhi.
11.1.3. Kajian Batasan
Kajian batasan dilakukan untuk memastikan batasan yang diminta dalam
mendesain suatu produk. HasH kaj ian ini adalah spesifikasi desain yang jelas dan
lengkap. Spesifikasi desain sebaiknya dinyatakan secara kuntitatif dan bukan
kualitatif. Spesifikasi desain dibagi menjadi beberapa katagori - prioritas pertama,
prioritas kedua dan prioritas ketiga. Suatu desain yang ditawarkan dikatakan terbaik
48
Prosiding Pertemuan IImiah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
ISSN 1693-3346
jika memenuhi seluruh persyaratan desain dan paling banyak memenuhi spesifikasi
desain dengan skala prioritas tinggi. Dengan terpilihnya satu desain terbaik, maka
proses desain memasuki tahap berikutnya, desain konsep.
Spesifikasi DesainPeralatan Sinar-x Untuk PenelitianNo
Uraian Nilai
1.
Keselamatan
a.
Keselamatan dari bahaya nuklir Wajibb.
Keselamatan dari bahaya tegangan tinggi Wajibe.
Listrik otomatis padam saat darurat Wajibd.
Listrik otomatis padam saat selesai Wajibe.
Ada indikator lampu saat operasi Wajib2.
Pengoperasian
a.
Ada petunjuk pengoperasian Wajibb.
Mudah dioperasikan Prioritas 1e.
Menggunakan komputer untuk mengoperasikan Prioritas 2d.
Ada lndikator Suara saat selesai Prioritas 3e.
Sampel mudah disiapkan Prioritas 3f.
Hasil dapat ditayangkan pada monitor komputer Prioritas 33.
Perawatan / perbaikan
a.
Ada petunjuk perawatan / perbaikan Wajibb.
Mudah dirawat / diperbaiki Prioritas 14.
Dimensi
a.
100x80x 100 em Prioritas 1b.
berat 200 kg Prioritas 25.
Teknologi
a.
Diopeasikan dibawah program "window" Prioritas 1
b. Tabung sinar x dapat diganti-gantiWajib
c.
Kolimator dapat dipasang Wajibd.
Perisai radiasi dapat divariasi Wajib6.
Energy
a.
Konsumsi listrik Rendah Prioritas Ib.
Sumber Iistrik AC/ DC Prioritas 17.
Bahan
a.
Bahan terbuat dari plat baja Prioritas 1b.
Bahan tahan karat Prioritas 1e.
Bahan kolimator terbuat dari baja Prioritas 2d.
Bahan perisai terbuat dari timbal dan baja Prioritas 2
49
Prosiding Pertemuan IImiah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
11.2.Desain Konsep
ISSN 1693-3346
Berdasarkan spesifikasi desain yang telah ditetapkan dan dengan
memperhatikan fungsi utama peralatan yang sedang didesain, dibuat beberapa konsep
penyelesaian masalah yang dihadapi. Tahap akhir dari desain konsep adalah
melakukan evaluasi konsep konsep yang ada dan memilih konsep terbaik yang akan
diproses lebih lanjut. Secara diagram urutan prosesnya adalah sebagai berikut:
Identifikasi Fungsi I ~ Pernyataan Fungsi
Pengembangan konsep I ~ Konsep konsep baru
Evaluasi Konsep I ~ Konsep terbaik
Gambar 3: Tahapan kajian awal dan hasilnya
11.2.1.Identifikasi Fungsi
Identifikasi fungsi dilakukan untuk memahami proses-proses yang terjadi
pada sistem yang didesain tennasuk masukan dan keluaran sistem tersebut. Ada
duajenis identifikasi fungsi - fungsi umum dan fungsi sistem. Untuk 'perekayasaan
pesawat sinar-x untuk kesehatan', diagram fungsi umumnya diperlihatkan pada
gambar 4.
Energi
(Listrik)
010
(Signal)
PembangkitSinar-X
Energi
(Sinar-x)
010
(Status)
Gambar 4: Diagram Fungsi Umum dari proses pembangkitan Sinar-X.
50
~ Prosiding Pertemuan I1miah Nasional Rekayasa Perangkat Nuklir~ Serpong, 20 Nopember 2007
Energi
(Sinar-x)
(Signal)
ISSN 1693-3346
(Status)
Gambar 5: Diagram Fungsi sistem dari proses pembangkitan Sinar-X.
Gambar 5 memperlihatkan dengan jelas bahwa pembangkitan sinar -xmempunyai 3 fungsi sistem: - Sistem Tegangan tinggi , Sistem Pembangkit SinarX, Sistem Kontrol. Setiap sistem umumnya mempunyai lebih dari satu solusi.
11.2.2.Pengembangan Konsep
Telah disebutkan diatas bahwa setiap sistem mempunyai satu atau lebih
solusi. Dengan memilih satu dari solusi yang mungkin untuk setiap sistem, maka
terbentuklah suatu konsep. Karena satu sistem dapat mempunyai lebih satu solusi,
maka telah terjadi pengembangan konsep. Tabel berikut ini memperlihatkan
kombinasi solusi untuk perekayasaan pesawat smar-x.
Fungsi Solusi
Tegangan Tinggi
PLNDiselBateraiSinar-X
TembagaKromiumMolydenumKontrol
OtomatisSemi otomatisManual
Kombinasi I: PLN- Tembaga-Otomatis
Kombinasi 2: PLN-Tembaga-Semi otomatis
Kombinasi 3: Disel-Kromium-manual
Kombinasi 4: Baterai-Molybdenum-otomatis
51
Prosiding Pertemuan I1miah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
ISSN 1693-3346
11.2.3. Evaluasi Koosep
Evaluasi konsep dilakukan untuk memilih konsep yang terbaik berdasarkan
spesifikasi desain. Tentu saja semua yang wajib sudah terpenuhi. Jika evaluasi
ingin dijadikan kuantitatif maka skala prioritas dibah menjadi skala nilai.
Skala prioritas NilaiPrioritas I 3Prioritas 2 2Prioritas 3 I
Seluruh aspek yang tercantum dalam spesifikasi desain dinilai. Konsep yang
terbaik akan mempunyai nilai yang paling besar. Dengan didapatnya konsep yang
terbaik maka desain konsep sudah terpenuhi.
11.3. Desaio Dasar
Setelah desain konsep selesai, desain dasar dilakukan dengan membuat
perhitungan-perhitungan, gambar-gambar dan layout dari sistem sesuai spesifikasi
desain. Untuk memudahkan desain dasar dibagi menjadi4 tahap:
.....· · ·1 Hitungan & Gambar proses
...................~ Hitungan & Gambar Sarana
..................~ Hitungan & Gambar Kendali
..................~ Hitungan & Gambar Pendukung I
Gambar 6: Tahapan desain dasar dan hasilnya
52
Prosiding Pertemuan I1miah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
11.3.1.Proses
ISSN 1693-3346
Proses merupakan bagian terpenting dari desain dasar. Untuk dapat
memahami proses yang terjadi seringkali dibutuhkan pengetahuan yang cukup
dalam bidang tertentu seperti :
I1mu dasar (Fisika, Kimia, Biologi), Matematika (Aljabar, Kalkulus, matriks),
Teknik (Komputer, Mesin, elektronika). Proses utama dari peralatan yang didesain
harus terjadi dengan spesifikasi desain yang membatasinya. Konsekuensi dari
perhitungan ini adalah perlunya sarana yang memadai, kendali yang handal dan
pendukung yang tersedia.
11.3.2. Sarana
Sarana diperlukan agar proses yang diharapkan terjadi dengan baik. Sarana
dapat berupa tempat proses, tempat penyimpanan bahan baku, tempat penyimpanan
hasil proses dan peralatan lain yang diperlukan yang berkaitan langsung dengan
proses guna menjamin terjadinya proses.
11.3.3. Kendali
Agar proses yang diharapkan terjadi, maka diperlukan adanya kendali
proses. Apa yang dikendalikan dan bagaimana mengendalikannya sangat
tergantung pada proses yang terjadi. Pengendalian proses dapat dilakukan secara
otomatis, semiotomatis maupun manual.
11.3.4. Pendukung
Bagian ini tidak berhubungan langsung dengan proses yang terjadi, namun
diperlukan agar kegiatan yang dilakukan tidak terhambat. Bagian ini umumnya
banyak sekali dan harus didesain dengan benar sesuai dengan fungsinya.
11.4.Desain Lengkap
Setelah hasil desain dasar didapatkan, desain lengkap dilakukan dengan
melakukan evaluasi bahan, komponen dan peralatan, perhitungan proses-proses
enjinering sesuai data terbaru serta membuat instruksi kerja manufaktur. Bahan,
Prosiding Pertemuan IImiah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
ISSN 1693-3346
komponen dan peralatan yang tercantum dalam desain dasar umumnya berdasarkan
data yang lama. Oleh karena itu spesifikasi yang tercantum belum tentu tersedia.
Sebagai jalan keluarnya dilakukan perhitungan ulang untuk sistem yang bahan,
komponen dan peralatan nya mengalami perubahan spesifikasi. Dengan tersedianya
sistem enjinering yang telah dikoreksi dengan data terbaru yang tersedia, instruksi
kerja manufaktur dapat dibuat. Dengan instruksi ini, prod uk yang dibuat akan
berfungsi dengan baik serta mempunyai karakteristik yang tetap.
III. KESIMPULAN
Proses desain yang benar menghasilkan instruksi manufaktur yang benar dan jelas.
Dengan instruksi tersebut, manufaktur yang dilakukan akan menghasilkan produk yang
mempunyai kehandalan tinggi. Jadi, proses desain yang benar akan menghasilkan
produk yang handal dan perekayasaan yang dilakukan menjadi efektif dan efisien.
IV. DAFTARPUSTAKA
1. K. Wallace & J. Clarkson, An Introduction To the Desain Process, University of
Cambridge, Cambridge, Januari 1999
2. S. Kandhani, Engineering Design Process, nSME, New York, Agustus 2005
3. Idaho Tech Teams, Engineering Design Process, November 2007 (WWW.Idaho.edu/
idahotech / process.html)
54
top related