bab 2 landasan teori -...

13

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Failure Methode And Effect Analysis ( FMEA )

FMEA adalah suatu cara di mana suatu bagian atau suatu proses yang

mungkin gagal memenuhi suatu spesifikasi, menciptakan cacat atau ketidaksesuaian

dan dampaknya pada pelanggan bila mode kegagalan itu tidak dicegah atau

dikoreksi. ( Kenneth Crow,2002 )

FMEA merupakan sebuah metodologi yang digunakan untuk menganalisa

dan menemukan :

1. Semua kegagalan – kegagalan yang potensial terjadi pada suatu sistem.

2. Efek-efek dari kegagalan ini yang terjadi pada sistem dan bagaimana

cara untuk memperbaiki atau meminimalis kegagalan-kegagalan atau

efek-efek nya pada sistem ( Perbaikan dan minimalis yang dilakukan

biasanya berdasarkan pada sebuah ranking dari severity dan probability

dari kegagalan )

FMEA biasanya dilakukan selama tahap konseptual dan tahap awal design

dari sistem dengan tujuan untuk meyakinkan bahwa semua kemungkinan kegagalan

telah dipertimbangkan dan usaha yang tepat untuk mengatasinya telah dibuat untuk

meminimasi semua kegagalan – kegagalan yang potensial. ( Kevin A. Lange, 2001 )

14

FMEA dapat bervariasi pada level detail dilaporkan, tergantung pada detail

yang dibutuhkan dan ketersediaan dari informasi. Sebagaimana pengembangan terus

berlanjut, memperkiraan secara kritis ditambahkan dan menjadi Failure, Mode,

Effects and Critically Analysis dan FMECA. Ada variasi yang sangat banyak

didalam industri untuk mengimplementasikan analisis FMEA. Sejumlah standar-

standar dan aturan telah dikembangkan untuk menentukan kebutuhan-kebutuhan

untuk analisis dan setiap organisasi dapat melakukan pendekatan yang berbeda

didalam melakukan analisis.

Definisi menurut serta pengurutan atau ranking dari berbagai terminologi

dalam FMEA adalah sebagai berikut :

1. Akibat potensial adalah akibat yang dirasakan atau dialami oleh

pengguna akhir.

2. Mode kegagalan potensial adalah kegagalan atau kecacatan dalam desain

yang menyebabkan cacat itu tidak berfungsi sebagaimana mestinya.

3. Penyebab potensial dari kegagalan adalah kelemahan-kelemahan desain

dan perubahan dalam variabel yang akan mempengaruhi proses dan

menghasilkan kecacatan produk.

4. Occurance (O) adalah suatu perkiraan tentang probabilitas atau peluang

bahwa penyebab akan terjadi dan menghasilkan modus kegagalan yang

menyebabkan akibat tertentu.

15

Tabel 2.1 Rating Occurance

Ranking Kriteria Verbal Probablilitas Kegegalan 1 Tidak mungkin penyebab ini mengakibatkan

kegagalan 1 dalam 1000000

2 Kegagalan akan jarang terjadi 1 dalam 200000 3 1 dalam 4000 4 Kegagalan agak mungkin terjadi 1 dalam 1000000 5 1 dalam 4000 6 1 dalam 80 7 Kegagalan adalah sangat mungkin terjadi 1 dalam 40 8 1 dalam 20 9 Hampir dapat dipastikan bahwa kegagalan akan 1 dalam 8 10 mungkin terjadi 1 dalam 2

Catatan : probabilitas kegagalan berbeda-beda tiap produk, oleh karena itu pembuatan rating proses dan berdasarkan pengalaman dan pertimbangan rekayasa ( engineering judgement )

( Sumber : Gasperz, 2002, p251 )

5. Severity (S) adalah suatu perkiraan subyektif atau estimasi tentang

bagaimana buruknya penggguna akhir akan merasakan akibat dari

kegagalan tersebut.

Tabel 2.2 Rating Severity

Ranking Kriteria Verbal 1 Neglible severity, kita tidak perlu memikirkan akibat akan berdampak pada kinerja

produk pengguna akhir tidak akan memperhatikan kecacatan atau kegagalan ini. 2 Mid severity, akibat yang ditimbulkan hanya bersifat ringan, pengguna akhir tidak 3 merasakan perubahan kinerja 4 Moderate severity, pengguna akhir akan merasakan akibat penurunan kinerja atau 5 penampilan namun masih berada dalam batas toleransi 6 7 High severity, akibat akhir akan merasakan akibat buruk yang tidak dapat diterima 8 berada diluar batas toleransi

16

9 Potential safety problem, akibat yang ditimbulkan adalah sangat berbahaya dan 10 bertentangan dengan hukum

Catatan : tingkat severity berbeda-beda tiap produk, oleh karena itu pembuatan rating disesuaikan dengan proses dan berdasarkan pengalaman dan pertimbangan rekayasa ( engineering judgement )


6. Detectibility (D) adalah perkiraan subyektif tentang bagaimana

efektifitas dan metode pencegahan atau pendektesian.

Tabel 2.3 Rating Detectability

Ranking Kriteria Verbal Tingkat Kejadian 1 Metode Pencegahan atau deteksi sangat efektif. 1 dalam 1000000 Tidak ada kesempatan bahwa penyebab akan muncul lagi. 2 Kemungkinan bahwa penyebab itu terjadi adalah 1 dalam 200000 3 sangat rendah. 1 dalam 4000 4 Kemungkinan penyebab bersifat moderate. 1 dalam 1000000 5 Metode deteksi masih memungkinkan kadang-kadang 1 dalam 4000 6 penyebab itu terjadi 1 dalam 80 7 Kemungkinan bahwa penyebab itu masih tinggi. 1 dalam 40 8 Metode deteksi kurang efektif, karena penyebab masih 1 dalam 20 berulang lagi 9 Kemungkinan bahwa penyebab itu terjadi sangat tinggi 1 dalam 8 10 Metode deteksi tidak efektif, penyebab akan selalu terjadi 1 dalam 2

Catatan : tingkat kejadian berbeda-beda tiap produk, oleh karena itu pembuatan rating disesuaikan dengan proses dan berdasarkan pengalaman dan pertimbangan rekayasa.


7. Risk Priority Number (RPN) merupakan hasil perkalian antara rating

severity, detectibility dan rating occurance

RPN = (S) x (D) x (O)

17

2.1.1 Keuntungan FMEA

Keuntungan dari FMEA

• Produk akhir harus “aman”, FMEA membantu desainer untuk

mengidentifikasikan dan mengeliminasi atau mengendalikan cara kegagalan

yang berbahaya, meminimasi dari perkiraan terhadap sistem dan

penggunanya.

• Meningkatnya keakuratan dari perkiraan terhadap peluang dari kegagalan

yang akan dikembangkan, khususnya juga data dari peluang realibitas

didapat dengan menggunakan FMEA.

• Realibilitas dari produk akan meningkat

Waktu untuk melakukan desain akan di kurangi berkaitan dengan melakukan

identifikasi dan perbaikan dari masalah-masalah.

2.1.2 Proses FMEA

Proses FMEA merupakan sebuak teknik analisis yang digunakan oleh tim

manufacturing yang bertanggung jawab untuk meyakinkan bahwa untuk memperluas

kemungkinan cara-cara kegagalan dan mencari penyebab yang berkaitan yang telah

dipertimbangkan dan dituangkan kedalam bentuk form yang tepat, sebuah FMEA

merupakan ringkasan dari pemikiran tim engineering (termasuk analisa dari item-item

18

yang dapat berjalan tidak sesuai dengan keinginan bedasarkan pengalaman dan

pemikiran masa lalu) sebagaimana proses di kembangkan. ( Kevin A. 2001, p37 )

Proses FMEA:

• Mengidentifikasi produk yang potensial yang berkaitan dengan cara-cara

kegagalan proses.

• Memperkirakan efek bagi konsumen yang potensial yang disebabkan oleh

kegagalan

• Mengidentifikasi sebab-sebab yang potensial pada proses perakitan dan

mengidentifikasi variabel-variabel pada proses yang berguna untuk

memfokukan pada pengendalian untuk mengurangi kegagalan atau

mendeteksi keadaan-keadaan kegagalan.

• Mengembangkan sebuah daftar peringkat dari cara-cara kegagalan yang

potensial, ini menetapkan sebuah sistem prioritas sebagai pertimbangan

untuk melakukan tindakan perbaikan

• Mendokumentasikan hasil-hasil dari proses produksi atau proses perakitan.

2.1.3 Risk Priority Numbers in FMEA

19

Metodologi Risk Priority Number (RPN) merupakan sebuah teknik untuk

menganalisa resiko yang berkaitan dengan masalah-masalah yang potensial yang

telah diindentifikasikan selama pembuatan FMEA (Stamatis, DH, 1995, p45)

Sebuah FMEAS dapat digunakan untuk mengidentifikasikan cara-cara

kegagalan yang potensial untuk sebuah produk atau proses. Metode RPN kemudian

memerlukan analisa dari tim untuk mengunakan pengalaman masa lalu dan keputusan

engineering untuk memberikan peringkat pada setiap potensial masalah menurut

rating skala berikut :

• Severity, merupakan skala yang memeringkatkan severity dari efek-efek

yang potensial dari kegagalan.

• Occurance, merupakan skala yang memeringkatkan kemungkinan dari

kegagalan akan muncul.

• Detection, merupakan skala yang memeringkatkan kemungkinan dari

masalah akan di deteksi sebelum sampai ketangan pengguna akhir atau

konsumen.

Setelah pemberian rating dilakukan, nilai RPN dari setiap penyebab kegagalan

dihitung dengan rumus :

RPN = Severity x Occurence x Detection

Nilai RPN dari setiap masalah yang potensial dapat kemudian di gunakan

untuk membandingkan penyebab-penyebab yang teridentifikasi selama dilakukan

20

analisis. Pada umumnya RPN jatuh diantara batas yang di tentukan,tindakan

perbaikan dapat diusulkan atau di lakukan untuk mengurangi resiko. Ketika

menggunakan teknik risk assessment, sangat penting untuk mengingat bahwa tingkat

RPN adalah relatif terhadap analisis tertentu (dilakukan dengan sebuah set skala

peringkat yang umum dan analis tim yang berusaha untuk membuat peringkat yang

konsisten untuk semua penyebab masalah yang teridentifikasi selama melakukan

analisis). Untuk itu, sebuah RPN didalam sesuatu analisa dapat dibandingkan dengan

RPN yang lainnya didalam analisa yang sama, tapi dapat menjadi tidak dapat di

bandingkan terhadap RPN didalam satu analisa yang lain.

Meskipun ada banyak tipe dan standar kebanyakan FMEA terdiri dari suatu

kumpulan prosedur yang umum. Secara umum, analasis FMEA dipengaruhi oleh tim

yang bekerja secara cross function pada tahap yang bervariasi pada waktu desain,

proses pengembangan dan perkaitan dan pada umumnya terdiri dari :

• Item/Process : mengidentifikasi item atau proses yang akan menjadi subyek

dari analisi. Termasuk beberapa penyelidikan terhadap desain dan

karestirisktik-karakteristik reabilitas.

• Function : mengidentifikasi fungsi-fungsi dimana item atau proses

diharapkan untuk bekerja.

21

• Failures : mengidentifikasi kegagalan yang diketahui dan potensial yang

dapat mencegah atau menurunnya kemampuan dari item atau proses untuk

bekerja sesuai dengan fungsinya.

• Failure effect : mengidentifikasi efek-efek yang diketahui dan potensial yang

mungkin muncul dari setiap kegagalan yang terjadi.

• Failure Cause : mengidentifikasi penyebab yang diketahui dan portensial

untuk setiap kegagalan.

• Curent Control : memeriksa mekanisme kontrol yang akan ada untuk

mengeliminasi atau menurunkan kemungkinan kegagalan akan muncul.

• Recommended action: mengidentifikasi tindakan perbaikan yang perlu

dilakukan yang bertujuan untuk mengeliminasi atau menurunkan resiko dan

dilanjutkan dengan melengkapi dengan melakukan recommended action.

• Prioritize issues : memprioritaskan tindakan perbaikan yang harus dilakukan

menurut standar yang konsisten yang telah di tentukan oleh perusahaan.

Peringkat RPN adalah metode yang umum untuk memprioritaskan

• Other Details : tergantung pada situasi tertentu dan petunjuk untuk

melakukan analisa yang di adaptasi oleh perusahaan, keterangan yang lain

mungkin dipertimbangkan selama melakukan analisis, seperti cara

operational ketika kegagalan muncul.

22

• Report : membuat laporan dari analisis dalam bentuk format standar yang

telah ditentukan oleh perusahaan. Ini pada umumnya berbentuk format tabel.

Sebagai tambahan laporan dapat menyertakan diagram berbentuk blok dan

atau diagram alir untuk mengilustrasikan item atau proses yang merupakan

subject dari analisis.

Gambar 2.1 Contoh Analisa FMEA

2.2 Pareto Diagram

2.2.1 Pendahuluan

23

Diagram ini diperkenalkan pertama kali oleh seorang ahli ekonomi dari

Italia bernama Vilfredo Pareto ( 1848-1923 ). Diagran Pareto dibuat untuk

menemukan masalah atau penyebab yang merupakan kunci dalam penyelesaian

masalah dan perbandingan terhadap keseluruhan. Dengan mengetahui penyebab-

penyebab yang dominan- yang seharusnya pertama kali dibatasi – maka kita akan

bisa menetapkan prioritas perbaikan. Perbaikan atau tindakan koreksi pada faktor

penyebab yang dominan ini akan membawa akibat/pengaruh yang lebih besar

dibandingkan dengan penyelesaian penyebab yang tidak berarti. ( Sritomo, 2006,

p272 )

2.2.2 Kegunaan Diagram Pareto

• Menunjukkan persoalan utama yang dominan dan perlu segera diatasi.

• Menyatakan perbandingan masing-masing persoalan yang ada dan komulatif

secara keseleruhuan.

• Menunjukkan tingkat perbaikan setelah tindakan koreksi dilakukan pada daerah

yang terbatas.

• Menunjukkan perbandingan masing-masing persoalan sebelum dan sesudah

perbaikan.

2.2.3 Pembuatan Diagram Pareto

• Kelompokkan masalah yang ada dan nyatakan hal tersebut dalam angka yang

bisa terukur secara kuantitatif.

24

• Atur masing-masing penyebab/masalah yang ada sesuai dengan

pengelompokan yang dibuat. Pengaturan dilaksanakan berurutan sesuai dengan

besarnya nilai kuantitatif masing-masing. Selanjutanya gambarkan keadaan ini

dalam bentuk grafik kolom. Penyebab nilai kuantitatif terkecil digambarkan

paling kanan.

• Buatlah grafik garis secara komulatif ( berdasarkan prosentase penyimpangan )

diatas grafik kolom ini. Grafik garis ini dimulai dari penyebab penyimpangan

terbesar terus terkecil dan secara lengkap diagaram pareto sudah bisa

digambarkan.

Gambar 2.2 Contoh Grafik Diagram Pareto

25

2.3. Cause and Effect Diagram (Ishikawa Diagram)

2.3.1 Pendahuluan

Cause Effect Diagram dikembangkan oleh Kaoru Ishikawa, Ph.D pada tahun

1943 dan sering disebut Diagram Ishikawa. Karena penampakan dari diagram ini,

maka sering disebut juga diagram tulang ikan (Fishbone Diagram). Diagram ini

pada dasarnya digunakan untuk mengidentifikasi masalah dan menunjukkan

kumpulan dari kelompok sebab akibat yang disebut sebagai faktor serta akibat yang

disebut sebagai karakteristik mutu.

Kegunaan dari diagram sebab akibat ini adalah untuk menemukan faktor-

faktor yang merupakan sebab pada suatu masalah. Atau dengan kata lain, jika suatu

proses stabil, maka diagram akan memberikan petunjuk pada penyebab yang akan

diperiksa untuk perbaikan proses. Prinsip yang dipakai dalam membuat diagram

sebab akibat ini adalah sumbang saran.

2.3.2 Langkah – langkah Pembuatan Cause and Effect Diagram

Langkah-langkah dalam melakukan pembuatan cause and effect diagram :

• Tentukan masalah/akibat yang akan dicari penyebabnya. Tuliskan dalam kotak

yang menggambarkan kepala ikan yang berada diujung tulang utama (garis

horizontal)

26

• Tentukan grup/kelompok faktor-faktor penyebab utama yang mungkin menjadi

penyebab masalah ini dan tuliskan masing-masing pada kotak yang berada pada

cabang. Pada umumnya, pengelompokan didasarkan atas unsur material,

peralatan(mesin), metode kerja (manusia), dan pengukuran (inspeksi). Namun,

pengelompokan dapat juga dilakukan atas dasar analisis proses.

• Pada setiap cabang, tulis faktor-faktor penyebab yang lebih rinci yang dapat

menjadi faktor penyebab masalah yang dianalisis. Faktor-faktor penyebab ini

berupa ranting, yang bila diperlukan bisa dijabarkan lebih lanjut ke dalam anak

ranting.

• Lakukan analisis dengan membandingkan data/keadaan dengan persyaratan

untuk setiap faktor dalam hubungannya dengan akibat, sehingga dapat

diketahui penyebab utama yang mengakibatkan terjadinya masalah murni yang

diamati.

2.3.3 Macam – macam Cause and Effect Diagram

Terdapat tiga macam jenis dari aplikasi Cause-Effect Diagram yang sering

dipakai, yaitu:

• Cause Enumeration (berdasar jenis penyebab)

• Dispersion Analysis (berdasar 5 faktor utama 4M 1E yaitu Man, Machine,

Method, Material, Environment)

27

• Process Analysis (berdasar proses yang dilalui)

Gambar 2.3 Contoh Fishbone Diagram

2.4 Quality Function Deployment (QFD)

2.4.1 Pendahuluan

Pada tahun 1960, QFD dikembangkan oleh Prof. Shigeru Mizuno dan Yoji

Akao, dengan memperkenalkan metode peningkatan jaminan kualitas yang

dirancang dan dibangun berdasarkan nilai-nilai kepuasan konsumen ke dalam

fungsi-fungsi produk sebelum proses produksi/manufaktur. Pada tahun 1972,

28

Quality Function Deployment pertama kali diterapkan di perusahaan Kobe

Shipyards. Pada tahun 1983, Quality Function Deployment diperkenalkan di U.S

dan setahun berikutnya mekanisme operasi dari QFD diperkenalkan oleh Don

Clausing kepada Ford. Beberapa tahun kemudian yaitu pada tahun 1988, artikel

mengenai QFD dipublikasikan oleh Don Clausing dan John Hauser dengan bantuan

Harvard Business Review.

2.4.2 Definisi dari QFD

QFD merupakan konsep pendekatan struktur dalam mendefinisikan apa

yang menjadi kebutuhan-kebutuhan, keinginan, dan ekspetasi konsumen dan

menerjemahkannya kedalam perencanaan yang spesifik untuk proses

produksi/manufaktur. QFD mengidentifikasi keinginan konsumen, bagaimana suatu

produk/jasa dapat memuaskan konsumen, bagaimana hubungan antara produk

dengan apa yang menjadi keinginan konsumen. QFD bertujuan untuk

mengoptimalkan pengembangan proses dan menghasilkan produk baru sesuai

dengan kebutuhan konsumen.

Informasi mengenai kebutuhan konsumen dapat diperoleh dengan berbagai

pendekatan, misalnya menyelenggarakan berbagai diskusi langsung atau

wawancara, survei, fokus kelompok, spesifikasi dan segmentasi konsumen,

observasi, data-data garansi, dan data-data laporan kegiatan penjualan. Proses

29

pemahaman dari apa yang menjadi kebutuhan, keinginan, dan ekspektasi konsumen

dapat dirangkum ke dalam matriks-matriks perencanaan produk atau disebut

”House of Quality”. ”House of Quality” terdiri dari matriks – matriks yang

menghubungkan kebutuhan pelanggan, karakteristik produk dan analisis kompetitif.

Matriks-matriks House of Quality tersebut digunakan untuk menerjemahkan

kebutuhan ”What’s” dan kebutuhan ”How’s” dari daur hidup suatu produk. Selain

itu, matriks ini juga berguna untuk menerjemahkan karakteristik - karakteristik

teknis dari upaya pemenuhan tingkat kepuasan konsumen terhadap kebutuhan.

”What” adalah titik mula (starting point) yang merupakan representasi dari daftar

predikat kebutuhan dan ekspetasi konsumen terhadap nilai produk dan ”How”

adalah representasi dari tingkat kebutuhan operasional untuk memuaskan fungsi-

fungsi ”What”. Fungsi ”How” adalah untuk kepentingan kebutuhan desain,

karakteristik desain, dan untuk fungsi substitusi dari karakteristik - karakteristik

kualitas.

30

Gambar 2.4 House of Quality

31

Di bawah ini akan dijelaskan mengenai bagian – bagian dari sebuah House of

Quality yang diantaranya adalah :

• Customer Needs and Benefits

Bagian ini berisi tentang daftar - daftar kebutuhan dan ekspektasi konsumen

terhadap nilai produk dan biasanya didapat dari proses identifikasi kebutuhan

pelanggan. Identifikasi akan kebutuhan dan ekspektasi konsumen adalah

langkah vital dalam proses pengembangan produk. Kesalahan dalam

mengidentifikasi ekspetasi konsumen dapat berakibat berpalingnya konsumen

kepada kompetitor. Bagian ini dapat dikatakan ”What” dari matriks House of

Quality.

• Planning Matrix

Tujuan dari planning matrix adalah menyusun dan mengembangkan beberapa

pilihan strategis dalam mencapai nilai-nilai kepuasan konsumen yang tertinggi.

Di dalam planning matrix ini terdapat tujuh jenis data yang diantaranya adalah :

1. Importance to customer, berisikan tentang nilai / tingkat kepentingan dari

suatu kebutuhan bagi konsumen.

2. Company satisfaction performance, berisikan nilai kepuasan kinerja dari

perusahaan.

3. Competitive satisfaction performance, berisikan nilai kepuasan kinerja dari

kompetitor.

32

4. Quality plan (Goal), nilai yang diharapkan dan menjadi tujuan dari

perusahaan.

5. Improvement ratio, nilai pengembangan yang didapat dengan menggunakan

rumus (eperformanconsatisfacticompany

goal )

6. Raw weight, nilai ini didapat melalui perhitungan dengan menggunakan

rumus (importance to customer × improvement ratio)

7. Normalized raw weight, merupakan normalisasi dari nilai raw weight. Nilai

ini didapatkan dari perhitungan dengan rumus (totalweightraw

weightraw)

• Technical Response

Pada bagian ini, perusahaan secara teknis mendeskripsikan perencanaan produk

yang akan dilakukan untuk proses pengembangan yang didasarkan pada

pemenuhan kebutuhan dan ekspektasi dari konsumen. Bagian ini berisikan

mengenai hal – hal teknis yang bersifat operasional guna menjawab kebutuhan

pelanggan. Bagian ini merupakan “How” dari matriks House of Quality.

• Relationships

Pada bagian ini menjelaskan tentang hubungan antara setiap elemen dari

technical response dengan customer needs and benefits. Di dalam bagian ini

33

termuat nilai – nilai relationships dari technical response dengan customer

needs and benefits. Nilai tersebut antara lain :

- 1 = weak relationship

- 3 = medium relationship

- 9 = strong relationship

• Technical Correlations

Pada bagian ini dapat terlihat hubungan antara elemen – elemen di dalam

technical response. Hal ini dapat membantu menunjukkan bagian – bagian

tertentu yang akan ikut terkait apabila dilakukan sebuah perubahan.

Simbol – simbol dari technical correlations antara lain :

- = strong positive

- = positive

- = negative

- = strong negative

• Technical Matrix

Bagian ini memiliki tiga tipe informasi, yaitu urutan peringkat dari technical

response yang harus didahulukan, informasi perbandingan dengan technical

response dari perusahaan kompetitor, dan target spesifikasi yang ingin dicapai

dari tiap elemen technical response. Untuk mengetahui urutan peringkat dari

technical response, terdapat beberapa perhitungan yang perlu dilakukan, yaitu :

34

1. Absolute Performance, merupakan nilai yang didapat melalui perhitungan

dengan mengalikan nilai relationship dari technical response dengan nilai

normalized raw weight dari relationship yang terkait. Apabila terdapat lebih

dari satu relationship, maka nilai perkalian dari masing – masing

relationship dengan normalized raw weight nya akan dikumulatifkan.

2. Relative Performance, merupakan nilai peringkat yang akan digunakan

sebagai pembanding antar technical response. Nilai ini didapatkan melalui

rumus (eperformanc absolute total

eperformanc absolutex 100 %).

2.4.3 Langkah – Langkah dalam Membuat QFD

Berikut ini merupakan langkah – langkah dalam membuat sebuah Quality

Function Deployment yaitu :

• Mengidentifikasi keinginan dan kebutuhan konsumen

• Meminta konsumen untuk memberikan tingkatan menurut kebutuhan yang

paling penting.

• Melakukan analisis terhadap pesaing dengan memberikan skala antara 1-5

• Menetapkan perencanaan kualitas yang diinginkan oleh perusahaan

• Menghitung improvement ratio

• Menetapkan sales point

• Menghitung raw weight

35

• Menormalisasikan raw weight

• Mendeterminasikan hubungan antara kebutuhan konsumen dan technical

response

• Menghitung nilai technical response

• Mengidentifikasi nilai target

2.5 Plastic Materials

Plastik merupakan material yang baru secara luas dikembangkan dan

digunakan sejak abad ke-20 yang berkembang secara luar biasa penggunaannya dari

hanya beberapa ratus ton pada tahun 1930-an, menjadi 150 juta ton/tahun pada

tahun 1990-an dan 220 juta ton/tahun pada tahun 2005. Saat ini penggunaan

material plastik di negara-negara Eropa Barat mencapai 60kg/orang/tahun, di

Amerika Serikat mencapa 80kg/orang/tahun, sementara di India hanya

2kg/orang/tahun.

Plastik buatan pertama kali ditemukan oleh Alexander Parkes pada tahun

1862 yang kemudian plastik disebut dengan nama Parkesine. Pengembangan plastik

berasal dari penggunaan material alami (seperti: permen karet, "shellac") sampai ke

material alami yang dimodifikasi secara kimia (seperti: karet alami,

"nitrocellulose") dan akhirnya ke molekul buatan-manusia (seperti: epoxy, polyvinyl

chloride, polyethylene).

36

Istilah plastik mencakup produk polimerisasi sintetik atau semi-sintetik.

Mereka terbentuk dari kondensasi organik atau penambahan polimer dan bisa juga

terdiri dari zat lain untuk meningkatkan performa atau ekonomi. Ada beberapa

polimer alami yang termasuk plastik. Plastik dapat dibentuk menjadi film atau fiber

sintetik. Nama ini berasal dari fakta bahwa banyak dari mereka "malleable", atau

memiliki properti keplastikan.

Plastik di desain dengan variasi yang sangat banyak dalam properti yang

dapat menoleransi panas, keras, "reliency" dan lain-lain. Digabungkan dengan

kemampuan adaptasinya, komposisi yang umum dan beratnya yang ringan

memastikan plastik digunakan hampir di seluruh bidang industri. Beberapa proses

manufaktur yang menggunakan bahan dasar plastik dalam kegiatan prduksinya

adalah Injection Molding, Extrusi, Thermoforming dan Blow Molding.

2.5.1 Jenis Plastik

Secara umum plastik digolongkan menjadi dua macam, yaitu:

• Termoplastik, Merupakan jenis plastik yang bisa didaur-ulang/dicetak lagi

dengan proses pemanasan ulang. Contoh: polietilen (PE), polistiren (PS),

ABS, polikarbonat (PC).

• Termoset, Merupakan jenis plastik yang tidak bisa didaur-ulang/dicetak lagi.

Pemanasan ulang akan menyebabkan kerusakan molekul-molekulnya.

Contoh: resin epoksi, bakelit, resin melamin, urea-formaldehida.

37

2.5.2 Penggunaan plastik secara umum

Plastik memiliki berbagai sifat dan jenisnya, begitu juga dalam

penggunaannya. Beberapa jenis plastik yang paling sering digunakan secara umum

dalam kehidupan sehari-hari adalah :

1. Polypropylene (PP) adalah thermoplastic polymer, yang dibuat oleh industri

kimia dan digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk kemasan makanan,

tekstil, alat tulis, komponen plastik, peralatan laboratorium, dan komponen

otomotif.

2. Polystyrene (PS) merupakan salah satu jenis plastik yang banyak ditemukan

dalam keperluan sehari-hari dan merupakan jenis plastik yang dapat di daur

ulang. Plastik jenis ini biasanya digunakan untuk kemasan sabun, kemasan

makanan, peralatan makanan, gelas disposable dan kepingan CD.

3. Acrylonitrile butadiene styrene adalah thermoplastic polymer yang digunakan

untuk bertujuan membuat benda menjadi ringan, kaku, yang biasanya

digunakan untuk alat-alat musik, otomotif yang meliputi roda, lampiran,

pelindung kepala gigi, penyangga pinggir untuk furniture dan panel kayu, dan

mainan.

38

4. Polyethylene terephthalate (PET) merupakan thermoplastic polymer yang

sering digunakan dalam pembuatan kemasan minuman botol, toples plastik,

pastik film dan kemasan pembungkus yang microwaveable.

5. Polyester (PES) biasanya digunakan untuk membuat botol, film, kain terpal,

kano, liquid crystal display, hologram, filter, dielectric film untuk kapasitor,

film isolasi untuk kawat dan insulating kaset.

6. Polyamides (PA) (Nylons) merupakan bahan plastik yang berserat dan

biasanya sering digunakan untuk bahan dasar fiber, komponen sikat gigi, dan

komponen otomotif.

7. Poly vinyl chloride (PVC) adalah thermoplastic polymer yang juga banyak

digunakan dalam dunia industri dalam pembuatan bahan bangunan seperti

Pipa, kawat eletrik dan bahan konstruksi lainnya.

8. Polyurethanes (PU) adalah jenis plastik yang biasa banyak digunakan untuk

alat otomotif, rumah-tangga, komponen eletronik dan dapat berperan sebagai

pelapis atau perekat pada suatu benda.

9. Polycarbonate (PC) adalah jenis plastik yang biasa digunakan bila ingin

memproduksi suatu benda yang memiliki kejernihan produk yang tinggi

(transparan atau pun dapat memantulkan cahaya). Contohnya dalam

pembuatan lensa kacamata dan compact disc.

39

10. Polyethylene (PE) adalah thermoplastic komoditi berat yang digunakan

dalam produk konsumen (terutama di kantong plastik belanja).

2.6 Injection Molding

Injection molding adalah metode pemrosesan material thermoplastik dimana

material yang meleleh karena pemanasan diinjeksikan oleh plunger ke dalam

cetakan yang didinginkan oleh air dimana material tersebut akan menjadi dingin dan

mengeras sehingga bisa dikeluarkan dari cetakan. Ada 2 jenis bahan plastik yang

dapat diproses melalui proses injection molding, yaitu jenis thermoplastik dan

thermosetting, namun lebih dari 90% injection plastic adalah memproses material

termoplastik. Dari proses Injection molding dapat dihasilkan berbagai jenis produk

yang berbahan dasar plastik, mulai dari bagian/ komponen kecil sampai benda

berukuran besar, dan produk plastik lainnya yang sering dijumpai dikehidupan

sehari-hari.

2.6.1 Komponen Utama Mesin Injection Molding

Mesin Injection Molding terdiri dari banyak komponen yang tersusun

didalamnya. Secara umum komponen utama dari mesin Injection Molding dapat

dibagi menjadi :

40

1. Unit injeksi, yang merupakan bagian dari mesin injection molding yang

berfungsi untuk melelehkan material plastik, terdiri dari hopper, barrel

(Tabung berpemanas) dan screw.

2. Mold, yang merupakan bagian dari mesin injection molding dimana

plastik leleh dicetak dan didinginkan.

3. Unit pencekam, yang merupakan bagian dari mesin injection yang

berfungsi untuk mencekam mold pada saat penginjeksian material ke

dalam cetakan sekaligus menyediakan mekanisme pengeluaran produk

dari mold.

Untuk lebih jelasnya, mesin Injection Molding akan di deskripsikan pada gambar

dibawah ini.

Gambar 2.5 Injection Mold Proses

41

Gambar 2.6 Mesin Injection Molding

2.6.2 Proses Dalam Injection Molding

Proses injeksi dimulai dari Plastik dalam bentuk butiran atau bubuk

ditampung dalam sebuah hopper (tempat penampungan plastik pada mesinyang

berfungsi sebai input material) kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis

(karena gaya gravitasi) dimana material plastik dilelehkan oleh pemanas yang

terdapat di dinding barrel dan oleh gesekan akibat perputaran sekrup injeksi. Plastik

yang sudah meleleh diinjeksikan oleh sekrup injeksi (yang juga berfungsi sebagai

plunger) melalui nozzle ke dalam cetakan yang didinginkan oleh air. Produk yang

sudah dingin dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh pendorong hidrolik yang

tertanam dalam rumah cetakan selanjutnya diambil oleh manusia atau menggunakan

42

robot. Pada saat proses pendinginan produk secara bersamaan di dalam barrel terjadi

proses pelelehan plastik sehingga begitu produk dikeluarkan dari cetakan dan

cetakan menutup, plastik leleh bisa langsung diinjeksikan.

Proses pengisian Proses penahanan

Gambar 2.7 Injection Molding Process

Proses pendinginan Proses pengeluaran Part

Gambar 2.8 Injection Molding Process (lanjutan)

2.6.3 Injection Molding Cycle (Siklus Injection Molding)

Injection Molding Cycle adalah setiap urutan kejadian yang terjadi pada

cetakan molding, yang diawali dari tertutupnya cetakan molding, kemudian

dilanjutkan dengan penyuntikan material yang sudah mencair karena panas ke

dalam cetakan (Cavity). Setelah cetakan terisi oleh plastik, ada tekanan untuk

43

Cooling

Mold OpenFill

Hold

menahan agar plastik tersebut tetap berada didalam cetakan sampai membeku yang

biasanya dibantu oleh Cooling, dan kemudian mold akan terbuka bila benda sudah

membeku.

Untuk lebih mempermudah melihat ijection molding cycle, maka dapat

dijabarkan menjadi :

1. Filling, ditandai dengan penyuntikan material plastik ke dalam mold.

2. Packing time (Holding), ditandai dengan masuknya seluruh material ke

dalam cetakan dan menunggu pendinginan yang dibantu oleh Cooling.

3. Cooling, ditandai dengan adanya material dalam cetakan yang

selanjutnya mengalami pendinginan untuk mempercepat proses injeksi.

4. Mold Open, ditandai dengan selesainya proses pendinginan pada benda

dan terbukanya cetakan. Injeksi telah selesai dan menghasilkan suatu

produk yang selanjutnya dapat diambil dari cetakan atau menggunakan

bantuan robot.

Gambar 2.9 Injection Molding Cycle

44

2.6.4 Desain dan Konstruksi Mold

Fungsi utama dari mold adalah untuk membuat bentuk dan pembuatan

permukaan part dari cairan plastik yang di injeksi sampai mengalami proses

pendinginan sehingga part dapat di keluarkan dari mold. Mold harus dapat di

digunakan dalam siklus yang berulang-ulang, seringkali sampai jutaan siklus,

dengan tekanan yang tinggi. Tekanan yang biasanya bekerja pada mold berkisar

(200-20000 psi) untuk membentuk dan menahan suatu rongga plastik.

Mold yang paling sederhana adalah mold yang menggunakan 2 plat. Mold 2

plat ini membuat sebuah part dengan cavity dan core. Cairan plastik masuk kedalam

mold melalui sprue bushing yang berpasangan dengan nozzle dari mesin molding.

Pada part terdapat gate yang merupakan titik masuk plastik dalam mengisi rongga.

Terdapat beberapa desain gate dengan masing-masing kelebihan dan

kekurangannya. Sedangkan Sprue adalah suatu jalur material yang dibuat agar

material plastik dapat masuk kedalam mold.

Selain Gate juga terdapat runner. Runner terdiri dari 2 jenis, yaitu Cold

runner (dingin) dan hot runner (panas). Pada cold runner ketika temperatur telah

dingin produk (part) dan runner yang membeku akan dikeluarkan, plastik yang

membeku pada runner ini tidak digunakan, fungsi awalnya adalah sebagai jalan

masuk plastik pada desain mold banyak rongga (multi cavity) sehingga terjadi

pemborosan material. Sedangkan pada hot runner (tanpa runner) yang keluar hanya

45

part membuat siklus produksi lebih pendek dengan menghilangkan sprue/runner,

tetapi dari sisi konstruksi desain hot runner lebih mahal dikarenakan penambahan

komponen pemanas pada sistem runner-nya.

Gambar 2.10 Konstruksi Mold

2.7 Digital Prototyping dan Computer-aided Engineering (CAE)

2.7.1 Digital Prototyping

46

Awalnya teknologi desain hanya dikembangkan secara manual dan prototipe

fisik yang menggunakan foam, tetapi hal tersebut sekarang ditinggalkan, sebagai

gantinya desain dengan menggunakan software 2D dan 3D menjadi bagian yang

vital dari proses concurrent design. Lebih lanjut dari sekedar hanya

merepresentasikan bentuk geometri, selanjutnya teknologi tersebut semakin

berkembang cepat sehingga data geometri produk dapat dianalisa secara, struktur,

proses dan lain-lain.

Prototipe virtual adalah simulasi komputer dari sebuah produk fisik yang

dapat ditampilkan, diuji, sehubungan dengan aspek siklus hidup produk,

diantaranya desain, rekayasa, servis manufaktur, sampai kepada daur ulang seolah-

olah seperti model fisiknya.

Penerapan prototipe virtual pada pengembangan produk bukanlah hanya

merupakan suatu wacana melainkan sudah diterapkan pada industri, dengan

perkembangan selanjutnya jumlah aplikasinya akan bertambah luas. Pada

prinsipnya prototipe virtual memberikan proses desain secara iteratif yang cepat

dimana problem dapat diperbaiki dengan segera apabila terdapat indikasinya dalam

analisis. Dengan menyelesaikan masalah ketika masih berada pada wilayah virtual

(digital), prototipe fisik dapat dikurangi secara signifikan.

47

2.7.2 Computer-aided Engineering (CAE)

Computer-aided Engineering (CAE) adalah penggunaan teknologi informasi

untuk mendukung engineer dalam melakukan tugas-tugas seperti analisis, simulasi,

desain, manufaktur, perencanaan, diagnosa, dan perbaikan. CAE sendiri biasanya

merupakan suatu software tool yang telah dikembangkan untuk mendukung

kegiatan tersebut. CAE sangat penting dalam dunia perindustrian karena dapat

meningkatkan efisiensi dari segi waktu maupun biaya. Penggunaan CAE biasanya

dijumpai pada :

• Stress Analysis pada komponen atau bagian-bagian komponen dengan

menggunakan FEA (Finite Element Analysis).

• Thermal dan aliran cairan analisis dengan menggunakan Computational

fluid dynamics (CFD).

• Analisis kinematik

• Mechanical event simulation (MES).

• Analisis suatu proses dengan melakukan simulasi pada operasi, seperti

casting, molding, dan die press forming.

• Optimasi pada produk maupun proses.

Sedangkan tahapan pada teknik CAE dapat terdiri dari 3 bagian yaitu :

• Pre-processing yang maksudnya adalah mendefinisikan model dan faktor

lingkungan yang akan diterapkan pada pengaplikasian proses.

48

• Analisis solver merupakan suatu tahap analisa yang dilakukan oleh

software CAE, biasanya tahapan ini memakan waktu ‘run’ yang relatif

lama, dan juga harus didukung oleh komputer dengan spesifikasi yang

tinggi, karena biasanya kinerja software mengharuskan penggunaan

komputer yang high-end.

• Post-processing of results merupakan tahapan akhir pada teknik CAE.

Pada tahapan ini biasanya ditunjukkan dengan penyajian alat bantu

visualisasi dari hasil yang telah dianalisa sebelumnya.

Khususnya dalam dunia perindustrian injection molding, software CAE yang

sering digunakan adalah Moldflow. Dengan bantuan software ini, engineer dapat

melakukan perancangan terhadap bentuk molding dan melakukan simulasi proses

injeksi dengan ‘mengutak-atik’ parameter injeksi, sampai mendapatkan hasil yang

paling optimal tanpa harus mengeluarkan biaya yang sia-sia.

2.8 Moldflow Corpotations

Moldflow adalah suatu software yang digunakan untuk melakukan simulasi

proses injeksi pada proses injection molding. Moldflow merupakan produk dari

Moldflow Corporation yang merupakan salah satu cabang perusahaan dari Autodesk

Inc. Moldflow Corporation pertama kali didirikan oleh Colin Austin di Melbourne,

Australia pada tahun 1978 dan sekarang berpusat di Framingham, Massachusetts.

49

Moldflow Corporation memiliki dua produk utama yaitu Moldflow plastic Insigth

dan Moldflow plastic adviser.

Moldflow plastic adviser memiliki 2 fitur utama dalam melakukan analisis

terhadap proses injection molding, yaitu Moldflow part adviser dan Moldflow mold

adviser. Moldflow part adviser digunakan untuk melakukan analisa terhadap satu

bagian/part dari benda yang akan di injeksi (single cavity analysis), sedangkan

Moldflow mold adviser memiliki kapabilitas untuk melakukan analisa terhadap

keseluruhan system yang berhubungan dengan proses injeksi (multicavity analysis).

Dengan bantuan software ini, engineer dapat melakukan analisa dan

simulasi untuk mendapatkan hasil injeksi yang paling optimal tanpa harus

mengeluarkan ’effort’ yang isa-sia. Penggunaan Moldflow memang dikhususkan

untuk dunia industri molding, namun tidak semua industri ini dapat memakai

software ini. Hal ini disebabkan moldflow merupakan software ’high-end’ dalam

dunia injection molding dan harga untuk software ini relatif mahal, maka software

ini hanya dapat dijumpai pada beberapa industri ijection molding yang sudah maju/

modern dan bertaraf internasional.

2.8.1 Kemampuan Anlisis Moldflow Plastic Adviser

Moldflow sangat membantu dalam melakukan analisis pada proses injection

molding, karena Moldflow memiliki fitur untuk melakukan analisis dengan

50

melakukan simulasi pada proses injection molding. Kemampuan analisis yang dapat

dilakukan oleh Moldflow antara lain :

1. Analisa pengisian material plastik ke dalam cetakan (Plastic Filling

Analysis), yaitu :

• Mengidentifikasi area dari geometri bagian benda yang mungkin

untuk dilakukan injeksi (manufacturability) dan masalah kualitas

dari injeksi.

• Memberikan gambaran secara praktikan/masukan spesifik terhadap

desain untuk menyelesaikan masalah yang telah di identifikasi

sebelumnya.

• Memberikan gambaran tentang tekanan yang di distribusikan pada

saat injeksi, temperatur permukaan dan orientasi pada permukaan.

• Memprediksikan lokasi Weld line dan Air-trap.

2. Analisa keseimbangan Runner (Runner Balance Analysis), dapat

memberikan engineer kemudahan untuk melakukan setting terhadap ukuran

runner untuk membuat aliran plastik menjadi seimbang.

3. Analisa letak runnuer yang paling sesuai (Runner Adviser Analysis), dapat

membantu engineer dalam menentukan dimensi sprue, runner dan gate

location secara otomatis.

51

4. Analisis Sink Mark, membatu engineer untuk memprediksikan letak sink

mark yang mungkin terjadi setelah proses injeksi selesai.

5. Analisa kualitas Cooling (Cooling Quality Analysis), dapat membantu

engineer untuk mengidentifikasi dan memperbaiki area yang memiliki suhu

tidak merata (lebih tingi) pada benda untuk menghindari cycle time yang

lama dan kemungkinan terjadinya sink marki.

6. Analisa lokasi injeksi (Gate Location Analysis), dapat membantu engineer

dalam menentukan lokasi injeksi yang paling baik.

7. Molding Window Analysis, yaitu :

• Dapat membantu menentukan kondisi optimum dalam proses injeksi

• Mengevaluasi sensitifitas tiap bagian pada saat proses injeksi

berlangsung.

• Dapat membantu dalam melakukan perbandingan grade material,

evaluasi terhadap lokasi injeksi dan mendapatkan ukuran dari

kualitas benda.

8. Material Database, dapat membantu engineer memberikan informasi

mengenai material-material yang secara umum dipakai dalam proses injeksi

dan terdiri dari kurang lebih sekitar 7500 karakteristik dari grade material

thermoplastik.

52

2.8.2 Anlisa Utama Moldflow Plastic Adviser

Pada Software Moldflow sendiri terdapat beberapa jenis analisa yang dapat

dilakukan, jenis analisa yang dilakukan dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan pihak

pengguna. Berikut jenis-jenis analisa nya :

1. Fill Analysis Jenis analisa yang menghasilkan data-data yang berhubungan

dengan pengisian dan sifat aliran material plastik ke dalam cavity selama proses

injeksi moulding.

2. Cool Analysis Jenis analisa yang menghasilkan data-data mengenai

temperatur moulding dan material saat proses injeksi dengan

mempertimbangkan faktor/parameter sistem pendinginan pada moulding yang

digunakan.

3. Gate Location Jenis analisa yang menghasilkan data-data mengenai titik

terbaik untuk membuat lubang injeksi pada moulding, lubang inilah yang akan

menjadi tempat masuknya material saat proses injeksi nanti.

4. Geometry Analysis Jenis analisa yang menghasilkan data-data mengenai

tingkat kompleksitas suatu desain produk yang hendak dianalisa dengan

software Moldflow. Semakin kompleks desain dan besar ukuran produk tersebut,

maka akan dibutuhkan waktu yang lebih lama untuk menganalisanya.

5. Pack Analisa ini digunakan untuk mengtahui data mengenai

53

6. Cool Quality Analysis Jenis analisa yang menghasilkan data mengenai

temperature mould dan material saat terjadinya proses injeksi. Analisa ini

mempunyai penyajian yang hampir sama dengan Cooling Quality Analysis,

hanya saja tidak memperhitungkan faktor sistem pendinginan yang digunakan

pada molding, namun hanya berdasarkan desain bentuk mold dan produk.

Dari jenis analisa di atas dapat dibagi pula menjadi beberapa sub analisa,

sub-sub analisa inilah yang nanti akan menyajikan data yang akan dianalisa oleh

para analisis yang disesuaikan dengan kebutuhan lapangan. Pada penelitian ini

hanya digunakan Fill Time Analysis, Pack Analysis, dan Cooling Quality Analysis.

Berikut ini merupakan jenis-jenis sub analisa yang dapat digunakan saat

penelitian ini, yaitu :

1. Fill Analysis

• Fill Time Sub analisa ini menunjukan waktu yang dibutuhkan

material plastik agar dapat mengisi seluruh bagian cavity moulding

dengan menyeluruh. Selain itu juga analisa ini dapat digunakan untuk

mengetahui apakah aliran material akan mengisi cavity moulding secara

bersamaan atau tidak. Aliran material tersebut biasanya ditunjukan

dalam pattern warna pada hasil analisa. Suatu pengisian yang baik

biasanya ditunjukan dengan pattern warna yang sama dan seimbang pada

posisi tertentu.

54

Sumber : Software MoldFlow

Gambar 2.11 Perbandingan Aliran yang benar dan salah

• Plastic Flow Sub analisa ini menunjukan bahwa seluruh bagian

cetakan moulding dapat terisi dengan baik dengan parameter tekanan

yang telah ditentukan sebelumnya. Jika tekanan yang diberikan terlalu

rendah maka ada kemungkinan material tidak akan mengisi seluruh

bagian cetakan.

• Confidence of Fills Sub analisa ini menunjukan persentase

kemampuan material untuk mengisi seluruh bagian cetakan moulding,

dimana biasanya hal ini ditunjukan dengan warna pada hasil analisa.


Gambar 2.12 Warna persentase tingkat pengisian Confidence of Fills

55

(1): Will definitely fill. (2): May be difficult to fill or may have quality

problems. (3): Will be difficult to fill or will have quality problems. (4):

Will not fill .

• Quality Prediction Sub analisa ini menunjukan persentase terhadap

tingkat kualitas produk yang nantinya dihasilkan dari proses injeksi.

Tingkat kualitas yang ditunjukan pada analisa ini lebih dipengaruhi oleh

desain produk, cetakan moulding, parameter tekanan, parameter suhu

moulding,dll. Untuk sistem pendinginan hanya mempunyai pengaruh

yang minor/minimal terhadap hasilnya.


Gambar 2.13 Keterangan warna hasil analisa Quality Prediction

• Pressure at the End of Fill Sub analisa ini menunjukan besarnya

tekanan yang mendekati ideal dari proses simulasi injeksi moulding.

Analisa ini juga menunjukan data besarnya tekanan pada lokasi-lokasi

tertentu (seperti pada Sprue, Runner, Gate dan Part) yang dinyatakan

dalam warna-warna.

56

• Temperature at Flow Front Merupakan analisa yang menunjukan

besarnya suhu aliran material saat terjadinya injeksi material ke

moulding. Setiap material mempunyai batasan suhu aliran yang

ditoleransi berupa range nilainya. Jika suhu pada bagian aliran lebih

tinggi ataupun lebih rendah dari batas yang ditentukan, maka terdapat

kemungkinan terjadi permasalahan pada permukaan produk nya nanti

(seperti Short shot, degradasi material, dll)

• Air Traps Analisa ini menunjukan terdapatnya suatu lubang(bubble)

udara pada bagian dari suatu produk, dimana bagian ini biasanya

merupakan tempat bertemu dua atau lebih aliran material saat proses

injeksi. Hasil dari air traps di kenyataan biasanya berupa lubang kecil

pada permukaan produk, dan hal ini mungkin saja dapat ditoleransi pada

produk tertentu.


Gambar 2.14 Contoh akibat dari Air Traps

• Weld Lines Analisa yang menunjukan garis yang akan terlihat setelah

proses injeksi moulding nanti. Hal ini terjadi karena perbedaan waktu

57

dan kuantitas bertemu nya kedua aliran material yang telah mengisi

cetakan produk pada bagian-bagian tertentu. Garis yang dihasilkan bisa

saja mengakibatkan masalah struktural (jika terjadi pada bagian yang

nantinya akan menahan sesuatu) dan masalah visual (jika terjadi pada

bagian yang harus kelihatan besih dan halus). Untuk permasalahan Weld

Lines ini hampir sulit untuk dihindari, namun bisa diminimalisir dengan

mempertimbangkan faktor-faktor seperti : besarnya tekanan injeksi,

penempatan Gate, pengaturan suhu yang masih dalam batas

rekomendasi,dll.

• Orientation at Skin Analisa yang menunjukan orientasi/kebiasaan

arah aliran molekul-molekul material saat terjadi nya proses injeksi

moulding. Orientasi arah yang sembarangan dapat memberikan

permasalahan pada produk nantinya, seperti : penurunan kualitas,

timbulnya weld lines, timbul gelembung-gelembung udara (air

traps),dll. Arah aliran molekul-molekul tersebut ditunjukan dalam

bentuk garis-garis pada simulasi Moldflow. Penempatan posisi injeksi

yang tepat akan sangat berpengaruh terhadap arah aliran molekul-

molekul material tersebut.

58


Gambar 2.15 Perbandingan arah aliran yang benar dan salah

2. Cool Analysis

• Circuit Reynolds Number Analisa ini menunjukan nilai reynolds yang

pada sistem pendinginan moulding. Reynolds Number adalah suatu

bilangan yang biasanya digunakan untuk mengukur rasio gaya inersia

dengan gaya viskos dan mengkuantifikasikan kedua gaya tersebutpada

suatu aliran tertentu. Pada analisa ini Reynolds Number digunakan

sebagai bilangan untuk mengukur tingkat turbulensi yang dihasilkan

oleh kegiatan pemindahan panas dari Moulding ke saluran cooling.

Reynold Numbers pada sistem pendingin dipengaruhi oleh diameter pipa

pendingin dan volume cairan yang mengalir pada sistem pendingin.

Reynolds number yang ideal akan membuat pendinginan terhadap

moulding menjadi lebih efektif. Nilai minimal adalah sebesar 4000,

59

namun yang ideal untuk pendinginan yang lebih baik adalah sebesar

10000.

• Circuit Coolant Temperature Analisa ini menunjukan besarnya suhu

cairan pendingin yang berada di dalam saluran pendingin pada saat

proses injeksi moulding. Biasanya suhu cairan pendingin akan

meningkat pada saat keluarnya cairan dari saluran pendinginan, hal ini

terjadi karena perpindahan panas dari moulding ke saluran pendinginan.

Pengaturan suhu pada cairan harus disesuaikan dengan keadaan sekitar

dan kebutuhan saja. Tidak selalu semakin dingin suatu sistem

pendinginan hasilnya akan semakin baik.

• Cooling Time Variance Analisa ini menunjukan variasi perbedaan

waktu untuk membeku di bagian tertentu pada produk. Variasi waktu

nya didasarkan perbedaan terhadap waktu rata-rata pembekuan material

menjadi suatu produk. Analisa ini juga dapat digunakan sebagai dasar

oleh analisis untuk melakukan perubahan-perubahan pada sistem

pendinginan dan juga membantu untuk menentukan Cycle Time yang

diinginkan agar produk yang dihasilkan dapat membeku secara merata di

setiap bagiannya.

60


Gambar 2.16 Contoh keterangan Cooling Time Variance

• Temperature Part Analisa menunjukan besarnya batasan/range suhu

bagian-bagian pada produk yang nanti akan dihasilkan oleh proses

injeksi moulding/selama proses produksi. Analisa ini bisa dijadikan

sebagai dasar untuk mengetahui lokasi bagian produk yang mempunyai

suhu lebih tinggi dibandingkan bagian lainnya. Selisih antara temperatur

tertinggi dengan temperatur terrendah pada bagian produk harus tidak

boleh lebih besar dari 10oC, lalu juga variasi temperatur permukaan

produk tidak lebih dari 10-20oC dari temperatur inlet cooling.

• Temperature Variance Analisa ini menunjukan variasi perbedaan

temperatur suhu di lokasi tertentu pada benda yang dipengaruhi oleh

sistem cooling dan desain geometri produk. Variasi temperatur suhu nya

didasarkan dengan perbedaan terhadap temperatur rata-rata permukaan

produk. Hasil yang disarankan agar perbedaan antara temperatur

61

tertinggi dan terrendah pada analisa ini tidak signifikan, sehingga

membuat waktu pembekuan produk hampir sama antar satu lokasi

dengan lokasi lain. Keterangan analisa Temperature Variance ini

dinyatakan dengan warna biru dan warna merah sebagai indikatornya.


Gambar 2.17 Contoh keterangan analisa Temperature Variance

bab 2 landasan teori -...

Documents