Loading documents preview...
LAPORAN KEMAJUAN PROGRAM KRATIVITAS MAHASISWA JUDUL PIPE BENDING MACHINE WITH SWITCH-CUTT OFF SYSTEM GUNA MENINGKATKAN KUALITAS PRODUK DAN EFISIENSI PRODUK BIDANG KEGIATAN: PKM-T Diusulkan Oleh:
Kadek Desiana Rusnadi 12.13.059 Kadex Widhy WiraKusuma 12.13.011 I Wayan Wahyu Sastra Wijaksana 12.11.125 Antoni Maulana 12.13.027 I Made Putra Suwariana 13.13.004
Angkatan 2012 Angkatan 2012 Angkatan 2012 Angkatan 2012 Angkatan 2013
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI S-1 FAKULTAS TEKNIK INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG 2015
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014-2015
i
RINGKASAN
Saat melakukan pengamatan di CV. Sinar logam menemukan suatu kendala dalam pembuatan bending (tekuk) pada pipa besi, dimana hasil dari bending yang terjadi masih mengalami cacat seperti penyok pada sisi pipa, radius kurang rapi (standard) dan sobekan/retak. Oleh karena itu CV. Sinar Logam menjadi pilihan mitra pada PKM ini, CV. Sinar Logam ini adalah sebuah industri dalam bidang manufacturing dimana telah memiliki sumber daya manusia yang memadai, baik berupa peralatan kerja maupun sumber daya manusia. Luaran dari program PKM ini adalah untuk membuat Pipe Bending Machine (mesin bending pipa) yang mampu mengerjakan material dengan ketebalan yang kurang dari 1,4 mm dengan hasil yang baik dan mempercepat waktu proses bending. Dari hasil pengujian, prototype Pipe Bending Machine menghasilkan kualitas bending terbaik dan waktu proses tercepat dalam pengerjaan material ketebalan 1mm jika dibandingkan alat bending yang telah ada. Dapat disimpulkan bahwa terdapat efisiensi waktu proses 66% per batang pipa.
Kata kunci : Biaya produksi, alat bending dan kualitas bending,.
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014-2015
ii
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAAN...................................................................................................i RINGKASAN..............................................................................................................................ii DAFTAR ISI.............................................................................................................................. iii DAFTAR GAMBAR................................................................................................................. v DAFTAR TABEL..................................................................................................................... vi BAB I PENDAHULUAN........................................................................................................... 1 1.1 Kondisi Secara Umum Mitra....................................................................................1 1.2 Deskripsi Usaha CV. Sinar Logam………………………………………………..1 1.3 Identifikasi Masalah Mitra………………………………………………………...2 1.4 Pemecahan Masalah ……………………………………………………………….3
BAB II TARGET LUARAN.....................................................................................................5 2.1 Merancang Prototype Mesin Roll………………………………………………….5 2.2 Produktifitas Dan Efisiensi.......................................................................................5 BAB III METODE PERANCANGAN ....................................................................................6 3.1 Metode Perancangan ................................................................................................6 3.2 Rancang Bangun ......................................................................................................7 3.2.1 Perancangan Konsep Pipe Bending Machine ..............................................7 3.2.2 Gambar Desain Pipe Bending Machine .................................................... 10 3.3 Pembuatan Mesin.................................................................................................... 13 3.3.2
Pengadaan Material Dan Komponen-Komponen Mesin……………….13
3.3.2 Proses Permesinan Dan Assembling……………………………………...14 3.4 Instrumensasi dan Pengoperasian Pipe Bending Machine…………………….15
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014-2015
iii
BAB IV HASIL YANG DI CAPAI …………………………………………………………16 4.1 Pengujian Mesin …………………………………………………………………16 4.2 Langkah-Langkah Pengujian Mesin …………………………………………...16 4.3 Pelaksanaan Pengujian Mesin ………………………………………………….17 4.3.1. Pipe Bending Machine hasil rancangan ………………………………...17 4.3.2 Alat bending pipa metode lama 1 (draw bending) ……………………… 18 4.3.3 Alat bending pipa metode lama 2 (compression bending)………………..19 4.3.4
Alat bending pipa menggunakan guide shaft (draw bending)…………. 20
BAB V POTENSI HASIL…………………………………………………………………….22 5.1 Potensi Pengembangan Usaha …………………………………………………..22 5.2 Peluang Perolehan Hak Paten…………………………………………………. 22 BAB VI RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA …………………………………………23
6.1 Hasil Prototype Pipe Bending Machine………………………………………… 23 6.2 Hasil Akhir Evaluasi Prototype Pipe Bending Machine………………………...23
LAMPIRAN
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014-2015
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Lokasi dengan picture google map………………………………………………… 1 Gambar 1.2 Identifikasi permasalahaan saat dilakukan bending……………………………….. 3 Gambar 3.1 Prototype 2 D Pipe Bending Machine…………………………………………………. 10 Gambar 3.2 Prototype 2 D Pipe Bending Machine (Tampak Atas)…………………………….11 Gambar 3.3 Prototype 2 D Pipe Bending Machine (Tampak Samping)………………………..11 Gambar 3.4 Material 1 Mesin ( besi siku 5 x 5 STD)…………………………………………13 Gambar 3.5 Material 2 Mesin (besi UNP 5)…………………………………………………..13 Gambar 3.6 Material Untuk pembuatan Mal Roll…………………………………………… 14 Gambar 3.7 Proses Pengelasan………………………………………………………………...15 Gambar 4.1 Permukaan bergelombang………………………………………………………18 Gambar 4.2. Pengujian menggunakan alat bending metode lama 1………………………… 18 Gambar 4.3. Hasil bending menggunakan alat bending metode lama 1 ……………………...19 Gambar 4.4. Pengujian menggunakan alat bending metode lama 2 ………………………….19 Gambar 4.5. Hasil bending menggunakan alat bending metode lama 2 ……………………...19 Gambar 4.6. Pengujian menggunakan alat bending dengan guide shaft ……………………..20 Gambar 4.7. Posisi guide shaft…………………………………………………………………21 Gambar 4.8. Hasil bending yang baik…………………………………………………………..21 Gambar 6.1 Mesin Awal (70%)………………………………………………………………..23 Gambar 6.2 Mesin Rancangan Akhir (100%)…………………………………………………..23 Gambar 6.3 Mesin Finish……………………………………………………………………….24
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014-2015
v
DAFTAR TABEL Tabel 3.2 Daftar Nama – Nama Komponen Mesin…………………………………………….12
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014-2015
vi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Kondisi Secara Umum Mitra Mitra yang dipilih adalah CV. Sinar Logam, Denpasar dimana letak mitra PKM-T itu berada di daerah Denpasar Selatan tempatnya di Desa Sesetan. Alasan untuk memilih Mitra itu adalah Karena potensi yang di miliki mitra dalam memenuhi kebutuhan jasa kontruksi pipa bagi masyarakat Denpasar dan sekitarnya sangat baik.
Gambar 1.1 Lokasi dengan picture google map
1.2 Deskripsi Usaha CV. Sinar logam CV. Sinar Logam adalah salah satu bengkel kontruksi dan reparasi yang mengerjakan berbagai pesanan maupun sesuai dengan kebutuhan konsumen di bidang jasa konstruksi logam. CV. Sinar Logam didukung oleh tenaga kerja professional dan alat alat maupun mesin mesin kerja yang relative lengkap.
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
1
Adapun Sumber Daya Yang Telah Dimiliki, antara lain: a.
Sumber Daya Manusia Sumber daya manusia yang dimiliki oleh CV. Sinar Logam berjumalah 45 orang dimana orang-orang yang bekerja di sana rata-rata tamatan SMK Teknologi. Selain itu, dalam pengekrutan tenaga kerja selalu diadakan seleksi untuk mentukan penempatan SDM itu agar sesuai dengan kebutuhan perusahaan.
b. Peralatan Dan Permesinan Kunci kunci seperti kunci pas, kunci ring, kunci L, kunci inggris, dll Alat ukur untuk bekerja seperti: meteran, jangka sorong, micro, clock, dll. Mesin bubut- frais Mesin bor Mesin bending plat-pipa manual Mesin potong tekuk plat Mesing pemotongan otomatis plat Mesin colter Mesin slep Dll c. Lokasi Usaha CV. Sinar Logam berada daerah Denpasar Selatan tepatnya di desa Sesetan No 134 B. Telp (0361) 228 302, (0361) 221 341 Fax 247 471 dimana luas tanah yang dimiliki sekitar 10 area terdiri dari toko peralatan bengkel, gudang material dan bengkel konstruksi.
1.3 Identifikasi Masalah Mitra Lingkup pekerjaan CV. Sinar Logam meliputi antara lain: pengerjaan panas dan pengerjaan dingin hingga pengerjaan logam secara mekanis. Pengerjaaan dingin (cold forming) terdiri dari berbagai macam cara, contoh
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
2
proses tersebut adalah : pembuatan pondasi gedung, pembuatan relling, pembubutan, reparasi mesin, potong tekuk plat, pengerolan plat maupun pipa dan center stang seher. Dalam beberapa jobdesk CV Sinar Logam terdapat bebrapa pekerjaan yang menggunakan proses bending. Bending merupakan proses yang sering digunakan di dalam industri. Proses bending banyak dilakukan pada material besi yang berbentuk plat (sheet metal) dan pipa. Proses bending pada material pipa biasanya membutuhkan spesial tool untuk mencegah terjadinya
buckling
dan
folding
pada
material
kerja.
(Serope
Kalpakjian,1984). Salah satu pekerjaan konstruksi logam yang dapat di identifikasi sebagai permasalahan adalah antara lain: 1. Radius hasil roll tidak standar. 2. Hasil roll pipa penyok. 3. Waktu pengerollan cukup lama yaitu 15 menit per 1 batang pipa. Sedangkan dari segi efektivitas produksi dituntut untuk mampu melakukan proses bending dengan cepat dan presisi tanpa mengurangi kualitas hasil bending antara hasil bending sebelumnya.
Gambar 1.2 Identifikasi permasalahaan saat dilakukan bending
1.4 Pemecahan Masalah Dari indentifikasi masalah diatas maka dibuatlah mesin bending pipa dengan inovasi sebagai berikut 1. Merancang pipe bending machine (mesin bending pipa). 2. Merancang stasiun kerja (work-station) untuk mesin roll pipa (pipe bending machine).
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
3
3. Untuk menghidupkan/mematikan mesin jika derajat kelengkungan pipa yang dikenhendaki, maka pada bilah gunting dipasang swtich yang berfungsi untuk memutuskan aliran listrik ke motor. 4. Merancang mesin bending pipa dengan hasil baik untuk pipa berdiameter ¾ inch dan ½ inch dengan ketebalan pipa tipis (1,4 mm). 5. Meja statiun kerja bending pipe machine di rancang dengan menggunakan metode antropometri untuk operator mesin bending. 6. Untuk proses pengerollan menggunakan alat manual maka waktu yang diperlukan untuk mengeroll 1 batang pipa ialah 15 menit sedangkan untuk mengeroll pipa dengan menggunakan bantuan mesin yang di ajukan mampu mengerjakan 1 batang pipa selama 10 menit. Dengan perbandingan waktu bekerja yang di dapat maka persentase yang di peroleh sebesar 66% per 1 batang pipa
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
4
BAB II TARGET LUARAN
2.1 Merancang Prototype Mesin Roll Saat melakukan pengamatan di CV. Sinar logam menemukan suatu kendala dalam pembuatan bending (tekuk) pada pipa besi, dimana hasil dari bending yang terjadi masih mengalami cacat seperti penyok pada sisi pipa, radius kurang rapi dan sobekan/retak. Pada pelaksanaan PKM T dengan mitra CV. Sinar Logam memberikan bantuan teknologi ke mitra yaitu pipe bending machine dan untuk sistem otomatis pada mesin tersebut, maka target luaran yang ingin dicapai adalah. 1. Membuat mesin roll pipa yang mampu meminumkan adanya cacat produksi berupa bulking (penyok) pada lengkungan pipa. 2. Menentukan dimensi stasiun kerja mesin tersebut berdasarkan kaidah ergonomi. 3. Meminimalkan adanya banyak pipa yang terbuang akibat adanya cacat produksi. 4. Meminimalkan cacat produksi akibat factor human error. 5. Mesin memiliki dimensi yang kecil sehingga tidak memerlukan area kerja yang luas 6. Sederhana, mudah dioperasikan dan perawatannya yang mudah. 7. Motor yang digunakan sebagai aktuator berdaya rendah pada listrik 1 phase (220V) untuk memudahkan mencari sumber daya namun mampu untuk melakukan proses bending. 2.2 Produktifitas Dan Efisiensi Melalui bantuan teknologi yang diusulkan diharapkan memperoleh peningkatan produktivitas sebesar 50% per hari. Untuk proses pengerollan menggunakan alat manual maka waktu yang diperlukan untuk mengeroll 1 batang pipa ialah 15 menit sedangkan untuk mengeroll pipa dengan menggunakan bantuan mesin yang di ajukan mampu mengerjakan 1 batang pipa selama 10 menit. Dengan perbandingan waktu bekerja yang di dapat maka persentase yang di peroleh sebesar 66% per 1 batang pipa.
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
5
BAB III PELAKSANAAN KEGIATAN 3.1 Metode Perancangan Dalam pelaksanaan perancangan dan pembuatan Pipe Bending Machine ini flow chart metode perancangan terlebih dahulu dibuat oleh perancang. Flow chart dari metode perancangan tersebut adalah sebagai berikut. Mulai
DESAIN RANCANG BANGUN (draf gambar)
PEMILIHAN MATERIAL UTAMA PEMBUATAN PROTOTYPE
PEMILIHAN KOMPONEN PENUNJANG a. Busur b. Saklar c. Switch d. Gear box e. kotaktor
STASIUN KERJA Pipe Bending Machine BERDASARKAN KONSEP ERGONOMI
PROTOTYPE PIPE BENDING MACHINE
PENGUJIAN PERBANDINGAN DATA ALAT LAMA DENGAN ALAT BARU
Selesai
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
6
3.2 Rancang Bangun 3.2.1 Perancangan Konsep Pipe Bending Machine Tujuan
perancangan
Pipe Bending Machine
adalah
agar
pengerjaaan proses bending dapat dilakukan pada material pipa besi dengan ketebalan yang kurang dari 1.4 mm serta menghasilkan kualitas bending yang baik sehingga mampu meningkatkan efficienci bagi perusahaan. Dalam
perancangan
Pipe Bending Machine perlu
diperhatikan beberapa faktor seperti kekuatan, faktor ekonomis (biaya pembuatan)
tampilan
dan
perawatan.
Oleh
karena
itu
perancang mendesain Pipe Bending Mesin kedalam beberapa konsep, konsep-konsep tersebut memiliki kelebihan dan kelemahan masingmasing, kelemahan dan kelebihan tersebutlah yang akan menjadi pertimbangan perancang dalam memilih salah satu konsep yang paling baik. Pemilihan alternatif untuk bagian – bagian utama mesin yang digunakan untuk pembuatan konsep desain mesin a. Pemilihan material utama untuk rangka mesin Alternatif 1 : Menggunakan Besi Profil U Kelebihan : - rancangan mesin menjadi lebih kokoh dan kuat - terlihat lebih rapi Kelemahan :
- harga lebih mahal
- berat total mesin menjadi lebih berat Alternatif 2 : Menggunakan Besi Profil L (siku) Kelebihan : - Rancangan lebih ringan - harga lebih murah - mudah dalam memilih metode penyambungan Kelemahan : -
- kekuatan kurang baik
diperlukan dimensi besi profil yang lebih besar untuk
membuat mesin menjadi lebih kokoh dan kuat Berdasar kedua alternatif diatas maka perancang memilih untuk menggunakan besi profil L (siku) sebagai rangka utama mesin dan
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
7
mengkobinasikannya dengan besi profil U pada bagian mesin yang memerlukan kekuatan lebih / kritis, karena biaya pembuatan mesin akan menjadi lebih murah. b. Pemilihan tenaga penggerak mesin Alternatif 1 : Menggunakan Electromotor Kelebihan : - harga lebih murah - desain mesin lebih sederhana Kelemahan : - tenaga yang dihasilkan lebih kecil -
dibutuhkan beberapa alat untuk menurunkan kecepatan
Alternatif 2 : Menggunakan System Hydraulic Kelebihan : - tenaga yang dihasilkan lebih besar - pergerakan menjadi lebih lambat Kelemahan :
- biaya lebih mahal
- desain menjadi lebih rumit Berdasar kedua alternatif diatas maka perancang memilih untuk menggunakan electromotor sebagai tenaga penggerak, untuk menghemat biaya pembuatan mesin dan membuat desain menjadi lebih sederhana. c. Pemilihan alat penurun kecepatan dan penerus pergerakan electromotor Alternatif 1 :
Menggunakan Pulley
Kelebihan : - harga lebih murah - perawatan mudah Kelemahan :
- dimensi pulley yang digunakan lebih besar
- dimensi total mesin menjadi lebih besar Alternatif 2 :
Gear Box/roda gigi
Kelebihan : - dimensi total mesin lebih kecil - kekocakan (spelling) mesin menjadi lebih kecil Kelemahan :
- harga lebih mahal
- perawatan lebih sulit Alternatif 3 :
Menggunakan copel
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
8
Kelebihan : - motor penggerakan tidak cepat rusak - kekocakan (spelling) mesin menjadi lebih kecil Kelemahan :- selip saat mengelor material yang keras - perawatan lebih sulit/berkala Berdasarkan ketiga alternatif diatas maka perancang memilih untuk menggunakan Gear Box sebagai penurun kecepatan dan mengkombinasikannya
dengan
Pulley
serta
sprocket
untuk
membuat mesin menjadi lebih sederhana/simple dan mengurangi kekocakan (spelling) mesin saat penentuan sudut bending. d. Pemilihan alat pembatas/penghenti pergerakan mesin Alternatif 1 :
Menggunakan Saklar/Limit Switch
Kelebihan :
- harga lebih murah - pemasangan mudah
Kelemahan :
- kurang awet/mudah rusak - kepresisian kurang
Alternatif 2 :
Menggunakan Sitem Rem
Kelebihan :
- lebih presisi - lebih tahan lama
Kelemahan :
- biaya mahal - desain lebih rumit
Berdasarkan kedua alternatif diatas maka perancang memilih untuk menggunakan Limit Switch untuk dapat menghentikan pergerakan mesin karena harga lebih murah dan desain mesin menjadi lebih sederhana. e. Pemilihan metode sambungan rangka Alternatif 1 :
Sambungan Las
Kelebihan :
- kuat dan tahan lama - lebih mudah dalam proses pembuatan mesin
Kelemahan :
- tidak dapat di bongkar pasang - dibutuhkan pengerjaan finishing yang lebih lama
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
9
Alternatif 2 :
Sambungan Mur-Baut
Kelebihan :
- bisa dibongkar pasang - penyetelan rangka dengan komponen lain mudah
Kelemahan :
- biaya lebih mahal - pengerjaan untuk pembuatan lubang lama
Berdasarkan kedua alternatif diatas maka perancang memilih untuk menggunakan Sambungan Mur-Baut untuk penyambungan rangka mesin karena rangka dapat dibongkar pasang dan penyetelan rangka dengan komponen lain mesin lebih mudah 3.2.2 Gambar desain pipe bending machine
Gambar 3.1 Prototype 2 D Pipe Bending Machine
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
10
Gambar 3.2 Prototype 2 D Pipe Bending Machine (Tampak Atas)
Gambar 3.3 Prototype 2 D Pipe Bending Machine (Tampak Samping)
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
11
Table 3.2 Daftar Nama – Nama Komponen Mesin NO
Nama Komponen
Jumlah
1
Bolt M 14
1 pcs
2
Ring
1 pcs
3
Form Block
1 pcs
4
Nut M 14
4 pcs
5
Bearing 6203
2 pcs
6
Roller
2 pcs
7
Roller Shaft
2 pcs
8
Pin for Clamp
1 pcs
9
Stand Guide
1 pcs
10
Guide Shaft
1 pcs
11
Bolt M 14
1 pcs
12
Clamp
1 pcs
13
U Clamp
1 pcs
14
Switch on/off
1 pcs
15
Limit Switch
2 pcs
16
Bolt M 4
4 pcs
17
Scale
1 pcs
18
Lever Scale
2 pcs
19
Shaft
1 pcs
20
Bush for Scale
1 pcs
21
Machine Table
1 pcs
22
Plandes
1 pcs
23
Copel 2,5 in
1 pcs
24
Chain
1 set
25
copel 2.5 in
1 pcs
26
Pillow Block 205
1 pcs
27
Pulley 4 ½ “
1 pcs
28
Gear Box
1 set
29
Belt
2 pcs
30
Electromotor
1 pcs
31
Pulley 3”
1 pcs
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
12
3.3 Pembuatan Mesin Langkah – langkah pembuatan mesin : 3.3.1
Pengadaan material dan komponen – komponen mesin
Material yang digunakan adalah material yang sesuai dengan pada tahap perhitungan mesin seperti besi profil, besi bulat St.42 dan lain – lain. Untuk komponen – komponen mesin harus disiapkan pertama kali karena ada komponen yang harus dicari ke penjual khusus untuk komponen tersebut dan barangnya tidak selalu ada/harus menunggu. Komponen tersebut adalah motor dan gear box. Semua komponen yang digunakan adalah komponen standard yang banyak digunakan di dunia industri.
Gambar 3.4 Material 1 Mesin ( besi siku 5 x 5 STD)
Gambar 3.5 Material 2 Mesin (besi UNP 5)
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
13
Gambar 3.6 Material Untuk pembuatan Mal Roll 3.3.2 Proses Permesinan dan Assembling Proses permesinan dalam pembuatan mesin meliputi sawing, drilling, turning, milling, welding, finishing, painting dan assembly. Proses permesinan dilakukan perancang dan di bantu oleh 2 orang mekanik. Urutan pengerjaan dalam pembuatan mesin yaitu : a. Pemotongan besi profil untuk rangka mesin sesuai dengan gambar kerja yang telah dibuat. b. Proses penyambungan rangka mesin dengan proses pengelasan sesuai dengan gambar rancangan mesin. c. Proses drilling pada rangka untuk lubang mur-baut pengikat/penghubung rangka mesin. d. Proses milling untuk pebuatan lubang dudukan gear box dan motor pada rangka mesin. e. Proses turning dilakukan pada komponen yang berbentuk bulat seperti poros, roller, form block, dll. Ada beberapa komponen yang memerlukan proses pengelasan dan kemudian mengalami proses turning kembali untuk menghemat biaya material. f. Proses Assembly mesin, pengaturan kelistrikan dan pengecekan kerja dari mesin. g. Proses finishing meliputi penggerindaan dan pengampalasan pada bagian yang masih kasar seperti bekas las, lubang yang tidak dipakai, dll. h. Pengecatan dilakuakan apabila penelitian telah berhasil mencapai tujuan dari perancangan mesin, agar proses pengecatan tidak dilakukan
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
14
beberapa kali akibat perubahan desain akibat hasil penelitian belum mencapai hasil yang terbaik.
Gambar 3.7 Proses Pengelasan 3.4
Instrumensasi dan Pengoperasian Pipe Bending Machine Instrument utama untuk mengoperasikan mesin pipe bending ini adalah sebagai berikut 1. Saklar on/off 2. Busur derajat 3. Form block 4. Guide shaft Keempat instrumen tersebut adalah intrumen pokok yang dibutuhkan oleh operator dalam membengkokan pipa dengan mesin ini
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
15
BAB IV HASIL YANG DICAPAI
4.1 Pengujian Mesin Pengujian berfungsi menjawab pertanyaan apakah mesin mampu bekerja sebgaimana mestinya dan mencapai tujuan utama dari perancangan yaitu menghasilkan kualitas bending yang lebih baik dari alat yang sudah ada serta mampu mengerjakan proses bending pada material yang tipis. Oleh karena itu pada bab ini Pipa Bending Machine diuji untuk mengerjakan proses bending pada benda kerja yang memiliki ketebalan 1,2 &1,6 mm. Pengujian dilakukan dengan mengerjakan beberapa benda uji pada sudut bending dan radius bending yang berbeda beda, kemudian benda uji dilakukan pengecekan kualitas bending. Untuk mengetahui perbedaan kualitas bending dari prototype mesin dengan alat bending dengan metode bending yang lama, maka kedua hasil pengujian kualitas akan dibandingkan. Pada pengujian kualitas bending dilakukan dengan menggunakan beberapa kriteria yaitu : a. Kebulatan pada sisi bidang bending b. Kesesuaian sudut bending dengan tutuntan c. Kesesuaian radius bending dengan radius form block d. Cacat penyok atau retak 4.2 Langkah-Langkah Pengujian Mesin 1. Persiapan Benda Uji Material uji yang disiapkan terdiri dari 2 jenis material yang berbeda, yaitu : - pipa baja diameter ¾” tebal 1 mm panjang 6 meter - pipa baja diameter ¾” tebal 1,3 mm panjang 6 meter Agar mempermudah pengujian maka benda uji dipotong sesuai dengan keperluan pengujian. Kemudian benda uji benda uji di bersihkan dari chip/bram dari proses pemotongan yang dapat menyulitkan proses pengujian.
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
16
2. Persiapan mesin Sebelum dilakukan pengujian mesin harus dilakukan pengecekan kondisi dan mempersiapkan peralatan. Hal – hal yang dilakukan yaitu : -
Pengecekan kondisi mesin dilakukan pada pemeriksaan kekencangan mur-baut, kekencangan belt dan rantai pelumasan mesin, dan pengecekan pergerakan mesin.
-
Persiapan peralatan dilakukan agar proses pengujian menjadi lebih cepat dan lebih mudah. Peralatan tersebut yaitu : kunci pas ukuran; 10,12, 17, 18, 19, 22, 24 , tang kombinasi, obeng (+) dan komponen – komponen mesin (form block,clamp U,clamp, dsb).
3. Persiapan alat ukur Alat ukur yang perlu disiapkan adalah dial caliper, stopwatch dan bevel protaktor. Alat ukur itu digunakan untuk mengetahui kekurangan dari settingan mesin setelah dilakukan satu pengujian pengujian, jika hasil sudah baik maka penelitian dapat terus dilakukan namun bila hasil pengujian masih buruk maka settingan mesin/komponen mesin harus diperbaiki atau dirubah 4.3 Pelaksanaan Pengujian Mesin Pengujian dilakukan oleh tim pkm-t pipe bending machine dan dibantu oleh 1 orang mekanik yang berkompeten di proses manufaktur (operator mesin yang berkompeten) suatu perusahaan manufaktur. Alat yang diuji tidak hanya mesin hasil rancangan, sehingga dapat melihat perbandingan hasil bending prototype mesin dengan alat bending yang telah ada. Alat beding diperoleh dari perusahan yang sering mengerjakan proses bending dan semua kebutuhan peralatan serta perlengkapan telah disediakan oleh perusahaan tersebut. 4.3.1. Pipe Bending Machine hasil rancangan
Permasalahan pada pengujian
1) Penentuan diameter guide shaft ideal Saat pertama kali dilakukan pengujian mesin menggunakan diameter form block 14,5 cm, hasil bending pada pipa besi diameter ¾” tebal 1,6 mm yang didapat masih jelek karena permukaan benda Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
17
kerja bergelombang. Kemudian dilakukan pengulangan proses bending sebanyak 2 kali dengan merubah settingan mesin untuk mengetahuai kekurangan dan faktor kesalahan yang ada.
Gambar 4.1 Permukaan bergelombang
4.3.2 Alat bending pipa metode lama 1 (draw bending)
Gambar 4.2. Pengujian menggunakan alat bending metode lama 1
Urutan proses pengujian pada alat bending metode lama 1 (draw bending) sama dengan urutan proses pengujian pada pipe bending machine. Pengujian hanya dilakukan pada pipa baja diameter ½” dengan menggunakan alat ini. Karena keterbatasan kelengkapan maka alat ini hanya mampu mengerjakan 1 ukuran radius bending (form block yang tersedia hanya 1 buah). Waktu yang dibutuhkan untuk satu kali proses adalah 1 menit. Hasil bending menggunakan alat ini terlihat baik. Adapun kendala yang dihapi penguji dalam proses pengujian yaitu : - desain sudah paten (tidak dapat dirubah lagi/di atur). - menggunakan tenaga penguji yang cukup besar untuk melakukan proses bending. - sulit dalam membentuk sudut sesuai tuntutan karena tidak ada stopper atau kelengkapan untuk pengaturan sudut. Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
18
Gambar 4.3. Hasil bending menggunakan alat bending metode lama 1
4.3.3 Alat bending pipa metode lama 2 (compression bending)
Gambar 4.4. Pengujian menggunakan alat bending metode lama 2 Pengujian menggunakan alat ini dilakukan pada pipa besi diameter ¾”. Urutan proses pengujian lebih mudah dan cepat menggunakan alat ini karena cara kerjanya sangat sederhana. Hasil bending yang didapat dengan menggunakan alat ini sangat buruk, karena pipa atau benda uji penyok. Dengan pengulangan sebanyak 3 kali, hasil yang didapat tetap buruk/penyok. Maka dapat dikatakan bahwa alat ini tidak dapat mengerjakan proses bending pada benda kerja yang tipis.
Gambar 4.5. Hasil bending menggunakan alat bending metode lama 2
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
19
Adapun kendala yang dihapi penguji dalam proses pengujian yaitu : -
Dipelukan alat bantu untuk menopang alat ini (stand).
- Menggunakan tenaga penguji yang cukup besar untuk melakukan proses bending. - Sulit dalam membentuk sudut sesuai tuntutan karena tidak ada stopper atau kelengkapan untuk pengaturan sudut. 4.3.4 Alat bending pipa menggunakan guide shaft (draw bending) Alat bending ini merupakan pengembangan dari alat bending metode lama 1 yaitu dengan menambahkan guide shaft pada alat tersebut. Hal ini dilakukan oleh perancang agar proses bending dapat dilakukan pada pipa besi ¾” tebal 1,6 mm, dengan demikian akan lebih mudah untuk membandingkan kelebihan serta kekurangan dari Pipe Bending Machine. Pada dasarnya, prinsip kerja alat hampir sama dengan prototype mesin akan tetapi alat ini dioprasikan secara manual atau menggunakan tenaga pemutar dari pengguna alat ini. Pengujian alat dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 4.6. Pengujian menggunakan alat bending dengan guide
Pada alat ini digunakan diameter form block 18,5; 14,5; 12; 10 dan 8 cm. Hasil bending yang didapat menggunakan alat ini sama dengan hasil yang didapat dari prototype mesin pada benda uji sama pula. Dimana pipa diameter ¾” tebal 1,6 mm mampu dikerjakan menggunakan diameter form block 12, 14,5 dan 18,5 cm sedangkan pipa ketebalan 1,3 mampu dikerjakan menggunakan form block diameter 8 dan 10 cm. Dengan hasil presentase kerja sekitar 80 persen hasil yang diperoleh sudah cukup memuaskan. Hasil bending pipe dengan pipe bending machine manghasilkan pembengkokan pipa yang lebih baik dari pada metode Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
20
pembengkokan sebelumnya. Pada alat bending lama ( konvensional) kendala terbesar adalah menggunakan tenaga pekerja yang besar dan sudut kebengkokan pipa yang sulit untuk ditentukan ( tingkat kepresesian rendah), selain itu dengan adanya mesin pipe bending hasil rancangan mampu meminimalkan terjadinya putiran pada pipa yang membuatnya tidak simeteris. Effisiensi waktu pengerjaan produk juga meningkat sekitar 66 % karena mesin telah dilengkapi dengan busur derajat yang mana membantu dalam penentuan sudut kebengkokan pipa. Pada akhirnya diketahui bahwa kelonggaran pada guide shaft dengan diameter dalam pipa masih terlalu besar sehingga pada saat proses bending terjadi pipa akan mengalami tekukan dan akhirnya menjadi bergelombang. Pada pengujian awal kelonggaran antara pipa dengan guide shaft adalah 0,5 mm tiap sisi(S), pada pengujian selanjutnya diameter guide shaft di perbesar 0,5 mm(s = 0,25 mm). Kelonggaran antara diameter dalam pipa dan guide shaft (S)semakin kecil, tetapi tidak boleh terlalu sesak karena pipa akan menjadi sobek. S
Gambar 4.7. Posisi guide shaft
Setelah dilakukan perbaikan, pengujian dilanjutkan kembali. Hasil pengujian dengan diameter form block 12 cm, 14,5 dan 17,5 cm yang didapat menjadi jauh lebih baik (lihat Gambar 4.1. Gambar hasil bending yang baik).
Gambar 4.8. Hasil bending yang baik
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
21
BAB V POTENSI HASIL
5.1 Potensi Pengembangan Usaha Dari perancangan Prototype Pipe Bending Machine ini potensi yang di dapat oleh CV. Sinar Logam ialah
Potensi pertama dapat mempercepat waktu pada proses bending. Pada akhirnya mampu meningkatkan produktivitas di CV. Sinar Logam.
Potensi kedua kualitas bending menjadi standard, dengan demikian diharapkan mampu mendatangkan kosumen baru sebagai pelanggan CV. Sinar Logam.
Potensi yang terakhir adalah prototype alat bending ini bisa digunakan oleh perusahaan sejenis agar dapat memperoleh manfaat yang sama seperti di CV. Sinar Logam.
5.2 Peluang Perolehan Hak Paten Melalui program PKM ini diharapkan mampu menjadi media pengantar untuk mendapatkan hak paten dari perancangan mesin bending ini, dimana agar suatu saat nanti tidak terjadinya hal-hal yang tidak di inginkan, jika hal tersebut terjadi maka pihak perancang mesin bending ini mampu nenunjukan bukti tertulis dengan pihak yang mencoba mengklaim hasil perancangan ini.
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
22
BAB VI RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA
6.1 Hasil Prototype Pipe Bending Machine Dari perancangan prototype bending machine ini maka hasil yang di dapat ialah sebagai berikut:
Gambar 6.1 Mesin Awal (70%) Pada gambar 6.1 di atas dimana terdapat masih ada kekurangan yang perlu di perbaiki yaitu perubahan dari 1 set gear menjadi 1 set copel, perubahan saklar on/off mesin dengan tombol dan penambahan kontaktor dengan pemutus arus listrik jika terjadi konsleting pada motor pengerak dengan tujuan agar dinamo pada motor penggerak tidak terbakar.
6.2 Hasil Akhir Evaluasi Prototype Pipe Bending Machine Pada tahapan pencapaian menjadi 100 % maka perubahan perancangan mesin menjadi seperti di bawah ini:
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
23
Gambar 6.2 Mesin Rancangan Akhir (100%)
Gambar 6.3 Mesin Finish
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
24
Dengan pencapaian akhir ini, mesin yang dirancang mampu meningkatkan dan menaga mutu pada proses bending di CV. Sinar Logam, sekaligus berpotensi untuk dikembangkan di perusahaan sejenis di Indonesia.
Laporan Kemajuan PKM Penerapan Teknologi 2014‐2015
25
Jadwal Faktual Pelaksanaan Kegiatan 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Bulan I Bulan II Bulan III Bulan IV 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Bulan V 1 2 3 4
Survei material Pembuatan proposal dan desain benda Proses administrasi Proses produksi/ pembuatan prototype Monitoring dan uji coba Pembuatan laporan akhir dan pengumpul an hasil karya
Biaya pembelian Bahan Dan Alat No
2
Besi siku
Spesifikasi 6 x 6 cm tebal 5 mm,pjg 6m 5 x 5 cm tebal 3 mm,pjg 3m
1
btg
Rp 150,000.00
Rp 150,000.00
Rangka mesin
3
Besi profil U
5 cm,pjg 5 m
1
btg
Rp 250,000.00
Rp 250,000.00
Rangka mesin
4
62 x 62 cm tebal 5 mm
1
bh
Rp
250,000.00
Rp 250,000.00
Rangka mesin
5
Plat besi (St.37) Gear box vertical
Type 70, ratio 1 : 60
1
bh
Rp 1,500,000.00
Rp1,500,000.00
Transmisi
6
Pully
A2 x 3"
1
bh
Rp
55,000.00
Rp 55,000.00
Transmisi
7
Pully
A2 x 4 1/2"
1
bh
Rp
75,000.00
Rp
75,000.00
Transmisi
8
A - 45
2
bh
Rp
45,000.00
Rp 90,000.00
Transmisi
9
V - belt Electronic Motor
1 hp - 1 phase,1450 rpm
1
bh
Rp 2,000,000.00
Rp2,000,000.00
Penggerak
10
Besi St.42
ø 2'',pjg 5 cm
1
btg
Rp
35,000.00
Rp 35,000.00
Bush
11
Besi St.42
ø 2'',pjg 6 cm
1
btg
Rp
70,000.00
Rp 70,000.00
Bush
12
Besi St.43
ø 2'',pjg 15 cm
1
btg
Rp 135,000.00
Rp 135,000.00
Poros
13
Plat besi (St.37)
ø 21 cm tebal 25 mm
1
bh
Rp 250,000.00
Rp 250,000.00
Form Block
14
Plat besi (St.37)
ø 18 cm tebal 25 mm
1
bh
Rp
200,000.00
Rp 200,000.00
Form Block
15
Plat besi (St.37)
ø 14 cm tebal 25 mm
1
bh
Rp
170,000.00
Rp 170,000.00
Form Block
16
Plat besi (St.37)
ø 12 cm tebal 25 mm
2
bh
Rp 150,000.00
Rp 300,000.00
Form Block
17
Plat besi (St.37)
ø 10 cm tebal 25 mm
1
bh
Rp 125,000.00
Rp 125,000.00
Form Block
18
Plat besi (St.37)
2,5 x 6 cm tebal 25 mm
8
bh
Rp
25,000.00
Rp 200,000.00
Clamp
19
Plat besi (St.37)
ø 10 cm tebal 8 mm
3
bh
Rp
50,000.00
Rp 150,000.00
Bush
20
Bolt + Nut
M8,pjg 3 cm
8
set
Rp
1,500.00
21
Sproket
Z = 14
1
bh
Rp
20,000.00
1
Nama Barang Besi siku
Jumlah
Satuan
Harga Satuan
Total Harga
1
btg
Rp 400,000.00
Rp 400,000.00
Rp
Keperluan Rangka mesin
12,000.00
Rp 20,000.00
Transmisi
22
Sproket
Z = 50
1
bh
Rp
65,000.00
Rp
65,000.00
Transmisi
23
Sproket
Z = 37
1
bh
Rp
40,000.00
Rp 40,000.00
Transmisi
24
1
set
Rp
50,000.00
Rp 50,000.00
Transmisi
25
Rantai Motor Sambungan rantai
3
bh
Rp
5,000.00
Rp 15,000.00
26
Bolt + Nut
M10,pjg 3 cm
10
set
Rp
2,500.00
Rp 25,000.00
27
Inbus screw
M8,pjg 1,5 cm
3
bh
Rp
2,000.00
Rp
6,000.00
28
Plat besi (St.37)
3 x 8 cm tebal 5 mm
2
bh
Rp
30,000.00
Rp
60,000.00
Clamp holder
29
Plat besi (St.37)
3 x 2,5 cm tebal 5 mm
1
bh
Rp
15,000.00
Rp 15,000.00
Clamp holder
30
Bolt + Nut
1/2" pjg 5 cm
1
set
Rp
Clamp holder
31
Bearing
6203Z
2
bh
32
Besi St.42
ø 1'',pjg 7 cm
2
bh
33
Saklar tuas
1
bh
Rp Rp
6,000.00
6,000.00
40,000.00
Rp 80,000.00
Roller
Rp
45,000.00
Rp
Roller shaft
Rp
40,000.00
Rp 40,000.00
90,000.00
34
Besi St.42
ø 5/8'',pjg 6 cm
1
bh
Rp
15,000.00
Rp 15,000.00
Guide
35
Stainless Stell
ø 10 mm,pjg 55 cm
1
bh
Rp
60,000.00
Rp 60,000.00
Guide shaft
36
Print
A3
3
bh
Rp
4,000.00
Rp 12,000.00
Skala
37
Laminating
1
bh
Rp
7,000.00
Rp
7,000.00
Skala
38
Stiker bening
1
bh
Rp
20,000.00
Rp 20,000.00
Skala
39
Stainless Stell
1
bh
Rp
70,000.00
Rp 70,000.00
Skala
40
Lem castol
1
bh
Rp
7,000.00
Rp
Skala
41
Plat besi (St.37)
10x15 cm,tebal 5 mm
1
bh
Rp
95,000.00
42
Besi tuang
ø 3'',tebal 25 mm
2
bh
Rp
65,000.00
43
Isolasi
1
bh
Rp
10,000.00
Rp
44
Steker
1
bh
Rp
10,000.00
Rp 10,000.00
45
Bolt + Nut
M4,pjg 5 cm
4
set
Rp
1,500.00
46 47
Bolt + Nut Saklar tekan
M5,pjg 2 cm
2 2
set bh
Rp Rp
48 49
Kabel warna Kabel isi 2
Merah,kuning,biru,hitam
20 3
meter meter
50
Besi St.42
ø 2'',pjg 2 cm
1
51
Stainless Stell
ø 10 mm,pjg 50 cm
1
52
Stainless Stell
ø 6 mm,pjg 13 cm
53
Plat besi (St.37)
54
30 x 30 cm,tebal 1mm
7,000.00
Rp 95,000.00 Rp 130,000.00
Roller
10,000.00 6,000.00
Stopper
1,500.00 45,000.00
Rp 3,000.00 Rp 90,000.00
Saklar Stopper
Rp Rp
3,500.00 4,000.00
Rp 70,000.00 Rp 12,000.00
Kelistrikan Kelistrikan
bh
Rp
35,000.00
Rp 35,000.00
Skala
bh
Rp
50,000.00
Rp
Guide shaft
2
bh
Rp
40,000.00
Rp 80,000.00
Skala
ø 50 mm,tebal 5 mm
1
bh
Rp
10,000.00
Rp 10,000.00
Ring
Bolt + Nut
M10,pjg 3 cm
12
set
Rp
2,000.00
Rp 24,000.00
55
Plat besi (St.37)
10 x 10 cm,tebal 5 mm
4
bh
Rp
30,000.00
Rp 120,000.00
56
Bearing
205,(pillow block)
1
bh
Rp
70,000.00
Rp
57
Besi St.42
ø 1",pjg 30 cm
1
bh
Rp
35,000.00
Rp 35,000.00
Sambungan poros
58
Besi profil U
8 cm,pjg 60 cm
1
bh
Rp
110,000.00
Rp 110,000.00
Rangka mesin
59
Plat besi (St.37)
2
bh
Rp
10,000.00
Rp
Skala
60
Plat eser
2,5 x 3 cm,tebal 2 mm 90 x 180 cm,tebal 0,8 mm
1
bh
Rp 250,000.00
Rp 250,000.00
61
Lem alteco
1
bh
Rp
Rp 10,000.00
10,000.00
Rp
Clamp guide
50,000.00
Kaki mesin
70,000.00
20,000.00
Penutup mesin
62
Cat avian
no 191
3
klg
Rp
35,000.00
63
Kuas
2"
1
bh
Rp
7,000.00
64
Thiner
1
klg
Rp
45,000.00
Total
Rp 105,000.00 Rp
7,000.00
Rp 45,000.00 Rp8,517,000.00
Biaya Pengerjaan N0. 1 2 3 4 5 6 7
Nama Alat Rangka Mesin Bush Poros Clamp Kaki Mesin Penutup Mesin Clamp pipa
Spesifikasi Total
Jumlah 1 3 5 10 1set 1set 1set
Harga Satuan Rp1,500,000.00 Rp 35,000.00 Rp 50,000.00 Rp 5,000.00 Rp 200,000.00 Rp 550,000.00 Rp 150,000.00
Harga Total Rp1,500,000.00 Rp 105,000.00 Rp 250,000.00 Rp 50,000.00 Rp 200,000.00 Rp 550,000.00 Rp 150,000.00 Rp 2,805,000.00
Spesifikasi -
Jumlah -
Harga Satuan Rp 250,000.00 Rp 250,000.00 Rp 250,000.00
Harga Total Rp 250,000.00 Rp 250,000.00 Rp 250,000.00
-
-
Rp 250,000.00
Rp 250,000.00
Biaya Perjalanan No 1 2 3 4
Nama Alat Survey data Survey alat dan bahan Konsultasi mekanik/bengkel/pakar Pembelian alat dan bahan
Total
Rp 1,000,000.00
Total Pengeluaran
No 1 2 3 4
Jenis Pengeluaran Biaya pembelian bahan dan alat Biaya pengerjaan Biaya perjalanan Lain-lain Total
Rp Rp Rp Rp
Total Biaya 8,517,000.00 2,805,000.00 1,000,000.00 178,000.00 Rp 12,500,000.00