SEJARAH MANUFAKTUR
Kata manufaktur berasal dari bahasa Latin manus factus yang
berarti dibuat dengan tangan. Kata manufacture muncul pertama kali tahun 1576,
dan kata manufacturing muncul tahun 1683. Manufaktur, dalam arti yang paling
luas, adalah proses merubah bahan baku menjadi produk. Proses ini meliputi (1)
perancangan produk, (2) pemilihan material, dan (3) tahap-tahap proses dimana
produk tersebut dibuat. Pada konteks yang lebih modern, manufaktur melibatkan
pembuatan produk dari bahan baku melalui bermacam-macam proses, mesin dan
operasi, mengikuti perencanaan yang terorganisasi dengan baik untuk setiap
aktifitas yang diperlukan. Mengikuti definisi ini, manufaktur pada umumnya
adalah suatu aktifitas yang kompleks yang melibatkan berbagai variasi sumberdaya
dan aktifitas sebagaiberikut:
- Perancangan Produk - Pembelian - Pemasaran
- Mesin dan perkakas - Manufacturing - Penjualan
- Perancangan proses - Production control - Pengiriman
- Material - Support services - Customer service
Hal-hal di atas telah melahirkan disiplin ilmu tentang teknik manufaktur. Sesuai dengan definisi manufaktur, keilmuan teknik manufaktur mempelajari perancangan produk manufaktur dan perancangan proses pembuatannya serta pengelolaan sistem produksinya (sistem manufaktur). Meskipun teknik manufaktur pada berbagai perguruan tinggi memiliki ke-khas-an sendiri-sendiri namun selalu ada bagian yang sama pada jurusan-jurusan tersebut. Keilmuan teknik manufaktur selalu berbasis kepada aktifitas pembuatan produk manufaktur yang melibatkan berbagai aktifitas dan sumberdaya seperti yang telah diuraikan di atas.
Jika dicermati, bidang ilmu teknik manufaktur sesungguhnya merupakan sinergi (gabungan yang saling menguatkan) dari jurusan teknik mesin dan teknik industri. Dari teknik mesin diadopsi ilmu-ilmu yang terkait dengan perancangan produk dan perancangan proses pembuatan, sedangkan dari teknik industri diadopsi ilmu-ilmu yang terkait dengan pengelolaan sistem di industri manufaktur (industri yang menghasilkan produk manufaktur). Dengan demikian akan ada beberapa matakuliah yang bisa dijumpai terdapat pada ketiga jurusan tersebut (overlapping).
Karena sinergi tersebut, di beberapa perguruan tinggi yang belum memiliki teknik manufaktur sebagai jurusan tersendiri, keilmuan teknik manufaktur biasanya menjadi bagian dari jurusan teknik mesin atau teknik industri. Dengan demikian banyak bidang ilmu di kedua jurusan tersebut yang juga dipelajari di jurusan teknik manufaktur.
Seperti yang telah dituliskan sebelumnya, teknik manufaktur berhubungan dengan produk-produk manufaktur. Yang dimaksud produk manufaktur di sini adalah produk-produk yang pembuatannya melalui berbagai proses manufaktur. Sebagai ilustrasi, mari kita perhatikan dan kita periksa beberapa obyek di sekitar kita: arloji, kursi, stapler, pensil, kalkulator, telpon, panci dan pemegang lampu. Kita segera akan menyadari bahwa semua obyek tersebut mempunyai bentuk yang berbeda. Benda-benda tersebut tidak akan bisa kita jumpai ada di alam ini sebagaimana seolah-olah tersedia begitu saja di ruangan kita. Benda-benda tersebut telah ditransformasikan (diciptakan/dibuat) dari berbagai material dan dirakit hingga menjadi benda-benda yang kita pergunakan sehari-hari.
Beberapa obyek terdiri dari satu komponen, seperti paku, baut, kawat, gantungan baju. Namun demikian, kebanyakan obyek – mesin pesawat terbang (ditemukan tahun 1939), ballpoint (1938), panggangan roti (1926), mesin cuci (1910), AC (1928), lemari es (1931), mesin fotocopy (1949), dan semua jenis mesin, serta ribuan produk lainnya - dibangun dari perakitan sejumlah komponen yang terbuat dari berbagai jenis material. Semua komponen tersebut dibuat melalui berbagai proses yang disebut manufaktur (manufacturing). Di samping produk-produk akhir tersebut, manufaktur juga melibatkan aktifitas dimana produk yang dibuat dipergunakan untuk membuat produk. Produk tersebut adalah mesin-mesin yang dipakai untuk membuat berbagai macam produk. Misalnya mesin press untuk membuat plat lembaran menjadi bodi mobil, mesin-mesin untuk membuat komponen, atau mesin jahit untuk memproduksi pakaian. Aspek yang sama pentingnya adalah perbaikan dan perawatan (service and maintenance) mesin-mesin tersebut selama umur hidupnya.
Contoh Permasalahan Dalam Pengembangan Produk Manufaktur
Sebagai contoh permasalahan di dalam perancangan dan pembuatan produk manufaktur, berikut ini diilustrasikan bagaimana permasalahan di dalam perancangan dan pembuatan paper clip. Paper clip, benda yang sangat sederhana yang kita jumpai sehari-hari, dikembangkan pertamakali oleh Johan Vaaler, seorang warganegara Norwegia dan menerima hak paten pada tahun 1901.
Anggaplah bahwa kita akan memproduksi paper clip. Sebelum proses produksi berlangsung, langkah pertama adalah merancang paper clips tersebut. Pada proses merancang produk tersebut, berbagai pertanyaan akan muncul, material jenis apa yang akan dipilih untuk membuat produk tersebut? Apakah material logam atau non logam seperti plastik? Jika dipilih logam, logam jenis apa? Jika dipilih material kawat, berapakah diameternya? Apakah penampangnya harus berbentuk bundar atau ada yang berbentuk lain? Jika kehalusan permukaan kawatnya penting, seberapa kasar seharusnya? Bagaimana caranya membentuk paper clip dari kawat tersebut? Apakah ditekuk dengan tangan atau dengan menggunakan alat bantu? Jika diperlukan, mesin apa yang harus dirancang atau dibeli untuk membuat memproduksinya? Jika sebagai perusahaan mendapatkan order 100 buah clip atau 1 juta clip, apakah pendekatan manufakturnya akan berbeda?
Kekakuan dan kekuatan juga tergantung kepada diameter kawat dan desain klip. Termasuk di dalam proses perancangan adalah pertimbangan-pertimbangan seperti jenis (style), penampilan fisik (appearance) dan kehalusan permukaan dari clip tersebut. Perhatikan, misalnya, bahwa beberapa jenis klip memiliki goresan di permukaannya, untuk memberikan gaya tekan yang lebih baik.
Setelah menyelesaikan perancangan, material yang cocok harus dipilih. Pemilihan material memerlukan pengetahuan tentang kebutuhan akan fungsi dan pemakaian produk tersebut, dan ini mengarahkan kepada pemilihan material yang tersedia secara ekonomis untuk memenuhi tuntutan tersebut pada harga yang sedapat mungkin paling murah. Pemilihan material juga melibatkan pertimbangan akan ketahanannya terhadap korosi, karena clip seringkali dipegang dan kontak dengan kotoran serta gangguan lingkungan lainnya. Perhatikan, kadang-kadang ada bekas karat akibat yang ditinggalkan oleh clip pada kertas yang disimpan pada waktu yang lama.
Banyak hal tentang clip ini yang harus ditanyakan. Apakah material yang dipilih bisa menahan lekukan (bending) pada saat proses pembuatan, tanpa retak atau patah? Bisakah kawat dipotong tanpa mengakibatkan keausan pada pisaunya? Akankah bekas potongannya halus atau meninggalkan permukaan yang tajam?
Akhirnya, metode pembuatan apakah yang paling ekonomis pada laju produksi yang diperlukan, sehingga kompetitif di pasar dan menghasilkan keuntungan. Selanjutnya, metode pembuatan yang tepat dengan perkakas yang tepat, mesin dan peralatan harus dipilih untuk membentuk kawat menjadi paper clip.
Contoh di atas adalah contoh berbagai masalah di dalam produksi suatu produk yang relatif sederhana, pada produk-produk lain mungkin akan dijumpai masalah-masalah yang jauh lebih rumit. Terutama bila produk tersebut melibatkan teknologi tinggi dan diproduksi dalam jumlah banyak sehingga melibatkan banyak mesin, fasilitas maupun tenaga kerja. Sebuah mobil, misalnya, terdiri dari sekitar 15.000 komponen, pesawat terbang transport C-5A terbuat dari lebih dari empat juta komponen dan pesawat Boeing 747-700 terbuat dari enam juta komponen. Semuanya dibuat dengan bermacam-macam proses yang disebut manufaktur (manufacturing). Dengan demikian bisa dibayangkan luasnya area industri manufaktur, mulai dari yang paling sederhana hingga yang paling canggih. Bagi kebanyakan negara industri, manufaktur merupakan tulang punggung perekonomian. Sebagai aktifitas ekonomi manufaktur menyumbang 20 hingga 30% nilai dari produk dan jasa yang dihasilkan di suatu negara.
Kenyataan itu telah membuktikan bahwa peluang sarjana teknik manufaktur masih terbentang luas.
- Perancangan Produk - Pembelian - Pemasaran
- Mesin dan perkakas - Manufacturing - Penjualan
- Perancangan proses - Production control - Pengiriman
- Material - Support services - Customer service
Hal-hal di atas telah melahirkan disiplin ilmu tentang teknik manufaktur. Sesuai dengan definisi manufaktur, keilmuan teknik manufaktur mempelajari perancangan produk manufaktur dan perancangan proses pembuatannya serta pengelolaan sistem produksinya (sistem manufaktur). Meskipun teknik manufaktur pada berbagai perguruan tinggi memiliki ke-khas-an sendiri-sendiri namun selalu ada bagian yang sama pada jurusan-jurusan tersebut. Keilmuan teknik manufaktur selalu berbasis kepada aktifitas pembuatan produk manufaktur yang melibatkan berbagai aktifitas dan sumberdaya seperti yang telah diuraikan di atas.
Jika dicermati, bidang ilmu teknik manufaktur sesungguhnya merupakan sinergi (gabungan yang saling menguatkan) dari jurusan teknik mesin dan teknik industri. Dari teknik mesin diadopsi ilmu-ilmu yang terkait dengan perancangan produk dan perancangan proses pembuatan, sedangkan dari teknik industri diadopsi ilmu-ilmu yang terkait dengan pengelolaan sistem di industri manufaktur (industri yang menghasilkan produk manufaktur). Dengan demikian akan ada beberapa matakuliah yang bisa dijumpai terdapat pada ketiga jurusan tersebut (overlapping).
Karena sinergi tersebut, di beberapa perguruan tinggi yang belum memiliki teknik manufaktur sebagai jurusan tersendiri, keilmuan teknik manufaktur biasanya menjadi bagian dari jurusan teknik mesin atau teknik industri. Dengan demikian banyak bidang ilmu di kedua jurusan tersebut yang juga dipelajari di jurusan teknik manufaktur.
Seperti yang telah dituliskan sebelumnya, teknik manufaktur berhubungan dengan produk-produk manufaktur. Yang dimaksud produk manufaktur di sini adalah produk-produk yang pembuatannya melalui berbagai proses manufaktur. Sebagai ilustrasi, mari kita perhatikan dan kita periksa beberapa obyek di sekitar kita: arloji, kursi, stapler, pensil, kalkulator, telpon, panci dan pemegang lampu. Kita segera akan menyadari bahwa semua obyek tersebut mempunyai bentuk yang berbeda. Benda-benda tersebut tidak akan bisa kita jumpai ada di alam ini sebagaimana seolah-olah tersedia begitu saja di ruangan kita. Benda-benda tersebut telah ditransformasikan (diciptakan/dibuat) dari berbagai material dan dirakit hingga menjadi benda-benda yang kita pergunakan sehari-hari.
Beberapa obyek terdiri dari satu komponen, seperti paku, baut, kawat, gantungan baju. Namun demikian, kebanyakan obyek – mesin pesawat terbang (ditemukan tahun 1939), ballpoint (1938), panggangan roti (1926), mesin cuci (1910), AC (1928), lemari es (1931), mesin fotocopy (1949), dan semua jenis mesin, serta ribuan produk lainnya - dibangun dari perakitan sejumlah komponen yang terbuat dari berbagai jenis material. Semua komponen tersebut dibuat melalui berbagai proses yang disebut manufaktur (manufacturing). Di samping produk-produk akhir tersebut, manufaktur juga melibatkan aktifitas dimana produk yang dibuat dipergunakan untuk membuat produk. Produk tersebut adalah mesin-mesin yang dipakai untuk membuat berbagai macam produk. Misalnya mesin press untuk membuat plat lembaran menjadi bodi mobil, mesin-mesin untuk membuat komponen, atau mesin jahit untuk memproduksi pakaian. Aspek yang sama pentingnya adalah perbaikan dan perawatan (service and maintenance) mesin-mesin tersebut selama umur hidupnya.
Contoh Permasalahan Dalam Pengembangan Produk Manufaktur
Sebagai contoh permasalahan di dalam perancangan dan pembuatan produk manufaktur, berikut ini diilustrasikan bagaimana permasalahan di dalam perancangan dan pembuatan paper clip. Paper clip, benda yang sangat sederhana yang kita jumpai sehari-hari, dikembangkan pertamakali oleh Johan Vaaler, seorang warganegara Norwegia dan menerima hak paten pada tahun 1901.
Anggaplah bahwa kita akan memproduksi paper clip. Sebelum proses produksi berlangsung, langkah pertama adalah merancang paper clips tersebut. Pada proses merancang produk tersebut, berbagai pertanyaan akan muncul, material jenis apa yang akan dipilih untuk membuat produk tersebut? Apakah material logam atau non logam seperti plastik? Jika dipilih logam, logam jenis apa? Jika dipilih material kawat, berapakah diameternya? Apakah penampangnya harus berbentuk bundar atau ada yang berbentuk lain? Jika kehalusan permukaan kawatnya penting, seberapa kasar seharusnya? Bagaimana caranya membentuk paper clip dari kawat tersebut? Apakah ditekuk dengan tangan atau dengan menggunakan alat bantu? Jika diperlukan, mesin apa yang harus dirancang atau dibeli untuk membuat memproduksinya? Jika sebagai perusahaan mendapatkan order 100 buah clip atau 1 juta clip, apakah pendekatan manufakturnya akan berbeda?
Kekakuan dan kekuatan juga tergantung kepada diameter kawat dan desain klip. Termasuk di dalam proses perancangan adalah pertimbangan-pertimbangan seperti jenis (style), penampilan fisik (appearance) dan kehalusan permukaan dari clip tersebut. Perhatikan, misalnya, bahwa beberapa jenis klip memiliki goresan di permukaannya, untuk memberikan gaya tekan yang lebih baik.
Setelah menyelesaikan perancangan, material yang cocok harus dipilih. Pemilihan material memerlukan pengetahuan tentang kebutuhan akan fungsi dan pemakaian produk tersebut, dan ini mengarahkan kepada pemilihan material yang tersedia secara ekonomis untuk memenuhi tuntutan tersebut pada harga yang sedapat mungkin paling murah. Pemilihan material juga melibatkan pertimbangan akan ketahanannya terhadap korosi, karena clip seringkali dipegang dan kontak dengan kotoran serta gangguan lingkungan lainnya. Perhatikan, kadang-kadang ada bekas karat akibat yang ditinggalkan oleh clip pada kertas yang disimpan pada waktu yang lama.
Banyak hal tentang clip ini yang harus ditanyakan. Apakah material yang dipilih bisa menahan lekukan (bending) pada saat proses pembuatan, tanpa retak atau patah? Bisakah kawat dipotong tanpa mengakibatkan keausan pada pisaunya? Akankah bekas potongannya halus atau meninggalkan permukaan yang tajam?
Akhirnya, metode pembuatan apakah yang paling ekonomis pada laju produksi yang diperlukan, sehingga kompetitif di pasar dan menghasilkan keuntungan. Selanjutnya, metode pembuatan yang tepat dengan perkakas yang tepat, mesin dan peralatan harus dipilih untuk membentuk kawat menjadi paper clip.
Contoh di atas adalah contoh berbagai masalah di dalam produksi suatu produk yang relatif sederhana, pada produk-produk lain mungkin akan dijumpai masalah-masalah yang jauh lebih rumit. Terutama bila produk tersebut melibatkan teknologi tinggi dan diproduksi dalam jumlah banyak sehingga melibatkan banyak mesin, fasilitas maupun tenaga kerja. Sebuah mobil, misalnya, terdiri dari sekitar 15.000 komponen, pesawat terbang transport C-5A terbuat dari lebih dari empat juta komponen dan pesawat Boeing 747-700 terbuat dari enam juta komponen. Semuanya dibuat dengan bermacam-macam proses yang disebut manufaktur (manufacturing). Dengan demikian bisa dibayangkan luasnya area industri manufaktur, mulai dari yang paling sederhana hingga yang paling canggih. Bagi kebanyakan negara industri, manufaktur merupakan tulang punggung perekonomian. Sebagai aktifitas ekonomi manufaktur menyumbang 20 hingga 30% nilai dari produk dan jasa yang dihasilkan di suatu negara.
Kenyataan itu telah membuktikan bahwa peluang sarjana teknik manufaktur masih terbentang luas.
DASAR-DASAR PROSES MANUFAKTUR
Perkembangan proses manufaktur modern dimulai sekitar tahun 1980-an. Terjadinya perang sipil membuat banyak kemajuan proses manufaktur di Amerika. Eksperimen dan analisis pertama dalam proses manufaktur dibuat oleh Fred W. Taylor ketika menerbitkan tulisan tentang pemotongan logam yang merupakan dasar-dasar dari proses manufaktur. Kemudian diikuti oleh Myron L., Begemen sebagai pengembangan lanjutan proses manufaktur
Sejak pertama digunakannya mesin-mesin perkakas, secara perlahan berkecenderungan untuk menggunakan mesin lebih efisien, yaitu dengan mengkombinasikan proses manufaktur dan semakin digunakannya mesin sebagai pengganti manusia untuk menurunkan waktu pemrosesan dan jumlah tenaga kerja.
Sejalan dengan perkembangan mesin-mesin produksi, kualitas proses manufaktur menjadi tuntutan. Berkembangnya pemahaman tentang inchangeable mengharuskan pengendalian dimensi produk secara ketat, sehingga proses perakitan dapat berjalan cepat, biaya rendah khususnya pada produksi massal. Untuk menjaga agar dimensi produk tetap terkendali, maka mengharuskan penyediaan fasilitas inspeksi yang memadahi.
Untuk menghasilkan produk yang kompetitif, maka menjadi penting untuk merancang produk yang lebih murah, berkaitan dengan material, proses manufaktur atau pemindahan dan penyimpanannya. Suatu produk dirancang mempunyai kekuatan yang tinggi, tahan korosi, mempunyai umur pakai yang panjang atau yang lain , namun demikian criteria ekonomis tetap dipertimbangkan. Untuk komponen-komponen yang diproduksi secara masal, perancangan disesuaikan denga mesin-mesin yang ada, yaitu untuk minimasi berbagai macam waktu set-.up.
Pemilihan mesin atau proses manufaktur untuk menghasilkan produk merupakan pengetahuan tentang metode proses manufaktur. Faktor-faktor yang dipertimbangkan dalam pemilihan proses manufaktur meliputi jumlah produk, kualitas akhir produk, dan keterbatasan dari peralatan yang ada. Kenyataanya, suatu produk dapat dibuat melalui berbagai macam metode, tetapi secara ekonomis biasanya ada satu jalan yang dipilih.
PROSES PROSES MANUFAKTUR
Proses manufaktur merupakan suatu proses pembuatan benda kerja dari bahan baku sampai barang jadi atau setengah jadi dengan atau tanpa proses tambahan. Suatu produk dapat dibuat dengan berbagai cara, di mana pemilihan cara pembuatannya tergantung pada :
- Jumlah produk yang dibuat akan mempengaruhi pemilihan proses pembuatan sebelum produksi dijalankan. Hal ini berkaitan dengan pertimbangan segi ekonomis.
- Kualitas produk yang ditentukan oleh fungsi dari komponen tersebut. Kualitas produk yang akan dibuat harus mempertimbangkan kemampuan dari produksi yang tersedia.
- Fasilitas produksi yang dimiliki yang dapat digunakan sebagai pertimbangan segi kualitas dan kuantitas produksi yang akan dibuat.
- Penyeragaman (standarisasi), terutama pada produk yang merupakan komponen atau elemen umum dari suatu mesin, yaitu harus mempunyai sifat mampu tukar (interchangeable). Penyeragaman yang dimaksud meliputi bentuk geometri dan keadaan fisik.
Pada dasarnya proses manufaktur benda kerja terutama yang berasal dari bahan logam dapat dikelompokkan menjadi :
1. Proses pengecoran
2. Proses pembentukan
3. Proses pemotongan
4. Proses penyambungan
5. Proses perlakuan fisik
6. Proses pengerjaan akhir.
Proses Pemotongan
Proses pemotongan hingga saat ini masih tetap merupakan proses yang paling banyak digunakan (60% sampai dengan 80%) di dalam membuat suatu komponen-komponen mesin yang lengkap. Dengan demikian tidak mengherankan jika sampai kini berbagai penelitian mengenai proses pemotongan tetap dilakukan untuk berbagai tujuan.
Proses pemotongan logam adalah merupakan suatu proses yang digunakan untuk menghilangkan sebagian dimensi dari benda kerja dengan mempergunakan mesin perkakas potong dan pahat potong sehingga terbentuk komponen seperti yang dikehendaki. Dalam istilah teknik, proses pemotongan ini sering disebut dengan nama metal cutting process.
Klasifikasi Proses Pemotongan
Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Jenis Pahat
Penggolongan dari proses pemotongan dapat ditinjau dari jenis pahat yang digunakan. Pahat yang bergerak relatif terhadap benda kerja akan menghasilkan geram dan sementara itu permukaan benda kerja secara bertahap akan terbentuk menjadi komponen yang dikehendaki. Pahat tersebut dipasangkan pada suatu jenis mesin perkakas dan dapat merupakan salah satu dari berbagai jenis pahat/perkakas potong disesuaikan dengan cara pemotongan dan bentuk akhir dari produk. Untuk itu, kita klasifikasikan dua jenis pahat yaitu :
1. Pahat bermata potong tunggal (single point cutting tools)
2. Pahat bermata potong jamak (multiple points cutting tools)
Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Gerak Relatif dari Pahat terhadap Benda Kerja
Gerak relatif dari pahat terhadap benda kerja dapat dipisahkan menjadi dua macam gerakan yaitu gerak potong (cutting movement) dan gerak makan (feeding movement). Menurut jenis kombinasi dari gerak potong dan gerak makan, maka proses pemotongan dikelompokkan menjadi tujuh macam proses yang berlainan, yaitu :
1. Proses membubut (turning)
2. Proses menggurdi (drilling)
3. Proses mengefreis (milling)
4. Proses menggerinda rata (surface grinding)
5. Proses menggerinda silindris (cylindrical grinding)
6. Proses menyekrap (shaping, planing)
7. Proses menggergaji atau memarut (sawing, broaching)
Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Proses Generasi Permukaan
Selain ditinjau dari segi gerakan dan segi mesin yang digunakan, proses pemotongan dapat diklasifikasikan berdasarkan proses terbentuknya permukaan (proses generasi permukaan). Dalam hal ini proses tersebut dikelompokkan dalam dua garis besar yaitu :
1. Generasi permukaan silindris atau konis
2. Generasi permukaan rata lurus dengan atau tanpa putaran benda kerja.
Elemen Dasar Proses Pemotongan
Berdasarkan gambar teknik, di mana dinyatakan spesifikasi geometris suatu produk komponen mesin, salah satu atau beberapa jenis proses pemotongan yang telah disinggung di atas harus dipilih sebagai suatu proses atau urutan proses yang digunakan untuk membuatnya. Bagi suatu tingkatan proses, ukuran obyektif ditentukan dan pahat harus membuang sebagian material benda kerja sampai ukuran obyektif tersebut dicapai. Hal ini dapat dilaksanakan dengan cara menentukan penampang geram (sebelum terpotong) dan selain itu setelah berbagai aspek teknologi ditinjau, kecepatan pembuangan geram dapat dipilih supaya waktu pemotongan sesuai dengan yang dikehendaki. Situasi seperti ini timbul pada setiap perencanaan proses pemotongan. Dengan demikian dapat dikemukakan lima elemen dasar proses pemotongan, yaitu :
1. Kecepatan potong (cutting speed) : v (m / min)
2. Kecepatan makan (feeding speed) : vf (mm / min)
3. Kedalaman potong (depth of cut) : a (mm)
4. Waktu pemotongan (cutting time) : tc (min)
5. Kecepatan penghasilan geram (rate of metal removal) : Z (cm3 / min)
Elemen proses pemotongan tersebut (v, vf, a, tc, dan Z) dihitung berdasarkan dimensi benda kerja dan/atau pahat serta besaran dari mesin perkakas. Besaran mesin perkakas yang dapat diatur bermacam-macam tergantung dari jenis mesin perkakas. Oleh karena itu rumus yang dipakai untuk menghitung setiap elemen proses pemotongan dapat berlainan.
DASAR-DASAR PROSES MANUFAKTUR
Perkembangan proses manufaktur modern dimulai sekitar tahun 1980-an. Terjadinya perang sipil membuat banyak kemajuan proses manufaktur di Amerika. Eksperimen dan analisis pertama dalam proses manufaktur dibuat oleh Fred W. Taylor ketika menerbitkan tulisan tentang pemotongan logam yang merupakan dasar-dasar dari proses manufaktur. Kemudian diikuti oleh Myron L., Begemen sebagai pengembangan lanjutan proses manufaktur
Sejak pertama digunakannya mesin-mesin perkakas, secara perlahan berkecenderungan untuk menggunakan mesin lebih efisien, yaitu dengan mengkombinasikan proses manufaktur dan semakin digunakannya mesin sebagai pengganti manusia untuk menurunkan waktu pemrosesan dan jumlah tenaga kerja.
Sejalan dengan perkembangan mesin-mesin produksi, kualitas proses manufaktur menjadi tuntutan. Berkembangnya pemahaman tentang inchangeable mengharuskan pengendalian dimensi produk secara ketat, sehingga proses perakitan dapat berjalan cepat, biaya rendah khususnya pada produksi massal. Untuk menjaga agar dimensi produk tetap terkendali, maka mengharuskan penyediaan fasilitas inspeksi yang memadahi.
Untuk menghasilkan produk yang kompetitif, maka menjadi penting untuk merancang produk yang lebih murah, berkaitan dengan material, proses manufaktur atau pemindahan dan penyimpanannya. Suatu produk dirancang mempunyai kekuatan yang tinggi, tahan korosi, mempunyai umur pakai yang panjang atau yang lain , namun demikian criteria ekonomis tetap dipertimbangkan. Untuk komponen-komponen yang diproduksi secara masal, perancangan disesuaikan denga mesin-mesin yang ada, yaitu untuk minimasi berbagai macam waktu set-.up.
Pemilihan mesin atau proses manufaktur untuk menghasilkan produk merupakan pengetahuan tentang metode proses manufaktur. Faktor-faktor yang dipertimbangkan dalam pemilihan proses manufaktur meliputi jumlah produk, kualitas akhir produk, dan keterbatasan dari peralatan yang ada. Kenyataanya, suatu produk dapat dibuat melalui berbagai macam metode, tetapi secara ekonomis biasanya ada satu jalan yang dipilih.
PROSES PROSES MANUFAKTUR
Proses manufaktur merupakan suatu proses pembuatan benda kerja dari bahan baku sampai barang jadi atau setengah jadi dengan atau tanpa proses tambahan. Suatu produk dapat dibuat dengan berbagai cara, di mana pemilihan cara pembuatannya tergantung pada :
- Jumlah produk yang dibuat akan mempengaruhi pemilihan proses pembuatan sebelum produksi dijalankan. Hal ini berkaitan dengan pertimbangan segi ekonomis.
- Kualitas produk yang ditentukan oleh fungsi dari komponen tersebut. Kualitas produk yang akan dibuat harus mempertimbangkan kemampuan dari produksi yang tersedia.
- Fasilitas produksi yang dimiliki yang dapat digunakan sebagai pertimbangan segi kualitas dan kuantitas produksi yang akan dibuat.
- Penyeragaman (standarisasi), terutama pada produk yang merupakan komponen atau elemen umum dari suatu mesin, yaitu harus mempunyai sifat mampu tukar (interchangeable). Penyeragaman yang dimaksud meliputi bentuk geometri dan keadaan fisik.
Pada dasarnya proses manufaktur benda kerja terutama yang berasal dari bahan logam dapat dikelompokkan menjadi :
1. Proses pengecoran
2. Proses pembentukan
3. Proses pemotongan
4. Proses penyambungan
5. Proses perlakuan fisik
6. Proses pengerjaan akhir.
Proses Pemotongan
Proses pemotongan hingga saat ini masih tetap merupakan proses yang paling banyak digunakan (60% sampai dengan 80%) di dalam membuat suatu komponen-komponen mesin yang lengkap. Dengan demikian tidak mengherankan jika sampai kini berbagai penelitian mengenai proses pemotongan tetap dilakukan untuk berbagai tujuan.
Proses pemotongan logam adalah merupakan suatu proses yang digunakan untuk menghilangkan sebagian dimensi dari benda kerja dengan mempergunakan mesin perkakas potong dan pahat potong sehingga terbentuk komponen seperti yang dikehendaki. Dalam istilah teknik, proses pemotongan ini sering disebut dengan nama metal cutting process.
Klasifikasi Proses Pemotongan
Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Jenis Pahat
Penggolongan dari proses pemotongan dapat ditinjau dari jenis pahat yang digunakan. Pahat yang bergerak relatif terhadap benda kerja akan menghasilkan geram dan sementara itu permukaan benda kerja secara bertahap akan terbentuk menjadi komponen yang dikehendaki. Pahat tersebut dipasangkan pada suatu jenis mesin perkakas dan dapat merupakan salah satu dari berbagai jenis pahat/perkakas potong disesuaikan dengan cara pemotongan dan bentuk akhir dari produk. Untuk itu, kita klasifikasikan dua jenis pahat yaitu :
1. Pahat bermata potong tunggal (single point cutting tools)
2. Pahat bermata potong jamak (multiple points cutting tools)
Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Gerak Relatif dari Pahat terhadap Benda Kerja
Gerak relatif dari pahat terhadap benda kerja dapat dipisahkan menjadi dua macam gerakan yaitu gerak potong (cutting movement) dan gerak makan (feeding movement). Menurut jenis kombinasi dari gerak potong dan gerak makan, maka proses pemotongan dikelompokkan menjadi tujuh macam proses yang berlainan, yaitu :
1. Proses membubut (turning)
2. Proses menggurdi (drilling)
3. Proses mengefreis (milling)
4. Proses menggerinda rata (surface grinding)
5. Proses menggerinda silindris (cylindrical grinding)
6. Proses menyekrap (shaping, planing)
7. Proses menggergaji atau memarut (sawing, broaching)
Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Proses Generasi Permukaan
Selain ditinjau dari segi gerakan dan segi mesin yang digunakan, proses pemotongan dapat diklasifikasikan berdasarkan proses terbentuknya permukaan (proses generasi permukaan). Dalam hal ini proses tersebut dikelompokkan dalam dua garis besar yaitu :
1. Generasi permukaan silindris atau konis
2. Generasi permukaan rata lurus dengan atau tanpa putaran benda kerja.
Elemen Dasar Proses Pemotongan
Berdasarkan gambar teknik, di mana dinyatakan spesifikasi geometris suatu produk komponen mesin, salah satu atau beberapa jenis proses pemotongan yang telah disinggung di atas harus dipilih sebagai suatu proses atau urutan proses yang digunakan untuk membuatnya. Bagi suatu tingkatan proses, ukuran obyektif ditentukan dan pahat harus membuang sebagian material benda kerja sampai ukuran obyektif tersebut dicapai. Hal ini dapat dilaksanakan dengan cara menentukan penampang geram (sebelum terpotong) dan selain itu setelah berbagai aspek teknologi ditinjau, kecepatan pembuangan geram dapat dipilih supaya waktu pemotongan sesuai dengan yang dikehendaki. Situasi seperti ini timbul pada setiap perencanaan proses pemotongan. Dengan demikian dapat dikemukakan lima elemen dasar proses pemotongan, yaitu :
1. Kecepatan potong (cutting speed) : v (m / min)
2. Kecepatan makan (feeding speed) : vf (mm / min)
3. Kedalaman potong (depth of cut) : a (mm)
4. Waktu pemotongan (cutting time) : tc (min)
5. Kecepatan penghasilan geram (rate of metal removal) : Z (cm3 / min)
Elemen proses pemotongan tersebut (v, vf, a, tc, dan Z) dihitung berdasarkan dimensi benda kerja dan/atau pahat serta besaran dari mesin perkakas. Besaran mesin perkakas yang dapat diatur bermacam-macam tergantung dari jenis mesin perkakas. Oleh karena itu rumus yang dipakai untuk menghitung setiap elemen proses pemotongan dapat berlainan.
Perkembangan proses manufaktur modern dimulai sekitar tahun 1980-an. Terjadinya perang sipil membuat banyak kemajuan proses manufaktur di Amerika. Eksperimen dan analisis pertama dalam proses manufaktur dibuat oleh Fred W. Taylor ketika menerbitkan tulisan tentang pemotongan logam yang merupakan dasar-dasar dari proses manufaktur. Kemudian diikuti oleh Myron L., Begemen sebagai pengembangan lanjutan proses manufaktur
Sejak pertama digunakannya mesin-mesin perkakas, secara perlahan berkecenderungan untuk menggunakan mesin lebih efisien, yaitu dengan mengkombinasikan proses manufaktur dan semakin digunakannya mesin sebagai pengganti manusia untuk menurunkan waktu pemrosesan dan jumlah tenaga kerja.
Sejalan dengan perkembangan mesin-mesin produksi, kualitas proses manufaktur menjadi tuntutan. Berkembangnya pemahaman tentang inchangeable mengharuskan pengendalian dimensi produk secara ketat, sehingga proses perakitan dapat berjalan cepat, biaya rendah khususnya pada produksi massal. Untuk menjaga agar dimensi produk tetap terkendali, maka mengharuskan penyediaan fasilitas inspeksi yang memadahi.
Untuk menghasilkan produk yang kompetitif, maka menjadi penting untuk merancang produk yang lebih murah, berkaitan dengan material, proses manufaktur atau pemindahan dan penyimpanannya. Suatu produk dirancang mempunyai kekuatan yang tinggi, tahan korosi, mempunyai umur pakai yang panjang atau yang lain , namun demikian criteria ekonomis tetap dipertimbangkan. Untuk komponen-komponen yang diproduksi secara masal, perancangan disesuaikan denga mesin-mesin yang ada, yaitu untuk minimasi berbagai macam waktu set-.up.
Pemilihan mesin atau proses manufaktur untuk menghasilkan produk merupakan pengetahuan tentang metode proses manufaktur. Faktor-faktor yang dipertimbangkan dalam pemilihan proses manufaktur meliputi jumlah produk, kualitas akhir produk, dan keterbatasan dari peralatan yang ada. Kenyataanya, suatu produk dapat dibuat melalui berbagai macam metode, tetapi secara ekonomis biasanya ada satu jalan yang dipilih.
PROSES PROSES MANUFAKTUR
Proses manufaktur merupakan suatu proses pembuatan benda kerja dari bahan baku sampai barang jadi atau setengah jadi dengan atau tanpa proses tambahan. Suatu produk dapat dibuat dengan berbagai cara, di mana pemilihan cara pembuatannya tergantung pada :
- Jumlah produk yang dibuat akan mempengaruhi pemilihan proses pembuatan sebelum produksi dijalankan. Hal ini berkaitan dengan pertimbangan segi ekonomis.
- Kualitas produk yang ditentukan oleh fungsi dari komponen tersebut. Kualitas produk yang akan dibuat harus mempertimbangkan kemampuan dari produksi yang tersedia.
- Fasilitas produksi yang dimiliki yang dapat digunakan sebagai pertimbangan segi kualitas dan kuantitas produksi yang akan dibuat.
- Penyeragaman (standarisasi), terutama pada produk yang merupakan komponen atau elemen umum dari suatu mesin, yaitu harus mempunyai sifat mampu tukar (interchangeable). Penyeragaman yang dimaksud meliputi bentuk geometri dan keadaan fisik.
Pada dasarnya proses manufaktur benda kerja terutama yang berasal dari bahan logam dapat dikelompokkan menjadi :
1. Proses pengecoran
2. Proses pembentukan
3. Proses pemotongan
4. Proses penyambungan
5. Proses perlakuan fisik
6. Proses pengerjaan akhir.
Proses Pemotongan
Proses pemotongan hingga saat ini masih tetap merupakan proses yang paling banyak digunakan (60% sampai dengan 80%) di dalam membuat suatu komponen-komponen mesin yang lengkap. Dengan demikian tidak mengherankan jika sampai kini berbagai penelitian mengenai proses pemotongan tetap dilakukan untuk berbagai tujuan.
Proses pemotongan logam adalah merupakan suatu proses yang digunakan untuk menghilangkan sebagian dimensi dari benda kerja dengan mempergunakan mesin perkakas potong dan pahat potong sehingga terbentuk komponen seperti yang dikehendaki. Dalam istilah teknik, proses pemotongan ini sering disebut dengan nama metal cutting process.
Klasifikasi Proses Pemotongan
Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Jenis Pahat
Penggolongan dari proses pemotongan dapat ditinjau dari jenis pahat yang digunakan. Pahat yang bergerak relatif terhadap benda kerja akan menghasilkan geram dan sementara itu permukaan benda kerja secara bertahap akan terbentuk menjadi komponen yang dikehendaki. Pahat tersebut dipasangkan pada suatu jenis mesin perkakas dan dapat merupakan salah satu dari berbagai jenis pahat/perkakas potong disesuaikan dengan cara pemotongan dan bentuk akhir dari produk. Untuk itu, kita klasifikasikan dua jenis pahat yaitu :
1. Pahat bermata potong tunggal (single point cutting tools)
2. Pahat bermata potong jamak (multiple points cutting tools)
Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Gerak Relatif dari Pahat terhadap Benda Kerja
Gerak relatif dari pahat terhadap benda kerja dapat dipisahkan menjadi dua macam gerakan yaitu gerak potong (cutting movement) dan gerak makan (feeding movement). Menurut jenis kombinasi dari gerak potong dan gerak makan, maka proses pemotongan dikelompokkan menjadi tujuh macam proses yang berlainan, yaitu :
1. Proses membubut (turning)
2. Proses menggurdi (drilling)
3. Proses mengefreis (milling)
4. Proses menggerinda rata (surface grinding)
5. Proses menggerinda silindris (cylindrical grinding)
6. Proses menyekrap (shaping, planing)
7. Proses menggergaji atau memarut (sawing, broaching)
Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Proses Generasi Permukaan
Selain ditinjau dari segi gerakan dan segi mesin yang digunakan, proses pemotongan dapat diklasifikasikan berdasarkan proses terbentuknya permukaan (proses generasi permukaan). Dalam hal ini proses tersebut dikelompokkan dalam dua garis besar yaitu :
1. Generasi permukaan silindris atau konis
2. Generasi permukaan rata lurus dengan atau tanpa putaran benda kerja.
Elemen Dasar Proses Pemotongan
Berdasarkan gambar teknik, di mana dinyatakan spesifikasi geometris suatu produk komponen mesin, salah satu atau beberapa jenis proses pemotongan yang telah disinggung di atas harus dipilih sebagai suatu proses atau urutan proses yang digunakan untuk membuatnya. Bagi suatu tingkatan proses, ukuran obyektif ditentukan dan pahat harus membuang sebagian material benda kerja sampai ukuran obyektif tersebut dicapai. Hal ini dapat dilaksanakan dengan cara menentukan penampang geram (sebelum terpotong) dan selain itu setelah berbagai aspek teknologi ditinjau, kecepatan pembuangan geram dapat dipilih supaya waktu pemotongan sesuai dengan yang dikehendaki. Situasi seperti ini timbul pada setiap perencanaan proses pemotongan. Dengan demikian dapat dikemukakan lima elemen dasar proses pemotongan, yaitu :
1. Kecepatan potong (cutting speed) : v (m / min)
2. Kecepatan makan (feeding speed) : vf (mm / min)
3. Kedalaman potong (depth of cut) : a (mm)
4. Waktu pemotongan (cutting time) : tc (min)
5. Kecepatan penghasilan geram (rate of metal removal) : Z (cm3 / min)
Elemen proses pemotongan tersebut (v, vf, a, tc, dan Z) dihitung berdasarkan dimensi benda kerja dan/atau pahat serta besaran dari mesin perkakas. Besaran mesin perkakas yang dapat diatur bermacam-macam tergantung dari jenis mesin perkakas. Oleh karena itu rumus yang dipakai untuk menghitung setiap elemen proses pemotongan dapat berlainan.
