90.Optimasi Proses Pemesinan

OPTIMASI PROSES PEMESINAN

Mata kuliah : Teknologi mekanik 3 Tahun : 2013

1 PARJAN, SSiT., MT. POLITEKNIK GAJAH TUNGGAL

2013

Learning Outcomes

Outline Materi :

OPTIMASI PROSES PEMESINAN

Mahasiswa dapat memilih proses pemesinan yang optimum .

Faktor-faktor Pertimbangan dalam Proses Pemesinan

Komponen Waktu Produksi

Komponen Ongkos Produksi

Ekonomisasi Peralatan Bantu

Parjan, SSiT., MT.

2

FAKTOR-FAKTOR PERTIMBANGAN DALAM PROSES PEMESINAN

Faktor-faktor teknis : 1. menetapkan mesin yang akan dipakai, menentukan jenis pahat yang akan digunakan (geometri dan material pahat),

menentukan kondisi pemotongan (v, f, a).

Kecepatan waktu produksi : 2. jenis mesin yang dipakai, pemakaian perkakas bantu, jenis pahat yang digunakan,

dan lain-lain.

OPTIMASI PROSES PEMESINAN Parjan, SSiT., M

T.

3

Faktor-faktor ongkos : 3. ongkos material, ongkos produksi.

Ongkos produksi yang paling rendah, sehingga harga produk murah;

a)

Tujuan Proses Produksi :

Kecepatan produksi yang paling tinggi; b) Keuntungan yang sebesar-besarnya. c)


T.

4

Komponen waktu yang dipengaruhi variabel proses, dan 1. KOMPONEN WAKTU PRODUKSI :

Komponen waktu bebas (nonproduktif). 2.

Komponen Waktu Yang Dipengaruhi Variabel Proses :

1.

dimana : tc lt vf n f

= waktu pemotongan sesungguhnya = panjang pemesinan; mm = kecepatan makan; mm/min. = putaran poros utama; rev/min = gerak makan; mm/rev

a) tc = = ; min/produk lt vf

lt n.f


T.

5

b) Waktu penggantian pahat rata-rata : tc T

td . ; min / produk

dimana : td T

= = =

waktu penggantian atau pemesinan pahat; min. umur pahat; min. bagian dari umur pahat yang digunakan menyelesaikan satu produk.

tc T


T.

6

ts N

ta = tLW + tAT + tRT + tUW + ; min / produk

Komponen Waktu Bebas (Non-produktif) : 2.

dimana : ta tLW tAT tRT tUW

= = = = = =

waktu non produktif (auxillary time) waktu pemasangan benda kerja (time for loading the workpiece); min/produk waktu penyiapan, yaitu waktu yang diper-lukan untuk membawa/menggerakkan pahat dari posisi mula sampai pada posisi siap un-tuk memotong (advancing time); min/produk waktu pengakhiran, yaitu waktu yang diperlukan untuk membawa/menggerakkan pahat kembali ke posisi mula (retracting time); min/produk waktu pengambilan produk (time for unloading the workpiece); min/produk bagian dari waktu penyiapan mesin (fixture & attachments) dibagi rata untuk sejumlah produk yang direncanakan untuk dibuat saat itu (N , lot size).

ts N


T.

7

Memperkecil waktu nonproduktif, ta :

memperbesar kecepatan makan, vf menaikkan gerak makan, f memperbesar putaran spindel, v.

menggunakan perkakas bantu, mesin dilengkapi dengan automatic chacker, memperbaiki cara kerja (bagi produksi yang sedang

berjalan).

Menurunkan waktu pemotongan, tc :

Mempercepat cara penggantian pahat, td : menyediakan pahat cadangan, memakai jenis pahat sisipan.


T.

8

Contoh soal : Benda kerja baja paduan dengan diameter mula sebesar 80 mm dan panjang pemesinan sekitar 150 mm, dibubut kasar untuk kedalaman potong 3 mm dengan gerak makan 0,2 mm/r dan kecepatan potong 113 mm/min, umur pahat sekitar 40 menit. Untuk mengganti pahat karbida sisipan diperlukan waktu 0,5 menit, sedang bila diasah diperlukan waktu 15 s/d 30 menit. Komponen waktu nonproduktif : Waktu pemasangan benda kerja dengan menggunakan

automatic chacker adalah 5 detik = 0,08 menit; Waktu untuk menggerakkan pahat ke posisi potong 0,08

min/produk; Waktu untuk menggerakkan pahat kembali ke posisi

semula 0,05 min/produk; Waktu pengambilan produk 0,1 min/produk; Waktu penyiapan mesin dan peralatan bantu lainnya 60

min, sedang jumlah produk yang akan dikerjakan 100 buah.

Berapakah waktu pemesinan per produk rata-rata ?


T.

9

Jawab : 1. Komponen waktu yang dipengaruhi oleh variabel proses :

n = = = 450 r/min. 113 . 1000

. 80

v . 1000

. d

tc = = = = 1,67 min/produk 150

450 . 0,2

lt vf

lt n.f

Waktu untuk mengganti pahat : bila digunakan pahat karbida sisipan, td = 0,5 min. :

1,67

40

tc T

td . = 0,5. = 0,02 min/produk

bila digunakan pahat biasa, td = 30 min. : 1,67

40

tc T

td . = 30 . = 1,25 min/produk


T.

10

2. Komponen waktu nonproduktif : ts N

ta = tLW + tAT + tRT + tUW +

= 0,08 + 0,08 + 0,05 + 0,1 + 60 100

= 0,91 min/produk

Waktu pemesinan rata-rata produk :

dengan pahat sisipan : a)

dengan pahat yang diasah : b)

tc T

td . tm = ta + tc + = 0,91 + 1,67 + 0,02 = 2,6 min / produk

tm = 0,91 + 1,67 + 1,25

= 3,83 min / produk


T.

11

KOMPONEN ONGKOS PRODUKSI

Ongkos Penyiapan& Peralatan

PengangkutanBunga bank

Gudang

PajakAsuransi

PemeliharaanDan lain-lain

SettingAlat bantuProgram

Ongkos TakLangsung

Harga Pembelian

Ongkos Pemesinan

Ongkos Pahat

Bunga bankPajak

AsuransiDan lain-lain

Bahan bantuDaya listrik

Operator

Kontrol kualitasPenjualan

Administrasi

Ongkos VariabelTak Tetap

Ongkos VariabelLangsung

Ongkos Tetap

Ongkos ProsesProduksi

Ongkos Material

OngkosPerencanaan

Ongkos Total PerProduk

Ongkos OPerasi

OngkosProduksi


T.

12

KOMPONEN ONGKOS PRODUKSI Ongkos total perproduk (unit cost), dan 1. Ongkos operasi (operating cost). 2.

Ongkos Total Perproduk : 1. Rumus yang digunakan :

Cu = CM + Cplan + Cp ; Rp / produk

dimana : Cu CM Cplan Cp

ongkos total; Rp / produk ongkos material; Rp / produk ongkos perencanaan produksi; dapat pula dimasukkan dalam ongkos perancangan produk (bila produk ybs. dirancang sendiri); Rp / produk ongkos salah satu proses produksi; Rp / produk

= = = =


T.

13

a) Ongkos material terdiri dari : harga pembelian material, ongkos tak langsung (indirect cost / overhead cost) : biaya gudang, pengangkutan, bunga bank,

pajak, asuransi, pemeliharaan, dll.

Rumus perhitungan :

CM = CMo + CMi ; Rp / produk

dimana : CMo CMi

harga pembelian; Rp / produk ongkos tak langsung; Rp / produk

= =


T.

14

b) Ongkos proses produksi terdiri dari : ongkos penyiapan dan peralatan, ongkos pemesinan, ongkos pahat.

Rumus perhitungan :

Cp = Cr + Cm + Cc ; Rp / produk

dimana : Cr Cm Cc

ongkos penyiapan dan peralatan; Rp / produk ongkos pemesinan; Rp / produk ongkos pahat; Rp / produk

= = =


T.

15

(1) Ongkos penyiapan dan peralatan (Cr ) :

dimana : Cset Cfix Ccr N

ongkos pengaturan/setting mesin; Rp ongkos perkakas bantu cekam (fixture); Rp ongkos penyiapan program; Rp jumlah produk yang dibuat; produk

= = = =

Cr = ; Rp / produk Cset + Cfix + Ccr

N

(2) Ongkos pemesinan (Cm ) :

Cm = cm . tm ; Rp / produk

dimana : cm tm

ongkos operasi mesin; Rp/min waktu pemesinan; min/produk

= =


T.

16

(3) Ongkos pahat (Cc ) :

dimana : cc

ongkos pahat per mata potong; Rp/mata potong Sebagian dari umur pahat (yang berkurang akibat pemakaian setiap manghasilkan satu produk) merupa-kan rasio antara waktu pemotongan efektif tc dengan umur pahat T; mata potong/produk

= =

tc T

Cc = cc . ; Rp / produk tc T


T.

17

2. Ongkos Operasi :

Rumus yang digunakan :

CJ = Cf + Cd + Ci ; Rp / tahun

dimana : CJ Cf Cd Ci

ongkos operasi pertahun; Rp / tahun ongkos tetap pertahun; Rp / tahun ongkos variabel langsung; Rp / tahun ongkos variabel tak langsung; Rp / tahun

= = = =

Ongkos tetap pertahun adalah ongkos yang dipikul perusahaan atas pemilihan suatu mesin/alat pro-duksi yang secara tetap harus dibayar setiap tahun, seperti :

a)

bunga pinjaman, pajak,

asuransi, dan lain-lain.


T.

18

Ongkos variabel langsung pertahun adalah ongkos yang dipikul perusahaan pertahun akibat pengaruh langsung dari kegiatan pemesinan yang dilakukan, seperti :

b)

ongkos bahan bantu (mis. cairan pendingin), ongkos daya listrik, ongkos operator.

Ongkos variabel tak langsung pertahun adalah ongkos yang dipikul perusahaan pertahun akibat pengaruh tidak langsung dari kegiatan pemesinan yang dilakukan, seperti :

c)

kontrol kualitas, penjualan, administrasi, dll.


T.

19

EKONOMISASI PERKAKAS BANTU

Perkakas bantu adalah suatu alat yang dibuat untuk membantu pengerjaan benda kerja dalam menentukan lokasi, memegang benda kerja, dan menuntun perkakas potong.

Disebabkan ketelitian dan ketahanan yang harus dipunyai perkakas bantu, maka ongkos pembuatannya akan relatif tinggi.

Walaupun perekakas bantu dapat menghasilkan produk-tivitas yang lebih tinggi, perkakas tidak dapat diper-tanggung jawabkan bila ongkosnya tidak diimbangi oleh penghematan dalam ongkos produksi.


T.

20

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ANALISA EKONOMIS PERKAKAS BANTU DAN PERUMUSAN FAKTOR-FAKTOR INI DALAM PENENTUAN KESEIMBANGAN EKONOMIS ADALAH SEBAGAI BERIKUT :

a) Ongkos perkakas bantu; b) Ongkos bunga dari ongkos perkakas bantu; c) Penghematan dalam ongkos buruh akibat pemakaian

perkakas bantu ini; d) Penghematan dalam ongkos mesin produksi akibat

produktivitas yang meningkat; e) Jumlah benda kerja yang akan diproduksi dengan

bantuan perkakas bantu tersebut.


T.

21

Cpuf = (R + Rm) t ; Rp / produk

dimana : R Rm t

ongkos buruh per jam tanpa perka-kas bantu; Rp / jam ongkos mesin per jam, termasuk semua overhead; Rp / jam waktu yang dibutuhkan untuk menye-lesaikan satu produk tanpa perkakas bantu; jam / produk

= = =

Hubungan antara faktor-faktor di atas dapat dinyatakan dalam rumus berikut ini :

1) Ongkos produksi total/produk tanpa perkakas bantu (Cpuf ) :


T.

22

Cpf = (Rt + Rm) tt ; Rp / produk

dimana : Rt tt

ongkos buruh per jam dengan perka-kas bantu; Rp / jam waktu yang dibutuhkan untuk menye-lesaikan satu produk dengan per-kakas bantu; jam / produk

= =

3) Penghematan ongkos produksi/produk (Cps) :

Ongkos produksi total/produk dengan perkakas bantu (Cpf ), (tidak termasuk ongkos pembuatan perkakas bantu) : 2)

Cps = Cpuf - Cpf = (R + Rm) t - (Rt + Rm) tt ; Rp / produk


T.

23

4) Ongkos perkakas bantu/produk (Cfix) :

Cfix = (1 + ) ; Rp / produk Ct N

n.i 2

dimana : Ct n i N

ongkos pembuatan perkakas bantu; Rp jumlah tahun perkakas bantu itu akan dipakai; tahun suku bunga dari modal yang diinvestasi; %/tahun jumlah produk yang akan dibuat (selama n tahun); produk

= = = =

Bila waktu pemakaian perkakas bantu diperhitungkan lebih kecil dari satu tahun, maka pada umumnya suku bunga tidak diperhitungkan, sehingga :

Cfix = ; Rp / produk Ct N


T.

24

Perkakas bantu dapat dipertanggung jawabkan secara ekonomis, bila penghematan ongkos produksi/produk lebih besar daripada ongkos perkakas bantu/produk, jadi :

5)

Cps > Cfix , atau

(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt > (1 + ) Ct N

n.i 2

Titik impas yaitu jumlah produk minimum yang harus diproduksi oleh pabrik dengan perkakas bantu tersebut supaya penghematan ongkos produksi sama dengan ongkos pembuatan perkakas bantu, jadi :

6)

Cps = Cfix , atau

(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt = (1 + ) Ct Nimpas

n.i 2

(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt Nimpas = =

(1 + ) Ct n.i 2

Cps

(1 + ) Ct n.i 2


T.

25

Ongkos maksimum yang diperbolehkan untuk membuat perkakas bantu :

7)

(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt

(1 + ) n.i 2

Cps . N

(1 + ) n.i 2

Ct max = x N =

Contoh soal : Pemakaian sebuah perkakas bantu dalam mendukung satu seri operasi pada sebuah mesin freis akan mengurangi waktu pengerjaan dari 45 menit/produk menjadi 24 menit/produk. Bila pekerjaan itu harus dilakukan tanpa perkakas bantu, maka penanganan harus dilakukan oleh seorang operator akhli (klasifikasi A) yang dibayar Rp. 10.000/jam. Dengan perkakas bantu, pekerjaan itu dapat diserahkan pada operator kurang akhli (klasifikasi B) yang pembayarannya Rp. 7.500/jam. Ongkos mesin/jam, terma-suk overhead, ditentukan sebesar Rp. 25.000/jam.


T.

26

Ongkos pembuatan perkakas bantu termasuk Rp. 1.750.000 untuk perancangan, Rp. 950.000 untuk bahan-bahannya, dan memerlukan seorang pembuat perkakas bantu yang akhli. Pembuatan memerlukan waktu 50 jam dan diminta pembayaran Rp. 30.000/jam termasuk ongkos buruh, mesin, dan overhead. Suku bunga bank adalah 8 %. Telah diperkirakan bahwa perkakas bantu itu mempunyai umur ekonomis 2 tahun, dan bahwa perkakas bantu itu dapat dipakai untuk membuat 400 produk dalam jangka waktu itu. Tentukan : a) Apakah perkakas bantu itu dapat dipertanggung

jawabkan secara ekonomis ? b) Berapa jumlah produk minimum yang harus diproduksi

agar diperoleh titik impas ? c) Berapa ongkos maksimum yang diperbolehkan untuk

membuat sebuah perkakas bantu, bila jumlah produk yang dibuat/tahun 175 buah ?


T.

27

Jawab :

t = 45 menit/produk = 0,75 jam/produk tt = 24 menit/produk = 0,4 jam/produk R = Rp.10.000/jam Rt = Rp. 7.500/jam Rm = Rp. 25.000/jam Ct = Rp. 1.750.000+Rp.950.000+Rp. 30.000/jam x 50 jam = Rp. 4.200.000 i i = 8 % dan n = 2 tahun N = 400 produk

Cps = (R + Rm) t - (Rt + Rm) tt ; Rp / produk a) = (10.000 + 25.000).0,75 (7.500 + 25.000).0,4 = 13.250 Rp / produk


T.

28

Cfix = (1 + ) ; Rp / produk Ct N

n.i 2

4.200.000

400

2 . 0,08

2 = (1 + ) = 11.340 Rp / produk

b) Nimpas = = (1 + ) Ct

n.i 2

Cps

(1 + ) 4.200.000 2 . 0,08

2 13.250

= 342 produk

Bila N = 350 produk / 2 tahun, maka : c)

Cps > Cfix , jadi perkakas bantu ini secara ekonomis dapat dipertanggung jawabkan.

Cps . N

(1 + ) n.i 2

Ct max = = = Rp 4.293.981 13.250 . 350

1,08


T.

29

SELESAI

TERIMA KASIH


T.

30

OPTIMASI PROSES PEMESINANSlide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14Slide Number 15Slide Number 16Slide Number 17Slide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Faktor-faktor yang mempengaruhi analisa ekonomis perkakas bantu dan perumusan faktor-faktor ini dalam penentuan keseimbangan ekonomis adalah sebagai berikut : Slide Number 22Slide Number 23Slide Number 24Slide Number 25Slide Number 26Slide Number 27Slide Number 28Slide Number 29Slide Number 30

90.Optimasi Proses Pemesinan

Documents

Transcript of 90.Optimasi Proses Pemesinan