PENGEMBANGAN SISTEM KONTROL MESIN TAPPING BRACKET OTOMATIS UNTUK MENGATASI CACAT MISS PROCESS DI PT. PADMA SOODE INDONESIA

TUGAS AKHIRDisusun sebagai salah satu syarat kelulusanPendidikan DIII Politeknik Manufaktur Astra

Disusun oleh :NUR ROCHMAN0520070024

PROGRAM STUDI TEKNIK PRODUKSI DAN PROSES MANUFAKTURKONSENTRASI MEKATRONIKAPOLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRAJAKARTA2009PENGEMBANGAN SISTEM KONTROL MESIN TAPPING BRACKET OTOMATIS UNTUK MENGATASI CACAT MISS PROCESS DI PT. PADMA SOODE INDONESIA

TUGAS AKHIRDisusun sebagai salah satu syarat kelulusanPendidikan DIII Politeknik Manufaktur Astra

Disusun oleh :NUR ROCHMAN0520070024

PROGRAM STUDI TEKNIK PRODUKSI DAN PROSES MANUFAKTURKONSENTRASI MEKATRONIKAPOLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRAJAKARTA2009LEMBAR PENGESAHAN

PENGEMBANGAN SISTEM KONTROL MESIN TAPPING BRACKET OTOMATIS UNTUK MENGATASI CACAT MISS PROCESS DI PT. PADMA SOODE INDONESIA

Oleh :NUR ROCHMANNIM 0520070024

Program studi Teknik Produksi dan Proses Manufaktur MekatronikaDiajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Studi Diploma III Teknik

Jakarta, 8 Juli 2010

Iding Suhendi Pembimbing I

Aguis Ponco, STPembimbing II

NamaPenguji I

NamaPenguji II

Mengetahui,

Ir. Aloysius Agus S.Ketua Program Studi TPM-Mekatronika

ABSTRAKPoliteknik Manufaktur Astra

Program Studi Teknik Produksi dan Proses ManufakturKonsentrasi MekatronikaTugas Akhir DIII - tahun 2009 / 2010

PENGEMBANGAN SISTEM KONTROL MESIN TAPPING BRACKET OTOMATIS UNTUK MENGATASI CACAT MISS PROCESS DI PT. PADMA SOODE INDONESIA

Nur RochmanNIM : 0520070024

Abstrak

Nur Rochman, Pengembangan Sistem Kontrol Mesin Tapping Bracket Otomatis Untuk Mengatasi Cacat Miss Process di PT. Padma Soode Indonesia. Politeknik Manufaktur Astra 2010. Berdasarkan data dari Departemen Quality Control di PT. Padma Soode Indonesia, terjadi peningkatan cacat Miss Process yang ditemukan pada produk bracket 107976200 dan 107200200 akibat cylinder pusher pada mesin tapping bracket otomatis mendorong produk sebelum diproses tapping. Departemen Manufacturing Engineering divisi Stamping PT. Padma Soode Indonesia ingin mengembangkan mesin agar permasalahan dapat teratasi dan produk yang keluar dapat dilanjutkan ke tahap produksi berikutnya. Oleh karena itu penulis memodifikasi sistem kontrol mesin Tapping Bracket Otomatis tersebut. Sehingga hasil yang diiginkan adalah mesin dapat memproses tapping setiap produk bracket yang masuk.

Kata kuncimodifikasi, mesin tapping, sistem kontrol.

KATA PENGANTAR

Segala puji hanyalah milik Allah SWT yang Maha Luas cucuran rahmat dan kasih sayangNya. Maha Pengatur bumi dan langit ini beserta isinya. Termasuk penulis yang senantiasa diberikan nikmat, rahmat, dan karunia. Sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini sebagai salah satu persyaratan kelulusan pendidikan Diploma III Politeknik Manufaktur Astra program studi Teknik Produksi dan Proses Manufaktur konsentrasi Mekatronika.Selain itu, dalam pembuatan tugas akhir ini, penulis juga mendapat bantuan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: Bapak Drs. Yakub Liman, M.S.Ed, Direktur Politeknik Manufaktur Astra. Bapak Ir. Aloysius Agus S.., Ketua Program Studi Teknik Produksi dan Proses Manufaktur (Konsentrasi Mekatronika) Polman Astra. Bpk. Agus Ponco sebagai pembimbing akademik. Bpk. Iding Suhendi sebagai pembimbing lapangan tugas akhir ini. Karyawan PT Padma Soode Indonesia terutama karyawan Departemen Manufacturing Engineering divisi Stamping. Orang tua, kakak, beserta keluarga yang senantiasa memberikan dukungan. Teman - teman di program studi Teknik Produksi dan Proses Manufaktur konsentrasi Mekatronika angkatan 3. Serta pihak lain yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan.

Penulis menyadari bahwa tiada gading yang tak retak. Pembuatan tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Meskipun demikian penulis berharap tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi siapa saja yang membutuhkan.

Jakarta, Agustus 2010

PenulisDAFTAR ISI

HALAMAN JUDULiiLEMBAR PENGESAHANiiiABSTRAKivKATA PENGANTARvDAFTAR ISIviDAFTAR TABELviiiDAFTAR GAMBARixBAB I1PENDAHULUAN11.1.Latar Belakang11.2.Perumusan Masalah21.3.Pembatasan Masalah31.4.Tujuan dan Manfaat31.4.1.Tujuan31.4.2.Manfaat31.5.Metode Penelitian41.6.Sistematika Penulisan5BAB II. LANDASAN TEORI62.1.Ulir dan Proses Mengetap62.2.Sistem Kontrol72.3.Diagram Alur Program72.4.Programmable Logic Control82.5.Sistem Elektropneumatik132.6.Sinyal Masukan Listrik (Electrical Signal Input)152.7.Pengolah Sinyal Listrik172.7.1.Relay172.7.2.Solenoid182.7.3.Kontaktor192.8.Sinyal Keluaran20BAB III. PENGUMPULAN DATA213.1.Produk Bracket 107976200 dan 107200200213.2.Cacat no tapping Produk Bracket 107976200 dan 107200200213.3.Mesin tapping bracket otomatis243.4.Diagram aliran proses mesin tapping bracket otomatis sebelum modifikasi253.5.Block Diagram Mesin283.6.Sistem Pneumatik293.7.Perangkat input mesin tapping bracket otomatis313.8.Perangkat pengolah proses mesin tapping bracket otomatis343.9.Perangkat output mesin tapping bracket otomatis36BAB V60

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Contoh TabelError! Bookmark not defined.Tabel 3.1 Data AwalError! Bookmark not defined.Tabel 5.1 Perhitungan Kapasitas ProduksiError! Bookmark not defined.Tabel 5.2 Data Waktu Baku Error! Bookmark not defined.Tabel 6.1 Data setelah perbaikanError! Bookmark not defined.

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Produk CastingError! Bookmark not defined.Gambar 2.1 Layout Area CastingError! Bookmark not defined.Gambar 2.2 Diagram FishboneError! Bookmark not defined.Gambar 5.1 Diagram PencarError! Bookmark not defined.Gambar 7.1 Kursi kerjaError! Bookmark not defined.

21

ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangPT Padma Soode Indonesia adalah perusahaan manufaktur yang bergerak di bidang pembuatan komponen yang dibutuhkan industri terutama komponen alat-alat elektronik. Salah satu produk di perusahaan ini adalah motor printer EPSON. Motor printer ini merupakan penggabungan dari beberapa komponen yaitu: bracket, stator, dan rotor serta beberapa komponen pendukung lain.Untuk menghasilkan komponen tersebut, setiap produk harus melalui beberapa tahap produksi. Pada pembuatan produk bracket, salah satu tahapannya adalah tapping (membuat ulir dalam). Proses ini dikerjakan pada mesin tapping bracket otomatis. Agar dapat memenuhi target produksi, mesin tapping bracket otomatis ini harus selalu dapat memproses produk bracket sesuai dengan standar yang telah ditetapkan. Oleh karena itu perawatan mesin tersebut harus dilakukan secara teratur dan berkala untuk menghindari kerusakan mesin. Apabila terjadi kerusakan, waktu produksi yang hilang (loss time) pun harus diusahakan seminimal mungkin.Tetapi di mesin tapping bracket otomatis ini, hal tersebut masih menemui kendala. Perawatan dan pengembangan mesin sering kali membutuhkan waktu lama. Karena mesin yang merupakan pinjaman dari PT EPSON ini tidak memiliki buku manual. Perawatan dan pengembangan hanya didasarkan pada pengalamanbeberapa oprator. Sehingga tidak semua operator dapat melakukannya. Maka diperlukan sebuah literatur yang dapat menjelaskan keseluruhan isi dari mesin tersebut dan dapat dipahami oleh semua operator. Apalagi seiring berjalannya waktu dan bertambahnya umur mesin peluang terjadinya masalah pada mesin akan semakin besar.Berdasarkan data laporan Quality Control pada bulan Juni tahun 2009, produk yang dihasilkan banyak yang tidak memenuhi standar. Produk bracket yang terproses banyak yang tidak terproses tapping atau terproses tapping tidak pada tempatnya. Hal ini menyebabkan produk menjadi cacat dan tidak dapat dilanjutkan ke proses berikutnya. Untuk senantiasa menjaga kualitas, departemen Production Engineering pun harus menempatkan operator khusus. Operator ini mengontrol dan melakukan pengujian sampel produk yang telah terproses ulir di mesin tersebut secara berkala. Oleh karena itu, untuk mengatasi berbagai permasalahan tersebut diperlukan adanya perbaikan serta modifikasi pada mesin tapping bracket otomatis.

1.2. Perumusan MasalahBerpijak pada latar belakang di atas maka penulis merumuskan beberapa masalah dalam pengembangan sistem kontrol mesin tapping bracket otomatis sebagai berikut:1. Bagaimana memodifikasi sistem kontrol dan program PLC mesin tapping bracket otomatis agar produk bracket 107976200 dan 107200200 dapat diproses tapping tanpa terjadi cacat miss process serta menjamin keamanan operator saat terjadi kondisi tidak sesuai dengan standar proses. 2. Bagaimana menurunkan tingkat cacat no tapping pada produk bracket 107976200 dan 107200200 sehingga tidak perlu ditugaskan operator khusus untuk mengecek produk setelah melalui proses ulir di mesin tersebut.3. Bagaimana sistem kontrol mesin yang telah dimodifikasi dapat dipelajari dengan mudah oleh maintenance operator dalam bentuk sebuah literatur yang dapat membantu mempercepat pekerjaan mereka saat melakukan troubleshooting maupun improvement lanjutan.

1.3. Pembatasan MasalahAgar penulisan tugas akhir ini tidak menyimpang dari permasalahan yang akan di bahas, maka penulis membatasi permasalahan antara lain:1. Membahas penanggulangan cacat miss process melalui hasil modifikasi sistem kontrol dan program PLC pada mesin tapping bracket otomatis.2. Tidak membahas proses produksi bracket sebelum dan sesudah melalui mesin tapping bracket otomatis.3. Data cacat tidak terproses tapping diperoleh dari departemen Production Engineering dan Quality Assurance divisi Stamping PT Padma Soode Indonesia periode bulan Juni 2009 sampai Februari 2010.4. Perhitungan kinerja dan konstruksi mesin seperti gaya yang bekerja untuk menggerakan mesin tapping bracket otomatis tidak dibahas.

1.4. Tujuan dan Manfaat1.4.1. TujuanTujuan dari tugas akhir ini adalah untuk mengatasi permasalahan produk bracket 107976200 dan 107200200 yang tidak terproses tapping di mesin tapping bracket otomatis PT Padma Soode Indonesia.

1.4.2. ManfaatManfaat yang penulis harapkan dari tugas akhir pengembangan sistem kontrol pada mesin tapping bracket otomatis ini adalah sebagai berikut:1. Dapat dijadikan literatur yang dapat mempermudah dan mempercepat trobleshooting ketika terjadi kerusakan pada mesin, dan melakukan pengembangan lanjutan.2. Dapat dijadikan bahan referensi untuk mengenal, mempelajari dan menerapkan penggunaan sistem kontrol PLC sebagai aplikasi di industri,

1.5. Metode PenelitianMetode penelitian yang digunakan dalam menyusun tugas akhir ini adalah:1. Observasi LapanganYaitu proses pengambilan data dengan pengamatan secara langsung di lapangan, mempelajari dan menganalisa keadaan di lapangan, serta menemukan permasalahan dan mengolah data permasalahan untuk mendapatkan solusi dari permasalahan tersebut.

2. Studi KepustakaanMetode penelitian untuk memperoleh data dari buku-buku dan sumber literatur lainnya untuk mendapatkan dasar-dasar teori yang mendukung dalam pengembangan sistem kontrol mesin tapping bracket otomatis.

3. WawancaraAdalah proses memperoleh data dengan cara tanya jawab secara langsung dengan pihak yang berkompeten memberikan keterangan mengenai data yang diperlukan. Kegiatan ini dilakukan langsung kepada operator terkait, group leader maupun kepada supervisor mengenai kondisi serta permasalahan yang ada.

4. Pengembangan dan Pengujian SistemYaitu proses penetapan rancangan pengembangan serta pengujian sistem kontrol yang disesuaikan dengan proses kerja tappingan bracket untuk merumuskan modifikasi terbaik yang akan diterapkan di mesin.1.6. Sistematika PenulisanBab I Pendahuluan, berisi latar belakang, perumusan dan pembatasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metode penelitian serta sistematika penulisan tugas akhir ini.Bab II Landasan Teori, berisi pengertian-pengertian dari istilah-istilah yang digunakan dalam penelitian ini, serta teori mengenai PLC dan teori lain yang mendukung tugas akhir ini.Bab III Pengumpulan Data, berisi data-data mengenai permasalahan yang terjadi pada sistem kontrol mesin tapping bracket otomatis sebelum dilakukannya perubahan. Bab IV Modifikasi dan Pengujian, berisi data-data terukur setelah dilakukan perubahan sistem kontrol, hasil pengujian terhadap input, output dan program PLC, serta analisa kondisi akhir dari perubahan.Bab V Kesimpulan dan Saran, berisi rangkuman secara keseluruhan dari hasil penelitian dan penulisan tugas akhir ini serta saran dari penulis.

23

BAB II. LANDASAN TEORI 2.1. Ulir dan Proses MengetapUlir adalah suatu alur yang diputar di sekeliling silinder dengan sudut kemiringan tertentu. Bentuk ulir dapat terjadi bila sebuah lembaran berbentuk segitiga digulung pada sebuah silinder. Mengetap (taping) adalah proses pembuatan ulir dalam. Proses taping dapat dilakukan secara manual maupun menggunakan mesin. Sebelum melakukan taping baik secara manual maupun menggunakan mesin sebelumnya benda kerja harus melalui proses pelubangan (boring) terlebih dahulu. Penentuan diameter lubang bor untuk tap ditentukan dengan rumus:D = D' KKeterangan:D = Diameter bor, satuan dalam mm/inchiD' = Diameter nominal ulir, satuan dalam mm/inchiK = Kisar (gang).Contoh :a. Diameter lubang bor untuk mur M10 x 1,5 adalah 10 - 1,5 = 8,5 mmb. Diameter lubang bor untuk mur W3/8"x 16 adalah 3/8" - 1/16" = 5/16 "

Setelah melalui proses boring, kedua bibir lubang diberi sudut kemiringan chamfer dengan bor persing. Kedalamannya bor persing mengikuti standar chamfer pada mur. Bentuk ini telah ditentukan secara internasional dan dapat ditemukan dalam buku gambar teknik mesin atau tabel-tabel mur/baut.Proses taping secara manual dilakukan menggunakan tenaga manusia. Proses manual akan membutuhkan beberapa peralatan yaitu tangkai tap serta satu set tap yang terdiri dari 3 buah tap yaitu: tap no.1 (Intermediate tap) mata potongnya tirus digunakan untuk pengetapan langkah awal, tap no. 2 (Tapper tap) untuk pembentukan ulir, tap no. 3 (Botoming tap) dipergunakan untuk penyelesaian. Berikut gambar dari satu set tap.

Gambar . Tap

Proses taping menggunakan mesin hanya dilakukan dengan menempatkan benda kerja yang telah dilubangi dan siap diulir pada meja kerja mesin pengulir kemudian kita hidupkan mesin tersebut maka mesin akan bekerja membentuk ulir.

2.2. Sistem KontrolSistem kontrol[footnoteRef:2] adalah sebuah interkoneksi komponen membentuk suatu konfigurasi sistem yang akan memberikan respon sistem yang diinginkan. Dasar untuk menganalisis sebuah sistem merupakan landasan teori yang disediakan oleh teori sistem linier, yang mengasumsikan hubungan sebab-akibat untuk komponen dari suatu sistem. Oleh karena itu, komponen atau proses yang akan dikontrol dapat diwakili oleh satu blok, seperti yang ditunjukkan gambar. [2: ]

InputProsesOutputGambar . Komponen sistem kontrol

2.3. Diagram Alur Program[footnoteRef:3] [3: Owen Bishop, Dasar-Dasar Elektronika, (Jakarta: Erlangga,2004), hlm. 154]

Dalam membuat sebuah program, langkah pertama yang dilakukan adalah membuat sebuah diagram alur (flowchart). Diagram alur menjabarkan bagian utama dari program yang sedang dirancang, tanpa melangkah terlalu jauh ke detail-detail indstruksi yang harus diberikan kepada kontroler. Diagram alur dibuat dalam bentuk sejumlah kotak yang dihubungkan oleh garis-garis. Tiap-tiap aktivitas utama program direpresentasikan oleh sebuah bentuk kotak yang berbeda tergantung pada jenis operasi yang dilaksanakan.

MulaiInput atau OutputProseskeputusanSelesaiyatidakGambar . Simbol-simbol flow chart

2.4. Programmable Logic ControlProgrammable Logic Control (PLC)[footnoteRef:4] merupakan suatu bentuk khusus pengontrol berbasis-mikroprosesor yang memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi dan untuk mengimplementasikasikan fungsi-fungsi semisal logika, sequencing, pewaktuan (timing), pencacahan (counting) dan aritmatika guna mengontrol mesin-mesin dan proses dan dirancang untuk dioperasikan oleh para insinyur yang hanya memilki sedikit pengetahuan mengenai komputer dan bahasa pemrograman. [4: William Bolton, Programmable Logic Control (PLC) sebuah pengantar, (Jakarta: Erlangga,2004), hlm. 3]

Untuk menjalankan sistem dengan baik maka perlu adanya program yang akan mengolah input dan memprosesnya pada output, program yang dibuat disesuaikan dengan kondisi maupun proses kerja yang diinginkan. Pada dasarnya ada beberapa macam metode dan instruksi-instruksi yang dapat digunakan untuk membuat program, namun akan dibahas metode ladder diagram (diagram tangga) dan beberapa instruksi. Ladder diagram merupakan salah satu cara untuk menggambarkan proses kontrol sekuensial yang umum dijumpai di industri. Diagram ini merepresentasikan interkoneksi antara perangkat input dan output sistem kontrol. Dengan diagram tangga menuliskan sebuah program menjadi sama halnya dengan menggambarkan sebuah rangkaian pensaklaran.

Gambar .Rangkaian pensaklaran dan ladder diagram PLC

Dalam menggambarkan sebuah diagram tangga, diterapkan konversi tertentu diantaranya: a. garis vertikal merepresentasikan rel-rel daya, di mana di antara keduanya komponen-komponen rangkaian tersambung, b. tiap anak tangga mendefinisikan sebuah operasi di dalam proses kontrol, c. sebuah diagram tangga dibaca dari kiri ke kanan dan dari atas ke bawah menjadi satu kesatuan siklus yang berkesinambungan, d. tiap anak tangga harus dimulai dengan sebuah ataupun sejumlah input dan diakhiri dengan setidaknya sebuah output, e. perangkat listrik ditampilkan dalam kondisi normalnya, apabila dalam kondisi normalnya terbuka maka dalam penggambaran diagram tangga akan sama yaitu dengan simbol normally open, f. sebuah perangkat tertentu dapat digambarkan pada lebih dari satu anak tangga, g. input dan output seluruhnya diidentifikasikan melalui alamat-alamatnya, notasi yang dipergunakan sesuai dengan pabrikasi PLC tersebut. Setelah memahami ladder diagram, berikut beberapa simbol ataupun instruksi dasar yang digunakan pada program PLC.

Tabel .Instruksi Dasar Pembuatan Program

Banyak situasi kontrol yang mengharuskan dilakukannya tindakan-tindakan pengontrolan dilaksanakan ketika suatu dari kondisi-kondisi terpenuhi. Oleh karena itu, terdapat beberapa operasi dasar yang biasa digunakan di PLC.

Tabel . Fungsi-fungsi logika dasar PLC

Seringkali terdapat situasi dimana output harus tetap berada dalam keadaan hidup meskipun input telah terputus. Ada dua metode yang dapat digunakan untuk melakukan fungsi latching atau fungsi pengunci ini yaitu: a. Dengan membuat anak tangga tambahan sebagai pengunci pada baris setelah proses yang akan dikunci.

Gambar . Contoh rangkaian latching

b. Dengan menggunakan instruksi SET dan RESET, yaitu instruksi yang digunakan untuk menahan kondisi output tetap pada kondisi hidup sampai syarat tertentu terpenuhi. SET digunakan untuk menahan keluaran untuk status ON (latch), sedangkan RESET digunakan menahan keluaran untuk status OFF (unlatch), sehingga dengan menggunakan instruksi ini, kita tidak perlu menambahkan syarat pada baris berikutnya sehingga sangat praktis terlebih untuk program-program sekuensial.

Gambar . Contoh rangkaian latching dengan SET- RESET

Pada situasi tertentu output atau kondisi harus dikontrol untuk beroperasi selama interval waktu tertentu maka dibutuhkan perintah timer. Timer mengukur atau menghitung waktu dalam satuan detik atau sepersekian detik dengan menggunakan piranti clock internal CPU. Pendekatan timer yang paling umum adalah memandang timer sebagaimana sebuah relay yang ketika kumparannya dialiri arus akan mengakibatkan menutup atau membukanya kontak-kontak setelah suatu jangka waktu yang ditetapkan. Berikut akan dijelaskan jenis pemrograman timer.Tabel . Jenis-jenis pemrogarman timer dan kegunaannya

2.5. Sistem ElektropneumatikPneumatik berasal dari kata Yunani: pneuma = udara. Jadi pneumatik adalah ilmu yang berkaitan dengan gerakan maupun kondisi yang berkaitan dengan udara. Perangkat pneumatik bekerja dengan memanfaatkan udara yang dimampatkan (compressed air). Dalam hal ini udara yang dimampatkan akan didistribusikan kepada sistem yang ada sehingga kapasitas sistem terpenuhi.

Gambar . Simbol-simbol sumber pneumatik

Gambar . Simbol-simbol kontrol katup pneumatik

Elektropneumatik merupakan pengembangan dari pneumatik, dimana prinsip kerjanya memilih energi pneumatik sebagai media kerja (tenaga penggerak) sedangkan media kontrolnya mempergunakan sinyal elektrik ataupun elektronik. Sinyal elektrik dialirkan ke kumparan yang terpasang pada katup pneumatik dengan mengaktifkan sakelar, sensor ataupun sakelar pembatas yang berfungsi sebagai penyambung ataupun pemutus sinyal. Sinyal yang dikirimkan ke kumparan tadi akan menghasilkan medan elektromagnet dan akan mengaktifkan/mengaktuasikan katup pengatur arah sebagai elemen akhir pada rangkaian kerja pneumatik. Sebuah sistem elektropneumatik terdiri dari dua bagian utama yang di dalamnya merupakan kumpulan dari beberapa komponen yaitu sinyal masukan dan sinyal keluaran

2.6. Sinyal Masukan Listrik (Electrical Signal Input)Sinyal masukan listrik kerjanya tergantung kepada fungsi sinyal itu. Ada yang disebut Normally Open (NO, pada kondisi tidak aktif sambungan tidak tersambung), Normally Closed (NC, kondisi tidak aktif sambungan tersambung) dan Change Over (tersambung bergantian, kombinasi dari NO dan NC). Beberapa jenisnya diantaranya:a. Sakelar manual (dioperasikan atau dikontrol dengan tangan)a. Sakelar selektor (pemilih)Sakelar yang dioperasikan dengan memilih selektor ke kanan atau ke kiri. Tombol tekan (Push-button)Sakelar yang menghubungkan (push button NO) atau memutuskan (push button NC) rangkaian ketika ditekan dan kembali ke posisi semula jika dilepas.b. Sakelar yang dioperasikan secara mekanisAdalah sakelar yang dikontrol oleh faktor-faktor secara otomatis misalnya tekanan, posisi, suhu.[footnoteRef:5] [5: ]

Sakelar mikro (micro switch)Ukuran yang kesil dan tuas yang bermacam-macam membuat sakelar mikro sangat bermanfaat sebagai sakelar limit. Sakelar dapat bekerja dengan tekanan kecil pada pengoperasian tuas yang memungkinkan sensifitas yang besar.c. SensorAdalah alat yang digunakan untuk mendeteksi dan sering berfungsi untuk mengukur magnitude tertentu.[footnoteRef:6] [6: ]

Sensor kedekatan (proximity) adalah alat pilot yang mendeteksi adanya objek tanpa kontak fisik. Sensor ini digunakan apabila objek terlalu kecil, ringan, lunak atau melalui rintangan; diperluan respon yang cepat: lingkungan menuntut kesempurnaan lak; ketahanan dan keandalan; anti debounce. Metode penyambungan dan penguatan sensor kedekatan: current sourcing output (PNP), arus mengalir dari sensor ke tanah (ground) melalui beban (open emitter); current sinking output (NPN) arus mengalir dari beban melalui sensor menuju tanah (open collector). Sensor kedekatan induktif adalah alat yang merasakan yang diaktifkan dengan objek logam. Sensor kedekatan kapasitif adalah alat yang diaktifkan oleh bahan konduktif dan non konduktif misal kayu, plastik, cairan, gula, tepung dan terigu atau gandum. Pada umumnya, sakelar ini digunakan sebagai alternatif apabila tidak ada logam yang dapat mengaktifkan sensor kedekatan induktif. Sakelar Magnet/Sensor Buluh (Reed switch) disusun dari dua buah plat kontak yang tertutup hermetis (kedap udara) pada tabung gelas yang diisi dengan pelindung. Sakelar magnet menggerakkan sakelar yang bebas dari kelembaman.[footnoteRef:7] Oleh karena kontak tertutup, kontak tidak terpengaruh oleh debu, kelembapan, asap atau uap, jadi umur pakai tetap tinggi. [7: ]

2.7. Pengolah Sinyal Listrik2.7.1. RelayRelay[footnoteRef:8] adalah sebuah sakelar yang dikendalikan oleh arus. Relay memiliki sebuah kumparan tegangan-rendah yang dililitkan pada sebuah inti. Terdapat sebuah armatur besi yag akan tertatrik menuju inti apabila arus mengalir melalui kumparan. Armatur ini terpasang pada sebuah tuas berpegas. Ketika armatur tertarik menuju inti, kontak jalur akan berubah bersama posisinya dari kontak normal-tertutup (NC/normally close) ke kontak normal-terbuka (NO/normally open) [8: Owen Bishop, Dasar-Dasar Elektronika, (Jakarta: Erlangga,2004), hlm. 55]

Gambar. Perangkat relayTabel .Keuntungan dan kerugian relayKeuntungan relayKerugian relay

- Mudah mengadaptasi bermacam-macam tegangan operasi- Tidak mudah terganggu dengan adanya perubahan temperature disekitarnya, karena relay masih bisa bekerja pada temperature 233 K (-40o C) sampai 353 K (80o C)- Mempunyai tahanan yang cukup tinggi pada kondisi tidak kontak- Memungkinkan untuk menyambungkan beberapa saluran secara independen- Adanya isolasi logam antara rangkaian kontrol dan rangkaian utama- Khususnya NO, bila akan diaktifkan timbul percikan api- Memerlukan tempat yang cukup besar- Bila diaktifkan, berbunyi- Kontaktor bisa terpengaruh dengan adanya debu- Kecepatan menyambung atau memutus saluran terbatas.

2.7.2. SolenoidDi lapangan kita bisa menemukan solenoid dengan arus searah (DC) ataupun arus bolak balik (AC). Solenoid DC secara konstruktif selalu mempunyai inti yang pejal dan terbuat dari besi lunak. Dengan demikian mempunyai bentuk yang sederhana dan kokoh. Selain itu maksudnya agar diperoleh konduktansi optimum pada medan magnet. Bila ada kelonggaran udara, tidak akan mengakibatkan kenaikan temperature operasi, karena temperature operasi hanya akan tergantung pada besarnya tahanan kumparan serta arus listrik yang mengalir. Bila solenoid DC diaktifkan (switched on) maka arus listrik yang mengalir meningkat secara perlahan. Ketika arus listrik dialirkan ke dalam kumparan akan terjadi elektromagnet. Selama terjadinya induksi akan menghasilkan gaya yang berlawanan dengan tegangan yang digunakan. Bila solenoid dipasifkan (switched off) maka medan magnet yang pernah terjadi akan hilang dan dapat mengakibatkan tegangan induksi yang besarnya bisa beberapa kali lipat dibandingkan dengan tegangan yang ada pada kumparan. Tegangan induksi ini dapat mengakibatkan rusaknya isolasi pada gulungan koil, selanjutnya bila hal ini terjadi terus akan terjadi percikan api. Untuk mengatasi hal ini maka harus dibuat rangkaian yang meredam percikan api, misalnya dengan memasang tahanan yang dihubungkan secara paralel dengan induktansi. Sehingga bila terjadi pemutusan arus listrik, energi akan tersimpan dalam bentuk medan magnet dan dapat hilang lewat tahanan yang dipasang tadi. Tabel .Keuntungan dan kerugian solenoid DCKeuntungan Solenoid DCKerugian Solenoid DC

- Mudah pengoperasiannya- Usianya lama- Bunyi yang dihasilkan lemah- Tenaga untuk mengoperasikan kecil- Perlu peredam percikan api- Terjadi tegangan tinggi saat pemutusan arus- Waktu sambung lama- Perlu adaptor bila yang dipakai tegangan AC- Bagian yang kontak cepat aus

2.7.3. KontaktorKontaktor adalah sakelar yang diatuasikan dengan elektromagnet. Daya untuk mengontrolnya bisa rendah tapi daya beban bisa tinggi, dengan kata lain untuk mengaktuasikan elektromagnet cukup misalnya dengan tegangan rendah tapi bisa menyalurkan arus yang bertegangan lebih tinggi. Tipe-tipe kontaktor:a. Kontaktor yang elektromagnetnya dilindungib. Kontaktor dengan elektromagnet intic. Kontaktor dengan armature sistem engsel

Tabel .Keuntungan dan kerugian kontaktorKeuntungan kontaktorKerugian kontaktor

- Beban tinggi bisa diaktifkan dengan beban rendah- Terdapat isolasi logam antara rangkaian kontrol dan rangkaian utama- Sedikit perawatannya- Tidak terpengaruh oleh temperatur- Mudah aus- Ukurannya besar- Menimbulkan suara- Kecepatan menyambung terbatas

2.8. Sinyal KeluaranApabila suatu kontrol mempergunakan sinyal kontrolnya dengan sinyal listrik dan sinyal kerjanya mempergunakan pneumatik maka sinyal kontrol dan sinyal kerja ini biasanya terdiri dari katup yang diaktuasikan dengan solenoid. Maksudnya adalah untuk menyalurkan sinyal kerja mempergunakan katup-katup pneumatik, sedangkan yang mengatur membuka atau menutup tersebut adalah arus listrik yang dialirkan ke kumparan kawat (solenoid).

BAB III. PENGUMPULAN DATA

3.1. Produk Bracket 107976200 dan 107200200

Gambar. Produk bracket

Bracket 107976200 dan 107200200 adalah salah satu komponen dari motor printer EPSON. Dua jenis bracket yang diproses di mesin tapping bracket otomatis ini merupakan lapisan terluar di motor printer tersebut yang letaknya segaris dengan sumbu motor. Karena berfungsi untuk mengunci keseluruhan komponen motor maka setiap motor memiliki dua bracket di sisi depan dan belakang (upper-lower). Pengunci braket ini sendiri terdiri dari empat baut yang dipasang di empat sisi bracket. Sehingga keempat lubang yang ada di bracket ini harus diulir dalam.

3.2. Jenis-Jenis Cacat Pada Produk Bracket 107976200 dan 107200200Sebelum produk bracket 107976200 dan 107200200 dikirim ke proses selanjutnya untuk dirangkai bersama komponen lainnya menjadi satu motor utuh, produk ini harus di Visual Check terlebih dahulu agar kualitas produk selalu terjaga. Di divisi Stamping PT Padma Soode Indonesia, proses visual ini dilakukan oleh Quality Contol Departement.

Gambar. Proses visual check produk bracket

Pada proses ini akan apabila ditemukan produk cacat maka akan diklasifikasikan sesuai jenis cacatnya. Berikut ini beberapa jenis cacat yang terjadi pada produk bracket 107976200 dan 107200200.a) Press Def, b) Rusty, c) Dirty, adalah cacat yang terjadi apabila terdapat bekas noda oli atau cat yang masih tersisa pada produk.d) Burry, adalah cacat yang terjadi apabila produk tidak terpotong sempurna. Sehingga menimbulkan chip yang menempel di produk.e) Dent, adalah cacat titik pada produk seperti bekas ditusuk benda tajam.f) Scratch, adalah cacat garis-garis kecil yang terdapat pada produk diluar spesisifikasi produk.g) Bending, adalah cacat bengkok pada produk akibat salah penekanan pada proses produksi.h) Outspec, adalah cacat yang terjadi ketika ukuran produk tidak sesuai dengan spesifikasi.i) Miss process, adalah cacat yang terjadi apabila produk tidak melalui salah satu atau beberapa tahap proses produksi sehingga bentuk produk tidak sesuai dengan spesifikasi.

3.3. Data Cacat Miss Process Pada Produk Bracket 107976200 dan 107200200 Berdasarkan data Quality Contol Departement, pada bulan November terjadi peningkatan jumlah cacat miss process pada produk bracket 107976200 dan 107200200. Bahkan di bulan Agustus jumlah cacat semakin meningkat hingga mencapai 327 untuk produk bracket 107200200. Berikut data cacat yang terjadi pada produk bracket 107976200 dan 107200200.

Gambar. Diagram data cacat produk bracket 107976200 bulan Juni-Desember 2009

Gambar. Diagram data cacat produk bracket 107200200 bulan Juni-Desember 2009

Dari data di atas, terlihat jumlah cacat yang terjadi. Dalam rangka melakukan Gambar. Bracket sebelum diprosesGambar Bracket sesudah diprosesFaktanya, setelah dilakukan penelusuran lebih lanjut, jumlah cacat yang begitu besar lebih disebabkan oleh faktor kesalahan proses yang dilakukan oleh mesin. Salah satu cylinder yang berfungsi mendorong produk keluar setelah diproses, tidak berfungsi dengan semestinya. Seharusnya, cylinder ini baru mendorong produk ketika produk telah selesai diproses tapping. Tetapi yang terjadi adalah produk terdorong keluar sebelum jarum tapping turun. Sehingga produk pun keluar dengan kondisi tidak terulir.

3.4. Mesin tapping bracket otomatis

Gambar. Mesin tapping bracket otomatis

Mesin tapping bracket otomatis adalah gabungan dari tiga mesin tapping yang disusun berjajar dan bekerja secara otomatis serta paralel. Setiap mesin tapping yang ada ini bekerja dengan proses kerja yang sama dan tidak berpengaruh terhadap proses kerja mesin lainnya hanya saja dikontrol dalam satu kesatuan sistem. Sesuai dengan namanya, mesin ini dispesialisasi untuk membuat ulir dalam di produk bracket. Produk bracket yang diletakkan di konveyor ketika mengenai sensor akan otomatis ditarik dan diproses oleh mesin ini. Kemudian produk keluar dengan kondisi keempat lubangnya telah terproses tapping.

3.5. Diagram aliran proses mesin tapping bracket otomatis sebelum modifikasi

Gambar. Flowchart mesin tapping sebelum modifikasiKarena mesin tapping otomatis merupakan gabungan dari tiga proses tapping yang digabung dalam satu sistem maka diagram di atas adalah mengambarkan alur dalam satu proses tapping. Alur tersebut sama di ketiga proses, hanya berbeda ukuran panjang konveyor tempat meletakkan produknya. Semakin jauh jarak mesin dari operator semakin panjang konveyornya.Secara garis besar proses tersebut di awali dengan mencolok steker AC 100 volt dan menyalakan dua MCB (Magnetic Circuit Breaker) 220 volt. Dengan demikian arus listrik akan mengalir dan menghidupkan seluruh sistem mesin termasuk PLC. Untuk memulai proses, operator harus mengubah posisi dua sakelar selektor. Sakelar selektor posisi ON/OFF menjadi ON dan selektor posisi auto/manual menjadi auto. Kemudian tombol start ditekan sehingga konveyor berjalan dan produk dapat dimasukkan. Dengan sistem mekanik yang ada, produk akan tersusun berjajar di konveyor dengan sendirinya.Apabila aliran produk dideteksi oleh sensor proximity masukkan maka cylinder akan menarik satu produk masuk ke jig tempat produk diproses tapping. Bersamaan dengan itu spindle tapping akan langsung turun dan melakukan proses tapping. Setelah selesai proses, spindle kembali naik sampai mengenai sensor proximity atas dan timer PLC kembali menghitung sebelum akhirnya cylinder pendorong mendorong produk keluar. Ketika waktunya sudah tercapai maka cylinder pendorong maju dan produk jatuh ke kotak. Produk pun dapat dilanjutkan ke proses berikutnya. Demikian proses berlangsung seterusnya.Apabila ketika tombol start telah dihidupkan dan konveyor berjalan tanpa ada produk yang mengenai sensor proximity masukkan maka konveyor akan berhenti dan mesin berada dalam kondisi standby. Dengan kata lain jika produk tidak dimasukkan atau habis atau sudah tidak ada lagi yang akan diproses, konveyor akan berhenti dengan sendirinya. Sedangkan ketika ingin menjalankan konveyor kembali atau ingin memproses produk selanjutnya, tombol start harus kembali ditekan.

Tabel. Proses tapping mesin tapping otomatisTahapPosisi ProdukPosisi Spindle

1

2

3

4

5

= proximity= reed switch= konveyor= cylinder pendorong= produk bracket= jig tapping= OFF= ONKeterangan:

3.6. Block Diagram MesinSesuai dengan alur proses di atas, mesin sebelum di modifikasi cenderung memanfaatkan fungsi timer PLC sebagai kontrol. Funsi perangkat input PLC hanya sebagai pintu pembuka jalannya program. Untuk lebih jelasnya berikut diagram blok mesin sebelum modifikasi.

Gambar. Diagram blok mesin tapping bracket otomatis sebelum modifikasi

3.7. Sistem PneumatikSecara sistem pneumatik, setiap proses tapping memiliki dua aktuator cylinder. Karena dalam satu mesin bekerja tiga proses sekaligus maka jumlah keseluruhan cylinder yang digunakan adalah enam buah. Setiap cylinder di kontrol oleh sebuah valve 5/2 yang dikendalikan langsung dengan solenoid melalui output PLC. Adapun air filter dan air service unitnya menjadi satu kesatuan yang disuplai dari satu sumber. Begitu pula dengan silincer yang diseri menjadi satu keluaran. Sedangkan untuk mengatur dorongan dan tarikan masing-masing cylinder, di setiap jalur in-out cylinder dilengkapi throttle valve yang dapat diatur. Untuk lebih jelasnya berikut gambar rangkaian pneumatiknya.

Gambar. Rangkaian pneumatik mesin tappping bracket otomatis

Gambar. Sistem Pneumatik mesin tapping bracket otomatis

3.8. Perangkat input mesin tapping bracket otomatis3.8.1. Push Button

Gambar. Push button di mesin tapping bracket otomatis

Untuk mengoperasikan proses ulir, operator harus menekan sakelar tekan (push button) yang ada. Adapun push button yang digunakan adalah merek AUSPICIOUS dengan diameter 22 mm. 3.8.2. Tombol EmergencyKondisi darurat pada mesin merupakan hal yang tidak dapat dihindari. Oleh karena itu setiap mesin yang memenuhi standar keamanan pasti dilengkapi dengan tombol emergency. Termasuk mesin tapping bracket otomatis ini. Di mesin ini terdapat dua tombol emergency, di kotak panel dan di dekat lubang tempat memasukan produk.

Gambar. Letak tombol emergency di mesin

3.8.3. Sakelar Selektor

Gambar. Sakelar Selektor

Untuk menghidupkan setiap mesin tapping dan untuk mengubah mode operasi otomatis menjadi manual, di mesin ini digunakan sakelar selektor. Selain itu, sakelar selektor juga digunakan untuk pengecekan dua cylinder yang ada di mesin ketika berada pada mode operasi manual. Jadi karena jumlah mesin dalam satu sistem ada tiga maka jumlah keseluruhan sakelar selektor yang digunakan adalah 12 buah.

3.8.4. Proximity Switch

Gambar. Proximity SIEN-M5B-P5-K-L di mesin tapping bracket otomatis

Untuk mendeteksi bahwa terdapat produk yang siap diproses tapping, digunakan sensor proximity FESTO SIEN-M5B-P5-K-L. Karena jumlah mesin tapping ada tiga maka jumlah sensor di mesin ini pun tiga. Berikut ini beberapa spesifikasi sensor tersebut.Tabel. Spesifikasi proximity SIEN-M5B-P5-K-LSpesifikasiKeterangan

AppearanceM5

Sensing distance0.8 mm

Connection methodCable 3 core (2,5 m)

Operating Voltage10 - 30V

Operation modeNO

ModelPNP output

Sedangkan untuk mendeteksi spindle tapping berada pada posisi atas maka digunakan juga proximity sensor tetapi memiliki ukuran yang lebih besar yaitu OMRON E2E-X2F1. Jumlah sensor ini di mesin tapping bracket otomatis sama seperti SIEN ada tiga.

Gambar. Proximity E2E-X2F1 mesin tapping bracket otomatisTabel. Spesifikasi proximity E2E-X2F1SpesifikasiKeterangan

AppearanceM12

Sensing distance2 mm

Connection methodPre-wired Models (2 m)

Cable specificationsPVC (oil-resistant)

Operation modeNO

ModelPNP output

3.9. Perangkat pengolah proses mesin tapping bracket otomatis3.9.1. PLC SYSMAC CPM1AKeseluruhan sistem pada mesin tapping bracket otomatis dikontrol menggunakan PLC. PLC yang digunakan PLC Sysmac CPM1A-40CDR-A-V1. PLC Sysmac CPM1A-40CDR-A-V1 merupakan salah satu PLC OMRON keluaran lama yang cukup handal. PLC ini dapat dikatakan cukup handal karena pada output dan input digital mempunyai high speed 0.2 ms. Kehandalan PLC lainnya dapat dilihat dari spesifikasi berikut.

Tabel. Spesifikasi PLC OMRON CPM1A-40CDR-A-V1SpesifikasiKeterangan

Tegangan Input100 - 240 VAC

Frekuensi50 - 60 Hz

Konsumsi daya60 VA max

Kapasitas arus output0,6 A

Tegangan Eksternal24 VDC

Jenis OutputRelay Output

Jumlah Input24

Jumlah Output16

Penambahan I/O Module100 ( 60 Input / 40 Output )

Kapasitas program2,048 words

User data memory1,024 words

Gambar. PLC OMRON SYSMAC CPM1A-40CDR-A-V1

3.1.1. Relay OMRON MY2NSelain PLC rangkaian elektrik mesin juga menggunakan relay sebagai perangkat pengolah proses. Relay ini dikontrol dari PLC untuk menghubungkan arus listrik ke sistem kontrol mesin tapping. Dengan kata lain berfungsi sebagai pengganti push buton ketika mesin tapping BT1-215 dalam kondisi manual. Relay yang memiliki tipe MY2N 24VDC ini berjumlah tiga sesuai dengan jumlah mesin tapping yang dikontrol.

Gambar. Relay OMRON MY2N di mesin tapping bracket otomatis

3.9. Perangkat output mesin tapping bracket otomatis3.9.1. Mesin Tapping

Gambar. Mesin tappingProses ulir yang merupakan fungsi utama dari mesin ini dikerjakan dengan mesin Brother Hi-Tap BT1-215. Apabila tombol operasinya ditekan, mesin ini dapat melakukan proses singgle cyle tapping. Mesin juga dapat bekerja terus menerus (repeat cycle) apabila posisi sakelar di putar ke posisi auto. Spindle mesin akan berputar dan turun ketika mengenai limit switch 1 mesin dan akan kembali naik ketika telah mengenai limit switch 2 mesin.

Gambar. Diagram wiring mesin tapping BT1-215

Gambar. Mesin tapping di mesin tapping bracket otomatis

Di mesin tapping bracket otomatis, sistem elektrik setiap mesin tapping dimodifikasi sehingga fungsi push button dapat digantikan oleh output dari PLC yang dihubungkan ke relay MY2N. Kemudian kaki 8 di mesin yang merupakan sumber tegangan kontaktor disambungkan dengan NO relay MY2N tersebut ke sumber 220V.

Gambar. Diagram elektrik mesin tapping BT1-215

Tabel. Spesifikasi mesin tapping BT1-215SpesifikasiKeterangan

Diameter cutting screwM3-M8

Stroke maksimum45mm

Kecepatan putaran spindle 50Hz1340,760,420 RPM

60Hz1600,900,500 RPM

Motor3-phase 4P 400W

Circuit Breaker Rating 3,2 A

Body up and Down260 mm

Swing330 mm

Table Woring Area225 mm x 230 mm

T-slots Size on Table10 mm x 18 mm

T-slots number3

Fixing Holes Diarneter11 mm

Number of Fixing Holes7

Machine Weight79 kg

3.9.2. Valve CKD Type 4KA210-M1|5

Gambar. Rangkaian valve mesin tapping bracket otomatisPengaturan angin cylinder pneumatik dilakukan oleh katup 5/2 ini. Katup ini dikendalikan oleh solenoid dan pegas. Apabila solenoid aktif maka pegas akan merapat dan angin mengalir di kamar 2. Tetapi ketika solenoid di non aktifkan maka pegas akan merenggang dan mendorong katup sehingga angin mengalir melalui kamar 1.

Gambar. Struktur valve CKD Type 4KA210-M1|5

3.9.3. Double acting cylinder

Gambar. Cylinder mesin tapping bracket otomatis

Aktuator yang digunakan untuk memasukkan dan mendorong produk adalah cylinder pneumatik. Tipe cylinder yang dipakai di mesin ini adalah double acting cylinder yang memiliki dua piston rods merk SMC tipe CXSM10-60. Cylinder ini memiliki rod size 6 mm dan stroke 60 mm.3.9.4. Motor AC

Gambar. Motor AC ORIENTAL MOTOR

Pada mesin ini, produk di alirkan dengan menggunakan konveyor. Konveyor tersebut memakai motor AC sebagai penggeraknya. Motor yang digunakan adalah merek oriental dengan tipe MSS540-401. Berikut spesifikasinya.

Tabel. Spesifikasi motor MSS540-401SpesifikasiKeterangan

Maksimum daya output40W

Tegangan110VAC

Frekuensi60 Hz

Batas variabel kecepatan90-1600 RPM

Torsi yang diizinkan1200 RPM230 Nm

90 RPM70 Nm

Torsi awal180Nm

Arus1 A

Konsumsi daya95W

Kapasitor9 uF

3.9.5. Pilot Lamp

Gambar. Pilot lamp di mesin tapping bracket otomatis

Agar proses yang sedang berlangsung dapat terkontrol, mesin ini dilengkapi dengan beberapa lampu indikator yang menggambarkan berbagai kondisi. Lampu yang digunakan adalah tipe AXLE AD22-222DS. Lampu ini beroperasi pada tegangan 24V.

BAB IV.MODIFIKASI DAN PENGUJIAN

Sistem kontrol yang digunakan sebelum modifikasi tergolong sistem kontrol loop terbuka karena tidak ada pengecekan kesesuaian kondisi mesin. Oleh karena itu untuk menjaga produk di proses tapping dengan baik dan menjaga keamanan operator maka dilakukan perubahan sistem kontrol menjadi loop tertutup. Perubahan ini menyebabkan beberapa penambahan dan pengurangan di rangkaian elektrik mesin maupun pemrogramannya.

3.10. Diagram Aliran Proses Sesudah Modifikasi Gambar. Flow chart setelah modifikasiPada alur proses di atas, pengembangan mesin lebih dititikberatkan pada penambahan input yang harus dicapai. Banyak kondisi yang harus dipenuhi agar mesin dapat menyelesaikan prosesnya. Maka apabila terjadi ketidaksesuaian kondisi dalam proses, mesin dapat memberikan sinyal balik kepada operator. Operator pun dapat mengembalikan proses ke kondisi standar dengan keamanan yang terjaga.Sebelum dimodifikasi, mesin lebih memanfaatkan desain mekanik jig untuk menjaga kualitas produk. Mesin akan terus bekerja ketika tombol start ditekan. Mesin hanya akan berhenti apabila listrik padam atau tombol emergency stop ditekan oleh operator. Kondisi ini memaksa operator untuk selalu memperhatikan proses kerja mesin. Sehingga apabila terjadi kondisi diluar alur proses seharusnya maka operator dapat dengan cepat menghentikan mesin.Hal tersebut cukup menyulitkan operator. Sehingga dalam pengembangan mesin ditambahkan sensor-sensor yang berfungsi untuk mengecek setiap tahap terlewati dengan baik. Tahapan berikutnya tidak akan berlanjut apabila terjadi kondisi tidak sesuai di tahap sebelumnya.Ketika sebelumnya spindle tapping mesin tapping bracket otomatis dapat langsung turun apabila silinder masukan telah bekerja maka mesin dimodifikasi agar spindle baru dapat turun apabila sensor proximity positioning telah ON. Ketika sebelum modifikasi spindle dapat kembali naik sekalipun belum memproses tapping dengan sempurna maka mesin dimodifikasi agar spindle tidak dapat naik apabila limit switch bawah belum tertekan. Jika sebelumnya cylinder pendorong dapat langsung maju ketika timer PLC telah tercapai maka mesin dikembangkan agar cylinder baru mendorong produk keluar ketika produk telah diproses tapping dan spindle telah berada di posisi atas (menyentuh sensor proximity spindle). Untuk lebih jelasnya perubahan tahapan proses setelah modifikasi dapat dilihat di tabel berikut.

Tabel. Tahapan proses setelah modifikasi TahapPosisi ProdukPosisi Spindle

1

2

3

4

5

= sudah ada= penambahan= proximity= reed switch= OFF= ONKeterangan:

3.11. Modifikasi Sistem Elektrik Mesin Tapping BT1-215Untuk memenuhi alur proses yang telah dibahas di atas maka dilakukan perubahan di elektrik mesin tapping BT1-215. Sebelum dimodifikasi, mesin tapping BT1-215 memang sudah dapat dikontrol dari PLC. Tetapi dengan pengontrolan melalui kaki terminal 10, mesin tapping bracket otomatis menjadi kurang aman digunakan oleh operator. Karena kaki tersebut berhubungan langsung dengan koil kontak relay dan operator masih dapat melakukan single cycle di mesin tapping BT1-215 sekalipun dalam kondisi abnormal. Oleh karena itu dilakukan perubahan pengontrolan melalui kaki terminal 6 yang merupakan paralel dari push button mesin tapping BT1-215. Penjelasan lebih lanjut dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar. Diagram elektrik mesin tapping BT1-215 setelah modifikasi3.12. Penambahan PerangkatBerdasarkan alur proses di atas dalam pengembangan mesin dilakukan penambahan beberapa perangkat keras. Berikut ini akan dijabarkan perangkat keras yang digunakan tersebut.

3.12.1. Proximity OMRON E2E-X1B1Perangkat ini memang bukan tergolong perangkat tipe baru di mesin tapping bracket otomatis. Karena sebelumnya perangkat sejenis telah digunakan di dinding pembatas konveyor. Tetapi pada modifikasi, perangkat tersebut ditempatkan pada posisi berbeda tanpa menghilangkan yang lama.Berbeda dengan tipe sebelumnya, perangkat jenis sensor proximity ini memiliki tipe OMRON E2E-X1B1. Sensor yang digunakan adalah tipe shielded (berpelindung). Karena selain daerah penempatan sensor beroli, penampang yang digunakan untuk mendeteksi juga hanya bidang melingkar sensor.

Gambar . Proximity OMRON Shielded

Pemilihan merk OMRON sendiri dikarenakan merk ini memang sudah ternama dipasaran. Merk ini juga sering dimanfaatakan di industri. Selain itu merk OMRON juga menyedikan model yang memang dibutuhkan di mesin ini yaitu M5 shielded. Sehingga apabila dibutuhkan penggantian perangkat akan mudah didapat. Berikut ini spesisifikasi dari sensor ini.Tabel. Spesifikasi proximity E2E-X1B1SpesifikasiKeterangan

AppearanceM5

Sensing distance1 mm

Connection methodPre-wired Models (2 m)

Cable specificationsPVC (oil-resistant)

Operation modeNO

ModelPNP output

Pada modifikasi, perangkat ini dipasang di dinding jig tempat produk siap diproses tapping. Sehingga ketika produk masuk ada sinyal yang ditangkap PLC untuk segera melakukan proses. Sebaliknya ketika tidak ada produk yang terdeteksi maka mesin tidak akan berlanjut ke tahap berikutnya.Untuk menambah akurasi pendeteksian, penempatan perangkat ini pun dilakukan di posisi yang paling kritis. Maksudnya apabila terjadi sedikit pergeseran produk di jig yang menandakan produk berada dalam posisi belum siap tapping maka produk tidak akan terdeteksi sensor.

Sensor proximity X1B1Seperti yang telah di gambarkan di bab sebelumnya, penampang produk bracket bukanlah berbentuk kotak sempurna. Melainkan terdapat sudut chamfer di keempat sudutnya. Sudut inilah yang akan dideteksi sensor E2E-X1B1. Untuk lebih jelasnya berikut ilustrasi dari kondisi sensor yang telah ditambahkan.

Dinding jig

Cylinder pendorong

Cylinder masukan

Gambar. Ilustrasi penempatan sensor3.12.2. Reed Switch/ Sensor MagnetPerangkat yang juga ditambahkan di mesin tapping bracket otomatis adalah reed switch atau sensor magnet. Perangkat ini masing-masing satu di setiap cylinder pneumatik. Karena jumlah cylinder ada enam maka jumlah perangkat ini pun enam. Fungsi perangkat ini adalah mendeteksi posisi cylider. Untuk cylinder in posisi yang dideteksi adalah ketika retract. Sedangkan untuk cylinder out posisi yang dideteksi adalah ketika extend.Tipe perangkat yang dipakai adlaha disesuaikan dengan tipe cylinder. Karena tipe cylinder adalah SMC CXSM10-60 maka reed switch yang digunakan adalah Z73. Berikut spesifikasi reed switch tersebut.Tabel. Spesifikasi reed switch Z73SpesifikasiKeterangan

Indicator LightYes

Wiring Output2 wire

Load voltage24vdc-12vdc-100vac

3.12.3. Limit Switch Yamatake SL1-HPerangkat ketiga yang ditambahkan pada modifikasi mesin tapping bracket otomatis adalah limit switch. Perangkat ini bertugas menjaga agar mesin tidak berlanjut ke tahap proses selanjutnya (mendorong produk keluar) jika proses tapping tidak sempurna. Artinya ketinggian limit switch ini diatur agar tertekan jika spindle pada posisi terbawah.

Gambar. Limit switch tambahan di mesin tapping bracket otomatis

Ketika posisi lubang produk tidak tepat saat proses tapping maka spindle tidak akan dapat turun. Jika spindle tidak turun maka limit switch ini tidak akan tertekan. Pada kondisi tersebut spindle akan berhenti berputar dan naik. Sedangkan produk tidak akan terdorong keluar. Operator harus mengeluarkan produk yang NG tersebut sebelum melanjutkan proses tapping.

Gambar. Limit switch YAMATAKE SL1

Limit Switch yang digunakan pada modifikasi adalah merk YAMATAKE tipe SL1-H. Pemilihan merk YAMATAKE karena merk ini adalah buatan Jepang yang merupakan salah satu produsen komponen manufaktur yang terkenal kualitasnya. Tipe yang dibutuhkan mesin yaitu bentuk plunger juga dimiliki merek ini. Selain itu sensor ini juga memiliki kelebihan: Umur mekanik lebih dari 2 juta pemakaian dengan mekanisme 2 pegas. sensivitas tinggi (mendeteksi perbedaan perpindahan 0,1 mm) kuat kecil, mudah dipasang, dan hemat tempat.Tabel. Spesifikasi Limit switch YAMATAKE SL1-HSpesifikasiKeterangan

Actuator namePlunger type

Actuator Shape

Contact typeSingle-Pole Double-Throw (SPDT)

Contact shapePure silver rivet

Rated frequency45 to 65Hz

Mechanical operating frequencyMax. 120 operations/minute

Mechanical lifeMin. 20 million operations.

Electrical lifeMin. 300,000 operations (125Vac-5A, 30Vdc-5A resistive load)

3.12.4. Relay OMRON MY2N

Gambar. Relay OMRON MY2N

Sama halnya seperti sensor proximity di atas, perangkat ini juga sudah digunakan di mesin tapping bracket otomatis sebelumnya. Pada modifikasi, relay ini digunakan untuk mengirim sinyal dari limit switch tapping dan limit switch down yang telah di seri ke PLC. Hal ini dilakukan karena keterbatasan jumlah input dari PLC sebanyak 2 pin. Dengan pertimbangan jika ditambahkan expand PLC atau diganti PLC yang lebih banyak jumlah i/o nya, biaya pengeluaran modifikasi akan semakin tinggi. Selain itu seperti yang telah dijelaskan di bab II, relay juga memiliki kemampuan menggabungkan beberapa saluran secara independen.

Gambar. Wiring relay tambahan di mesin tapping bracket otomatis

Relay OMRON MY2N yang digunakan juga tergolong mudah dicari dipasaran. Karena merupakan salah satu perangkat yang sering dipakai di mesin-mesin otomatis. Relay OMRON MY2N pun memilkiki led sebagai indikator serta ramah lingkungan karena bebas dari bahan cadmium. Spsifikasi dari relay ini dapat dilihat di tabel berikut.

Tabel. Sepsifikasi Relay OMRON MY2NSpesifikasiKeterangan

Rated voltage24 V

Rated current37.7 mA

Coil resistance636

Power consumption0.9 W

3.13. Blok Diagram Mesin Setelah ModifikasiSetelah modifikasi maka jumlah input pada PLC semakin bertambah. Berikut gambar diagram blok mesin tapping bracket otomatis.

Gambar. Diagram block mesin tapping auto setelah modifikasi

3.14. Program Setelah ModifikasiKetika terjadi perubahan input PLC secara tidak langsung program pun ikut berubah. Perubahan program dibagi menjadi lima bagian. Karena alur kerja ketiga mesin sama maka program starting, input, proses, output yang akan dibahas adalah salah satu program dari ketiga mesin saja. Untuk diterapkan di mesin lain hanya dilakukan perubahan alamat i/o PLC. Berikut penjelasan lebih detailnya.

3.14.1. Program Starting PLC

3.14.2. Program Input Produk

3.14.3. Program Proses Produk

3.14.4. Program Output Produk

3.14.5. Program Energy Saver

3.15. Pengujian3.15.1. Pengujian Input/Output PLCTabel. Pengujian Input PLCNoAlamat Perangkat yang diujiFungsiParameterOKNG

1Push button 1start proses tapping m/c1Menekan push button, indikator PLC hidup

2Push button 2start proses tapping m/c2

3Push button 3start proses tapping m/c3

4Auto Switch 1mode auto tapping m/c1Memutar switch, indikator PLC hidup

5Auto Switch 2mode auto tapping m/c2

6Auto Switch 3mode auto tapping m/c3

7Proximity spindle up 1deteksi spindle m/c1di atasmendekatkan logam, indikator PLC hidup

8Proximity spindle up 2deteksi spindle m/c2di atas

9Proximity spindle up 3deteksi spindle m/c3di atas

10Relay spindle down 1deteksi spindle m/c1di bawahmenekan limit switch, indikator PLC hidup

11Relay spindle down 2deteksi spindle m/c2di bawah

12Relay spindle down 3deteksi spindle m/c3di bawah

13Proximity conveyor 1deteksi produk m/c1 adamendekatkan logam, indikator PLC hidup

14Proximity conveyor 2deteksi produk m/c2 ada

15Proximity conveyor 3deteksi produk m/c3 ada

16Proximity positioning 1deteksi produk m/c1 siap tappingmendekatkan logam, indikator PLC hidup

17Proximity positioning 2deteksi produk m/c2 siap tapping

18Proximity positioning 3deteksi produk m/c3 siap tapping

19Reed switch input1deteksi cylinder input m/c1 retractmendekatkan cylinder, indikator PLC hidup

20Reed switch input2deteksi cylinder input m/c2 retract

21Reed switch input3deteksi cylinder input m/c3 retract

22Reed switch pusher1deteksi cylinder pusher m/c1 extendmendekatkan cylinder, indikator PLC hidup

23Reed switch pusher 2deteksi cylinder pusher m/c2 extend

24Reed switch pusher 3deteksi cylinder pusher m/c3 extend

Tabel. Pengujian Ouput PLCNoAlamatPerangkat yang diujiFungsiParameterOKNG

1Auto Lamp 1indikator auto m/c 1memutar auto switch, melihat indikator PLC, lampu hidup

2Auto Lamp 2indikator auto m/c 2

3Auto Lamp 3indikator auto m/c 3

4Start Lamp 1indikator start proses m/c 1menekan push button, melihat indikator PLC, lampu hidup

5Start Lamp 2indikator start proses m/c 2

6Start Lamp 3indikator start proses m/c 3

7Conveyormengalirkan produkmenekan push button, melihat indikator PLC, konveyor jalan

8Solenoid Input 1memasukkan produk m/c1mengaktifkan seluruh persyaratan di simulasi, solenoid retract

9Solenoid Input 2memasukkan produk m/c2

10Solenoid Input 3memasukkan produk m/c3

11Relay Spindle 1menggerakkan spindle m/c1mengaktifkan seluruh persyaratan di simulasi program, spindle bekerja

12Relay Spindle 2menggerakkan spindle m/c1

13Relay Spindle 3menggerakkan spindle m/c1

14Solenoid Pusher 1mendorong produk keluar dari m/c1mengaktifkan seluruh persyaratan di simulasi program, cylinder pusher extend

15Solenoid Pusher 2mendorong produk keluar dari m/c2

16Solenoid Pusher 3mendorong produk keluar dari m/c3

3.15.2. Pengujian ProgramTabel. Pengujian program mesinNoHal yang diujiTindakanOKNG

1Running Test mesin tapping 1 memutar auto switch 1 menekan push button 1 memasukkan produk di konveyor m/c 1 menunggu proses tapping berlangsung mengecek hasil produk

2Running Test mesin tapping 2 memutar auto switch 2 menekan push button 2 memasukkan produk di konveyor m/c 2 menunggu proses tapping berlangsung mengecek hasil produk

3Running test mesin tapping 3 memutar auto switch 3 menekan push button 3 memasukkan produk di konveyor m/c 3 menunggu proses tapping berlangsung mengecek hasil produk

4Running test full system memutar auto switch 1 memutar auto switch 2 memutar auto switch 3 menekan push button 1 menekan push button 2 menekan push button 3 memasukkan produk di konveyor m/c 1,2, dan 3 menunggu proses tapping berlangsung mengecek hasil produk

5Energy saver system mengosongkan produk di konveyor menunggu sampai konveyor mati

3.16. Data Produksi Setelah Modifikasi

Gambar. Data cacat miss process produk bracket sebelum dan sesudah modifikasi

BAB VKESIMPULAN & SARAN

5.1 KESIMPULAN

5.2 SARAN

Tapping down 1

Ls Tapping 1 down

R1

CR

R3

1.02

24 V

0v