10 Jurnal Mekanika Mesin S-1 FTUP Vo. 15 No. 1 Januari 2016

PERANCANGAN JIG DAN FIXTURE BUMPER TRUK

Aziz Sad Septiono [1], Megara Munandar [2], Djoko W. K [3]

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Pancasila

Jl. Srengseng Sawah Jagakarsa, Jakarta Selatan 12640 - Indonesia

Telp: (021) 78880305, 7270086, Fax: (021) 7864721, 7271868

Email: humas@univpancasila.ac.id, Website: www.univpancasila.ac.id

ABSTRAK Perkembangan industri manufaktur di Indonesia saat ini didukung dengan berkembangnya teknologi dalam

bidang manufaktur. PT.X merupakan perusahaan yang bergerak di bidang industri otomotif khususnya

bergerak dibidang frame chassis dan press part. PT.X mendapatkan project dari customer yaitu pembuatan

bumper truck. Bumper truck merupakan salah satu komponen body mobil yang terletak di bagian depan.

Agar menghasilkan produk yang berkualitas maka dibutuhkan alat pendukung dalam proses produksinya

yaitu dengan menggunakan jig & fixture.

Dalam mendesain jig & fixture yang baik maka dibutuhkan metode perancangan yang baik. Metode

perancangan yang akan digunakan ialah metode VDI 2221 dimulai dari studi literature & lapangan, sampai

dengan drawing dari jig & fixture.

Diharapkan dalam perancangan jig & fixture ini dapat menghasilkan jig & fixture yang baik, aman, dan dapat

menghasilkan produk yang berkualitas.

Kata kunci :Bumper, Jig & fixture, VDI 2221

I. LATAR BELAKANG

1.1 Latar Belakang

Perkembangan industri manufaktur di

Indonesia saat ini didukung dengan

berkembangnya teknologi dalam bidang

manufaktur. Peran industri memang sangat besar

dalam perdagangan karena bisa memberikan efek

pada kehidupan masyarakat yang berfungsi

terhadap kesejahteraan masyarakat. Hal ini

disebabkan karena industri perdagangan

mengandung keterkaitan dengan industri dasar,

industri kecil dan industri besar yang pada

dasarnya mencakup segala aspek teknologi bahan,

perancangan dan proses. Pada saat memproses

produk umunya berlangsung dengan cepat dan

akurat, tetapi seiring dengan permintaan produk

yang semakin banyak atau meningkat maka

kualitas produk mulai sedikit menurun bila dilihat

dari sisi ekonomis. Maka dari itu kualitas produk

perlu ditingkatkan karena kualitas merupakan

salah satu aspek penting dalam dunia industri.

Untuk itu perlu adanya standarisasi untuk

menjamin kualitas dimana standar tersebut bisa

digunakan sebagai acuan untuk meningkatkan

kualitas dari produk yang nantinya akan dibuat.

Gambar 1. Truck

Gambar 2. Bumper Truck

Jig & fixture biasanya dibuat secara khusus

sebagai alat bantu proses produksi untuk

mempermudah dalam petingan material yang

Jurnal Mekanika Mesin S-1 FTUP Vo. 15 No. 1 Januari 2016 11

seragam bentuk. karena itu dibutuhkan suatu

desain jig & fixture yang telah automation.

1.2 perumusan masalah

Berdasarkan latar belakang yang sudah

dijelaskan, maka dapat dirumuskan pokok

persoalan dalam penelitian ini adalah Bagaimana

mendesain jig & fixtur.

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu :

a. Menghasilkan jig & fixture untuk bumper

dengan kualitas produk yang sesuai dengan

standar customer.

b. Menghasilkan analisa komponen-komponen

dari varian yang terpilih

II. LANDASAN TEORI

Jig (pengarah) diartikan sebagi suatu alat

untuk mengontrol dan mengarahkan alat potong

dalam sebuah proses pembentukan benda kerja

sedangkan fixture (penempat) adalah alat lainnya

yang berfungsi untuk memegang, melokasikan

dan menjamin benda kerja agar tetap berada pada

posisinya.

Keduanya memegang benda kerja tetapi jig

mengarahkan alat potong ketika operasi berjalan,

sedangkan fixture tidak. Fixture dibuat lebih kuat

dan berat dari jig dikarenakan gaya perkakas yang

lebih tinggi. Dalam proses kerjanya kebanyakan

jig dipasang bersatu dengan fixtur.

a. Bumper

Bumper merupakan sebuah alat pengaman yang

berada di depan dan di belakang paling luar di

dalam sebuah mobil. Bentuk bumper pada mobil

sangat bervariasi, tergantung jenis dan model

mobil tersebut. Bumper pertama kali di temukan

oleh seorang ilmuan yang berasal dari jerman,

kurang lebih pada tahun 1918. Dahulu bumper

kebanyakan terbuat dari besi baja, sehingga

kendaraan mobil pada saat itu cenderung kurang

dalam akselerasi.

b. Metode VDI 2221

Perancangan merupakan proses pengambilan

keputusan yang dipakai untuk mengembangkan

sistem teknik yang melibatkan sifat manusiawi.

Merancang berarti menyusun dan mendapatkan

hal-hal baru.

1. Perancangan orisinil (Original Design)

2. Perancangan adaptif ( Adaftif Design)

3. Perancangan Varian (varian Design)

Perancangan dengan menggunakan metode VDI

2221 (Verein Deutcher Ingeniere) merupakan

salah satu metode untuk penyelesaian

permasalahan dan pengoptimalan penggunaan

material, teknologi dan keadaan ekonomi.

c. Software CAD Solid Works

SolidWorks adalah software CAD 3D yang

dikembangkan oleh SolidWorks Corporation yang

sekarang sudah diakuisisi oleh Dassault sistems.

III. METODOLOGI PERANCANGAN

Metode perancangan jig & Fixture untuk

bumper dengan menggunakan metode

perancangan VDI 2221.

Gambar 3 Diagram alir Perancangan

IV PERANCANGAN JIG DAN FIXTURE

4.1 Identifikasi Pelanggan Langkah awal dalam perancangan jig &

fixture ialah dengan mengidentifikasi kebutuhan

pelanggan dengan melihat analisa potensi pasar,

di bawah ini merupakan tabel yang menyajikan

potensi pasar dari jig & fixture untuk truck

bumper

12 Jurnal Mekanika Mesin S-1 FTUP Vo. 15 No. 1 Januari 2016

Tabel 1 Analisa Potensi Pasar

Segmentasi Pasar Pasar Pertama

Industri truk

Targeting pasar industri truk skala

nasional

Positioning Produk Jig dan fixture yang

dapat menghasilkan

produk bumper truck

yang sesuai dengan

standar

4.2 Menyusun Persyaratan /Keinginan

Pelanggan Dalam pengambilan informasi mengenai

keinginan pelanggan digunakan dua cara yaitu

dengan wawancara dengan pelanggan dan survey.

Berikut tabel keinginan pelanggan hasil

wawancara.

Tabel 2 Hasil Wawancara

N

O

Faktor Keinginan

1 Handling Jig & fixture yang mudah

saat pemasangan &

pelepasan part

2 Desain Jig & fixture yang

ergonomis

Jig & fixture yang dengan

proses clamping automatic

4 Durability Jig & fixture dengan

komponen yang tidak

cepat rusak

5 Safety Adanya sistem safety pada

jig & fixture

4.3 Menyusun Spesifikasi Teknis

Setelah dilakukan wawancara, kuisoner

maka fase selanjutnya ialah menyusun spesifikasi

teknis. Dengan membedakan sebuah pesyaratan

apakah sebagai tuntutan (demand) atau keinginan

(wishes) yang dapat pada tabel di bawah ini .

Tabel 3 Requirement list

D / W Requirements

Geometri

D Desain jig diusahakan ergonomis untuk

mempermudah operator saat

Pengoperasian

W Bentuk kompak dan kokoh

D Panjang = ± 1700 mm

D Lebar = ± 300 mm

W Tinggi = ± 900 mm

W Suaian pada jig menggunakan suaian fit

Kinematika

D Gerakan dari jig trasnlasi

W minimum handling

Energi

D clamping pneumatic 0,6 Mpa

Material

W Base Plate : S45C

W Locator : SK3

Safety

D Aman bagi operator

D Terdapat emergency stop

Perawatan

D Perawatan dilakukan secara preventive

4.4 Blok Fungsi (Black Box)

Blok fungsi menggambarkan aliran input

(Energi, material, sinyal) dan aliran output (

Energi, sinyal dan produk ). Pada jig & fixture

aliran input berupa enegi mekanik dengan

material single part dan output energi mekanik

dengan material part yang yang telah di assembly.

Gambar 4 Black box rancangan jig dan fixture

4.5 Struktur Fungsi Kemudian setelah didapat blok fungsi ( black box)

rancangan maka dilanjutkan dengan mencari

struktur fungsi dari jig & fixture. Proses ini

diperlukan karena untuk menjabarkan dan

mendetailkan komponen-komponen yang ada

pada blok fungsi dan sekaligus langkah awal

untuk menemukan ide-ide untuk solusi dari

perancangan jig & fixture.

Jurnal Mekanika Mesin S-1 FTUP Vo. 15 No. 1 Januari 2016 13

Gambar 5 Struktur Fungsi Bagian

4.6 Mencari Prinsip Solusi dan Kombinasi

Setelah didapatkan struktur bagian dan aliran

struktur fungsi fase selanjutnya ialah mencari

alternatif-alternatif dari masing-masing fungsi dan

mencari kombinasi dari setiap fungsi.

Tabel 4 Matrix Morfologi

Jig dan Fixture Bumper Truk

Dari matriks morfologi yang telah dibuat

dapat dihasilkan beberapa alternatif solusi.

Berikut ini merupakan penjelasan dari beberapa

alternative solusi .

1. Alternatif konsep satu

Alternatif konsep yang didapat matriks morfologi

adalah (1A - 2B - 3B - 4A - 5A – 6B – 7C – 8B –

9A – 10C). Berikut adalah sketsa dari alternatif

satu :

Gambar 6 Alternatif Konsep 1 Jig dan Fixture

Bumper Truck

14 Jurnal Mekanika Mesin S-1 FTUP Vo. 15 No. 1 Januari 2016

2. Alternatif konsep 2

Alternatif konsep yang didapat dari matriks

morfologi adalah (1B – 2A – 3A – 4B – 5C – 6C

– 7B – 8A – 9C – 10B). Selanjutnya setelah

didapat alternatif konsep maka dibuatlah sktesa

desain dari gabungan tiap sub fungsi. Berikut

adalah sketsa dari alternatif dua :

Gambar 7 Alternatif Konsep 2

Jig dan Fixture Bumper Truck

3. Alternatif konsep 3

Alternatif konsep yang didapa dari matriks

morfologi adalah (1C – 2A – 3C – 4C – 5B – 6A

– 7A – 8C B– 9B – 10C). Selanjutnya setelah

didapat alternatif konsep maka dibuatlah sktesa

desain dari gabungan tiap sub fungsi. Berikut

adalah sketsa dari alternatif tiga :

Gambar 8 Alternatif Konsep 3 Jig dan Fixture

Bumper Truck

4. Membagi Solusi Utama menjadi Modul-Modul

Setelah didapat alternatif desain maka selanjutnya

dilakukan evaluasi desain dengan analisa pohon

keputusan dan kemudian dengan penilaian dari

alternatif desain.

Gambar 9 Kriteria Pohon Keputusan

Tabel 5 Kriteria Pembobotan Varian 1

Jurnal Mekanika Mesin S-1 FTUP Vo. 15 No. 1 Januari 2016 15

Tabel 6 Kriteria Pembobotan Varian 2

Tabel 7 Kriteria Pembobotan Varian 3

Setelah dilakukan pembobotan untuk setiap varian

atau alternatif desain maka selanjutnya dilakukan

penentuan ranting tiap varian.

Varian 1 = 𝑊𝑅𝑗 =2.567

3𝑥13= 0.065

Varian 2 = 𝑊𝑅𝑗 = 2.688

3𝑥13= 0.068

Varian 3 = 𝑊𝑅𝑗 = 2.812

3𝑥13= 0.072

Rangking 1: rating varian ke 3: 0.072

Rangking 2: rating varian ke 2: 0.068

Rangking 2: rating varian ke 1: 0.065

Maka dari itu setelah analisa dan pembobotan

untuk perancangan jig & fixture bumper truk dari

tiga varian yang ada dipilih varian ke 3 karena

memiliki nilai tertinggi dari kedua varian lainnya.

Gambar 10 Jig & fixture untuk bumper truk

Gambar 11 Jig & fixture dengan part bumper truk

V KESIMPULAN

Setelah dilakukan analisa dan

perhitungan dari 3 varian yang ada varian yang

terpilih adalah varian ke 3.Untuk itu desain jig &

fixture varian 3 tersebut aman dan layak untuk di

fabrikasi.

DAFTAR PUSTAKA

1) Aan Ardian, ‘Perancangan Konstruksi

Fabrikasi’, Yogyakarta: Universitas Negri

Yogyakarta

2) Harsono & Toshie, ‘Teknologi Pengelasan

Logam’, Jakarta : Pradnya Paramitha, 2015

3) Hoffman Edward, G, “Jig and Fixture

Design’, Delman. 2004

4) Pahl, G, Beitz, W, Feldhusen, F “engineering

Design A Systematic Approach”, Springer,

2007

5) Sularso & Suga Kiyokatsu, “Dasar

Perancangan dan Pemilihan Elemen Mesin”,

Jakarta : Pradnya Paramita