PERANCANGAN MESIN DIP MESIN DIPPIN PING G UNTUK UNTUK MEMBERSIHKAN ENG MEMBERSIHKAN ENGINE INE BLOCK BLOC K KENDA KE NDARAA RAAN N DENGAN SISTEM OTOMASI
D esign sig n of of D i ppi ng Ma M achine for Cle C lea aning ni ng the E ngi ng i ne B lock lock with Auto A utom matio tion Syst S yste em Proposal Tugas Akhir Mahasiswa Diploma IV Program Studi Teknik Perancangan dan Konstruksi Mesin Jurusan Teknik Mesin
Diajukan Oleh: R. Adrian Mohammad Yusuf NIM: 141234028
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2018 i
PERANCANGAN MESIN DIP MESIN DIPPIN PING G UNTUK UNTUK MEMBERSIHKAN ENG MEMBERSIHKAN ENGINE INE BLOCK BLO CK DENGAN DENGAN SISTEM OTOMASI
D esign sig n of of D i ppi ng Ma M achine for Cle C lea aning ni ng the E ngi ng i ne B lock lock with Auto A utom matio tion Syst S yste em Diajukan Oleh:
R. Adrian Mohammad Yusuf NIM: 141234 141234028 028
Telah disetujui oleh:
Calon Pembimbing I
Rudy Yuni Widiatmoko, M.Sc. NIP: 19640626 199203 1002
Tanggal:
Calon Pembimbing II (Jika ada)
Nama Calon Pembimbing II NIP:
Tanggal:
ii
ABSTRAK
PT. Trimatsu Berkah Salsabila (PT. TBS) merupakan salah satu perusahaan yang bergerak bergerak dibidang dibidang manufaktur dengan keluaran produk produk alat bantu produksi produksi hingga alat otomasi untuk keperluan industri. Saat ini PT. TBS sedang menerima proyek pembuatan pembuatan Mesin Dippin Mesin Dipping g yang merupakan pesanan dari salah satu anak perusahaan Isuzu Astra Motor Indonesia (IAMI). (IAMI). Mesin ini dibuat guna membantu proses perawatan engine block itu sendiri seperti pembersihan pembersihan terak hingga hingga korosi, kedua proses tersebut dapat dilakukan dilakukan dengan proses pencelupan pencelupan (dipping ) menggunakan larutan yang sesuai kebutuhan, salah satunya adalah melarutkannya dalam larutan kimia seperti Muriatic Acid untuk menghilangkan terak dan korosi. Sementara ini, alat khusus yang dapat membantu proses dipping tersebut belum banyak beredar dipasaran, untuk melakukan proses ini umumnya menggunakan crane dan bak larutan. Proses perancangan mesin ini menggunakan metode Pahl & Beitz untuk menghasilkan rancangan dari alat bantu tersebut. Seluruh data serta informasi yang digunakan dalam tahap perancangan akan mengacu men gacu pada pesanan yang diajukan oleh IAMI pada PT. TBS. Hasil rancangan diharapkan mampu membantu proses dipping dengan efektif dan efisien. Kata kunci : dipping machine, engine, engine block.
iii
4
1
LATAR BELAKANG MASALAH
Kendaraan bagi orang Indonesia seperti sudah menjadi kebutuhan pokok, hal ini dapat dilihat dari padatnya kendaraan yang berlalu lalang di jalanan khususnya di kota-kota besar. Badan Pusat Statistik (BPS) mengklasifikasikan mengklasifi kasikan kendaraan yang ada di Indonesia menjadi 4 (empat) jenis, yaitu mobil penumpang, mobil bis, mobil barang, barang, dan sepeda motor. Menurut Menurut data statistik kendaraan kendaraan yang ada di Indonesia Indonesia pada tahun tahun 2012-2016 2012-2016 disajikan disajikan dalam diagram diagram pada pada gambar gambar – dapat dapat kita simpulkan bahwa kendaraan kendaraan di Indonesi Indonesiaa setiap tahunnya tahunnya semakin meningkat. meningkat.
Jumlah Kendaraan di Indonesia
s n o i l l i M
130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
2012
2013
2014
2015
2016
Sepeda Motor
76,3 76 ,381 81,1 ,183 83
84,7 84 ,732 32,6 ,652 52
92,9 92 ,976 76,2 ,240 40
98,8 98 ,881 81,2 ,267 67
105, 10 5,15 150, 0,08 082 2
Mobil Barang
5,286,061
5,615,494
6,235,136
6,611,028
7, 06 063,433
Mobil Bis
2,273,821
2,286,309
2,398,846
2,420,917
2, 48 486,898
Mobil Penumpang
10,4 10 ,432 32,2 ,259 59
11,4 11 ,484 84,5 ,514 14
12,5 12 ,599 99,0 ,038 38
13,4 13 ,480 80,9 ,973 73
14,5 14 ,580 80,6 ,666 66
Gambar 1-1
Data Statistik Jumlah Kendaraan di Indonesia (sumber: https://www.bps.go.id/linkTableDinamis/view/id/1133)
Seiring dengan semakin meningkatnya volume kendaraan yang ada di Indonesia, maka pelayanan produsen perawatan terhadap kendaraan pun perlu ditingkatkan. Salah satu bagian yang sangat perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan perawatan adalah Engine adalah Engine yang merupakan penggerak utama setiap kendaraan, karena pada bagian bagian ini ini daya daya atau kerja kerja dihasilkan dihasilkan sehingga sehingga kendaraan kendaraan dapat dapat bergerak. bergerak. Engine Engine block block yang yang merupakan tempat bagi berbagai berba gai komponen engine sendiri engine sendiri memerlukan pembersihan dalam kurun waktu tertentu, karena setelah digunakan
5
dalam waktu yang cukup lama tentunya akan ada noda atau terak akibat pelumas maupun akibat pembakaran yang terjadi didalam block engine hingga engine hingga korosi.
Gambar 1-2
Engine block yang yang penuh dengan residu dan terkena korosi (sumber: http://www.mckennasgarage.com/xke/engine2_21_a_cr (sumber: http://www.mckennasgarage.com/xke/engine2_21_a_cr op.jpg)
Dengan bentuknya yang terbilang kompleks, pembersihan block engine ini engine ini belum tentu terjangkau terjangkau apabila dilakukan dilakukan dengan cara menggosok menggosok bagian yang bernoda, bernoda, selain itu apabila cara ini dilakukan pada bagian dalam block engine akan beresiko beresiko merusak permukaan yang seharusnya presisi. Salah satu cara yang dapat dilakukan dalam upaya membersihkan block engine ini engine ini adalah dengan menggunakan suatu larutan kimia, yaitu Muriatic Muriatic Acid , larutan ini memiliki sifat asam pekat sehingga bila terjadi kontak langsung dapat membahayakan. Isuzu Astra Motor Indonesia (IAMI) yang merupakan produsen dari mobil penumpang penumpang dan barang menyadari menyadari pentingnya pentingnya perawatan perawatan ini untuk produknya. produknya. Namun sejauh ini, alat atau mesin khusus yang dapat digunakan untuk membantu proses pembersihan pembersihan engine block ini belum banyak beredar di pasaran sehingga melakukan pemesanan alat khusus untuk membantu proses pembersihan ini kepada pihak PT. Trimatsu Trimatsu Berkah Berkah Salsabila Salsabila (PT. (PT. TBS) TBS) Dengan adanya perancangan mesin dipping ini diharapkan dapat bermanfaat dan memudahkan perawatan dari engine block itu itu sendiri.
6
2
TUJUAN TUGAS AKHIR
Tujuan dari pelaksanaan tugas akhir ini adalah membuat rancangan mesin dipping untuk untuk proses pembersihan engine block . 3
RUANG LINGKUP DAN BATASAN MASALAH
Berikut ruang lingkup yang akan dilakukan/dibahas untuk mencapai tujuan dari tugas akhir ini, antara lain: 1. Melakukan pengumpulan data yang diperlukan untuk merancang mesin yang akan dibuat. 2. Menentukan daftar tuntutan dari mesin. 3. Membuat konsep rancangan mesin. 4. Membuat rancangan detail mesin. 5. Melakukan analisis dari hasil rancangan detail mesin. 6. Membuat dokumentasi hasil rancangan mesin berupa gambar kerja dan bill of material . Beberapa poin di atas dibatasi sehingga pembahasan lebih fokus pada permasalahan permasalahan yang akan diselesaikan. diselesaikan. Berikut Berikut adalah batasan masalah tersebut, yaitu: yaitu: 1. Dalam proses pengumpulan data, data yang diambil adalah ukuran engine block . 2. Dalam
menentukan
daftar
tuntutan,
hanya
mempertimbangkan
permintaan pengguna. 3. Analisis hasil rancangan digunakan untuk memastikan rancangan dapat memenuhi daftar tuntutan. 4 4.1
LANDASAN TEORI Pemilihan Bahan
Dalam setiap perancangan, memerlukan pemilihan bahan karena dalam melakukan perencanaan kita perlu mempertimbangkan spesifikasi bahan yang diperlukan seperti kekuatan bahan, dan sifat dari bahan.
7
Tujuan pemilihan bahan adalah mengefektif dan mengefisienkan penggunaan bahan untuk suatu komponen komponen agar sesuai dengan fungsinya, fungsinya, agar bahan memenuhi memenuhi kriteria perlu diperhitungkan pembebanan yang terjadi atau mempertimbangkan kondisi-kondisi yang akan terjadi pada komponen tersebut. [1] Berikut beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan bahan:
4.2
1.
Kekuatan Bahan.
2.
Sifat Bahan.
3.
Ketersediaan Bahan.
Mekanika Teknik
Mekanika teknik merupakan cabang ilmu fisika terapan yang digunakan untuk menganalisis beban pada suatu struktur yang meliputi kajian-kajian sebagai berikut: berikut: [2]
4.3
1.
Statika
2.
Dinamika
3.
Mekanika Deformasi
4.
Mekanika Fluida
Mekatronika
Mekatronika merupakan ilmu yang melibatkan mekanik (mesin), elektronika, dan informatika dalam penerapannya untuk merancang suatu sistem untuk mencapai tujuan yang diinginkan. [3]
5
METODE PENYELESAIAN MASALAH
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini digunakan metode perancangan Pahl & Beitz yang telah disesuaikan, kemudian ditampilkan dalam diagram alir berikut:
Gambar 5-1
Metode penyelesaian yang mengacu pada Metode Pahl & Beitz
(sumber: dok. Pribadi) Setiap tahapan dalam diagram di atas dijabarkan sebagai berikut: 1. Identifikasi Masalah: Proses mendalami permasalahan yang akan diselesaikan dalam tugas akhir. 2. Mengumpulkan Data: Proses mengumpulkan data-data terkait yang diperlukan dalam penyelesaian masalah.
8
3. Daftar Tuntutan: Hasil dari pengumpulan data dimana data-data ini akan menjadi acuan pencapaian tujuan dari penyelesaian masalah. 4. Membuat Konsep Mesin: Proses pembuatan gambaran umum dari mesin yang berdasarkan pada fungsi utama dan fungsi bagian dari mesin untuk memenuhi daftar tuntutan dari mesin yang akan dirancang. 5. Membuat Rancangan Detail Mesin: Proses dimana gambaran umum alat ini dibentuk secara spesifik agar fungsi mesin mesi n dapat bekerja sesuai dengan kebutuhan. 6. Pengambilan Keputusan: Proses yang dilakukan untuk meninjau ulang hasil rancangan detail sebelum dilakukan dokumentasi, hal ini merupakan
upaya
untuk
mengurangi
kemungkinan
adanya
kekurangan dari mesin. 7. Bill of Material dan Gambar Kerja: Hasil dari perancangan yang berguna berguna sebagai pemandu proses pembangunan pembangunan atau pembuatan pembuatan mesin. 6
JADWAL TUGAS AKHIR
Jadwal pelaksanaan Tugas Akhir berguna untuk menjadi target acuan sehingga dapat diselesaikan tepat waktu dalam pelaksanaannya. pelaksan aannya. Rincian jadwal tugas akhir disajikan dalam tabel berikut: Tabel 6-1
Jadwal Pelaksanaan Pelaksanaan Tugas Akhir
Waktu / Kegiatan
Februari Maret April Mei 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1. Tahap Merencana 1.1. Mengumpulkan Data 1.2. Penyusunan daftar tuntutan 2. Tahap Mengonsep 2.1. Menentukan Fungsi Utama dan Fungsi Bagian 9
2.2. Membuat Kotak Morfologi 2.3. Membuat Variasi Konsep 2.4. Memilih Variasi Konsep 3. Tahap Merancangan Detail 3.1. Menghitung Aspek-aspek Perancangan 3.2. Membuat Model Mesin 3.3. Pengecekan Hasil Rancangan 3.4. Membuat Simulasi Mesin 3.5. Membuat Bill Bill of Material
4. Tahap Mendokumentasi 4.1. Membuat Gambar Kerja 4.2. Membuat Laporan Akhir 7
RENCANA ANGGARAN BIAYA (RAB)
Dalam menunjang pelaksanaan kegiatan tugas akhir, memerlukan sejumlah biaya. Berikut Berikut rincian pengeluaran pengeluaran biaya biaya disajikan disajikan dalam dalam tabel tabel berikut: berikut: Tabel 7-1
No 1 2 3 4
Nama Barang Kertas HVS Tinta printer Meteran (8 meter) Penggaris (30 cm)
Tabel 7-2
No 1
Rincian Pengeluaran Barang Habis Pakai
Jumlah 5 rim 10 botol 1 buah 1 buah Subtotal
Harga (Rupiah) 40.000 / rim 30.000 / botol 30.000 / buah 5.000 / buah
Total (Rupiah) 200.000 300.000 30.000 5.000 535.000
Rincian Pengeluaran Kegiatan Penunjang
Kegiatan Perjalanan menuju mitra
Kuantitas 10 kali Subtotal
Harga (Rupiah) 75.000 / perjalanan
Total (Rupiah) 750.000 750.000
10
Tabel 7-3
Rencana Anggaran Biaya
No 1 2
Jenis Pengeluaran Barang Habis Pakai Perjalanan Total
Total (Rupiah) 535.000 750.000 1.285.000
11
DAFTAR PUSTAKA
1. Maulana, Dhenhy. academia.edu. [Online] 9 20, 2016. [Cited: 1 25, 2018.] https://www.academia.edu/28658869/Pemilihan_Bahan?auto=download. 2. Dr.N.Kottiswaran. Engineering Engineering Mechanics (statics and dynamics). dynamics). ISBN 97881-908993-3-8. 3. Mechanical and Mechatronics Engineering Department. What is Mechatronics Engineering? Engineering? Waterloo : University of Waterloo, 2011.
12