Modifikasi Sistem Andon Pada Mesin Spot Welding 35 Kva untuk Peningkatan Return On Investment
Aji Gilang Romadhon, Seta Samsiana*, Annisa Firasanti Program Studi Teknik Elektro, Universitas Islam 45 Bekasi Jl. Cut Meutia No.83 Bekasi Timur, Kota Bekasi, 17113 *E-mail: setasamsiana@unismabekasi.ac.id
Diajukan: 27-03-2023; Diterima: 19-04-2023; Diterbitkan: 20-04-2023

## Abstrak
Didalam produk yang berkualitas baik pasti terdapat sebuah sistem yang mengontrol prosesnya sehingga terciptanya produk dengan kualitas terbaik. Kemudian dalam proses produksi yang ada pada mesin spot welding juga memerlukan sistem yang baik untuk mendapatkan kualitas produk sesuai dengan customer requirement . Sehingga didalam mesin spot welding tersebut digunakanlah sistem  yang biasa disebut dengan sistem Andon cycle time . Saat ini  sudah ada sistem  yang  diinstal  di  mesin  tersebut  namun  dirasa  masih  banyak  kekurangan  sehingga  kurang  efektif  untuk mendapatkan  sebuah    sistem  yang  dapat  memberikan  keuntungan  investasi Return  On  Investment (ROI)  yang maksimal. Karena itu perlu dilakukan sebuah penelitian untuk meningkatkan   sistem Andon yang efektif dan efisien baik  soal  waktu  dan  dapat  meningkatkan  nilai  ROI.  Penelitian  dilakukan  dengan  cara  memodifikasi  sistem Andon yang  ada saat ini dengan menggunakan PLC di gantikan dengan Arduino UNO untuk dapat mencapai keakurasian waktu yang lebih baik dan peningkatan nilai ROI. Setelah melakukan penelitian dengan memodifikasi sistem Andon , maka di dapatkan hasil 422%. Nilai ROI tersebut mengalami peningkatan yang mencapai 309% dibandingkan dengan menggunakan  sistem Andon sebelum  di  modifikasi  yaitu  113%.  Selain  itu  setelah  dilakukan  modifikasi  terhadap sistem Andon yag  saat  ini  sudah  ada,  keakurasian  data Cycle  Time menggunakan  sistem  setelah  di  modifikasi didapatkan hasil yang lebih akurat mencapai 0,741 % dibandingkan dengan sistem sebelum di modifikasi.
Kata kunci: Return On Investment (ROI); Arduino UNO; Andon ; Cycle Time; Welding Spot Machine

## Abstract
In a good quality product there must be a system that controls the process so as to create the best quality  product. Then  in  the  production  process  on  the  spot  welding  machine  also  requires  a  good  system  to  get  product  quality according to customer requirements. So that in the spot welding machine a system commonly called the Andon cycle time  system  is  used.  Currently  there  is  a  system  installed  on  the  machine  but  it  is  felt  that  there  are  still  many shortcomings so that it is less effective to get a system that can provide maximum Return On Investment (ROI) profits. Because of that, it is necessary to do a research to improve the Andon system which is effective and efficient both in terms of time and can increase the value of ROI. The research was conducted by modifying the existing Andon system using a PLC replaced with Arduino UNO to achieve better time accuracy and increase the value of ROI. After doing research by modifying the Andon system, the results were 422%. The ROI value has increased to 309% compared to using the Andon system before modification, which was 113%. In addition, after modifying the existing Andon system, the  accuracy  of  the  Cycle  Time  data  using  the  modified  system  obtained  more  accurate  results  reaching  0.741% compared to the system before modification.
Keywords: Return On Investment (ROI); Arduino UNO ; Andon ; Cycle Time; Welding Spot Machine

## 1. Pendahuluan
Mesin Spot Welding merupakan sebuah mesin yang sering digunakan dalam industri manufacturing , baik di dalam negri maupun diluar negri. Terutamanya dalam pembuatan produk yang digunakan pada bagian-bagian tertentu sebuah mobil,  baik  yang  ada  di  dalam  pembuatan  body  mobil,  maupun engine mobil  dan  bagian-bagian  lainnya.  Dalam prosesnya, sebuah mesin Spot Welding memiliki parameter yang tentunya harus dikontrol, dari mulai switch on sampai dengan Off Time proses Welding yang biasa disebut full Cycle Time proses. Full Cycle Time proses tersebut dalam industri sering disebut dengan Sistem Andon yang digunakan untuk pengontrolan full Cycle Time nya. Cycle Time adalah salah satu  parameter  yang  layak  dioptimalkan  sebanyak  mungkin  setiap  kali  industri  manufaktur  berusaha  meningkatkan efisiensi, basis biaya, dan responsivitas pelanggan [1].
Peningkatan Welding time  hingga  batas  kritis  akan  dengan  cepat  meningkatkan  kekuatan  nugget  las,  karena membuat bertambahnya luas nugget las. Dalam Welding time yang rendah, diameter nugget las yang kecil diperoleh dan nilai kuat tarik-geser yang lebih rendah dibandingkan dengan logam dasar diukur karena aplikasi panas rendah ke zona pengelasan. Namun, pada waktu pengelasan yang lama, luas penampang berkurang [2]. Pengaruh kuat arus dan waktu pengelasan  pada  hasil  uji Tarik,  semakin  cepat  waktu  las  dan  semakin  rendah  kuat  arus  yang  disetting  maka  hasil  uji tariknya NG / tidak layak [3].  Kekuatan Uji Tarik ditingkatkan melalui peningkatan waktu pengelasan [4].  Untuk dapat melakukan full cycle proses pada Spot Welding secara konsisten dan lebih terlihat jelas, maka diperlukan sebuah sistem yang dapat melakukan pengontrolan proses tersebut yang biasa disebut dengan sistem Andon . Sistem Andon berasal di Jepang Toyota Motor Corporation , untuk manajemen respon kualitas lini produksi, digunakan untuk mencapai "sistem suspensi  langsung"  untuk  memecahkan  masalah  kualitas,  dan  akhirnya  mencapai  kualitas  "tiga  tidak"  prinsip  "tidak menerima,  tidak  membuat,  tidak  lulus  "[5].  Sehingga  dengan  adanya  sistem Andon tersebut  dapat  meningkatkan  segi pengontrolan kualitas dari produk yang dihasilkan oleh mesin Spot Welding .
Banyak penelitian yang sudah dilakukan tentang pentingnya melakukan penjagaan atau pengontrolan proses Spot Welding ,  namun  belum  ada  sistem Andon yang  memiliki  fungsi  optimal  baik  dari  pengontrolan  proses  dengan parameternya.  Dengan tidak adanya pengontrolan  full Cycle Time proses Spot  Welding tersebut pernah terjadi Claim Customer yang disebabkan oleh kualitas produk Welding yang terlepas saat di Assembly dengan produk lain di Customer. Fakta dilapangan sejauh ini sudah ada sistem Andon pada Spot Welding yang menggunakan PLC dan sistem tersebut sudah cukup bagus karena sudah bisa mengontrol full Cycle Time proses Spot Welding , namun masih dirasa kurang efisien apabila menggunakan sistem yang sekarang ada karena harga modal investasi yang dilakukan masih terlalu mahal jika dibandingkan  dengan  harga  produk  yang  dihasilkan.  Sehingga  untuk  mengatasi  masalah  tersebut,  maka  peneliti menawarkan  usulan alternatif untuk  membuatkan sebuah inovasi atau improvement  guna  mengatasi  masalah tersebut. Dengan  melakukan  modifikasi  sistem Andon pada  mesin Spot  Welding dari  PLC  ke  Arduino  yang  diperkirakan  bisa menjadi solusi untuk menaikkan angka Return On Investment (ROI).

## 2. Material dan metodologi
Objek penelitian berfokus pada Sistem Andon mesin Spot Welding 35 KVA di sebuah perusahaan Manufacturing (PT. Ito Seisakusho Armada). Dalam penelitian ini menggunakan metode perbandingan antara sistem Andon PLC dan juga sistem Andon dengan menggunakan Arduino UNO.
Skema  untuk  memodifikasi  sistem Andon menggunakan  Arduino  UNO  pada  mesin Spot  Welding yang  akan digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat seperti pada Gambar 1, sedangkan flowchart sistem Andon dapat dilihat pada Gambar  2.  Dalam  penelitian  ini  penulis  menggunakan  metode  komparatif  pada  saat  melakukan  analisa  data.  Dengan menggunakan metode komparatif, maka penulis akan melakukan analisa data perbandingan ROI pada saat menggunakan sistem Andon yang sebelum dimodifikasi (menggunakan PLC) dan setelah di modifikasi (menggunakan Arduino UNO).
Gambar 2. Flowchart Sistem Andon pada mesin Spot Welding

## 3. Hasil dan pembahasan
Hasil  perakitan  sistem  terbagi  menjadi  dua  yaitu  hasil  perakitan  elektrik  dan  mekanik.  Hasil  perakitan  sistem Andon pada  mesin Spot  Welding dapat  dilihat  pada  Gambar  3.  Sedangkan  untuk  hasil  perakitan  rangkaian  mekanik untuk sistem dapat dilihat pada Gambar 4.
Mulai Tekan push button proses Apakah memenuhi standar Cycle time (0,8 s) ? Count  MC Shot bertambah Produk OK Produk NG Count  Part NG bertambah Tekan push button reset agar mesin dapat dipakai kembali Selesai Sinyal Andon berwarna Hijau Sinyal Andon berwarna Merah Ya Tidak
Gambar 3. Hasil Perakitan Sistem Gambar 4. Rangkaian Mekanik Sistem

## 3.1. Hasil Modifikasi Sistem Andon
Sistem Andon pada mesin Spot Welding berbasis PLC telah berhasil di modifikasi dengan sistem yang menggunakan Arduin  UNO.  Dengan  menggunakan  arduino  UNO,  sistem Andon dapat  berjalan  sesuai  dengan  sistem  yang  ada sebelumnya. Hasil modifikasi sistem Andon pada mesin Spot Welding sesudah modifikasi dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Hasil Modifikasi Sistem Andon

## 3.2. Pengujian Sistem Andon Setelah di modifikasi
Setelah  sistem Andon yang  berhasil  dimodifikasi,  langkah  selanjutnya  yaitu  pengujian  kesesuaian Cycle  Time prosesnya pada saat digunakan untuk produksi. Gambar 6 adalah hasil dari sistem Andon setelah di modifikasi, dimana
saat  lampu  hijau  menyala  (Gambar  6.a)  menunjukkan cycle  time sudah  berjalan  sesuai  proses  dan  saat  lampu  merah menyala (Gambar 6.b) menunjukkan bahwa cycle time tidak sesuai dengan proses.
Gambar 6. Sinyal pada sistem Andon dimana (a) Lampu hijau menyala dan (b) Lampu merah menyala
Gambar 7 berisi tampilan LCD yang menunjukkan status barang yang OK dan NG (Not Good). Baris pertama menunjukkan informasi jumlah barang yang OK dan baris kedua adalah jumlah barang yang NG.
Gambar 7. Jumlah total proses barang OK dan NG
Berdasarkan  hasil  pengambilan  data  sebanyak  100  kali,  untuk  rata-rata Cycle  Time pada  sistem Andon sebelum dimodifikasi adalah 0.80791 detik. Dan untuk hasil rata-rata Cycle Time sistem Andon setelah di modifikasi didapatkan angka 0.80198 detik. Sehingga, untuk error sistem Andon sebelum dan sesudah modifikasi adalah 0.00593 detik. Dan secara  keakuratan,  maka  Sistem Andon setelah  di  modifikasi  lebih  baik  dibandingkan  dengan  sebelum  di  modifikasi karena error yang di dapat lebih kecil seperti yang ditunjukkan grafik pada Gambar 8.
Gambar 8. Grafik Perbandingan Cycle Time terhadap target

## 3.3. Hasil Analisa Data
Dalam analisa data yang dilakukan oleh peneliti, maka peneliti melakukan perhitungan terhadap kebutuhan yang digunakan dalam pembuatan sistem Andon sebelum dan sesudah di modifikasi. Dihitungnya data kebutuhan pembuatan sistem Andon tersebut  bertujuan  sebagai  nilai  investasi  awal  untuk  perhitungan  ROI.  Didapatkan  total  investasi  awal untuk kebutuhan sebelum di modifikasi sebanyak Rp.6.353.350 dan setelah di modifikasi membutuhkan investasi awal Rp.1.706.000.
Kemudian  dilakukannya  perhitungan  untuk  pendapatan  dalam  satu  tahun  yang  dihitung  berdasarkan  tahun pembuatan  sistem Andon dan  untuk  total  pendapatannya  untuk  sistem  sebelum  di  modifikasi  diambil  data  penjualan produk di tahun 2019 sebanyak Rp. 13.544.784. Dan untuk sistem setelah di  modifikasi menggunakan data penjualan produk pada tahun 2020 sebanyak Rp. 8.909.043.
Langkah  selanjutnya  adalah  melakukan  perhitungan  ROI  untuk  dibandingkan  antara  sistem Andon sebelum  di modifikasi dengan sistem Andon setelah di modifikasi. Sehingga, dapat dilihat perbandingan ROI sebelum dan sesudah dimodifikasi pada Tabel 1.

## Tabel 1. Perbandingan ROI
Sistem Andon Total Pendapatan Nilai Investasi Awal ROI Sebelum dimodifikasi Rp. 13.544.784 Rp.6.353.350 113% Sesudah dimodifikasi Rp. 8.909.043 Rp.1.706.000 422%
Berdasarkan  dari  Tabel  1,  maka  dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  ROI  setelah  sistem Andon di  modifikasi mengalami  kenaikan  sebesar  309  %  dibandingkan  dengan  sistem Andon sebelum  di  modifikasi.  Kedua  nilai  ROI kemudian digambarkan pada Gambar 12 grafik perbandingan ROI dari sebelum di modifikasi dan sesudah di modifikasi.
Gambar 12. Grafik Perbandingan ROI  sebelum dan sesudah dimodifikasi
Kenaikan  nilai  ROI  dapat  meningkat  hingga  mencapai  angka  309  %  dari  sistem Andon sebelum  dan  sesudah  di modifikasi  karena  faktor semakin  kecilnya  nilai  nominal investasi awal  yang digunakan  pada sistem Andon setelah di modifikasi.  Seperti  pada  persamaan  perhitungan  ROI  ditunjukkan  bahwa  semakin  kecil  nilai  investasi  awal  yang digunakan, maka akan semakin besar nilai ROI yang dihasilkan begitu juga sebaliknya. Besarnya nilai ROI dipengaruhi juga oleh total pendapatan pada saat melakukan investasi, semakin besar nilai pendapatan maka akan semakin besar juga nilai ROI yang dihasilkan.

## 4. Kesimpulan
Setelah melakukan penelitian, maka dapat diambil kesimpulan bahwa ROI meningkat 309% dari sebelumnya setelah sistem Andon di modifikasi menggunakan Arduino UNO. Selain meningkatnya nilai ROI modifikasi sistem Andon juga memberikan  kelebihan  lain  yaitu Cycle  Time sistem Andon setelah  di  modifikasi  memiliki  tingkat  akurasi  lebih  baik dibandingkan dengan sistem Andon sebelum di modifikasi, dengan penurunan besar error mencapai 0.741%

## Daftar Pustaka
[1] Ismail  W.R.  Taifa  Tosifbhai  N.  Vhora  (2019),  Cycle  Time  reduction  for  productivity  improvement  in  the manufacturing industry. Department of Mechanical and Industrial Engineering, University of Dar es Salaam, Dar es Salaam, Tanzania, 3-4.
[2] Akkas  N.  (2016, June).  Welding  Time  Eﬀect  on  Tensile–Shear  Loading  in  Resistance  Spot  Welding    of  SPA-H Weathering  Steel  Sheets  Used  in  Railway  Vehicles.  Sakarya  University,  Department  of      Engineering,  54000 Sakarya, Turkey, 4-6.
[3] Deynaldo  Sri  Surya  Purnama,  Estu  prayogi  (2019)  Analisis  parameter  Mesin Spot  Welding terhadap  keuatan sambungan Las pada komponen Stay Mirror K59J. Teknik Mesin, Universitas Pancasila, Jakarta Selatan. , 12-13.
[4] V. Onar, S. Aslanlar (2016, Istanbul) Welding Time Eﬀect of Welding Joints in Micro Alloyed and TRIP 800 Steels in Resistance Spot Welding . Sakarya University, Faculty of Engineering. Department of  Metallurgical and Materials Engineering, 54187 Sakarya, Turkey, 7-9.
[5] Xi-qiang-MA, Wei MA, Yu-Jun XUE, Shuai DONG, Ji-Sun LI (2017, China) Design Of Metronome Based on the Idea of “ANDON”. Henan University, Louyang, China, 3-6.
[6] Menachem Kimchi, David H. Phillips (2017, August) Resitance Spot Welding Fundamentals and Application for the Automotive Industry. Ohio State University, 9-12.
[7] Ferry  Jesse  Boy  (2013,  Palembang)  Analisis  Ekonomi  Teknik  pada  Rancang  ulang  mesin  pembuat  kerupuk. Universitas Bina Darma. 8-10.
[8] A.R. Wangarry., A.T. Poputra., T. Runtu.(2015), Pengaruh Tingkat Return On Investment (ROI), Net Profit Margin (NPM), dan Debt To Equity Ratio (DER) Terhadap Harga Saham Perbankan di Bursa Efek Indonesia (BEI), 3-6.
[9] Numujun, Sukirno (2015), Analisis Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Return On Investment (ROI), 2-5.
[10] Sakina  Ichsani,  Agatha  Rinta  Suhardi  (2015), The  Effect  of  Retun  On  Equity  (ROE)  and  Return  On  Investment (ROI) on Trading Volume, 6-7.
[11] Jelena  R.  Jovanovic,  Dragan  D.Millanovic,  Radisav  D.Djukic  (2013)  Manufacturing  Cycle  Time  Analysis  and Scheduling to Optimize Its Duration, 514-517.
[12] Ario  Sunar  Baskoro,  M.  Rizky  Trianda,  Jos  Istiyanto,  Sugeng  Supriyadi,  Danardono  A.  Sumarsono,  Gandjar Kiswanto  (2014)  Effects  of  Welding  Time  and  Welding  Current  to  Weld  Nugget  and  Shear  Load  on  Electrical Resistance Spot Welding of Cold Rolled Sheet for Body Construction. 289-292.
[13] Tota Pirdo Kasih, Iwan Tutuka Pambudi, Budi Santoso (2014) Determination Of Optimal Resistance Spot Welding Parameter on Law Carbon Steel Welding Quality. 75-78.
[14] Primoz Podrzaj, Samo Simoneie (2013), Welding Force as Variable in Resistance Spot Welding Control, 819-821.
[15] Jithin Krishnan, Rethnagireeshwar R, Biju Benjamin, Nitha V Panicker and Biju Ramu A R (2017), High Precision Resistance Spot Welding with Subdural Electrodes for Acute Electrocorticography Application. 1285-1287 .