## PERANCANGAN  DAN ANALISA BIAYA  ALAT PENGUJI KEKUATAN TEKAN GENTENG KERAMIK BERGLAZUR

## Ucok Mulyo Sugeng*, Razul Harfi*,
Program Studi Teknik Industri Institut Sains dan Teknologi Nasional
Email: ucok@istn.ac.id

## ABSTRACT
A  quality  of  a  product  is  a  value  that  leads  into  customer  satisfaction.  Good  Quality  Control  system  is absolutely necessary as  a  solution to  guarantee  the  quality  of  a  product. One of the instruments to be used in the system  of  Quality Control is a test equipment.
VDI 2221 design method is used to solve problems and to optimize the use of  materials and technology. Several stages of its design  are the Clarification of the Task, Conceptual Design, Embodiment Concept and Detail Design.
The equipment can be made with standard materials and using available equipment at the workshop. The process  of  assembly,  installation  and  operation  is  relatively  easy.    The  chosen  one  is  Varian  1  with maximum pressure 208 bar (212,2 kg/cm 2 ) with total cost  Rp. 7.700.000,-.

## Keywords: customer satisfaction, quality control, VDI 2221

## I. Pendahuluan
Seiring dengan perkembangan dunia industri secara umum, industri keramik berkembang dengan  pesatnya  mengikuti  perkembangan  pasar  (pasar  domestik  dan  pasar  luar  negeri). Industri  keramik  sangat  dipengaruhi  oleh  kualitas,  karena  tingkat  kepuasan  pelanggan  akan ditentukan  dari  kualitas  produk  yang  dilepas  ke  pasaran.  Untuk  mencapai  target  produksi yang telah ditentukan oleh manajemen, maka dirasa perlu untuk  meningkatkan kualitas alat penunjang  bagi  proses  produksi  melalui  rekayasa  produksi  alat  penguji  kekuatan  tekan genteng  keramik.  Alat  ini  akan  digunakan  untuk  keperluan  pengujian  produk  jadi  atau produk yang sudah siap untuk dipasarkan.
Seringkali ditemui sejumlah produk  yang cacat, baik  cacat  produksi ataupun cacat  yang disebabkan oleh proses distribusi barang.  Salah satu penyebab hal ini dimungkinkan terjadi karena kualitas pengecekan  yang tidak memenuhi standar. Salah satu solusinya alat penguji kekuatan  tekan  genteng  keramik  saat  proses  produksi  sangat  dibutuhkan  sebagai  bagian Quality Control (QC).  Penggunaan alat yang handal akan menghemat waktu dan menjamin
kualitas pengecekan. Sebagai hasil akhir, akan didapat waktu produksi genteng keramik yang optimal dan kualitas produksi yang memenuhi standar dan target produksi.
Keunggulan alat yang dirancang yaitu, kekuatan daya tekan yang lebih besar (sampai dengan 400 bar) dan ditunjang desain yang lebih baik.  Alat ini diharapkan mampu memenuhi ekspektasi manajemen untuk memproduksi genteng keramik dengan kekuatan tekan maksimum 208 bar.

## II. Tinjauan Pustaka
Metode  perancangan  yang  sistematis  diperlukan  dalam  proses  mendesain  suatu  produk agar  memenuhi  beberapa  aspek  seperti  kenyamanan,  kepraktisan  dan  kemudahan  saat penggunaan, pemeliharaan, perbaikan serta keamanan/keselamatan.
Perancangan  dengan  menggunakan  metode  VDI  2221  ( Verein  Deutcher  Ingenieure ) (Gerhard  Pahl  dan  Wolfgang  Beitz  dalam  bukunya Engineering  Design:  A  Systematic Approach) merupakan salah satu metode dengan pendekatan sistematis untuk menyelesaikan permasalahan serta mengoptimalkan penggunaan  material dan teknologi.
Metode  perancangan  VDI  2221  yang  sistematis  diharapkan  dapat  mempermudah perancang  untuk  menguasai  sistem  perancangan  tanpa  harus  menguasai  secara  detail. Metode  ini  membantu  mempermudah  proses  merancang  sebuah  produk  dan  mempermudah proses  belajar  bagi  pemula  serta  dapat  mengoptimalkan  produktivitas  perancang  untuk mencari pemecahan masalah paling optimal.
4 tahapan Metode VDI 2221 :
Tahap I : Klasifikasi Tugas ( Clarification of the Task )
Tahap II  : Perancangan Konsep Produk ( Conceptual Design )
Tahap III  :   Perancangan Wujud Produk ( Embodiment Concept )
Tahap IV  :   Perancangan Terinci ( Detail Design )
Gambar 1 : Diagram Alir Proses Perancangan Metode VDI 2221
Tahap 1 : Penjabaran Tuga ( Clarification of the Task )
Tahap  ini  meliputi  pengumpulan  informasi  atau  data  tentang  syarat-syarat  yang  harus dipenuhi oleh rancangan alat tersebut beserta batasan-batasannya. Hasil dari tahap ini berupa syarat-syarat atau spesifikasi.  Untuk membantu memudahkan dalam penyusunan spesifikasi, digunakan suatu daftar periksa (c heck list ).
Tahap 2  : Perancangan  Konsep Produk ( Conceptual Design )
Tahapan ini berisi tentang pembahasan tentang permasalahan abstraksi, membuat struktur fungsi,  kemudian  melakukan  pencarian  prinsip  pemecahan  masalah  yang  cocok  dan kombinasi  dari  prinsip  pemecahan  masalah  tersebut  (konsep  varian).  Hasil  dari  tahap  ini berupa pemecahan masalah dasar atau konsep.

## Tahap 3 : Perancangan Wujud Produk  ( Embodiment Design )
Sketsa  kombinasi  prinsip  solusi  yang  telah  dibuat  merupakan  bentuk layout awal, kemudian  dipilih  yang  memenuhi  persyaratan  yang  sesuai  dengan  spesifikasi  dan  baik menurut  kriteria,  baik  dari  aspek  teknis  maupun  ekonomi. Layout awal  yang  dipilih  akan dikembangkan  menjadi layout  definitive yang  merupakan  wujud  perancangan  yang  sesuai dengan kebutuhan dan harapan. Layout definitive meliputi beberapa hal sebagai berikut :
1. Bentuk elemen suatu produk.
2. Perhitungan teknik
3. Pemilihan bentuk dan  ukuran
Tahap 4: Perancangan  Terinci        ( Detail Design )
Tahapan ini merupakan tahap akhir dalam perancangan.  Hasil perancangan detail berupa dokumen  yang  meliputi  gambar  mesin,  detail  gambar  mesin,  daftar  komponen,  spesifikasi bahan, sistem pengoperasian, toleransi dan dokumen lainnya yang merupakan satu  kesatuan. Kemudian  dilakukan  evaluasi  kembali  terhadap  produk,  apakah  benar-benar  sudah memenuhi spesifikasi yang diberikan

## III.Data dan Diagram Alir

## 3.1. Daftar Kehendak (Daftar Spesifikasi)
Untuk  mewujudkan  sebuah  alat  sesuai  rencana,  maka  mulai  dibuat  suatu  daftar  ide-ide (kehendak-kehendak) sebagai berikut :
1.   Alat dapat dioperasikan dengan mudah
2.   Alat dapat memecahkan genteng keramik dengan mudah
3.   Model alat sederhana
4.   Alat mudah dibongkar pasang
5.   Alat dioperasikan oleh 1 operator
6. Material untuk membuat alat mudah didapat
7.  Alat dibuat menggunakan peralatan yang ada di perusahaan
8.   Aman untuk digunakan
9.   Tidak memerlukan keahlian khusus untuk mengoperasikan
10. Bisa dipergunakan untuk beberapa macam genteng keramik
11. Alat memiliki cara kerja yang sederhana
12. Alat dapat digunakan di workshop perusahaan
Dari  urutan  kehendak  yang  tidak  teratur  di  atas,  kemudian  disusun  secara  sistematis kedalam daftar yang disebut daftar kehendak.  Setiap spesifikasi dibagi menjadi 2 kategori : D ( Demands ) dan W ( Wishes ) seperti terlihat dalam tabel berikut :
Tabel.1. Daftar Spesifikasi

## 3.2.  Abstraksi
Abstraksi adalah perumusan masalah dan analisa terhadap daftar kehendak.  Berikut lima (5) langkah dalam membuat abstraksi :
1. Menghilangkan semua pernyataan yang bersifat W ( Wishes )
2. Abaikan kehendak yang tidak memiliki hubungan langsung pada fungsi dan kendala pokok.
3. Transformasikan  data  kuantitatif  kedalam  data  kualitatif  dan  reduksi  menjadi  pernyataan yang pokok saja / bilangan-bilangan yang berkualitas saja.
4. Hasil langkah ke 3 di buat menjadi lebih umum.
5. Memecahkan masalah menjadi netral atau bebas solusi.
Tabel. 2.  Abstraksi I Tabel. 3.  Abstraksi II
Tabel. 4.  Abstraksi III
ABSTRAKSI IV.
- Alat dapat mematahkan/memecahkan genteng dengan pergerakan satu arah
- Komponen-komponen alat dapat dibongkar pasang.
ABSTRAKSI V.
Alat dapat mematahkan/memecahkan genteng

## 3. 3. Konsep Bentuk Variasi
Variasi 1  :  1.1 – 2.2 – 3.2 – 4.1 – 5.3 – 6.4
Tabel 7 :  Matrik Solusi Variasi 1

## Gambar 11 :  Konsep Bentuk 5 Variasi Pilihan

## 3.4. Pemilihan Kombinasi
Tabel 12 : Pilihan Kombinasi-Kombinasi Prinsip Solusi
Gambar 12 : Konsep Bentuk Variasi Terpilih (Variasi 1)
Gambar 13 : Proyeksi Orthogonal

## IV. Biaya Produksi
Tabel 20 : Biaya Produksi

## V. Kesimpulan dan saran
5.1. Kesimpulan
1.  Alat  penguji  kuat  tekan  genteng  keramik  berglazur  merupakan  salah  satu  instrument  untuk memastikan kualitas produk sesuai semua persyaratan (standar).
2.  Alat penguji kuat tekan genteng keramik berglazur dapat mengoptimalkan proses testing oleh QC (mudah, cepat dan akurat).
3.  Alat  penguji  kuat  tekan  genteng  keramik  berglazur  memiliki  konstruksi  yang  sederhana sehingga proses pembuatan cukup mudah dan cepat.
4.  Material-material  yang  dibutuhkan  banyak  tersedia  di  pasaran  dengan  harga  yang  tidak mahal. Kombinasi antara proses pembuatan yang relatif cepat dan harga material yang tidak mahal, akan menekan biaya produksi dan harga alat.
5.  Alat penguji kuat tekan genteng keramik berglazur sangat layak diproduksi untuk memenuhi kebutuhan  di  industri  genteng  keramik  bahkan  industri  genteng  berskala  kecil  ( home industry ) sekalipun.
6.  Sesuai  hasil  pemilihan  kombinasi-kombinasi  prinsip  solusi,  maka  Variasi  1  merupakan Konsep Bentuk Variasi Terpilih.
7.  Alat Penguji kuat tekan genteng keramik berglazur yang dirancang memiliki kekuatan tekan maksimum 208 bar (212,2 kg/cm 2 ).

## 5.2.  Saran
Walaupun Alat penguji kuat tekan genteng keramik berglazur ini bisa dioperasikan oleh 1 (satu) orang operator, untuk lebih menjamin keselamatan kerja dan meningkatkan efektifitas serta produktivitas kerja, sebaiknya dioperasikan oleh 2 (dua) orang operator.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Eugene F. Megyesy, “Pressure Vessel Handbook”, 1992, Fourth Edition.
2. James M. Gere & Stephen P. Timoshenko, “Mekanika Bahan”, Penerbit Erlangga, 1996
3. Karl T. Urich dan Steven D. Eppinger, “Perancangan dan Pengembangan Produk”, 2001
4. Prof.  Ir.  Tata  Surdia  MS.  Met.  E.  dan  Prof.  DR  Shinroku  Saito,  “Pengetahuan  Bahan Teknik”, PT. Pradnya Paramitha, Jakarta, 2005.
5. Sidharta S. Karmawan, “Statika Bagian dari Mekanika Teknik”, Universitas Indonesia Press, 1995.
6. Sularso, “Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin”, PT. Pradnya Paramitha, Jakarta, 1997.
7. Mata Kuliah Perancangan Teknik, Semester 5 dan 6, Ir. Ucok Mulyo Sugeng MT.