## Press Tool Jenis Simple Tool untuk Produksi Shim guna Meningkatkan Kualitas Produksi  Welcab
Zaenal Abidin*, Galang Dimas P , Agus Slamet , Farika Tono Putri, Abdul Syukur A, Wahyu Isti Nugroho Program Studi Sarjana Terapan Teknik Mesin dan Perawatan Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. H. Soedarto, S.H., Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah 50275 Telp. +6224 7473417, 7499585, 7499586, Fax. +6224 7472396
*E-mail: zaenal.abidin@polines.ac.id
Diterima: 06-12-2022; Direvisi: 08-12-2022; Dipublikasi: 23-12-2022 Abstrak
Shim tebal  0,3  mm  merupakan  komponen  tambahan  produk welcab yang  diproduksi  oleh  departemen  produksi Manufaktur  di  Yogyakarta.  Komponen  ini  digunakan  untuk  mengatasi  masalah  ketidaklancaran  mekanisme  pada komponen standar linear guideway yang menyebabkan timbulnya bunyi ( noise ) ketika welcab sedang dioperasikan. Latar belakang penelitian ini adalah proses produksi komponen shim tebal 0,3 mm memakan waktu yang relatif lama, 200  detik/ pcs dengan  kapasitas  produksi  18  pcs/jam  yang  berdampak  terjadinya  line  stop  pada  proses assembling . Penyebabnya  dikarenakan  proses  produksinya  masih  dilakukan  secara  manual  melalui  4  tahap  yaitu  pengemalan ukuran,  pemotongan,  pengeboran  dan finishing .  Tujuan  penelitian  ini  yaitu  menurunkan cycle  time agar  mampu meningkatkan produktivitas proses produksi komponen shim tebal 0,3 mm dengan rancang bangun press tool jenis simple tool . Komponen utama dalam rancang bangun press tool ini adalah top shoe, punch plate, die plate, die back plate, bottom shoe, piercing punch, cutting punch, stripper piercing, stripper cutting, locator pin dan plain guide post sets . Metode penelitian meliputi identifikasi masalah, studi pustaka, perancangan, pengerjaan dan pengujian. Analisis yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi perhitungan ukuran punch dan die , besarnya clearance antara punch dan die , gaya potong, energi kerja, konstruksi komponen die set dan tegangan pada punch . Analisis lain yang dilakukan dalam penelitian ini adalah simulasi Finite Element Analysis (FEA) pada punch . Pengujian yang dilakukan meliputi uji kapasitas produksi dengan parameter jumlah tumpukan material yang dipotong dalam sekali proses yaitu 1 material, 2 tumpukan material dan 3 tumpukan material. Pengujian kualitas hasil produksi dilakukan dengan cara mengukur dan mencatat setiap dimensi komponen shim tebal 0,3 mm untuk mengetahui nilai penyimpangannya. Hasil penelitian ini adalah rancang bangun press tool mampu menurunkan cycle time produksi komponen shim tebal 0,3 mm sebesar 93% dari  200  detik/ pcs menjadi  14  detik/ pcs sehingga  meningkatkan  produktivitas  sebesar  1355,56%  dari  18 pcs /jam menjadi 244 pcs/jam.
Kata kunci: Press tool; simple tool; shim

## Abstract
Shim  thicness  0.3mm    is an additional  component  for  welcab  products  produced  by  the Manufacturing  production department in Yogyakarta. This component is used to overcome the problem of non-smooth mechanisms on standard linear guideway components which cause noise when the welcab is being operated. The background of this research is that the production process of 0.3 mm thick shim components takes a relatively long time, 200 seconds/pcs with a production capacity of 18 pcs/hour which has an impact on line stops in the assembling process. The reason is because the production process is still done manually through 4 stages, namely sizing, cutting, drilling and finishing. The aim of this research is to reduce the cycle time in order to be able to increase the productivity of the production process of 0.3 mm thick shim components with a simple tool type press tool design. The main components in the design of this press tool are the top shoe, punch plate, die plate, die back plate, bottom shoe, piercing punch, cutting punch, stripper piercing,  stripper  cutting,  locator  pin  and  plain  guide  post  sets.  Research  methods  include  problem  identification, literature study, design, work and testing. The analysis carried out in this study includes the calculation of the size of the punch and die, the amount of clearance between the punch and die, the cutting force, work energy, the construction of  the  die  set  components  and  the  stress  on  the  punch.  Another  analysis  carried  out  in  this  research  is  the  Finite Element Analysis (FEA) simulation on the punch. The tests carried out included a production capacity test with the parameters of the number of piles of material cut in one process, namely 1 material, 2 piles of material and 3 piles of material. Testing the quality of production results is carried out by measuring and recording each dimension of the 0.3 mm thick shim component to determine the deviation value. The results of this study were that the press tool design was able to reduce the production cycle time of 0.3 mm thick shim components by 93% from 200 seconds/pcs to 14 seconds/pcs thereby increasing productivity by 1355.56% from 18 pcs/hour to 244 pcs/hours.

## Keywords: presstool; simple tool; shim

## 1. Pendahuluan
Welcab adalah kursi mobil yang disertai perangkat elektrikal sehingga dapat keluar masuk secara otomatis sebagai mobilitas yang dikhususkan bagi lansia dan orang berkebutuhan khusus. Pada produk Welcab tersebut terdiri dari berbagai komponen standar maupun komponen yang memerlukan proses machining . Salah satu komponen standar yang terdapat pada produk Welcab adalah Linear Guideway seperti pada Gambar 1.
Gambar 1 . Komponen Standar Linear Guideway Linear guideway merupakan gabungan komponen standar yang terdiri dari 2 komponen utama yaitu block dan rail. Linier guideway memungkinkan  jenis  gerakan linier dengan  kepresisian  tinggi  yang  memanfaatkan  elemen  berputar  dari ballscrew yang  terdapat  diantara  komponen rail dan  komponen block [1].  Sebelum  komponen linear  guideway di assembly ,  komponen block dilakukan proses  machining terlebih  dahulu  berupa  penambahan  2  lubang  baut  M6  pada bagian tengah yang bertujuan untuk mengganti fungsi 4 lubang baut M3.
Gambar 2 . Desain Modifikasi lubang Linear Guideway
Penyebab dari ketidaklancaran mekanisme ini diasumsikan karena celah sebesar 0,3 mm yang terdapat pada bagian tengah komponen standar block yang telah dimodifikasi sebelumnya berupa penambahan 2 lubang baut M6 seperti Gambar 2. Dampak dari perubahan desain tersebut terjadi ketika proses assembling saat 2 baut M6 dikencangkan dengan komponen pasangannya  yang  memiliki  permukaan  rata,  menyebabkan  terjadinya  gaya  tarik  pada  komponen  standar block yang mencengkram  komponen  standar rail sehingga  menimbulkan  bunyi  ( noise )  karena  pergerakan  mekanisme  antara komponen  standar block dan rail tidak  lancar.  Solusi  yang  dipilih  untuk  mengatasi  masalah  tersebut  yaitu  dengan membuat komponen tambahan berupa shim dengan tebal 0,3 mm sesuai dengan ukuran celah pada komponen standar block . Tujuannya untuk mengisi selisih ketinggian bagian tengah sehingga permukaan komponen standar block tersebut menjadi  sama  rata  serta  diharapkan  dapat  menghilangkan  reaksi  gaya  tarik  yang  disebabkan  oleh  baut  pada  saat diassembly (Gambar 3). Material yang dipilih untuk komponen shim tebal 0,3 mm (Gambar 4) ini yaitu stainless steel dengan tujuan agar komponen lebih awet karena tahan terhadap karat. Setelah dilakukan uji coba penambahan komponen
shim tebal  0,3  mm  hasil  yang  didapatkan  cukup  memuaskan.  Solusi  yang  direalisasikan  dapat  mengatasi  masalah ketidaklancaran mekanisme yang disebabkan oleh celah yang terdapat pada komponen standar block . Dari hasil analisa tersebut, maka komponen shim tebal 0,3 mm ditentukan akan diproduksi massal sebagai komponen tambahan.
Gambar 3. Uraian Asumsi Reaksi Gaya Tarik Baut pada Komponen Block
Berdasarkan  observasi  yang  dilakukan  selama time  study pada  saat  proses  produksi  komponen shim tebal  0,3  mm berlangsung,  ditemukan  masalah  baru  yaitu  proses  produksinya  tidak  efisien  karena  dilakukan  secara  manual.  Proses produksi yang dilakukan departemen produksi dalam memproduksi komponen shim tebal 0,3 mm dikerjakan melalui 4 tahap diantaranya: mengemal ukuran komponen shim pada raw material , memotong raw material menggunakan gerinda tangan, melubangi komponen shim yang telah berbentuk persegi dengan ukuran 43 mm x 14 mm menggunakan jig drill sederhana dimesin bor,  dan finishing komponen shim tersebut  menggunakan gerinda  amplas  untuk pembuatan  radius. Berdasarakan data yang didapatkan, untuk 1 unit produk Welcab membutuhkan komponen shim tebal 0,3 mm sebanyak 8 pcs. Untuk memproduksi komponen shim tebal 0,3 mm sebanyak 56 pcs membutuhkan waktu rata – rata 11.183 detik atau 3 jam 6 menit 23 detik. Penyebab dari proses produksi yang cukup lama ini dikarenakan belum tersedianya alat bantu produksi yang dapat mempercepat proses produksinya. Dampak dari masalah ini mengakibatkan terjadinya line stop pada proses assembling sehingga menyebabkan keterlambatan pengiriman unit ke mitra. Untuk menindaklanjuti hal tersebut, maka diberikan pemecahan masalah berupa rancang bangun press tool sebagai solusi untuk mempersingkat produksinya dengan menghilangkan beberapa proses produksi yang dilakukan secara manual yaitu mengemal ukuran komponen shim pada raw material , memotong raw material lebar 14 mm menggunakan gerinda tangan, dan finishing komponen shim dengan mata gerinda amplas untuk pembuatan radius.
Tujuan dari penelitian ini adalah membuat rancang bangun press tool jenis simple tool guna mempersingkat waktu proses produksi komponen shim tebal 0,3 mm untuk meningkatkan kualitas Welcab .

## 2. Material dan metodologi

## Mesin Press
Proses produksi komponen shim tebal 0,3 mm akan dilakukan menggunakan mesin press . Mesin press adalah mesin yang digunakan untuk memproduksi komponen - komponen sheet metal menggunakan satu atau beberapa press dies ( press tool ) dengan cara meletakan sheet metal atau blank material diantara upper dies dan lower dies . Jenis - jenis mesin press yang digunakan pada industri dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis tenaga penggerak dari slide , yaitu mesin press mekanik ( mechanical press ), mesin press hidrolik ( hydraulic press ) dan mesin press pneumatic [2]. Mesin Hipro Power Press Dobby-20 Tipe 0Y-10020 yang akan digunakan untuk memproduksi komponen shim tebal 0,3 mm termasuk jenis mesin press mekanik ( mechanical press ). Mesin press mekanik adalah mesin press yang menggunakan sistem mekanik dengan memakai fly wheel yang digerakkan oleh elektro motor yang kemudian diteruskan ke crank shaft untuk menggerakkan slide naik turun dan kontrol posisi pada gerakan slide memanfaatkan sistem clutch and break dengan tenaga pneumatic [3]. Press tool yang akan dibuat akan dipasang pada mesin Hipro Power Press Dobby- 20 Tipe 0Y-10020 yang memiliki kapasitas 20 Ton.

## Press Tool
Press  tool yang  dibuat  akan digunakan  untuk memproduksi  komponen Shim tebal  0,3 mm  melalui  2  tahap  proses pemotongan dalam 1 station yaitu proses piercing 2 lubang diameter 6 mm dan proses cutting dengan panjang 43 mm.
Proses  pemotongan  dilakukan  dengan  konstan  secara  bergantian  dan  berurutan  yaitu  dimulai  dari  proses piercing kemudian dilanjutkan dengan proses cutting .
Press tool adalah salah satu jenis alat yang digunakan untuk memotong dan membentuk suatu produk dari lembaran pelat logam dengan menggunakan mesin press sebagai alat penekan. Press tool dapat menghasilkan produk secara massal dengan kualitas yang seragam dan waktu yang singkat.
Press tool dibuat karena memiliki beberapa keuntungan, antara lain:
1. Dapat digunakan untuk membuat produk secara massal.
2. Dapat menghasilkan produk dengan bentuk dan ukuran yang seragam.
3. Biaya lebih ekonomis dalam pembuatan produk massal.
Press tool dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam menurut proses pengerjaan yang dilakukan pada die yaitu: simple tool , compound tool dan progressive tool [4].

## Simple Tool
Jenis press tool yang dipilih untuk dibuat termasuk jenis simple tool karena setiap proses produksi komponen shim tebal 0,3 mm sudah dapat dilakukan dengan maksimal pada jenis press tool ini. Jenis s imple tool direkomendasikan karena biaya pembuatannya yang relatif lebih murah dari jenis press  tool lainnya sehingga dapat mengurangi cost yang akan dikeluarkan serta melihat ketersediaan mesin press yang terdapat diperusahaan. Simple Tool adalah jenis dari press tool sederhana yang dirancang hanya untuk melakukan satu jenis pekerjaan pada satu station dalam satu alat.  Prosesnya  cukup  mudah  karena  hanya  dilakukan  1  kali  pengerjaan  dan  selesai.  Pembentukan  ( forming ), pemotongan ( blanking ), piercing, trimming dan drawing dapat dilakukan hanya dalam sekali penekanan [5]
Gambar 5. Simple Press Tool [6]
Pemakaian  jenis simple  tool ini  mempunyai  keuntungan  dan  kerugian.  Keuntungan simple  tool :  Dapat  melakukan proses  pengerjaan  tertentu  dalam  waktu  yang  singkat;  Kontruksinya  relatif  sederhana;  Harga  alat  relatif  murah; Menghasilkan kualitas produk lebih terjamin; Mudah dirakit.
Kerugian simple tool : Hanya mampu melakukan proses pengerjaan untuk produk yang sederhana sehingga untuk jenis pengerjaan yang rumit tidak dapat dilakukan oleh jenis press tool ini; Proses pengerjaan yang dapat dilakukan hanya satu jenis saja.

## Perhitungan Ukuran Punch dan Die
Dalam tahap pembuatan sebuah press tool , ukuran punch dan dies dilakukan perhitungan secara teoritis supaya hasil komponen dari proses pemotongan sesuai ukuran yang dikehendaki. Hasil perhitungan ukuran punch dan dies yang telah  didapatkan  kemudian  diaplikasikan  pada  desain  3D press  tool yang  dibuat  menggunakan software SOLIDWORKS 2020. Pada press tool yang akan dibuat terdapat 2 jenis pengerjaan potong yang perlu ditentukan ukuran punch dan dies untuk setiap proses pemotongannya.
Untuk menentukan ukuran punch maupun dies dari suatu proses pengerjaan potong, harus diketahui terlebih dahulu apakah  termasuk  pemotongan piercing atau blanking .  Ukuran punch dan dies nya  disimbolkan  dengan  d1    dan  d2 untuk proses piercing , serta D1  dan D2 untuk proses blanking lihat Gambar 6. Sedangkan untuk besaran springback ditulis  dengan  f. Springback merupakan  kecenderungan  material  kembali  keposisi  semula  seperti  sebelum mendapatkan suatu gaya. Besarnya springback berbeda - beda tergantung jenis material dan tebalnya [7].
Gambar 6. Perbedaan Piercing dan Blanking [7]
Piercing [7]
Punch ∶ d1=d+f Dies ∶ d2=d+f+2s (1) Blanking [7]
Punch ∶ D2=D-f Dies ∶ D1=D-f-2s (2)
Harga 2s adalah besarnya double clearance atau allowance dari kedua pasangan punch dan dies tersebut, karena selalu berlaku rumus d2-d1=2s atau D2-D1=2s
Berikut tabel besarnya springback dan clearance yang sering dipergunakan:
Tabel 1 Springback dan Clearance Sheet Metal [7]
Tebal Mat.
t Spring Back f
Allowance 2s Tebal Mat. t Spring Back
f Allowance 2s 0,05 0,005 0,01 1,25 0,050 0,13 0,10 0,010 0,02 1,60 0,080 0,18 0,25 0,020 0,04 2,00 0,080 0,25 0,40 0,020 0,06 2,50 0,10 0,25 0,63 0,030 0,08 3,20 0,10 0,30 1,00 0,050 0,11 4,00 0,10 0,35

## Penentuan Besarnya Clearance Punch dan Die
Berdasarkan Tabel 1 Springback dan Clearance Sheet Metal , clearance 0,05 mm merupakan setengah dari besarnya allowance yang  digunakan  untuk  material  dengan  ketebalan  1  mm.  Pemilihan clearance yang  lebih  besar  dari seharusnya  ini  diharapkan  dapat  memperpanjang  umur  pakai  dari  komponen punch yang  digunakan  dan  dapat memaksimalkan kualitas hasil komponen shim tebal 0,3 mm dengan jenis material stainless steel .
Besarnya  pemilihan clearance tergantung  dari  tebal  dan  jenis  materialnya.  Tebal  material  yang  digunakan  untuk komponen shim yaitu  0,3  mm  dengan  jenis  material  yaitu stainless  steel .  Disamping  itu  terdapat  beberapa pertimbangan seperti berikut ini: [8]
1. Untuk proses blanking , pada material yang memiliki batas patah atau kekuatan geser tinggi dipilih clearance yang kecil agar didapatkan hasil potongan yang baik.
2. Untuk  proses blanking pada  mesin  otomatis,  digunakan clearance yang  besar  agar  mendapatkan  umur  pakai yang lama.
Pada  umumnya  pemilihan clearance ini  berkisar  5%  sampai  dengan  7.5%  dari  tebal  material  yang  akan  dipotong sehingga  menghasilkan  bentuk  potongan  yang  diinginkan.  Jika clearance terlalu  kecil  (sekitar  3%)  dapat menyebabkan robekan pada material yang dipotong. Jika clearance terlalu besar (di atas 15%) dapat menyebabkan burr /retak pada ujungnya. Besarnya clearance antara komponen punch dan die pada press tool yang akan dibuat telah ditentukan  sebesar  0,05  mm yang  berarti  15%  dari  ketebalan  material  aktualnya  yaitu 0,3  mm.  Hal  ini  ditentukan
untuk mempertimbangkan umur pakai dari komponen punch agar semakin panjang dan kualitas hasil produksi yang maksimal dengan jenis material komponen shim yaitu stainless steel .
Gambar 7. Clearance antara Punch dan Die [9]
Nilai clearance dapat didefinisikan sebagai persentase dari ketebalan material atau dengan rumus empiris tergantung pada jenis dan ketebalan material: [9]
𝐶𝑙𝑒𝑎𝑟𝑎𝑛𝑐𝑒 = 𝐶 𝑥 𝑡√ 𝑇𝑚𝑎𝑥 10
( 3 ) Keterangan: 𝐶 = Clearance Konstan; 0,005 (komponen  akurat); 0,01 (komponen normal)
𝑡
= Tebal Material (mm)

## 𝑇𝑚𝑎𝑥
= Tegangan Geser Maksimal, (N/mm²)

## Penetrasi Pemotongan
Penentuan kedalaman penetrasi pada proses produksi komponen shim tebal 0,3 mm akan dilakukan dengan cara trial & error karena untuk mendapatkan kualitas komponen hasil dari produksi yang baik dipengaruhi oleh kedalaman penetrasi. Besarnya penetrasi ini biasanya dinyatakan dengan prosentasi dari tebal material yang akan dipotong [10].
Gambar 9. Detail Penetrasi pada Material [10]
Berikut ini ditunjukan besarnya penetrasi dari beberapa jenis material berdasarkan pengalaman dalam satuan persen (%):
Tabel 1 Besarnya Penetrasi dari Jenis Material dalam Satuan Persen (%) [10]
Jenis Material Panjang Penetrasi (%) Lead (timah hitam) 50 Tin (timah putih) 40 Aluminium 60 Zink (seng) 50 Copper (tembaga) 55 Brass (kuningan) 50 Bronze (tembaga merah/perunggu) 25 Baja 0,1 C (baja karbon 0,1) 50 setelah anneal 38 pengerjaan roll dingin Baja 0,2 C (baja karbon 0,2) 40 setelah di anneal 28 pengerjaan roll dingin Baja 0,3 C (baja karbon 0,3) 33 setelah di anneal 22 pengerjaan roll dingin Baja silikon 30 Nickel 55

## Perhitungan Gaya Potong
Gaya  potong  perlu  dihitung  karena  hal  ini  untuk  menentukan  konstruksi  yang  akan  dibuat  ada  hubungan  dengan kemampuan  tekan  yang  diberikan  oleh  mesin press .  Perhitungan  ini  akan  berlaku  untuk  proses cutting , shearing , punching , blanking , trimming dan lain – lain [12].  Pada press tool yang dibuat terdapat 2 proses pemotongan yaitu proses piercing dan proses cutting . Pada dasarnya untuk mendapatkan berapa besarnya gaya adalah dengan mengalikan luasan dengan tekanan, seperti halnya yang digunakan secara umum dalam perhitungan pada gas atau cairan.  Sehingga dengan demikian  untuk  perhitungan  gaya  potong  pada  logam,  sebagai  tekanannya  diperhitungkan  berdasarkan  batas  patah gesernya yang dimiliki oleh bahan logam/logam tersebut, dan ukuran dalam satuan N/mm² [12].
Untuk menentukan gaya dapat diketahui dengan menggunakan persamaan: [12]
F = 0,8 . U . t . 𝜎 𝐵 atau F = U . t . 𝜏 𝐵
( 4 )
Keterangan:
F = Gaya (N) U = Keliling potong (mm) t  = Tebal plat atau material (mm) 𝜏 𝐵 = Tegangan geser material (N/mm 2 ) 𝜎 𝐵 = Tegangan tarik material (N/mm²)

## Perhitungan Tegangan
Komponen punch pada press tool perlu dilakukan perhitungan tegangan untuk mengetahui kekuatan material punch yang digunakan  apakah  mampu  digunakan  untuk  memotong  material.  Secara  matematis  definisi  tegangan  dapat  dituliskan sebagai berikut:
𝜎 = F A
( 5 )
Keterangan:
𝜎 = Tegangan (N/mm²) F = Gaya (N) A = Luas Area Penampang (mm²)

## Perhitungan Energi Kerja (W)
Untuk memotong suatu pelat tentunya juga diperlukan suatu kerja yang besarnya adalah merupakan hasil perkalian antara gaya dengan jarak yang ditempuh oleh gaya tersebut [13].
W = F 𝑀𝐴𝑋 . S
( 6 )
Keterangan:
W        = Energi Kerja (J)
F 𝑀𝐴𝑋 = Gaya Maksimal (N)
S          = Jarak (m)

## Die Plate
Desain die plate pada umumnya disesuaikan dengan komponen bottom shoe dan komponen punch . Untuk mengetahui rekomendasi ketebalan komponen die plate , secara teoritis dapat dihitung dengan rumus: [14]
𝑇𝑑 =   √𝐹𝑠ℎ 3 ( 7 ) Keterangan: 𝑇𝑑
= Tebal Die Plate (mm)

## 𝐹ℎ𝑠
= Gaya Terbesar (N)

## Top Shoe
Komponen bottom shoe harus memberikan ruang khusus untuk penempatan komponen ini agar dapat melakukan operasi pemotongan  dengan  baik.  Untuk  mengetahui  rekomendasi  ketebalan  komponen bottom  shoe ,  secara  teoritis  dapat dihitung dengan rumus: [14]
𝑇𝑏 =  1,5 𝑥 𝑇𝑑 ( 8 ) Keterangan: 𝑇𝑏 = Tebal Bottom Shoe (mm) 𝑇𝑑
= Tebal Die Plate (mm)

## Punch Plate
Komponen bagian ini akan bergerak dengan bebas ke atas dan ke bawah secara vertical yang dipandu oleh komponen guide post holder dan guide bushing yang telah disatukan. Untuk mengetahui rekomendasi ketebalan komponen punch plate , secara teoritis dapat dihitung dengan rumus: [14]
𝑇𝑝ℎ =  0,5 𝑥 𝑇𝑑 ( 9 ) Keterangan: 𝑇𝑝ℎ
= Tebal Punch Plate (mm) 𝑇𝑑
= Tebal Die Plate (mm)

## Stripper
Stripper berfungsi  sebagai  penahan  pada  saat top  shoe mulai  bergerak  ke  titik  mati  bawah  untuk  memotong  produk. Stripper akan bertemu terlebih dahulu sebelum punch menyentuh permukaan yang akan dipotong. Gaya yang diperlukan untuk melepaskan material dari punch , dapat dihitung dengan persamaan berikut: [15]
𝐹𝑠𝑡 =  𝐶𝑠 𝑥 𝐹 ( 10 ) Keterangan:
𝐹𝑠𝑡
= Gaya Stripper (N) 𝐶𝑠 = Stripper Konstan 𝐹
= Gaya (N)
Nilai 𝐶𝑠 diberikan sesuai dengan tebal material.
Tabel 2 Nilai Cs [15]
Material Thickness Types of Work Process (mm) Simple  Punching  or Blanking Compound Punching or Blanking Punching and Blanking at same time Up to 1,0 0,02 to 0,06 0,06 to 0,08 0,10 to 0,12 1,0 to 5,0 0,06 to 0,08 0,10 to 0,12 0,12 to 0,15 Over 5,0 0,08 to 0,10 0,12 to 0,15 0,15 to 0,20

## Spring (Pegas)
Berdasarkan  gaya  total  yang bekerja  pada  saat  proses  pemotongan  dan  tebal  plat.  Sehingga  besarnya gaya  penjepitan sebagai berikut: [5]
Kapasitas Minimum = 4% 𝑥 F total ( 11 )
Yang dimaksud F total adalah kapasitas mesin.
Tabel 3 Persentase Cutting Pressure untuk Stripping Pressure [5]
Stock Thickness (in) Stripping Force as Percentage of Cutting Pressure 0,042 3% - 8% 0,093 8% - 10% 0,156 10% - 13% 0,258 13% - 20%

## Locator
Locator memiliki beberapa peranan penting dalam proses pembuatan sebuah komponen. Locator memiliki fungsi yang sangat penting, antara lain adalah sebagai berikut:
1. Menjamin posisi peletakkan benda kerja.
2. Menjamin kemudahan proses loading dan unloading .
3. Menjamin kondisi foolproof (pemasangan material ke press tool dengan tepat).
Penempatan locator dalam proses pembuatan sebuah benda kerja perlu memperhatikan beberapa hal, antara lain:
1. Locator sebisa mungkin harus selalu bersentuhan dengan permukaan benda kerja selama proses pemesinan untuk menghasilkan penempatan yang akurat dan menjamin pengulangan ( repeability ).
2. Repeability adalah kemampuan tool untuk menghasilkan hasil proses pemesinan yang  seragam pada n buah part (dalam batas toleransi).
3. Jarak antar locator didesain sedemikian, sehingga memberikan jumlah locator yang minimum dan menjamin kontak dengan seluruh permukaan benda kerja.
Peletakan locator harus menjamin bebasnya benda kerja dari gangguan bram dan benda lain [16].

## Overall Equipment Effectiveness (OEE)
Hal  –  hal  yang  diperlukan  dalam  aplikasi Overall Equipment Effectiveness diperusahaan  adalah  dengan  menghitung komponen OEE , yaitu: [17]
1. Availability Ratio
Availability Ratio merupakan rasio yang menggambarkan pemanfaatan waktu yang tersedia untuk kegiatan operasi mesin press maupun press tool .
𝐴𝑣𝑎𝑖𝑙𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑡𝑦 𝑅𝑎𝑡𝑒 = 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑇𝑖𝑚𝑒 𝐿𝑜𝑎𝑑𝑖𝑛𝑔 𝑇𝑖𝑚𝑒 x 100% ( 12 )
Operation Time = Loading Time – Down Time
2. Performance Efficiency
Performance Efficiency merupakan  suatu  rasio  yang  menggambarkan  kemampuan  dari press tool dalam menghasilkan komponen shim tebal 0,3 mm yang dinyatakan dengan persentase.
𝑃𝑒𝑟𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑅𝑎𝑡𝑖𝑜 =
𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑠𝑒𝑑 𝑎𝑚𝑜𝑢𝑛𝑡 x 𝐼𝑑𝑒𝑎𝑙 𝐶𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑇𝑖𝑚𝑒
𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑇𝑖𝑚𝑒 x100%

## 3. Rate of Quality Product
Quality ratio merupakan suatu rasio yang menggambarkan kemampuan press tool dalam menghasilkan komponen shim tebal 0,3 mm yang sesuai dengan ukuran standar yang ditetapkan.
𝑄𝑢𝑎𝑙𝑖𝑡𝑦 𝑅𝑎𝑡𝑒 = Jumlah Produksi − Jumlah Produk Cacat Jumlah Produksi x100%

## 3. Hasil dan pembahasan
Berdasarkan analisis diperoleh rancang bangun press tool yang gunakan untuk memproduksi komponen shim tebal 0,3 mm sebagai berikut ini:

## Dimensi press Tool
Press tool yang dibuat memiliki dimensi 200 mm x 200 mm x 163 mm pada saat titik mati bawah (TMB) dan 200 mm x 200 mm x 210 mm pada saat titik mati atas (TMA) lihat Gambar 10. Dimensi prees tool ini disesuaikan dengan luas dari meja mesin press yang digunakan yaitu mesin Hipro Power Press Dobby-20 Tipe 0Y-10020 .
Gambar 10. Desain Press Tool
Gambar 11. Hasil Rancang Bangun Press Tool
Gambar 12. Hasil Rancang Bangun Press Tool terpasang pada Mesin Press
Gambar 13. Hasil Rancang Bangun Press Tool Komponen Shim Tebal 0,3 mm
Gambar 11 adalah hasil dari desain press tool. Press tool yang sudah dibuat dipasangkan pada mesin press  seperti pada Gambar 12 dan 13. Prinsip kerja dari press tool ini menggunakan mekanisme pada mesin press dengan gerakan naik  - turun  dari  sistem  mekanik fly  wheel yang  digerakkan  oleh  elektro  motor  kemudian  diteruskan  ke crank  shaft untuk menggerakkan slide . Kontrol posisi pada gerakan slide memanfaatkan sistem clutch and break dengan tenaga pneumatic . Proses pemotongan akan dilakukan secara semi otomatis oleh mesin press karena operator hanya perlu meletakan dan memposisikan material pada locator pin yang terdapat pada press tool serta menekan tombol untuk memanfaatkan sistem clutch and break tersebut  kemudian  secara  otomatis  gaya  dari  putaran fly  wheel yang  digerakkan  oleh  motor  akan diteruskan ke crank shaft agar slide bergerak naik - turun sehingga punch pada press tool akan memotong material. Proses piercing 2 lubang Ø6 mm dan proses cutting sepanjang 43 mm dengan radius 1,5 mm dapat dilakukan secara bergantian pada satu station press tool dengan sangat cepat.

## Persentase Penurunan Cycle Time
Berdasarkan data cycle time atau kapasitas produksi per pcs antara proses produksi manual (sebelum improvement ) yaitu 200 detik/pcs dengan proses produksi menggunakan press tool (setelah improvement ) yaitu 14 detik/pcs pada parameter yang dipilih, maka dapat dihitung persentase penurunan cycle time sebesar:
Penurunan CT =
CT Sebelum Improvement – CT Setelah Improvement = 200 detik/pcs – 14 detik/pcs = 186 detik/pcs Persentase Penurunan CT = (Penurunan CT : CT Sebelum Improvement) x 100% = (186 detik/pcs : 200 detik/pcs) x 100%
= 93%
Tabel 5. Kesimpulan Hasil Analisa pada Dimensi Panjang 43mm
STD Panjang 43 mm Tol. ± 0,5 mm Pengujian Panjang 43 mm (P1) Pengujian Panjang 43 mm (P2) Pengujian Panjang 43 mm (P3) STD Panjang 43 mm Tol. ± 0,5 mm - Semua Komponen Good Terdapat Komponen Not Good Terdapat Komponen Not Good Pengujian Panjang 43 mm (P1) Semua Komponen Good - Semua Komponen Good Terdapat Komponen Not Good Pengujian Panjang 43 mm (P2) Terdapat Komponen Not Good Semua Komponen Good - Terdapat Komponen Not Good Pengujian Panjang 43 mm (P3) Terdapat Komponen Not Good Terdapat Komponen Not Good Terdapat Komponen Not Good -

## 4. Kesimpulan
Rancang bangun press tool merupakan pemecahan masalah berupa improvement pada Departemen Produksi di Industri manufaktur untuk memproduksi komponen shim tebal 0,3 mm menggunakan mesin Hipro Power Press Dobby-20 Tipe 0Y-10020 . Spesifikasi rancang bangun press tool diperuntukan pada mesin Hipro Power Press Dobby-20 Tipe 0Y-10020 yang memiliki dimensi utama (LxWxH): 200 mm x 200 mm x 210 mm pada saat titik mati atas (TMA) dan 200 mm x 200 mm x 163 mm pada saat titik mati bawah (TMB).
Rancang bangun press tool mampu berfungsi sesuai tujuan yaitu mempersingkat waktu proses produksi komponen shim tebal 0,3 mm dengan hasil kualitas dimensi yang didapatkan memenuhi toleransi yang ditentukan yaitu 43 mm x 14 mm Tol. ± 0,5 mm dengan lubang Ø6 mm Tol. ± 0,5. Rancang bangun press tool mampu menurunkan cycle time produksi komponen shim tebal 0,3 mm sebesar 93% dari 200 detik/pcs menjadi 14 detik/pcs sehingga meningkatkan produktivitas sebesar 1355,56% dari 18 pcs /jam menjadi 244 pcs /jam.
Hasil dari pengujian cycle time pada setiap parameter terhadap kualitas dimensi hasil produksi komponen shim tebal 0,3 mm pada rancang bangun press tool diperoleh parameter terbaik berdasarkan analisis statistik adalah parameter 1 yaitu 1 material karena waktu proses produksinya lebih konstan dengan hasil kualitas dimensi 10 pcs sampel yang diambil dari 56 pcs adalah Good.

## Ucapan terima kasih
Terima  kasih  kepada  PT  Yogya  Presisi  Tehnikatama  Industri  yang  telah  memberi  fasilitas  dan  mendanai  penelitian pembuatan presstool ini.

## Daftar Pustaka
[1]  Hiwin.  (2014). Linear  Guideway  Technical  Information .  Retrieved  from  Hiwin  Technology  Corp: http://www.hiwin.tw
[2]  Nasution, A. Y., & Nur, M. (2016). Pengujian Mesin Press Mekanik Semi Otomatis Dengan Penggerak Motor Listrik 0.5 Hp. Sintek, Vol. 10, No. 2 , 20-27.
[3]  Klikmro. (2018). Mengenal Mesin
Press dalam Industri . Retrieved from Klikmro:
https://blog.klikmro.com/mengenal-mesin-press-dalam-industri
[4]  Sumiyarso, B. (2013). Rancang Bangun Press Tool Sistem Compound Untuk Membuat Cylinder Head Gasket Sepeda Motor Rx King. Jurnal Rekayasa Mesin, Vol. 8, No. 2 , 39-44.
[5]    Rizza, M. A. (2014). Analisis Proses Blanking dengan Simple Press Tool. Jurnal Rekayasa Mesin, Vol.5, No.1 , 85- 90.
[6]  MISUMI.  (2021). MISUMI  INDONESIA .  Retrieved  from  Misumi  Standar  Press  Dies: https://id.misumi- ec.com/vona2/press/
[7]     Moerbani, J., & Nunung, G. R. (2005). Mengenal Perkakas Potong Punching Tool 1. Surakarta: ATMI PRESS SOLO.
[8]   Armunanto, V. B., Cahyantoro, Y., & Priyanto, K. (2012). A Circularity Analysis of Different Clearances in the Sheet Metal Punching Process. International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT), Vol. 2, Issue 2 , 277-280.
[9]    Nizam,  A.,  Kumar,  M.,  &  Soni,  M.  M.  (2013).  Optimization  of  Sheet  Metal  Thickness  and  Die  Clearance  of Progressive  Press  Tool  Using  Finite  Element  Analysis  and  Artificial  Neural  Network  Technique. International Journal of Science and Research (IJSR), Vol. 5, Issue 2 , 1698-1705.
[10] Davidson, A. (2014). Handbook Of Precision Engineering, Vol. 10. London: N.V. Philips, Gloeilampenfabrieken.
[11]  Waluyo, J., Purwanto, A., & Simamora, R. D. (2006).  Perancangan Ulang Blanking Dies Dengan Double Punch Untuk Produk Chain Puller Sepeda Motor Yamaha Vega R. Jurnal Teknologi Academia Ista, Vol. 11, Edisi Khusus , 36-42.
[12] Donaldson, Lecain, & Goold. (2012). TOOL DESIGN. New Delhi: Hill Publishing Company.
[13] Hermann, W. P. (2007). TOOL DESIGN. Virginia: Reston Publishing Company, Inc
[14] Kumaresh, A. K., Balaji, B., & Kumar, M. R. (2016). Design And Analysis Of Punching Die. IJRET: International Journal of Research in Engineering and Technology, Vol. 5, Issue 4 , 249-255.
[15] Boljanovic, V. (2004). Sheet Metal Forming Processes And Die Design. New York: Industrial Press Inc.
[16]  Rahmawati, S., Triyolanda, V., Harimeni, N., & Syarah, M. (2010). PERANCANGAN FIXTURE PROSES GURDI UNTUK PRODUKSI KOMPONEN BRAKE PADS. Jurnal Optimasi Sistem Industri, Vol. 9, No. 2 , 75-80.
[17]  Ningrum,  N.  S.,  &  Muhsin,  A.  (2016).  Analisis  Efisiensi  Dan  Efektivitas  Performansi  Line  Machining  Propeller Shaft  Untuk  Produk  Flange  Menggunakan  Metode  Overall  Equipment  Effectiveness  (OEE)  (Studi  Kasus  Di  PT Hino Motors Manufacturing Indonesia). Jurnal OPSI, Vol. 9, No. 2 , 109-118.
.