## DISAIN OTOMATISASI PROSES BVC (BASE VALVE COMPLETE) ASSEMBLY PRESS BERBASIS KENDALI PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER
Syahril Ardi, Rika Kusuma
Program Studi Teknik Produksi & Proses Manufaktur, Politeknik Manufaktur Astra Jl. Gaya Motor Raya No.8, Sunter II, Jakarta 14330, Jakarta Email: syahril.ardi@polman.astra.ac.id
Abstrak -- Salah satu komponen penting dalam shock absorber adalah BVC ( Base Valve Complete ) assembly yang  merupakan  komponen  pengatur  aliran fluida  dalam shock  absorber .  Komponen  BVC assembly ini  terdiri  dari  5 part berbeda  yang  dirakit  kemudian  di press untuk  menjadi  satu  BVC assembly . Proses press komponen BVC assembly ini dilakukan secara manual dengan menggunakan silinder  pneumatik,  dan  tangan  operator  memegang  BVC assembly saat  proses press .  Hal  ini dianggap  tidak safety terhadap  operator,  terutama  mereka  yang  baru  mengetahuinya.  Untuk mengatasi hal ini, dibuatlah suatu mesin dengan menggunakan kendali PLC untuk melakukan proses press BVC assembly .  Operator  dibantu  dengan  penggunaan  jig  holder  dalam  mempersiapkan komponen  BVC assembly untuk  proses press .  Semua  pergerakan  mesin  dikendalikan  oleh  PLC Omron  CPM2A  secara  otomatis  sehingga  operator  hanya  tinggal  mempersiapkan  komponen  BVC assembly pada jig holder. Dengan demikian faktor safety operator dalam proses press BVC assembly dapat  aman  dan  terkendali.  Dan  waktu  operasional  mesin press lebih  stabil  pada  kisaran  waktu  2 menit 36 detik untuk 50 kali proses press yang setiap proses press menghasilkan 2 BVC assembly.
Kata Kunci : BVC assembly press, jig holder, PLC Omron CPM2A, Safety .
Abstract -- One important component in the shock absorber is BVC (Base Valve Complete) assembly which is a component of regulating the flow of fluid in the shock absorber. BVC component assembly consists of 5 different parts are assembled and then pressed to become a BVC assembly. BVC press component assembly process is done manually using a pneumatic cylinder, and the operator's hand holding  the  BVC  assembly  when  the  press.  It  is  considered  the  safety  of  the  operators,  especially those  who  are  new to  know.  To  overcome  this,  they  invented  a  machine  using  PLC  control  to  press BVC  assembly  process.  Operator  assisted  with  the  use  of  jig  holder  in  preparing  BVC  component assembly for the press. All machine movements  are controlled by PLC Omron CPM2A automatically so that the operator only staying preparing BVC component assembly on jig holder. Thus the operator safety factor in press BVC assembly process can be a safe and controlled. The operational time of the press machine  is  more  stable  in  the  range  of  2 minutes  36  seconds  to  50  times  the  press  that  each process produces 2 BVC press assembly.
Keywords : BVC assembly press, jig holder, PLC Omron CPM2A, Safety

## PENDAHULUAN
Komponen  penyusun shock  absorber secara  garis  besar  terdiri  dari Cylinder/  Cover , Piston  Rod ,  dan  komponen Sub  Assembly . Komponen Sub Assembly secara khusus disebut dengan Base  Valve  Complete (BVC) assembly . BVC assembly yaitu  komponen  untuk  mengatur aliran  fluida  yang  digunakan  dalam shock absorber .  BVC assembly terdiri  dari  beberapa part yang  saling  memiliki  keterikatan  letak penyusunannya.
BVC assembly ini  penyusunannya  dimulai dengan  meletakkan cap pada  Tray  (tempat penyusunan BVC assembly ). Kemudian diletakkan non  return  spring diatasnya,  dilanjut dengan disc ,  dan  terakhir  diletakkan leaf  valve .
Jumlah leaf  valve setiap  model  berbeda-beda bergantung  dari  spesifikasi shock  absorber yang akan dibuat.
Setelah  proses  penyusunan  di  atas, dilanjutkan  dengan  proses press dengan part base  valve .  Proses press dilakukan  secara manual dengan menggunakan silinder pneumatik. Setelah  proses press dengan  menggunakan silinder  pneumatik,  maka  komponen  BVC assembly siap  untuk  dirakit  dengan  komponen shock absorber lainnya. Kondisi sebelum dilakukan  proyek  ini  adalah  proses press BVC assembly dilakukan  dengan  tangan  operator memegang BVC assembly yang di- press dengan silinder  pneumatik.  Hal  ini  faktor safety -nya dianggap  kurang  karena  tangan  operator  bisa
saja  terjepit  dengan  silinder  pneumatik  saat proses press . Karena proses pressing tersebut dianggap tidak safety ,  maka  penulis  memiliki  proyek  untuk melakukan Improvement pada proses BVC press tersebut.  Di  mana  saat  proses pressing BVC assembly tanpa  ada  tangan  operator  yang memegang BVC assembly yang akan di- press .

## METODOLOGI
Pengenalan komponen shock absorber untuk kendaraan roda empat
PT  K  memproduksi shock  absorber untuk kendaraan bermotor roda empat dalam tiga jenis shock  absorber ,  yaitu standard  type,  strut  type, dan gas  type.  Shock  absorber  standard  type merupakan model yang paling banyak diproduksi. Gambar  1  memperlihatkan  garis  besar  bagian shock absorber standard type.
Gambar 1. Komponen shock absorber standard type
Pengenalan part BVC assembly Gambar 2 memperlihatkan komponen BVC
assembly.
Keterangan: a. Cap.  Cap memiliki  bentuk  lingkaran  dan memiliki  ukuran  dengan  diameter  sesuai dengan  spesifikasi shock  absorber .  Fungsi cap adalah  sebagai  penopang non  return spring, disc, dan leaf valve. b. Non  return  spring .  Merupakan  komponen yang  berfungsi  untuk  mengatur  pergerakan disc dan leaf  valve.  Non  return  spring ini berperan  untuk  mengembalikan disc dan leaf valve ke posisi semula saat terjadi kompresi.
c. Disc. Merupakan  komponen  utama  untuk mengatur aliran fluida dalam shock absorber.
d. Leaf  valve. Merupakan  komponen  untuk mengatur  jumlah  ruang  pergerakan  fluida shock absorber.
e. Base  valve.  Base  valve berperan  sebagai perekat  BVC assembly dengan  komponen lain dalam shock absorber yaitu silinder. Letak dari BVC assembly adalah pada ujung silinder yang  berfungsi  sebagai  pintu  masuk  aliran fluida dalam shock absorber .
Proses BVC assembly press secara manual Sebelum  dilakukan  proses press BVC assembly , pertama-tama dilakukan proses
assembling BVC assembly dengan  langkah meletakkan cap pada meja atau tray. Selanjutnya diletakkan part  non  return  spring , disc ,  dan leaf valve diatas part  cap .  Setelah  itu  operator mengambil  BVC assembly dari  meja  untuk diletakkan  pada  jig  press.  Kemudian  operator meletakkan part base valve pada BVC assembly . Untuk mengaktifkan proses press maka operator perlu  menekan  tombol  secara  manual.  Satu tangan  operator  memegang  BVC assembly sedangkan  satu  tangan  yang  lain  menekan tombol press . Setelah  proses press BVC assembly , operator  juga  harus  segera  meletakkan  hasil press BVC assembly ke tempat good store untuk selanjutnya  dilakukan  inspeksi.  Gambar  3 memperlihatkan  proses  BVC assembly  press secara manual.
Gambar 2. Komponen BVC assembly .
Gambar 3. Proses press BVC assembly secara manual

## DISAIN SISTEM
Konsep pembuatan otomatisasi proses BVC assembly press
Untuk  membuat  proses  BVC assembly press secara  otomatis,  maka  diperlukan  jig holder  yang  berfungsi  sebagai  penopang  semua part BVC assembly .  Penggunaan  jig  holder bertujuan  untuk  menghilangkan  fungsi  tangan opertaor  untuk  memegang  BVC assembly saat proses press .  Jig  holder  didesain  dengan mempertimbangkan bentuk profil terluar dari part cap dan part base  valve .  Gambar  detail  dari posisi part BVC assembly pada  model  jig  holder yang dibuat diperlihatkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Sketsa posisi detail part BVC assembly pada jig holder
Setelah dilakukan pembuatan jig holder, selanjutnya adalah bagaimana membuat mekanisme  pergerakan  jig  holder  dengan menggunakan silinder pneumatik. Setiap
pergerakan jig holder dikontrol dengan menggunakan silinder pneumatik. Berikut adalah gambar  langkah  kerja  dari  silinder  pneumatik yang  digunakan  mesin auto BVC assembly press :
Gambar 5. Timing chart diagram silinder pneumatik
Keterangan: 1. Home  position :  semua  silinder  pneumatik diposisi minimum stroke .
2. Step 1:  silinder  pneumatik loading aktif  saat ditekan push  button  start ,  bergerak forward sampai reed  switch I:1.  Hasil dari  gerakan  ini seperti ditunjukkan pada Gambar 5.
3. Step 2:  silinder  pneumatik loading aktif  saat limit  switch ditekan  sebagai  konfirmasi  BVC assembly ditaruh  dengan  benar  pada jig holder .  Silinder  pneumatik loading bergerak backward sampai reed switch I:0. 4. Step 3:  silinder  pneumatik press aktif  setelah tangan  operator  sudah  tidak  berada  pada area jig holder untuk mode auto , atau dengan menekan  push  button press untuk  mode manual.  Silinder  pneumatik press bergerak forward selama  0,3  detik  dan  bergerak backward otomatis. 5. Step 4:  silinder  pneumatik loading aktif setelah  silinder  pneumatik press bergerak forward selama  0,3  detik,  silinder  pneumatik loading bergerak forward sampai reed  switch I:2.
6. Step 5:  silinder  pneumatik unloading aktif setelah  silinder  pneumatik loading mencapai reed  switch I:2,  silinder  pneumatik unloading bergerak forward sampai reed switch I:4.
7. Step 6:  silinder  pneumatik unloading aktif setelah silinder pneumatik unloading
mencapai reed  switch I:4,  silinder  pneumatik unloading bergerak backward sampai reed switch I:3. 8. Step 7:  silinder  pneumatik loading aktif setelah silinder pneumatik unloading
mencapai reed  switch I:3,  silinder  pneumatik loading bergerak backward sampai reed switch I:0. 9. Step 8:  silinder  pneumatik loading aktif setelah  silinder  pneumatik loading mencapai reed  switch I:0,  silinder  pneumatik loading bergerak forward sampai reed  switch I:1. Pada step ini  cara  kerjanya  sama  dengan step 1. Setelah itu setiap step berulang terus sampai mesin selesai digunakan.
Secara  lengkap  proses  setelah  dilakukan pembuatan  mesin auto BVC assembly  press dapat  digambarkan  dengan  menggunakan flow chart pada Gambar 6.
Gambar 6. Proses press BVC assembly secara otomatis
Gambar  7  memperlihatkan  disain  diagram blok  kendali  otomasi  BVC  assembly  press. Komponen  input  terdiri  dari:  reed  sitch,  push button  reset,  push  button  start,  selector  switch, limit  switch,  safety  sensor,  dan  push  button press.  Sedangkan  komponen  output  terdiri  dari:
solenoid  valve  1,  solenoid  valve  2,  dan  solenoid valve  3.  Sedangkan  Gambar  8  memperlihatkan posisi safety sensor dan limit switch yang terletak pada mesin auto BVC assembly press (Valencia, 2011).
Gambar 7. diagram blok kendali otomasi BVC assembly press
Gambar 8. Komponen pendukung kendali otomasi BVC assembly press

## PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pengujian input PLC Pengujian input PLC  dilakukan  dengan cara melihat langsung pada PLC yang digunakan dengan  cara  melihat  indikator  LED yang  ada pada  badan  PLC  yang  telah  disesuaikan berdasarkan  pengalamatan  piranti input yang telah  ditentukan.  Tabel  1  memperlihatkan  hasil pengujian input PLC.

## Pengujian output PLC
Cara pengujian terhadap output PLC dapat dilakukan  dengan  cara    menghubungkan  PLC dengan personal computer (PC) melalui monitoring  mode serta  dapat  melihat  langsung melalui status led yang ada pada badan PLC dan dengan  melihat  perubahan  kondisi  indikator piranti output seperti  nyala  lampu,  terdengar suara  koil solenoid aktif,  dan  juga  pergerakan
aktuator yang digunakan.
Tabel 2
memperlihatkan hasil pengujian output PLC.

## Pengujian hasil kerja mesin
Produktivitas dengan menggunakan mesin auto BVC assembly  press menjadi  meningkat dua  kali  lipat  bila  dibandingkan  dengan  mesin manual  BVC assembly  press. Ini  terjadi  karena mesin auto BVC assembly  press menggunakan model  jig  holder  yang  dapat  menampung  dua BVC assembly untuk satu kali press . Sedangkan mesin  manual  BVC assembly  press hanya  bisa satu BVC assembly untuk satu kali press . Menurut hasil trial, didapatkan data proses press BVC assembly secara  manual  yang  dapat ditunjukkan dengan Tabel 3. Sekarang dibandingkan  dengan  menggunakan  mesin auto BVC assembly press dengan mode operasi auto .
Data  hasil  pengujian  dapat  ditunjukkan  dengan Tabel 4. Gambar 9
memperlihatkan grafik perbedaan  waktu  mesin  manual  dan auto BVC assembly press. Grafik  pada  Gambar  9  nampak jelas  perbedaan  kestabilan  operasi  proses press BVC assembly . Proses press dengan menggunakan  mesin  manual  terjadi  fluktuasi waktu  yang  lebih  signifikan  bila  dibandingkan dengan  mesin  auto.  Mesin  auto  BVC assembly press waktu operasinya lebih stabil pada kisaran 2  menit  36  detik.  Hal  ini  disebabkan  karena  di mesin  manual  tangan  operator  sangat  berperan aktif  sepanjang  waktu.  Sedangkan  di  mesin otomatis  tangan  operator  hanya  berperan  dalam menaruh BVC assembly ke jig holder . Selain  mendapatkan  efisiensi  waktu  yang berbeda  sedikit,  faktor safety operator  juga  lebih
tinggi  bila  dibandingkan  dengan  mesin  manual. Di mesin manual masih ada kemungkinan tangan operator bisa terjepit jig saat proses press . Hal ini terjadi  bila  operator  kurang  berhati-hati  dan belum  begitu  mengenal  karakteristik  mesin manual BVC assembly press.
Berbeda dengan mesin auto BVC assembly press . Ketidakberadaan tangan operator  di  area  jig press menjadi  syarat  proses press baru  akan  berjalan.  Dengan  hal ini tangan operator  tidak  akan  mungkin  lagi  terjepit  oleh  jig press .  Jadi  dengan  adanya  mesin  auto  BVC assemby press ini  dapat  meningkatkan  faktor safety dari tangan terjepit bagi operator (Ardi, S., 2013),  (Ardi,  S.,  2015a),  (Ardi,  S.,  2015b),  dan (Ardi, S., 2015b).
Tabel 1. Pengujian input PLC No. Alamat Piranti
Fungsi Parameter Status G NG
1 I:0 Reed switch I:0 Konfirmasi gerakan silinder pneumatik 1 Lampu indikator pada PLC menyala √ 2 I:1 Reed switch I:1 Konfirmasi gerakan silinder pneumatik 1 Lampu indikator pada PLC menyala √ 3 I:2 Reed switch I:2 Konfirmasi gerakan silinder pneumatik 1 Lampu indikator pada PLC menyala √ 4 I:3 Reed switch I:3 Konfirmasi gerakan silinder pneumatik 3 Lampu indikator pada PLC menyala √ 5 I:4 Reed switch I:4 Konfirmasi gerakan silinder pneumatik 3 Lampu indikator pada PLC menyala √ 6 I:5 Push button Reset Mereset sistem kontrol Lampu indikator pada PLC menyala √ 7 I:6 Push button Start Memulai cycle sistem kontrol Lampu indikator pada PLC menyala √ 8 I:7 Selector switch Menentukan mode Auto/Manual Lampu indikator pada PLC menyala √ 9 I:8 Limit switch Konfirmasi gerakan jig holder Lampu indikator pada PLC menyala √ 10 I:9 Safety sensor Konfirmasi keberadaan tangan manusia Lampu indikator pada PLC menyala √ 11 I:10 Push button Press Mengaktifkan silinder press secara manual Lampu indikator pada PLC menyala √ Tabel 2. Pengujian output PLC No. Alamat Piranti
Fungsi Parameter Status G NG 1 Q:0 Solenoid
valve 1 Mengaktifkan solenoid valve Q:0 Terdengar suara pada solenoid valve Q:0 √ 2 Q:1 Solenoid valve 1 Mengaktifkan solenoid valve Q:1 Terdengar suara pada solenoid valve Q:1 √ 3 Q:2 Solenoid valve 2 Mengaktifkan solenoid valve Q:2 Terdengar suara pada solenoid valve Q:2 √ 4 Q:3 Solenoid valve 3 Mengaktifkan solenoid valve Q:3 Terdengar suara pada solenoid valve Q:3 √
Tabel 3. Waktu operasi mesin manual press BVC assembly No. Model KYB no. Jumlah press Waktu 1 KA 2620 10200-02367 50 2'40" 2 KA 2620 10200-02367 50 2'37" 3 KA 2620 10200-02367 50 2'35" 4 KA 2620 10200-02367 50 2'38" 5 KA 2620 10200-02367 50 2'43" 6 KA 2620 10200-02367 50 2'35" 7 KA 2620 10200-02367 50 2'36" 8 KA 2620 10200-02367 50 2'35"
Tabel 4. Waktu operasi mesin auto press BVC assembly
Gambar 9. Grafik perbedaan waktu mesin manual dan auto BVC assembly press.

## KESIMPULAN
Pembuatan  model jig  holder dilakukan dengan  memperhatikan  profil  terluar  dari  BVC assembly dan  BVC assembly siap  untuk  proses press dengan sistem kendali otomasi. Mekanisme  gerakan jig  holder untuk  proses loading,  pressing dan unloading BVC assembly secara otomatis digerakkan dengan menggunakan  silinder  pneumatik  yang  dikontrol dengan  menggunakan  PLC  Omron  CPM2A dengan  rata-rata  waktu  operasi  2  menit  36  detik
untuk 50 kali proses press dimana setiap proses press menghasilkan 2 BVC assembly.

## REFERENSI
Ardi,  S.,  Lin  Prasetyani,  Reza  Guntur  Budianto, Pokayoke  Control  System  Design  using Programmable  Logic  Controller  (PLC)  on Station Final Check Propeller Shaft , Proceeding 2013 Annual Engineering Seminar, 2013; C-74 – C-80. No. Model
KYB no.
Jumlah press Waktu 1 KA 2620 10200-02367 50 2'37" 2 KA 2620 10200-02367 50 2'35" 3 KA 2620 10200-02367 50 2'34'' 4 KA 2620 10200-02367 50 2'36'' 5 KA 2620 10200-02367 50 2'36'' 6 KA 2620 10200-02367 50 2'37'' 7 KA 2620 10200-02367 50 2'35'' 8 KA 2620 10200-02367 50 2'34"
Ardi, S., Mada Jimmy, Rian Agustono, Design of Pokayoke  Sensor  Systems  in  Engraving
Machine to Overcome Upside Defect Production using Programmable Logic
Controller , Proceeding QiR 2015.
Ardi,  S.,  Sapiih, Otomatisasi  Sistem  Kontrol Mesin  Paint  Marking  Berbasis  Kendali  PLC dan  Sistem  Sensor  Pokayoke  pada  Line WFW (Wahana Flywheel) Machining Otomatisasi  Sistem  Kontrol  Mesin  Paint Marking  Berbasis  Kendali  PLC  dan  Sistem Sensor  Pokayoke  pada  Line  WFW  (Wahana Flywheel) Machining , Proceeding 2015
Annual Engineering Seminar. 2015.
Ardi,  S.,  Setyowati, Disain  Sistem  Kendali  Mesin Air  Leak  Test  Menggunakan  Sistem  Kendali PLC  Omron  CJ2M  di  HVAC  (Heating, Ventilating,  and  Air  Conditioning)  Line  6 , Jurnal SINERGI. 2015; 19(1):7-12. Valencia - Palomo, G., Rossiter, J.A.,
Programmable logic controller implementation of  an  auto-tuned  predictive  control  based  on minimal  plant  information, ISA  Transactions . 2011; 50: 92-100.