Abstrak —Mobil  GEA  yang  merupakan  mobil  nasional  akan dikembangkan  menjadi  mobil  pedesaan  multiguna.  Salah  satu bagian  dalam  mobil  GEA  yang  menjadi  perhatian  adalah dashboard .  Selama  ini dashboard mobil  GEA  diproduksi  secara manual,  yaitu  menggunakan  proses wet  lay-up dengan  bahan komposit. Rencana ke depan produksi mobil pedesaan multiguna adalah  produksi  massa.  Untuk  memenuhi  kebutuhan  tersebut dirancang  proses  cetakan  injeksi  plastik  ( injection  molding ) untuk  pembuatan dashboard mobil  pedesaan  multiguna.  Dibuat dua buah konsep dashboard , yaitu konsep A dan konsep B yang mengacu  pada list  of  requirements .  Simulasi  pembebanan  dan proses injection  molding dengan  material acrylonitrile  butadiene styrene dilakukan  pada  kedua  konsep  tersebut.Beban  yang diberikan  adalah  beban  statis  sebesar  100  N  pada  bagian  atas dashboard dan  50  N  pada  masing-masing  laci dashboard. Dari hasilperancangan, khususnya proses scoring ditetapkan konsep B sebagai  alternatif dashboard untuk  mobil  pedesaan  multiguna. Dari  hasil  simulasi  pembebanan  yang  dilakukan,  didapatkan nilai tegangan maksimal yang terjadi pada dashboard adalah 1.35 MPa  dengan  defleksi  sebesar  0.237  mm.  Sedangkan  dari  hasil simulasi  proses injection  molding didapatkan  waktu  produksi tiap dashboard adalah 246 detik (4.1  menit)  dengan gaya cekam maksimal 2370 ton.
Kata  Kunci — Acrylonitrile  butadiene  styrene , dashboard , injection molding , scoring , tegangan.

## I. PENDAHULUAN
ADA  tahun  2010  PT  INKA  mulai  mengeluarkan  produk mobilnya  yang  diberi  nama  GEA  (Gulirkan  Energi Alternatif).  Hingga  saat  ini  ada  dua  jenis  mobil  GEA  yang diproduksi oleh PT INKA, yaitu mobil jenis MPV dan pick up. Mobil  jenis pick  up ternyata  lebih  banyak  dipesan  oleh masyarakat  untuk  mengangkut  hasil  pertanian  di  desa.  Pada tahun 2011 melalui insentif riset (SINAS) oleh Kemen Ristek bersamaTeknikMesin ITS dikembangkan  mobil pick up GEA ini  menjad  imobil  pedesaan  multiguna.  Hal  ini  didasarkan pada  kebutuhan  masyarakat  pedesaan  terhada  pmobil semacam  itu.  Selain  untuk  mengangkut  hasil  tani, pick  up GEA  dirancang  untuk  dapat  difungsikan  sebagai  kendaraan niaga dan penumpang.
Salah  satu  bagian  mobil  yang  perlu  diperhatikan  adalah dashboard . Dashboard adalah  panel  pada  interior  mobil bagian  depan.  Di  sini  biasanya  terdapat  beberapa  fasilitas, seperti panel instrumentasi, laci, radio / tape , dan AC.
Hingga  saat  ini dashboard mobil  GEA  dibuat  secara manual  dari  bahan  komposit  dengan  cara  pelapisan  ( lay-up ),
sesuai  dengan  kemampuan  bengkel  atau workshop yang menanganinya.  Dengan  cara  manual  seperti  itu  dimensi produk  yang  dihasilkan  tidak  bisa  konsisten.  Karena  rencana produksi ke depan adalah produksi massa, maka harus dibuat rancangan  produksi  yang  dapat  menghasilkan  jumlah  yang banyak  dengan  spesifikasi dashboard sesuai  dengan  yang ditetapkan  dalam  jangka  waktu  yang  singkat,  yaitu menggunakan  proses injection  molding .  Tujuan  dari perancangan  ini  adalah  untuk  menentukan  spesifikasi  desain dashboard mobil  pedesaan  multiguna  yang  sesuai  dengan kebutuhan,  menentukan  kekuatan dashboard mobil  pedesaan multiguna, dan mengetahui proses pembuatan dashboard yang sesuai  dengan  kebutuhan  produksi  massa  untuk  mobil pedesaan multiguna, meliputi waktu produksi, jumlah material dan  gaya  cekam  yang  dibutuhkan,  serta  cacat  yang  mungkin terjadi.
Dalam  perancangan  ini  ditetapkan  material dashboard adalah acrylonitrile  butadiene  styrene (ABS).  Sebagai  acuan data  untuk  simulasi  proses injection  molding digunakan spesifikasi  mesin injection  molding model  Sun  2800  dengan gaya  cekam  maksimal  2800  ton.  Selain  kedua  hal  tersebut, parameter lain yang ditentukan adalah temperatur cetakan dan temperatur leleh untuk proses injection molding, yaitu masing- masing 50 0 C dan 230 0 C, serta laju aliran material sebesar 2000 cm 3 /s.

## II. METODE PERANCANGAN
Langkah-langkah  yang  dilakukan  dalam  perancangan dashboard mobil pedesaan multiguna adalah sebagai berikut: 1. Studi  literatur  dan  lapangan  mengenai  desain dashboard yang sudah ada. Studi lapangan disertai dengan survei untuk mengetahui  bentuk  dan  fitur dashboard yang  dibutuhkan oleh mayarakat pedesaan.
2. Penyusunan list  of  requirements dari  hasil  survei  yang dilakukan.
3. Pembuatan konsep dashboard yang terdiri dari:
a. Pembuatan  desain dashboard berdasarkan list  of requirements. Pada  proses  ini  ditetapkan  ketebalan dashboard ,  yaitu  3  mm.  Selain  itu  juga  ditetapkan material acrylonitrile  butadiene  styrene sebagai  bahan pembuatan dashboard . b. Simulasi  pembebanan  pada  desain.  Desain dashboard diberikan  beban  sebesar  100  N.  Apabila  tegangan  yang terjadi  melebihi  tegangan  ijin  material,  maka  ketebalan

## Perancangan Dashboard Mobil Pedesaan Multiguna
Nurul Madinahdan dan I Made Londen Batan Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : londbatan@me.its.ac.id
P
harus  ditambah,  hingga  tegangan  yang  terjadi  masih  di dalam batas yang diijinkan.
c. Simulasi  proses injection  molding untuk  mengetahui waktu produksi serta cacat-cacat yang terjadi.
4. Pemilihan  konsep dashboard berdasarkan  kriteria  seleksi mudah  dimanufaktur,  kekuatan,  mudah  dipasang  dan dilepas, kualitas, dan jumlah material yang dibutuhkan.
5. Kesimpulan dan saran. Dari hasil simulasi akan didapatkan rekomendasi desain dan proses pembuatan dashboard mobil pedesaan multiguna sesuai dengan kebutuhan produksi.

## III. HASIL DISKUSI

## A. Konsep Dashboard
Sebelum  membuat  konsep dashboard untuk  mobil pedesaan multiguna, terlebih dahulu disusun daftar kebutuhan atau list  of  requirements sesuai  hasil  survei  yang  telah dilakukan terhadap  masyarakat  pedesaan. List of requirements yang dimaksud dapat dilihat pada Tabel 1.
Dari list  of  requirements yang  tercantum  pada  Tabel  4.1 dibuat dua buah konsep dashboard yang nantinya dipilih salah satu  untuk dijadikan alternatif desain dashboard untuk  mobil pedesaan multiguna. Kedua konsep tersebut dapat dilihat pada Gambar 1 sampai Gambar 4.
Perbedaan dashboard pada  konsep  A  dan  konsep  B  adalah ukuran  panjangnya,  di  mana  panjang dashboard konsep  A adalah  1190  mm,  sedangkan  panjang dashboard konsep  B adalah 1200 mm. Selain itu juga terdapat perbedaan pada letak laci kecil dan jumlah lubang AC pada konsep A dan konsep B.

## B. Simulasi Pembebanan
Sebelum dilakukan simulasi pembebanan, harus diketahui sifat  ABS  sebagai  material dashboard ,  yaitu  seperti  terlihat pada Tabel 2.
Selain  itu  jugaditentukan  tegangan  ijin  maksimal  yang dapat  diterima dashboard sehingga  tidak  menyebabkan kerusakan dengan mengikuti persamaan berikut:
(1)
Di mana max = Tegangan maksimal yang terjadi (MPa)
S = Tegangan tarik material (MPa) N N  =  Faktor  keamanan,  ditetapkan  2 karena  beban  yang  diberikan  adalah  beban statis
Dengan memasukkan nilai tegangan tarik material yang telah disebutkan pada Tabel 2 ke dalam persamaan (1)
Artinya tegangan maksimal  yang terjadi tidak boleh melebihi 22.5 MPa.
Simulasi pembebanan dilakukan dengan software CATIA V5R20.Langkah-langkah  simulasi  dapat  dilihat  pada  Gambar 5.
Posisi pemberian beban pada dashboard konsep  A dapat dilihat pada Gambar 6.
Sedangkan posisi pembebanan pada dashboard konsep B dapat dilihat pada Gambar 7.
Hasil  yang  didapatkan  dari  simulasi  pembebanan  berupa tegangan  masing-masing  konsep dashboard ,  seperti  terlihat pada Gambar 8dan 9.
Gambar. 1.  Konsep A Desain Dashboard untuk Mobil Pedesaan Multiguna.
Gambar. 2. Sketsa Dashboard Konsep A.
Gambar. 3.  Konsep B Desain Dashboard untuk Mobil Pedesaan Multiguna.
Gambar. 4. Sketsa Dashboard Konsep B.
Tabel 1.
List of Requirements Dashboard Mobil Pedesaan Multiguna No Requirements D/W 1 Spesifikasi  Panjang maksimal = 1200 mm
• Lebar maksimal = 290 mm
• Tinggi maksimal = 400 mm
• Berat maksimal = 7kg • Beban maksimal = 10kg D D D W W 2 Material • Plastik atau komposit D 3 Fitur / fungsi  Panel Instrumen • Audio • AC • Laci • Laci terbuka
D D D D D 4 Bisa dimanufaktur D 5 Bisa dipasang dan dilepas D 6 Kekuatan
• Material tidak rusak ketika diberi beban 100N D
7 Ketahanan
• Dapat dipakai selama masa pakai mobil • Tahan terhadap korosi D 8 Perawatan • Mudah dibersihkan
D
9
Bentuk dan warna • Bentuk sederhana • Warna hitam D D
Tabel 2.
Sifat Material Acrylonitrile Butadiene Styrene (subtech.com) Sifat Nilai Satuan Massa jenis (ρ) 1.05 Kg/m 3 Tegangan tarik (Su) 45 MPa Modulus elastisitas (E) 2.45 GPa
Gambar. 5. Langkah-langkah Simulasi Pembebanan.
Gambar. 6. Posisi Pembebanan pada Dashboard Konsep A.
Gambar. 7. Posisi Pembebanan pada Dashboard Konsep B.
Gambar. 8. Distribusi Tegangan pada Konsep A.
Gambar. 9. Distribusi Tegangan pada Konsep B.
Gambar. 10. Defleksi yang terjadi pada Konsep A.
Gambar. 11. Defleksi yang terjadi pada Konsep B.
Gambar. 12. Langkah-langkah Simulasi Proses Injection Molding.
(a) (b)
Gambar. 13. Lokasi Injeksi (a) Konsep A, (b) Konsep B.
Dari  Gambar  8  dan  9  dapat  diketahui  bahwa  tegangan maksimal  yang terjadi pada dashboard konsep A dan konsep B masing-masing adalah 1.45 MPa dan 1.35 MPa. Kedua nilai tersebut  masih  berada  di  bawah  tegangan  maksimal  yang diijinkan sehingga desain dashboard dinyatakan aman.
Untuk  evaluasi  lebih  lanjut  dianalisa  juga  defleksi  yang terjadi  pada  masing-masing  konsep,  seperti  terlihat  pada Gambar 10 dan 11.
Pada  Gambar  10  dan  11  dapat  dilihat  defleksi  maksimal yang terjadi pada dashboard konsep A lebih kecil dari konsep B.  Namun  keduanya  bernilai  kecil  yaitu  kurang  dari  1  mm. Kedua konsep mengalami defleksi maksimal pada lokasi yang hampir sama, yaitu pada bagian laci.
C. Simulasi Proses Injection Molding
Simulasi  proses injection  molding dilakukan  dengan menggunakan software  Autodesk  Moldflow .Langkah-langkah simulasi dapat dilihat pada Gambar 12.
Mulai Desain Penentuan Posisi Clamp Penentuan Posisi dan Nilai Beban Simulasi Tegangan, Defleksi Selesai Mulai Perancangan Saluran Runner Perancangan Saluran Pendingin Analisa Hasil Simulasi Penentuan Lokasi Injeksi Selesai Simulasi dengan Software Moldflow
(b)
Gambar. 14. Sistem Runner (a) Konsep A, (b) Konsep B.
Gambar. 15. Saluran Pendingin (a) Konsep A, (b) Konsep B.
Gambar. 16. (a) Waktu Pengisian, (b) Waktu Pelepasan Dashboard Konsep A.
Gambar .17. (a) Waktu Pengisian, (b) Waktu Pelepasan Dashboard Konsep B.
Gambar.  18.Gaya  Cekam  selama  Pengisian  Material  ke  Dalam  Rongga Cetakan Dashboard Konsep A.
Gambar  .19.Gaya  Cekam  selama  Pengisian  Material  ke  Dalam  Rongga Cetakan Dashboard Konsep B.
Tabel 3. Jumlah Material yang Dibutuhkan dalam Satu Kali Injeksi untuk Konsep A dan B Parameter Konsep A Konsep B Sprue / runner / gate mass 603.3435 g 477.5200 g Part mass 4032.9823 g 3906.5921 g Total mass 4636.3258 g 4384.1124 g
Gambar. 20. Penyusutan pada Dashboard Konsep A hasil Injection Molding.
Gambar. 21. Penyusutan pada Dashboard Konsep B hasil Injection Molding.
Gambar. 22. Air Traps pada Dashboard Konsep A Hasil Injection Molding.
Gambar. 23. Air Traps pada Dashboard Konsep B Hasil Injection Molding.
Tabel 4. Pemilihan Konsep Dashboard dengan Metode Scoring
Hasil  simulasi  yang  didapatkan  berupa  waktu  pengisian dan pelepasan produk, gaya cekam, material yang dibutuhkan, serta cacat yang terjadi.
Dari  Gambar  15  dan  16  dapat  dilihat  bahwa  waktu pengisian  rongga  cetakan dashboard konsep  A  adalah  2,568 detik,  sedangkan  pada  konsep  B  adalah  2,461  detik.  Waktu pelepasan untuk konsep B jauh lebih singkat daripada konsep A,  yaitu  246  detik,  sedangkan  untuk  konsep  A  adalah  841,4 detik.Pada konsep A  waktu yang dibutuhkan untuk mencapai temperatur ejeksi adalah 841,4 detik sedangkan pada konsep B adalah 246 detik. Waktu yang jauh lebih lama pada konsep A dikarenakan  desain dashboard pada  konsep  A  yang  tidak simetri  antara  bagian  kanan  dan  bagian  kiri,  seperti  terlihat pada Gambar 4.1, yaitu lebih banyak lubang di bagian kanan. Hal  ini  menyebabkan  jumlah  material  yang  mengisi  rongga cetakan  tidak  terdistribusi  secara  merata,  sehingga  bagian dengan  material  yang  lebih  banyak  membutuhkan  waktu pendinginan yang lebih panjang.
Kriteria Seleksi Bobot (%) Konsep A Konsep B Rate Nilai Bobot Rate Nilai Bobot Mudah dimanufaktur 30 1 0.3 3 0.9 Kekuatan 20 2 0.4 2 0.4 Mudah dipasang dan dilepas 15 3 0.45 1 0.15 Kualitas 20 2 0.4 2 0.4 Jumlah material 15 1 0.15 3 0.45 Jumlah 100 1.7 2.3 Ranking 2 1 (a) (b) (a) (b) (a) (a) (b)
Untuk  gaya  cekam  pada  konsep  A  dan  konsep  B  dapat dilihat pada Gambar 18 dan 19.
Pada  Gambar  17  dan  18  dapat  dilihat  gaya  cekam maksimal  yang  dibutuhkan  selama  pengisian  material  ke dalam  rongga  cetakan  untuk  konsep  A  adalah  2380  ton, sedangkan untuk konsep B lebih kecil, yaitu 2370 ton. Kedua nilai tersebut tentu saja htidak boleh lebih besar daripada gaya cekam maksimal yang dimiliki oleh mesin, yaitu 2800 ton.
Pada  Tabel  3  dapat  dilihat  jumlah  material  yang dibutuhkan  untuk  mebuat satu buah dashboard untuk konsep A lebih banyak daripada  konsep B. selain  masa  produk  yang memang  berbeda,  selisih  massa sprue,  runner, dan gate juga cukup besar.
Hasil  lain  dari  simulasi  proses injection  molding yang dapat dilihat adalah cacat yang terjadi. Cacat yang terjadi pada kedua  konsep dashboard berupa  penyusutan  ( shrinkage )  dan jebakan udara ( air traps ).Lokasi penyusutan dapat dilihat pada Gambar 20 dan 21.
Pada  Gambar  20  dan  21  dapat  dilihat  lokasi  penyusutan paling  besar  yang  hampir  sama,  yaitu  pada  bagian  yang terakhir  dicapai  oleh  material  saat  proses  pengisian.  Begitu juga besarnya penyusutan. Penyusutan maksimal yang terjadi pada  konsep  A  tidak  berbeda  jauh  dengan  yang  terjadi  pada konsep B.
Selain cacat berupa penyusutan ( shrinkage ), kemungkinan juga  terjadi  cacat  berupa  adanya air  traps ,  yaitu  terjebaknya udara di dalam produk selama proses pencetakan berlangsung. Air traps yang terjadi dari hasil simulasi pada konsep Adan B dapat dilihat pada Gambar 22 dan 23.
Pada Gambar 21 dapat dilihat air traps yang terjadi pada dashboard konsep A hanya berjumlah dua buah pada lokasi yang berjauhan. Hampir sama dengan konsep A, pada konsep B air traps yang terjadi hanya berjumlah tiga buah di lokasi yang juga berjauhan. Jumlah air traps yang sedikit ini tidak akan berpengaruh pada kekuatan dashboard .

## D. Pemilihan Konsep
Pemilihan konsep dilakukan dengan metode scoring .Kriteria yang digunakan seperti telah disebutkan pada bagian  pendahuluan.  Nilai  yang  diberikan  untuk  masing- masing  konsep  berkisar  antara  1  sampai  3,  di  mana  nilai  1 berarti lebih jelek dari konsep yang lain, nilai 2 sama dengan konsep  yang  lain,  dan  3  lebih  bagus  dari  konsep  yang  lain. Pemilihan  konsep dashboard dengan  metode scoring dapat dilihat pada Tabel 4.
Isian pada Tabel 4 tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. Mudah dimanufaktur Dari  hasil  simulasi  proses injection  molding dengan pengaturan  proses  yang  sama  didapatkan  hasil  yang cukup  jauh  berbeda  antara  konsep  A  dengan  konsep  B. waktu  yang  dibutuhkan  untuk  menghasilkan dashboard konsep A ternyata lebih dari 3 kali lipat dari konsep B. Ini artinya dashboard konsep  B  lebih  mudah  dimanufaktur daripada dashboard konsep  A.  Oleh  karena  itu  untuk kriteria  mudah  dimanufaktur,  konsep  B  diberi rate lebih tinggi dari pada konsep A.
2. Kekuatan
Sesuai  dengan  hasil  simulasi  pembebanan  yangn  telah dilakukan,  selisih  tegangan  yang  terjadi  pada dashboard konsep  A  dan  konsep  B  hanya  0.1  MPa,  di  mana dashboard konsep  A  menerima  tegangan  lebih  besar. Namun  defleksi  yang  terjadi  pada dashboard konsep  A ternyata  jauh  lebih  kecil  daripada  yang  terjadi  pada konsep B. sehingga untuk kriteria ini kedua konsep diberi rate 2  karena  dianggap  memiliki  kekuatan  yang sebanding.
3. Mudah dipasang dan dilepas Seperti  yang  telah  dijelaskan  dalam  bagian  pembuatan konsep, dashboard pada konsep A lebih mudah dipasang jika dibandingkan dengan dashboard pada konsep B. Hal ini  dikarenakan  panjang dashboard pada  konsep  A memiliki  selisih  dengan  lebar body yang  disediakan. Sedangkan dashboard pada  konsep  B  memiliki  ukuran panjang yang sama dengan ukuran lebar body mobil yang disediakan.  Oleh  karena  itu  untuk  kriteria  ketiga  ini konsep A diberi rate 3 sedangkan konsep B diberi rate 1. 4. Kualitas Kriteria kualitas dilihat dari cacat-cacat yang terjadi pada dashboard masing-masing  konsep.  Hasil  simulasi  proses injection  molding juga  menunjukkan  cacat-cacat  yang terjadi pada dashboard konsep A dan konsep B. dari hasil simulasi didapatkan penyusutan yang hamper sama untuk konsep  A  dan  konsep  B  dengan  nilai  penyusutan  paling besar  sekitar  0.189  mm.  Begitu  juga  dengan  cacat  yang berupa air  traps yang  jumlahnya  sangat  sedikit  pada dashboard konsep  A  dan  konsep  B.  Sehingga  untuk kriteria ini kedua konsep diberi rate yang sama, yaitu 2. 5. Jumlah material
Semakin  sedikit  jumlah  material  yang  digunakan  maka semakin besar rate yang diberikan. Jumlah material yang digunakan  untuk  membuat  sebuah dashboard juga  dapat dilihat  dari  hasil  simulasi  proses injection  molding .  Dari hasil  tersebut  dapat  dilihat  bahwa  untuk  membuat dashboard konsep A membutuhkan material lebih banyak daripada dashboard konsep  B.  Oleh  karena  itu  untuk kriteria  jumlah  material,  konsep  A  diberi rate 1  dan konsep B diberi rate 3.
Dari  proses scoring yang  telah  dilakukan,  konsep  B mendapatkan  nilai  yang  lebih  tinggi  daripada  konsep  A. Sehingga  konsep  B  yang  dipilih  dalam  perancangan dashboard mobil pedesaan multiguna ini.

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Setelah  melakukan  perancangan  dan  simulasi dashboard mobil  pedesaan  multiguna,  dapat  disimpulkan  beberapa  hal sebagai berikut:
1. Konsep dashboard yang  dipilih  untuk  mobil  pedesaan multiguna  adalah  konsep  B  dengan  spesifikasi  sebagai berikut:
 Panjang = 1200 mm  Lebar = 279 mm  Tinggi = 386 mm  Jumlah laci = 3 buah  Jumlah lubang AC = 3 buah
 Material = acrylonitrile butadiene styrene  Massa = 3906.6 gram  Warna =  hitam
2. Dashboard dengan spesifikasi yang disebutkan pada poin 1  dapat  dikerjakan  dengan  proses injection  molding dengan mesin injection molding model Sun 2800.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Batan, I Made Londen, Prof. Dr. –Ing. Ir. M.Eng, 2012. Desain Produk . Surabaya : Guna Widya.
[2] Mazumdar, Sanjay K., Ph.D, 2002. Composites Manufacturing – Materials, Product, and Process Engineering . United States of America : CRC Press LLC.
[3] Tien-Chien chang, Richard A Wysk, and Hsu-Pin Wang, 1998. Computer-Aided Manufacturing , Second Edition . Prentice Hall
[4] Deutschman, Aaron D, Machine Design ; Theory and Practice. New York : Mucmillan Publishing Co. Inc.
[5] Bralla, James G.,1998. Design for Manufacturability Handbook, Second Edition . United States of America : McGraww-Hill
[6] Gastrow, 1983, Injection Molds . German
[7] Boothroyd, Geoffrey, 2002. Product Design for Manufacture and Assembly, Second Edition . United States of America : Marcel Dekker
[8] Campbell, Paul D. Q.,1996. Plastic Component Design . New York : Industrial Press Inc.