Perencanaan Jigs & Fixtures

I . LATAR BELAKANG

Untuk mengurangi biaya produksi, peningkatan efisiensi proses manufaktur suatu produk sangat berpengaruh, terutama dengan menurunkan waktu proses manufakturnya. Dalam penelitian ini, waktu proses manufaktur diidentisikasikan dengan penurunan waktu setup dan proses pemotongannya (perautan).

Hampir setiap proses produksi didukung oleh pemakaian mesin perkakas. Penggunaan mesin ini tergantung kepada spesifikasi produk yang akan dibuat. Semakin komplek bentuk produk tersebut, maka akan semakin rumit pula perkakas yang digunakan.

Mesin perkakas akan lebih berfungsi bila dilengkapi pula dengan perkakas bantu. Jenis perkakas bantu tersebut antara lain jig dan fixture. Penggunaan jig dan fixture ini disesuaikan dengan fungsi dan karakteristiknya. Dimana Jig adalah suatu alat penuntun dari pahat dan sebagai pemegang benda kerja yang tidak terikat secara tetap pada mesin tempat alat itu dipakai. Sedangkan fixture adalah perkakas pemegang benda kerja yang terikat secara tetap pada mesin dimana alat tersebut berada.

Jig and fixture merupakan “perkakas bantu” yang berfungsi untuk memegang dan atau mengarahkan benda kerja sehingga proses manufaktur suatu produk dapat lebih efisien. Selain itu jig and fixture juga dapat berfungsi agar kualitas produk dapat terjaga seperti kualitas yang telah ditentukan. Dan juga, Jig dan fixture berfungsi membantu atau menolong pelaksanaan proses produksi, tetapi tidak merubah geometris dari benda kerja. Dengan menggunakan perkakas bantu ini diharapkan produk yang dihasilkan memiliki ketelitian yang tinggi, kepresisian yang tepat, akurasi, dan sesuai dengan bentuk produk yang diinginkan. Dengan adanya jig & fixtures, tidak diperlukan lagi skill operator dalam melakukan operasi manufaktur, dengan kata lain pengerjaan proses manufaktur akan lebih mudah untuk mendapatkan kualitas produk yang lebih tinggi ataupun laju produksi yang lebih tinggi pula.

     Filosofi dari Group technology adalah mendapatkan keuntungan dari pengelompokan sejumlah produk, baik atas dasar kesamaan perancangannya atupun atas dasar kesamaan proses manufakturnya. Dalam penelitian ini, kesamaan proses adalah yang menjadi pertimbangkan untuk meningkatkan efisiensi proses manufaktur.

     Dengan demikian, efisiensi proses manufaktur suatu produk dapat ditingkatkan (mereduksi waktu setup dan waktu proses perautan ) melalui perancangan jig and fixture pada proses manufaktur sekelompok produk.

II.   TUJUAN PENGGUNAAN JIG DAN FIXTURE

Tujuan dari penggunaan Jig & Fixture adalah:

·         Aspek Teknis / Fungsi:

ü  Mendapatkan ketepatan ukuran

ü  Mendapatkan keseragaman ukuran

·         Aspek Ekonomi:

ü  Mengurangi ongkos produksi dengan memperpendek waktu proses

ü  Menurunkan ongkos produksi dengan pemakaian bukan operator ahli / trampil

ü  Meningkatkan efisiensi penggunaan alat atau mesin

ü  Optimalisasi mesin yang kurang teliti

ü  Mengurangi waktu inspeksi dan alat ukur

ü  Meniadakan kesalahan pengerjaan (reject)

·         Aspek Sosial / Keamanan:

ü  Mengurangi beban kerja fisik operator

ü  Mengurangi resiko kecelakaan kerja

Sebelum jig & fixture dibuat, perlu sekali dilakukan kajian dari sisi ekonomi, karena hasil akhir dari penggunaan jig & fixture tidak lain adalah keuntungan secara ekonomi.

III. PERTIMBANGAN UMUM PEMBUATAN JIG DAN FIXTURE

Sebelum memutuskan penggunaan JF pada suatu proses produksi, harus mempertimbangkan beberapa tuntutan – tuntutan di bawah ini:

a)      Tuntutan Fungsi

§  Tuntutan fungsi yang utama dalam penggunaan JF adalah bentukan dan toleransi yang diharapkan dapat tercapai.

§  Keseragaman ukuran pada produk masal dapat tercapai.

§  Waktu proses sebelum penggunaan JF yang panjang akibat penyetingan dan penanganan benda kerja berkurang secara nyata.

§  Pada penggunaan checking fixture, ukuran atau bentukan yang diterima dan tidak dapat segera dikenali.

b)      Tuntutan Penanganan/Pengoperasian

§  JF harus dapat dioperasikan dengan cepat dan mudah walaupun dengan operator awam sekalipun.

§  Penggunaan aspek ergonomi diperhatikan.

§  Elemen operasi mudah dikenali dan dimengerti cara kerjanya.

§  Perlu mempertimbangkan aspek pengguna. Misalnya: alat bantu khusus jika menggunakan opratos cacat, dll.

c)      Tuntutan Ekonomi

§  Biaya penggunaan JF tidak terlampaui.

§  Target pencapaian BEP (Break Even Point) tercapai.

d)      Tuntutan Konstruksi

§  Optimalisasi penggunaan elemen standar.

§  Rancangan hendaknya logis dan tidak berlebihan (over design).

§  Penggunaan elemen yang lepas pasang mempertimbangkan waktu penanganan.

§  Elemen yang lepas pasang harus diikat agar tidak jatuh atau hilang.

§  JF yang bergerak atau berputar harus diseimbangkan terlebih dahulu.

§  Penggunaan elemen yang mengunci sendiri (self locking) pada mesin yang memiliki getaran tinggi atau tergesernya benda kerja akibat kerusakan alat potong sangat perlu dipertimbangkan.

e)      Tuntutan Keamanan

§  Aspek umum keselamatan di tempat kerja diperhatikan.

§  Pengamanan terhadap bahaya listrik, mekanik, dan tekanan yang berlebihan.

§  Pengamanan pada saat proses pemesinan atau kegagalan pemesinan.

§  Pengamanan terhadap kegagalan sumber tenaga pencekaman.

§  Keamanan terhadap benda kerja akibat kesalahan peletakan, pencekaman, dan saat proses.

Tidak semua tuntutan diatas muncul secara bersama – sama pada saat perancangan JF. Perancang dapat menentukan skala prioritas untuk setiap alat yang di buat.

IV.  ASPEK TEKNIS PEMBUATAN JIG DAN FIXTURE

Sebelum memutuskan penggunaan JF pada suatu proses produksi, sangat perlu di pertimbangkan pemenuhan tuntutan – tuntutan di bawah ini:

1)      Peletakan Benda Kerja (Location)

Benda kerja memiliki ruang yang cukup pada peletakannya dan tidak memungkinkan benda terbalik atau salah pasang untuk menghindari kesalahan pengerjaan. Titik peletakan cukup jelas terlihat oleh operator. Dalam hal benda kerja memiliki ukuran mentah seperti benda tuangan (casting) dimungkinkan peletakan yang dapat diatur (adjustable) untuk menjaga keausan locator atau variasi ukuran benda kerja.

2)      Pencekaman (Clamping)

Penyusunan atau peletakan pencekam dan besarnya gaya pencekaman benar – benar meniadakan gaya reaksi akibat gaya – gaya luar akibat pemotongan benda kerja / proses. Gaya pencekaman tidak menyebabkan benda kerja terdeformasi atau merusak permukaannya. Pencekaman harus logis dan mudah.

3)      Penanganan (Handling)

Komponen control dan JF keseluruhan harus ringan dan mudah untuk dinaik-turunkan dari dank e mesin. Untuk itu elemen untuk memegang dan memindahkan JF harus tersedia. Tidak ada sisi tajam pada JF. Benda kerja yang kecil dan sulit dalam pemasangan / pelepasan, di berikan kemudahan.

4)      Kelonggaran (Clearance)

Tersedia cukup ruang untuk pembuangan beram hasil pemotongan jika beram tidak diinginkan terbuang keluar melaui arah yang sama dengan pemotongan. Penggunaan celah untuk tangan operator / alat bantu yang dimaksudkan untuk mengeluarkan beram yang tersumbat sangat dimungkinkan.

5)      Kekakuan / Stabilitas (Rigidity / Stability)

Meskipun JF diharapkan seringan mungkin, kestabilan juga sangat diperlukan, proporsional terhadap besar benda kerja dan gaya luar yang bekerja. Jika perlu di gunakan pengikatan baut – mur terhadap mesin.

6)      Bahan (Material)

Komponen utama yang mendapatkan gesekan dan atau tumbukan gaya menggunakan material Tool Steel atau mendapatkan perlakuan pengerasan. Penggunaan material sisipan (insert) pada komponen yang bergesekan dimaksudkan untuk penggantian. Jika digunakan komponen yang di las, perlu dilakukan perlakuan stress relief setelah pengelasan atau sebelum pemesinan untuk menghindari tegangan dalam maupun pelentingan akibat las.

7)      Toleransi (Tolerance)

Toleransi pengerjaan komponen JF yang berhubungan dengan hasil proses adalah sepertiga dari toleransi benda kerja. Misalnya jarak lubang yang akan diproses pada benda kerja memiliki toleransi ± 0.3 mm, maka toleransi pada jignya untuk setting jarak antar pengarah (bush) adalah 0.1 mm.  

V.  JENIS – JENIS JIG

Jig bias dibagi atas 2 kelas :  jig gurdi dan  jig bor. Jig bor digunakan untuk mengebor lobang yang besar untuk digurdi atau ukurannya aneh (gambar 2). Jig gurdi digunakan untuk menggurdi (drilling), meluaskan lobang (reaming), mengetap, chamfer, counterbore, reverse spotface atau reverse countersink (gambar 3). Jig dasar umumnya hampir sama untuk setiap operasi pemesinan, perbedaannya hanya  dalam ukuran dan bushing yang digunakan.

Jig gurdi bisa dibagi atas 2 tipe umum yaitu tipe terbuka dan tipe tertutup. Jig terbuka adalah untuk operasi sederhana dimana benda kerja dimesin pada hanya satu sisi. Jig tertutup atau kotak digunakan untuk komponen yang dimesin lebih dari satu sisi.

Jig template adalah jig yang digunakan untuk keperluan akurasi. Jig tipe ini terpasang diatas, pada atau didalam benda kerja dan tidak diklem (gambar 4).  Template bentuknya paling sederhana dan tidak mahal. Jig jenis ini bisa mempunyai bushing atau tidak.

Jig plate sejenis dengan template, perbedaannya hanya jig jenis ini mempunyai klem untuk memegang benda kerja. (gambar 4).

Jig plate kadang-kadang dilengkapi dengan kaki untuk menaikkan benda kerja dari meja terutama untuk benda kerja yang besar. Jig jenis ini disebut jig table/meja (gambar 6).

Jig sandwich adalah bentuk jig plate dengan pelat bawah. Jig jenis ini ideal untuk komponen yang tipis atau lunak yang mungkin bengkok atau terlipat pada jig jenis lain (gambar 7).

Jig  angle plate  (pelat sudut) digunakan untuk memegang komponen yang dimesin pada sudut tegak lurus terhadap mounting locatornya (dudukan locator) yaitu dudukan untuk alat penepatan posisi benda kerja. Gambar 8 adalah jig jenis ini. Modifikasi jig jenisini dimana sudut pegangnya bisa selain 90 derjat disebut jig pelat sudut modifikasi dan diperlihatkan oleh gambar 9.

Jig kotak  atau  jig  tumble,  biasanya mengelilingi komponen (gambar 10). Jig jenis ini memungkinkan komponen dimesin pada setiap permukaan tanpa memposisikan ulang benda kerja pada jig.

Jig Channel adalah bentuk paling sederhana  dari jig kotak (gambar 11). Komponen dipegang diantara dua sisi dan dimesin dari sisi  ketiga.

Jig daun  (leaf) adalah jig kotak dengan engsel daun untuk kemudahan pemuatan dan pelepasan (gambar 12). Jig daun biasanya lebih kecil dari jig kotak. 

Jig  indexing  digunakan untuk meluaskan lobang atau daerah yang dimesin lainnya disekeliling komponen (gambar 13).  Untuk melakukan ini, jig menggunakan komponen sendiri atau pelat referensi dan sebuah plunger. Jig indexing yang besar disebut juga jig rotary.

Jig Trunnion adalah jenis jig rotary untuk komponen yang besar atau bentuknya aneh (gambar 14). Komponen pertama-tama diletakkan  didalam kotak pembawa dan kemudian dipasang pada trunnion. 

Jig pompa adalah jig komersial yang mesti disesuaikan oleh pengguna (gambar 15). Pelat yang diaktifkan oleh tuas membuat alat ini bisa memasang dan membongkar benda kerja dengan cepat.

Jig  multistation  (stasion banyak) mempunyai bentuk seperti gambar 16. Ciri utama jig ini adalah cara menempatkan benda kerja. Ketika satu bagian menggurdi, bagian lain meluaskan lubang (reaming) dan bagian ketiga melakukan pekerjaan  counterbore. Satsion akhir digunakan untuk melepaskan komponen yang sudah selesai dan mengambil komponen yang baru.

VI .   JENIS – JENIS FIXTURE

Jenis fixture dibedakan terutama oleh bagaimana alat bantu ini dibuat. Perbedaan utama dengan jig adalah beratnya. Fixture dibuat lebih kuat dan berat dari jig dikarenakan gaya perkakas yang lebih tinggi.

Fixture pelat adalah bentuk paling sederhana dari fixture (gambar 17).  Fixture dasar dibuat dari pelat datar yang mempunyai variasi klem dan locator untuk memegang dan memposisikan benda kerja. Konstruksi fixture ini sederhana sehingga bisa digunakan pada hampir semua proses pemesinan.

Fixture pelat sudut adalah variasi dari fixture pelat (gambar 18). Dengan fixture jenis ini, komponen biasanya dimesin pada sudut tegak lurus terhadap locatornya. Jika sudutnya selain 90 derjat, fixture pelat sudut yang dimodifikasi bisa digunakan (gambar 19).

Fixture vise-jaw, digunakan untuk pemesinan komponen kecil (gambar 20). Dengan alat ini, vise jaw standar digantikan dengan jaw yang dibentuk sesuai dengan bentuk komponen.

Fixture indexing mempunyai bentuk yang hamper sama dengan jig indexing (gambar 21). Fixture jenis ini digunakan untuk pemesinan komponen yang mempunyai detail pemesinan untuk rongga yang detil. Gambar 22 adalah contoh komponen yang menggunakan fixture jenis ini.

Fixture multistation, adalah jenis fixture untuk kecepatan tinggi, volume produksi tinggi dimana siklus pemesinan kontinyu. Fixture duplex adalah jenis paling sederhana dari jenis ini dimana hanya ada dua stasiun (gambar 23). Mesin tersebut bisa memasang dan melepaskan benda kerja ketika pekerjaan pemesinan berjalan. Misal, ketika pekerjaan pemesinan selesai pada stasiun 1, perkakas berputar dan siklus diulang pada stasiun 2. Pada saat yang sama benda kerja dilepaskan pada stasiun 1 dan benda kerja yang baru dipasang.

Fixture profil,  digunakan mengarahkan perkakas untuk pemesinan kontur dimana mesin secara normal tidak bias melakukan. Kontur bisa  internal atau eksternal. Gambar 24 memperlihatkan bagaimana nok/cam  secara akurat memotong dengan tetap menjaga kontak antara fixture dan bantalan pada pisau potong fris.

VII . KLASIFIKASI FIXTURE

Fixture biasanya diklasifikasikan berdasarkan tipe mesin yang menggunakannya. Misal, fixture yang digunakan pada mesin milling disebut fixture milling. Fixture bisa juga diklasifikasikan dengan subklasifikasi. Misal, jika pekerjaan yang dilakukan adalah milling, maka fixture disebut straddle milling fixture.

Berikut ini adalah list operasi produksi yang menggunakan fixture:

·         Assembling

·         Boring

·         Broaching

·         Drilling

·         Forming

·         Gauging

·         Grinding

·         Heat treating

·         Honing

·         Inspecting

·         Lapping

·         Milling

·         Planing

·         Sawing

·         Shaping

·         Stamping

·         Tapping

·         Testing

·         Turning

·         Welding

VIII. JIG AND FIXTURES FOR ASSEMBLY

Secara umum, ada 2 tipe untuk Jig Fixtures assembly, yaitu:

1.      Mechanical assembly dan joining fixtures untuk kemampuan pengerjaan pada suhu normal dengan mesin

2.      Fixtures for hot-joining methods untuk pengerjaan assembly dengan menggunakan energy dalam bentuk panas dimana energy panas merupakan factor yang dominan dalam proses ini.

IX. MECHANICAL ASSEMBLY FIXTURES

Pada assembly ini tidak terdapat standar atau klasifikasi yang unik atau berbeda dari tipe assembly fixtures. Bentuk – bentuk dari tipe assembly ini telah diklasifikasikan berdasarkan pengoperasian atau proses pengerjaan dengan fixture. Macam – macam dari kategorinya adalah:

1.      Riveting fixtures (fixture sambungan pengelingan), penyambungan dua atau lebih part secara bersama pada posisi yang telah ditentukan dimana part dari bagian pengelingan di tentukan sesuai bentuk produk yang diinginkan.

2.      Drilling and pinning jigs (fixture pemboran dan pembautan), penyambungan dua atau lebih part ke part yang lain dengan toleransi dimana part dari bagian pengeboran dan bagian pembautan untuk jenis perakitan. Proses pengeboran secara normal dilakukan dengan menggunakan bush. Aplikasi dengan menggunakan bush ini juga dilakukan pada beberapa proses operasi pembautan pada satu jig. Tapi, kadang – kadang juga telah disediakan tempat untuk proses pembautan.

3.      Staking fixtures (fixture pembatas), dirancang untuk penyambungan dan pemposisian dari sebuah assembly atau perakitan dimana baut atau elemen pengikat yang lain dibatas dengan tangan atau mesin untuk menghindari terjadinya pengendoran atau bagian part terlepas saat menggunakannya.

4.      Crimping and swaging fixtures, digunakan pada perakitan dari dua part oleh tekukan satu bagian atas bagian yang lainnya.

5.      Pressing fixtures (fixture penekan), terdiri atas 2 bagian:

·         Holding fixtures, penyambungan part secara bersama dengan perekat dan pengeringan. Alat untuk memakai penekan selama proses pengeringan hanya dipakai bila perlu saja. Seperti fixture penyambungan berbagai macam kuantitas dari assembly.

·         Other pressing fixtures, penyambungan dua part dimana part yang satunya ditekankan pada part yang lainnya. Biasanya, untuk proses ini digunakan poros penekan atau penekan hidrolic. Hanya bila diperlukan. Berbagai macam alat dapat dibutuhkan dalam sebuah press-fitting fixture untuk merekatkan part setelah part itu di press atau di tekan satu sama lainnya. Sering menggunakan peluru perekat dan poros perekat.

6.      Tab-bending fixtures, dirancang untuk penyambungan part secara bersamaan, memposisikannya, dan menepatkan satu part dan yang lainnya.

7.      Wire-stitching fixtures, penyanbungan part pada posisinya untuk pengikatan dengan lilitan kawat.

8.      Wire-stapling fixtures, penyambungan part secara bersama dan memposisikannya untuk pengikatan dengan jepitan kawat.

9.      Special holding fixtures, dirancang untuk penyambungan dan pemposisian part untuk jenis pengassemblyan yang unik atau berbeda, seperti pengassemblian sebuah palang dalam lubang yang dalam atau pengalokasian sekrup sepanjang lubang yang dalam.

a)      Trunnion holding fixtures, penyambungan sebuah part atau perakitan dimana part yang lainnya tidak berada pada bidang yang sama dengan part yang sedang dirakit.

b)      Cradle holding fixtures, untuk tujuan penyambungan atau menepatkan part yang mempunyai bentuk yang teratur pada posisi kerja yang strategis dimana part lainnya dirakit diatasnya atau didalamnya.

c)      Plastic holding fixtures, untuk perakitan, biasanya untuk eretan yang beratur sesuai kontur dari part atau rakitannya dan sambungan atau tempatnya pada posisi kerja dimana part lainnya dirakit diatasnya atau didalamnya.

d)      Support legs (kaki pembantu), merupakan alat simple lainnya untuk penyambungan part atau perakitan part yang mempunyai kontur yang teratur pada posisi dimana part lainnya dirakit diatasnya atau didalamnya.

e)      Harness boards (papan pelindung), merupakan papan yang tebal dimana pasak atau tiang kecil sebagai pengendali pada tempat yang telah ditentukan sebagai bantuan pada pelilitan dan perakitan kabel dan manfaatnya.

f)       Potting atau encapsulating holding fixtures, yang menyambungkan penyambung dengan kabel atau pengamannya pada lubang yang perpaduan bentuknya dituangkan dalam wadah dan didinginkan.

10.  Masking fixtures, terdiri atas beberapa tipe:

a)      Beberapa tipe dibentuk untuk menjaga warna atau lapisan lainnya, seperti perpaduan kutup, pada permukaan tertentu dari benda kerja.

b)      Fixture pelindung lainnya, adalah untuk memudahkan dari proses pengasemblian, mengenali perbedaan antara lokasi penepat atas parakitan papan penepat dengan template yang mempunyai bermacam-macam kode warna di sekeliling lubangnya.

X. FIXTURES FOR HOT-JOINING METHODS

Pengerjaan assembly dengan menggunakan energy dalam bentuk panas berupa proses welding, brazing, dan soldering.

a)      Welding Jig and Fixtures

Secara umum, welding jig dan fixture di golongkan dalam 3 klasifikasi, yaitu : tacking jigs, welding fixtures, dan holding fixtures.

v  Tacking Jigs

Merupakan sebuah kelingan pengarah yang menepatkan komponen atau part untuk proses pengelasan yang berfungsi untuk menepatkan hubungan dengan suaian yang tepat, dimana operator melakukan proses pengelingan untuk menggabungkan part-part terlebih dahulu baru akhirnya melakukan proses pengelasan. Biasanya, pada benda kerja sebelumnya dilakukan proses pengelingan terlebih dahulu kemudian dilepas dari kelingan pengarah dan dipindahkan ke fixture yang terpisah untuk melakukan proses selanjutnya, yaitu proses pengelasan.

v  Welding Fixtures

Merupakan sebuah alat bantu pengelasan untuk menepatkan pelokasian dan penyambungan pada benda kerja untuk proses pengelasan. Welding fixtures mengendalikan dalam menyederhanakan dan / atau menghilangkan dan memindahkan dari benda kerja dan dari alat – alat yang berhubungan, tapi ini membutuhkan konstruksi untuk menahan tekanan panas dan tegangan. Hal ini sering tidak praktis atau hal yang tidak mungkin untuk memuaskan penggambaran alat bantu pengelasan untuk yang sulit dipahami, assembly yang komplek, berat, pengelasan yang besar; dengan demikian dalam penerapan yang umum, part pada awalnya ditempelkan bersama dalam sebuah tacking jig (kelingan pengarah) dan kemudian benda kerja di pindahkan ke holding fixtures (alat bantu penyambungan), biasanya digunakan dalam hubungan dengan pemposisian pengelasan, untuk penyelesaian pekerjaan.

v  Hoding Fixtures

Merupakan sebuah alat khusus yang dirancang untuk penyambungan dari benda kerja yang sebelumnya telah dilakukan dengan proses pengassemblian dengan paku keeling pada tempat yang diposisikan. Fixture sendiri sering disesuaikan untuk memposisikan dengan menambahkan tempat yang ekonomis dengan papan penunjuk dan penerapan dari rancangan yang cocok. Counterweights mungkin saja diperlukan untuk memudahkan pemposisian benda kerja, dan jika diperlukan, pemasangan alat bantu pembawa barang akan membuat seluruh unit lebih mudah untuk dipindahkan. Seperti pengarah dalam pengelasan, alat bantu penyambungan harus jadi konstruksi yang kuat dan kokoh untuk menahan tegangan komulatif yang dihasilkan oleh benda kerja ketika proses pengelasan.

b)      Brazing dan Soldering

 Brazing dan soldering merupakan sebuah proses gabungan yang menggunakan panas dan logam pengisi untuk menghasilkan ikatan metallurgi. Tidak seperti proses pengelasan yang dibahas sebelumnya, brazing dan soldering tidak melibatkan melelehnya logam dasar saat digabungkan. Akibatnya, sifat mekanik dan sifat fisik logam dasar tidak benar – benar menyatu saat digabungkan. Walaupun demikian, difussi brazing bisa menghasilkan kekuatan yang sama kepada logam dasar.

Meskipun proses brazing dan soldering keduanya menggunakan logam pengisi, tapi prosesnya mempunyai perbedaan terhadap  suhu dan ikatannya. Pada proses brazing, logam pengisinya mempunyai suhu cairan diatas 840⁰ F (450⁰ C), tapimasih di bawah logam dasar, dan logam pengisinya didisribusikan antara permukaan yang ditempelkan dari penggabungan oleh kapiler. Sedangkan pada proses sodering, logam pengisinya mempunyai suhu cairan dibawah 840⁰ F (450⁰ C). logam pengisinya didistribusikan oleh kedua kapiler dan mengenai antara permukaan komponen yang di solder, menggunakan permukaan energy dari material yang digabungkan.

XI . CONTOH BEBERAPA PENGGUNAAN JF ASSEMBLY

       I.            PENINGKATAN JAMINAN KUALITAS ASSEMBLY LINE

(Studi Kasus di Industri Otomotif)

Bagian ini membahas tentang peningkatan jaminan kualitas assembly line di industri otomotif yang memproduksi kendaraan niaga. Kendaraan ini adalah produk yang bertaraf global, artinya kendaraan niaga yang harus mampu memenuhi bukan hanya permintaan pasar domestik melainkan juga spesifikasi dan permintaan pasar mancanegara. Oleh sebab itu untuk tetap dapat mempertahankan kepuasan konsumen terhadap kualitas produk, salah satu upaya yang dapat digunakan meningkatkan jaminan kualitas perusahaan adalah dengan mengimplementasikan aktivitas quality assurance network.

Perusahaan yang dikaji dalam penelitian ini adalah perusahaan yang bergerak dalam industri otomotif, dengan produk terbaru yang diluncurkan adalah kendaraan niaga, suatu inovasi produk yang ditujukan untuk pasar global. Dengan menyandang predikat sebagai produk yang bertaraf internasional, dapat dipastikan bahwa kualitas dari kendaraan niaga ini diharapkan mampu menjawab permintaan dan tantangan pasar mancanegara pula. Salah satu komponen yang sangat mempengaruhi kualitas dari kendaraan niaga ini adalah kualitas mesin (engine) mobil itu sendiri. Di perusahaan ini, engine untuk kendaraan niaga dikenal dengan istilah engine TR, dimana untuk menjadi satu unit engine secara utuh diperlukan proses perakitan terhadap komponen-komponen yang ada. Proses perakitan ini dilakukan di assembly line engine TR atau assy line TR.

Salah satu upaya untuk dapat bersaing dengan kompetitor dan  mempertahankan pangsa pasar adalah dengan senantiasa memberikan kepuasan terhadap konsumen. Kepuasan konsumen dapat dilihat dari tolok ukur bagaimana kualitas produk itu sendiri di mata konsumen. Untuk memenuhi tolok ukur kualitas tersebut perusahaan diharapkan mampu memberikan suatu jaminan kualitas atas proses dan produk yang diproduksi. Karena unit engine TR dirakit dalam suatu assembly line, maka kualitas akhir engine tersebut sangatlah bergantung pada proses-proses yang ada di assembly line itu sendiri. Semakin tinggi tingkat jaminan kualitas yang melekat pada proses-proses dalam assembly line dapat mengakibatkan semakin rendahnya unit engine cacat yang dihasilkan dan mengalir ke tangan konsumen.

Oleh sebab itu upaya yang dapat digunakan adalah mengevaluasi dan meningkatkan tingkat jaminan kualitas assembly line TR dan menemukan titik lemah dari proses (point dengan level jaminan yang rendah), serta menuju penyelesaian terhadap perbaikan proses. Langkah berikutnya adalah menentukan improvement apa yang bisa dilakukan untuk memperbaiki dan meningkatkan level jaminan kualitas item-item yang belum melampaui target. Item-item tersebut akan menjadi target proses perbaikan dan peningkatan. Dalam melakukan perbaikan dan peningkatan level jaminan kualitas bagi item-item yang belum mencapai target diperlukan suatu perencanaan dan desain. Desain ini mencakup desain tool, jig, atau pokayoke yang dapat meningkatkan level jaminan kualitas item yang bersangkutan.

Jika jumlah item yang masih belum mencapai target masih banyak, maka perlu dilakukan penyeleksian dan pemberian prioritas item mana saja yang paling memungkinkan untuk ditingkatkan terlebih dahulu sehingga dapat diperoleh suatu hasil yang konkret. Pada penjelasan ini, item – item yang menjadi focus yang masih belum mencapai target pada produksi ini adalah:

·         Proses pengolesan threebond pada switch oil pressure.

·         Proses pemasangan key sliding.

·         Proses pemasangan bolt plate balance shaft.

·         Proses pemasangan thermostat.

1.      Improvement Proses Pengolesan Threebond Pada Switch Oil Pressure

Pada proses ini terjadi suatu kegiatan mengoleskan cairan threebond pada area ulir switch oil pressure. Proses ini berlangsung sebelum komponen switch oil pressure dimasukkan dan dipasang pada sisi luar cylinder block. Awalnya, pengolesan cairan threebond dilakukan secara manual oleh operator. Operator mengoleskan threebond langsung dari botol. Pengolesan cairan dilakukan hanya pada satu titik di area ulir switch oil pressure.

Ada dua konsekuensi akibat pengolesan threebond yang dilakukan manual. Konsekuensi pertama, karena pengolesan ini bergantung pada keterampilan dan perasaan operator, maka cairan threebond yang dioleskan oleh operator dapat menutupi lubang switch oil pressure itu sendiri. Dengan tertutupnya lubang oleh cairan threebond, lubang akan buntu dan switch oil pressure tidak dapat bekerja sesuai fungsinya. Konsekuensi kedua, komponen switch oil pressure yst saja lupa tidak diberi threebond oleh operator. Hal ini terjadi karena tidak adanya mekanisme yang dapat mencegah operator lupa mengolesi cairan threebond.

Rancangan improvement untuk mengatasi kelemahan dalam proses di atas telah dilakukan beberapa kali. Pada mulanya rancangan improvement yang disajikan berupa tool yang membantu pengolesan cairan threebond secara otomatis. Struktur dasar alat ini terdiri dari sebuah kincir dan sebuah kolam cairan  threebond. Prinsip kerja alat ini adalah kincir akan berputar untuk mengangkut cairan threebond dari kolam. Saat operator memasukkan ulir switch oil pressure pada groove, ulir akan menyentuh kincir sehingga threebond akan terolesi pada sisi ulir.

Ternyata setelah beberapa kali trial masih ditemukan kelemahan terhadap alat pengoles threebond ini, terutama berkaitan dengan masih tidak mampunya alat untuk mencegah lubang switch oil pressure tidak terolesi threebond. Kekurangan yang ditemukan pada beberapa hasil trial sebelumnya ini menjadi dasar untuk mendesain alat pengolesan threebond yang lebih sempurna. Setelah melakukan penelitian dan diskusi lanjutan, akhirnya diputuskan untuk mengubah posisi sensor ke belakang, yaitu berhadapan dengan penampang ulir switch oil pressure. Dengan adanya prinsip seperti ini maka kincir baru akan benar-benar berputar bila penampang ulir bersentuhan dengan sensor.

Improvement penting yang juga dilakukan adalah menghubungkan alat dengan stopper yang ada pada  shutter sehingga  stopper dapat menghalangi  shutter bila operator lupa mengoleskan threebond lewat alat.

2.      Improvement  Proses Pemasangan Key Sliding

Awalnya pemasangan key sliding dilakukan secara manual tanpa menggunakan alat bantu apapun. Karena posisi groove tempat key sliding akan dimasukkan sangat berdekatan dengan posisi lubang  balance shaft nomor 1 maka pemasukkan key sliding secara manual sangat berpotensi mengakibatkan key sliding jatuh masuk ke dalam lubang balance shaft nomer 1.

Untuk mengantisipasi permasalahan ini, dirancanglah suatu improvement sederhana yaitu pembuatan suatu cover yang berfungsi untuk menutupi lubang balance shaft nomer 1 saat pemasukkan key sliding dilakukan. Bentuk dari improvement cover penutup ini adalah:

3.      Improvement  Proses Pemasangan Bolt Plate Balance Shaft

Awalnya untuk melakukan pemasangan bolt, operator harus mengambil bolt-bolt dari rak komponen yang berada di belakangnya. Untuk melakukan rangkaian proses perakitan lainnya yang terjadi di sub lini balance shaft, operator juga harus mengambil komponen-komponen dari rak yang berada di belakangnya. Berdasarkan pengamatan, aktivitas bolak balik yang dilakukan operator untuk mengambil komponen dari rak berlangsung selama enam kali dalam merakit satu unit engine.

Dengan adanya pergerakan bolak balik untuk mengambil komponen tersebut maka operator harus mengambil dan menggenggam komponen dalam tangannya selama proses perakitan.

Dari hal-hal yang terjadi di atas, kesalahan pemasangan  bolt yang sesuai spesifikasi sangatlah mungkin terjadi. Dibutuhkan konsentrasi dan ketelitian ekstra untuk memastikan mengambil dan memasang bolt dengan tepat. Apalagi dalam proses pemasangan bolt plate, kedua jenis bolt (bolt washer dan bolt polos) yang seluruhnya berjumlah lima buah diambil secara bersamaan dalam satu genggaman tangan operator.

Selain dampak keliru pengambilan bolt yang tidak sesuai dengan spesifikasi, ternyata dengan adanya system kerja seperti sekarang ini, pergerakan bolak balik, penggenggaman komponen, dan peletakkan komponen di cylinder block, dapat menimbulkan beberapa dampak lainnya yaitu:

·         Penggenggaman komponen dalam tangan menyebabkan benda asing dan kotoran menempel pada komponen mengingat sarung tangan operator kotor,

·         Dengan bergerak bolak balik sambil menggenggam komponen dalam tangan, sangat potensial terjadi komponen jatuh dan cacat,

·         Pergerakkan bolak balik yang dilakukan operator sangat tidak ergonomis bagi operator yang pada akhirnya dapat menganggu workability operator.

Untuk mengatasi masalah di atas, dirancang improvement berupa pembuatan system parts preparation  sebelum melakukan perakitan. Penyiapan komponen ini dilakukan dengan menyeleksi, mengambil komponen dari rak dan meletakkan komponen yang sesuai ke dalam baki. Baki ini diletakkan di atas  dolly yang dapat didorong dan ditarik sehingga proses transportasi menjadi mudah.

4.      Improvement  Proses Pemasangan Thermostat

Pada awalnya, pemasangan thermostat, gasket, dan WTI ke chain case dilakukan secara manual tanpa menggunakan peralatan. Operator secara berurutan harus memasukkan thermostat, gasket, WTI, dan kemudian WTI dikencangkan dengan bolt dan nut. Operator menggunakan kedua tangan untuk melakukan pemasangan, satu tangan untuk menahan thermostat dan tangan lainnya untuk mengambil dan memasang gasket dan WTI.

Pemasangan secara manual mengakibatkan operator mengalami kesulitan, disebabkan operator harus melepaskan tangan kanan dari thermostat dengan cepat ketika tangan kirinya memasang WTI. Saat tangan kanan lepas dari thermostat mengakibatkan posisi thermostat bias bergeser dan berubah. Dengan bergesernya posisi thermostat dapat berarti posisi jiggle juga turut berubah. Berdasarkan kondisi ini, dirancang suatu improvement untuk membantu mempermudah pemasangan thermostat. Selain itu, improvement ini dirancang terutama untuk memastikan supaya jiggle berada pada posisi yang tepat.

Dari hasil pengamatan dan diskusi dengan group leader didapatkan solusi yang dapat menjaga posisi thermostat supaya tidak bergeser atau jatuh saat dipasang. Solusi tersebut adalah ketika memasang thermostat, gasket dan WTI posisi engine bukan lagi tegak melainkan pada posisi engine miring (bagian front menghadap ke atas).

Berdasarkan pengamatan lebih lanjut, ternyata thermostat tidak akan jatuh bila dipasang pada saat engine berada dalam posisi miring seperti di atas, sehingga pada akhirnya operator tidak kesulitan menjaga, memegang, dan menahan posisi thermostat saat hendak memasukkan WTI. Sebagai akibatnya, diputuskan bahwa pekerjaan memasang thermostat, gasket, dan WTI dilakukan tepat setelah pekerjaan pemasangan  crank censor dilakukan, tanpa perlu lagi melakukan pemutaran engine terlebih dahulu.

    II.                                                             PERKEMBANGAN TEKNOLOGI JIG & FIXTURE ASSEMBLY

Disini terdapat beberapa contoh penggunaan jig dan fixture assembly di dunia manufaktur:

Gambar. Manual Fascia Assy

Gambar. Manual Sonic Weld & Poke Yoke Fixture

Gambar. Assembly Fixture

Gambar. Assembly Fixture

Gambar. Bulb Shield Installation Fixture

Gambar. DoorHandle Assembly Fixture

Gambar. Furniture Drawer Assembly Fixture

Gambar. Gasket Assembly Fixture

Gambar. Manual  Assembly Fixture

        

Gambar. Maunal Screw Assy

DAFTAR PUSTAKA

www.tradeindia.com_Assembly Fixtures.2005

www.motionpac international.com_Assembly Fioxture.2007

www.schwab_industries-inc.com_Check Fixture & Assembly Fixture.2007

 www.master-tool&die-inc.com.jig & fixture.2008

Kurniawan.2000.Perancangan Peralatan Penepat Dasar.Politeknik Manufaktur Bandung