PROSES MANUFAKTUR

DASAR-DASAR PROSES MANUFAKTUR

Perkembangan proses manufaktur modern dimulai sekitar tahun 1980-an.  Terjadinya perang sipil membuat banyak kemajuan proses manufaktur di Amerika.  Eksperimen dan analisis pertama dalam proses manufaktur dibuat oleh Fred W. Taylor ketika menerbitkan tulisan tentang pemotongan logam yang merupakan dasar-dasar dari proses manufaktur. Kemudian diikuti oleh Myron L., Begemen sebagai pengembangan lanjutan proses manufaktur

Sejak pertama digunakannya mesin-mesin perkakas, secara perlahan berkecenderungan untuk menggunakan mesin lebih efisien, yaitu dengan mengkombinasikan proses manufaktur dan  semakin digunakannya mesin sebagai pengganti  manusia untuk menurunkan waktu pemrosesan dan jumlah tenaga kerja.

Sejalan dengan perkembangan mesin-mesin produksi, kualitas proses manufaktur menjadi tuntutan. Berkembangnya pemahaman tentang inchangeable  mengharuskan pengendalian dimensi produk secara ketat, sehingga proses perakitan dapat berjalan cepat, biaya rendah khususnya pada produksi massal. Untuk menjaga agar dimensi produk tetap terkendali, maka mengharuskan penyediaan fasilitas inspeksi yang memadahi.

Untuk menghasilkan produk yang kompetitif, maka menjadi penting untuk merancang produk yang lebih murah, berkaitan dengan material, proses manufaktur atau pemindahan dan penyimpanannya. Suatu produk dirancang mempunyai kekuatan yang tinggi, tahan korosi, mempunyai umur pakai yang panjang atau yang lain , namun demikian criteria ekonomis tetap dipertimbangkan. Untuk komponen-komponen yang diproduksi secara masal, perancangan disesuaikan denga mesin-mesin yang ada, yaitu  untuk minimasi berbagai macam waktu set-.up.

Pemilihan mesin atau proses manufaktur untuk menghasilkan produk merupakan pengetahuan tentang metode proses manufaktur. Faktor-faktor yang dipertimbangkan dalam pemilihan proses manufaktur meliputi jumlah produk, kualitas akhir produk, dan keterbatasan dari peralatan yang ada. Kenyataanya, suatu produk dapat dibuat  melalui berbagai macam metode, tetapi secara ekonomis biasanya ada satu jalan yang dipilih.

PROSES PROSES  MANUFAKTUR

Proses manufaktur merupakan suatu proses pembuatan benda kerja dari bahan baku sampai barang jadi atau setengah jadi dengan atau tanpa proses tambahan. Suatu produk dapat dibuat dengan berbagai cara, di mana pemilihan cara pembuatannya tergantung pada :

-      Jumlah produk yang dibuat akan mempengaruhi pemilihan proses pembuatan sebelum produksi dijalankan. Hal ini berkaitan dengan pertimbangan segi ekonomis.

-      Kualitas produk yang ditentukan oleh fungsi dari komponen tersebut. Kualitas produk yang akan dibuat harus mempertimbangkan kemampuan dari produksi yang tersedia.

-      Fasilitas produksi yang dimiliki yang dapat digunakan sebagai pertimbangan segi kualitas dan kuantitas produksi yang akan dibuat.

-      Penyeragaman (standarisasi), terutama pada produk yang merupakan komponen atau elemen umum dari suatu mesin, yaitu harus mempunyai sifat mampu tukar (interchangeable). Penyeragaman yang dimaksud meliputi bentuk geometri dan keadaan fisik.

Pada dasarnya proses manufaktur benda kerja terutama yang berasal dari bahan logam dapat dikelompokkan menjadi :

1.    Proses pengecoran

2.    Proses pembentukan

3.    Proses pemotongan

4.    Proses penyambungan

5.    Proses perlakuan fisik

6.    Proses pengerjaan akhir.

Proses Pemotongan

Proses pemotongan hingga saat ini masih tetap merupakan proses yang paling banyak digunakan (60% sampai dengan 80%) di dalam membuat suatu komponen-komponen mesin yang lengkap. Dengan demikian tidak mengherankan jika sampai kini berbagai penelitian mengenai proses pemotongan tetap dilakukan untuk berbagai tujuan.

Proses pemotongan logam adalah merupakan suatu proses yang digunakan untuk menghilangkan sebagian dimensi dari benda kerja dengan mempergunakan mesin perkakas potong dan pahat potong sehingga terbentuk komponen seperti yang dikehendaki. Dalam istilah teknik, proses pemotongan ini sering disebut dengan nama metal cutting process.

Klasifikasi Proses Pemotongan

Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Jenis Pahat

Penggolongan dari proses pemotongan dapat ditinjau dari jenis pahat yang digunakan. Pahat yang bergerak relatif terhadap benda kerja akan menghasilkan geram dan sementara itu permukaan benda kerja secara bertahap akan terbentuk menjadi komponen yang dikehendaki. Pahat tersebut dipasangkan pada suatu jenis mesin perkakas dan dapat merupakan salah satu dari berbagai jenis pahat/perkakas potong disesuaikan dengan cara pemotongan dan bentuk akhir dari produk. Untuk itu, kita klasifikasikan dua jenis pahat yaitu :

1.        Pahat bermata potong tunggal (single point cutting tools)

2.        Pahat bermata potong jamak (multiple points cutting tools)

Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Gerak Relatif dari Pahat terhadap Benda Kerja

Gerak relatif dari pahat terhadap benda kerja dapat dipisahkan menjadi dua macam gerakan yaitu gerak potong (cutting movement) dan gerak makan (feeding movement). Menurut jenis kombinasi dari gerak potong dan gerak makan, maka proses pemotongan dikelompokkan menjadi tujuh macam proses yang berlainan, yaitu :

1.        Proses membubut (turning)

2.        Proses menggurdi (drilling)

3.        Proses mengefreis (milling)

4.        Proses menggerinda rata (surface grinding)

5.        Proses menggerinda silindris (cylindrical grinding)

6.        Proses menyekrap (shaping, planing)

7.        Proses menggergaji atau memarut (sawing, broaching)

Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Proses Generasi Permukaan

Selain ditinjau dari segi gerakan dan segi mesin yang digunakan, proses pemotongan dapat diklasifikasikan berdasarkan proses terbentuknya permukaan (proses generasi permukaan). Dalam hal ini proses tersebut dikelompokkan dalam dua garis besar yaitu :

1.    Generasi permukaan silindris atau konis

2.    Generasi permukaan rata lurus dengan atau tanpa putaran benda kerja.

Elemen Dasar Proses Pemotongan

Berdasarkan gambar teknik, di mana dinyatakan spesifikasi geometris suatu produk komponen mesin, salah satu atau beberapa jenis proses pemotongan yang telah disinggung di atas harus dipilih sebagai suatu proses atau urutan proses yang digunakan untuk membuatnya. Bagi suatu tingkatan proses, ukuran obyektif ditentukan dan pahat harus membuang sebagian material benda kerja sampai ukuran obyektif tersebut dicapai. Hal ini dapat dilaksanakan dengan cara menentukan penampang geram (sebelum terpotong) dan selain itu setelah berbagai aspek teknologi ditinjau, kecepatan pembuangan geram dapat dipilih supaya waktu pemotongan sesuai dengan yang dikehendaki. Situasi seperti ini timbul pada setiap perencanaan proses pemotongan. Dengan demikian dapat dikemukakan lima elemen dasar proses pemotongan, yaitu :

1.    Kecepatan potong (cutting speed)                                    : v (m / min)

2.    Kecepatan makan (feeding speed)                                    : vf (mm / min)

3.    Kedalaman potong (depth of cut)                                     : a (mm)

4.    Waktu pemotongan (cutting time)                                    : tc (min)

5.    Kecepatan penghasilan geram (rate of metal removal)    : Z (cm3 / min)

Elemen proses pemotongan tersebut (v, vf, a, tc, dan Z) dihitung berdasarkan dimensi benda kerja dan/atau pahat serta besaran dari mesin perkakas. Besaran mesin perkakas yang dapat diatur bermacam-macam tergantung dari jenis mesin perkakas. Oleh karena itu rumus yang dipakai untuk menghitung setiap elemen proses pemotongan dapat berlainan.

Referensi :

1. Kalpakjian Seroke, "Manufacturing Engineering and Technology", Addison-Wesley Pub. Company, Last Edition.
2. Schey, John A., "Introduction to Manufacturing Processes", Mc Graw Hill Book Co. , Last Edition
3. Amstead, B.M. P.F. Ostwald, M.l. Bagenan, "Manufacturing Processes", John Wiley & Sons., Last Edition