1.perkenalan_osp - Arief Suwandi

download report

Transcript 1.perkenalan_osp - Arief Suwandi

OTOMASI SISTEM PRODUKSI

Teknik Industri Universitas Esa Unggul

1

Pertemuan ke 1

Pengenalan dan Pendahuluan • Rencana perkuliahan • Sasaran dan uraian perkuliahan • Penilaian, tata tertib perkuliahan • Terminologi judul perkuliahan • Contoh2 umum otomasi • Sejarah otomasi 2

Pertemuan ke 2

Pengertian otomasi • Definisi otomasi, teknologi otomasi, jenis otomasi, elemen dan sistem terotomasi, pertimbangan otomasi, keuntungan / kerugian otomasi, prinsip2 otomasi, strategi penerapan otomasi • Pentingnya otomasi dalam beberapa aspek 3

Pertemuan ke 3

Dasar Manufakturing dan Otomasi • Pengertian otomasi dalam : Sistem manufaktur, otomasi dan teknik pengendalian kontinyu, sistem pendukung manufaktur, teknologi pemindahan bahan, sistem pengendalian kualitas • Pentingnya teori kontrol dalam otomasi 4

Pertemuan ke 4

Teori kontrol • Industri proses dan manufaktur • Sistem pengendalian dan umpan balik : dasar2 diagram blok, diagram blok u. sistem pengendalian umpan balik, mekanisme servo • Pengendalian digital (diskrit) dan analog (kontinyu) • Komponen sistem kontrol : Saklar, Transduser dan Sensor, Aktuator: (relai, solenoid, motor stepper,motor DC), prosesor / komputer, dan komponen sistem kontrol lainnya • Pentingnya teori kontrol dalam otomasi 5

Pertemuan ke 5

Sistem kontrol • Formulasi model proses • Analisa sistem kontrol • Fungsi alih dan diagram blok • Transformasi Laplace • Analisa stabilitas 6

Pertemuan ke 6

Review otomasi dan Sistem kontrol • Responsi soal-soal • Kisi-kisi soal uts Pertemuan ke 7 : UTS 7

Pertemuan ke 8

Rangkaian Logika

• Elektronik digital • Dasar bilangan digital (biner) • Konversi : decimal-biner, biner-decimal,decimal-oktal, oktal-decimal, decimal-hexa, hexa-decimal, konversi antar sistem bilangan: biner-oktal, biner-hexa, oktal-hexa • Gerbang logika : AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR • Gabungan gerbang logika • Gerbang universal • Fungsi Boolean, Aljabar Boolean, Hukum De Morgan • Tabel Kebenaran 8

Pertemuan ke 9

Aplikasi sistem kontrol dalam sistem produksi •Numerical control (NC) machine •Computer numerical control (CNC) machine •Direct numerical control (DNC) machine •Flexible manufacturing system (FMS) mach •CAD CAM 9

Pertemuan ke 10

Aplikasi sistem kontrol dalam sistem produksi (lanjutan) •Manual asembly line •Transfer line •Sistem perakitan otomatis 10

Pertemuan ke 11

Robot •Arti kata dan definisi •Sejarah dan perkembangan Robot •Komponen dasar Robot •Klasifikasi Robot •Aplikasi Robot dlm industri 11

Pertemuan ke 12

Pengenalan PLC dan diagram Ladder •Sejarah dan perkembangan PLC •Prinsip kerja PLC •Perbandingan PLC dg jenis kontroler lainnya •Diagram ladder dan PLC •Simbol2 kontaktor pada PLC 12

Pertemuan ke 13

Machine vision •Image acquisition & digitization •Image processing & analysis •Machine vision application •Kisi2 dan Review u. UAS 13

Pertemuan ke 14

Review dan responsi •Membahas soal-soal •Kisi-kisi UAS 14

Komponen Penilaian

• UTS • UAS 35% 35% • Quiz dan Tugas 30% • Kehadiran kurang dari 70% = MG 15

Teori Kontrol dan Pengantar Otomasi Sasaran : • Memberikan pengetahuan dasar tentang teori kontrol dan sistem otomasi sebagai suatu penerapan teknologi mekanik, elektronik dan komputer dalam upaya meningkatkan produktivitas, efisiensi serta fleksibilitas pada industri.

• Memberikan alternatif sistem otomasi produksi yang layak berdasarkan berbagai aspek.

16

Teori Kontrol dan Pengantar Otomasi

• • • •

Uraian : Mengenalkan bentuk-bentuk aplikasi sistem otomasi di industri manufaktur.

Macam-macam sistem terotomasi (tetap, fleksibel, terprogram dan terintegrasi ).

Prinsip-prinsip pengendalian dan prinsip kerja otomasi , sebagai dasar otomasi (diagram blok, open loop, closed loop, response transient, steady state, transformasi Laplace, pengendalian analog dan digital ).

Teknologi instrumentasi dan pengendalian proses ( instrumen pengendalian dan yang dikendalikan, transducer, ADC, DAC, teknik pengkondisian sinyal, PLC

). 17

Teori Kontrol dan Pengantar Otomasi • • • •

PUSTAKA (1) : Groover,Mikell P., Automation, Production Systems, and Computer Integrated Manufacturing, Second Edition, New Jersey, Prentice Hall Inc, 2001.

Richard C.Dorf, Andrew Kusiak, Handbook of Design, Manufacturing and Automation. John Wiley & Soons Inc, 1994.

Frank D. Petruzella, Industrial Electronics, McGraw Hill,1996.

Katsuhiko Ogata, Teknik Kontrol Automatik, Jakarta, Penerbit Erlangga, 1995.

18

Teori Kontrol dan Pengantar Otomasi • • • •

PUSTAKA (2) : T-C Chang, R Wysk and H-P Wabng., Computer Aided Manufacturing Integrated Manufacturing, New Jersey, Prentice Hall Inc, 1998.

D.Bedworth M.Hendeerson, and P.Wolfe, Computer Integrated Design, McGraw-Hill,1991.

Thomas O. Bouchery, Computer Automation in Manufacturing, Chapman & Hall,1996.

Asfahl C.R, , TRobot and Manufacturing Automation, Singapore, John Willey & Sons, 1995.

19

PENDAHULUAN Otomasi SISTEM PRODUKSI

Terminologi :

• Teknik : metode, cara, alat, sistem • Otomatisasi : bekerja sendiri, start / stop sendiri • Kontrol : pengawasan, pengendalian*), pengaturan 20

PENDAHULUAN Pengantar Otomasi Terminologi : Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia • Otomat (n) : alat atau mesin yang dapat bergerak dan bekerja sendiri.

• Otomatis (a) : bekerja sendiri; secara otomat; dengan sendirinya.

• Otomatisasi (n) ; (1) perihal otomatis; pengotomatisan (2) penggantian tenaga manusia dengan tenaga mesin yg secara otomatis melakukan dan mengatur pekerjaan sehingga tidak memerlukan lagi pengawasan manusia ( dalam industri,dsb.) • Otomatisasi : operasi *) otomatis pada sebuah perlengkapan, proses, atau sistem dengan peralatan mekanik atau elektrik yang mengambil alih kemampuan observasi, usaha dan keputusan manusia.

21

Pemetaan perkembangan teknologi terhadap waktu

perkakas tangan jaman batu membuat sesuatu, bukan menunggu mesin revolusi industri perubahan standar hidup mesin perkakas daya, presisi lebih cepat, lebih baik small batch jig, gages Prod. Line / Mass. Prod Mass. Prod, Mgt. Sci. Whitney, komponen mampu tukar 1920 banyak, baik, murah Mass Production 1945 Sci. Tech Komputer 1980

22

Sejarah Otomasi (Mikkel P.Groover hal.63) • • Pengembangan peralatan mekanis :

Lever wheels,windmill

(1733),

boats

(3200 SM) ,

steam engine

(1803)

winch

(600SM), (650), cam(1000), (1765),

flourmills

(85 SM),

veaving machine +borring flying ball governor water

mills (1785),

steam

Rancangan

feed back control

perkakas pertenunan

pertama kali (1800) melalui alat dikembangkan.

• • • • • Temuan dan pengembangan dari :

Interchangeable parts assembly line

(1924) (1913), (1800),

electrification

(1881),

moving mechanizes transfer lines for mass production

Matematical teori sistem kontrol (1930 – 1944) MARK I Electromechanical computer (univ. Harvard 1944) Teknologi otomasi 1945 Del Harder dari Ford Motor company membuat peralatan tomasi 1946 23

Sejarah Otomasi Lanjutan (Mikkel P.Groover hal.63) • • • • • • • •

Electronic digital computer NC

dari

MIT konsep Industrial robot

oleh dari Robot komersial (1960)

Perconal computer (PC)

oleh

Univ.Pennsylvania

John Person George Devol

(1954)

Flexible manufacturing system (FMS) Programmable logic controller (PLC)

oleh dan oleh

Frank Stulen

(1952)

Computer

yg dihubungkan dg mesin (1960-1970)

Ingersol Rand company

diperkenalkan (1978)

Apple computer

(1978) (1960) • Penemuan dan pengembangan komponen elektronik :

Transistor Random Acces Memory (RAM)

1984

, megabyte capacity memory chips

(1990), (1948),

harddisk

(1956),

IC

(1960),

pentium microprosesor

(1993)

microprossesor

( 1977), • Bahasa pemrograman komputer :

Fortran

(1955),

robot

(1979),

APT utk NC

(1961),

Microsoft windows UNIX operating system

(1985),

JAVA

(1995) (1969),

VAL utk

24

Pengendali • Pengendalian meliputi : Menghidupkan/menjalankan Mematikan/menghentikan Mengatur gerakan Mengatur posisi/aliran • Kemampuan mengendalikan produk aktual dengan produk yang diinginkan dan melakukan penyesuaian • Jantung pengendali otomasi modern adalah elektronik • Dengan elektronik dimungkinkan dirancangnya sistem otomatis yang kompleks dan fleksibel Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 25

Pengertian Otomasi

Definisi Otomasi Teknologi Otomasi Jenis otomasi Elemen dan Sistem Terotomasi Pertimbangan / alasan Otomasi Keuntungan / kerugian ( pro / kontra ) Prinsip-prinsip Otomasi Stratregi Otomasi Sistem Otomasi 26

PENDAHULUAN Pengrtian Otomasi Pengertian / Definisi :

Otomasi

Pabrik ( Dorf ) : “

A process without direct human activity in the process

”.

Otomasi

adalah suatu teknologi yang menggabungkan aplikasi ilmu mekanika, elektronika dan sistem berbasis komputer melalui proses atau yang biasanya disusun menurut prosedur program instruksi serta dikombinasikan pengendalian otomatik catu balik meyakinkan apakah semua instruksi itu dilaksanakan seluruhnya dengan benar produktivitas, efisiensi dan meningkat.

dengan untuk sudah sehingga fleksibilitas 27

Perkembangan Teknologi Otomasi • Otomasi Detroit Istilah otomasi (automation) pertama kali digunakan oleh Mgr. Fords di Detroit, menggantikan kata otomatis (automatic). Otomasi Detroit digunakan untuk menjelaskan: – Alat mekanis untuk handling diantara mesin perkakas sehingga menjadi suatu lintas produksi yang kontinu. Karakteristik dari otomasi Detroit : – Mekanisme tanpa bantuan operator – Alat transfer – Operasi permesinan dilakukan secara sekuensial – Benda kerja bergerak dengan sendirinya – Utilisasi yang tinggi – Special purpose (pembentukan blok mesin) Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 28

Mekanisasi VS Otomasi • Mekanisasi Susunan operasi yang akan bekerja pada suatu material tertentu. Jika semua peralatan baik dan material tidak bervariasi, maka produk akan sesuai dengan yang dikehendaki. • Pengendali Otomatis Produk diinspeksi secara otomatis, informasi diproses untuk melakukan pengaturan • Konsep otomasi Meniru manusia Sensing thinking decision making • Mekanisasi: usaha untuk membantu manusia dari usaha fisik • Otomasi: usaha untuk membantu manusia dari usaha mental 29

Otomasi (Automation) • Pengendali proses terotomasi (automated) untuk mencapai akurasi, presisi dan yang lebih penting lagi produktivitas. • Dalam situasi sistem manufaktur saat ini, otomasi mencoba untuk memenuhi strategi persaingan dalam bentuk QCDF (Quality, Cost, Delivery dan Flexibility). • Ide dasar otomasi: Penggunaan elektrik dan/atau mekanik untuk menjalankan mesin/alat tertentu Disertai “otak” yang mengendalikan mesin/alat tersebut. Agar produktivitas meningkat dan ongkos menurun. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 30

Otomasi (Automation)

• Pengendalian yang “baik” dimungkinkan oleh elektronik : Munculnya Integrated Circuit (IC) pada tahun 1960-an Munculnya microprocessor pada tahun 1970-an • Penurunan ongkos IC dan mikroprocessor melahirkan Revolusi Industri II • Derajat / tingkat otomasi: Otomasi industri tergantung dari kemampuan mengendalikan proses dengan sedikit atau tanpa bantuan manusia Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 31

Menstabilkan proses • Untuk memungkinkan dilakukannya proses otomasi, maka produk dan proses yang stabil relatif diperlukan. • Jika produk dan proses berubah-ubah, maka harus dilakukan pendesainan ulang sistem otomasi, penambahan perangkat lunak ataupun perangkat keras, pemrograman ulang terhadap sistem yang sudah ada, dan akibatnya penerapan otomasi menjadi mahal. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 32

Kualitas, Reliabilitas dan Otomasi • Kualitas dan Otomasi Kualitas dan otomasi memiliki hubungan yang erat. Kualitas tentunya berkaitan dengan pengendalian kualitas. Otomasi dapat diterapkan jika proses dapat dikendalikan dengan ketat. • Reliabilitas mesin Pada suatu sistem produksi yang otomatis, mesin untuk berjalan secara otomatis tanpa supervisi dari operator. Reliabilitas mesin perlu diperhatikan untuk menjaga supaya kerusakan pada satu subsistem tidak berpengaruh pada subsistem lainnya. Parameter yang dipergunakan: ketersediaan (availability), dan maintainability. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 33

Permasalahan

( utama) yang ingin diselesaikan menggunakan

sistem otomasi

:   1. Tenaga kerja Kelangkaan tenaga kerja yang ahli / trampil Jumlah tenaga kerja yang tinggi 1. Daya beli 34

Human Vs Automated Machine

Power Acouracy Learning

Human Machine

Speed Repeat ability Flexibility Judgement 35

Man and Machine

( Metheun, 1976)

Kebaikan

Manusia : • •

Speed

lambat

Power

kecil terbatas, dpt berubah-ubah • Keseragaman tdk dpt diandalkan hanya u. pek rutin • Memori / ingatan u. sgl macam u. menentukan dasar2 pikiran, strategi dan hanya jangka pendek • Berpikir baik secara induksi

Kekurangan

Manusia : Proses kalkulasi lambat / salah, namun mampu mengkoreksi

Kebaikan

Mesin : • •

Speed Power

sangat cepat bisa diatur besar + tetap • Keseragaman dpt diandalkan + cocok u. pek rutin • Memori / ingatan baik u. menyimpan + memprod sesuatu yg sdh ditentukan baik u. jangka pendek / panj.

• Berpikir baik secara deduktif

Kekurangan

Mesin : Proses kalkulasi cepat + tepat, tidak mampu mengkoreksi 36

Alasan perlunya otomasi (1) • Meningkatkan produktivitas Keluaran produksi per jam yang lebih tinggi dapat dicapai dengan otomasi, dibandingkan dengan operasi manual • Ongkos tenaga kerja yang tinggi Upah buruh selalu meningkat. Oleh karena itu, investasi tinggi dari teknologi otomasi telah dapat dibenarkan secara ekonomi untuk menggantikan operasi-operasi manual • Kekurangan tenanga kerja Kecenderungan di negara maju yang mengimpor tenaga kerja Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 37

Alasan perlunya otomasi (2) • Meningkatkan jumlah tenaga kerja yang berminat ke sektor jasa Adanya pandangan generasi saat ini tentang pekerjaan pabrik yang kasar, membosankan dan kotor • Keselamatan kerja Otomasi mengubah fungsi operator dari peranan yang menuntut partisipasi aktif ke suatu peran pengawasan (supervisory) • Ongkos bahan baku yang tinggi Tingginya harga bahan mentah menuntut semakin tingginya efisiensi penggunaan bahan mentah tersebut. Mengurangi kegagalan produk adalah salah satu keuntungan otomasi. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 38

Alasan perlunya otomasi (3) • Meningkatkan kualitas Selain meningkatkan kecepatan produksi, otomasi juga meningkatkan konsistensi dan kesesuaian terhadap spesifikasi kualitas produk • Mengurangi “manufacturing lead time” Otomasi mengurangi waktu antara customer-order dan delivery-product. • Mengurangi “in-process inventory” Otomasi mengurangi waktu yang dihabiskan sebuah benda kerja/produk di dalam pabrik Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 39

Alasan perlunya otomasi (4) • Bila tidak dilakukan otomasi, ongkosnya tinggi Keuntungan penerapan otomasi seringkali muncul dengan cara yang tidak dapat dihitung atau terduga, seperti misalnya meningkatnya kualitas produk, meningkatkan penjualan dan menciptakan image perusahaan yang lebih baik. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 40

Pendapat Kontra dan Pro Otomasi

Kontra

( Kurang Setuju )

Upgraded / downgraded

(otomasi, “penaklukan manusia oleh mesin ”).

• Terjadi pengurangan tenaga kerja (?) • Mengurangi daya beli konsumen.

• Pasokan akan banyak shg. pasar akan

saturated

, memperlemah daya beli.

Pro

( Setuju / Mendukung ) • Alasan pokok mengurangi minggu kerja. • Memberikan peluang bagi tenaga kerja yang berkualitas.

• Memberikan kondisi kerja yang lebih aman.

• Menhasilkan barang / produk berkualitas tinggi dan berharga murah.

• Menaikkan standard kehidupan.

41

Argumen untuk tidak menerapkan otomasi • Pekerjaan tenaga manusia menjadi turun derajatnya. Otomasi memindahkan ketrampilan yang diperlukan pada suatu pekerjaan dari manusia/operator ke mesin • Akan terjadinya penurunan jumlah kebutuhan tenaga kerja yang dapat menimbulkan pengangguran • Otomasi dapat menurunkan kemampuan daya beli masyarakat, yang disebabkan karena menurunnya kemampuan ekonomi masyarakat akibat meningkatnya jumlah pengangguran Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 42

Argumen untuk menerapkan otomasi • Otomasi adalah kunci untuk menurunkan jumlah hari kerja (per minggu) • Otomasi memberikan lingkungan kerja yang lebih aman bagi para pekerja • Sistem produksi terotomasi menghasilkan produk yang lebih baik dengan harga yang lebih rendah • Pertumbuhan industri otomasi akan meningkatkan kesempatan kerja • Otomasi adalah salah satu cara untuk meningkatkan standar hidup manusia. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 43

Manfaat otomasi • Manfaat otomasi dapat dijabarkan sebagai berikut : Output meningkat Ketelitian meningkat Waktu proses menurun Area produksi menurun Tenaga kerja menurun Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 44

Harapan dari otomasi • Memperpendek waktu kerja • Kondisi kerja yang aman • Harga murah, kualitas baik • Kesempatan kerja • Meningkatkan standar hidup Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 45

Pengaruh Otomasi terhadap Manajemen

• Manajemen harus dpt memastikan pasar yg cukup luas bagi produk yg dihasilkan.

• Manajemen harus menyelidiki, merencana dan menganalisa dengan teliti, hati-hati dan cermat agar tidak gagal.

• Manajemen harus memahami bahwa otomasi membutuhkan tenaga yang mempunyai

technical skill

maupun

manajerial skill

, agar tidak merugi.

46

Klasifikasi Otomasi

( Mikell P. Groover ) • • •

Fixed Automation Programmable Automation Flexible Automation

(N.Visnadham) •

Integrated Automation

47

Klasifikasi Otomasi

menurut Diagram P-Q ( Mikell P. Groover hal. 12) 1 Progamable Automation Manual Production 100 Flexible Automation Fixed Automation 10.000

Production Quantity ( unit per years ) 1.000.000

48

Produksi, Pabrik dan Industri

Produksi

Sumber Alam Basic converter Bahan Mentah Converter Bahan Baku Fabricator Bahan Jadi Op. produksi Op.produksi

Op.Produksi

Langkah2 operasi disebut proses produksi   Menurut op. produksi,

industr

i dibagi menjadi:  3 golongan industri : Basic producer, Converter dan Fabricator  2 golongan industri : industri proses industri manufacturing 49

Job Shop General Process 3 Katagori Jenis Produksi Mass Production Batch Production Production quantity Production rate Labor skill level Equipment Special tooling Plant layout Special Product flow 50

Fixed Automation (Otomasi Tetap)

Otomasi tetap

adalah sistem otomasi yang ditentukan dengan urutan proses operasi yang tetap berdasarkan konfigurasi peralatannya.

• Contoh : transfer lines, automatic assembly lines, penyulingan minyak 51

Programmable Automation (Otomasi Terprogram)

Otomasi terprogram

adalah sistem otomasi dengan peralatan produksi yang dirancang memiliki kemampuan terhadap perubahan urutan operasi untuk mengerjakan konfigurasi produk-produk berbeda .

• Contoh : NC, Assembly Robot, AGV 52

Flexible Automation (Otomasi Lentur)

Otomasi Lentur

/ fleksibel adalah penyempurnaan otomasi terprogram yang selalu disempurnakan sehingga mampu memproduksi produk-produk bervariasi tanpa kehilangan waktu proses pemindahan dari produk satu ke lainnya.

• Contoh : Flexible Manufacturing Systems (FMS) 53

Integrated Automation (Otomasi Terintegrasi)

Otomasi Terintegrasi

(>2000) adalah sistem otomasi yg mempunyai lingkup rancangan organisasi yg logik, seperti

engineering

,

production, testing, marketing

dan fungsi distribusi ke dalam sistem komputer terintegrasi.

• Contoh : Computerized Integrated Manufacturing (CIM) 54

Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 55

Sistem Otomasi • Jenis sistem otomasi dapat dikelompokkan menjadi: Numerical Controlled Machine Tools (NC, CNC) Programmable Controller (PC / PLC) Automatic Storage and Retrieval System (AS/RS)

Robotics

Flexible Manufacturing Systems (FMS) • Manfaat dari otomasi: Output meningkat Ketelitian meningkat Waktu proses menurun Area produksi menurun Tenaga kerja menurun Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 57

Sifat-sifat Sistem Otomasi(2)

• 

Flexibel Auto.

Investasi tinggi  Kecep. produk medium  Fleksibilitas tinggi  Continue prod. Utk penggab. bbrp prod.

Note : Fleksibilitas tinggi cocok utk produksi dg kuantitas rendah dg berbagai jenis produk yg berbeda. Kecep / laju prod tinggi, cocok utkpermintaan dlm jumlah besar

•  

Integrated Auto.

Investasi sangat tinggi Kecep. Produk tinggi  Fleksibilitas tinggi  Continue prod. Utk penggab. bbrp prod. 59

3 Strategi Penerapan Otomasi

Prinsip-prinsip USA

Understand the existing process (U ) , pelaksanaan proses produksi mudah dimengerti

Simplify the process (S ) , prosesnya sederhana

Automated the process (A) , proses secara otomatis

Automation Migration Strategy

10 Strategi Otomasi

60

Automation Migration Strategy

Automated Integrated Production Automated Production

1 Sel Stasiun

Manual Production

1 Sel Stasiun Phase 1 Phase 2 Phase 3

Time

61

62

Strategi Otomasi (1)

• • •

Specialization of operations

( mengurangi To)

Combined operations

( mengurangi n, Tn,Tno)

Simultaneous operations

( mengurangi n, Tn,Th,Tno) • •

Integration of operations

( mengurangi n, Tn,Tno)

Increased flexibility

( mengurangi Tsu,MLT,WIP, U meningkat) • • • • • merancang penggunaan peralatan khusus untuk satu jenis pengoperasian ddg efisiensi pengerjaan yg tinggi (berarti butuh pekerja dg skill yg tinggi).

Dipakai pd produksi pengerjaan berurutan yaitu dg penyederhanaan jumlah mesin produksi atau workstation yg berbeda.

Pada saat yg sama dilakukan 2 atau lebih pengoperasian scr. Serentak pd work part sama shg akan menghemat total wkt operasi.

Pemindahan bhn diantara dua workstation menggunakan peralatan otomatis menjadi sistem mekanisme tunggal,shg bbrp bag bhn kerja dpt diproses secara simultan.

Ditujukan u. memperoleh peralatan mesin yg maksimal pada job shop dan produksi dg volume medium dg peralatan yg sama u. beberapa variasi produk.

63

Strategi Otomasi (2)

• • • • •

Improved material handling & storage

( mengurangi Tno,MLT,WIP )

On-line inspection

( mengurangi Tno,Q )

Process control and optimization

( mengurangi To,Q )

Plant operations control

(mengurangi Tsu,MLT, U meningkat)

Computer integrated manufacturing (CIM)

( mengurangi MLT,design time, production planning time, U meningkat) • • • • • Meningkatkan teknik penanganan dan penyimpanan material ( dg menggunakanperalatan MH dan storage otomatik) Pengawasan mutu kerja dilakukan setiap proses selesai, tidak setelah menjadi produk jadi.

Mencakup teknik pengendalian u. mengoperasikan proses-proses individual dg peralatan-peralatan yg terkait agar lebih efisien.

Kendali pada tingkat plant, u. mengatur dan mengkoordinasikan agar pengopersian peralatan efisien.

Mirip pd

plant operation control

aspek bisnis lainnya. , tetapi mencakup perancangan teknik dan aspek 64

Total Waktu Produksi ( Manufacturing Lead Time = MLT )

Model operasi produksi ada dua bagian yaitu : • Bagian operasi • Bagian non operasi Total Waktu Produksi ( TWP ) = 5% waktu produkif ( 30% =

cutting, borring, drilling, reaming

dan 70% =

positioning, loading, gaging

,dst) ) dan 95% waktu non produktif (

moving and waiting

)

TWP = nm + ( To + Tno )

Di mana , nm = jumlah mesin yg harus dilewati selama proses To = waktu operasi per mesin , ada tiga kompenen yaitu Tno = waktu operasi per mesin Jika barang yg akan dibuat bukan 1 buah tapi Q buah, maka

Tm

=

actual machine time

,

Th

=

work piece hsndling time

,

Tth

=

any tool handling time per workpiece

To= Tm+ Th+ Tth TWP = nm + ( Q.To + Tno )

Aktualnya, seluruh mesin produksi perlu set-up, jadi ada penambahan waktu set -up ( Tsu ) pada rumus

,

maka

TWP = nm + ( Tsu + Q.To + Tno )

Dalam satu urutan operasi produksi ( batch) menggunakan lebih dari satu mesin, maka waktu set up ( Tsu ) , waktu operasi ( To ) , dan waktu non operasi ( Tno ) masing-masing berbeda-beda, tapi dalam pertimbangan model matematik dipakai harga rata-rata.

Bila dilihat khusus mesinnya saja : Total waktu yg dibutuhkan mesin selama proses produksi =

( Tsu+ Q.To )

Total produksi ( Tp ) rata-rata satu barang tiap mesin

Tp = ( Tsu+ Q.To ) / Q

Kecepatan produksi rata-rata tiap mesin Rp ,

Rp = 1 / Tp

65

Performansi Sistem Manufakturing ada 8 ukuran

1. MLT 2. Work in process 3. Machine utilization 4. Throughput 5. Capacity 6. Flexibility 7. Performability 8. Quality

66

Persiapan Otomasi • Untuk menerapkan otomasi di perusahaan, beberapa persiapan yang harus dilakukan: Jenis produksi: job order, batch, dan kontinu Studi proses produksi: – Work study – Method study – Work measurement – Fisibilitas perbaikan teknik produksi (eliminasi operasi, kombinasi operasi, perbaikan operasi) Estimasi ongkos : ekonomi teknik Perencanaan dan pengendalian produksi Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 67

Otomasi Detroit • Kelanjutan otomasi Detroit: Perakitan motor listrik, radio, TV “Automated push button factory” Pengendali otomatis proses kontinu • Teknologi yang digunakan: Pneumatik Elektrik Komputer Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 68

Paradigma perubahan pada sistem manufaktur • Paradigma perubahan pada sistem manufaktur dari 1980-sekarang: Kompetisi internasional Kualitas yang baik Harga yang murah Waktu yang pendek • Teknologi berbasis komputer: NC, robotika, CAD, CAM, FMS, CIM • Pada industri manufaktur modern, kunci untuk bertahan hidup adalah mengotomasi sistem dengan memelihara fleksibilitasnya Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 69

Masa Depan Otomasi Pabrik(1)

Perkembangan teknologi manufaktur mempunyai

trend

pada : •Daur / siklus hidup produk*) (PLC) pendek •Peningkatan kualitas dan keandalan •Peningkatan selera produk pd. konsumen •Penemuan material baru •Industri elektronik maju pesat •Kebutuhan gudang trend berkurang •

JIT production

70

Siklus Hidup Produk • Dengan penggunaan otomasi, salah satu keuntungan yang dapat diperoleh adalah menurunnya siklus waktu desain produk, atau waktu yang dibutuhkan untuk meluncurkan produk baru dari konseptual desain, analisa pasar, desain produk dan pengembangan proses. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 71

Masa Depan Otomasi Pabrik(2)

Konsep otomasi masa depan biasanya dihubungkan dengan : •

Discrete product manufacturing

•Kelompok ukuran produk medium atau kecil Contoh

discrete product manufacturing

: metal working, electronic industry, otomotive industry, industri pesawat, perabotan, dst.

72

SISTEM PRODUKSI

3) Sistem Pendukung Manufaktur 4) Sistem Pengendalian Kualitas 1) Sistem Manufaktur 0) Otomasi dan Teknik Pengendalian 2) Teknologi Penanganan Material 73

Beberapa Contoh Tipe Penerapan Otomasi

• Mesin produksi perkakas otomatis • Automated transfer line • Mesin perakit otomatis • Robot industri • Sistem penyimpanan dan pemindahan bahan otomatis • Sistem inspeksi otomatis u. pengendalian kualitas • Sistem kendali umpan balik dan proses komputer • NC, CNC, FMS, DDC • CAD, CAM, CIM 74

Sistem manufaktur

Komponen-komponennya :

• Mesin-mesin produksi, tools, fixtures, dst • Sistem pemindahan bahan • Sistem komputer untuk koordinasi dan pengendalian • Pekerja, buruh, operator 75

Definisi Manufaktur

• As technological process • As an economical process

Value aded Starting Material

Manufacturing process

Completed part or product Starting material Scrap and / or waste

Material in processing

Completed part or product

76

77

Otomasi dan Teknik Pengendalian Contoh :

• Industrial computer control • Control system component • Numerical control • Industrial robot • Programmable logic controller 78

5 Tipe Dasar Peralatan Pemindahan Bahan Contoh2 :

a. Forklift truck, industrial truck b. Unit load AGV c. Monorail d. Roler conveyor e. Jib crane with hoist ( crane & hoist ) 79

Sistem Pengendalian Kualitas Incoming workparts Manufacturing process Output units a) off-line inspection Inspection Decision to accept or reject

80

Incoming workparts Sistem Pengendalian Kualitas Inspection Manufacturing process Output units Feed back data from inspection to process b) on-line / in process inspection

81

Sistem Pengendalian Kualitas Incoming workparts Manufacturing process Inspection Parts sortation Output units ( acceptable ) Feed back data to process c) on-line / post process inspection

82

Teknologi Inspeksi ( Bab 23)

• Coordinating measuring machine ( coordinate metrologi ) • Flexible inspection system ( hal. 734 ) • Machine vision system ( hal. 738 ) 83

Desain untuk Otomasi • Desain produk harus memungkinkan untuk diproduksi dan dirakit • Komponen/produk memungkinkan untuk: diubah orientasi, reposisi, ataupun dirakit. • Ketidaktelitian dalam memperhatikan hal di atas akan membuat otomasi sulit diterapkan Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 84

Desain untuk Otomasi • Hal-hal yang perlu diperhatikan pada suatu proses pembuatan komponen/produk antara lain: Kesimetrian – Kesimetrian part akan memudahkan untuk otomasi. – Kesimetrian terkadang membuat otomasi menjadi sulit dilakukan. – Perhatikan Gambar 3 & 4. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 85

Desain untuk Otomasi Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 86

Desain untuk Otomasi • Parts tangling Pegas: diperlukan tindakan untuk mengeliminasi bagian-bagian dari pegas yang dapat membuat kelompok pegas menjadi kusut. Perhatikan Gambar 5. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 87

Desain untuk Otomasi • Desain untuk feeding Proses feeding: – Sistem track, biasanya menggunakan vibrasi ataupun gravitasi atau gaya lain untuk memindahkan satu keping part dari satu lokasi ke lokasi lainnya. – Oleh karena itu, part harus didesain sedemikian rupa sehingga dapat ditransportasikan dalam keadaan normal, tidak saling tumpang tindih, atau terjadi reposisi pada saat transportasi. Perhatikan Gambar 6. 88

Desain untuk Otomasi • Desain untuk pengarahan Suatu part yang akan dimasukkan ke suatu lubang: – men-tirus-kan bagian ujung part, dan atau mentiruskan lubang yang akan dimasuki. Perhatikan Gambar 7. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 89

Desain untuk Otomasi • Pengencang Semakin banyak baut dan pengencang menyulitkan untuk otomasi. Untuk itu perlu didesain produk sedemikian rupa sehingga untuk bagian yang perlu dikencangkan tidak diperlukan baut ataupun pengencang yang banyak, namun cukup suatu mekanisme pengencang dan sedikit baut atau pengencang. Jika memang pengencang terpaksa harus dipergunakan, maka standarisasi ukuran dan bentuk akan membantu dalam proses otomasi tersebut. Perhatikan Gambar 8. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 90

Desain untuk Otomasi Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 91

Desain untuk Otomasi • Berbagai contoh kasus dapat dilihat pada Gambar 9 dan 10. Original design for mechanism to feed single sheets of paper into a printer Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 92

Desain untuk Otomasi • Berbagai contoh kasus dapat dilihat pada Gambar 9 dan 10. Revised design with changes to facilitate automated assembly Ir.Bambang Risdianto MM Teknik Industri - UIEU 93