1
1
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
Prosman - 05
2
TIK
Pokok Bahasan
• Faktor-faktor Pertimbangan dalam Proses Pemesinan
• Komponen Waktu Produksi
• Komponen Ongkos Produksi
• Ekonomisasi Peralatan Bantu
• Mahasiswa dapat memilih proses pemesinan yang
optimum
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
3
FAKTOR-FAKTOR PERTIMBANGAN DALAM PROSES PEMESINAN
Faktor-faktor teknis :1.menetapkan mesin yang akan dipakai,•menentukan jenis pahat yang akan digunakan (geometri dan materialpahat),
•
menentukan kondisi pemotongan (v, f, a).•
Kecepatan waktu produksi :2.jenis mesin yang dipakai,•pemakaian perkakas bantu,•jenis pahat yang digunakan,•dan lain-lain.•
4
Faktor-faktor ongkos :3.ongkos material,•ongkos produksi.•
Ongkos produksi yang paling rendah, sehingga harga produk murah;a)
Tujuan Proses Produksi :
Kecepatan produksi yang paling tinggi;b)Keuntungan yang sebesar-besarnya.c)
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
5
Komponen waktu yang dipengaruhi variabel proses, dan1.
KOMPONEN WAKTU PRODUKSI :
Komponen waktu bebas (nonproduktif).2.
Komponen Waktu Yang Dipengaruhi Variabel Proses :1.
dimana : tcltvfnf
= waktu pemotongan sesungguhnya= panjang pemesinan; mm= kecepatan makan; mm/min.= putaran poros utama; rev/min= gerak makan; mm/rev
a) tc = = ; min/produklt
vf
lt
n.f
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
6
b) Waktu penggantian pahat rata-rata :tc
Ttd . ; min / produk
dimana : td
T
=
=
=
waktu penggantian atau pemesinan pahat; min.
umur pahat; min.
bagian dari umur pahat yang digunakanmenyelesaikan satu produk.
tc
T
tc
Ttd .Catatan : untuk mesin NC, = 0 (diabaikan).
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
2
7
ts
Nta = tLW + tAT + tRT + tUW + ; min / produk
Komponen Waktu Bebas (Non-produktif) :2.
tatLW
tAT
tRT
tUW
==
=
=
=
=
waktu non produktif (auxillary time)waktu pemasangan benda kerja (time for loading the workpiece);min/produkwaktu penyiapan, yaitu waktu yang diperlukan untukmembawa/menggerakkan pahat dari posisi mula sampai pada posisisiap untuk memotong (advancing time); min/produkwaktu pengakhiran, yaitu waktu yang diperlukan untukmembawa/menggerakkan pahat kembali ke posisi mula (retractingtime); min/produkwaktu pengambilan produk (time for unloading the workpiece);min/produkbagian dari waktu penyiapan mesin (fixture & attachments) dibagirata untuk sejumlah produk yang direncanakan untuk dibuat saat itu(N , lot size).
ts
N
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
8
Jadi waktu pemesinan per produk rata-rata :
tm = ta + tc + ; min / produktc
Ttd .
Cara Meningkatkan Produktivitas :
• Memperkecil waktu nonproduktif, ta
• Menurunkan waktu pemotongan, tc
• Mempercepat cara penggantian pahat, td
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
9
Memperkecil waktu nonproduktif, ta :
• memperbesar kecepatan makan, vf• menaikkan gerak makan, f• memperbesar putaran spindel, v.
• menggunakan perkakas bantu,• mesin dilengkapi dengan automatic chacker,• memperbaiki cara kerja (bagi produksi yang sedang berjalan).
Menurunkan waktu pemotongan, tc :
Mempercepat cara penggantian pahat, td :• menyediakan pahat cadangan,• memakai jenis pahat sisipan.
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
10
Contoh soal :
Benda kerja baja paduan dengan diameter mula sebesar 80 mm dan panjangpemesinan sekitar 150 mm, dibubut kasar untuk kedalaman potong 3 mm dengangerak makan 0,2 mm/r dan kecepatan potong 113 m/min, umur pahat sekitar 40menit. Untuk mengganti pahat karbida sisipan diperlukan waktu 0,5 menit, sedangbila diasah diperlukan waktu 15 s/d 30 menit.Komponen waktu nonproduktif :
• Waktu pemasangan benda kerja dengan menggunakan automatic chacker adalah 5detik = 0,08 menit;
• Waktu untuk menggerakkan pahat ke posisi potong 0,08 min/produk;
• Waktu untuk menggerakkan pahat kembali ke posisi semula 0,05 min/produk;
• Waktu pengambilan produk 0,1 min/produk;• Waktu penyiapan mesin dan peralatan bantu lainnya 60 min, sedang jumlah
produk yang akan dikerjakan 100 buah.Berapakah waktu pemesinan per produk rata-rata ?
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
11
Jawab:
1. Komponen waktu yang dipengaruhi oleh variabel proses :
n = = = 450 r/min.113 . 1000
. 80
v . 1000
. d
tc = = = = 1,67 min/produk150
450 . 0,2
ltvf
ltn.f
Waktu untuk mengganti pahat :• bila digunakan pahat karbida sisipan, td = 0,5 min. :
1,67
40
tc
Ttd . = 0,5. = 0,02 min/produk
• bila digunakan pahat biasa, td = 30 min. :
1,67
40
tc
Ttd . = 30 . = 1,25 min/produk
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
122. Komponen waktu nonproduktif :ts
Nta = tLW + tAT + tRT + tUW +
= 0,08 + 0,08 + 0,05 + 0,1 + 60100
= 0,91 min/produk
Waktu pemesinan rata-rata produk :
dengan pahat sisipan :a)
dengan pahat yang diasah :b)
tc
Ttd .tm = ta + tc + = 0,91 + 1,67 + 0,02
= 2,6 min / produk
tm = 0,91 + 1,67 + 1,25
= 3,83 min / produk
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
3
13
KOMPONEN ONGKOS PRODUKSIOngkos total perproduk (unit cost), dan1.Ongkos operasi (operating cost).2.
Ongkos Total Perproduk :1.Rumus yang digunakan :
Cu = CM + Cplan + Cp ; Rp / produk
dimana : CuCMCplan
Cp
ongkos total; Rp / produkongkos material; Rp / produkongkos perencanaan produksi; dapatpula dimasukkan dalam ongkosperancangan produk (bila produkybs. dirancang sendiri); Rp / produkongkos salah satu proses produksi;Rp / produk
===
=
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
14
a) Ongkos material terdiri dari :• harga pembelian material,• ongkos tak langsung (indirect cost / overhead cost) :
biaya gudang, pengangkutan, bunga bank,
pajak, asuransi, pemeliharaan, dll.
Rumus perhitungan :
CM = CMo + CMi ; Rp / produk
dimana : CMoCMi
harga pembelian; Rp / produkongkos tak langsung; Rp / produk
==
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
15
b) Ongkos proses produksi terdiri dari :• ongkos penyiapan dan peralatan,• ongkos pemesinan,• ongkos pahat.
Rumus perhitungan :
Cp = Cr + Cm + Cc ; Rp / produk
dimana : Cr
CmCc
ongkos penyiapan dan peralatan; Rp /produkongkos pemesinan; Rp / produkongkos pahat; Rp / produk
=
==
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
16
(1) Ongkos penyiapan dan peralatan (Cr ) :
dimana : CsetCfix
CcrN
ongkos pengaturan/setting mesin; Rpongkos perkakas bantu cekam(fixture); Rpongkos penyiapan program; Rpjumlah produk yang dibuat; produk
==
==
Cr = ; Rp / produkCset + Cfix + Ccr
N
(2) Ongkos pemesinan (Cm ) :
Cm = cm . tm ; Rp / produk
dimana : cmtm
ongkos operasi mesin; Rp/minwaktu pemesinan; min/produk
==
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
17
(3) Ongkos pahat (Cc ) :
dimana : cc ongkos pahat per mata potong;Rp/mata potongSebagian dari umur pahat (yangberkurang akibat pemakaian setiapmanghasilkan satu produk) merupa-kan rasio antara waktu pemotonganefektif tc dengan umur pahat T; matapotong/produk
=
=tc
T
Cc = cc . ; Rp / produktc
T
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
18
2. Ongkos Operasi :Rumus yang digunakan :
CJ = Cf + Cd + Ci ; Rp / tahun
dimana : CJCfCdCi
ongkos operasi pertahun; Rp / tahunongkos tetap pertahun; Rp / tahunongkos variabel langsung; Rp / tahunongkos variabel tak langsung; Rp /tahun
====
Ongkos tetap pertahun adalah ongkos yang dipikulperusahaan atas pemilihan suatu mesin/alat pro-duksi yang secara tetap harus dibayar setiap tahun,seperti :
a)
• bunga pinjaman,• pajak,
• asuransi,• dan lain-lain.
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
4
19
Ongkos variabel langsung pertahun adalah ongkos yang dipikulperusahaan pertahun akibat pengaruh langsung dari kegiatanpemesinan yang dilakukan, seperti :
b)
• ongkos bahan bantu (mis. cairan pendingin),• ongkos daya listrik,• ongkos operator.
Ongkos variabel tak langsung pertahun adalah ongkos yang dipikulperusahaan pertahun akibat pengaruh tidak langsung dari kegiatanpemesinan yang dilakukan, seperti :
c)
• kontrol kualitas,• penjualan,• administrasi, dll.
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
20
EKONOMISASI PERKAKAS BANTU
Perkakas bantu adalah suatu alat yang dibuat untuk membantu pengerjaanbenda kerja dalam menentukan lokasi, memegang benda kerja, danmenuntun perkakas potong.
Disebabkan ketelitian dan ketahanan yang harus dipunyai perkakas bantu,maka ongkos pembuatannya akan relatif tinggi.
Walaupun perkakas bantu dapat menghasilkan produk-tivitas yang lebihtinggi, perkakas tidak dapat diper-tanggung jawabkan bila ongkosnya tidakdiimbangi oleh penghematan dalam ongkos produksi.
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
Faktor-faktor yang mempengaruhi analisa ekonomis perkakas bantudan perumusan faktor-faktor ini dalam penentuan keseimbanganekonomis adalah sebagai berikut :
a) Ongkos perkakas bantu;b) Ongkos bunga dari ongkos perkakas bantu;c) Penghematan dalam ongkos buruh akibat pemakaian perkakas
bantu ini;d) Penghematan dalam ongkos mesin produksi akibat produktivitas
yang meningkat;e) Jumlah benda kerja yang akan diproduksi dengan bantuan perkakas
bantu tersebut.
21
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
22
Cpuf = (R + Rm) t ; Rp / produk
dimana : R
Rm
t
ongkos buruh per jam tanpa perka-kas bantu; Rp / jamongkos mesin per jam, termasuksemua overhead; Rp / jamwaktu yang dibutuhkan untuk menye-lesaikan satu produk tanpa perkakasbantu; jam / produk
=
=
=
Hubungan antara faktor-faktor di atas dapatdinyatakan dalam rumus berikut ini :
1) Ongkos produksi total/produk tanpa perkakas bantu (Cpuf ) :
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
23
Cpf = (Rt + Rm) tt ; Rp / produk
dimana : Rt
tt
ongkos buruh per jam dengan perka-kas bantu; Rp / jamwaktu yang dibutuhkan untuk menye-lesaikan satu produk dengan per-kakas bantu; jam / produk
=
=
3) Penghematan ongkos produksi/produk (Cps) :
Ongkos produksi total/produk dengan perkakas bantu (Cpf ), (tidak termasuk ongkos pembuatan perkakas bantu) :2)
Cps = Cpuf - Cpf = (R + Rm) t - (Rt + Rm) tt ; Rp / produk
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
24
4) Ongkos perkakas bantu/produk (Cfix) :
Cfix = (1 + ) ; Rp / produkCt
N
n.i
2dimana : Ct
n
i
N
ongkos pembuatan perkakas bantu; Rpjumlah tahun perkakas bantu itu akandipakai; tahunsuku bunga dari modal yang diinvestasi;%/tahunjumlah produk yang akan dibuat(selama n tahun); produk
=
=
=
=
Bila waktu pemakaian perkakas bantu diperhitungkanlebih kecil dari satu tahun, maka pada umumnya sukubunga tidak diperhitungkan, sehingga :
Cfix = ; Rp / produkCt
N
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
5
25
Perkakas bantu dapat menguntungkan secara ekonomis, bila penghematanongkos produksi/produk lebih besar daripada ongkos perkakasbantu/produk, jadi :
5)
Cps > Cfix , atau
(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt > (1 + ) Ct
N
n.i
2
Titik impas yaitu jumlah produk minimum yang harus diproduksi olehpabrik dengan perkakas bantu tersebut supaya penghematan ongkosproduksi sama dengan ongkos pembuatan perkakas bantu, jadi :
6)
Cps = Cfix , atau
(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt = (1 + ) Ct
Nimpas
n.i
2
(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt
Nimpas = = (1 + ) Ct
n.i
2Cps
(1 + ) Ct
n.i
2
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
26
Ongkos maksimum yang diperbolehkan untuk membuat perkakas bantu :7)
(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt
(1 + ) n.i
2
Cps . N
(1 + ) n.i
2
Ct max = x N =
Contoh soal :Pemakaian sebuah perkakas bantu dalam mendukung satu seri operasi padasebuah mesin freis akan mengurangi waktu pengerjaan dari 45menit/produk menjadi 24 menit/produk. Bila pekerjaan itu harus dilakukantanpa perkakas bantu, maka penanganan harus dilakukan oleh seorangoperator akhli (klasifikasi A) yang dibayar Rp. 10.000/jam. Dengan perkakasbantu, pekerjaan itu dapat diserahkan pada operator kurang akhli(klasifikasi B) yang pembayarannya Rp. 7.500/jam. Ongkos mesin/jam,terma-suk overhead, ditentukan sebesar Rp. 25.000/jam.
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
27
Ongkos pembuatan perkakas bantu termasuk Rp. 1.750.000 untukperancangan, Rp. 950.000 untuk bahan-bahannya, dan memerlukan seorangpembuat perkakas bantu yang akhli. Pembuatan memerlukan waktu 50 jamdan diminta pembayaran Rp. 30.000/jam termasuk ongkos buruh, mesin,dan overhead. Suku bunga bank adalah 8 %. Telah diperkirakan bahwaperkakas bantu itu mempunyai umur ekonomis 2 tahun, dan bahwaperkakas bantu itu dapat dipakai untuk membuat 400 produk dalam jangkawaktu itu.Tentukan :
a) Apakah perkakas bantu itu dapat menguntungkan secara ekonomis?b) Berapa jumlah produk minimum yang harus diproduksi agar diperoleh
titik impas?c) Berapa ongkos maksimum yang diperbolehkan untuk membuat
sebuah perkakas bantu, bila jumlah produk yang dibuat/tahun 175buah (= 350 produk/2 tahun)?
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
28
Jawab:
t = 45 menit/produk = 0,75 jam/produktt = 24 menit/produk = 0,4 jam/produkR = Rp.10.000/jamRt = Rp. 7.500/jamRm = Rp. 25.000/jamCt = Rp. 1.750.000+Rp.950.000+Rp. 30.000/jam x 50 jam
= Rp. 4.200.000
ii = 8 % dan n = 2 tahunN = 400 produk
Cps = (R + Rm) t - (Rt + Rm) tt ; Rp / produka)= (10.000 + 25.000).0,75 – (7.500 + 25.000).0,4= 13.250 Rp / produk
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
29
Cfix = (1 + ) ; Rp / produkCt
N
n.i
24.200.000
400
2 . 0,08
2= (1 + ) = 11.340 Rp / produk
b) Nimpas = = (1 + ) Ct
n.i
2Cps
(1 + ) 4.200.000 2 . 0,08
213.250
= 342 produk
Bila N = 350 produk / 2 tahun, maka :c)
Cps > Cfix , jadi perkakas bantu ini secara ekonomisdapat dipertanggung jawabkan.
Cps . N
(1 + ) n.i
2
Ct max = = = Rp 4.293.981 13.250 . 350
1,08
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
30
Soal Latihan :Pemakaian sebuah perkakas bantu dalam mendukung satu seri operasi pada sebuah mesin freis akan mengurangi waktu pengerjaan dari 50 menit/produk menjadi 25 menit/produk. Bila pekerjaan itu harus dilakukan tanpa perkakas bantu, maka penanganan harus dilakukan oleh seorang operator ahli (klasifikasi A) yang dibayar Rp. 15.000/jam. Dengan perkakas bantu, pekerjaan itu dapat diserahkan pada operator kurang ahli (klasifikasi B) yang pembayarannya Rp. 8.000/jam. Ongkos mesin/jam, termasuk overhead, ditentukan sebesar Rp. 30.000/jam. Ongkos pembuatan perkakas bantu adalah Rp. 1.800.000 untuk perancangan, Rp. 1.000.000 untuk bahan-bahannya, dan memerlukan seorang pembuat perkakas bantu yang ahli. Pembuatan memerlukan waktu 60 jam dan diminta pembayaran Rp. 35.000/jam termasuk ongkos buruh, mesin, dan overhead. Suku bunga bank adalah 8 %. Telah diperkirakan bahwa perkakas bantu itu mempunyai umur ekonomis 2 tahun, dan bahwa perkakas bantu itu dapat dipakai untuk membuat 500 produk dalam jangka waktu itu.
6
31
Soal Latihan :Tentukan :
Apakah perkakas bantu itu dapat menguntungkan secara ekonomis?
Berapa jumlah produk minimum yang harus diproduksi agar diperoleh titik impas?
Berapa ongkos maksimum yang diperbolehkan untuk membuat sebuah perkakas bantu, bila jumlah produk yang dibuat/tahun 200 buah (= 400 produk/2 tahun)?.
32
SELESAI
TERIMA KASIH
Top Related