BAB
1
PERENCANAAN
DAN PENGENDALIAN PERSIAPAN
I.
Latar
Belakang
Velg atau rim adalah lingkaran luar
desain logam yang tepi bagian dalam dari ban sudah terpasang pada kendaraan
seperti mobil. Sebagai contoh, pada roda sepeda di tepi lingkaran
yang besar menempel pada ujung luar dari jari-jari roda yang memegang ban dan
tabung. Pelek merupakan
komponen yang vital bagi keselamatan dalam pengendaraan, sehingga harus cukup
kuat menahan beban vertikal dan beban samping, gaya pengendaraan dan
pengereman, serta berbagai gaya yang menumpunya. Pelek juga
harus seringan mungkin dan harus balance sehingga dapat berputar dengan mulus
pada kecepatan tinggi dengan rim yang dirancang dengan tepat agar dapat menahan
ban dengan kuat.
Jika dilihat dari car pembuatannya , velg
dibagi menjadi beberapa jenis yaitu : 1) Forged Wheel, velg dengan kekuatan
sangat tinggi , 2) Pressure Cast Wheel , velg dengan kekuatan sedang , dan 3)
Cast Wheel, velg dengan kekuatan rendah. Dalam Proses produksi ini yang akan
digunakan yaitu metode forging/forged. Forging adalah proses pembentukan logam secara plastis dengan
memberikan gaya tekan pada logam yang akan dibentuk atau bisa disebut juga
dengan terminology yang digunakan untuk keluarga proses di mana deformasi
diberikan oleh gaya tekan terlokalisir.
II.
Jenis Inventory
Inventori
merupakan persediaan material yang digunakan untuk antisipasi penjualan.
Inventori yang ada di Pabrik Velg ini antara lain adalah :
a. Raw material and purchased part
Metode
pembeliaan yang dilakukan oleh perusahaan yakni order by interval yang
dilakukan setiap 2 minggu sekali. Hal ini dimaksudkan untuk meminimalkan inventory sekaligus menghemat space gudang yang ada. Inventory bahan
mentah yang ada yakni berupa aluminum silikon batangan yang digunakan
sebagai bahan baku utama. Selain itu juga tersedia inventory berupa bahan bakar
mesin CNC . Selain itu juga tersedia persediaan kardus kosong dan plastik yang
nantinya digunakan sebagai pembungkus. Tersedia juga mur dan baut sebagai
materi penunjang velg. Karena lead time velg
sendiri total 350 menit, maka jumlah safety stock raw material diasumsikan sebesar 25% dari kebutuhan
total produksi yang akan dilakukan dalam setiap minggunya.
b.
Work in process
aLead
time velg dalam waktu 350 menit sehingga saat produksi tidak akan menyisakan
barang yang work in process. Barang yang masuk proses produksi akan keluar
dalam waktu itu juga. Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi kebutuhan ruang
gudang.
c. Finished good
Produk
yang sudah terbentuk akan disimpan dalam gudang sebelum nantinya akan dikirim
sesuai tujuan masing-masing. Pengiriman akan dilakukan setiap hari untuk
meminimalisasi barang yang indent digudang.
d. Supplies
Supplies
merupakan inventori yang berupa indirect material yang digunakan untuk
mengatur/manage pabrik. Persedian pabrik untuk supplies anatara lain
kertas, tinta printer, alat tulis, map plastic, staples dan alat tulis lainnya.
III. Material Pembuatan Velg
a. Aluminium
(al)
Aluminium ialah unsur
kimia. Lambang aluminium ialah Al, dan nomor atomnya 13. Aluminium
ialah logam paling berlimpah. Aluminium bukan merupakan
jenis logam berat, namun merupakan elemen yang berjumlah sekitar 8% dari
permukaan bumi dan paling berlimpah ketiga.
Aluminium merupakan
konduktor yang baik juga buat panas. Dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik
menjadi kawat dan diekstrusi menjadi batangan dengan bermacam-macam
penampang. Tahan korosi. Aluminium digunakan dalam banyak hal. Kebanyakan
darinya digunakan dalam kabel bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan
dalam bingkai jendela knalpot mobil, dan badan pesawat terbang. Aluminium
juga digunakan untuk melapisi lampu mobil dan sebagai bahan pembuatan velg
mobil.
b. Besi (Fe)
Besi adalah logam yang
berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia
sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan.
Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor
atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Besi adalah logam
yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal itu karena beberapa
hal, diantaranya:
· Kelimpahan
besi di kulit bumi cukup besar,
· Pengolahannya
relatif mudah dan murah,
· Besi
mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi.
c. Silikon (Si)
Silikon adalah
suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang Si dan nomor atom 14. Merupakan unsur terbanyak
kedua di bumi. Senyawa yang dibentuk bersifat paramagnetik.
Silikon hampir 25.7% mengikut berat. Biasanya dalam bentuk silikon
dioksida (silika) dan silikat. Silikon dalam bentuk mineral dikenal
pula sebagai zat kersik.
d. Tembaga
(Cu)
Tembaga adalah
suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang Cu dan nomor atom 29. Lambangnya berasal
dari bahasa Latin Cuprum.Tembaga
merupakan konduktor panas dan listrik yang baik.Selain
itu unsur ini memiliki korosi yang lambat sekali.
e. Magnesium (Mg)
Magnesium adalah unsurkimia dalam tabel periodik yang memiliki
simbol Mg dan nomor atom 12 serta berat atom24,31.
Magnesium adalah elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit
bumi, serta merupakan unsur terlarut ketiga terbanyak pada air
laut. Logam alkali tanah ini terutama digunakan sebagai zat campuran
(alloy) untuk membuat campuran alumunium-magnesium yang sering disebut
"magnalium" atau "magnelium".
f. Chrome (cr)
Kromium adalah
sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang Cr dan nomor atom 24. Kromium trivalen (Cr(III),
atau Cr3+) diperlukan dalam jumlah kecil
dalam metabolisme gula pada manusia. Kekurangan kromium trivalen
dapat menyebabkan penyakit yang disebut penyakit kekurangan
kromium (chromium deficiency). Kromium merupakan logam tahan korosi (tahan
karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat ini, kromium (krom)
banyak digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen bangunan, komponen
kendaraan, seperti knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai
pelapis perhiasan seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium
ini lebih dikenal dengan sebutan emas putih. Perpaduan Kromium dengan besi
dan nikel menghasilkan baja tahan karat.
g. Seng (Zn)
Seng (bahasa
Belanda: zink) adalah unsur kimia dengan lambang
kimia Zn, nomor atom 30, dan massa atom relatif 65,39. Ia
merupakan unsur pertama golongan 12 pada tabel periodik.
Beberapa aspek kimiawi seng mirip denganmagnesium. Hal ini dikarenakan ion
kedua unsur ini berukuran hampir sama. Selain itu, keduanya juga
memiliki keadaan oksidasi +2. Seng merupakan unsur paling melimpah
ke-24 di kerak Bumi dan memiliki lima isotop stabil. Bijih seng
yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida).
h. Titanium (Ti)
Titanium adalah sebuah unsur
kimia dalam tabel periodik yang memiliki
simbol Ti dan nomor atom 22. Dia merupakan logam
transisi yang ringan, kuat, 'lustrous', tahan korosi (termasuk
tahan terhadap air laut dan chlorinedengan warna
putih-metalik-keperakan. Titanium digunakan dalam alloy kuat dan
ringan (terutama dengan besi danaluminum) dan merupakan senyawa
terbanyaknya, titanium dioxide, diguankan dalam pigmen putih. Unsur ini
terdapat di banyak mineral dengan sumber utama
adalah rutile dan ilmenite, yang tersebar luas di
seluruh Bumi. Ada dua bentukallotropic dan lima isotop alami dari
unsur ini; Ti-46 sampai Ti-50 dengan Ti-48 yang paling banyak terdapat di alam
(73,8%). Sifat Titanium mirip dengan zirconium secara kimia maupun
fisika.
i. Timbal (Pb)
Timbal adalah
suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang Pb dan nomor atom 82. Lambangnya diambil
dari bahasa Latin Plumbum Timbal (Pb) adalah logam berat yang
terdapat secara alami di dalam kerak bumi. Keberadaan timbal bisa juga berasal
dari hasil aktivitas manusia, yang mana jumlahnya 300 kali lebih banyak
dibandingkan Pb alami yang terdapat pada kerak bumi. Pb terkonsentrasi dalam
deposit bijih logam. Unsur Pb digunakan dalam bidang industri modern sebagai
bahan pembuatan pipa air yang tahan korosi, bahan pembuat cat, baterai, dan
campuran bahan bakar bensin tetraetil.
j.
Zirkonium (Zr)
Zirkonium adalah logam putih
keabuan yang jarang dijumpai di alam bebas. Ia memiliki lambang kimia
Zr, nomor atom 40, massa atom relatif 91,224. Logam
zirkonium digunakan dalam teras reaktor nuklir karena tahan korosi
dan tidak menyerap neutron. Zircaloy merupakan aliase zirkonium yang
penting untuk penyerapan nuklir, seperti menyalut bagian-bagian bahan
bakar. Zirkonium banyak terdapat dalam mineral
seperti zirkon dan baddelyit. Baddeleyit sendiri merupakan
oksida zirkonium yang tahan terhadap suhu luar biasa tinggi sehingga digunakan
untuk pelapis tanur.
III.
Mesin dan
Spesifikasinya
BAB
II
PERENCANAAN DAN PENGENDALIAN OPERASI
I. Proses Produksi Velg
Forging
adalah Proses yang di lakukan dengan cara memukul potongan logam. Gaya di
berikan pada cetakan yang membentuk produk logam.Secara teknik, metal yang
ditempa mempunyai penguatan struktur ala ‘work hardening’ yaitu melalui efek penguatan
material akibat dislokasi molekul. Maksudnya, struktur urat mikronya
dimampatkan agar lebih kuat.
Untuk
teknologi produksi yang kami gunakan pada proses pembuatan velg ini keseluruhan
operasinya menggunakan mesin dengan dilengkapi otomasi pada prosesnya, hal ini
diterapkan guna mengefesiensikan waktu dan labor juga memperbesar kapasitas
produksi. Adapun aliran prosesnya adalah sebagai berikut :
a. Forging
Forging adalah sebuah proses
metal/logam yang mengalami proses penempaan, bukan dicor (casting). Secara
teknik, metal yang ditempa mempunyai penguatan struktur ‘work hardening’
yaitu melalui efek penguatan material akibat dislokasi molekul dengan kata lain
struktur urat mikronya dimampatkan agar lebih kuat.Forging dapat dilakukan
dengan dua cara, yaitu cold forming dan hot forming. Efek penempaan pada benda
dingin/tidak panas berakibat rawan getas. Solusinya adalah dengan hot forming,
material ditempa dengan pemanasan (tidak sampai pada titik leleh, cukup pada
titik bara) sehingga didapat efek percipitation hardening. Serat makin rapat
namun dengan grain/bulir molekul yang lebih lembut, tidak tajam berserabut.
Dengan demikian, hasilnya makin kuat tanpa beresiko getas, sehingga in-case
bisa jadi sangat liat (ductile).
Velg mengandalkan metal aluminium
alloy yang terdiri campuran aluminium (Al), silikon (Si), besi (Fe), tembaga
(Cu), mangan (Mn), magnesium (Mg), krom (Cr), seng (Zn), vanadium(V), titanium
(Ti), bismut (Bi), galium (Ga), timbal (Pb) hingga zirkonium (Zr). Komposisi
ini dimainkan untuk grade kualitasnya, ada seri 1000, 2000, 3000, 4000, 5000,
6000, 7000 dan 8000. Salah satu velg yang diunggulkan adalah 6061 yang
asalnya dipakai buat tulang pesawat terbang. Selanjutnya, alloy 6061 ini masuk
tahap tempa untuk dibentuk velg secara kasar. Proses ini membutuhkan mesin
forging raksasa dengan kekuatan tempa beragam; dari 5.000, 8.000, 10.000 bahkan
15.000 ton. Metodanya beragam, sehingga para engineer pabrikan
mempatenkan caranya ,yang pada umumnya menggunakan closed-dies (cetakan/moulding
khusus) secara presisi.
Dipasaran istilah forging T6 tentu
sudah tidak asing lagi,, dimana penempaan dilakukan pada temperatur 4000 Fahrenheit
(2040C). Proses forging pun tidak berlangsung sekali. Dapat bentuk
kasar, dilanjutkan pembentukan melalui proses spin forging agar didapat bentuk
lebih presisi dengan kekonsentrisan yang tepat. Metoda RM8000 diperkenelkan
oleh Rays Wheels asal Jepang, melakukan proses spin forging hingga 10.000 ton
pembebanan yang ditengarai standar JWL+R.
b. Seni Potong
Tantangan teknologi velg forged bukan
hanya di proses penempaan saja.“Kekuatan pabrikan velg forged ada di bahan,
proses, engineering hingga machining,”. Hal ini terlihat pada proses pemotongan
& finishing. Pembentukan secara presisi dituntaskan dengan menggunakan
mesin CNC yang berkolaborasi dengan perangkat lunak 3D, seperti AutoCAD, Catia
hingga SolidWorks. Sebelumnya harus disimulasikan dengan FEA (finite element
analysis) untuk menggambarkan titik kekuatan desain dan balancing yang didapat,
adalah dengan menggunakan MSC Patran atau SMC Superforge Simulator.
Melalui CNC multi-axis (4, 5 bahkan 6 axis) pemotongan, kemampuannya ini
dijadikan tolok ukur kualitas suatu hasil produk terhadap detail desain, bobot,
konsentrisan (ketepatan sumbu), hingga kestabilan terhadap getaran.
c.
Heat Treatment
setelah proses finishing, velg masuk ke tahap
heat treatment atau pemanasan (gb.7), untuk menghilangkan tingkat kestresan
bahan serta memperkuat struktur pelek. Proses ini memakan waktu hingga 9 jam. Tahap
heat treatment ini terdiri dari pemanasan pelek hingga suhu 535 derajat Celcius
hingga 5 jam, kemudian dicelup ke air dingin selama 1-2 menit. Selanjutnya,
pelek dipanaskan lagi dengan tingkat kepanasan 160 derajat Celcius selama 4
jam.
d. Finishing
Setelah proses pemotongan velg forged
maka dilanjutkan dengan proses pembentukan, baik assembly nya
maupun finishing. Finishing velg ini menggunakan high polish,
sedangkan yang lain hanya di mirror polish dan brilliant polish (sentuhan
pelangi). tahap
penghalusan di mesin cut and drilling. Di tahap ini, sisa-sisa pengecoran yang
biasa ada di sisi pelek dibersihkan. Permukaan pelek juga dilapis serbuk
stainless steel 0,6 supaya halus. Kemudian, pelek disempurnakan dengan mesin
CNC (gb.8), hingga lebih halus dan siap di cat.
II. Hasil
Produk
Setelah seluruh proses tahapan selesai
dilakukan, maka dilakukan pengecekan produk tersebut apakah layak atau tidak. Sampel
yang diambil dari produksi akhir di setiap line produksi, diuji molekulnya
dengan alat sinar X. Di sini pelek yang baik akan terlihat dari molekulnya yang
rapat dan tidak retak. Sedang yang gagal, molekulnya acak dan terlihat retakan.
Pelek yang gagal di tahap sinar X, akan dilebur ulang. Untuk mengetahui
kualitas pelek yang telah siap di cat, Chemco melakukan tes untuk mengetahui
apakah ada kebocoran pada pelek. Tes ini dilakukan dengan cara mencelupkan
pelek ke aquarium, dan dari bagian dalam pelek, udara dialirkan. Kalau
ditemukan gelembung di sisi bibir pelek, berarti pelek tersebut bocor dan akan
dilebur kembali.
Sumber :
http://otomotif.grid.id/Motor/Teknik/Intip-Langsung-Proses-Pembuatan-Pelek-Racing#topbanget