Langkah-langkah Perancangan Mesin atau Alat
TUGAS ARTIKEL PERANCANGAN MESIN
Oleh:
Kelompok 8
1.
Billi
2.
Yudi
Haryono
3.
Ade
Tya Apriyani 1314071028
4.
Aditya
Hari Prabowo 1314071002
5.
Hendri
Setiawan 1314071028
6.
Wisnu
Bayu Wardana 1314071057
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
2016
SYARAT DAN LANGKAH-LANGKAH PERANCANGAN ALAT
Perancangan (design)
secara umum dapat didefinisikan sebagai formulasi suatu rencana untuk memenuhi kebutuhan manusia.
Sehingga secara sederhana perancangan dapat diartikan sebagai kegiatan pemetaan
dari ruang fungsional (tidak kelihatan/imajiner) kepada ruang fisik (kelihatan
dan dapat diraba/dirasa) untuk memenuhi tujuan-tujuan akhir perancang secara
spesifik atau obyektif.
Gambar 1.1 Definisi perancangan secara
sederhana [2]
Dalam
prosesnya, perancangan adalah kegiatan yang biasanya berulang-ulang (iterative) Kegiatan perancangan umumnya
dimulai dengan didapatkannya persepsi tentang kebutuhan masyarakat, kemudian
dijabarkan dan disusun dengan spesifik, selanjutnya dicari ide dan penuangan
kreasi. Ide dan kreasi kemudian di analisis dan diuji. Kalau hasilnya sudah
memenuhi kemudian akan dibuat prototipe. Kalau prototipe sudah dipilih yang
terbaik selanjutnya dilempar ke pasaran. Pasar akan memberikan tanggapan apakah
kebutuhan telah terpenuhi. Secara skematis kegiatan iterative ini di tunjukkan
pada gambar 1.2.
Gambar 1. 2 Proses iteratif dalam perancangan[2]
Kegiatan perancangan dalam bidang teknik yang
dilakukan oleh para ahli teknik (insinyur) selama ini telah mampu meningkatkan
kesejahteraan dan kualitas hidup manusia baik dalam bentuk peningkatan
kesehatan fisik masyarakat, kemakmuran dalam hal materi dan memudahkan manusia
untuk melakukan aktivitasnya. Hasil perancangan insinyur ini terdapat dalam
berbagai bentuk produk dan jasa. Dengan demikian perancangan dalam bidang
teknik atau engineering design
selanjutnya dapat didefinisikan sebagai “Rangkaian kegiatan iterarif yang
mengaplikasikan berbagai teknik dan prinsip-prinsip scientifik yang bertujuan
untuk mendefinisikan peralatan, proses, atau sistem secara detail sehingga
dapat direalisasikan[Norton]”.
Dari pengertian umum di atas maka mechanical design dapat diartikan
sebagai perancangan “sesuatu” atau “sistem” dari “mechanical nature” seperti mesin, komponen, struktur, peralatan,
instrumentasi, dan lain-lain. Dalam scope yang lebih spesifik machine design adalah kegiatan yang berhubungan dengan “penciptaan (creation)” machinery yang dapat melakukan fungsinya dengan baik, safe, dan
andal.
Proses Perancangan Teknik
Beberapa pertanyaan yang sering muncul sebelum
melakukan design antara lain adalah: bagaimana design dimulai ? apakah insinyur
duduk dengan secarik kertas terus menggambarkan ide? faktor-faktor apa yang
mempengaruhi keputusan dalam design? dan juga bagaimana proses design berakhir
?
Skema proses engineering
design yang lengkap ditunjukkan pada gambar 1.3. Proses dimulai dengan
“identifikasi kebutuhan dan keputusan untuk melakukan sesuatu tentang kebutuhan
itu”. Setelah melakukan iterasi
berkali-kali, maka proses design akan berhenti
pada detail design yang siap dipresentasikan untuk selanjutnya dibuat
prototype, testing, dan pada akhirnya masuk proses produksi.
Identifikasi
dan formulasi kebutuhan adalah
kegiatan yang membutuhkan tingkat
kreativitas yang tinggi. Akan tetapi tahap ini sering rancu dengan berbagai
kondisi emosional manusia seperti uneasiness atau perasaan bahwa ada sesuatu
salah. “Backgroud Research” sangat
diperlukan untuk memberikan informasi dalam memahami dan mendefinisikan problem
secara lengkap dan detail. Tahap ini kalau dilakukan dengan baik maka akan
dapat menetapkan “tujuan (goal)”
dari dari design.
Gambar 1.3 Tahapan proses design
Tahap Problem definition harus melibatkan
semua spesifikasi yang berhubungan dengan “sistem” yang akan didesign.
Spesifikasi tersebut adalah kuantitas input dan output, karakteristik dan
dimensi serta ruangan yang diperlukan, dan semua kendala atau batasan design.
Spesifikasi inilah yang akan menentukan biaya, jumlah yang akan dibuat, umur
teknis yang diinginkan, kondisi operasi, dan keandalan machinary. Contoh
spesifikasi adalah fungsi (kecepatan, temperatur operasi, tekanan), keamanan
(kekuatan, defleksi, getaran) dan lain-lain. Sebagai contoh, untuk machine design, berbagai fungsi dan
kendala yang harus dipertimbangkan ditunjukkan pada Gambar 1.4.
Gambar 1.4 Berbagai jenis kendala yang perlu
dipertimbangkan dalam perancangan mesin
Setelah problem didefinisikan dan seluruh
spesifikasi ditetapkan maka tahap berikutnya adalah “Synthesis”. Dalam tahap ini semua kemungkinan alternatif solusi
digali dan dipertimbangkan. Tahap ini sering juga disebut tahap “ideation and invention” dimana di-generate kemungkinan solusi secara
kreatif sebanyak mungkin.
Alternatif-alternatif rancangan yang didapatkan,
selanjutnya di “analisis dan optimasi” untuk menentukan apakah
rancangan tersebut dapat memenuhi spesifikasi, dan performansi yang diinginkan, ditolak, atau perlu dimodifikasi.
Tahap ini akan dapat menghasilkan hasil rancangan yang paling optimum untuk
dipilih. Jika analisis menunjukkan bahwa tidak ada rancangan yang memenuhi
spesifikasi dan performans yang diinginkan maka harus dilakukan iterasi. Hasil
rancangan yang paling optimum dipilih dan selanjutnya dapat dilakukan “detailed design”. Dalam detailed
design, dihasilkan gambar teknik yang lengkap, spesifikasi material,
identifikasi vendor, spesifikasi manufacturing, dll.
Evaluasi
merupakan salah satu tahapan penting dalam
proses design secara keseluruhan.
Tahap ini melibatkan pembuatan “prototype
dan pengujian” yang dapat di lakukan
di laboratorium. Hasil pengujian prototype inilah yang akan membuktikan apakah
rancangan yang dihasilkan dapat memenuhi spesifikasi dan performansi yang
diinginkan. Dari tahap ini akan terjawab pertanyaan-pertanyaan mendasar tentang
sistem yang dirancang seperti misalnya : apakah semua spesifikasi yang
diinginkan terpenuhi?, bagaimana tingkat keandalannya?, apakah dapat bersaing
dengan produk sejenis?, apakah ekonomis untuk dibuat dan dipasarkan?, apakah
mudah dalam perawatan?, dan lain-lain. Data-data hasil pengujian prototype
dapat digunakan untuk iterasi berikutnya dalam penyempurnaan design.
Tahap terakhir adalah “presentation”. Hasil rancangan perlu dikomunikasikan dengan untuk
proses selanjutnya seperti manufacturing, assembling dan sosialisasi.
Komunikasi dapat dilakukan dalam tiga cara yaitu komunikasi secara tertulis,
lisan, dan dalam bentuk grafik atau gambar. Dengan demikian insinyur harus
menguasai ketiga tenik tersebut untuk dapat mempresentasikan rancangannya.
Case study : Perancangan Mesin
Dalam perancangan mesin berbagai parameter yang
berpengaruh terhadap kualitas hasil rancangan. Contoh : untuk perancangan
sebuah poros maka “kekuatan (strength) adalah merupakan parameter utama untuk
menentukan dimensi dan geometri poros. Pertimbangan yang menyeluruh terhadap
parameter-parameter tersebut harus dilakukan untuk menjamin bahwa mesin yang
dirancang memenuhi fungsi dengan kualitas yang diinginkan. Secara tradisional
hal ini biasanya ditentukan berdasarkan “sense” perancang. Tetapi evaluasi dan
pertimbangan parameter secara ilmiah harus dilakukan untuk mencegah kegagalan
design pada tahap-tahap selanjutnya. Parameter fundamental yang harus
dipertimbangkan dalam perancangan mesin ditunjukkan pada gambar 1.5 dan dapat
dijelaskan sebagai berikut :
Gambar 1.5 Fundamental machine design viewpoint
1. Function and mechanism. Beberapa kemungkinan kombinasi mekanisme umumnya dapat memenuhi
persyaratan fungsional. Pada tahap awal berbagai kemungkinan
mekanisme harus dikembangkan dan diuji. Jika merancang mesin yang baru maka
penelitian terhadap mekanisme lain yang sudah ada biasanya sangat membantu.
Berarti perlu dilakukan studi literatur.
2. Flow of Force. Untuk memvisualisasikan bagaimana gaya
ditransmissikan melalui berbagai komponen pada sebuah mesin
maka perlu digambar flow of force seperti ditunjukkan pada gambar 1.6. Diagram
flow of force ini atau sering disebut line of force sangat membantu dalam
evaluasi design. Contohnya : jika mesin beroperasi, jika balance secara statik maka line
of force akan tertutup untuk seluruh sistem. Jika tidak balance maka
berarti akan terjadi percepatan atau breakdown.
3. Balance
(untuk gravitasi). Hanya gaya yang ditimbulkan
oleh gravitasi yang tidak balance
pada suatu mesin. Dalam design penentuan letak pusat gravitasi haruslah
dirancang sedemikian rupa sehingga mesin selalu dalam keadaan stabil (tidak
mengalami overturn)
4. Strength/material. Komponen umumnya mengalami beban (tarik,
tekan, geser, bending, torsi).
Dengan demikian faktor kekuatan dan pemilihan material adalah merupakan
parameter dasar dalam percangan mesin. Semua komponen mesin harus mampu menahan
beban-beban yang bekerja tanpa mengalami kegagalan.
5. Structural
Balance and Beauty. Faktor
penampilan, sturktural balance, dan aesthetic
adalah juga merupakan parameter dasar perancangan mesin. Hal ini terutama akan
berkaitan dengan aspek ekonomi dan pemasaran produk yang dihasilkan.
sangat bermanfaat !!! Terimaksih
ReplyDeleteSama-sama mas Hatmu Rizal
ReplyDeletesumber nya dari mana ya ?
ReplyDelete