Matakuliah : D0234/Teknologi Proses
Tahun
: 2007/2008
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
Pertemuan 26
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
Learning Outcomes
.
Mahasiswa dapat memilih proses pemesinan yang optimum
Outline Materi :
• Faktor-faktor Pertimbangan dalam Proses Pemesinan
• Komponen Waktu Produksi
• Komponen Ongkos Produksi
• Ekonomisasi Peralatan Bantu
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
FAKTOR-FAKTOR PERTIMBANGAN DALAM
PROSES PEMESINAN
1. Faktor-faktor teknis :
• menetapkan mesin yang akan dipakai,
• menentukan jenis pahat yang akan
(geometri dan material pahat),
• menentukan kondisi pemotongan (v, f, a).
2. Kecepatan waktu produksi :
• jenis mesin yang dipakai,
• pemakaian perkakas bantu,
• jenis pahat yang digunakan,
• dan lain-lain.
Bina Nusantara
digunakan
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
3. Faktor-faktor ongkos :
• ongkos material,
• ongkos produksi.
Tujuan Proses Produksi :
a) Ongkos produksi yang paling rendah, sehingga harga
produk murah;
b) Kecepatan produksi yang paling tinggi;
c) Keuntungan yang sebesar-besarnya.
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
KOMPONEN WAKTU PRODUKSI :
1. Komponen waktu yang dipengaruhi variabel proses, dan
2. Komponen waktu bebas (nonproduktif).
1. Komponen Waktu Yang Dipengaruhi Variabel
Proses :
lt
lt
a) tc =
=
; min/produk
vf
n.f
dimana :
tc = waktu pemotongan sesungguhnya
lt = panjang pemesinan; mm
vf = kecepatan makan; mm/min.
= putaran poros utama; rev/min
n = gerak makan; mm/rev
f
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
b) Waktu penggantian pahat rata-rata :
tc
td .
T
dimana :
; min / produk
td = waktu
penggantian
pahat; min.
atau
pemesinan
T = umur pahat; min.
tc
= bagian dari umur pahat yang digunakan
T
menyelesaikan satu produk.
tc
Catatan : untuk mesin NC, td .
= 0 (diabaikan).
T
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
2. Komponen Waktu Bebas (Non-produktif) :
dimana : ta
tLW
ts
ta = tLW + tAT + tRT + tUW +
; min / produk
N
= waktu non produktif (auxillary time)
= waktu pemasangan benda kerja (time for
loading the workpiece); min/produk
tAT = waktu penyiapan, yaitu waktu yang diper-
Bina Nusantara
lukan untuk membawa/menggerakkan pahat
dari posisi mula sampai pada posisi siap untuk memotong (advancing time); min/produk
tRT = waktu pengakhiran, yaitu waktu yang
diperlukan untuk membawa/menggerakkan
pahat kembali ke posisi mula (retracting
time); min/produk
tUW = waktu
pengambilan
produk
(time
for
unloading the workpiece); min/produk
ts
= bagian dari waktu penyiapan mesin (fixture &
N
attachments) dibagi rata untuk sejumlah
produk yang direncanakan untuk dibuat saat
itu (N , lot size).
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
Memperkecil waktu nonproduktif, ta :
• menggunakan perkakas bantu,
• mesin dilengkapi dengan automatic chacker,
• memperbaiki cara kerja (bagi produksi yang sedang
berjalan).
Menurunkan waktu pemotongan, tc :
• memperbesar kecepatan makan, vf
• menaikkan gerak makan, f
• memperbesar putaran spindel, v.
Mempercepat cara penggantian pahat, td :
• menyediakan pahat cadangan,
• memakai jenis pahat sisipan.
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
Contoh soal :
Benda kerja baja paduan dengan diameter mula sebesar
80 mm dan panjang pemesinan sekitar 150 mm, dibubut
kasar untuk kedalaman potong 3 mm dengan gerak
makan 0,2 mm/r dan kecepatan potong 113 m/min, umur
pahat sekitar 40 menit. Untuk mengganti pahat karbida
sisipan diperlukan waktu 0,5 menit, sedang bila diasah
diperlukan waktu 15 s/d 30 menit.
Komponen waktu nonproduktif :
• Waktu pemasangan benda kerja dengan menggunakan
automatic chacker adalah 5 detik = 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 ?
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
Jawab :
1. Komponen waktu yang dipengaruhi oleh variabel proses :
n =
tc =
v . 1000
lt
.d
vf
=
lt
n.f
113 . 1000
=
=
 . 80
150
450 . 0,2
= 450 r/min.
= 1,67 min/produk
Waktu untuk mengganti pahat :
• bila digunakan pahat karbida sisipan, td = 0,5 min. :
td .
tc
T
= 0,5.
1,67
40
= 0,02
min/produk
• bila digunakan pahat biasa, td = 30 min. :
td .
Bina Nusantara
tc
T
= 30 .
1,67
40
= 1,25
min/produk
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
2. Komponen waktu nonproduktif :
ta
ts
= tLW + tAT + tRT + tUW +
N
60
= 0,08 + 0,08 + 0,05 + 0,1 +
100
= 0,91 min/produk
Waktu pemesinan rata-rata produk :
a) dengan pahat sisipan :
tm
tc
= ta + tc + td .
= 0,91 + 1,67 + 0,02
T
= 2,6 min / produk
b) dengan pahat yang diasah :
tm = 0,91 + 1,67 + 1,25
= 3,83 min / produk
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
KOMPONEN ONGKOS PRODUKSI
Harga Pembelian
Gudang
Ongkos Material
Ongkos Tak
Langsung
Ongkos Total Per
Produk
Ongkos
Perencanaan
Ongkos
Produksi
Bina Nusantara
Ongkos Pemesinan
Ongkos Pahat
Ongkos OPerasi
Pajak
Asuransi
Pemeliharaan
Dan lain-lain
Ongkos Penyiapan
& Peralatan
Ongkos Proses
Produksi
Pengangkutan
Bunga bank
Ongkos Tetap
Bunga bank
Pajak
Asuransi
Dan lain-lain
Ongkos Variabel
Langsung
Bahan bantu
Daya listrik
Operator
Ongkos Variabel
Tak Tetap
Kontrol kualitas
Penjualan
Administrasi
Program
Alat bantu
Setting
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
KOMPONEN ONGKOS PRODUKSI
1. Ongkos total perproduk (unit cost), dan
2. Ongkos operasi (operating cost).
1. Ongkos Total Perproduk :
Rumus yang digunakan :
Cu = CM + Cplan +  Cp
dimana : Cu
CM
Cplan
Cp
Bina Nusantara
; Rp / produk
= ongkos total; Rp / produk
= ongkos material; Rp / produk
= ongkos perencanaan produksi; dapat
pula dimasukkan dalam ongkos
perancangan produk (bila produk
ybs. dirancang sendiri); Rp / produk
= ongkos salah satu proses produksi;
Rp / produk
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
a) Ongkos material terdiri dari :
• harga pembelian material,
• ongkos tak langsung (indirect cost / overhead cost) :
 biaya gudang,
 pajak,
 pengangkutan,
 asuransi,
 bunga bank,
 pemeliharaan, dll.
Rumus perhitungan :
CM = CMo + CMi ; Rp / produk
dimana : CMo = harga pembelian; Rp / produk
CMi = ongkos tak langsung; Rp / produk
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
b) Ongkos proses produksi terdiri dari :
• ongkos penyiapan dan peralatan,
• ongkos pemesinan,
• ongkos pahat.
Rumus perhitungan :
Cp = Cr + Cm + Cc ; Rp / produk
dimana : Cr
Cm
Cc
Bina Nusantara
= ongkos penyiapan dan peralatan; Rp /
produk
= ongkos pemesinan; Rp / produk
= ongkos pahat; Rp / produk
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
(1) Ongkos penyiapan dan peralatan (Cr ) :
Cr =
Cset + Cfix + Ccr
; Rp / produk
N
dimana : Cset = ongkos pengaturan/setting mesin; Rp
Cfix = ongkos
perkakas
bantu
cekam
(fixture); Rp
Ccr = ongkos penyiapan program; Rp
N
= jumlah produk yang dibuat; produk
(2) Ongkos pemesinan (Cm ) :
Cm = cm . tm
dimana : cm
tm
Bina Nusantara
; Rp / produk
= ongkos operasi mesin; Rp/min
= waktu pemesinan; min/produk
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
(3) Ongkos pahat (Cc ) :
C c = cc .
tc
T
dimana : cc
tc
T
Bina Nusantara
; Rp / produk
= ongkos
pahat per mata potong;
Rp/mata potong
= Sebagian dari umur pahat (yang
berkurang akibat pemakaian setiap
manghasilkan satu produk) merupakan rasio antara waktu pemotongan
efektif tc dengan umur pahat T; mata
potong/produk
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
2. Ongkos Operasi :
Rumus yang digunakan :
CJ = C f + C d + Ci
dimana : CJ
Cf
Cd
Ci
Bina Nusantara
=
=
=
=
; Rp / tahun
ongkos
ongkos
ongkos
ongkos
tahun
operasi pertahun; Rp / tahun
tetap pertahun; Rp / tahun
variabel langsung; Rp / tahun
variabel tak langsung; Rp /
a) Ongkos tetap pertahun adalah ongkos yang dipikul
perusahaan atas pemilihan suatu mesin/alat produksi yang secara tetap harus dibayar setiap tahun,
seperti :
• bunga pinjaman,
• asuransi,
• pajak,
• dan lain-lain.
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
b) Ongkos variabel langsung pertahun adalah ongkos
yang dipikul perusahaan pertahun akibat pengaruh
langsung dari kegiatan pemesinan yang dilakukan,
seperti :
• ongkos bahan bantu (mis. cairan pendingin),
• ongkos daya listrik,
• ongkos operator.
c) Ongkos variabel tak langsung pertahun adalah
ongkos yang dipikul perusahaan pertahun akibat
pengaruh tidak langsung dari kegiatan pemesinan
yang dilakukan, seperti :
• kontrol kualitas,
• penjualan,
• administrasi, dll.
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
EKONOMISASI PERKAKAS BANTU
Perkakas bantu adalah suatu alat yang dibuat untuk
membantu pengerjaan benda kerja dalam menentukan
lokasi, memegang benda kerja, dan menuntun perkakas
potong.
Disebabkan ketelitian dan ketahanan yang harus dipunyai
perkakas bantu, maka ongkos pembuatannya akan relatif
tinggi.
Walaupun perekakas bantu dapat menghasilkan produktivitas yang lebih tinggi, perkakas tidak dapat dipertanggung jawabkan bila ongkosnya tidak diimbangi oleh
penghematan dalam ongkos produksi.
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
Faktor-faktor yang mempengaruhi analisa ekonomis perkakas bantu dan perumusan faktor-faktor ini dalam
penentuan keseimbangan ekonomis adalah sebagai berikut :
a)
b)
c)
d)
e)
Bina Nusantara
Ongkos perkakas bantu;
Ongkos bunga dari ongkos perkakas bantu;
Penghematan dalam ongkos buruh akibat pemakaian perkakas
bantu ini;
Penghematan dalam ongkos mesin produksi akibat produktivitas
yang meningkat;
Jumlah benda kerja yang akan diproduksi dengan bantuan
perkakas bantu tersebut.
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
Hubungan antara faktor-faktor di atas dapat
dinyatakan dalam rumus berikut ini :
1) Ongkos produksi total/produk tanpa perkakas bantu (Cpuf ) :
Cpuf = (R + Rm) t
dimana : R
Rm
t
Bina Nusantara
; Rp / produk
= ongkos buruh per jam tanpa perkakas bantu; Rp / jam
= ongkos mesin per jam, termasuk
semua overhead; Rp / jam
= waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu produk tanpa perkakas
bantu; jam / produk
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
2) Ongkos produksi total/produk dengan perkakas bantu (Cpf ),
(tidak termasuk ongkos pembuatan perkakas bantu) :
Cpf = (Rt + Rm) tt
dimana : Rt
tt
; Rp / produk
= ongkos buruh per jam dengan perkakas bantu; Rp / jam
= waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu produk dengan perkakas bantu; jam / produk
3) Penghematan ongkos produksi/produk (Cps) :
Cps = Cpuf - Cpf = (R + Rm) t - (Rt + Rm) tt ; Rp / produk
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
4) Ongkos perkakas bantu/produk (Cfix) :
Cfix =
Ct
N
(1 +
dimana : Ct
n
i
N
n.i
2
)
; Rp / produk
= ongkos pembuatan perkakas bantu;
Rp
= jumlah tahun perkakas bantu itu
akan dipakai; tahun
= suku
bunga
dari
modal
yang
diinvestasi; %/tahun
= jumlah produk yang akan dibuat
(selama n tahun); produk
Bila waktu pemakaian perkakas bantu diperhitungkan
lebih kecil dari satu tahun, maka pada umumnya suku
bunga tidak diperhitungkan, sehingga :
Cfix =
Bina Nusantara
Ct
N
; Rp / produk
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
5) Perkakas bantu dapat dipertanggung jawabkan secara
ekonomis, bila penghematan ongkos produksi/produk lebih
besar daripada ongkos perkakas bantu/produk, jadi :
Cps > Cfix , atau
(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt >
Ct
N
(1 +
n.i
2
)
6) Titik impas yaitu jumlah produk minimum yang harus
diproduksi oleh pabrik dengan perkakas bantu tersebut
supaya penghematan ongkos produksi sama dengan
ongkos pembuatan perkakas bantu, jadi :
Cps = Cfix , atau
(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt =
Nimpas =
Bina Nusantara
Ct (1 +
n.i
2
Ct
(1 +
Nimpas
)
(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt
=
n.i
2
)
Ct (1 +
Cps
n.i
2
)
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
7) Ongkos maksimum yang diperbolehkan untuk membuat
perkakas bantu :
Ct max =
(R + Rm) t - (Rt + Rm) tt
(1 +
Contoh soal :
n.i
2
)
x N =
Cps . N
(1 +
n.i
2
)
Pemakaian sebuah perkakas bantu dalam mendukung satu
seri operasi pada sebuah mesin freis akan mengurangi
waktu pengerjaan dari 45 menit/produk menjadi 24
menit/produk. Bila pekerjaan itu harus dilakukan tanpa
perkakas bantu, maka penanganan harus dilakukan oleh
seorang operator akhli (klasifikasi A) yang dibayar Rp.
10.000/jam. Dengan perkakas bantu, pekerjaan itu dapat
diserahkan pada operator kurang akhli (klasifikasi B) yang
pembayarannya Rp. 7.500/jam. Ongkos mesin/jam, termasuk overhead, ditentukan sebesar Rp. 25.000/jam.
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
Ongkos pembuatan perkakas bantu termasuk Rp.
1.750.000 untuk perancangan, Rp. 950.000 untuk bahanbahannya, dan memerlukan seorang pembuat perkakas
bantu yang akhli. Pembuatan memerlukan waktu 50 jam
dan diminta pembayaran Rp. 30.000/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 400 produk dalam jangka
waktu itu.
Tentukan :
a) Apakah perkakas bantu itu dapat dipertanggung
jawabkan 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 175 buah (= 350 produk/2 tahun) ?
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
Jawab :
t
tt
R
Rt
Rm
Ct
i
N
i
=
=
=
=
=
=
=
=
=
45 menit/produk = 0,75 jam/produk
24 menit/produk = 0,4 jam/produk
Rp.10.000/jam
Rp. 7.500/jam
Rp. 25.000/jam
Rp. 1.750.000+Rp.950.000+Rp. 30.000/jam x 50 jam
Rp. 4.200.000
8 % dan n = 2 tahun
400 produk
a) Cps = (R + Rm) t - (Rt + Rm) tt ; Rp / produk
= (10.000 + 25.000).0,75 – (7.500 + 25.000).0,4
= 13.250 Rp / produk
Bina Nusantara
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
Cfix =
=
Ct
(1 +
n.i
)
N
2
4.200.000
400
; Rp / produk
2 . 0,08
(1 +
2
) = 11.340 Rp / produk
Cps > Cfix , jadi perkakas bantu ini secara ekonomis
dapat dipertanggung jawabkan.
b) Nimpas =
Ct (1 +
n.i
2
)
=
Cps
4.200.000 (1 +
2 . 0,08
2
)
13.250
= 342 produk
c) Bila N = 350 produk / 2 tahun, maka :
Ct max =
Bina Nusantara
Cps . N
(1 +
n.i
2
=
)
13.250 . 350
1,08
= Rp 4.293.981
OPTIMASI PROSES PEMESINAN
SELESAI
TERIMA KASIH
Bina Nusantara

download

download

download

download

download

download

download

download

download

download

download