Manajemen Operasional Lanjutan - PROTOTYPING

Design For Manufacturing, Design For Assembly and Prototyping

I.                  Design For Manufacturing

            Keberhasilan produk menembus pasar tidak hanya didasari oleh faktor kualitas dan pelayanan tetapi juga di tentukan oleh harga produk yang akan dipengaruhi oleh tingkat efisiensi proses rancangan, manufaktur dan pemasaran yang dilakukan oleh perusahaan.

Pengertian DFM

            Proses pengerjaan produk dilantai produksi akan sangat mempengaruhi faktor – faktor kepuasan konsumen sehinggga perancangan produk yang memperhatikan efisiensi proses manufaktur , yang meliputi fabrikasi dan perakitan, menjadi sangat penting untuk dilakukan. Salah satu metode yang dilakukan adalah Design For Manufacturing (DFM). Tujuan DFM untuk mengurangi biaya manufaktur dengan tetap menjaga fungsi utama untuk mengurangi biaya manufaktur dengan tetap menjaga fungsi dan kualitas yang diinginkan dengan mengoptimalkan rancangan suatu produk hingga pabrikasi.

            Informasi yang dapat mendukung DFM, yaitu berkaitan dengan:

·         Sketsa, penggambaran, spesifikasi produk dan design alternative.

·         Pengertian terperinci dari produk dan proses perakitan,

·         Perkiraan biaya manufaktur, kapasitas produki dan waktu pengujian.

Waktu Pengerjaan DFM

            DFM diperlukan saat:

1.      Sebuah pengembangan produk baru

2.      Dalam pertengahan proses pengembangan sebuah produk

3.      Ketika permula manufaktur dari produk baru

Metodologi DFM

Beberpa metode yang dapat digunakan adalah anatara lain :

Rekayasa / analisi Nilai
Panduan DFM
Design for Assembly
Poka Yoke/metode taguchi

. Metodologi DFM memuat lima hal pokok:

1.      Perkiraan biaya manufaktur

2.      Mengurangi biaya komponen

3.      Mengurangi biaya perakitan

4.      Megurangi biaya pendukungh produksi lainnya

5.      Dasar pengmbilan keputusan dari berbagai faktor.

Langkah – langkah Pengembangan DFM Berdasarkan prosedur EUREKA

Proses ini merupakan sebuah panduan bagi para perancangan pengembangn produk agar produk yang dihasilkan sesuai dengan tujuan dan spesifikasi pengembangan. Ada tujuh langkah yang dapat diapaki dalam pengembangan produk berdasarkan prosedur dari EUREKA, yaitu:

1.      Diagnose DFM

2.      Membuatkan tujuan DFM

3.      Mengidentifikasikan fungsi utama

4.      Mengklarifikasikan parameter evaluasi dan ide rancangan

5.      Rancangan konseptual yaitu

6.      Evaluasi dan pemilihan

7.      Formulasi

Biaya Manufaktur

                        Biaya manufaktur adalah biaya keseluruhan dari biaya – biaya yang terlibat dalam pembuatan suatu produk yang terdiri dari sumber daya manusia, bahan baku dan biaya – biaya pendukung. Secara umum, biaya manufaktur terdiri dari :

1.      Biaya komponen

Biaya komponen terdiri atas :

·         Komponen standar

·         Kmponen komponen khusus

2.      Biaya perkitan

. Ada 3 tipe perkitan yaitu perkitan manual, semi otomatis da full automated.

3.      Biaya overhead

DFM Kualitatif dan Kuantitatif

         Pendekatan kualitatif umumnya didasarkan pada aturan – aturan umum dalam pembuatan suatu produk.

Pendekatan kualitatif didasarkan pada perhitungan – perhitungan matematis.

1.      DFM Kualitatif

Beberpa aturan dalam proses produksi di kelompokkan menjadi dua, yaitu:

1.      Aturan – aturan fabrikasi /pembuatan komponen produk :

2.      Aturan – aturan perakitan.

2. DFM kuantitatif

DFM kuantitatif menggunakan pendekatan objektif, dimana proses manufaktur di evaluasi  dan diperbaiki dengan perhitungan yang umumnya didasarkan pada waktu dan biaya manufaktur.

Metodologi DFM kuantitatif antara lain :

a.       Swift – Knoeledge Based Production

b.      Boothroyd / Dewhurst DFM

c.       AEM – Hitachi Assembalabilitiy Evaluation Method

d.      Team SET

DESIGN FOR ASSEMBLY

            Perakitan dalam sistem produksi memegang peranan penting untuk mendapatkan proses produksi. Tahapan ini umumnya membutuhkan waktu proses yag cukup lama dengan tingkat kompleksitas yang cukup tinggi.. Ada beberapa model perakitan yaitu perakitan manual, semi otomatis dan otomatis. Ketiganya akan mempunyai keuntungan dan permasalahannya sendiri. Sehingga Design For Assembly (DFA) akan ditentukan oleh model-model tersebut.

Pengertian DFA

            DFA merupaka metode pertama dari Design For X (DFX) yang diperkenalkan awal tahun 1990-an. Walaupun demikian, metode ini tidak banyak diperhatikan atau diterapkan pada awalnya. Hal ini terutama disebabkan oleh pandangan yang hanya melihat biaya perakitan yang rendah dibandingkan dengan total biaya produk.

Disamping itu, secara empiric, didasarkan pada 43 publikasi studi kasus, penerapan DFA dapat menghasilkan penurunan jumlah komponen rata-rata lebih dari 50% (Boothroyd, G., dkk., 1994), sehingga biaya perancangan dan pengembangan produk dan fabrikasinya dapat diturunkan. Dari alas an tersebut maka pendekatan CPPD merekomendasikan untuk menerapkan analisis DFA pada langkah pertama (Kaebernick H., Farmer L. E., Mozar S, 1997).

Macam-macam Perakitan

            Secara umum operasi perakitan dapat dibedakan menjadi tiga tipe yaitu perakitan manual, mesin perakitan special-purpose (fixed automation), dan perakitan robotic. Ketiga tipe perakitan akan mempengaruhi metode yang dipakai yaitu pada analisis cara perakitan dan evaluasi biaya. Oleh karena itu, analisis DFA akan berbeda untuk masing-masing tipe perakitan.

            Metodologi ini ditujukan untuk mendefinisikan parameter operasional yang akan berpengaruh pada waktu dan biaya perakitan yang dipengaruhi oleh dua factor utama yaitu:

1.      Total banyaknya komponen dalam suatu produk dan

2.      Kemudahan handling, insertion dan fastening

Tujuan lain dari DFA adalah untuk mendapatkan suatu ukuran yang mengekspresikan

Kedua factor tersebut untuk penilaian akhir suatu produk.Waktu penanganan komponen sangat dipengaruhi oleh ke-simetri-an komponen, ukuran, ketebalan, berat, fleksibilitas, kelicinan, fragility, keharusan menggunaka 2 tangan, keharusan menggunakan alat pemegang (grasping tool). Sedangkan kategori insertion dan fastening akan dipengaruhi oleh pengaksesan lokasi perakitan, kemudahan operasi alat perakitan, pandangan ke lokasi perakitan, kemudahan penggabungan dan positioning selama perakitan dan kedalaman insertion.

PROTOTYPING

Definisi Spektrum dan Pengembangan Prototype

Menurut National Research Council, ada 4 definisi prototyping yaitu :

1.      Pembuktian konsep

2.      Pembuktian produk

3.      Pembuktian kemampu-produksian

4.      Pembuktian produksi : produk jadi digunakan untuk memperkenalkan dan memperbaiki teknik produksi baru untuk menjamin material terpilih dan untuk mengidentifikasi bottleneck produksi.

Prototype dapat dibedakan dalam dua kategori yaitu berdasarkan alam/sifatnya dan berdasarkan cakupannya.

A.     Berdasarkan alam/sifatnya

Berdasarkan alam/sifatnya prototype dapat dibedakan dalam dua kategori utama, yaitu :

·         Prototype fisik

·         Prototype analitik

B.     Berdasarkan Pandangannya (cakupan)

Berdasarkan pandangannya prototype dibagi menjadi dua yaitu :

Ø  Prototype tertutup

Ø  Prototype komprehensif

Dalam perkembangan perancangan produk kontemporer, Otto & Wood (2001) menyebutkan ada enam kelompok prototype yang sering dilakukan :

o   Prototype pembuktian konsep

o   Prototype rancangan industri

o   Prototype rancangan percobaan

o   Alpha prototype

o   Betha prototype

o   Prototype preproduksi

Tujuan Pengembangan Prototype

Keterkaitan dengan tujuan pengembangan sebuah prototype produk dibuat memiliki beberapaa tujuan, yaitu:

1.      Alat untuk mempelajari

2.      Alat komunikasi

3.      Alat integrasi

4.      Tonggak sejarah

Prinsip dan Perencanaan Prototyping

Agar lebih tepat dalam memilih tipe prototyping berikut harus diperhatikan, yaitu:

·         Prototype analitik lebih fleksibel dari prototype fisik

·         Prototype fisik dibutuhkan untuk mendeteksi fenomena – fenomena  yang tidak terantisipasi

·         Prototype bisa mengurangi resiko dari integrasi yang mahal

·         Suatu prototoype bisa mempercepat langkah – langkah pengembangan yang lain.

·         Prototype bisa mestrukturisasi keterikatan tugas.

Rapid Protyping

            Rapid prototyping adalah suatu proses pembuatan prototype dengan melibatkan suatu software yang akan memproses gambar rancangan (umumnya hasil dari CAD) ke dalam suatu mesin rapid prototyping seperti terlihat dalam gambar.

 

                                                           Proses                                               Pengendalian

                                                     Pengukuran data                                                gerak                                                              

Proses Pembuatan Prototype Dengan Rapid Prototyping

            Komponen yang telah digambar dalam computer (CAD) kemudian dipotong dalam ketebalan tertentu  shingga akan menjadi sekian banyak lapis. Mesin rapid prototyping kemudian membuat lapisan – lapisan tersebut dalam bentuk fisik dari bahan yang telah ditentukan oleh mesin  yang bersangkutan. Berikut beberapa proses prototype.

1.      Stereolitography (SLA)

2.      Selectove Laser Sinterling (SLS)

3.      Solid Ground Curing (SGC)

4.      Laminated Object Manufacturing (LOM)

5.      Fused Deposition Modeling (FDM)

6.      Direct Shell Production Chasting

Gambar Shell Production Chasting

Selanjutnya didalam pembutan prototype Ulrich & Eppinger (1995) merekondasikan beberpa langkah – langkah perencanaan dari pembuatn  prototype, yaitu :

1.      Menentukan tujuan

2.      Menentukan tingkatan dari perkiraan prototype.

3.      Membuat outline dari rencana percobaan

4.      Buat jadwal untk usaha – usaha pembuatan dan tes pada tiga tangal terpenting dalam usaha pembuatan prototype