POLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRA

RANCANG BANGUN MESIN AUTO BLOW PADA LINE

BRAKE DRUM DAIHATSU LUXIO MENGGUNAKAN PLC

FX-30 MR MITSUBISHI DI PT AISIN TAKAOKA

INDONESIA

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Disusun oleh:

AFIF MUSHLIHUDDIN

0220130033

PROGRAM STUDI

TEKNIK PRODUKSI DAN PROSES MANUFAKTUR

KONSENTRASI MEKATRONIKA

POLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRA

2015

i

1 ABSTRAK

Politeknik Manufaktur Astra

Program Studi Teknik Produksi dan Proses Manufaktur

Tugas Akhir DIII - Tahun 2015/2016

RANCANG BANGUN MESIN AUTO BLOW PADA LINE BRAKE

DRUM DAIHATSU LUXIO MENGGUNAKAN PLC PLC FX-30 MR

MITSUBISHI DI PT AISIN TAKAOKA INDONESIA

AFIF MUSHLIHUDDIN

0220130033

Abstrak

PT Aisin Takaoka Indonesia merupakan industri manufaktur yang bergerak dalam bidang pembuatan komponen otomotif, komponen-komponen yang diproduksi diantaranya yaitu : brake drum, pressure plate, steering knuckle, disc rotor, wheel hub, exhaust manifould. Pada tahun 2015 PT. Aisin Takaoka Indonesia mempunyai project untuk efisiensi kinerja operator dan menambah hasil produksi pada line Brake Drum Daihatsu Luxio. Pada line Brake Drum Daihatsu Luxio masih terdapat proses blowing manual yang menghabiskan waktu 16 detik. Proses blowing ini dilakukan untuk menghilangkan honing liquid yang didapat dari proses sebelumnya. Disamping itu proses blowing manual mengakibatkan area kerja menjadi kotor dan licin .Oleh sebab itu penulis dan tim Machining Produksi PT. Aisin Takaoka Indonesia melakukan improvement dengan mengubah kerja blowing manual menjadi kerja mesin Auto Blow dengan sistem kontrol menggunakan PLC. Dengan dibuatnya mesin Auto Blow tersebut dapat menghilangkan proses kerja blowing manual. Sehingga line dapat menambah hasil produksi perjamnya dan penurunan waktu kerja manual sebanyak 16 detik .

Kata kunci : Blowing manual, Auto blow ,PLC

ii

DAFTAR ISI

ABSTRAK.........................................................................................................................................ii

DAFTAR ISI.....................................................................................................................................iii

BAB I.................................................................................................................................................1

1.1 Latar Belakang..........................................................................................1

1.2 Perumusan Masalah...................................................................................2

1.3 Pembatasan Masalah.................................................................................2

1.4 Tujuan dan Manfaat...................................................................................2

1.4.1 Tujuan................................................................................................2

1.4.2 Manfaat..............................................................................................3

1.5 Luaran Yang Diharapkan..........................................................................3

1.6 Sistematika Penulisan................................................................................3

BAB II ..........................................................................................................................................4

2.1 Pengertian Blowing....................................................................................4

2.2 Programmable Logic Controller (PLC)....................................................4

2.2.1 Pengertian PLC.......................................................................................4

2.2.2 Prinsip Kerja PLC...................................................................................5

2.2.3 Perangkat Keras PLC..............................................................................6

2.2.4 Bahasa Pemrograman PLC.....................................................................6

2.3 Synchronous motor....................................................................................9

2.3.1 Pengertian Synchronous Motor...............................................................9

2.3.2 Kontruksi Synchronous motor..............................................................10

iii

2.4 Pneumatik................................................................................................11

2.4.1 Pengertian Pneumatik...........................................................................11

2.4.2 Keuntungan dan Kerugian Sistem Pneumatik......................................11

2.4.3 Macam – Macam Komponen Pneumatik..............................................12

BAB III.............................................................................................................................................14

3.1 Observasi Lapangan................................................................................14

3.2 Studi Kepustakaan...................................................................................14

3.3 Wawancara..............................................................................................14

3.4 Pembuatan Alat.......................................................................................14

DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................................................15

2

iv

v

3 BAB I

4 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

PT Aisin Takaoka Indonesia yang beralamat di Jl.

Maligi III Lot H 1-5 kawasan industri Karawang International

Industry City (KIIC) merupakan industri manufaktur yang

bergerak dalam bidang pembuatan komponen otomotif.

Perusahaan ini pertama kali didirikan pada tahun 1996 dan

mulai berproduksi pada tahun 1997, komponen yang

diproduksi antara lain yaitu : brake drum, pressure plate,

steering knuckle, disc rotor, wheel hub, exhaust manifould

yang di supply ke berbagai perusahaan otomotif seperti TMMIN,

ADM, dan HINO.

PT. Aisin Takaoka Indonesia terdiri dari beberapa

departemen untuk menunjang proses produksi salah

satunya yaitu departemen machining. Departemen

machining merupakan departemen yang didalmanya

terdapat proses permesinan yang memproses part–part

finish good dari departemen casting atau yang dikirim dari

suplyer. Part–part tersebut diproses dan dibentuk

menggunakan berbagai macam proses permesinan sesuai

dengan permintaan customer. Departemen machining itu

sendiri terbagi kedalam 4 bagian yaitu bagian machining,

painting, assembling dan metal forming.

Pada praktek kerja industri di PT. Aisin Takaoka Indonesia, penulis

ditempatkan di bagian Machining Departement. Pada departement tersebut

ditahun 2015 ini sedang ada suatu project penambahan produktivitas dan

efisiensi kinerja operator. Ada beberapa proses kerja manual pada

Machining Departement yang memakan waktu lebih dari 10 detik, salah

satunya adalah proses blowing manual pada line brake drum daihatsu

luxio. Pada line ini terdapat beberapa proses kerja mesin dan proses kerja

1

manual. Proses kerja mesin diantaranya adalah proses turning,

milling ,honing ,balancing, dan measuring sedangkan proses kerja manual

diantaranya adalah proses blowing, chamfering, visual check.

Proses blowing adalah proses pembersihan part dari honing liquid

yang didapat dari proses honing. Pada proses ini operator harus

menghilangkan honing liquid yang sangat pekat dan itu membutuhkan

waktu 16 detik agar part bersih dari honing liquid .Disamping itu proses

blowing manual ini menyebabkan lingkungan pada line brake drum

daihatsu luxio menjadi kotor dan licin.

Berdasarkan latar belakang diatas, penulis hendak

mengangkat permasalahan tersebut menjadi tema dalam

pembuatan tugas akhir. Penulis memberi judul tugas akhir

ini dengan judul “RANCANG BANGUN MESIN AUTO

BLOW PADA LINE DAIHATSU LUXIO MENGGUNAKAN

PLC PLC FX-30 MR MITSUBISHI DI PT. AISIN

TAKAOKA INDONESIA” .

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang ada maka perumusan masalah

pada tugas akhir ini adalah :

1. Bagaimana membuat sistem kerja mesin auto blow

2. Bagaimana merancang sistem dan membuat sistem kendali

mesin auto blow menggunakan PLC

3. Bagaimana memprogram sistem kendali auto blow

menggunakan PLC

1.3 Pembatasan Masalah

Penulisan tugas akhir ini dibatasi oleh beberapa hal, yaitu :

1. Membahas pembuatan program

2. Membahas wiring sistem kontrol mesin auto blow

3. Tidak membahas perhitungan mekanik mesin auto blow

4. Tidak membahas biaya pembuatan mesin auto blow

2

5. Tidak membahas perhitungan arus mesin auto blow

1.4 Tujuan dan Manfaat

1.4.1 Tujuan

1. Mengeliminasi kerja blowing manual

2. Mempercepat cycle time pada line brake drum daihatsu

luxio

1.4.2 Manfaat

1. Produktivitas meningkat

2. Menambah keuntungan perusahaan

3. Kerja operator menjadi lebih efisien

1.5 Luaran Yang Diharapkan

1. Dapat meningkatkan produktivitas

2. Menghasilkan mesin auto blow yang dapat bekerja otomatis

3. Cycle time pada line brake drum menjadi lebih cepat

4. Lingkungan pada line brake drum menjadi lebih bersih

1.6 Sistematika Penulisan

Penulisan proposal tugas akhir ini dibagi menjadi tiga bab yang

disusun berdasarkan judul penulisan proposal tugas akhir di atas. Tiga bab

tersebut adalah sebagai berikut:

Bab I Pendahuluan. Berisi latar belakang, perumusan masalah,

pembatasan masalah, tujuan dan manfaat, metode penelitian, dan

sistematika penulisan.

Bab II Landasan Teori. Berisi tentang landasan teori berupa

pengertian – pengertian komponen yang digunakan pada tugas akhir ini

seperti PLC, motor induksi tiga fasa, air blow, serta komponen pendukung

lainnya dalam pembuatan mesin auto blow.

3

Bab III Metodologi Penelitian. Berisi langkah – langkah

penelitian yang digunakan untuk memecahkan masalah dan mencapai

tujuan akhir penelitian

5 BAB II

6 LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Blowing

Blowing adalah proses pembersihan part dari sisa – sisa cairan

atau chip yang didapat dari proses sebelumnya. Proses blowing dilakukan

dengan cara menyemprotkan angin ke bagian part.

2.2 Programmable Logic Controller (PLC)

2.2.1 Pengertian PLC

PLC ( PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ) adalah suatu

peralatan control yang tercipta dari hasil perpaduan antara teknologi

computer “solid – state” dan “ tradisional sequence controller “ control

manual. Secara khusus PLC adalah special purpose yaitu computer yang

dirancang khusus untuk mengoperasikan suatu masalah tertentu yang

berhubungan dengan pengontrolan atau pengendali dan masalah kerja

mesin atau proses dalam suatu industri.

Pada dasarnya PLC mempunyai fungsi untuk menggantikan kerja

relay - relay mekanik dan timer, tetapi karena adanya keunggulan dari

peralatan mikroprosesor yang membangun perangkat keras dari PLC,

maka PLC dapat melakukan operasi-operasi aritmatik, mengkonversikan

data analog ke digital atau dari digital ke analog, membandingkan data dan

dapat menyelesaikan masalah-masalah control yang bersifat kompleks.

4

PLC beroperasi dengan cara memeriksa input dari sebuah proses

guna mengetahui statusnya kemudian sinyal input ini diproses berdasarkan

instruksi logika yang telah diprogram dalam memori. Antarmuka

( interface ) yang terpasang di PLC memungkinkan PLC dihubungkan

secara langsung ke actuator atau transducer tanpa memerlukan relay.

Untuk menyesuaikan dengan keadaan kerjanya, maka PLC

dirancang untuk dapat beroperasi pada lingkungan industri yang berdebu

dan tingkat polusi yang tinggi, dengan perubahan suhu 0oC sampai 60oC

dan kelembaban relative antara 0% sampai 95%.2). Karena dengan

menggunakan PLC banyak keuntungan yang sangat mempengaruhi proses

produksi di perusahaan.

2.2.2 Prinsip Kerja PLC

Prinsip kerja dari PLC secara umum adalah menerima sinyal –

sinyal analog dari peralatan Input luar yang berupa : saklar, tombol –

tombol , overload, sensor, dan lain –lain. Sinyal analog ini oleh modul

input akan dirubah menjadi sinyal – sinyal digital.

Pada sistem yang akan dikontrol mempunyai sinyal – sinyal / pulsa

dalam tiap input dan output, baik berupa sinyal analog maupun sinyal

digital. Sinyal – sinyal digital ini akan diolah oleh unit pemproses utama

yaitu “ Central Processing Unit “ ( CPU ), sesuai dengan perintah program

yang telah ditetapkan atau diprogram pada memory. Selanjutnya CPU

akan mengambil keputusan – keputusan yang kemudian akan dipindahkan

ke modul Output masih berupa sinyal – sinyal digital.

5

Gambar 2.1 Blok Diagram Prinsip Kerja PLC

Modul Output akan merubah sinyal –sinyal digital menjadi sinyal –

sinyal analog. Sinyal – sinyal analog inilah yang menggerakkan relay –

relay atau kontaktor, yang merupakan peralatan output luar. Peralatan

output luar ini yang nantinya akan menggerakkan mesin – mesin atau

sistem yang dikontrolnya.

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa sistem yang akan dikontrol

diterima oleh input devices dalam bentuk sinyal analog yang selanjutnya

dikirimkan ke PLC untuk dirubah dalam bentuk sinyal digital. Setelah

diolah oleh PLC kemudian dikeluarkan kembali dalam bentuk sinyal

analog melalui output device.

2.2.3 Perangkat Keras PLC

Pada dasarnya perangkat keras yang dimiliki oleh sebuah PLC

adalah sama dan tidak jauh berbeda dengan perangkat keras yang dimiliki

oleh Personal Computer ( PC ). Akan tetapi memiliki perbedaan dalam

pembagian unit – unitnya. Dalam perangkat keras dari PLC ini

mempunyai tiga bagian utama dan besar, yaitu :

1. Bagian Input Output ( I / O ).

2. Processor .

3. Programming Devices.

Bagian – bagian tersebut mempunyai fungsi dan tugas masing - masing

dalam setiap pengoperasian dari PLC tersebut.

2.2.4 Bahasa Pemrograman PLC

Sebelum menyusun suatu program untuk pengoperasian PLC pada

pengontrolan suatu system atau proses, harus mengetahui dan menghafal

bahasa program PLC yang akan digunakannya. PLC tidak dapat digunakan

apabila tidak dimasukkan instruksi – instruksi atau program. Perintah –

perintah atau program yang telah dibuat oleh seorang programmer jika

dimasukkan ke dalam PLC harus menggunakan bahasa program PLC itu

sendiri.

6

Dengan bahasa perantara ini seorang programmer dapat

berkomunikasi langsung dengan PLC, serta dapat mengatur cara kerja dari

PLC sesuai dengan yang diinginkan. Adapun bahasa program PLC disebut

“ Relay Ladder Logic “ yang harus diketahui dan dihafal mulai dari :

1. Mneumonic Code (Kode Menumonic)

Mneumonic code ( kode mnemonic ) merupakan perintah

dasar yang sederhana dan umum digunakan oleh PLC. Dalam

penulisan mneumonic code mempunyai hubungan erat dengan

ladder diagram yang dibuatnya. Apabila memasukkan program ke

PLC dengan menggunakan Programming Console, mneumonic

code haruslah lebih dulu difahaminya. Apabila mneumonic code

salah maka ladder diagram pun akan menjadi salah, begitu juga

dengan sebaliknya sehingga PLC tidak dapat dioperasikan.

Perintah Mneumonic code ini selalu digunakan apabila PLC

tersebut menggunakan programming console.

Gambar 2.2 Perintah dasar Mneumonic code

2. Ladder Diagram (Diagram Tangga)

Ladder Diagram atau yang sering disebut dengan diagram

tangga pada PLC adalah mempunyai fungsi yang sama dengan

gambar rangkaian kontrol pada system konvensional , yaitu

sebagai perangkai peralatan control yang satu dengan yang lain.

7

Pemakaian diagram tangga ini selalu digunakan pada penginputan

program pada PLC jika menggunakan PC ( Personnal Computer ).

Tetapi jika pengoperasian PLC tidak menggunakan Computer,

yang hanya menggunakan Programming Console diagram tangga

ini tidak mutlak untuk diketahui. Menggambar Ladder Digram

dalam PLC selalu diawali dengan garis vertikal yang mulai dari

sebelah kiri dan sering juga diakhiri garis vertikal yang berada

disebelah kanan. Pada umumnya garis vertikan yang berada pada

sebelah kanan sering juga tidak digambar.

Gambar 2.3 Contoh Ladder Diagram

3. Flow Sign (Aliran Sinyal)

Aliran sinyal atau flow sign merupakan jalannya arus yang

mengalir pada rangkaian yang digambar atau diprogram dalam

PLC tersebut. Aliran sinyal ini berjalan mulai dari bus bar sebelah

kanan dimana alamat – alamat dituliskan. Arah aliran data input

8

dari bus bar menuju ke output dari gambar rangkaian program yang

diisikan.

Gambar 2.4 Aliran Sinyal Data

Program dieksekusi mulai dari alamat terkecil sampai

alamat terbesar atau sampai menemukan perintah END dalam satu

program dan kembali membaca lagi dari alamat terkecil sampai

alamat terbesar di program selanjutnya.

Gambar 2.5 Pembacaan Program

2.3 Synchronous motor

2.3.1 Pengertian Synchronous Motor

Synchronous motor adalah motor AC tiga-fasa yang dijalankan

pada kecepatan sinkron, tanpa slip. Synchronous motor adalah motor AC

tiga-fasa yang dijalankan pada kecepatan sinkron, tanpa slip.

Motor sinkron merupakan motor arus bolak-balik ( AC ) yang

penggunaannya tidak seluas motor asinkron. Secara umum penggunaan

motor sinkron difungsikan sebagai generator, akan tetapi motor sinkron

tetap digunakan oleh industri yang membutuhkan ketelitian putaran dan

putaran konstan.

Sebuah motor sinkron selalu beroperasi pada kecepatan konstan,

pada kondisi tidak berbeban. Tetapi apabila motor diberi beban, maka

motor akan selalu akan berusaha untuk tetap pada putaran konstan. Dan

9

motor akan melepaskan kondisi sinkronnya apabila beban yang

ditanggung terlalau besar ( Torsi Pull-out ).

2.3.2 Kontruksi Synchronous motor

Motor induksi terdiri dari dua bagian utama :

1. Bagian yang tetap , disebut Stator

2. Bagian yang bergerak , disebut Rotor

Dilihat dari konstrusi rotor motor induksi ada dua jenis :

1. Motor rotor sangkar rangkaian rotor nya dihubung singkat.

2. Motor cincin luncur ( Slip ring motor ), mempunyai rotor

lilit

Gambar 2.6 Kontruksi Synchronous motor

Stator terdiri dari tiga bagian utama yaitu :

1. Rangka , adalah rangka tuang atau baja tuang

2. Inti stator yang berupa lembaran baja khusus yang

dilaminasi untuk mengurangi kerugian inti dari arus pusar

( Eddy current ) dan dipres langsung pada rangka , inti stator

10

dibuat alur-alur pada bagian dalam yang melingkar untuk

penempatkan belitan / kumparan stator

3. Belitan stator terdiri tiga belitan yang identik dengan

belitan fasa dan ditempatkan pada 120 derajat listrik

disekeliling stator. Masing-masing belitan terdiri dari sejumlah

kumparan yang dihubungkan seri dan menghasilkan jumlah

kutub perfasa yang dibutuhkan, Gambar 2.6, memperlihatkan

konstruksi stator dan rotor sangkar. Gambar 2.7,

memperlihatkan pelat nama motor

induksi memampilkan informasi penting yang diperlukan

untuk pemilihan dan aplikasi.

Gambar 2.7 Pelat Nama Synchronous Motor

2.4 Pneumatik

2.4.1 Pengertian Pneumatik

Pneumatik berasal dari kata Yunani: pneuma = udara. Jadi

pneumatic adalah ilmu yang berkaitan dengan gerakan maupun kondisi

yang berhubungan dengan udara. Perangkat pneumatik yang digunakan

memanfaatkan udara yang dimampatkan (compressed air). Dalam hal ini

udara yang telah dimampatkan akan didistribusikan kepada sistem yang

digunakan sehingga kapasitas sistem terpenuhi.

11

2.4.2 Keuntungan dan Kerugian Sistem

Pneumatik

Sebuah sistem pasti mempunyai keuntungan dan kerugiaan begitu

pula sistem pneumatik. Keuntungan sistem pneumatik antara lain :

1. Peyimpanannya mudah

2. Ketersiadaan udaranya tidak terbatas

3. Tahan ledakan

4. Aman terhadap beban lebih

Sedangkan kerugiannya antara lain :

1. Biaya persiapannya mahal

2. Persiapan udara perlu perhatian khusus

3. Daerah kekuatan udaranya terbatas

2.4.3 Macam – Macam Komponen Pneumatik

1. Air Service Unit

Air service unit terdiiri dari :

a) Filter

Filter adalah komponen air service unit yang berfungsi untuk

menyaring air dan debu agar udara yang keluar dari air service unit bersih

dari air dan debu.

b) Regulator

Regulator adalah komponen air service unit yang berfungsi untuk

mengatur besar kecilnya tekanan angina yang akan dilewatkan atau

digunakan.

c) Lubrication

Lubrication adalah komponen air service unit yang berfungsi

untuk melumasi piston dengan cara disemprotkan.

2. Cylinder Pneumatik

Cylinder pneumatic adalah sebuah tabung pneumatic yang

menghasilkan tenaga dorong, tarik maupun putar. Jenis cylinder dapat

dibedakan sebagai berikut:

12

a) Single acting cylinder

b) Double acting cylinder

13

3. Control Valve

Control valve adalah suatu alat yang memberikan informasi kepada

suatu system control otomatis. Untuk rangkaian elektro-pneumatik

digunakan katup solenoid.

14

BAB III

7 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Observasi Lapangan

Metode pengambilan data dengan cara melihat langsung ke line

brake drum daihatsu luxio untuk melihat permasalahan yang ada pada line

tersebut. Selanjutnya dilakukan pengkajian dan analisa untuk menangani

masalah yang ada

3.2 Studi Kepustakaan

Merupakan metode untuk mendapatkan data dan informasi dari

buku – buku, internet, dan sumber literatur lainnya. Untuk mendapatkan

dasar – dasar teori yang mendukung dalam pembuatan mesin auto blow

3.3 Wawancara

Metode wawancara ini penulis lakukan dengan cara menanyakan

langsung permasalahan yang ada pada leader di line brake drum daihatsu

luxio

3.4 Pembuatan Alat

Melakukan pembuatan mesin auto blow dengan menggunakan

PLC di mulai dari konsep dasar mekanisme, design, serta realisasi

pembuatan sistem kendali menggunakan PLC

15

8 DAFTAR PUSTAKA

Krist, Thomast. ( 1993 ). Dasar-Dasar Pneumatik. Jakarta: Erlangga.

Nur Alif, Totok. ( 2007 ). Programmable Logic Control. Probolinggo

Wirabuana, Cakra. ( 2010 ). Tugas Makalah Teknik Tenaga Listrik :

Syncrhonous Motor. Jakarta : Universitas Indonesia

16