PENERAPAN P&PG PENDIMENSIAN DAN PENTOLERANSIAN GEOMETRIK

ALUR PEMBUATAN PRODUK DesainManufakturVerifikasi Spesifikasi teknik sebagai keluaran tahap desain menjadi acuan dasar tahap manufaktur dan verifikasi. Ketika P&PG tidak teraplikasikan, maka akan terjadi kerancuan dalam menginterpretasikan spesifikasi teknik. Hal ini menyebabkan terjadinya proses iterasi dari tahap manufaktur atau verifikasi menuju tahap desain. (ketidakefektifan proses)

PENERAPAN P&PG P&PG adalah bahasa Penerapan P&PG adalah rentetan cerita yang dimulai dari: “design intent – functional requirement – geometric specification” dari sebuah komponen

PENERAPAN P&PG “Vocabulary” “Grammar” “Story” Mengenali dan memahami simbol dan definisi pada Pendimensian dan Pentoleransian Geometrik Memahami aturan-aturan penyertaan kotak kontrol fitur dan penerapan datum, serta menginterpretasikannya dengan benar Penerapan kontrol geometri sedemikian rupa sehingga sesuai dengan Design Intent

PROSES DESAIN Requirement Analysis Analisa Pasar dan situasi perusahaan Ide produk Memformulasikan proposal produk QFD Concept Identifikasi masalah Membangun struktur fungsi Mengevaluasi aspek teknis dan ekonomis. Preliminary Design Pemilihan material. Mengeliminasi karakteristik kritis. (aspek keselamatan) Perhitungan teknis. Perhitungan finansial Part list dan dokumen assembly permulaan Detailed Design Detail Drawing dan part list Rencana operasi produksi komponen, assembly, dan transportasi. Tes dan Evaluasi Simulasi Pembuatan Prototipe

CONCURRENT ENGINEERING Concurrent Engineering adalah proses pengambangan produk dimana aspek manufaktur dan assembly dipertimbangakan secara simultan dengan proses desain. Terkesan lebih time consuming, tetapi secara keseluruhan lebih ekonomis. Kenapa? Design Layout Identify and Remove Critical Characteristics Design for AssemblyDesign for ExperimentMechanical Simulation

PRELIMINARY DESIGN LAYOUT Design Layout merupakan assembly drawing yang bersifat unik. Hanya terdefinisi ukuran nominal beserta toleransinya, serta lokasi dari semua komponen. Informasi pada Design Layout: 1.Identifikasi datum feature serta kualifikasinya (rasio keketatan toleransi). 2.Parameter ketertukaran toleransi ukuran fungional dan lokasi fitur tertentu. Kualitas suaian 3.Pendefinisian material dan proses. 4.Pendefinisian part standard.

STUDI KASUS: SOLENOID PUMP 1.Solenoid Coil 2.Movable Iron Core 3.Hydraulic loop assy. 4.Diaphragm 5.Spring 6.Screw 7.Rod 8.Pump body 9.Endcap

STUDI KASUS: SOLENOID PUMP PEMILIHAN DATUM FEATURE UNTUK KOMPONEN (8) DAN (9) Kriteria pemilihan datum: Fungsional Mating Part Kemudahan akses Luas area Jika datum merupakan feature without size, maka perlu dikendalikan kerataannya. Jika datum merupakan feature with size, maka dperlu dikendalikan geometrinya dengan ketat terhadap datum primer.

STUDI KASUS: SOLENOID PUMP PEMILIHAN DATUM FEATURE UNTUK KOMPONEN (8) DAN (9) Datum A dipilih sebagai datum primer -Mating interface (planar surface) -Acuan orientasi pergerakan kinematik. Datum B dipilih sebagai datum sekunder -Pemandu pemasangan pump body dan endcap Datum tersier tidak dibutuhkan pada kasus ini karena tidak ada fitur asimetrik yang perlu dikendalikan.

STUDI KASUS: SOLENOID PUMP PARAMETER KETERTUKARAN UNTUK KOMPONEN (8) DAN (9) Rod (7) terlokasikan pada 2 lubang pada dua kumponen berbeda (8 & 9). Posisi dari kedua lubang harus dikendalikan sehingga rod dapat berfungsi dengan baik (tidak terjadi misalignment dan rod tidak terikat dengan lubang). Selubung luar pada Pump body (8) dan endcap (9) dikendalikan posisinya kerena merupakan sambungan pin dan lubang. Apakah selubung luar pada iron core (2) dan selubung dalam pada pump body (9) perlu dikendalikan geometrinya?

STUDI KASUS: SOLENOID PUMP PARAMETER KETERTUKARAN UNTUK KOMPONEN (8) DAN (9) Pola 8 lubang ulir pada pump body (8) dan 8 lubang pada endcap (9) perlu dikendalikan dengan toleransi posisi untuk memastikan kedelapan baut dapat terpasang.

IDENTIFICATION AND REMOVAL OF CRITICAL CHARACTERISTICS Karakteristik assembly memiliki pengaruh terbesar pada fungsi keseluruhan produk. Pada DOD-STD-2101 karakteristik assembly dikategorikan menjadi 3 bagian: Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) mengidentifikasi kemungkinan mode kegagalan dalam suatu design layout dan mencegah kegagalan produk. –Caranya, mensimplifikasi desain dengan mengeliminasi karakteristik kritis dan mayor sebanyak mungkin. Karakteristik Assembly CriticalMajorMinor Melibatkan keselamatan manusia dan fungsi produk jika terjadi kegagalan. Dapat menyebabkan kegagalan fungsi produk. Tidak berpengaruh secara signifikan terhadap peforma total produk.

DESIGN FOR ASSEMBLY The cost of assembly in many products can exceed 50% of the total manufacturing costs. (Boothroyd et al., 1982) Salah satu poin penting pada prinsip DFA adalah mereduksi jumlah komponen. Mereduksi jumlah komponen = menggabungkan 2 komponen atau lebih menjadi satu. Dampaknya komponen tersebut menjadi lebih kompleks (memiliki fungsi lebih dari satu). Perlu adanya kendali geometri dari setiap fitur yang terintegrasi pada DRF (Datum Reference Frame).

CONTOH: IDENTIFIKASI, MENGELIMINASI KARAKTERISTIK MAYOR, DAN PERTIMBANGAN DESIGN FOR ASSEMBLY Fungsi Rod (7) terpenuhi dengan baik ketika bergerak translasi tanpa misalignment. Dampaknya geometri lubang pemandu pada pump body (8) dan endcap (9) harus dikendalikan pada DRF masing-masing. Jika salah satu lubang pemandu memiliki berkualitas jelek, maka fungsi dari pompa akan gagal (2 karakteristik mayor) Terdapat ide untuk mereduksi karakteristik mayor dari 2 menjadi 1. Ide ini salaras dengan konsiderasi DFA untuk mengurangi jumlah komponen (penggabungan fungsi pump body (8) dan endcap (9))

CONTOH: IDENTIFIKASI, MENGELIMINASI KARAKTERISTIK MAYOR, DAN PERTIMBANGAN DESIGN FOR ASSEMBLY Fungsi Rod (7) terpenuhi dengan baik ketika bergerak translasi tanpa misalignment. Dampaknya geometri lubang pemandu pada pump body (8) dan endcap (9) harus dikendalikan pada DRF masing-masing. Jika salah satu lubang pemandu memiliki berkualitas jelek, maka fungsi dari pompa akan gagal (2 karakteristik mayor) Terdapat ide untuk mereduksi karakteristik mayor dari 2 menjadi 1. Ide ini salaras dengan konsiderasi DFA untuk mengurangi jumlah komponen (penggabungan fungsi pump body (8) dan endcap (9))

CONTOH: IDENTIFIKASI, MENGELIMINASI KARAKTERISTIK MAYOR, DAN PERTIMBANGAN DESIGN FOR ASSEMBLY Pengendalian hanya pada satu lubang pemandu. Menurunkan ongkos produksi.

DESIGN OF EXPERIMENT Memastikan integrasi fungsional produk. Mempartisikan toleransi yang berkaitan dengan fungsi produk dan menerapkannya pada setiap komponen. Contohnya menentukan toleransi suaian dan pola.

MECHANICAL SIMULATION Pembuatan prototipe untuk diuji dan dievaluasi keberfungsiannya. Pengujian dilakukan untuk validasi dan optimasi desain. Pengujian model mengunakan bantuan komputer (metoda numerik) menjadi alternatif simulasi yang baik karena waktu yang dibutuhkan relatif lebih cepat. Metoda simulasi numerik ini merupakan salah satu cara untuk mengidentifikasi keberfungsian komponen berdasarkan geometrinya, melihat dampak dari kendali geometri yang diterapkan pada setiap komponen. Dengan kata lain metoda ini dapat digunakan sebagai penentuan batasan ukuran dan geometri.

PRODUCIBLE COMPONENT Establish DRFFixture LayoutGaging and MeasurementFixture ControlTooling Package Pada tahap sebelumnya, design layout dan simulasi prototipe berisikan informasi untuk memenuhi siklus pengembangan produk, akan tetapi tidak cukup untuk menjamin desain dapat terbuat. Untuk menciptakan produk yang dapat terbuat, diperlukan juga desain gage dan fixture. Gambar di samping adalah metodologi untuk membuat producible component.

ESTABLISH DRF Datum A dipilih sebagai datum primer Datum B dipilih sebagai datum sekunder Datum tersier tidak dibutuhkan pada kasus ini karena tidak ada fitur asimetrik yang perlu dikendalikan.

FIXTURE LAYOUT DRF digunakan sebagai basis untuk mengembangkan fixture layout. Fixture layout berfungsi untuk melokasikan dan mencekam komponen untuk proses produksi dan verifikasi. Fixture layout mensimulasikan komponen pasangan pada semua keterkaitan assembly. Geometri pada fixture berupa virtual condition.

GAGING AND MEASUREMENT Komponen diposisikan pada functional gage yang merefleksikan kondisi virtualnya, setelah itu dilakukan pengukuran lokasi fitur terhadap DRF serta ukurannya. Analisa data karakteristik distribusi pengukuran berpengaruh signifikan pada optimasi proses desain. kuantifikasi sifat ketertukaran, semakin besar lebih baik

FIXTURE CONTROLS Pada umumnya toleransi geometri functional gage sebesar 10% dari komponennya. (Paul Drake, Geometrical Domensioning and Tolerancing) Untuk Zero Tolerance dengan MMC modifier, modifikasi dilakukan pada limit ukurannya.

FIXTURE CONTROLS Pada umumnya toleransi geometri functional gage sebesar 10% dari komponennya. (Paul Drake, Geometrical Domensioning and Tolerancing) Untuk Zero Tolerance dengan MMC modifier, modifikasi dilakukan pada limit ukurannya.

TOOLING PACKAGE Tahap penentukan limit toleransi functional gage. Terdapat 3 policy penentuan limit toleransi functional gage (Galdman, 1971): 1. The optimistic policy, gage meloloskan banyak komponen jelek. 2. The pessimistic policy, gage tidak meloloskan komponen jelek 3. The tolerant policy, gage meloloskan sedikit komponen jelek.

TERIMAKSIH ATAS PERHATIANNYA