oleh dewa ngakan ketut putra negara,st,msc
Post on 15-Oct-2021
7 Views
Preview:
TRANSCRIPT
FAKULTAS TEKNIKPROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS UDAYANA2016
OLEH
DEWA NGAKAN KETUT PUTRA NEGARA,ST,MSc.
i
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Ida Sang Hyang Widhi Wasa
karena hanya berkat dan rahmat Nya lah Bahan Ajar Optimasi dan Perancangan
Produk ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Pembuatan bahan ajar ini
dimaksudkan untuk lebih memperlancar proses pembelajaran di lingkungan
Program Studi Teknik Mesin Universitas Udayana. Dengan adanya bahan ajar ini
mahasiswa diharapkan sebelum mengikuti perkuliahan telah menyiapkan diri
sehingga proses belajar mengajar lebih banyak diisi dengan diskusi-diskusi dan
penyelesaian studi kasus yang pada akhirnya materi secara keseluruhan dapat
dipahami lebih kopeherensif.
Pada kesempatan ini penulis sampaikan ucapan terima kasih kepada semua
pihak yang telah membantu memperlancar penyelesaian diktat ini. Penulis
menyadari bahan ajar ini masih sangat jauh dari sempurna sehingga perlu diadakan
perbaikan-perbaikan untuk lebih menyempurnakannya. Untuk itu saran dan kritik
sangat penulis perlukan. Sebagai akhir kata, semoga bahan ajar ini bermanfaat
bagi kita semua.
Denpasar, Agustus 2016
Penulis
ii
DAFTAR ISI
Kata Pengantar i
Daftar Isi ii
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1. Produk dan Jasa 1
1.2. Daur Hidup Produk 4
1.3. Mengatur Fase Produk 5
1.4. Inovasi 5
1.5. Pengertian Desain 6
1.6. Faktor-Faktor yang Kritis dalam Desain Produk 7
BAB II KARAKTERISTIK PENGEMBANGAN PRODUK 9
2.1. Karakteristik Kesuksesan Produk 9
2.2. Produk Fungsional dan Produk Inovatif 11
2.3. Time to Market 12
2.4. Dampak Finansial Keterlambatan Peluncuran Produk Baru 14
2.5. Hambatan-Hambatan Pengembangan Produk 14
2.6. Diversifikasi 15
2.7. Reliabilitas 17
2.8. Konflik-Konflik Desain 19
2.9. Dimansi Kualitas pada Desain Produk 20
2.8.1. Quality control dalam pengembangan produk 21
2.8.2. Quality target 22
2.8.3. Pencapaian target dalam pengembangan produk 23
2.8.4. Kreativitas 24
2.10. Strategi Pengembangan Produk 24
2.11. Evaluasi Perusahaan dalam Pengembangan Produk 25
iii
2.11.1. SWOT analysis 25
2.11.2. PEST analysis 25
2.11.3. Competitor analysis 26
BAB III PROSES DESAIN 28
3.1. Pengertian Proses Desain 28
3.1.1. Pencarian Gagasan 29
3.1.2. Seleksi Ide Produk 31
3.1.3. Desain Produk Pendahuluan dan Desain Proses Pendahuluan 34
3.1.4. Pengujian 40
3.1.5. Desain Akhir dan Desain Proses Akhir 42
3.1.6. Produksi Produk Baru 42
3.2. Model Lain Proses Desain 42
3.3. Proses Desain Sebagai Iterative Proses 44
3.3.1. Konvensional design process 45
3.3.2. Optimaum design process 45
3.4. Advance Teknologi dalam Proses Desain 46
3.4.1. Computer-Aided Design/Computer Aided Manufacturing 45
3.4.2. 3D Modeling 48
3.5. Proses Desain dalam Mechanical 49
3.5.1. Keahlian yang dibutuhkan dalam desain 49
3.5.2. Fungsi, persyaratan dan kriteria evaluasi dalam desain 49
BAB IV ANALISA DESAIN DALAM PEMILIHAN MATERIAL 53
4.1. Pemilihan Material 53
4.1.1. Analisa persyaratan material 53
4.1.2. Kriteria pemilihan material 54
4.1.3. Material selection factors 56
4.1.4. Pertimbangan faktor biaya 56
4.2. Seleksi dan Evaluasi Kandidat Material 58
4.3. Analisa Desain untuk Fatique Resistance 61
iv
4.3.1. Siklus tegangan 62
4.3.2. Kurva S-N 63
4.3.3. Perkiraan fatique limit 65
4.4. Analisa Desain Menggunakan Fracture Mechanics 67
4.4.1. Model I tegangan dalam sebuah retakan 68
4.4.2. Persamaan Stress-Intensity Factor 69
4.5. Desain dengan material 72
4.6. Pertimbangan Residual (internal) Stress 73
4.4.1. Sumber residual stress 73
4.4.2. Akibat tegangan sisa 75
4.5. Pertimbangan Korosi 77
BAB V OPTIMASI DESAIN 79
5.1. Pengertian Optimasi 79
5.2. Persoalan Optimasi 80
5.3. Model Matematika dan Metode Optimasi 81
5.3.1. The Differensial Calculus Method 82
5.3.2. The Lagrange Multiplier Method 83
5.3.3. Search Methods 84
5.3.4. Multivariable dengan Elementary Calculus 84
5.3.5. Linier Programming 89
5.3.6. Non Linear Programming Problems 94
5.3.7. Multicriterion Optimization 97
BAB VI ENGINEERING ECONOMICS 98
6.1. Proses Pengambilan Keputusan 98
6.2. Siklus Aliran Uang dalam Proses Produksi 100
6.3. Klasifikasi dan Struktur Biaya Produksi 102
6.4. Analisa Titik Pulang Pokok / BEP 105
6.4.1. Asumsi Penjualan Straigth Line 107
6.4.2. Membandingkan 2 Alternatif Biaya 108
v
6.5. Penyusutan Nilai Ekonomis Suatu Aset 110
6.5.1. Metode Penyusutan Garis Lurus 112
6.5.2. Metode Penyusutan dengan Metode Sum of Year Digit 113
6.5.3. Metode Penyusutan Keseimbangan Menurun 114
6.5.4. Metode Penyusutan Dana Berkurang 116
DAFTAR PUSTAKA 119
Product Design
Pendahuluan 1
1.1. Produk dan Jasa
Semua organisasi mempunyai maksud dan tujuan. Mereka membuat dan menjual
berbagai produk atau menawarkan jasa-jasa tertentu. Organisasi-organisasi perusahaan
harus selalu menyesuaikan desain produk dan jenis jasa yang mereka tawarkan dengan
apa yang dibutuhkan dan diinginkan konsumen.
Production System
Goods /Material Thinks
Service Production System /Non Material Thinks
Example:TV, Vehicle, Mobile,Car, AC, etc
Example:Transportation, banking,insurance, education,communication,entertaintment, sportingevents, etc.
Vs
Harus bermanfaat/ memuaskan pelanggan
Gambar 1. Production system
Product Design
Pendahuluan 2
Diskusi
Jelaskan perbedaan antara barang dan jasa, serta berikan masing-masing contoh
penerapannya di lapangan!
Produk-produk dalam mechanical yang biasa dikembangkan meliputi:
a. Consumer products
Seperti, can openers, food processor, mixers, power tools, vacuum cleaners, chain
saws, air conditioners system, dan lain-lain.
b. Manufacturing systems
Seperti material handling devices, machine tools, conveyors, cranes, transfer devices,
packaging equipment, dan lain-lain.
c. Construction equipments
Seperti, mobile crane, dump truck, compressors, and others.
d. Agriculture equipment
Seperti tractors, cut away of tractors, conveyors, dan lain-lain.
e. Transportation equipment
e.1. Automobiles, trucks dan bus, termasuk ribuan peralatan mechanical seperti,
system transmisi, springs, shock absorbers, rem dan lain-lain.
e.2. Aircraft, termasuk retractable leanding gear, flap dan rudder actuators, cargo
handling devices dan lain-lain.
f. Space system
Sperti sitem satelit, space station, robotic arm, dan lain-lain.
Pengembangan produk merupakan aktivitas lintas disiplin yang membutuhkan
kontribusi dari hampir semua fungsi yang ada di perusahaan. Fungsi-fungsi ini sangatlah
diperlukan tidak hanya untuk produksi tapi juga untuk kelangsungan hidup organisasi.
Tiga fungsi yang selalu paling penting adalah:
1. Pemasaran, yang membuat adanya permintaan atau paling tidak mendapatkan
pesanan untuk pembuatan brang atau jasa.
2. Desain, yang meneliti kelayakan konsep-konsep produk, membuat dan
melakukan percobaan prototype.
3. Manufactur yang mengerjakan operasi system produksi secara keseluruhan.
Product Design
Pendahuluan 3
Diskusi:
Jelaskan peranan masing-masing fungsi, keterkaitan satu sama lain dalam suatu
proses produksi !
Gambar 2. Contoh komposisi tim pengembangan produk
Dalam perspektif rantai distribusi (supply chain) kegiatan pengembangan produk
pada dasarnya dibedakan menjadi fungsi fisik dan fungsi mediasi pasar (Fisher, 1997).
Kegiatan seperti pengadaan material, produksi, pergudangan dan pengiriman termasuk
dalam kelompok fisik. Sedangkan dalam fungsi mediasi pasar termasuk aktivitas riset
pasar, perancangan produk, dan pelayanan purna jual. Kedua aktivitas ini membawa
implikasi biaya-biaya yang berbeda. Kegiatan fisik mengakibatkan biaya gudang, biaya
produksi, biaya pengiriman dan sebagainya, sedangkan kegiatan mediasai pasar
mengakibatkan biaya-biaya riset pasar, perancangan produk, biaya kelebihan atau
kekurangan produk akibat kesalahan meramalkan permintaan.
Produk yang dibuat oleh suatu perusahaan akan berfungsi atau menghasilkan
suatu nilai apabila memenuhi dua unsur yaitu adanya pelanggan (customer) dan produk
tersebut harus mampu memenuhi kebutuhan tertentu pelanggan atau produk tersebut
bermanfaat bagi pelanggan. Apabila kedua unsur ini tidak dapat dipenuhi, maka dapat
dipastikan maka produk yang diproduksi perusahan tersebut tidak akan bertahan di
Product Design
Pendahuluan 4
pasaran. Karena setiap perusahan bertujuan untuk memperoleh keuntungan yang
sebesar-besarnya dari produk yang mereka jual, maka akan terjadi suatu persaingan.
Produk yang tidak mampu lagi untuk memenuhi keinginan konsumen karena kalah
bersaing dari produk pesaing yang ditawarkan dengan sendirinya akan tersisih dan tidak
mampu bertahan.
1.2. Daur Hidup Produk
Pola atau siklus yang menyatakan hubungan pola permintaan terhadap produk
sebagai fungsi waktu dinyatakan sebagain Daur Hidup Produk (Product Life Cylce),
seperti ditunjukkan gambar 1.
Pada fase start up produk baru mulai diluncurkan, permintaan rendah, keandalan
masih kurang,promosi kurang. Selanjutnya produk memasuki fase rapid growth dimana
volume permintaan tumbuh pesat, promosi gencar dilakukan, produk distandarisasi,
keandalan diperbaiki. Maturation merupakan fase dimana permintaan mencapai puncak,
standar design muncul, proses inovasi dan pengembangan menjadi sangat penting.
Setelah itu produk kemungkinan mengalami fase commodity atau mungkin juga fase
decline. Pada fase coomodity, permintaan tetap atau dapat ditingkatkan dengan inovasi.
Kemungkinan kedua adalah fase decline, permintaan terus menurun dan produk
digantikan produk lain yang lebih inovatif.
Start Up Rapid Growth Maturation Commodity/Decline
Time
Ann
ual D
eman
d
Decline
Commodity
Gambar 3. Product life cycle
Product Design
Pendahuluan 5
Diskusi
Jelaskan factor penyebab suatu produk mengalami siklus hidup
1.3. Mengatur Fase Produk
Karena suatu produk mempunyai siklus hidup maka sebelum produk tersebut ‘
mati ‘, telah disiapkan produk yang baru (diperbaharui). Idealnya, produk baru harus
diperkenalkan pada waktu sedemikian sehingga fase infancynya bersamaan dengan fase
kematangan.
Diskusi
Jelaskan mengapa dalam lounching produk baru harus memperhatikan fase-fase
produk yang akan digantikan
1.4. Inovasi
Keinginan pelanggan yang beragam dan semakin tinggi serta persaingan yang
ketat, mendorong perusahan perusahaan-perusahaan untuk semakin inovatif dalam
menciptakan produk-produk baru. Menurut Handfield & Nichols (2002), sekitar 40%
pendapatan (revenue) perusahaan dewasa ini berasal dari produk-produk baru yang
diluncurkan setahun sebelumnya. Produk-produk seperti kamera digital, telepon
genggam, computer, serta produk-produk fashion berkembang sangat pesat di pasar, baik
karena didorong oleh perkembangan kemampuan teknologi maupun karena selera
pelanggan yang selalu berubah.
Inovasi dapat diartikan sebagai perbaikan-perbaikan yang dilakukan dari produk
yang telah dibuat sebelumnya untuk meningkatkan porformance ataupun estetika yang
diinginkan atau untuk mengurangi ongkos produksi. Melakukan suatu inovasi berarti
mengembangkan gagasan-gagasan baru yang pada akhirnya akan mengembangkan
produk baru. Dalam hal ini dituntut kreativitas dari para desainer. Inovasi merupakan
masalah yang komplek, karena jika suatu perusahan melakukan inovasi ada kemungkinan
produk yang dikembangkan akan mengalami kegagalan pasar. Akan tetapi jika tidak
melakukan inovasi ada kemungkinan perusahan lain menawarkan produk yang lebih
inovatif sehingga akan mengambil alih pangsa pasar perusahaan tersebut.
Product Design
Pendahuluan 6
Hal ini berarti bahwa sebelum memutuskan untuk melakukan inovasi atau tidak,
sangat diperlukan mengadakan suatu research dan analisa yang mendalam baik mengenai
pangsa pasar, produk pesaing dan tentunya kemampuan, teknologi dan sumber daya yang
dimiliki suatu perusahan. Hal ini diperlukan dalam rangka untuk mengurangi
kemungkinan terjadinya kegagalan produk setelah diluncurkan ke pasaran.
1.5. Pengertian Desain
Proses inovasi memerlukan suatu perencanaan dan perancangan yang harus
melibatkan multidisplin ilmu, seperti dari bidang marketing, engineering methods,
austetic method, desain, dll. Hal ini bertujuan untuk mengetahui peluang-peluang atau
prospek dari produk yang akan dikembangkan selama proses pengembangannya. Untuk
itu perencanaan dan perancangan yang matang mutlak diperlukan.
Menurut ABET (Accreditation Board for Engineering and Technology), desain
mempunyai pengertian:
“ Proses merancang suatu system, komponen, produk atau proses untuk memenuhi
kebutuhan yang diinginkan dengan memanfaatkan basic science, matenatika dan
engineering science”
Gambar 4. Desain sebagai proses mapping kebutuhan
Definisi lain
Design is defined as the mapping process from functional space to the physical space
to satisfy the designer-specified goals or objectives
Needs123
.
.
Mapping
Products123
.
.
Functionalspace
Physicalspace
Needs123
.
.
Mapping
Products123
.
.
Functionalspace
Physicalspace
Product Design
Pendahuluan 7
Diskusi :
Jelaskan hubungan antara produk, daur hidup produk, mengatur fase produk, inovasi
dan perancangan produk!
1.6. Faktor-Faktor yang Kritis dalam Desain Produk
Pendekatan terpadu dalam desain produk memerlukan pemikiran beberapa factor
yang berinteraksi secara signifikan . Faktor-faktor yang terpenting adalah terlihat seperti
gambar.
Material Requirement
Meliputi material properties dikaitkan dengan aplikasi produk yang dibuat dan
proses pembuatannya.
Processing Requirements
Merupakan pemilihan proses yang tepat disesuaikan dengan material yang dipakai
dan jenis komponen yang dibuat. Secara umum diklasifikasikan :
a. Casting, moulding
b. Metal forming
c. Machining (material removal process)
d. Joining and assembling
Modular Desain
Gagasan pokok modular desain adalah untuk mengembangkan serangkaian
komponen-komponen produk dasar (atau modul-modul), yang dapat dirakit
menjadi sejumlah besar produk yang berbeda-beda. Modular desain memungkinkan
perusahaan untuk memproduksi berbagai variasi produk yang relatif banyak dan
variasi komponen yang sedikit pada saat yang sama. Bagi para langganan, ini
Gambar 5. Interaksi factor-faktor kritis dalam desain produk
MaterialRequirement
ProductionVolume
ProcessingRequirements
Modular Componentand Parts
Specificationand Tolerances
Product Design
Pendahuluan 8
merupakan sejumlah besar produk yang berbeda-beda. Bagi operasi-operasi
perusahan, berarti adanya sejumlah komponen dasar yang terbatas.
Toleransi dan Spesifikasi Teknik
Kepuasan konsumen dicapai jika produk memenuhi harapan tertentu yang
berhubungan dengan kualitas dan daya guna. Spesifikasi merupakan nilai yang
ideal dari atribut yang diinginkan dan tingkat deviasi yang diijinkan yang disebut
sebagi toleransi. Dengan kemajuan teknologi, kita dapat mengharapkan
karakteristik produk yang kritis akan tetap sama dari unit ke unit. Tetapi perlu
pengujian lebih lanjut dan membuang produk yang tidak masuk spesifikasi.
Berhubungan dengan toleransi, perlu diketahui juga kelonggaran yaitu perbedaan
ukuran maksimum yang dapat cocok dengan pasangannya.
Diskusi
Suatu komponen mesin (pasangan baut dan mur), dibuat untuk komponen sebuah
sepeda motor. Ditinjau dari factor-faktor kritis desain, jelaskan hal-hal apa yang
perlu dipertimbangan dalam pembuatannya!
TUGAS KELOMPOK:
1. Buatlah kelompok dengan jumlah anggota kelompok 3 - 5 orang sesuaikan
dengan nomor urut absensi.
2. Carilah materi tentang product life cycle, trendnya saat ini, berikan satu contoh.
Materi dicari di internet atau jurnal.
3. Buat dalam sebuah paper, terdiri dari daftar isi, pendahuluan, isi, penutup, dan
referensi. Paper dibuat minimal 8 halaman dan dipresentasikan oleh salah
seorang anggota kelompok.
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 9
2.1. Karakteristik Kesuksesan Produk
Pengembangan produk baru adalah sangat penting sekaligus sangat beresiko.
Pengembangan produk baru menjadi sangat penting karena adanya ancaman dari
perusahaan pesaing sehingga untuk dapat mempertahankan segmen pasar mau tidak mau
perusahan itu harus memperbaharui produknya sehingga masih tetap mampu bersaing di
pasaran. Pada sisi lain, pengembangan produk baru sangatlah beresiko. Hal ini
disebabkan karena tidak semua produk baru yang diluncurkan ke pasar akan mengalami
kesuksesan sehingga hal ini menyebabkan sulit untuk mendapatkan kembali modal yang
telah diinvestasikan.
Sebuah research [Cooper, 1993] menunjukkan bahwa sebuah produk cenderung
mengalami kesuksesan di pasaran apabila memenuhi tiga unsur, yaitu;
1. Adanya orientasi pasar yang jelas
Produk memberikan keuntungan yang signifikan kepada pelanggan
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 10
Memberikan nilai yang superior kepada pelanggan
Segmen pasar yang dituju jelas
2. Adanya perencanaan matang dan spesifikasi
Produk harus didifinisikan atau ditetapkan secara jelas dan tajam dan dispesifikasikan
secara tepat dalam pengembangannya.
3. Faktor perusahaan
Handal dalam teknik dan pemasaran dan mempunyai senergi yang baik.
Sukses sering diartikan bahwa produk diproduksi dan dijual dapat menghasilkan
laba. Laba sering sulit dinilai dengan cepat dan langsung. Lima dimensi spesifik lain,
yang berhubungan dengan laba dan biasa digunakan untuk menilai kinerja usaha
pengembangan produk, yaitu:
1. Kualitas produk
Seberapa baik produk yang dihasilkan?
Apa memuaskan pelanggan?
Apa produk itu kuat (robust) dan andal ?
Kualitas produk menentukan harga yang ingin dibayar pelanggan
2. Biaya produk
Biaya manufaktur?
3. Waktu pengembangan produk
Menentukan kemampuan perusahaan berkompetisi
Daya tanggap perusahaan terhadap perubahan teknologi
4. Biaya pengembangan produk
Biaya yang dibutuhkan untuk pengembangan produk?
5. Kapabilitas pengembangan
Apakah tim pengembang memiliki kapabilitas yang lebih baik untuk
mengembangkan produk masa depan sebagai hasil pengalaman yang diperoleh
pada proyek pengembangan saat ini.
Diskusi
Jelaskan maksud masing-masing dimensi tersebut, dan bagaimana relasinya denganresearch yang dilakukan oleh Cooper?
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 11
Kinerja yang baik dari kelima dimensi tersebut akan mendorong kesuksesan
ekonomi produk. Kriteria kinerja lain yang penting adalah minat pihak yang
berkepentingan (steakholder), yaitu dalam perusahaan (tim pengembang, pekerja lain)
dan masyarakat sekitar. Tim pengembang berkepentingan menciptakan produk yang
menarik bagi masyarakat. Masyarakat sekitar menghendaki penciptaan lapangan kerja,
dan produk ramah lingkungan.
2.2. Produk Fungsional dan Produk Inovatif
Secara sederhana, produk yang beredar di pasar dapat dibedakan menjadi dua
kelompok yaitu kelompok produk inovatif dan kelompok produk fungsional (Fisher,
1997). Produk fungsional adalah produk dengan konfigurasi standard dan siklus hidup
panjang. Produk fungsional biasanya memiliki sedikit variasi, dimana kebutuhan
pelanggan dari waktu ke waktu relative tidak berubah. Permintaan terhadap produk-
produk macam ini relative stabil dari waktu ke waktu sehingga mudah untuk diramalkan.
Contoh produk ini adalah, kertas HVS A4 80 gram, staples, paku paying, lampu pijar,
pensil dan lain-lain.
Produk inovatif memiliki sifat-sifat sebaliknya. Setiap kelompok produk inovatif
memiliki variasi sampai ratusan bahkan ribuan. Tiap produk hanya akan bertahan
sebentar di pasar dan akan digantikan oleh variasi produk lain yang baru dikembangkan.
Karena karakteristiknya yang demikian, meramalkan permintaan produk-produk inovatif
adalah pekerjaan yang sangat sulit. Sebagai konsekuensiya kekurangan stok atau
kelebihan stok sering terjadi.
Tabel 2.1. Perbedaan karakteristik produk fungsional dan produk inovatif
No Aspek Fungsional Inovatif
1
2
3
4
5
6
7
8
Siklus hidup
Variasi per kategori
Volume per SKU
Peramalan permintaan
Stockoutrate (kekurangan produk)
Kelebihan persediaan di akhirmusimjual
Biaya penurunan harga jual
Marjin keuntungan perunit yangterjual dengan harga normal
Panjang (bias lebih dari 2tahun)
Sedikit, 10 -20 varian
Tinggi
Mudah, akurasi tinggi
Hanya 1-2 %
Jarang karena musim jualsangat panjang
Mendekati 0%
Rendah
Pendek, antara 3 bulan– 1 tahun
Banyak, sampai ribuan
Rendah
Sulit, kesalahan tinggi
Bias sampai 1 - 40%
Sering terjadi
10 – 25 %
Tinggi
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 12
2.3. Time to market
Bagi perusahaan yang menangani produk-produk inovatif, kecepatan
meluncurkan rancangan-rancangan yang baru sangatlah penting. Time to market adalah
waktu antara gagasan perancangan produk baru dimulai sampai produk tersebut
dipasarkan. Sebagaimana kita ketahui, proses merancang produk barn harus melalui
berbagai fase kegiatan dan masing-masing kegiatan tersebut tentunya memakan waktu
dan biaya (lihat BAB 3). Proses dari pencarian ide sampai rancangan siap diluncurkan
bisa cukup lama dan di dalamnya sering kali terjadi pengulangan-pengulangan untuk
menyesuaikan rancangan dengan informasi-informasi terbaru yang diperoleh tim
perancang. Fase- rase kegiatan dalam perancangan produk barn, secara umum, adalah:
Idea generation
Business / technical assessment
Product concept
Product engineering & design
Prototype design
Test and pilot production 1
.Manufacturing ramp up
.Launch
Lamanya waktu antara ide sampai produk baru diluncurkan ke pasar tentu
berbeda-ecla antara satu produk dengan produk lain. Misalnya, untuk produk-produk
yang simpel eperti printer waktunya bisa hanya beberapa bulan, sedangkan produk yang
kompleks seperti otomotif lamanya bisa mencapai 18 -60 bulan.
Banyak cara yang bisa dilakukan pemsahaan untuk memperpendek time to
market. Beberapa diantaranya adalah
i. Keterlibatan banyak pihak mulai dari wakil-wakil bagian (fungsional) di dalam
pemsahaan maupun pihak luar seperti supplier dan pelanggan,
ii. Manajemen proyek yang bagus,
iii. Tim perancangan produk yang solid, dinamis, clan enerjik, serta
iv. Teknologi yang mendukung.
Keterlibatan pihak-pihak yang berkepentingan sangat penting dilakukan seawal
mungkin untuk menghindari adanya perubahan mendasar pada rancangan produk setelah
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 13
memasuki rase-rase akhir. Bagian produksi misalnya perlu dilibatkan sejak awal untuk
memberikan masukan apakah ide atau konsep sebuah produk akan bisa dibuat dengan
mesin-mesin yang mereka miliki. Secara tradisional, bagian produksi barn melakukan
perancangan proses setelah produk selesai dirancang. Apabila ada ketidakcocokan pada
fase ini, sering kali rancangan produk harus direvisi. Tentu saja, perubahan pada fase-
fase akhir suatu rancangan produk baru akan menimbulkan tambahan biaya dlan waktu
yang tidak sedikit
Dewasa ini, untuk mengurangi pengulangan-pengulangan yang mahal dan lama,
berbagai aktivitas yang terkait dengan perancangan dan peluncuran produk baru
dikerjakan lebih dini. Misalnya, perancangan proses manufaktur sudah dimulai sebelum
rancangan produk selesai dibuat. Praktek melibatkan fungsi-fungsi lain sejak dini dalam
perancangan produk serta secara simultan melakukan kegiatan yang tadinya dikerjakan
secara sequensial (satu sesudah yang lain) dinamakan dengan concurrent engineering.
Pihak-pihak di luar perusahaanpun sering kali perlu dilibatkan dalam perancangan
produk barn. Dewasa ini, banyak perusahaan yang melibatkan supplier dalam
perancangan produk baru. Mereka diperlukan untuk memberikan masukan tentang
material apa yang cocok untuk suatu rancangan produk barn dan apakah supplier tersebut
nantinya bisa memasok material yang dibutuhkan. Survey yang dilakukan oleh Handfield
et al. (1999) menunjukkan bahwa keterlibatan supplier-supplier kunci dalam proses
perancangan produk baru memberikan perbaikan yang signifikan. Salah satu perusahaan
yang banyak melibatkan supplier dalam perancangan produk baru adalah General Motors
(GM). Keterlibatan supplier-supplier kunci mereka merupakan salah satu kontributor
bagi suksesnya GM mereduksi waktu pengembangan produk dari 60 bulan pada tahun
1996 menjadi hanya 18 bulan pada tahun 2003 (Gutmann 2003).
Tentu saja tidak semua supplier perlu dilibatkan secara dini dalam perancangan
produk baru. Menurut Handfield & Nichols (2002), supplier untuk item-item yang
kompleks dan supplier-supplier kritis perlu dilibatkan sejak awal, sedangkan supplier-
supplier untuk material atau komponen yang sederhana dan relatif standar bias dilibatkan
hanya pada rase-rase akhir perancangan produk.
Melibatkan pihak luar dalam perancangan produk dewasa ini bisa dilakukan
dengan lebih mudah karena adanya teknologi yang bisa digunakan secara bersama-sama.
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 14
, Sebagai contoh, GM menggunakan aplikasi e-Factory untuk mengkomunikasikan
rancangan produk ke supplier-supplier kunci mereka. Dengan fasilitas ini para supplier
kunci, seperti supplier untuk body systems, bisa mengevaluasi kemungkinan adanya
masalah manufaktur maupun ongkos-ongkos untuk membuat body systems tersebut
nantinya.
2.4. Dampak Finansial Keterlambatan Peluncuran Produk Baru
Keterlambatan dalam meluncurkan produk baru ke pasar bisa membawa banyak
dampak negatif. Pertama, pesaing mungkin juga meluncurkan produk baru dan bisa
merebut pangsa pasar lebih awal. Kedua, perpanjangan waktu dalam merancang produk
baru bisa mengakibatkan cost overrun yang besar. Akibatnya peusahaan bukan hanya
terlambat mendapatkan pemasukan (revenue) dari produk baru tersebut, melainkan juga
harus menutupi biaya pengembangan yang lebih besar. Akibatnya, sedikit keterlambatan
dalam meluncurkan produk ke pasar berakibat cukup besar terhadap keterlambatan
pemsahaan mencapai kondisi breakeven point.
Diskusi:Jelaskan relasi dampak financial keterlambatan peluncuran produk baru denganproduct life cycle !
2.5. Hambatan-Hambatan dalam Pengembangan Produk Baru
1. Kurangnya ide atau gagasan pengembangan produk baru yang baik.
2. Kondisi pasar yang semakin bersaing, karena banyaknya pesaing dan produk
substitusi.
3. Batasan-batasan yang semakin bertambah dari masyarakat dan pemerintah, sebagai
contoh, perlindungan akan keselamatan lingkungan dan keamanan pemakaian
produk.
4. Biaya proses pengembangan produk baru yang sangat mahal, karena untuk
menghasilkan beberapa produk baru perusahaan harus mengembangkan sejumlah
besar gagasan produk baru. Dari sejumlah besar gagasan ini hanya sedikit yang
sukses diperkenalkan ke pasar sebagai produk.
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 15
► “………for every 10 ideas for new products, 3 will be developed, 1,3 will be
lounced and anly 1 will make any profit….” [Hollinds B, 1987]
► “…….hanya ada satu dari 60 gagasan produk baru yang menghasilkan suatu
produk yang sukses….” [David Uman, Studi Tentang Mortalitas Gagasan-
Gagasan Produk Baru Pada 51 Perusahaan]
Pengurangan gagasan terbesar terjadi sebelum desain pendahuluan dimulai. Jadi,
perusahaan harus lebih menitik beratkan perhatiannya pada tahap seleksi produk awal
dan analisis yang berhubungan dengan tahap ini.
5. Tingginya tingkat kegagalan produk baru dalam pemasarannya, karena ternyata tidak
memenuhi pengharapan konsumen atau tidak memuaskan kebutuhan dan keinginan
konsumen.
6. Jangka waktu kehidupan produk baru yang pendek, karena setelah produk baru secara
korsial sukses, maka dalam waktu singkat banyak perusahaan lain meniru dan
membanjiri pasar dengan produk mereka.
2.6. Diversifikasi
Masalah-masalah desain tidak hanya perancangan dan perancangan kembali suatu
produk individual, tetapi juga dengan keputusan-keputusan yang berkenaan dengan
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
5
15
10
60
Jum
lah
Gag
asan
Waktu Komulatif (Prosentase)
Penyaringan
Analis Bisnis
Komersialisasi
Pengembangan
Pengujian
Satu produk baruyang berhasil
Gambar 2.1. Mortalitas gagasan-gagasan produk baru
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 16
produk-produk berganda. Masalah ini timbul karena perusahaan sering menghadapi
kesempatan diversifikasi, yaitu kesempatan untuk menambah atau memperluas macam
produk yang dibuat dan dijual. Terdapat 3 macam kesempatan pengembangan
diversifikasi:
1. Diversifikasi konsentrik
Adalah usaha menambah produk baru yang mempunyai sinergi teknologik atau
sinergi pemasaran dengan garis produk (product line) yang ada. Produk-produk baru
ini biasanya ditujukan untuk menarik kelompok konsumen baru. Sebagai contoh,
perusahaan mobil menambah produknya dengan produksi sepeda motor, atau
perusahaan yang menerbitkan majalah wanita menambah produknya dengan majalah
anak-anak.
2. Diversifikasi horizontal
Yaitu untuk menambah produk-produk baru yang dapat menarik para konsumen
meskipun produk baru tersebut tidak mempunyai hubungan dengan garis produk
yang ada. Sebagai contoh, perusahaan mobil dapat menambah produknya dengan
produksi mesin cuci.
3. Diversifikasi konglomerat
Yaitu usaha menambah produk baru untuk dijual pada golongan pembeli baru,
dengan tujuan menjaga stabilitas produksi san penjualan atau merupakan
pemanfaatan kesempatan lingkungan yang menguntungkan.Produk baru tersebut
tidak mempunyai hubungan apapun dengan garis produk yang ada, baik teknologik
maupun pasar.
Masalah diversifikasi harus mempertimbangkan sudut pandang pemasaran
maupun sudut pandang operasi-operasi. Dari sudut pandang pemasaran kebaikan
diversifikasi adalah kemampuan untuk menawarkan lebih banyak pilihan kepada para
pelanggan. Para manejer pemasaran berpendapat bahwa garis produk yang semakin
lebar akan semakin mampu memuaskan kebutuihan langganan. Tetapi diversifikasi
produk yang terlalu tinggi akan membuat fungsi pemasaran makin sulit. Terlalu banyak
macam produk akan membingungkan langganan yang tidak dapat membedakan produk-
produk sejenis. Hal ini juga menyulitkan pemberian pelatihan bagi orang-orang
penjualan, dan pengelolaan akan lebih mahal.
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 17
Dari sudut pandangan operasi, diversifikasi produk akan meningkatkan
kompleksitas proses produksi, dan mempersulit penetapan peralatan dan tenaga kerja.
Para manejer operasi sering lebih menyukai lebih sedikit variasi produk.
2.7. Reliabilitas (keandalan)
Para perancang produk jarang dapat mendesain ataupun perusahaan dapat
membuat produk-produk yang tidak akan rusak. Mereka juga tidak dapat merancang atau
membuat produk yang mempunyai umur waktu yang tepat. Lama kehidupan suatu
produk tergantung pada desainnya, derajat kesempurnaan proses produksi, dan kondisi
dimana produk tersebut digunakan. Biasanya semakin lama produk diharapkan tetap
berfungsi, semakin mahal untuk membuatnya.
Reliabilitas adalah probabilitas bahwa suatu komponen atau produk akan aus
pada lama waktu tertentu di bawah kondisi penggunaan normal. Ada beberapa aspek
yang terkandung dalam reliabilitas;
1. Lama atau umur kehidupan yang diperkirakan
Contoh, umur penggunaan sebuah lampu pijar dapat diandalkan selama 1000 jam
atau bahkan 2000 jam tergantung tujuan produksi.
2. Kondisi penggunaan
Suatu produk yang dirancang untuk penggunaan di bawah kondisi normal tentu saja
cepat aus bila digunakan dalam kondisi ekstrim.
3. Berkaitan dengan komponen-komponen individual dan produk-produk keseluruhan
Produk akan rusak bila suatu komponen kritikal rusak, sehingga reliabilitas produk
keseluruhan adalah jauh lebih kecil daripada reliabilitas komponen-konponen
individual.
4. Seberapa serius kerusakan
Kerusakan plastik pegangan telepon akibat seseorang menjatuhkannya tidak akan
membuat telepon tidak dapat dipakai lagi, tetapi kerusakan yang terjadi pada ban
peaswat DC-9 akan menyebabkan pesawat tidak akan dapat tinggal landas.
5. Seberapa cepat suatu komponen yang rusak dapat diganti atau diperbaiki, dan
seberapa besar pekerjaan perbaikan tersebut.
6. Reliabilitas system-sistem biasanya dapat diperbaiki melalui pembuatan produk
dengan komponen-komponen yang lebih sempurna, komponen-komponen dibuat
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 18
lebih tepat dibuat dari bahan-bahan khusus. Tetapi hampir selalu, semakin besar
tingkat reliabilitas, semakin besar biaya.
7. Derajat kerusakan
Dalam pengertian praktek, kerusakan terjadi bila performance produk sangat jelek
sehingga ada keputusan untuk memperbaiki atau mengganti komponen.
8. Reliabilitas berkaitan erat dengan pemeliharaan terutama pemeliharaan preventif.
Secara normal, pemeliharaan preventif dapat menghasilkan tingkat reliabilitas yang
tinggi sehingga banyak produk dirancang untuk menudahkan atau menyederhanakan
maintainability nya.
Lama waktu kehidupan suatu produk atau komponen adalah yang paling sulit
diukur secara eksak. Walaupun sulit diukur dan diperkirakan, pada umumnya lama waktu
kehidupan produk secara nyata mempunyai tahapan yang hampir sama, yaitu periode
infant mortality, periode pengoperasian normal, dan periode keausan.
Gambar 2.2. Kurva bathtub
Tahapan ini bila digambarkan dalam bentuk grafik adalah tinggi pada sisi kiri,
kemudian bagian tengah cukup panjang, relatif mendatar dan rendah, dan akhirnya naik
kembali pada sisi kanan seperti ditunjukkan gambar 2.2. Kurva ini sering disebut bathtub
curve, karena bentuknya menyerupai bak mandi.
Periode Infant Mortality (tahap kerusakan awal) merupakan tahap paling kritis,
karena kemungkinan terjadinya kerusakan paling besar. Dalam tahap ini terjadi seleksi
alamiah terhadap komponen-komponen yang berkualitas jelek. Untuk produk-produk
tertentu yang menuntut tingkat reliabilitas sangat tinggi (misalnya militer, atau teknologi
ruang angkasa) periode ini dilalui di dalam pabrik, dan dilakukan beberapa uji coba
PeriodeInfant
MortalityPeriode Penggunaan Normal
PeriodeKeausan
Tin
gkat
Kea
usan
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 19
untuk menyeleksi komponen kualitas rendah. Tetapi untuk banyak produk lainnya
(seperti televisi, tape recorder, dll), uji ini terlalu mahal, sehingga perusahaan
membiarkan konsumen melakukannya secara langsung. Atas dasar alas an ini,
perusahaan umumnya memberikan pelayanan purna jual dengan memberlakukan garansi
atau jaminan.
Setelah komponen berkualitas rendah berguguran atau rusak dan diganti, maka
produk mulai memasuki tahap pengoperasian normal atau tahap penggunaan. Lama
waktu aus akan sesuai spesifikasi produk atau bahkan dapat diperpanjang bila petunjuk
pemakaian diikuti. Akhirnya, tahap keausan (wear-out periode) akan tiba setelah
komponen-komponen melewati batas waktu ausnya. Dalam tahap ini, komponen-
komponen akan mulai menyimpang dari spesifikasi tekniknya atau rusak sama sekali.
2.8. Konflik-Konflik Desain
Orang-orang produksi, teknisi, pemasaran dan keuangan dalam suatu perusahaan
sering mempunyai tujuan-tujuan yan berbeda, dan semuanya ini atau sebagian dapat
mempengaruhi desain akhir suatu produk dan menyebabkan timbulnya konflik diantara
mereka. Setiap orang melihat produk secara berbeda. Dalam praktek nyata pada satu sisi
ekstrim, orang-orang produksi menginginkan untuk membuat hanya sedikit macam
produk dan dengan sedikit variasi sehingga dapat berproduksi dalam jangka panjang.
Dan bila diperlukan perubahan-perubahan, mereka ingin yang sederhana sehingga dapat
dilakukan dengan mudah.
Di lain pihak, teknisi desain biasanya ingin merancang produk yang tahan lama
tanpa memperhatikan naiknya biaya bahan mentah dan proses. Orang-orang pemasaran
hampir selalu menginginkan variasi yang besar dalam garis produk sehingga mereka
dapat menarik banyak konsumen. Dan, agar dapat mengikuti keinginan pasar sepanjang
waktu, orang-orang pemasaran menginginkan perancangan kembali produk-produk yang
sudah ada sering dilakukan.
Orang-orang keuangan juga mempunyai tujuan lain, seperti profitabilitas tingi,
aliran kas yang cepat, perputaran persediaan yang cepat, dan kembalinya pengeluaran
investasi dalam pabrik dan peralatan secara cepat.
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 20
2.9. Dimansi Kualitas pada Desain Produk
Kualitas merupakan factor yang terdapat dalam suatu produk yang menyebabkan
produk tersebut bernilai sesuai dengan maksud untuk apa produk itu diproduksi. Kualitas
ditentukan oleh sekumpulan kegunaan (bundle of utilities) atau fungsinya, termasuk di
dalamnya daya tahan, ketidaktergantungan pada produk atau komponen lain, ekslusivitas,
kenyamanan, wujud luar ( warna, bentuk, pembungkusan, dsb), dan harga yang
ditentukanoleh biaya produk. Harga yang langganan potensial bersedia membayar
berhubungan dengan baik apa yang mereka inginkan maupun apa yang dapat dihindarkan
dari pengeluaran untuk membeli suatu barang.
Gambar 2.3. Hubungan antara kualitas, biaya dan nilai
Gambar 2.3. menunjukkan hubungan antara kualitas, biaya dan nilai produk.
Biaya biasanya naik pada tahap kenaikan sesuai tingkat kenaikan kualitas. Secara konsep,
tingkat kualitas optimal bagi suatu organisasi untuk diterapkan pada produk atau jasanya
adalah dimana jarak antara garis ’biaya penyediaan’ dan ‘nilai sekumpulan kegunaan’
terlebar (titik A).
Dalam kenyataan, hal ini sulit ditentukan karena keterbatasan dalam perkiraan
kecuraman. Sebagai contoh, kurva biaya tergantung pada volume permintaan, sedangkan
kurva nilai kegunaan dipengaruhi ketersediaan produk atau jasa substitusi, kondisi
perekonomian umum, dan factor-faktor yang tidak dapat diperkirakan seperti ’ fashion’.
B
A
C
Disutility
Nilai “ sekumpulan kegunaan”sebagaimana terukur oleh hargadimana langganan bersediamembayar
Kegunaan positif
Disutility
Biaya untukmembuat produkatau menyediakanjasa
Bia
ya d
an N
ilai
Tingkat kualitasminimum yangdapat diterima
Tingkat kualitasoptimal
Timgkat kualitasmaksimum yangdapat diterima
A
C
B
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 21
Untuk mengatasi masalah tersebut, para perancang produk hendaknya bekerja
sama dengan orang-orang pemasaran sehingga sehingga tingkat kualitas yang dipilih
masih berada dalam jajaran antara titik B dan titik C. Tingkat kualitas yang memuaskan
kebutuhan ini biasanya ditentukan melalui survey pasar dan uji pemasaran suatu produk
dalam satu atau dua daerah geografik sebelum pemasaran dilakukan secara meluas.
2.9.1. Quality Control dalam Pengembangan Produk
Secara konvensional kontrol kualitas dilakukan setelah produk selesai
diproduksi. Evaluasi dilakukan terhadap produk akhir dengan membandingkan dengan
target-target yang ditetapkan sebelumnya, seperti diilustrasikan pada gambar 2.4.
Gambar 2.4. Quality Control secara konvensional
Namun untuk pengembangan produk baru model ini kurang sesuai (incongruous).
Hal ini disebabkan karena selama proses pengembangan belum ada produk yang
dievaluasi. Akan tetapi berdasarkan prinsip pertama quality management kontrol kualitas
tetap bisa dilakukan selama proses pengembangannya. Prinsip pertama quality
management menyatakan bahwa;
a. Say what you are going to do,
b. Do it
c. Chek that you have done it
Hal ini menandakan bahwa evaluasi dapat dilakukan dalam setiap tahapan proses
pengembangan karena target-target dapat ditetapkan sebelumnya walaupun kurang akurat
dan menyeluruh. Sebagai contoh, apabila perusahaan menginginkan produk yang lebih
murah berarti perusahaan itu mempunyai target biaya dan harga. Apabila menginginkan
produk bekerja lebih baik berarti memiliki target fungsional. Begitu pula , apabila
diinginkan produk yang mampu menyaingi produk lain setidaknya harus memiliki target
bahwa produk tersebut mempunyai fungsi yang sama tetapi harga yang lebih murah dari
produl pesaing.
Quality control mencakup bagaimana spesifikasi dan bagaimana secara langsung
terkait dengan karakteristik produk akhir. Spesifikasi meliputi peluang –peluang spesifik
TARGET PROSES OUTPUT
EVALUASI
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 22
(Opportunity Specification), dan desain spesifik (Design Specification). Sebuah
opportunity specification mencakup hal-hal:
a. Apa keuntungan pelanggan yang diperoleh dari produk yang ditawarkan
dibandingkan dengan produk pesaing.
b. Perkiraan awal biaya manufaktur dan penjualan
c. Bagaimana perkembangan biaya yang diharapkan untuk produk
d. Bagaimana perkiraan volume penjualan dan bagaimana prediksi pengembalian
investasi terhadap waktu penjualan produk.
Sedangkan design specification merupakan target-target teknik produk baru yang
mencakup:
a. Perwujudan dan fungsi utama produk
b. Bagaimana pengepakan dan pengiriman kepada pengecer
c. Kriteria kesuksesan komersil produk
2.9.2. Quality Target
Quality target dimulai sebagai pernyataan-pernyataan tujuan bisnis menjadi
pendifinisian ke dalam target-target teknik dalam design specification dan akhirnya
mengarah ke sebuah product specification penuh untuk manufaktur. Quality target dapat
dispesifiksikan ke dalam satu atau dua cara
1. Terdapat ‘demands’. Keistimewaan produk yang dimiliki jika produk iti akan
menuju kesuksesan pasar harus mencakup persyaratan produkyang memenuhi standar
industri dan juga harus mencakup segala sesuatu yang pelanggan inginkan (demands)
tentang produk sebelum mereka harus memepertimbangkan umtuk membelinya.
Sebagai contoh, dalam membeli sepasang gunting, ketajaman mata pisau dan
kenyamanan tangan memegangnya menjadi demands untuk kebanyakan pelanggan.
Garansi warna, style dan berapa lama ia akan tajam kurang penting dalam keperluan
awal yang absolut untuk memebeli gunting.
Demands dalam design specification dapat dilihat sebagai permulaan qulity control.
Jika suatu saat pada pengembangan produk ditemukan bahwa satu atau lebih
spesifikasi demand tidak sesuai, kemudian produk harus dihentikan. Demands dalam
design specification menunjukkan criteria minimum untuk kesuksesan perdagangan
setelah produk diluncurkan ke pasar. Jika produk gagal memenuhi demands, ia gagal
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 23
di bawah criteria minimum untuk kesuksesan dagang. Jika produk akan gagal secara
komersial, sesegera mungkin harus dihentikan pengembangannya untuk
meminimalkan pemborosan sumber-sumber pengembangan.
2. Quality target dapat dispesifikasikan dalam bentuk ‘wishes’. Keistimewaan produk
yang diinginkan dalam usaha memaksimalkan keuntungan produk dari pesaing,
mencakup input;
a. Marketing wishes: menawarkan keuntungan kepada pelanggan
b. Design wishes: improved ergonomis dan memakai material yang lebih baik
c. Engineering wishes: mengurangi jumlah komponen dan mengurangi waktu
assembly
2.9.3. Pencapaian Target dalam Pengembangan Produk
Pengetesan target umtuk pengembangan produk hanya berguna jika juga
terdapat prosedur untuk mencapainya. Pencapaian target dapat dilihat sebagai 2 tahap
process;
1. Fikirkan senua cara yang mungkin dimana target bisa dicapai
2. Pilih kemungkinan terbaik
Dalam praktisnya ini berarti penciptaan ide-ide kreatif diikuti oleh pemilihan
ide secara sistematis, menggunakan design specification sebagai dasar seleksi yang
dilakukan secara berulang-ulang. Aturan kunci diperankan oleh design specification. Ia
mengatur pengembangan produk baru dengan menetapkan yang mana semua alternatif
pilihan design diseleksi untuk kemudian pengembangan pada tahap selanjutnya. Design
specification memegang peranan yang sama dengan quality control pengembangan
produk baru.
2.9.4. Kreativitas
Kreativitas adalah inti pada semua tahap proses desain. Kreativitas hanya 1%
merupakan inspirasi sedangkan 99% adalah kerja keras (perspiration) [Thomas Edison].
Orang dengan kemampuan kreativitas rata-rata dapat mempertajam kemampuannya
dengan pelatihan yang cukup. Karakteristik orang yang terkait kreativitas;
1. Good guessing
2. Risk taking
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 24
3. Challenging authority and procedurs
4. Prefering the complex and difficult
5. Being sensitive emotionally and having a sense of beauty
6. Having a vivid imajination
7. Desiring honesty and frankness
8. Being curious
9. Having hight self esteem
DiskusiApakah anda setuju dengan pendapat Thomas Edison? Berikan alasan anda!
2.10. Strategi Pengembangan Produk
Dalam mengembangkan produk yang bersifat inovatif diperlukan strategi dan
resource yang matang dan memadai. Strategi yang terkait dengan inovasi dapat
dikategorikan menjadi;
1. Pioneering strategies
Strategi ini bertujuan memberikan kepemimpinan teknik dan pasar. Sangat
tergantung pada research dan pengembangan untuk mengenalkan inovasi secara
radikal atau tambahan pada pasar mendahului pesaing-pesaingnya. Pioneering
strategies bersifat pro-aktif dan memiliki strategi jangka panjang dalam hal
pengembalian investment.
2. Responsive strategies
Strategi ini bertujuan merespon pada pesaing-pesaing pioneer, tapi dengan sengaja
membiarkan yang lain mengambil resiko pengembangan produk baru. Sering juga
digunakan untuk meninglkatkan produk-produk pioneer.
3. Traditional Strategies
Diadopsi oleh perusahaan-perusahaan yang beroperasi di pasar yang luas dengan
sebuah jangkauan statis dari produk dimana terdapat sedikit atau tidak ada
permintaan pasar untuk berubah. Inovasi normalnya dibatasi untuk perubahan produk
kecil dalam usaha mengurangi biaya, memudahkan produksi atau meningkatkan
ketahanan produk. Perusahaan-perusahaan tradisional umumnya memiliki peralatan
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 25
yang kurang memadai untuk inovasi ketika dipaksa mengerjakannya oleh peasing
yang menekan.
4. Dependent Strategies
Adalah strategi yang dipakai oleh perusahaan-perusahaan dimana produknya sangat
tergantung pada perusahan induk mereka atau pelanggan mereka untuk inovasi.
2.11. Evaluasi Perusahaan dalam Pengembangan Produk
Sebelum suatu perusahaan memutuskan untuk mengembangkan suatu produk
baru berbagai analisa perlu dilakukan oleh perusahaan tersebut baik tentang kemampuan
perusahaan dan pesaing-peasingnya maupun kecenderungan factor-faktor lain yang
mungkin bisa memperngaruhi ataupun bahkan mengancam kelangsungan hidup
perusahaan tersebut.
2.11.1. SWOT analysis
SWOT analysis merupakan analisa yang dilakukan untuk mengetahui posisi
bisnis perusahaan pada saat ini. Analisa ini memberikan kejelasan tentang keunggulan-
keunggulan yang dimiki perusahaan baik itu dari segi manusia, teknologi, marketing dsb,
serta kelemahan-kelemahan dibandingkan perusahaan lain. Analisa ini terdiri dari analisa
Strength (kekuatan atau keunggualan) dan Weaknesses (kelemahan) merupakan factor-
faktor saat ini dan merupakan factor internal perusahaan, serta analisa Opportunities
(peluang) dan Threats (ancaman) merupakan antisipasi untuk isu-isu di masa mendatang
dan merupakan factor-faktor eksternal.
2.11.2. PEST analysis
PEST merupakan jenis-jenis politik, ekonomi, social dan teknologi yang
merupakan lingkungan business yang mungkin mempengaruhi atau bahkan mengancam
perusahaan.
Political
Merupakan perubahan dalam hukum atau peraturan yang dilakukan oleh pemerintah
yang dapat mempengaruhi kebijaksanaan yang harus diambil oleh perusahaan. Dapat
pula termasuk perubahan-perubahan politik yang mungkin menstabilkan atau tidak
menstabilkan pasar nasional produk.
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 26
Economic
Isu-isu ekonomi makro dapat memiliki pengaruh yang kuat pada bisnis. Ini termasuk
pertumbuhan ekonomi nasional atau resesi, perubahan suku bunga, fluktuasi pasar
atau perubahan kebujaksanaan keuangan secara local, nasional atau internasional.
Social
Kecenderungan demografi termasuk perubahan stryktur umur populasi,
kecenderungan terhadap multi rasial, masyarakat multikultur dan peningkatan tingkat
pendidikan sangat mungkin mempengaruhi keinginan pelanggan terhadap jenis
produk. Kesadaran social terhadap isu-isu lingkungan telah memiliki efek yang kuat
pada prilaku pemesanan pada banyak sector pasar.
Technological
Material, proses, system control dan informasi, sumber-sumber energy merupakan
factor-faktor yang sedang berkembang dengan cepat dalam usaha untuk memperbaiki
kualitas produk yang harus dipantau oleh setiap perusahaan.
2.11.3. Competitor Analysis
Competitor analysis dilakukan untuk menilai performan perusahaan-perusahaan
pesaing dan jangkauan produk yang mereka tawarkan dan berusaha mengetahui dengan
cara apa mereka telah mencapai kesuksesan bisnis dan dimana mereka telah gagal.
Terdapat dua tujuan utama competitor analysis, yaitu:
1. Untuk mempelajari apa yang kompetitor lakukan sekarang dalam usaha
meningkatkan bisnis dan bersaing lebih efektif.
2. Untuk mengetahui strategy perusahaan mereka dalam usaha untuk memprediksi
kemungkinan apa yang dilakukan di masa yang akan datang dan strategy apa yang
hendak disiapkan untuk menghadapinya.
Product Design
Karakteristik Pengembangan Produk 27
TUGAS KELOMPOK.
1. Buatlah kelompok dengan jumlah anggota kelompok 3 - 5 orang sesuaikan
dengan nomor urut absensi.
2. Carilah materi tentang salah satu materi:
a. product life time,
b. peranan SWOT dan PEST analysis dalam pengembangan produk
c. peranan kreativitas dalam desain
d. funsi quality control dalam pengembangan produk
Materi dicari di internet atau jurnal.
3. Buat dalam sebuah paper, terdiri dari daftar isi, pendahuluan, isi, penutup, dan
referensi. Paper dibuat minimal 8 halaman dan dipresentasikan oleh salah
seorang anggota kelompok.
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 53
4.1. Pemilihan Material
Pemilihan material yang tepat dan pemahaman proses pemesinan adalah dua
tanggung jawab terpenting seorang desainer dalam proses desain. Persyaratan utama
desain dalam pemilihan material untuk suatu aplikasi khusus adalah bahwa material itu
mampu memenuhi persyaratan service life pada tingkat biaya yang paling rendah.
4.1.1. Analisa persyaratan material
Pemilihan sifat-sifat dan karakteristik material yang normalnya dipertimbangkan
dalam desain adalah:
1. Static characteristics
Contoh; strength, ductility, Young’s modulus, Poisson’s ratio, hardness, dll.
2. Fatique characteristics
Contoh; corrosion fatique, constant amplitude load, fatique strength, dll.
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 54
3. Fracture characteristics
Contoh; fracture thougness, crack instability,dll.
4. Thermal properties
Contoh; coefficient of linier thermal expansion, melting and boilding point, heat
transfer coefficient, specific heat, thermal conductivity, dll.
5. Manufacturing
Contoh; producibility, availability, joining techniques, processing characteristics
(machinability, weldability, moldability, hardenability),dll.
6. Hostile environments
Contoh; moisture, temperature, ammonia,dll.
7. Anisotropy
8. Electrical, magnetic, chemical, corrosion characteristics.
Diskusi:
Jelaskan maksud dari sifat-sifat material di atas, dan berikan contoh aplikasinya!
Secara umum kekuatan material memiliki 3 perbedaan elemen:
1. Static strength. Kemampuan untuk menahan beban konstan pada ambient temperatur.
2. Fatique strength. Kemampuan menahan beban dinamik pada jangka waktu tertentu.
3. Creep strength. Kemampuan menahan beban pada suhu tinggi pada waktu yang lama.
4.1.2. Kriteria pemilihan material
A. Stiffness (kekakuan)
Terkait dengan kemampuan material menyimpan energi deformasi. Sangat
penting ketika sebuah elemen harus tetap kaku secara relatif di bawah pembebanan atau
ketika elemen harus menunjukkan kefleksibelan untuk menahan beban mendadak tanpa
mengalami keretakan.
Contoh kriteria pemilihan material untuk kekakuan dengan syarat desain adalah
berat beam yang ‘ ringan’. Pertimbangkan kasus sebuah silinder pejal (solid silinder)
yang mendapat beban bending seperti gambar 4.1.
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 55
Gambar 4.1. Solid cylinder in bending
Kekakuan dasar diberikan oleh persamaan
6448
48 4
33
DE
PL
EI
PL
(4.1)
dengan P = beban yang diberikan, L = jarak kedua tumpuan, E = modulus elastisitas,
D = diameter beam, = defleksi maksimum, I = momen inersia
Selanjutnya,
4/13
3
4
E
PLD (4.2)
Berat solid silinder adalah, W
4
2DLVW (4.3)
dengan V = volume dan = berat jenis
Kombinasi persamaan 4.2 dan 4.3 menghasilkan,
2/1
2/12/5
2/1)3(2 E
PLW
(4.4)
Untuk kekakuan yang diberikan [P / ], berat silinder akan minimal bila 2/1/ E
minimal. Jadi, 2/1/ E adalah criteria pemilihan material.
B. Strength (Pemilihan material untuk kekuatan)
Dengan kasus yang sama, persamaan tegangan untuk bending adalah
I
Mc (4.5)
L
P
D
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 56
dimana untuk tegangan maksimum fiber, c =D/2, I = 64/4D , dan bending
maksimum adalah M = PL/2, kemudian
3
16
D
PL
(4.6)
Selanjutnya,3/1
16
PL
D (4.7)
Dengan menggunakan persamaan 4.3, berat silinder dapat ditulis,
)()()4(3/2
3/1253/1
PLW (4.8)
Untuk berat minimum pada P dan L konstan, 3/2/ harus diminimalkan. Jadi,
3/2/ adalah criteria seleksi material.
4.1.3. Material selection factors
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam seleksi material dari sebuah aplikasi
yang diberikan adalah:
1. Availability
2. Manufacturability
3. Repairability
4. Reliability
5. Service environment
6. Compatibility
7. Cost
Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam penetapan availability material adalah,
1. Thickness
2. Widths
3. Minimum quantities
4. Number of sources
4.1.4. Pertimbangan faktor biaya
Biaya adalah factor terpenting dalam mengurangi jumlah kandidat material yang
mungkin untuk sebuah tingkat pengaturan. Total biaya dari penggunaan material untuk
aplikasi khusus harus dibandingkan dengan total biaya dari material alternatif dalam
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 57
mengkahiri pilihan. Biaya dan berat dapat dimasukkan ke dalam sifat parameter (strength
atau stiffness) untuk menyediakan suatu perbandingan. Pertimbangkan kembali contoh
supported beam in bending. Dari persamaan 4.6. tegangan karena bending maksimum
adalah,
3
16
D
PL
(4.9)
Pertimbangkan dua silinder A dan B dengan sifat sifat naterial dan luas
penampang lintang yang berbeda. Untuk beban P dan panjang L yang sama, kemampuan
menahan beban dari dua solid silinder dapat ditulis,
L
D
L
D BBAA
1616
33 (4.10)
atau3/1
B
A
A
B
D
D
(4.11)
Menggunakan persamaan 4.3 menghasilkan,
AA
BB
A
B
D
D
W
W
2
2
(4.12)
atau
A
B
B
A
A
B
W
W
3/2
(4.13)
Misalkan bahwa unit cost material A dan B adalah CA (Rp/lb) dan CB (Rp/lb).
Total biaya CT solid silinder untuk menahan beban P yang sama adalah,
BBBAATA CxWCdanCxWC (4.14)
Dari persamaan 4.13,
A
B
A
B
B
A
TA
TB
C
C
C
C
3/2
(4.15)
Dari persamaan 4.8 dan 4.15, dapat disimpulkan bahwa 3/2/C adalah biaya
per unit kekuatan sebuah solid silinder dalam bending, yang sering disebut minimum-cost
criterion. Dari pers. 4.4, dapat dilihat bahwa minimum-cost criterion berdasarkan
stiffness adalah 2/1/ EC . Tabel 4.1. menunjukkan formula untuk minimum-cost
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 58
criterion dan optimum strength dan stiffness dari beberapa kondisi pembebanan yang
berbeda.
Tabel 4.1. Criteria cost minimum dan Optimum Strength and Stiffness.
Components Minimum Cost CriterionOptimum Strength and
StiffnessStrength Based Stiffness Based Strength Stiffness
Solid cylinder in tension C( / ) C( E/ ) ( / ) (E / )
Solid cilinder in torsion C( 3/2/ ) C( 2/1/ G ) ( /3/2 ) ( /2/1G )Solid rectangular beam inbending
C( 2/1/ ) C( 3/1/ E ) ( /2/1 ) (E /3/1 )
Thin-walled pressure vesselsunder internal pressure C( / ) C( E/ ) ( / ) (E / )
Thin wall shaf in torsion C( / ) C( G/ ) ( / ) ( /G )
4.2. Seleksi dan Evaluasi Kandidat Material
Proses ini menggunakan system rating seperti ditunjukkan pada table 4.2.
Terdapat 2 persyaratan desain dan 3 faktor seleksi. Keseluruhan rating Gi, dapat dihitung
dengan,
...........
..........
321
332211
aaa
RaRaRaGi (4.16)
Tabel 4.2. Evalusi akhir kandidat material
MaterialCandidats
Deign Requirementsa. 1 2
a1 R1 a2 R2
Material Selection Factors3 4 5
a3 R3 a4 R4 a5 R5
Overall Ratting
......
....
21
2211
aa
RaRaGi
Material 1Material 2Material 3Material 4
- - - -- - - -- - - -- - - -
- - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - -
----
Dimana, a = nilai absolut, G = Overall ratting, R = nilai relatif terhadap nilai tertinggi
Nilai yang tinggi dari Gi menunjukkan material terbaik. Tetapi, nilai yang rendah
dari persyaratan desain atau factor seleksi dapat menjadi sebuah indikasi dari material
terbaik untuk suatu persyaratan khusus, misalnya biaya. Dalam contoh ini, asumsikan
bahwa R5 adalah nilai relatif dari biaya, kemudian persamaan 4.16 dimodifikasi menjadi,
54321
5544332211 )1(
aaaaa
RaRaRaRaRaGi
(4.17)
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 59
Contoh soal
Tabel 4.3. menunjukkan material yang digunakan untuk memproduksi landing
gear cylinder seperti gambar 4.2. Sedangkan table 4.4 menunjukkan berat material dan
biaya manufakturnya. Dengan mempertimbangkan kekuatan, kekakuan dan biaya ,
tentukan material terbaik.
Gambar 4.2. Aircraft landing gear mechanism
Tabel 4.3. Sifat-sifat mekanis kandidat material
MaterialYield Stength
Sy (MPa)Density
(ton/m3)Modulus Elastis
E (GPa)Cost
C ($/ton)
Baja Karbon Tinggi 1700 7,7 200 650Paduan Aluminium 400 2,7 71 700Titanium 1100 4,5 120 5000
Tabel 4.4. Berat material untuk pembuatan komponen dan biaya manufactur
Materials Net Weight (lb) Relatif cost untuk manufactur ($)
Baja Karbon Tinggi 259 4710Paduan Aluminium 200 5540Titanium 188 9900
SolusiAsumsi, landing gear adalah thin-walled pressure vessels under internal pressure
dan factor berat untuk persyaratan desain dan factor seleksi adalah menyatu. Informasi
dari table 4.1 sampai 4.3 digunakan untuk membuat table 4.5.
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 60
Tabel 4.5 Persyaratan desain dan factor seleksi untuk keseluruhan ratting
MaterialCandidats
Deign Requirements
b. /yS /Ea1 R1 a2 R2
Material SelectionFactors
C x ( yS/ )
a3 R3
Overall Ratting
321
332211 )1(
aaa
RaRaRaGi
High StrengthSteelAluminiumAlloyTitanium
221 0,91 26 0,96
148 0,61 26 0,96
244 1 27 1
2,9 0,14
4,7 0,23
20,5 1
0,91
0,78
0,67
Note: Stiffness/weight ratio masih dalam batas 4%, sehingga tidak mempengaruhi keputusan
pemilihan material (tidak dimasukan lagi ke dalam material selection factors)
Aluminium Alloy dapat dieliminasi dari proses seleksi karena strenght/weight
rationya terendah. Titanium memiliki strength/weight ratio yang tinggi dan ringan
dibandingkan high strength steel, tetapi karena factor biaya secara keseluruhan high
strength steel memiliki overall rating yang lebih tinggi. Analisa biaya lebih lanjut,
Net weight Steel 259 lb
Titanium 188 lb
Saving in weight 71 lb
Relative cost (material plus manufactur)
Steel $ 4.710
Titanium $ 9.900
Total increase in cost $ 5.190
Jadi, jika peningkatan factor biaya bukan factor penting dipilih titanium. Jika
biaya adalah factor yang penting maka dipilih hight strength steel.
Soal 1.
Sebuah komponen konstruksi mesin seperti gambar dibawah ini. Komponen
dirancang untuk mendapatkan beban bending P. Komponen ini didesain untuk menahan
beban yang cukup berat sehingga dituntut untuk memiliki kekuatan dan kekakuan yang
tinggi untuk menghindari terjadinya difleksi berlebih
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 61
b
L
a
P
Komponen ini juga dituntut memiliki berat yang ringan dan disisi lain biaya juga
merupakan pertimbangan yang sangat penting. Apabila diberikan alternative material dan
sifat-sifat mekanik serta unit biayanya seperti table di bawah, maka tentukan material
terbaik berdasarkan overall ratting
MaterialYield Stength
Sy (MPa)Density
(ton/m3)Modulus Elastis
E (GPa)Cost
C ($/ton)
Carbon Steel EMS 45 1700 7,7 200 600Carbon Steel AISI 1010 1525 7,7 210 450Titanium 1075 4,5 120 1500Carbon steel Bohler 750 7,7 180 700
Soal 2.
Jika pada kasus 1, komponen tersebut merupakan solid silinder yang
mendapatkan beban tekan, tentukan material terbaik untuk komponen tersebut!
4.3. Analisa Desain untuk Fatigue Resistance
Logam yang dikenai tegangan yang berulang-ulang akan rusak pada tegangan
yang jauh lebih rendah dibanding yang dibutuhkan untuk menimbulkan perpatahan pada
penerapan beban tunggal. Kegagalan yang terjadi pada keadaan beban dinamik disebut
kegagalan lelah (fatigue failures). Kelelahan mengakibatkan patah yang terlihat rapuh,
tanpa deformasi pada patahan tersebut. Kegagalan lelah adalah hal yang membahayakan
karena terjadi tanpa petunjuk awal.
Terdapat tiga factor dasar yang diperlukan agar terjadi kegagalan lelah, yaitu
1. Tegangan tarik maksimum yang cukup tinggi
2. Variasi atau fluktuasi tegangan yang cukup besar
3. Siklus penerapan tegangan cukup besar
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 62
Selain factor-faktor tersebut, factor lain yang juga berpengaruh adalah tegangan,
korosi, suhu, dan tegangan sisa.
4.3.1. Siklus tegangan
Ganbar 4.3 menggambarkan jenis-jenis siklus yang dapat menyebabkan
kelelahan.
Gambar 4.3. Siklus Tegangan Lelah
Gambar 4.3 (a), menggambarkan suatu siklus tegangan lengkap yang berbentuk
sinusoidal, yang merupakan keadaan ideal yang dihasilkan oleh mesin fatiq balok putar
R.R. Moore dan dianggap sebagai putaran poros dengan kecepatan konstan tanpa beban
lebih. Tegangan maksimun dan tegangan minimum sama besarnya.
Gambar 4.3 (b) menggambarkan suatu siklus tegangan berulang, dengan tegangan
maksimum maks dan tegangan minimum min tidak sama. Keduanya adalah tegangan
tarik. Gambar 4.3 (c) menggambarkan suatu siklus tegangan yang rumit, yang mungkin
terdapat pada suatu bagian tertentu, seperti pada sayap pesawat yang menerima beban
berlrbih periodic yang tak terduga besarnya disebabkan oleh hembusan udara keras.
Siklus tegangan berfluktuasi, terdiri dari 2 komponen; tegangan rata-rata atau
tegangan tetap m , dan tegangan bolak-balik atau tegangan beragam a . Harus juga
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 63
diperhatikan daerah tegangan, r , yaitu perbedaan aljabar antara tegangan maksimum
dan tegangan minimum,
min maksr (4.18)
Besarnya tegangan bolak-balik adalah ½ dari jangkauan tegangan,
22min
maksra (4.19)
Tegangan rata-rata adalah harga rata-rata aljabar tegangan maksimum dan
minimum pada siklus,
2min
maksm (4.20)
4.3.2. Kurva S - N
Metode dasar dalam penyajian data kelelahan rekayasa adalah menggunakan
kurva S-N, yakni pemetaan tegangan S terhadap jumlah siklus hingga terjadi kegagalan
N. Skala N menggunakan skala log dan tegangan yang dipetakan dapat berupa,
maks , min atau a .
Gambar 4.4. Kurva kelelahan untuk logam besi dan bukan besi
Gambar 4.4 menunjukkan kurva S-N yang diperoleh dari uji balok putar. Dari
gambar ditunjukkan bahwa jumlah siklus tegangan yang logamnya dapat bertahan
sebelum mengalami kelelahan, akan bertambah jika tegangannya turun. N adalah jumlah
siklus tegangan yang menyebabkan patah sempurna benda uji.
105 106107 108 1090
10
30
40
20
50
60
Baja lunak
Paduan aluminium
Teg
anga
n le
ntur
has
il pe
rhit
unga
n(1
000
Psi
)
Jumlah siklus hingga terjadi kegagalan,N
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 64
Hubungan antara tegangan lelah, tegangan rata-rata, tegangan bolak-balik, dan
tegangan ultimate dinyatakan dalam,
x
u
mea
1 (4.21)
dimana x = 1 untuk garis lurus (Goodman), x = 2 untuk parabola (Gerber), dan
e adalah batas lelah untuk pembebanan balik sempurna.
Gambar 4.5. Metode pemetaan garis Goodman
Jika rancangan didasarkan pada kekuatan luluh (Soderberg), maka u diganti
dengan 0 (tegangan luluh bahan). Untuk rancangan teknik biasanya teknik lebih
disukai menggunakan pendekatan linier (Goodman).
Contoh soal
Batang baja 4340 dipengaruhi gaya aksial yang berubah-ubah dari tarikan
maksimum = 75.000 lb ke tekanan minimum = 25.000 lb. Sifat mekanis material
diketahui; Psiu 000.158 , Psi000.1470 , Psie 000.75 . Hitunglah
diameter batang baja yang berbentuk silindris, jika factor keamanan adalah 2,5.
Solusi
Karena batang mempunyai penampang silindris konstan = A, variasi tegangan
akan seimbang dengan beban
KsiAmaks
75 Ksi
A
25min
A
AAmaksm
25
2
)/25(/75
2min
Parabola Gerber
Garis Goodman
Soderberg
Tegangan Rata-Rata mTekanan Tarik
Tega
ngan
bolak
-bali
k
a
0
e
0 u
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 65
A
AAmaksra
50
2
)/25(/75
22min
Dengan menggunakan garis Goodman, x =1 diperoleh
u
mea
1 , Ksie 30
5,2
75
2825,1158
25
30
50,
158
/251
30
/50inA
AA , in
AD 52,1
4
Soal.
Sebuah silinder pejal, AA6163, diameter 2 in, mendapat tegangan tarik
maksimum 40 Ksi dan tegangan tarik minimum 15 Ksi. Jika tegangan ultimit bahan
160.000 Psi, tentukan tegangan lelah bahan jika mengikuti
a. Garis Goodman
b. Parabolik Gerber
Gunakan factor keamanan 1,2.
4.3.3. Perkiraan fatique limit
Dalam desain, fatique limit diberikan oleh, Sn
sGRnn CCCSS ' (4.22)
Dimana :
'nS = Batas statik yang diperoleh pada standard-rotating bending test
Untuk Steel, (Junivall, 1983)
'nS ≈ 0.5 Su ≈ 0.25 x BHN(Ksi) ≈ 1.73 x BHN (MPa)
Untuk Aluminium Alloy,
'nS ≈ 0.4 Su jika Su < 48 Ksi (330 MPa)
≈ 19 Ksi (130 MPa) jika Su > 48 Ksi (330 MPa)
CR = Reability factor
=b
R/1
)5.0ln(
)ln(
(4.23)
dimana b adalah parameter pada Weibull distribution
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 66
Gambar 4.6. Efek b pada distribusi Weibul komulatif
Cs = Surface factor
CG = size factor or gradient factor
=b
V
V/1
0
(4.24)
S adalah tegangan bolik balikuniform pada volume materialV
S0 adalah tegangan bolak balikdimana R pada volumereferensi adalah 0,3679
R adalah Reability (%), yaituprobability not fail in fatique
b = 16 untuk baja
Gambar 4.7.
Pengaruh kondisi permukaanpada fatique limit untuk bajadengan variasi manufactur dankekerasan
1.00.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
Sur
face
Fac
tor C
s
R
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 67
Vo = Volume referensi (volume dari tegangan material pada standar D = 0.3 in
pada rotating bending test.
V = Volume material pada level tegangan bolak-balik maksimum
Contoh soal:
Sebuah automotive engine connecting rod dari baja diforged (AISI 1040).
Diketahui Su= 570 MPa. Tentukan Sn jika diketahui reability = 99,9% dan volume
komponen 27 kali lebih besar dari standar specimen.
Solusi
'nS = 0,5 Su = 285 MPa
Cs = 0.45 (untuk Su = 570 MPa, steel forged)
CR =16/1
)5.0ln(
)999,0ln(
= 0,665
CG =b
V
V/1
0
=16/1
27
1
= 0,81
Jadi, sGRnn CCCSS ' = 285 x 0,665 x 0,81 x 0,45 = 69 MPa
Case.
A high speed steel used for manufacturing twist drill bits is found experimentally
to have a hardness of 480 BHN. The drills have a ground surface finish. What is an
approprieate fatique limit Sn for a 2-mm diameter drill for 50 percent reability?
4.4. Analisa Desain Menggunakan Fracture Mechanics
Fracture mechanics digunakan untuk menyelidiki kegagalan dari material yang
rapuh dan untuk mengetahui prilaku material dan desain terhadap kegagalan karena
kerapuhan dan fatigue material. Kegagalan karena patahan umumnya terjadi di bawah
tegangan luluh material. Tiga kemungkinan mode terpisahnya material untuk perluasan
retak karena pengaruh beban luar ditunjukkan seperti gambar 4.8.
Pada mode I, retak terentang oleh tegangan tarik yang bekerja pada arah y tegak
lurus pada permukaan retak. Pada mode II, atau model geser, tegangan geser bekerja
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 68
tegak lurus pada tepi depan retak dan dalam bidang retak itu sendiri. Pada mode III, atau
model geser sejajar, tegangan geser bekerja sejajar pada tepi depan retak
Gambar 4.8. Fracture modes
4.4.1. Model I tegangan dalam sebuah retakan
Teori yang digunakan sebagai penyediaan panduan awal desain dan pemilihan
material dengan mempertimbangkan fracture mechanic adalah linier elastic fracture
mechanics (LEFM). Pada gambar 4.9. ditunjukkan sebuah plat yang dikenakan sebuah
tegangan tarik pada daerah tidak terbatas (infinite) dengan panjang crack adalah 2a.
Sebuah elemen dx dy dari plat pada jarak r dari ujung crack dan pada sudut terhadap
bidang crack. Bidang-bidang tegangan yang terjadi adalah,
2
3sin
2sin1
2cos
2
r
K Ix
2
3sin
2sin1
2cos
2
r
K Iy (4.25)
2
3cos
2cos
2sin
2
r
K Ixy
dimana KI disebut Stress Intensity Factor, dan terkait dengan beban, ukuran crack
dan struktur geometry dari tegangan dekat ujung crack, dan dapat diformulasikan
sebagai;
x
y
zMode I : Opening
y
x
z
Mode II : Edge Sliding
x
y
zMode III : Tearing
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 69
aK I (4.26)
Gambar 4.9. Crack dalam sebuah plat tak terbatas karena beban tarik
Untuk material yang ductile, ketika tegangan normal sama denga Sy, material
menjadi tidak stabil dan deformasi plastis terjadi. Analogi yang sama dapat dipakai untuk
material yang britle bahwa ketika stress-intensity factor KI mencapai crtical stress-
intensity factor KIC, pertumbuhan crack yang significant akan terjadi. Sehingga, seorang
desainer harus menjaga nilai KI dibawah KIC dalam cara yang sama bahwa tegangan
normal adalah di bawah tegangan luluh Sy.
4.4.2. Persamaan Stress-Intensity Factor
Central Through-Thickness Crack
Stress - intensity factor sebuah plat dengan lebar terbatas 2b, yang terpusat ,
melalui panjang ketebalan crack 2a, karena pengaruh tarikan beban uniaksial
seragam (gambar 4.10a) diberikan oleh persamaan
bafaK I / (4.27)
dimana f (a/b) disebut factor koreksi, dan diberikan oleh
2
2
2
26
21,01/
b
aabaf (4.28)
2a
Invi
nity
Invi
nity
x
y
r
x
xyy
x
y
y
y
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 70
a b c
Gambar 4.10. a. Central Through-Thickness Crackb. Double-Edge Through-Thickness Crackc. Single-Edge Through-ThicknessCrack
Double-Edge Through-Thickness Crack
Stress-intensity factor untuk plat sisi ganda karena tarikan beban uniaksial
seragam (Gambar 4.10b) diberikan oleh persamaan (4.27), dengan factor koreksi
32
2
2930,1
2
2196,1
26
2203,0117,1/
b
a
b
aabaf (4.29)
Singlee-Edge Through-Thickness Crack
Persamaan (4.27) dapat juga digunakan to mencari stress-intensity factor untuk
plat takik sisi tunggal (Gambar 4.10c). Fator koreksi diberikan oleh
432
2382,30
2710,21
2550,10
26231,0223,1/
b
a
b
a
b
aabaf (4.30)
Contoh soal.
Gambar 4.11 adalah sebuah plat yang sangat panjang, lebar dan tipis, dikenai
tekanan tarik. Jika baja tersebut mempunyai factor stress-intensity kritis KIC = 28 MPa
m , hitung tegangan tarik yang menyebabkan kegagalan. Plat baja mempunyai sebuah
retakan melalui ketebalan a = 45 mm.
a
2b 2b b
2a a a
σ
σ
σ σ
σ σ
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 71
Gambar 4.11. Through thickness crack pada sebuah plat tak terbatas
Solusi
Semasih plat panjang dan lebar, asumsikan sebuah rambatan retak di pusat plat,
kemudian persamaan (4.23), dapat sedikit dimodifikasi untuk menghitung factor stress-
intensity kritis, KIC
aK maksIC (4.31)
dimana maks adalah tegangan kritis untuk terjadinya kegagalan,
MPammx
mm
a
K ICmaks 49,74
45
1028 3
Soal 1.
Intensitas tegangan untuk cacat yang tidak tembus adalaht
aaK
2sec
,
dimana a = kedalaman cacat, t adalah tebal plat. Bila a = 5 mm dan tebal plat 1,27 cm,
dan bahan yang digunakan adalah paduan aluminium 7075-T6 (KIC =2 MPa m ),tentukan apakah pelat cukup kuat untuk menahan beban sebesar 175 Mpa.
Soal 2.Figure below shows part of an aircraft engine bracket that is subjected maximum
tensile force of 20 KN. It is routinely examined by an ultrasonic NDC method that is
capable of detecting cracks of length greater than 2 mm.
b = 1 m
h = 4 mm2a
h = 4 mm b = 1 m
σ
σ
20 KN20 KN 40 mm
4 mm
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 72
The material has a fracture toughness KIC = 30 MPa (m)1/2. Is this testing method
adequate? If so, what is the safety factor against fracture when the plat has an edge crack
of length 2 mm?
4.5. Desain dengan Material
Semasih penyeleksian material adalah bagian dari desain, desainer harus
menyadari dan mengetahui jenis-jenis material dan kebaikan dan keburukannya , dan
keterbatasan desain. Tabel 4.6. menunjukkan keterbatasan desain sifat-sifat material.
Tabel 4.6. Keterbatasan desain sifat-sifat material
Material Kebaikan Keburukan
MetalsHigh E, KIC
Low Sy
CeramicHigh E, Sy
Low KIC
PolymersAdequate, Sy, KIC
Low E
CompositesHigh E, Sy, KICBut cost
Stiff (E100 Gpa)Ductile (cf 20%) formableTough (KIC >50 Mpa m1/2)High MP (Tm10000C)T-shock ( iT 50000C)
Stiff (E200 Gpa)Very high yield, hardness(Sy>3 Gpa)High MP (Tm2000C)Corrosion resistantModerate density
Ductile and formableCorrosion resistantLow density
Stiff (E >50 Gpa)Strong (Sy200 Mpa)Tough (KIC >20 Mpa m1/2)Fatigue resistantCorrosion resistantLow density
Yield (pure, Sy1Mpa) alloyHardness (H3Sy) alloyFatigue strength (Se =1/2 Sy)Corrosion resistant coating
Very low toughness (KIC 2 MPam1/2)
T-shock ( iT 2000C)
Formabilitypowder methods
Low stiffnes (E2 Gpa)Yield (Sy = 2 – 100 Mpa)Toughness often low (1 Mpa m1/2)
FormanilityCostCreep (polymer matrics)
Komposit menawarkan sifat-sifat yang impresif dan dapat digunakan dalam
banyak aplikasi desain. Tetapi biasa dan masalah-masalah yang terkait dengan
manufacture struktur komposit masih menjadi permasalaham yang perlu dicarikan jalan
keluarnya. Polymer mempunyai toughness yang rendah , tetapi digunakan dalam banyak
aplikasi karena hambatan korosinya yang tinggi dan mempunyai koefidien gesekan yang
rendah.
Keramik memegang peranan penting sebagai tool dan material cetakan. Keramik
memeliki kekerasan tertinggi dari semua material padat. Seperti contoh, corundum
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 73
(Al2O3), silicon carbide (SiC), dan diamond digunakan untuk memotong, menggerinda,
dan menggosok berbagai jenis material. Tabel 4.6 menunjukkan bahwa metal
mempunyai kekerasan yang lebih rendah dibandingkan keramik. Tetapi keramik
memiliki toughness yang rendah karena kebritelannya. Selanjutnya, keramik selalu
mengandung cacat permukaan kecil. Sehingga, kekuatan desain untuk keramik
ditentukan oleh fracture toughness-nya dan oleh ukuran crack yang ada sebelumnya. Jika
ukuran terpanjang cacat diketahui 2a diketahui, dari persamaan (4.27), fracture toughness
KIC dari sebuah keramik dapat ditentukan oleh,
aK maksIC (4.32)
dimana maks adalah kekuatan tarik dari keramik.
4.6. Pertimbangan Residual (Internal) Stress
Tegangan dalam merupakan keseimbangan tegangan yang tinbul dengan
sendirinya yang ada dalam sebuah bodi tanpa adanya pengaruh gaya luar. Keseimbangan
natural dari residual stress berarti bahwa resultan gaya dan resultan momen yang
diproduksi tegangan ini harus nol.
Terdapat 2 jenis residual stress,
1. Macro residual stress
Sebuah system tegangan dalam yang bervariasi secara kontinu melalui volume bahan
dan bekerja pada daerah yang luas.
2. Micro residual stress
Dibatasi pada daerah sekecil sel dan mungkin meluas sejauh beberapa butir.
4.5.1. Sumber residual stress
Ada beberapa sumber residual stress, seperti
1. Proses pembentukkan logam
2. Proses pengelasan
3. Proses manufaktur atau machining
4. Perlakuan panas
Contoh.
1. Proses Roll
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 74
aliran plastis terjadi dekat permukaan yang kontak dengan roller
serat pusat menahan permukaan luar untuk retak
serat permukaan cenderung memanjangkan serat pusat
menghasilkan tegangan sisa pada plat, tekanan pada permukaan dan tarikan pada
pusat
2. Proses ekstrusi
Serat lebih luar kecepatannya lebih rendah daripada serat lebih dalam
Menghasilkan tegangan tarik pada serat luar dan tegangan tekan pada bagian
dalam
Gambar 4.13. Residual stress pada proses ekstrusi
Keterangan
(a). Proses ekstrusi
(b). Pola materialsebelum ekstrusi
(c). Pola material setelahekstrusi
(d). Pola tegangansisa (residual stress)pada prosesekstrusi
TensionCompression
(a)
(b)
Ram
Chamber Die
Extruded material
Billet(Undeformed material)
TensionCompression O
(a)
(b) (c)
(d)
Gambar 4.12.
Residual stress pada proses rolla. Proses roll.b. Patern tegangan sisa pada
pengerolan plat
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 75
3. Proses heat treatment
Selama pendinginan kecepatan pendinginan pada bagian luar lebih cepat daripada
bagian dalam. Terdapat kontraksi yang lebih pada serat luar daripada serat dalam.
Hal ini menyebabkan tegangan tekan pada serat pusat dan tegangan tarik pada
serat luar
Tekanan deformasi pada serat pusat menghasilkan penyusutan pada pusat balok
(gambar 4.14c)
Bila pendinginan sudah pada keseluruhan balok, total penyusutan serat pusat
lebih besar daripada serat luar, sehingga menghasilkan tegangan tekan pada
permukaan lebih luar dan tegangan tarik pada permukaan lebih dalam (gambar
4.14d)
Gambar 4.14. Evaluasi tegangan sisa selama proses quinching
4.5.2. Akibat tegangan sisa
Ketika komponen mekanik dikenakan beban luar, material berprilaku dalam
sebuah cara yang dipengaruhi oleh tegangan total yang dikenakan pada material. Oleh
karena itu pertimbangan tegangan dalam sangat memegang peranan penting dalam
perencanaan untuk mencegah terjadinya kegagalan.
Contoh
Sebuah balok A96061-T6 Aluminium telah diforging panas dan diquenching.
Terdapat sebuah tegangan sisa dalam balok seperti gambar 4.15
+
+
-
(a) (b)
+
-
-
-
(c) (d)
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 76
Jika kekuatan luluh balok, Sy = 40 Kpsi dan balok dikenakan beban tarik 50.000 lb,
tetapkan factor keamanan untuk yield?
Gambar 4.15. Forging panas dan quenching aluminium hitam
Solusi
Tegangan karena beban ,
PsixA
F000.25
12
000.50
Faktor keamana tanpa tegangan sisa, n
6,125
40
Sy
n
Tegangan karena beban dan tegangan sisa pada pusat balok, c
SyPsic 000.43000.18000.25
Faktor keamanan dengan memperhitungkan tegangan sisa, n
93,043
40
c
Syn
Sangat berbahaya jika tidak memperhitungkan tegangan sisa, karena dari contoh di
atas tegangan sisa bisa menimbulkan kegagalan dari sebuah perencanaan elemen,
karena menghasilkan factor keamanan yang kurang dari 1.
+-
-
a
1’’
b’
a’
b50.000Psi
2’’
b
a
b’
a’
18.000 Psi 18.000 Psi
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 77
4.6. Pertimbangan korosi
Korosi merupakan penurunan mutu logam karena interaksi elektrokimia dengan
lingkungannya. Korosi mempunyai dua aspek penting, yaitu dari segi biaya korosi
sangatlah mahal dan dari segi keamanan korosi merupakan ancaman yang sangat serius.
Jenis-jenis korosi
1. Korosi galvanik
Setiap logam mempunyai kemampuan untuk berprilaku sebagai anode atau katode.
Perbedaan potensial antara dua logam yang tidak sejenis menyebabkan korosi
galvanic. Terdapat dua cara meminimalkan korosi galvanic yaitu menggunakan
logam yang dekat dalam deret galvanic dan mengisolasi logam yang berbeda satu
sama lain.
2. Korosi Atmosphere
Korosi atmosphire dapat didifinisikan sebagai penurunan mutu material ketika
berinteraksi dengan udara dan unsur –unsur yang dikandungnya.
3. Korosi intergranular
Korosi intergranular terjadi bila batas butir terserang akibat adanya endapan di
dalamnya.
4. Korosi batas butir
Disebabkan karena ketidaksesuaian struktur kristal sehingga atom-atom secara
termodinamik kurang mantap dibandingkan atom-atom pada kisi sempurna dan
mempunyai kecenderungan yang lebih besar untuk terkorosi.
Dan masih banyak lagi jenis korosi yang lain. Antisipasi dalam perencanaan
terhadap korosi sangatlah diperlukan. Perlu dipertimbangkan bagaimana sifat berbagai
logam terhadap korosi pada lingkungan kerja yang berbeda-beda sehingga dapat
dilakukan pencegahan atau meminimalkan efek akibat korosi ini.
Pengukuran Laju Korosi
Salah satu cara yang dipakai untuk mendeteksi laju korosi adalah dengan
membandingkan berat material sebelum dan sesudah terserang korosi. Salah satu
pendekatan yang sering dipakai adalah menggunakan persamaan (N Syamsul Hadi,
1995):
TxA
WxmpyKorosiLaju los
534
)( (4.30)
Product Design
Analisa Desain Dalam Pemilihan Material 78
dengan:
Wlos = Selisih berat sebelum dan setelah korosi (gr)
A = Luas permukaan spesimen yang kontak dengan lingkungan (in2)
= Masa jenis spesimen [gr/in3]
T = Waktu korosi [tahun]
534 = Konversi satuan mpy (millimeter per year, dimana 1 mpy =
seperseribu in per year)
TUGAS
1. Buatlah kelompok dengan anggota 3-5 orang.
2. Buatlah sebuah paper dengan materi, hubugan aplikasi suatu produk dengan
pemilihan material, dan proses pembuatannya.
3. Materi dicari di internet dan jurnal.
4. Paper dipresentaskan oleh salah satu anggota kelompok.
Product Design
Optimasi Desain 1
Pengertian Optimasi
Optimasi desain mengandung pengertian desain terbaik ditinjau dari besarnya efeksignifikan, yaitu peminimalan efek yang tidak diinginkan atau pemaksimalan akibat-akibat yangdiinginkan. Terdapat 2 jenis efek yang melekat terkait dengan berbagai elemen mekanik atausystem, yaitu:
1. Efek yang tidak diinginkanSeperti: biaya tinggi, berat berlebih, defleksi yang besar, dll.
2. Efek yang diinginkanSeperti: waktu pakai yang lama, energi output yang efisien, kapasitas pendinginan yangtinggi, dll.
Masalah-masalah optimasi memerlukan:1. Fungsi objektif, seperti berat, biaya, bentuk, dll.
Fungsi objektif, U, dalam hubungan independen variabel yang mana sebuah solusioptimum dicari dapat ditulis:
nxxxUU .......,,........., 21dimana:
x = variabel desainn = jumlah variabel desain
2. Ekspresi keterbatasan desain (Restriction), dengan tanda , , atau =Terdapat keterbatasan-keterbatasan desain (Design Restrictions) yang harus dipenuhi olehvariabel desain:
mixxxbxb niii ,......2,10),......,()( 2 pjxxxbxg niij ,......2,10),......,()( 2
dimana:)(xbi dan )(xg j persamaan dan pertidaksamaan
Varibel desain dapat berupa, sifat-sifat material, dimensi struktur (lebar, panjang, tebal)atau data geometri (koordinat).
Persoalan OptimasiSebelum menyelesaikan persoalan optimasi, terlebih dahulu harus dibuat formulasi
persoalannya.Sebagai suatu contoh, perhatikan gambar supported beam di bawah ini. Tunjukkan
persamaan untuk fungsi objektif volume minimum sebuah supported beam yang mendapatkankonsentrasi beban 2F (16.000 N ), apabila diketahui b
Product Design
Optimasi Desain 2
Gambar 6.1. Simply supported beam
Solusi Fungsi objektif
Volume beam dapat dinyatakan dalam hubungan 4 variabel, x1, x2, x3, x4 sebagai:
Minimalkan: U(x) = 4
21
23
4
21
22 22
442 xL
xxx
xx
Pembatas Beam akan menahan beban maksimum 16.000 N
b1 = 2F = 16.000 N Tegangan ijin aman terhadap kegagalan bending
g1 = p = 4000 MPa b , dimana b = tegangan bending.
Soal 1.Sebuah perusahan minuman kaleng ingin membuat kaleng minuman berupa tabung
dengan diameter D dan tinggi T lengkap dengan penutupnya. Jika volume cairan yang diinginkanuntuk mengisi kaleng tersebut adalah 400 cm3, tentukan luas minimal lembaran bahan kaleng(sheet) untuk membuat kaleng tersebut.Formulasikan persoalan tersebut kedalam bentukpersoalan optimasi!
Model Matematika dan Metode Optimasi
Metode matematika untuk optimasi optimum dapat dibagi 2:1. Analytical Methods
Seperti, metode diferensial, metode variasi dan Lagrange Multiplier..2. Numerical Methods
Seperti, metode linier (simpleks method), pemrograman non linier.
The Differensial Calculus Method
Metode ini menggunakan turunan pertama dan kedua untuk mencari nilai maksimumdan minimum dari suatu fungsi differensial U(x) yang diberikan. Langkah – langkah pengerjaanmetode ini adalah:
Cari turunan pertama fungsi U(x) dan samakan dengan nol
0
x
U(diproleh nilai titik kritis atau titik optimum) (5.1)
Cari turunan kedua fungsi U(x) dan masukkan nilai titik kritis
Jika2
2
x
U
< 0 (fungsi bernilai maksimum) (5.2)
12
A B
F
2F
F L L
x1 = D1
x3 = D3x2 = D2
x4x4
Product Design
Optimasi Desain 3
2
2
x
U
> 0 (fungsi bernilai minimum) (5.3)
Contoh soal.
UPS (United Parcel Service) mengenakan biaya berdasarkan berat untuk mengirimkansebuah parcel, kecuali kalau sum dimensi (H + 4x) gambar 5.2 melebihi 96 inc akan terdapatextra ongkos per unit volume. Tetapkan dimensi-dimensi yang akan memaksimalkan volumetanpa melampaui 96 inch sebagai persyaratan.
Solusi: Fungsi objektif adalah maksimalkan volume
U(x) = x2H Pembatas
b(x) = H + 4x – 96 = 0
Dari kedua persamaan di atas diperoleh:U(x) = -4x3 + 96x2
Turunan pertama
019212)( 2
xxx
xU(diperoleh, x1 = 0 dan x2 = 16)
Turunan kedua
19224)(
2
2
xx
xU(untuk x2 = 16 diperoleh 192
)(2
2
x
xU[maksimal])
H = 96 – 4x= 96 – 4(16) =32 inc
Volume maksimumV = x2 H = 162 . 32 = 8192 inc3
The Lagrange Multiplier MethodMetode ini menggunakan fungsi yang disebut Lagrange Expresion, LE, yang terdiri dari:
fungsi objektif U (x,y,z), dan (5.4) fungsi pembatas bi (x,y,z) yang dikalikan Lagrange Multiplier, i
),,(.......),,(),,( 11 zyxbzyxbzyxULE ii (5.5)
Kondisi yang harus dipenuhi untuk kondisi optimum,
0
z
LE
y
LE
x
LE(5.6)
0............221
i
LELELE
(6.7)
Contoh soal.Dari soal terdahulu (sub 5.3.1), U = x2 H b(x) = H + 4x – 96 =0
Gambar 5.2UPS required parcel
H
XX
Product Design
Optimasi Desain 4
SolusiLE = x2H + (H + 4x – 96)
042
xHx
LE …………………………..(1)
02
xH
LE …………………………..(2)
0964
xHLE
…………………………(3)
Dengan metode iterasi diperoleh, x = 16, H= 32 dan V = 8192 inc3.
Soal 1.Selesaikan soal 1 dan 2 pada sub 5.2, dengan metode differensial calculus dan multiple
lagrange.
Soal 2.Dengan menggunakan differensial calculus, maksimalkan volume balok yang terbuat dari
karton dengan pembatas:a. Luas daerah karton yang diperbolehkan adalah 40 in2.b. Panjang kotak L sama dengan lebar W.
L
H
W
W
H
L
Linier Programming
Program linier menggunakan model matematis untuk menjelaskan persoalan yangdihadapi. Sifat ‘linier’ di sisni memberi arti bahwa seluruh fungsi matematis dalam model inimeruupakan fungsi linier, sedangkan kata ‘programa’ merupakan sinonim untuk perencanaan.Dengan demikian, programa linier (LP) adalah perencanaan aktivitas-aktivitas untuk memperolehsuatu hasil yang optimum, yaitu suatu hasil yang mencapai tujuan terbaik di antara seluruhalternatif yang fisibel.
Dalam membangun model dari formulasi persoalan programa linier digunakankarakteristik-karakteristik yang biasa digunakan dalam programa linier, yaitu:a. Variabel keputusan
Variabel keputusan adalah adalah variabel yan menguraikan secara lengkap keputusan-keputusan yang akan dibuat.
b. Fungsi tujuanFungsi tujuan merupakan fungsi dari variabel keputusan yang akan dimaksimalkan(untukpendapatan atau keuntungan) atau diminimalkan (untuk ongkos).
c. PembatasPembatas merupakan kendala yang dihadapi sehinga kita tidak bisa menentukan harga-hargavariabel keputusan secara sembarang.
d. Pembatas tanda
Product Design
Optimasi Desain 5
Pembatas tanda adalah pembatas yang menjelaskanapakah variabel keputusannyadiasumsikan hanya berharga nonnegative atau variabel keputusan tersebut boleh berhargapositif, boleh juga berharga negatif ( tidak terbatas dalam tanda)
Model Programa LinierAsumsikan terdapat m buah sumber yang terbatas dan harus dialokasikan di antara n buah
aktivitas, seperti ditunjukkan pada table 1. Nomor 1,2,…,m, adalah nomor untuk sumber dannomor 1,2,….,n, adalah untuk aktivitas. Simbol x1 adalah tingkat aktivitas j (sebuah variabelkeputusan) untuk j = 1,2,….,n; dan z adalah ukuran keefektifan yang terpilih. Koefisient cj
adalah koefisien keuntungan atau ongkos per unit. bi adalah banyaknya sumber i yang dapatdigunakan dalam pengalokasian ( I = 1,2,…,m). Terakhir, aij adalah banyaknya sumber i yangdigunakan/dikonnsumsi oleh masing-masing unit aktivitas j (untuk i = 1,2,.., = 1,2,…,m dan j =1,2,…,n).Tabel 5.3. Data untuk model programa linier
Penggunaan sumber/unit1 2 …. n
Banyaknya sumberYang dapat digunakan
12...
m
a11 a12 …. a1n
a21 a22 …. a2n
.
.
.am1 am2 . amn
b1
b2
.
.
.bm
∆z/unitTingkat
c1 c2 …. cn
x1 x2 …. xn
Formulasi model matematis dari persoalan pengalokasian sumber-sumber pada aktivitas-aktivitas menjadi:
Maksimalkan nn xcxcxcz ....2211
Berdasarkan pembatas:a11x1 + a12x2 + … +a1nxn ≤ b1
a21x1 + a22x2 + … +a2nxn ≤ b2
….am1x1 + am2x2 + … +amnxn ≤ bm
danx1 ≥ 0, x2 ≥ 0,…,xn ≥ 0
dan harga-harga yang harus dicari adalah harga-harga x1,x2,…xn.
Contoh soalPT Unilever Goyang Inul bermaksud membuat 2 jenis sabun yaitu sabun bubuk dan
sabun batang. Untuk itu dibutuhkan 2 macam zat kimia, yakni A dan B. Jumlah zat kimia yangtersedia untuk A = 200 kg dan B = 360 kg. Untuk membuat sabun bubuk diperlukan 2 kg A dan6 kg B. Untuk membuat 1 kg sabun batang diperlukan 5 kg A dan 3 kg B. bila keuntungan yangakan diperoleh setiap 1 kg sabun bubuk adalah $3, sedangkan setiap 1kg sabun batang adalah $2,berapa kg sabun bubuk dan sabun batang sebaiknya dibuat?Solusi
Penggunaan sumber/unitBubuk (X1) Batang (X2)
Banyaknya sumberyang dapat digunakan
A 2 5 200 kg
Aktivitas
Sumber
Sabun
Bahan
Product Design
Optimasi Desain 6
B 6 3 360 kgProfit/kg $3 $2
Variabel keputusanX1 = jumlah sabun bubuk yang dibuat (kg)X2 = jumlah sabun batang yang dibuat (kg)
Fungsi obyektif (Z)Maksimalkan keuntungan , Z = 3X1 + 2X2
Pembatas bahan2X1 + 5X2 ≤ 2006X1 + 3X2 ≤ 360
Pembatas tandaX1 ≥ 0 , X2 ≥ 0
Solusi grafis
KesimpulanPabrik tersebut sebaiknya membuat 50 kg sabun bubuk dan 20 kg sabun batang, karena akanmendapatkan keuntungan maksimal sebesar $ 190.
Soal 1.Minimalkan Z = 80X1 + 60X2
Pembatas 0,20X1 + 0,32 X2 ≤ 0,25X1 + X2 = 1X1 ≥ 0, dan X2 ≥ 0
Soal 3.Perusahaan Tukul memproduksi 2 jenis produk, H dan K. setiap produk H menghasilkan
tambahan laba sebesar Rp. 4, dan setiap produk K menghasilkan tambahan laba Rp. 8. Satu unitproduk H memerlukan pemrosesan selama 8 jam pada mesan A dan 12 jam pada mesin B. Setiapunit produk K memerlukan pemrosesan selama 4 jam pada mesin A, 12 jam pada mesin B dan 2jam pada mesin C. Mesin A mempunyai kapasitas maksimum 240 jam per minggu, mesin B 144jam per minggu, dan mesin C 20 jam perminggu. Perusahaan ingin menentukan kombinasiproduksi H dan K permingu yang memaksimalkan laba. Formulasikan persoalan tersebut?
Soal 4.
6X1 + 3X2 ≤ 360
2X1 + 5X2 ≤ 200
0
40
120
60 100
A
B
C
Daerah fisibel adalah : OABC
Nilai pada titik-titik fisibel dimasukkanke fungsi tujuan:A [0,40] → Z = $ 80B [50, 20] → Z = $ 190C [60,0] → Z = $ 180
Product Design
Optimasi Desain 7
PT. Tiansi berencana membuat 2 jenis produk yaitu produk A dan produk B. Kedua produkitu harus melewati tiga proses pembuatan yaitu, machining, assembling dan finishing. Produk Amembutuhkan waktu pemrosesan selama 2 jam pada machining, 6 jam assembling dan 5 jamfinishing. Produk B membutuhkan waktu pemrosesan selama 5 jam pada machining, 3 jamassembling dan 7 jam finishing. Biaya produksi produk A adalah Rp. 800.000,00 dan untukproduk B adalah Rp. 900.000,00. Waktu yang tersedia untuk proses machining, assembling danfinishing berturut-turut adalah 200 jam, 360 jam dan 350 jam. Jika produk A dapat dijual denganharga Rp 950.000,00 dan produk B dengan harga Rp. 1.040.000,00, bagaimana sebaiknya strategiperusahan tersebut?
ENGINEERING ECONOMICS
Siklus Aliran Uang (Cash Flow) dalam Proses Produksi
Gambar 6.3. Interaksi Fungsi Produksi dan Finansial dalam
Bentuk Aliran Uang (Cash Flow)
Keuntungan/Profit Biaya Operasional Investasi
Penerimaan/Income
Modal Kerja/Working Capital
Long Term CapitalAsset:: Mesin,bangunan,dll
Pajak Devidends Bhn Baku Tenaga Kerja Energi dll Modal/Depresiasi
PENE
RIMA
AN H
ASIL
PENJ
UALA
N/RE
VENU
ES
PROSES PRODUKSI
(Konversi uang dalam bentuk produk ataujasa pelayanan/service)
Jasa PelayananProduk jadi/Output
Inventories Sales/Penjualan
Product Design
Optimasi Desain 8
Klasifikasi dan Struktur Biaya Produksi■ Biaya Awal dan Operasional■ Biaya Langsung dan Biaya Tidak Langsung■ Biaya Tetap (Fixed Cost) dan Biaya Tidak Tetap (Variabel Cost)
Total biaya produksi atau total costs merupakan jumlah total biaya tetap ditambah dengantotal biaya variabelnya.
Gambar 6.4 Penyajian Total Biaya Produksi
Analisa Titk Pulang Pokok (Break Even Point /BEP)
Gambar 6.6. Peta Break Even Point
BEP dapat diselesaikan dengan pendekatan-pendekatan;1. Pendekatan persamaan
Penjualan(P) – Biaya Tetap(BT) – Biaya Berubah(BB) = Pendapatan Bersih(PB)P – BT – BB = PB (6.1)
2. Pendekatan Marginal Contributuon-Margin (CM) = P – BB CM per unit = Harga jual per unit – biaya berubah per unit Jumlah unit (x) yang harus terjual agar BEP tercapai,
unitperCM
PBBTx
(6.2)
3. Pendekatan grafis
Cos
t
Cos
t
Output Output
Fixed cost
Variable costFixed cost
Variable cost
Total costTotal cost
Product Design
Optimasi Desain 9
Asumsi; fungsi penjualan dan biaya adalah linier.
Contoh:Ogah membeli roket mainan dengan harga Rp. 500,00 per unit dan ia dapat
mengembalikan semua roket mainan yang tidak terjual. Mainan tersebut akan dijualnya denganharga Rp. 900,00 per unit, dan untuk menjualnya ia menyewa sebuah tempat dengan harga sewaRp. 200.000,00 tanpa pajak. Berapa banyak mainan yang harus terjual agar ia mendapat kembalimodalnya?
Solusi
Cara 1. Pada Break Even Point, pendapatan bersih = 0, misalnya untuk BEP unit yang terjualadalah xP = BT + BB + PB900x = 200.000 + 500x + 0
x = 500 unitDengan total penjualan = Rp. 450.000
Cara 2. CM per unit = harga jual/unit – biaya berubah/unit= Rp. 900 – Rp. 500 = Rp. 400
unitunitperCM
PBBTx 500
400
0000.200
Cara 3.
SoalJika pada soal di atas, Ogah menginginkan pendapatan bersih 20% dari penjualan, berapa
roket mainan yang harus terjual.
Asumsi Penjualan Straight Line
Jika F = biaya tetap, V = biaya berubah, x = jumlah barang yang diproduksiMaka,
C = biaya untuk suatu keluaran x= F + Vx (6.3)
V adalah slop dari C karena dC/dx = V. Kadang-kadang F dan V tidak diketahui secaraexplisit dan harus dihitung dari 2 nilai C. Dengan asumsi fungsi merupakan straight line dan jikadiketahui total C1 untuk kuantitas x1 dan C2 untuk x2, maka dari geometri pada gambar 6.7diperoleh,
22
1112
12
VxCF
VxCFxx
CCV
(6.4)
Pada BEP,
Penjualan = biaya total
900x = 200.000+500x
x = 500 unit
Total biaya = 200.000 + 500x
Penjualan = 900x
500 Unit (x)
Rp
(rib
u)
200
Product Design
Optimasi Desain 10
Gambar 6.7. Geometri dari 2 fungsi C yang diketahui
Contoh soal
Diketahui suatu fungsi biaya adalah linier. Jika dibuat 2000 unit, biaya totalnya Rp.9.000.000, jika dibuat 4400 unit buaya totalnya Rp. 12.600.000. Tentukan biaya tetap dan biayaberubah, dan total biaya untuk membuat 5400 unit?
Solusi
unitRpxx
CCV /1500
20004400
000.000.9000.600.12
12
12
F = C1 – Vx1 = 9.000.000-(1500)(2000) = Rp 6.000.000
C = F + Vx , untuk 5400 unitC = 6.000.000 + (1500)(5400) = Rp 14.100.000
Membandingkan 2 Alternatif Biaya
ContohSuatu pabrik memiliki 2 mesin. Biaya pada masing-masing mesin untuk memproduksi
suatu produk Q adalah,Biaya Mesin A Mesin BBiaya tetap (Rp)Biaya berubah(Rp/unit)
1.200.000750
2.000.000500
Tentukana. Titik impas dan biaya produksi pada titik impasb. Mesin mana yang dipakai untuk produksi 2000 unit dan 3500 unit.
Solusi
a. 1.200.000 + 750xb = 2.000.000 + 500xb
xb = 3200 unit (titik impas)Cb = 2.000.000 + 500 (3200) = Rp. 3.600.000
Rp(juta)
CB = 2.000.000+500x2
1
CA= 1.200.000 + 750x
xb
●
●
Unit
Cost
F
Vx1Vx2
(x2– x1)
(C2 – C2)(x2,C2)
(x1,C1)
Product Design
Optimasi Desain 11
b. Untuk produksi 2000 unit dipilih mesin AUntuk produksi 3500 unit dipilih mesin B
Soal .Suatu fingsi biaya adalah straight line dan diketahui, jika dibuat 2000 barang biaya
totalnya Rp. 8.000.000, dan jika dibuat 4000 barang biaya totalnya Rp. 12.000.000.Hitung:
a. Biaya tetap dan biaya berubahb. Biaya untuk membuat 5500 barangc. Jika harga jual barang Rp. 5100 per unit, tentukan berapa jumlah barang yang harus
terjual untuk mendapatkan keuntungan 25% dari total penjualan.d. Jika pada soal b, semua barang laku terjaual, tentukan berapa harga jual per unitnya jika
keuntungan yang diperoleh 25 % dari total penjualan.
Soal .Suatu pabrik mempunyai 3 set mesin dengan rincian biaya sbb:
Biaya Mesin A Mesin B Mesin CTetap (Rp) 2.400.000 4.000.000 5.000.000Berubah (Rp/unit) 1.500 1.000 800
Tentukan:a. Titk impas antara AB, BC dan ACb. Biaya produksi pada masing-masing titik impasc. Mesin mana yang dipakai untuk produksi 2500 dan 3500 unit.
Product Design
Engineering Economics 98
6.1. Proses Pengambilan Keputusan
Dalam sistem produksi, fungsi dan peran yang harus dijalankan oleh manajer
adalah mengambil keputusan terhadap hal-hal yang berkaitan dengan alternatif-alternatif
tindakan yang harus dilaksanakan dalam proses produksi. Beberapa faktor yang ada
dalam kondisi riil-nya cenderung untuk menambahkan derajat kesulitan dan kompleksitas
dari keputusan yang harus diambil, semacam :
► Faktor ketidak-pastian mengenai kondisi yang akan datang, dimana hal ini
seringkali membawa kesulitan dalam bentuk penetapan potensi maupun kapasitas
produksi terpasang yang harus diselesaikan.
► Kebutuhan untuk memperhatikan berbagai macam kriteria yang harus dipenuhi
seperti kuantitas, kualitas, costs, dan sebagainya.
► Tekanan-tekanan yang berkaitan dengan kecepatan waktu pengambilan keputusan,
dimana seringkali hal ini akan menghasilkan keputusan yang tidak tepat/teliti dan
jauh di luar harapan yang ada.
Product Design
Engineering Economics 99
Adanya konflik-konflik yang terjadi dan yang timbul akibat keanekaragaman
pendapat atau pandangan/opini dari berbagai pihak yang dilibatkan dalam proses
pengambilan keputusan tersebut. Hal semacam ini terjadi akibat adanya perbedaan latar-
belakang maupun interest berbagai pihak didalam melihat permasalahan yang harus
dipecahkan/diputuskan.
Walaupun banyak kesulitan dan kendala yang harus dihadapi, rnanajemen tidak
bisa tidak harus melakukan studi, analisis, evaluasi dan dilanjutkan dengan pengambilan
keputusan. Setiap permasalahan yang dihadapi dan harus dipecahkan, terlebih dahulu
harus dianalisis dan dikembangkan altematif-alternatif kelayakannya (baik secara teknis
maupun ekonomis) untuk kemudian diputuskan yang paling layak untuk dipilih. Langkah
ini secara skematis bisa digambarkan sebagai berikut:
Gambar 6.1. Bagan Aliran Proses Pengambilan Keputusan Managerialuntuk Suatu Rancangan/Proyek Engineering
Pengambilan keputusan seharusnya selalu diawali dengan analisis kelayakan
teknis, untuk kemudian dilanjutkan dengan analisis ekonorninya. Permasalahan yang
berkaitan dengan aspek teknis merupakan pembahasan yang lebih menitik-beratkan pada
pada fungsi operasional (performans)/engineering (umumnya berupa hardware").
Secara prinsipil analisa ekonomi akan mencoba menjelaskan prinsip dan metoda
yang diperlukan untuk pengambilan keputusan tentang hal-hal yang berkaitan dengan
Pengembangan Alternatif-alternatif Rancangan Proyek
Pengambilan Keputusan untuk Alternatif yangTerbaik Ditinjau dari
► Kelayakan Teknis► Kelayakan Ekonomis
Analisis dan Evaluasi► Aspek Teknis► Aspek Ekonomis
Pengumpulan dan Pengolahan Data yang Diperlukan
Identifikasi dan Formulasi Permasalahan
Product Design
Engineering Economics 100
pemilikan ataupun keusangan "capital goods" suatu industri. Analisa ekonomis yang
diterapkan untuk ngevaluasi proyek-proyek engineering yang terlebih dahulu harus
mempertimbangkan faktor-faktor teknisnya dan selanjutnya snggunakan hasil analisis
tersebut sebagai dasar pengambilan nutusan lazim disebut sebagai analisa ekonomi
teknik (Engineering Economy Analysis).
Gambar 6.2. Blok Bangunan Proses Pengambilan Keputusan dalam Proyek Engineering
6.2. Siklus Aliran Uang (Cash Flow) dalam Proses Produksi
Dari bagan aliran uang (gambar 6.3) tampak jelas adanya hubungan yang erat
antara fungsi produksi, fungsi pemasaran dan penjualan dan fungsi pendanaan
(finansial). Proses produksi akan rnemerlukan biaya yang lebih besar dalam bentuk
modal investasi maupun biaya operasionalnya. Biaya yang harus disediakan tersebut
untuk memenuhi kebutuhan jangka panjang (Long-Term Capital) maupun jangka pendek
(Short-Term Capital). Long-Term Capital diperuntukan untuk pengadaan fasilitas-
fasilitas produksi (fixed assets) seperti mesin, peralatan/fasilitas produksi yang lainnya,
bangunan pabrik dan sebagainya yang besamya ditentukan berdasarkan biaya penyusutan
(Depreciation Cost) yang ditetapkan.
Disisi lain proses produksi juga rnemerlukan biaya operasional yang cenderung
bersifat rutin dan variabel; dimana besar kecilnya akan tergantung pada volume produksi
yang harus dicapai. Biaya operasional atau modal kerja (Working Capital) tersebut
meliputi biaya pengadaan bahan baku, tenaga kerja, energi dan lain-lain.
Product Design
Engineering Economics 101
Dari analisis aliran uang atau Cash Flow terlihat jelas bahwal sistem produksi
harus mampu mengkonversikan dana yang diinvestasikan baik dalam bentuk Long-Term
Assets ataupun modal kerja menjadi produk jadi ataupun jasa pelayanan yang mampu
memuaskan permintaan (demand) yang ada. Kelancaran proses produksi yaitu diukur
berdasarkan efektivitas, efisiensi maupun produktivitas kerja akan mampu memperlancar
siklus perputaran aliran uang (Cash Flow) yang ada. Tentu saja disini bukan hanya
tergantung kelancaran proses produksi; melainkan juga akan ikut ditentukan oleh
kelancaran proses pemasaran atau penjualan produl outputnya.
Gambar 6.3. Interaksi Fungsi Produksi dan Finansial dalamBentuk Aliran Uang (Cash Flow)
Begitu output berhasil dijual, maka terjadi sekali lagi proses transformasi dari
produk/jasa menjadi "uang tunai" (Cash) dalam bentuk penerimaan atau pembayaran
Keuntungan/Profit Biaya Operasional Investasi
Penerimaan/Income
Modal Kerja/Working Capital
Long Term CapitalAsset:: Mesin,bangunan,dll
Pajak Devidends Bhn Baku Tenaga Kerja Energi dll Modal/Depresiasi
PENE
RIMA
AN H
ASIL
PENJ
UALA
N/RE
VENU
ES
PROSES PRODUKSI
(Konversi uang dalam bentuk produk ataujasa pelayanan/service)
Jasa PelayananProduk jadi/Output
Inventories Sales/Penjualan
Product Design
Engineering Economics 102
(revenues), yang selanjutnya akan mengalir berikutnya kembali untuk berbagai macam
kebutuhan seperti investasi berikut untuk depresiasi ataupun kebutuhan menambah
kapasitas produksi (ekspansi); dan biaya operasional. Seandainya masih ada sisa
penerimaan — setelah dikurangi dengan total biaya produksi (Fixed Cost + Variable
Costs) — maka ini akan merupakan keuntungan (profit) perusahaan yang akan
dialokasikan untuk pajak dan dividends (keuntungan yang dibagikan ke pemilik sahamj
perusahaan).
6.3. Klasifikasi dan Struktur Biaya Produksi
Analisa ekonomi dalam sebuah engineering proposal akan memfokuskan pada
analisa biaya (costs analysis} yang harus dikeluarkan. Pemilihan alternatif ditekankan
pada proposal/ rancangan yang bisa memberikan biaya yang paling ekonomis, dengan
catatan disini aspek teknis ataupun fungsional dari masing-masing alternatif tersebut
relatif sama.
Agar bisa melaksanakan analisa dan evaluasi alternatif-alternatif yang berkaitan
dengan proyek-proyek engineering (produk, jasa, proses ataupun fasilitas kerja), maka
diperlukan kemampuan untuk bisa mengidentifikasikan jenis dan macam biaya yang ada.
Untuk memperjelas biaya-biaya yang harus dikeluarkan dalam kegiatan produksi, berikut
dijelaskan beberapa jenis biaya yang umum dijumpai:
■ Biaya Awal dan Operasional
Biaya awal (first cost) adalah biaya-biaya yang harus dikeluarkan pada awal sebelum
kegiatan produksi diselenggarakan. Biaya awal ini biasanya akan dipergunakan untuk
pembelian mesin (fasilitas produksi), instalasi, gedung dan sebagainya. Biaya awal
ini cenderung besar dan memiliki nilai strategis yang mencakup dimensi waktu
jangka panjang (long-term). Untuk memperoleh kembali modal yang ditanamkan
(investasi), maka hal tersebut bisa dilakukan melalui biaya penyusutan (depreciation
cost) yang besamya akan tergantung pada metode perhitungan depresiasi yang
diterapkan. Biaya awal dikeluarkan hanya sekali saja untuk setiap asset yang
ditanamkan. Selanjutnya biaya-biaya yang harus dikeluarkan secara rutin/periodik
akan diklasifikasikan dalam bentuk biaya Operasional dan perawatan (operating &
maintenance costs).
Product Design
Engineering Economics 103
■ Biaya Langsung dan Biaya Tidak Langsung
Biaya langsung (Direct costs) adalah biaya yang biasa diidentifikasikan secara
langsung dengan suatu proses produksi tertentu atau produk keluaran (production
output) yang dihasilkan. Sebagai contoh disini meliputi biaya-biaya material
langsung/ komponen, tenaga kerja langsung dan sebagainya. Disini besarya biaya
akan dapat dihitung secara detail untuk setiap unit output produk yang dibuat. Hal
yang sama, seperti energi, supplies, utilities dan overhead items lainnya memerlukan
biaya yang dapat dikaitkan langsung, dengan departemen atau fasilitas tertentu.
Selanjutnya untuk biaya tidak langsung (indirect costs) dalam hal ini tidak dapat
diidentifikasikan dengan proses ataupun output produk tertentu. Biaya yang harus
dikeluarkan untuk penerangan, AC, telepon, indirect material/ labor, dan sebagainya
dalam kasus ini tidaklah bisa dihitung secara detail untuk setiap unit output yang
dibuat.
■ Biaya Tetap (Fixed Cost) dan Biaya Tidak Tetap (Variabel Cost)
Dalam berbagai kasus pengambilan keputusan dengan memperhatikan biaya sebagai
salah satu tolok-ukurnya seringkali keputusan tersebut akan didasarkan pada volume
produksi yang harus dipenuhi dalam suatu periode tertentu. Berkaitan dengan analisis
ini perlu dikenal dan diidentifikasikan apa yang disebut dengan biaya tetap (fixed
costs) dan biaya tidak tetap/variable (variable costs).
Biaya-biaya yang berkaitan dengan pengoperasian fasilitas-fasilitas produksi dalam
suatu periode tertentu dimana besar biaya tersebut relatif tetap/konstan selama
aktivitas produksi tersebut berlangsung dan tidak perduli dengan jumlah atau volume
produksi yang dihasilkan dikenal sebagai biaya tetap atau fixed costs. Biaya- biaya
tersebut antara lain meliputi biaya penyusutan (depreciation cost), pajak, asuransi,
bunga pinjaman, sewa gudang/alat, indirect costs ataupun overhead costs lainnya.
Tidak perduli fasilitas produksi dioperasikan pada tingkatan jauh dibawah kapasitas
terpasangnya biaya produksi tersebut akan tidak berubah.
Besarnya biaya tetap tersebut akan ditentukan oleh ukuran (size) fasilitas produksi
terpasangnya. Perubahan-perubahan yang dilakuan lebih lanjut seperti expansi,
enambahan mesin, redesign/ pergantian tingkat teknologi produksi dan sebagainya
akan membawa ke arah perubahan besarnya biaya tetap per periode produksi.
Product Design
Engineering Economics 104
Selanjutnya biaya-biaya langsung seperti direct material costs, direct labor costs, dan
biaya pembungkusan (packaging) dalam hal ini besamya akan cenderung "tetap" per
unit outputnya. Biaya ini lazim disebut sebagai "unit variable costs" dimana secara
total biaya total variable costs ini besarnya akan sangat tergantung atau bervariasi
terhadap jumlah/volume produksi.
Total biaya produksi atau total costs merupakan jumlah total biaya tetap ditambah
dengan total biaya variabelnya.
Gambar 6.4 Penyajian Total Biaya Produksi
Secara sederhana struktur biaya produksi dengan memperhatikan semua biaya
yang terkait di dalam pembuatan suatu produk dalam industri manufactur adalah.
Gambar 6.5. Struktur Biaya Produksi
Catatan:
TotalSelling Cost/Revenues
DirectLabor Cost
DirectMaterial Cost
Profit &Taxes
TotalProduction
Cost
Sales &Distribution
Cost
Manufacturing
ProductionCost
GeneralExpenses
FactoryCost
FactoryExpenses
Prime Cost
Cos
t
Cos
t
Output Output
Fixed cost
Variable costFixed cost
Variable cost
Total costTotal cost
Product Design
Engineering Economics 105
General expenses dalam hal ini meliputi biaya-biaya engineering, administrasi/
manajemen, dan sebagainya.
Factories expenses dalam hal ini meliputi biaya yang dikeluarkan untuk semua alat,
penerangan, power supplies, indirect labor/material dan biaya overhead (fixed costs)
lainnya.
6.4. Analisa Titk Pulang Pokok (Break Even Point /BEP)
Analisis Titik Pulang Pokok merupakan analisis ekonomi yang umum
diaplikasikan dalam proses pengambilan keputusan. Dengan analisis ini, maka keputusan
mengenai berapa volume produksi harus dibuat agar suatu operasi produksi tetap
menguntungkan akan bisa ditetapkan. Analisis dibuat dengan mempertimbangkan unit-
unit biaya tetap (fixed costs), biaya variable dan harga (price) per unit produknya.
Gambar 6.6. Peta Break Even Point
BEP dapat diselesaikan dengan pendekatan-pendekatan;
1. Pendekatan persamaan
Penjualan(P) – Biaya Tetap(BT) – Biaya Berubah(BB) = Pendapatan Bersih(PB)
P – BT – BB = PB (6.1)
2. Pendekatan Marginal
Contributuon-Margin (CM) = P – BB
Product Design
Engineering Economics 106
CM per unit = Harga jual per unit – biaya berubah per unit
Jumlah unit (x) yang harus terjual agar BEP tercapai,
unitperCM
PBBTx
(6.2)
3. Pendekatan grafis
Asumsi; fungsi penjualan dan biaya adalah linier.
Contoh:
Ogah membeli roket mainan dengan harga Rp. 500,00 per unit dan ia dapat
mengembalikan semua roket mainan yang tidak terjual. Mainan tersebut akan dijualnya
dengan harga Rp. 900,00 per unit, dan untuk menjualnya ia menyewa sebuah tempat
dengan harga sewa Rp. 200.000,00 tanpa pajak. Berapa banyak mainan yang harus
terjual agar ia mendapat kembali modalnya?
Solusi
Cara 1. Pada Break Even Point, pendapatan bersih = 0, misalnya untuk BEP unit yang
terjual adalah x
P = BT + BB + PB
900x = 200.000 + 500x + 0
x = 500 unit
Dengan total penjualan = Rp. 450.000
Cara 2. CM per unit = harga jual/unit – biaya berubah/unit
= Rp. 900 – Rp. 500 = Rp. 400
unitunitperCM
PBBTx 500
400
0000.200
Cara 3.
Pada BEP,
Penjualan = biaya total
900x = 200.000+500x
x = 500 unit
Total biaya = 200.000 + 500x
Penjualan = 900x
500 Unit (x)
Rp
(rib
u)
200
Product Design
Engineering Economics 107
Soal
Jika pada soal di atas, Ogah menginginkan pendapatan bersih 20% dari penjualan,
berapa roket mainan yang harus terjual.
6.4.1. Asumsi Penjualan Straight Line
Jika F = biaya tetap, V = biaya berubah, x = jumlah barang yang diproduksi
Maka,
C = biaya untuk suatu keluaran x
= F + Vx (6.3)
V adalah slop dari C karena dC/dx = V. Kadang-kadang F dan V tidak diketahui
secara explisit dan harus dihitung dari 2 nilai C. Dengan asumsi fungsi merupakan
straight line dan jika diketahui total C1 untuk kuantitas x1 dan C2 untuk x2, maka dari
geometri pada gambar 6.7 diperoleh,
22
1112
12
VxCF
VxCFxx
CCV
(6.4)
●
●
Unit
Cost
F
Vx1
Vx2
(x2– x1)
(C2 – C2)
(x2,C2)
(x1,C1)
Product Design
Engineering Economics 108
Gambar 6.7. Geometri dari 2 fungsi C yang diketahui
Contoh soal
Diketahui suatu fungsi biaya adalah linier. Jika dibuat 2000 unit, biaya totalnya Rp.
9.000.000, jika dibuat 4400 unit buaya totalnya Rp. 12.600.000. Tentukan biaya tetap
dan biaya berubah, dan total biaya untuk membuat 5400 unit?
Solusi
unitRpxx
CCV /1500
20004400
000.000.9000.600.12
12
12
F = C1 – Vx1 = 9.000.000-(1500)(2000) = Rp 6.000.000
C = F + Vx , untuk 5400 unit
C = 6.000.000 + (1500)(5400) = Rp 14.100.000
6.4.2. Membandingkan 2 Alternatif Biaya
Contoh
Suatu pabrik memiliki 2 mesin. Biaya pada masing-masing mesin untuk
memproduksi suatu produk Q adalah,
Biaya Mesin A Mesin B
Biaya tetap (Rp)
Biaya berubah(Rp/unit)
1.200.000
750
2.000.000
500
Tentukan
a. Titik impas dan biaya produksi pada titik impas
b. Mesin mana yang dipakai untuk produksi 2000 unit dan 3500 unit.
Solusi
Rp(juta)
CB = 2.000.000+500x2
1
CA= 1.200.000 + 750x
xb
Product Design
Engineering Economics 109
a. 1.200.000 + 750xb = 2.000.000 + 500xb
xb = 3200 unit (titik impas)
Cb = 2.000.000 + 500 (3200) = Rp. 3.600.000
b. Untuk produksi 2000 unit dipilih mesin A
Untuk produksi 3500 unit dipilih mesin B
Soal 1.
Perusahaan mebel Dang Ding Dung menghasilkan kursi dengan data sbb:
Biaya tetap : Rp. 4000.000/thn
Biaya berubah : Rp. 20.000/kursi
Kapasitas produksi : 20.000 kursi/thn
Harga jual : Rp. 100.000/kursi
Tentukan:
a. BEP dalam jumlah kursi
b. Berapa jumlah kursi yang harus diproduksi untuk memperoleh laba Rp.
500.000/thn.
a. Biaya produksi pada masing-masing titik impas
b. Mesin mana yang dipakai untuk memproduksi 2500 dan 3500 unit produk
Soal 2.
Suatu fingsi biaya adalah straight line dan diketahui, jika dibuat 2000 barang
biaya totalnya Rp. 8.000.000, dan jika dibuat 4000 barang biaya totalnya Rp. 12.000.000.
Hitung:
a. Biaya tetap dan biaya berubah
b. Biaya untuk membuat 5500 barang
c. Jika harga jual barang Rp. 5100 per unit, tentukan berapa jumlah barang yang
harus terjual untuk mendapatkan keuntungan 25% dari total penjualan.
d. Jika pada soal b, semua barang laku terjaual, tentukan berapa harga jual per
unitnya jika keuntungan yang diperoleh 25 % dari total penjualan.
Soal 3.
Suatu fungsi biaya ditentukan oleh C = A + Bx + Cx2
Tiga pasang titik diketahui:
Product Design
Engineering Economics 110
Jumlah x (unit) X1= 60 X2 =100 X3 = 200
Biaya total (Rp) C1=10.400 C2 = 16.000 C3 = 37.000
Tentukan:
a. Koefisien A,B dan C.
b. Hitung marginal akan biaya perubahan per unit
c. Biaya berubah dan biaya total untuk membuat 150 unit produk
Soal 4.
Suatu pabrik mempunyai 3 set mesin dengan rincian biaya sbb:
Biaya Mesin A Mesin B Mesin C
Tetap (Rp) 2.400.000 4.000.000 5.000.000
Berubah (Rp/unit) 1.500 1.000 800
Tentukan:
c. Titk impas antara AB, BC dan AC
d. Biaya produksi pada masing-masing titik impas
e. Mesin mana yang dipakai untuk produksi 2500 dan 3500 unit.
6.5. Penyusutan Nilai Ekonomis Suatu Aset (Depreciation)
Secara definitif penyusutan/depresiasi bisa dinyatakan sebagai berkurangnya nilai
(value) dari suatu "physical assets" seperti mesin, peralatan produksi, bangunan pabrik,
dan lain-lain dengan bertambahnya unsur pemakaian assets tersebut. Dalam hal ini,
penyusutan bisa diklasifikasikan dalam bentuk :
► Penyusutan fisik (physical depreciation)
► Penyusutan rungsi kerja (functional depreciation)
► Penyusutan nilai ekonomis/akuntansi (accounting depreciation)
Penyusutan fisik diartikan sebagai berkurangnya bentuk/ ukuran ataupun dimensi
fisik dari assets karena pemakaian. Contoh sederhana dalam hal ini bisa dilihat pada
keausan yang terjadi pada bantalan (bearing) yang timbul akibat gesekan, merdpisnya
tebal pipa-pipa ketel akibat korosi, dan sebagainya. Dampak dari penyusutan fisik ini
akan bisa menyebabkan penurunan kemampuan/ ataupun fungsi kerja dan asset tersebut.
Product Design
Engineering Economics 111
Selanjutnya dengan penyusutan fungsi akan diartikan sebagai berkurangnya
fungsi kerja dan kegunaan dari suatu assets, dimana dalam hal ini bukan disebabkan
adanya penurunan kemampuan fisik/ melainkan karena adanya perubahan permintaan/
kebutuhan (demand), sehingga secara teknis maupun ekonomis asset tersebut tidak layak
lagi diaplikasikan. Sebagai contoh, penurunan teknologi baru yang menyebabkan
peralatan produksi maupun dioperasikan secara otomatis akan menyebabkan peralatan
yang lama menjadi tidak ekonomis lagi untuk dioperasikan.
Assets sebuah pabrik — dengan berbagai macam bentuknya seperti mesin, alat/
bangunan pabrik, peralatan material handling, sarana transportasi dan sebagainya —
adalah unit modal/kapital yang akan berkurang nilai ekonomisnya (harga jual) seiring
dengan periode waktu pengoperasiannya. Penyusutan akuntansi (accounting deprecation)
akan menganalisa berkurangnya nilai tersebut menurut ukuran nilai uang (Rp).
Pembahasan mengenai permasalahan penyusutan atau depresiasi selanjutnya akan lebih
ditekankan pada penyusutan tipe ini. Besarnya biaya penyusutan (depreciation cost)
setiap tahun diperhitungkan sebagai bagian dari biaya total produksi untuk tahun yang
bersangkutan. Semakin besar biaya depresiasi ditetapkan, menyebabkan keuntungan
(profit) yang bisa diperoleh menjadi mengecil. Hal ini bisa dilihat dalam bagan aliran
uang (cash flow) yang telah diuraikan terdahulu.
Perlu ditekankan bahwa dengan penyusutan, maka hal ini akan memberikan
alternatif untuk memperoleh kembali investasi yang dikeluarkan untuk semua
asset/fasilitas produksi dan selanjutnya pengembalian tersebut akan bisa dimanfaatkan
untuk keperluan ekspansi atau pembelian asset baru.
Untuk menetapkan besarya biaya depresiasi, ada 4 (empat) metoda yang umum
diaplikasikan, yaitu :
1. Metoda penyusutan garis lurus (straight-line depreciation method).
2. Metoda penyusutan jumlah-digit-tahun (sum-of-the year digits depreciation method).
3. Metoda penyusutan keseimbangan menurun (declining balance depreciation method).
4. Metoda penyusutan dana berkurang (sinking-fund depreciation method).
Sebelum perhitungan biaya penyusutan bisa dilaksanakan terlebih dahulu harus bisa
diperoleh data yang berkaitan dengan :
Biaya awal (harga + biaya instalasi) dari asset (P)
Product Design
Engineering Economics 112
Estimasi nilai jual asset pada tahun ke-N atau lazim disebut sebagai "salvage
value" (S).
Umur produktif yang menunjukkan lamanya assets tersebut ingin dioperasikan
secara ekonomis (N).
Berdasarkan perhitungan biaya depresiasi, selanjutnya akan bisa ditetapkan
besarya nilai buku (Book Value) dari asset pada tahun tertentu. Nilai suatu asset pada
akhir periode tahun tertentu, besamya sama dengan nilai buku pada awal tahun
sebelumnya dikurangi dengan biaya depresiasi pada periode tahun tersebut. Nilai buku
dari i asset pada akhir tahun ke-N dalam hal ini sama dengan nilai salvage-valuenya (S).
6.5.1. Metode Penyusutan Garis Lurus (Straight-Line Depreciation Method)
Metode ini memberikan kemungkinan untuk menyusutkan nilai suatu assets pada
laju yang konstan selama periode penyusutan berlangsung. Formulasi penetapan biaya
depresiasi dapat dinyatakan sebagai berikut:
)(1
SPN
AD (6.5)
dimana:
P = Biaya awal (RP)
S = Salvage Value (Rp)
N = Periode tahun depresiasi
Contoh:
Nilai awal suatu asset adalah sebesar Rp .40.000.000,- dan estimasi salvage
valuenya Rp.10.000.000,-. Periode penyusutan ditetapkan selama 5 tahun.
Dari data tersebut di atas, maka biaya depresiasi dan nilai buku untuk setiap tahunnya
dapat ditunjukkan dalam tabel 6.1. dan gambar grafik 6.7 berikut ini:
Tabel 6.1. Aliran Uang (Cash Flow) Suatu Asset yang DisusutkanMenurut Metode Straight-Line
TahunBiaya Depresiasi
per tahun
Nilai Buku
pada akhir tahun
0
1
-
Rp. 6.000.000,-
Rp. 40.000.000,- (P)
Rp. 34.000.000,-
Product Design
Engineering Economics 113
2
3
4
5
Rp. 6.000.000,-
Rp. 6.000.000,-
Rp. 6.000.000,-
Rp. 6.000.000,-
Rp. 28.000.000,-
Rp. 22.000.000,-
Rp. 16.000.000,-
Rp. 10.000.000,-
)000.000.10.000.000.40.(5
1RpRpAD = Rp. 6.000.000
Gambar 8.7. Grafik Penyusutan Asset dengan Metode Straight-Line
6.5.2. Metode Penyusutan Asset dengan Metode Sum of Year Digit (SOYD)
Metode ini akan menghitung besarnya biaya penyusutan (depresiasi) pada satu
tahun tertentu berdasarkan rasio digit tahun yangbersangkutan dengan jumlah digit
tahun-tahun (sum-of-year digit) dimana periode depresiasi berlaku. Metode SOYD akan
memberikan |iemungkinan nilai suatu asset akan terus berkurang pada laju ipengurangan
tertentu. Besarnya biaya depresiasi dapat dihitung berdasarkan formulasi sebagai berikut:
)(...211 SP
N
NAD
)(...21
12 SP
N
NAD
(6.6)
)(...213 SP
N
NAD
Dimana SOYD ditunjukkan dalam bentuk penjumlahan digit tahun yaitu (1+2+….N).
Dengan contoh soal yang sama, maka biaya depresiasi per tahun dapat dihitung sebagai
berikut:
Product Design
Engineering Economics 114
000.000.10.)000.000.10000.000.40(54321
51 RpAD
000.000.8.)000.000.10000.000.40(54321
42 RpAD
000.000.6.)000.000.10000.000.40(54321
33 RpAD
000.000.4.)000.000.10000.000.40(54321
24 RpAD
000.000.2.)000.000.10000.000.40(54321
15 RpAD
6.5.3. Metode Penyusutan Keseimbangan Menurun (Declining Balance DepreciationMethod)
Metode DB ini akan menghasilkan biaya depresiasi dalam jumlah besar pada
tahun-tahun awal dan selanjutnya menurun cepat pada periode tahun berikutnya.
Besamya penyusutan dalam hal ini dihitung berdasarkan prosentase tertentu/tetap
terhadap nilai buku dari asset pada tahun sebelum depresiasi tersebut dikehendaki.
Formulasi perhitungan biaya depresiasi tahunan dalam hal ini dinyatakan seperti berikut:
))((% 1 nBVRADn (6.7)
dimana:
%R = Prosentase penyusutan yang dikehendaki per tahun
BVn-1 = nilai buku pada tahun ke n-1 (n = 1,2,3,….N)
Sebagai contoh, dari persoalan yang lalu bilamana sekarang dikehendaki biaya
penyusutan ditetapkan berdasarkan metode DB dan prosentase penurunan tetap (R)
Gambar 6.8.
Grafik Penyusutan Asetdengan metode SOBY
Product Design
Engineering Economics 115
diputuskan sebesar 25% per tahun, maka biaya penyusutan untuk setiap tahunnya dapat
dihitung dan dilihat dalam tabel 6.2. dan gambar 6.9. berikut ini:
Tabel 6.2. Aliran Uang (Cash Flow) Suatu Asset yang Disusutkan Menurut Metode D.B.
Tahun Biaya Depresiasi per tahunNilai Buku pada
akhir tahun0
1
2
3
4
5
-
0.25 x Rp 40.000.000,- = Rp 10.000.000,
0.25 x Rp 30.000.000,- = Rp 7.500.000
0.25 x Rp 22.500.000,- = Rp 5.625.000,-
0.25 x Rp 16.875.000,- = Rp 4.218.750,-
(Rp 12.656.250 - Rp 10.000.000) = Rp 2.656.250
Rp. 40.000.000,-(P)
Rp. 30.000.000,-
Rp. 22.000.000,-
Rp. 16.000.000,-
Rp. 12.000.000,-
Rp. 10.000.000,-(S)
Catatan : Biaya depresiasi untuk periode tahun ke-5 dalam hal ini tidak mengikutiformulasi/ metode yang ditetapkan, karena dalam hal ini terikat dengan nilaiestimasi salvage-value sebesar Rp.10.000.000,-. Disini karena berupa"pengurangan", maka jalur kurva depresiasi akan berupa garis lurus (straight-line).
Gambar 8.9. Grafik Penyusutan Asset dengan Metode DB
Dalam metode D.B. penetapan prosentase penyusutan (% R) yang didasarkan
pada estimasi akan menyebabkan ketidak-sesuaiannya depresiasi dengan nilai salvage
dari asset pada akhir tahun periode penyusutan. Agar tepat, maka penetapan % R dalam
hal ini bisa ditetapkan menurut formulasi (tidak lagi sekedar diestimasikan) seperti
berikut:
Product Design
Engineering Economics 116
%100)/1(% xPSR n (6.8)
Dengan demikian, dalam kasus di atas maka nilai %R adalah:
%22,24%100)000.000.40
000.000.101(% 5 xR
6.5.4. Metoda Penyusutan Dana Berkurang (Sinking-Fund Depreciation Method)
Berbeda dengan metode-metode sebelumnya, pada metode sinking-fund (SF) ini,
nilai suatu asset akan berkurang dengan laju penyusutan yang terus bertambah besar.
Dalam metode SF ini adanya bunga (interest) bank akan ikut dipertimbangkan sebagai
konsekuensi perubahan nilai uang sesuai dengan fungsi waktu (Time Value 'Money).
Berdasarkan metode SF ini, maka biaya penyusutan setiap tahun adalah jumlah total dari
besarnya nilai asset yang ditanamkan dalam "Sinking-Fund" pada akhir tahun dari jumlah
bunga yang diperoleh selama tahun asset.
Sebagai contoh, dari kasus yang dipergunakan dalam perhitungan yang lalu bilamana
sekarang ditetapkan bunga (interest) = 20% per tahun; maka jumlah uang yang
ditanamkan dalam "Sinking-Fund" pada akhir setiap tahun dapat dihitung sebagai
berikut:
SF = (P - S) (A/F, 20%, 5 tahun)
= (Rp 40.000.000 - Rp 10.000.000) (0.13438)
= Rp 4.031.400,-
Nilai (AF, 20%, 5 tahun) disebut sebagai "Sinking-Fund Factor" yang besamya
(0.13438) dapat dilihat dalam tabel compound interest atau formulasi khusus.
Dengan memperhatikan besarnya bunga (interest) yang ada, maka biaya penyusutan
untuk setiap tahun akan dapat dihitung sebagai berikut:
AD1 = Rp4.031.400,-
AD2 = Rp 4.031.000,-+ 20% x Rp 4.031.400,-
= Rp4.837.600,-
AD3 = Rp 4.031.000,- + 20% (Rp 4.031.400,- + Rp 4.837.600)
= Rp5.805.200,-
AD4 = Rp 4.031.000,- + 20% (Rp 4.031.400,- + Rp 4.837.600 + Rp 5.805.200,-)
Product Design
Engineering Economics 117
= Rp. 6.966.300,-
AD5 = Rp 4.031.000,- + 20% (Rp 4.031.400,- + Rp 4.837.600 +Rp 5.805.200,- + Rp.
6.966.300,-)
= Rp. 8.359.500,-
Selanjutnya biaya penyusutan dan nilai tambahan buku untuk setiap tahunnya
dapat dilihat dalam tabel 6.3. dan gambar 6.10. berikut ini:
Tabel 6.3. Aliran Uang (Cash Flow) Suatu Asset yang DisusutkanMenurut Metode Sinking-Fund
Tahun Biaya Depresiasi 'per tahun Nilai Buku pada akhir tahun
0
1
2
3
4
5
-
Rp. 4.031.400,-
Rp. 4.837.600,-
Rp. 5.805.200,-
Rp. 6.966.300,-
Rp. 8.359.500,-
Rp. 40.000.000,- (P)
Rp. 35.968.600,-
Rp. 31.131.000,-
Rp. 25.325.800,-
Rp. 18.359.500,-
Rp. 10.000.000,- (S)
Gambar 6.10. Grafik Penyusutan Asset dengan Metode Sinking-fund
TUGAS
Kerjakan soal-soal di bawah ini:
1. Apa yang dimaksud dengan Biaya Awal dan Operasional?
Product Design
Engineering Economics 118
2. Kenapa suatu asset mengalami depresiasi ?
3. Apa yang dimaksud dengan direct costs. Berikan contoh.
4. Diketahui Total Biaya Tetap = Rp. 90.000.000.000,-/th
Total Biaya Variable = Rp. 192.000.000,-/th
Jumlah produk yang dibuat/dijual adalah 12.000 unit/th
Total penerimaan hasil penjualan tersebut Rp. 24.000.000,-
Apakah perusahan tersebut untung atau rugi?
5. Sebuah mesin dibeli seharga Rp. 15.000.000,-pada saat sekarang dan
diestimasikan memiliki nilai jual kembali sebesar 10% dari harga pembeliannya
untuk 5 tahun kemudian. Untuk interest rate sebesar 18%, maka hitunglah biaya
depresiasi setiap tahunnya dan nilai buku setiap akhir tahun yang bersangkutan
dari mesin tersebut dengan menggunakan metode:
a. Straight line depreciation method
b. Sinking fund depreciation method
c. Double declining balance method
Product Design
Daftar Pustaka 119
DAFTAR PUSTAKA
[1] Atila Ertas, Jesse C. Jones, 1993, The Engineering Design Process, John Wiley &Sons, Inc, New York.
[2] Charles E. Wilson, 1997, Computer Integrated Machine Design, Prentice Hall,New Jersey Colombus, Ohio.
[3] David Inwood, Jean Hammond, 1995, Pengembangan Produk, PT PustakaBinaman Pressindo, Jakarta.
[4] Elwood S. Buffa, Rakesh K. Sarin, 1996, Manajemen Operasi & ProduksiModern, Jilid 1, Edisi Kedelapan, Binarupa Aksara, Jakarta.
[5] Elwood S. Buffa, Rakesh K. Sarin, 1996, Manajemen Operasi & ProduksiModern, Jilid 2, Edisi Kedelapan, Binarupa Aksara, Jakarta.
[6] H.W.Kwari, 2000, AutoCAD 3 Dimensi, Elex Media Komputindo, Gramedia,Jakarta.
[7] Jasbir S. Arora,1989, Introduction to Optimum Design, McGraw Hill, InternationalEdition, Singapure.
[8] Karl T. Ulrich, Steven D. Eppinger, 2001, Perancangan dan PengembanganProduk, Salemba Teknika, Jakarta.
[9] Mike Baxter, 1992, Product Design, Chapman & Hall, London.
[10] Sriati Djaprie, 1990, Metalurgi Mekanik, Erlangga, Jakarta.
[11] Sofi Ansori, AutoCAd – Tip & Trik, 2002, Elex Media Komputindo, Gramedia,Jakarta.
[12] T. Hani Handoko, 1991, Dasar-Dasar Manajemen Produksi dan Operasi, BPFE,Yogjakarta.
top related