BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1
Konsep Proses Die Casting
Dasar dari die casting proses terdiri dari injeksi logam cair dalam tekanan yang
tinggi ke dalam cetakan yang disebut die dan dibiarkan membeku. Tipe Mesin die
casting umumnya berdasarkan besarnya jumlah tekanan yang bisa diinjeksikan ke
dalam dies. Ukuran mesin berkisar antara 400 tons sampai 4000 tons. Selain dari
ukuran, perbedaan yang paling mendasar dalam mesin die casting adalah metode
yang
digunakan
untuk
menginjeksikan
logam
(http://afrisujarwanto.web.id/2007/09/28/casting)
.Keuntungan Die casting :
-
Ukuran dan bentuk benda sangat tepat.
-
Jarang menggunakan proses finishing.
-
Baik untuk produksi massal.
-
Waste material rendah.
Kerugian Die casting :
-
Harga mesin dan cetakan mahal.
-
Bentuk benda kerja sederhana.
-
Benda kerja harus segera dikeluarkan.
-
Berat dan ukuran produk terbatas.
-
Umur cetakan menurun.
cair
ke
dalam
dies
13
Berdasarkan prosesnya, die casting dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu
hot chamber dan cold chamber.
1. Hot Chamber Machine
Hot Chamber Machine umumnya digunakan untuk material seng, tembaga,
magnesium, dan material lainnya yang memiliki titik lebur rendah yang tidak
merusak dan mengikis cetakan, silinder, dan plunger.
Mekanisme injeksi dari Hot Chamber Machine adalah tungku pencair logam
jadi satu dengan mesin cetak dan silinder injeksi terendam dalam logam cair.
Silinder injeksi digerakkan secara pneumatic atau hydrolik. Tungku
dihubungkan ke mesin dengan model yang disebut gooseneck atau leher angsa
(http://ashwintooldesigner.blogspot.com/2009/02/hot-and-cold-chamber-diecasting.html)
Gambar 2.1 Hot Chamber Die Casting
14
2. Cold Chamber Machine
Cold Chamber Machine digunakan untuk material alloy yang memiliki titik
lebur tinggi seperti alumunium. Logam cair dituangkan ke dalam system cold
chamber atau yang biasa disebut cylinder sleeve atau plunger sleeve dengan
menggunakan gayung manual ataupun otomatis. Kerja hydrolic mendorng
plunger tip dan mendorong material masuk ke dalam cetakan dengan tekanan
yang tinggi. Berikut ini ditunjukkan tipe cold chamber die casting
(http://www.themetalcasting.com/pressure-die-casting.html)
Gambar 2.2 Cold Chamber Die Casting
Keuntungan Cold Chamber Die Casting :
-
Produk yang dibuat Hot Chamber bisa dibuat disini.
-
Tidak terjadi serangan logam panas dari logam cair pada bagian mesin.
-
Bapat dioperasikan pada tekanan tinggi.
-
Kualitas benda kerja dapat dikontrol.
Kerugian Cold Chamber Die Casting :
-
Diperlukan alat bantu.
-
Siklus kerja cukup lama.
15
-
Kemungkinan cacat cukup besar.
Di PT. AHM jenis alumunium casting yang digunakan ada 3 macam, antara
lain :
1. High Pressure Die Casting ( HPDC )
Dalam proses ini material alumunium diinjeksikan melalui tekanan tinggi.
Tekanan yang digunakan antara 350 ton sampai 4000 ton. Di PT. AHM
sendiri hanya ada 3 kapasitas mesin yaitu 350 ton, 650 ton, dan 800 ton
dengan tipe cold chamber. High Pressure Die Casting ( HPDC ) ini digunakan
untuk membuat komponen crank case, cover crank case, cylinder comp, hub,
flange driven, plate oil sparator, step holder, dan holder cam shaft. Berikut ini
ditunjukkan
konstruksi
high
pressure
die
casting
(http://www.themetalcasting.com/pressure-die-casting.html) :
Gambar 2.3 High Pressure Die Casting Proses
2. Low Pressure Die Casting ( LPDC )
Dalam proses ini material alumunium diinjeksikan dengan tekanan rendah.
Hal ini dilakukan untuk membuat komponen alumunium casting yang
16
memiliki bentukan sulit. Di AHM, Low Pressure Die Casting ini digunakan
untuk memproduksi komponen Cylinder Head. Berikut ini ditunjukkan
konstruksi
low
pressure
die
casting
(http://www.themetalcasting.com/pressure-die-casting.html) :
Gambar 2.4 Low Pressure Die Casting Proses
3. Gravity Die Casting ( GDC )
Dinamakan Gravity Die Casting karena dalam menginjeksikan material
alumunium ke dalam cetakan memanfaatkan gaya gravitasi dengan sedikit
tekanan. Di AHM, Gravity Die Casting ini digunakan untuk membuat
komponen piston.
Gambar 2.5 Gravity Die Casting Proses
17
2.1.1
Karakteristik Dies High Pressure
Saat ini kita akan membahas tentang die casting tipe cold chamber karena
modifikasi sistem monoblok dilakukan pada dies tipe cold chamber yang dipakai
untuk mencetak komponen – komponen sepeda motor berbahan alumunium.
Berikut ini ditunjukkan konstruksi dasar dan bagian – bagian utama dari
cetakan alumunium.
5
6
3
4
7
2
1
8
9
Gambar 2.6 Konstruksi Dies
18
Berikut ini adalah bagian – bagian dari dies secara garis besar :
1. Die sleeve / gate sleeve
Komponen yang digunakan sebagai pintu / gate masuk casting.
2. Fix Cavity
Block
yang akan mencetak produk, dibentuk sesuai bentuk produk.
Dipasangkan pada body fix.
3. Fix body
Block yang akan menjaga susunan daripada die yang dipasangkan, menyusun
komponen yang dipasangkan ke cavity. Dipasang di sisi fix M/C.
4. Move body
Block yang akan menjaga susunan daripada die yang dipasangkan, menyusun
komponen yang dipasangkan ke cavity. Dipasang di sisi move M/C.
5. Cooling manifold
Pipa saluran untuk membagi atau mengumpulkan air pendingin.
6. Move cavity
Block yang akan mencetak produk, dibentuk sesuai bentuk produk.
Dipasangkan pada body move.
7. Plate ejector
Plate tempat dipasangkannya ejector pin.
8. Ejector pin
Pin yang mendorong keluar produk hasil casting dari die.
9. Distributor
19
Menentukan arah runner menggunakan core yang dipasangkan dan runner
sleeve.
2.1.2
Proses pada Die Casting High Pressure
Tahap – tahap pokok proses dalam pembentukan part high pressure die
casting,
dapat
digambarkan
secara
garis
besar
sebagai
berikut
(http://www.honsel.com/honsel.php) :
Gambar 2.7 Siklus Kerja High Pressure Die Casting
1. Dies terpasang di mesin injeksi dan siap untuk produksi. Dies dalam kondisi
terbuka ( die open ).
20
2. Move platen mesin bergerak maju sehingga menyebabkan dies menyatu antara
fix dan move ( die close ). Alumunium cair dituang ke dalam plunger sleeve
dengan menggunakan pouring.
3. Piston ( plunger tip ) bergerak maju mendorong alumunium cair ke dalam
cavity secara perlahan kemudian ditembakkan dengan tekanan tinggi pada
jarak tertentu.
4. Alumunium cair mengisi ruang di cavity dengan tekanan tinggi.
5. Alumunium mengisi penuh ruang kosong yang ada dalam cavity membentuk
produk sesuai dengan bentukan cavity kemudian ditunggu sampai beberapa
saat hingga produk membeku.
6. Dies membuka dan produk didorong oleh ejector di move sehingga mudah
diambil.
7. Dies disemprot dengan cooling dari luar untuk membersihkan kotoran
sekaligus menurunkan suhu di cavity.
8. Dies siap untuk siklus berikutnya.
2.2
Konsep Produk
Konsep produk adalah sebuah gambaran atau perkiraan mengenai teknologi,
prinsip kerja, dan bentuk produk. Konsep produk merupakan gambaran singkat
bagaimana produk memuaskan kebutuhan pelanggan. Sebuah konsep biasanya
diekspresikan sebagai sebuah sketsa atau sebuah model 3 dimensi secara garis
besar dan seringkali disertai oleh sebuah uraian gambar. Sebuah produk dapat
21
memuaskan pelanggan dan dapat sukses dipasarkan bergantung pada nilai yang
tinggi untuk ukuran kualitas yang mendasari konsep.
Proses penyusunan konsep dimulai dengan serangkaian kebutuhan pelanggan
dan spesifikasi target, dan diakhiri dengan terciptanya beberapa konsep produk
sebagai sebuah pilihan akhir.
2.3
Arsitektur Produk
Arsitektur produk adalah penugasan elemen – elemen fungsional dari produk
terhadap kumpulan bangunan fisik produk. Sebuah produk dianggap terdiri dari
elemen fungsional dan fisik. Elemen – elemen fungsional dari sebuah produk
terdiri atas operasi dan transformasi yang menyumbang terhadap kinerja
keseluruhan produk. Elemen – elemen fisik dari sebuah produk adalah bagian –
bagian produk (part), komponen, dan sub rakitan yang pada akhirnya
diimplementasikan terhadap fungsi produk.
2.3.1
Perubahan Produk
Beberapa tipe dan alasan perubahan produk adalah :
1. Upgrade
Ketika kapabilitas teknologi atau kebutuhan pengguna berubah, beberapa
produk dapat mengakomodasi perubahan ini melalui peningkatan kemampuan
(upgrade). Contohnya, perubahan papan prosesor dalam printer komputer atau
penggantian pompa pada sistem pendinginan dengan jenis yang mempunyai
daya pompa lebih kuat.
2. Penambahan (Added-ons)
22
Beberapa produk dijual oleh produsennya dalam bentuk teknologi dasar,
dimana pengguna kemudian dapat menambahkan componen, atau diproduksi
lagi oleh pihak ketiga sesuai dengan kebutuhan pengguna.
3. Adaptasi
Beberapa produk yang berumur panjang dan digunakan pada beberapa
lingkungan penggunaan yang berbeda membutuhkan adaptasi. Sebagai contoh,
peralatan mesin mungkin perlu dikonversi dari 220 volt ke 110 volt.
4. Pemakaian
Beberapa eleven fisik produk yang kondisinya memburuk karena pemakaian
membutuhkan penggantian componen untuk kelangsungan hidup produk.
Misalnya, peralatan cukur membutuhkan penggantian mata pisau.
5. Konsumsi
Beberapa produk mengkonsumsi material yang dapat dengan mudah
diperbarui. Misalnya, alat fotokopi dan printer menggunakan tinta.
6. Fleksibilitas dalam penggunaan
Beberapa produk dapat disusun sendiri oleh pengguna untuk menghasilkan
kapabilitas yang berbeda – beda.
7. Pemakaian ulang (Reuse)
Dalam menciptakan produk baru, preusan mungkin hanya ingin mengubah
sedikit elemen fungsional dan mempertahankan bagian produk lanilla yang
tetap utuh.
23
2.3.2
Kinerja Produk
Kinerja
produk
didefinisikan
dengan
seberaa
baik
produk
dapat
mengimplementasikan fungsi – fungsi yang ditugaskan terhadap produk.
Karakteristik kinerja statu produk, antara lain kecepatan, efisiensi, umur pakai,
akurasi, dan tingkat kebisingan.
2.4
Desain untuk Proses Manufaktur
Metode DFM (Design for Manufacturing) terdiri dari 5 langkah :
1. Memperkirakan biaya manufaktur.
2. Mengurangi biaya komponen.
3. Mengurangi biaya perakitan.
4. Mengurangi biaya pendukung produksi.
5. Mempertimbangkan pengaruh keputusan DFM pada faktor – faktor lainnya.
2.5
Metode Analisis Capital Budgeting
Penentuan investasi dalam bentuk fixed asset ini ditentukan oleh pendapatan
yang akan diperoleh pada masa yang akan datang, oleh karena itu kegagalan
dalam melakukan perkiraan tersebut akan mengakibatkan kelebihan atau
kekurangan investasi. Jika suatu perusahaan melakukan investasi yang terlalu
besar, akan menimbulkan biaya yang tidak berguna dan jika perusahaan tidak
melakukan investasi yang cukup, maka ada kemungkinan kelangsungan
perusahaan tersebut terancam sebagai akibat persaingan yang semakin tajam.
24
Salah satu persoalan yang dihadapi perusahaan adalah masalah alokasi sumber
dana yang dimilikinya. Perusahaan akan dihadapkan pada suatu pilihan mana
yang paling tepat atas penggunaan dana yang dimilikinya dari banyak
kemungkinan investasi. Oleh karena itu, pihak manajemen suatu perusahaan harus
memiliki alat analisis yang dapat digunakan sebagai kriteria penilaian dalam
pengambilan keputusan untuk suatu investasi baru. Capital budgeting merupakan
suatu alat analisis yang dapat digunakan oleh pihak manajemen dalam rangka
membantu pengambilan keputusan untuk investasi.
Dalam membahas capital budgeting, penilaian terhadap suatu investasi
didasarkan atas cash flows, yakni cash inflow dan cash outflow pada saat proyek
tersebut berjalan maupun setelah proyek tersebut selesai. Adapun operating cash
flow dapat dibedakan menjadi dua kategori, yaitu :
-
Cash inflow, yaitu pemasukan yang disebabkan adanya peningkatan jumlah
penjualan atau pengurangan biaya operasi karena menggunakan peralatan
baru.
-
Cash outflow, yaitu pengeluaran yang disebabkan adanya peningkatan biaya
buruh, material, dan penjualan.
Dalam menilai apakah investasi dalam suatu proyek menguntungkan atau
tidak, terdapat beberapa metode yang sering digunakan dalam capital budgeting
(http://www.investopedia.com/terms/c/capitalbudgeting.asp) antara lain :
1. Payback Period
2. Net Present Value
3. Internal Rate of Return
25
2.5.1
Metode Payback Period
Payback period adalah jumlah tahun yang dibutuhkan untuk mengembalikan
investasi yang telah dikeluarkan. Dengan kata lain, payback period merupakan
lamanya waktu dalam tahun yang diperlukan untuk mengembalikan ongkos
investasi awal dengan tingkat pengembalian tertentu (I Nyoman Pujawan.
Ekonomi Teknik (Edisi Pertama Cetakan Ketiga) 2004, p112). Misalnya untuk
investasi yang membutuhkan dana $100.000 dan menghasilkan keuntungan
$20.000 setiap tahunnya, maka akan mempunyai payback period :
Payback
= 100.000 / 20.000
= 5 tahun
Semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk pengembalian biaya investasi
awal tersebut, maka semakin baik investasi tersebut dilakukan dan sebaliknya. Hal
ini didasarkan atas pertimbangan bahwa semakin cepat biaya investasi tersebut
kembali, maka akan semakin kecil resikonya.
Metode payback period ini sangat sederhana dan mudah digunakan terutama
untuk proyek – proyek yang kelanjutannya tidak pasti. Adapun metode ini
mempunyai beberapa kelemahan seperti mengabaikan konsep nilai waktu dari
uang dan tidak memperhitungkan aliran kas yang masuk setelah periode
pengembalian tercapai.
Dengan adanya kelemahan time value of money dari payback period ini, maka
timbul discounted payback yang sudah memperhitungkan konsep nilai waktu dari
uang. Discounted payback adalah jumlah tahun yang dibutuhkan sampai total
komulatif
present
value
dari
cash
flow
berjumlah
0
26
http://www.investopedia.com/terms/p/paybackperiod.asp).
Misalnya
untuk
investasi yang membutuhkan dana $2.000 dan menghasilkan keuntungan sebesar
$1.000 pada setiap akhir tahunnya, maka discounted payback dengan faktor bunga
10% dapat dilihat pada perhitungan di bawah ini.
Tahun
1
2
3
Keuntungan
1.000
1.000
1.000
Faktor PV
0,9091
0,8264
0,7513
PV
909,1
826,4
751,3
Jumlah Komulatif PV
909,1
1.735,5
2.486,8
Berdasarkan perhitungan di atas jumlah komulatif present value akan
mencapai $2.000 pada sekitar tahun ketiga, yakni jumlah yang dibutuhkan untuk
mencapai present value sejumlah $2.000 pada akhir tahun kedua adalah $2.000 $1.753,50 = $264,50. Sehingga proporsi pada tahun ketiga dari present value ini
sebesar $264,50 / $751,30 = 0,35 dan nilai discounted payback adalah 2,35 tahun.
2.5.2
Metode Net Present Value (NPV)
Net present value adalah jumlah present value dari cash inflow yang dihasilkan
oleh investasi dikurangi dengan nilai present value dari biaya investasi tersebut.
Adapun
net
present
value
dapat
dirumuskan
(http://www.investopedia.com/terms/n/npv.asp) :
t
NPV = ∑
t =1
Ct
− Co
(1 + i ) t
Dimana :
NPV
: Nilai Sekarang Netto ( Net Present Value )
(C)t
: Aliran kas masuk tahun ke-t
(Co)t
: Aliran kas keluar tahun ke-t
sebagai
berikut
27
n
: Umur unit usaha hasil investasi
i
: Arus pengembalian ( rate of return )
t
: Waktu
Metode ini lebih sering dipergunakan dalam melakukan analisis terhadap suatu
proyek dibandingkan dengan metode payback period karena metode ini
memberikan kriteria yang lebih baik. Hal ini dikarenakan metode ini turut
memperhitungkan nilai uang terhadap waktu, yaitu uang pada masa yang akan
datang akan mempunyai nilai yang lebih kecil dibandingkan dengan uang pada
saat sekarang ini untuk jumlah uang yang sama. Oleh karena itu, maka didalam
menilai suatu investasi, aliran kas yang terjadi pada masa yang akan datang perlu
didiskontokan terlebih dahulu dengan discount rate tertentu agar menjadi present
value, sehingga semua aliran kas yang terjadi dapat dianalisis pada saat waktu
tertentu yang sama.
Dengan menggunakan rumus di atas, maka akan dihasilkan suatu nilai net
present value. Jika net present value-nya bernilai positif berarti investasi ini
menguntungkan dan sebaliknya jika net present value-nya negatif, maka investasi
ini tidak menguntungkan.
2.5.3
Metode Internal Rate of Return
Internal Rate of Return adalah rate yang menyebabkan jumlah nilai present
value dari cash inflow yang dihasilkan oleh investasi sama dengan nilai present
value dari biaya investasi tersebut atau dengan kata lain rate of return yang
menyebabkan nilai net present value sama dengan nol. Nilai present value dari
28
cash inflow sama dengan present value dari cash outflow. Adapun internal rate of
return dapat dicari dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
NPV = 0
n
n
(C )t
(Co)t
−
=0
∑
∑
t
t
t = 0 (1 + i )
t = 0 (1 + i )
Dimana :
(C)t
: Aliran kas masuk tahun ke-t
(Co)t
: Aliran kas keluar tahun ke-t
n
: Umur unit usaha hasil investasi
i
: Arus pengembalian ( Internal rate of return )
t
: Waktu
Karena aliran kas keluar proyek merupakan biaya awal investasi (Cf), maka
persamaan di atas menjadi :
n
(C )t
∑ (1 + i)
t =0
t
− (Cf ) = 0
Dengan menggunakan rumus di atas, maka akan didapatkan suatu nilai internal
rate of return. Jika internal rate of return-nya lebih besar dari arus pengembalian
(i) yang dipergunakan atau rate of return yang diinginkan berarti investasi ini
menguntungkan. Dan sebaliknya jika internal rate of return-nya lebih kecil, maka
investasi ini tidak menguntungkan.
Cara lain untuk menafsirkan IRR adalah melalui interpolasi sampai nilai i%
diperoleh. (I Nyoman Pujawan. Ekonomi Teknik (Edisi Pertama Cetakan Ketiga)
2004, p123). Dalam penyelesaian menggunakan konversi umum dari tanda ‘+’
untuk kas masuk dan tanda ‘-‘ untuk arus kas keluar, IRR adalah nilai i% pada :
29
n
n
k =0
k =0
∑ R( P / F , i%, k ) = ∑ E k ( P / F , i%, k )
Dimana :
Rk
: Penghasilan atau penghematan netto untuk tahun ke-k
Ek
: Pengeluaran netto termasuk tiap biaya investasi untuk tahun ke-k
N
: Umur proyek
2.6
Metode Profitability Index
Metode ini menghitung perbandingan antara nilai sekarang penerimaan di
masa datang dengan nilai sekarang investasi (Suad Husnan, Suwarsono
Muhammad. Studi Kelayakan Proyek (Edisi Keempat) 2000, p211. Kalau
Profitability Index (PI) lebih besar dari satu, maka proyek dikatakan
menguntungkan, tetapi jika kurang dari satu, dikatakan tidak menguntungkan.
n
Pr ofitabilityIndex =
(C )
∑ (1 + i)
t =0
n
(Co)
∑ (1 + i)
t =0
t
t
Dimana :
(C)t
: Aliran kas masuk tahun ke-t
(Co)t
: Aliran kas keluar tahun ke-t
n
: Umur unit usaha hasil investasi
i
: Arus pengembalian ( Internal rate of return )
t
: Waktu