Analisis Sistem PLC Pada Auto Loader Mesin Crankshaft Lathe PT. Kubota Indonesia

UNIVERSITAS DIPONEGORO

ANALISIS SISTEM PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) PADA AUTO LOADER MESIN CRANKSHAFT LATHE PT. KUBOTA INDONESIA

LAPORAN KERJA PRAKTEK

Disusun untuk Memenuhi Syarat Kurikulum Sarjana pada Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

YANFA’UNI ADE PRADENA WIBOWO 21060112120008

FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI SARJANA SEMARANG OKTOBER 2016

ABSTRAK

PT. Kubota Indonesia adalah salah satu perusahaan yang melakukan produksi mesin diesel di Indonesia. Dalam proses produksi mesin diesel Kubota, masing-masing komponen mesin yang akan dirakit harus melalui proses pemesinan terlebih dahulu. Salah satu komponen yang telah dilakukan proses pemesinan secara mandiri di PT. Kubota Indonesia yaitu crankshaft. Kontrol 2 posisi atau on-off adalah salah satu metode kontrol konvensional yang banyak digunakan di dunia industri. Salah satu aplikasi dari kontrol on-off adalah pada mesin gripper. Untuk meningkatkan keselamatan kerja di perusahaan maka operator memakai mesin gripper untuk meletakkan dan mengambil crankshaft dari mesin yang digunakan untuk proses machining yaitu mesin crankshaft lathe. Mesin gripper ini menggunakan PLC sebagai pengendalinya. Dalam laporan kerja praktek ini, penulis akan membahas mengenai gripper yang digunakan pada mesin crankshaft lathe, komponen-komponen pembangun dari mesin tersebut seperti PLC, aktuator, sensor, efektor serta langkah kerja mesin gripper tersebut dan pemrogramannya ke dalam PLC. Kata Kunci : PT. Kubota Indonesia, Crankshaft, Gripper, PLC

iii

ABSTRACT

PT. Kubota Indonesia is one of the companies that undertake the production of diesel engines in Indonesia. In the production process of Kubota diesel engines, each engine component which be assembled have to go through machining process beforehand. One of the component that have machining process independently in PT. Kubota Indonesia is crankshaft. 2 position contol or on-off control is one of the conventional control methods are widely used in industry. One application of on-off control on the machine is the gripper. To improve occupational safety in company, so operators use gripper to put and take the crankshaft from the engine used for the machining process called crankshaft lathe machine. This gripper machine using PLC as controller. In this practical work reportm the author will discuss the gripper is used on the crankshaft lathe machine, the component of machine builders such as PLC, actuators, sensors, effectors, and the work steps of the gripper machine and its programming to the PLC. Keywords : PT. Kubota Indonesia, Crankshaft, Gripper, PLC

iv

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala yang telah

melimpahkan

rahmat

dan

karunia-Nya

sehingga

penulis

dapat

menyelesaikan kegiatan kerja praktek di PT. Kubota Indonesia (PTKI) Semarang pada periode 2 Mei 2016 sampai dengan 31 Mei 2016. Laporan pelaksanaan kerja praktek ini disusun berdasarkan orientasi dan observasi yang dilakukan selama kegiatan kerja praktek berlangsung. Topik khusus yang diambil penulis adalah “Analisis Sistem Programmable Logic Controller (PLC) Pada Mesin Crankshaft Lathe PT. Kubota Indonesia”. Kerja praktek adalah salah satu syarat wajib bagi mahasiswa dalam rangka menyelesaikan pendidikan program studi sarjana pada Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Pelaksanaan kegiatan kerja praktek ini bertujuan agar mahasiswa memperoleh wawasan dan pengalaman di dunia kerja serta menerapkan ilmu yanng telah didapatkan di perkuliahan dengan menyesuaikan keadaan di lapangan. Dengan melaksanakan kerja praktek ini diharapkan mahasiswa dapat memahami aplikasi dan implementasi keilmuan Teknik Elektro di lapanga serta memotivasi mahasiswa untuk belajar dan meningkatkan kualitas diri. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih atas segala bimbingan dan dukungan yang diberikan selama melaksanakan kerja praktek. Ucapan terima kasih saya tujukan kepada : 1. Bapak Dr. Wahyudi, S.T., M.T. selaku Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas

Teknik

Universitas

Diponegoro

Semarang

serta

dosen

pembimbing dalam penulisan laporan pelaksanaan kerja praktek ini. 2. Bapak Arif Subro selaku Kepala Bagian Machining Departemen Produksi PT. Kubota Indonesia. 3. Bapak Dewantoro selaku pembimbing lapangan harian pada kerja praktek. 4. Bapak dan Ibu yang selalu memberikan semangat dan dukungan serta doa restu dalam menyelesaikan laporan pelaksanaan kerja praktek.

v

5. Arifaldy Satriadi selaku rekan dalam kegiatan kerja praktek di PT. Kubota Indonesia yang selalu memberikan semangat dan dukungan dalam menyelesaikan pelaksanaan kerja praktek. 6. Teman-teman mahasiswa konsentrasi Kontrol dan Instrumentasi angkatan 2012 yang selalu memberikan dukungan selama masa studi. 7. Teman-teman mahasiswa S1 Teknik Elektro Undip angkatan 2012 yang selalu memberikan dukungan selama masa studi. 8. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyusun laporan pelaksanaan kerja praktek ini baik secara langsung maupun tidak langsung. Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam laporan ini. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Pada kesempatan ini pula penulis memohon maaf apabila terdapat perkataan dan perbuatan yang kurang berkenaan selama pelaksanaan kerja praktek di PT. Kubota Indonesia. Semoga laporan pelaksanaan kerja praktek ini dapat bermanfaat bagi sivitas akademik Universitas Diponegoro maupun PT. Kubota Indonesia Semarang. Semarang,

2016

Penulis

Yanfa’uni Ade Pradena W.

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... ii ABSTRAK ..................................................................................................... iii ABSTRACT .................................................................................................... iv KATA PENGANTAR ................................................................................... v DAFTAR ISI .................................................................................................. vii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x DAFTAR TABEL ......................................................................................... xii BAB I

PENDAHULUAN 1.1

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

1.2

Tujuan Kerja Praktek ............................................................ 2

1.3

Batasan Masalah .................................................................... 2

1.4

Waktu dan Tempat Pelaksanaan ............................................ 2 1.4.1 Waktu Pelaksanaan Kerja Praktek ............................... 2 1.4.2 Tempat Pelaksanaan Kerja Praktek .............................. 2

1.5 BAB II

Sistematika Penulisan ........................................................... 4

PROFIL PERUSAHAAN 2.1

Sejarah PT. Kubota Indonesia ............................................... 5

2.2

Visi & Misi Perusahaan ........................................................ 12 2.2.1 Visi ............................................................................... 12 2.2.2 Misi .............................................................................. 12 2.2.3 Tujuan .......................................................................... 12 2.2.4 Sistem Manajemen ....................................................... 13

2.3

Struktur Organisasi Perusahaan ............................................ 13

2.4

Sistem Produksi PT. Kubota Indonesia ................................. 15 2.4.1 Penanganan Bahan Baku .............................................. 15 2.4.2 Proses Produksi ............................................................ 15

2.5

Distribusi dan Pemasaran ...................................................... 18 vii

2.5.1 Distribusi Resmi PT. Kubota Indonesia ....................... 18 2.5.2 Bengkel Resmi PT. Kubota Indonesia ......................... 19 2.5.3 Jaringan Distribusi Ekspor ........................................... 19 2.6

Aplikasi Mesin Diesel Kubota .............................................. 21

2.7

Tata Letak dan Denah Ruangan PT. Kubota Indonesia ........ 24

BAB III DASAR TEORI 3.1

Kontrol On-Off ...................................................................... 28 3.1.1 Pengertian Sistem Kontrol ........................................... 28 3.1.2 Elemen-elemen Kontroler Otomatik ............................ 28 3.1.3 Aksi Kontrol 2 Posisi atau On-Off ............................... 29

3.2

Programmable Logic Controller .......................................... 31 3.2.1 Pengertian PLC ............................................................ 31 3.2.2 Unit Pengolah Pusat (CPU) .......................................... 32 3.2.3 Memori ......................................................................... 32 3.2.4 Pemrograman PLC ....................................................... 33 3.2.5 Catu Daya PLC ............................................................ 33 3.2.6 Masukan-masukan PLC ............................................... 34 3.2.7 Keluaran-keluaran PLC ................................................ 35 3.2.8 Ladder Logic ................................................................ 36

3.3

Robot Manipulator Gripper .................................................. 39 3.3.1 Robot ............................................................................ 39 3.3.2 Manipulator .................................................................. 39 3.3.3 Gripper ......................................................................... 40 3.3.4 Geometri Lengan .......................................................... 41

3.4

Aktuator ................................................................................. 43 3.4.1 Solenoid Valve .............................................................. 43 3.4.2 Aktuator Pneumatik ..................................................... 45

3.5

Sensor Posisi Magnetik ......................................................... 46

3.6

Crankshaft Lathe ................................................................... 47 3.6.1 Crankshaft .................................................................... 47 3.6.2 Lathe ............................................................................. 48

viii

BAB IV PEMBAHASAN 4.1

Crankshaft Lathe PT. Kubota Indonesia ............................... 49

4.2

Gripper Mesin Crankshaft Lathe .......................................... 50

4.3

Komponen Pembangun Mesin Gripper ................................ 51 4.3.1 Power Supply ............................................................... 51 4.3.2 Programmable Logic Controller (PLC) ....................... 52 4.3.3 Solenoid Valve .............................................................. 54 4.3.4 Aktuator Pneumatik ..................................................... 54 4.3.5 Magnet Sensor .............................................................. 55 4.3.6 Push Button .................................................................. 56

4.4

Algoritma dan Diagram Alir Gripper ................................... 57

4.5

Pemrograman PLC ................................................................ 59 4.5.1 Diagram State ............................................................... 59 4.5.2 Ladder Diagram ........................................................... 63

BAB V

PENUTUP 5.1

Kesimpulan ........................................................................... 70

5.2

Saran....................................................................................... 71

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1

Bangunan PT. Kubota Indonesia ............................................. 3

Gambar 1.2

Peta lokasi PT. Kubota Indonesia ............................................ 3

Gambar 2.1

Struktur organisasi PT. Kubota Indonesia ............................... 14

Gambar 2.2

Proses produksi mesin diesel PT. Kubota Indonesia ............... 17

Gambar 2.3

Traktor tangan mesin diesel Kubota ........................................ 21

Gambar 2.4

APPO dengan mesin diesel Kubota ......................................... 22

Gambar 2.5

Power thresher dengan mesin diesel Kubota .......................... 22

Gambar 2.6

Mesin kontruksi dengan mesin diesel Kubota ......................... 23

Gambar 2.7

Vibration roller dengan mesin diesel Kubota ......................... 23

Gambar 2.8

Pompa air dengan mesin diesel Kubota ................................... 24

Gambar 2.9

Genset dengan mesin diesel Kubota ........................................ 24

Gambar 2.10 Tata letak dan denah ruangan PT. Kubota Indonesia .............. 25 Gambar 3.1

Kontroler otomatik .................................................................. 29

Gambar 3.2

Diagram blok kontroler on-off ................................................. 30

Gambar 3.3

Elemen-elemen dasar PLC ....................................................... 31

Gambar 3.4

Rangkaian antar muka masukan PLC ...................................... 34

Gambar 3.5

Rangkaian antar muka keluaran PLC ...................................... 35

Gambar 3.6

Masukan ladder logic .............................................................. 36

Gambar 3.7

Keluaran ladder logic .............................................................. 36

Gambar 3.8

Simbol logika LOAD dan LOAD NOT .................................. 37

Gambar 3.9

Simbol logika AND dan NOT AND ....................................... 37

Gambar 3.10 Simbol logika OR dan NOT OR ............................................. 38 Gambar 3.11 Simbol logika TIMER dan COUNTER .................................. 38 Gambar 3.12 Manipulator robot..................................................................... 39 Gambar 3.13 Aplikasi gripper ....................................................................... 40 Gambar 3.14 Aplikasi koordinat kartesian .................................................... 41 Gambar 3.15 Prinsip koordinat silindrikal .................................................... 42 Gambar 3.16 Prinsip koordinat polar ............................................................ 42 Gambar 3.17 Prinsip koordinat artikulasi ...................................................... 43

x

Gambar 3.18 Solenoida valve ........................................................................ 44 Gambar 3.19 Prinsip kerja solenoida valve ................................................... 44 Gambar 3.20 Single acting cylinder .............................................................. 45 Gambar 3.21 Double acting cylinder ............................................................ 46 Gambar 3.22 Sensor posisi magnetik ............................................................ 47 Gambar 3.23 Crankshaft ............................................................................... 48 Gambar 3.24 Proses turning pada crankshaft lathe ....................................... 48 Gambar 4.1

Crankshaft mesin diesel Kuboa ............................................... 49

Gambar 4.2

Mesin crankshaft lathe Okuma LU15 ..................................... 50

Gambar 4.3

Gripper Hamana Auto Loader Seri 2658 ................................ 51

Gambar 4.4

Power Supply OMRON S82K-05024 ..................................... 52

Gambar 4.5

PLC Mitsubishi FX2N-128MR ............................................... 53

Gambar 4.6

PLC Mitsubishi FX2N-32ER .................................................. 53

Gambar 4.7

Tampilan GX-Developer ......................................................... 54

Gambar 4.8

Solenoida valve SMC VFS2200-5FZ ...................................... 54

Gambar 4.9

Aktuator pneumatik SMC ........................................................ 55

Gambar 4.10 Gripper pada mesin Hamana Auto Loader ............................. 55 Gambar 4.11 Magnet Sensor ......................................................................... 56 Gambar 4.12 Push Button Fujitsu AH165-TLO11E3 ................................... 56 Gambar 4.13 Diagram alir peletakan crankshaft ........................................... 58 Gambar 4.14 Diagram alir pengambilan crankshaft ..................................... 59 Gambar 4.15 Diagram state langkah kerja gripper ....................................... 61 Gambar 4.16 Keluaran persamaan menjadi instruksi LOAD ........................ 64 Gambar 4.17 Masukan persamaan menjadi instruksi OR ............................. 64 Gambar 4.18 Masukan persamaan menjadi instruksi NAND ....................... 65 Gambar 4.19 Konversi persamaan state menjadi ladder diagram ................ 65 Gambar 4.20 Ladder diagram untuk persamaan state transisi ..................... 66 Gambar 4.21 Ladder diagram untuk persamaan state kondisi .................... 67 Gambar 4.22 Ladder diagram untuk persamaan keluaran ............................ 68 Gambar 4.23 Gerakan genggam gripper pada crankshaft ............................ 69

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1

Sejarah Kubota Group ............................................................. 5

Tabel 2.2

Distribusi dealer resmi Kubota ................................................ 18

Tabel 2.3

Distribusi bengkel resmi Kubota ............................................. 19

Tabel 2.4

Kantor Kubota Corporation di Seluruh Dunia.......................... 19

Tabel 2.5

Keterangan tata letak & denah PT. Kubota Indonesia ............. 26

Tabel 4.1

Alamat masukan dan keluaran PLC ........................................ 60

Tabel 4.2

Alamat internal relay .............................................................. 60

Tabel 4.3

Persamaan state kondisi .......................................................... 62

Tabel 4.4

Persamaan state transisi ........................................................... 62

Tabel 4.5

Persamaan keluaran ................................................................. 62

xii

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Perkembangan zaman yang kian pesat menuntut kebutuhan yang serba

mudah dalam berbagai bidang baik itu bidang industri, kesehatan, pertanian, maupun pemerintahan. Kontribusi dan peran teknologi dalam upaya membantu dan mempermudah pekerjaan manusia sangat dibutuhkan terutama dalam dunia industri yang mengharuskan kerja dalam efektivitas waktu dan pekerjaan yang praktis. Oleh karena itu suatu negara dituntut untuk terus belajar dan mengembangkan teknologi dalam rangka meningkatkan kemajuan bangsa sesuai dengan perkembangan zaman. Universitas Diponegoro (Undip) sebagai salah satu institusi pendidikan tinggi di Indonesia yang mencetak generasi penerus bangsa, mempunyai visi menjadi universitas riset yang unggul pada tahun 2020 sebagai upaya Undip turut serta dalam memajukan kehidupan bangsa dan negara. Pentingnya pengenalan ruang lingkup pekerjaan dan teknologi di dunia industri yang mendasari Departemen Teknik Elektro Universitas Diponegoro mewajibkan setiap mahasiswa untuk melaksanakan kerja praktek agar mampu mengamati dan mempelajari dunia industri sesuai ilmu yang telah didapatkan di perkuliahan serta dalam upaya mencetak individu yang mempunyai daya saing berkelas di dunia kerja nantinya. PT. Kubota Indonesia sebagai salah satu perusahaan produsen mesin diesel di Indonesia mempunyai peranan penting dalam pertumbuhan dan pengembangan ekonomi di Indonesia. Dalam proses produksinya, PT. Kubota Indonesia menggunakan berbagai macam alat produksi yang sebagian besar merupakan mesin yang menggunakan Computerized Numerical Controller (CNC) dan Programmable Logic Controller (PLC). Mesin-mesin yang digunakan dalam proses produksi mesin diesel PT. Kubota Indonesia dioperasikan menggunakan metode kontrol CNC pada proses machining dari setiap komponen mesin diesel tersebut yang membutuhkan kontrol posisi yang sangat akurat. Metode kontrol PLC digunakan pada mesin-mesin

1

2

produksi untuk melakukan perpindahan setiap komponen dalam mesin produksi tersebut. Salah satunya adalah mesin crankshaft lathe, yang dalam prosesnya menggunakan metode kontrol PLC dengan aktuator berupa gripper sebagai alat perpindahan komponen dalam mesin. Dengan menggunakan gripper yang otomatis memindahkan komponen mesin tersebut serta logika pada PLC yang menerapkan kontrol on-off, risiko kecelakaan kerja pada operator akibat memindahkan komponen mesin diesel dari dalam mesin produksi dengan menggunakan tangan dapat dikurangi dan dihindari. 1.2

Tujuan Kerja Praktek Tujuan dilaksanakannya kerja praktek antara lain : 1. Memperkenalkan mahasiswa terhadap dunia kerja di bidang industri. 2. Memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk mempelajari ilmu di luar perkuliahan. 3. Menerapkan ilmu yang didapatkan

pada perkuliahan dengan

menyesuaikan keadaan di lapangan. 4. Mengetahui dan memahami sistem kontrol berbasis PLC pada mesin crankshaft lathe di PT. Kubota Indonesia. 1.3

Batasan Masalah Dalam laporan pelaksanaan kerja praktek ini, pembahasan masalah akan

dibatasi pada perancangan sistem kerja dan pengendalian gripper pada mesin crankshaft lathe yang menggunakan PLC sebagai alat pengendalinya. 1.4

Waktu dan Tempat Pelaksanaan

1.4.1 Waktu Pelaksanaan Kerja Praktek Kegiatan kerja praktek di PT. Kubota Indonesia dilaksanakan mulai tanggal 2 Mei 2016 sampai dengan 31 Mei 2016, Pukul 07.30 – 16.30 WIB. 1.4.2 Tempat Pelaksanaan Kerja Praktek Kegiatan kerja praktek ini dilaksanakan di Pabrik Produksi PT. Kubota Indonesia yang beralamat di Taman Industri Bukit Semarang Baru (BSB) Blok

3

D.1 Kav. 8 Kelurahan Jatibarang, Kecamatan Mijen, Kota Semarang, Jawa Tengah. Lokasi dan bangunan tempat kerja praktek secara rinci dapat dilihat pada Gambar 1.1 dan Gambar 1.2.

Gambar 1.1 Bangunan PT. Kubota Indonesia.

Gambar 1.2 Peta lokasi PT. Kubota Indonesia.

4

1.5

Sistematika Penulisan Untuk memberikan gambaran secara garis besar, dalam hal ini dijelaskan

isi dari setiap bab dalam laporan ini. Sistematika penulisan dalam pembuatan laporan ini adalah sebagai berikut : BAB I

PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang, tujuan kerja praktek, batasan masalah, waktu dan tempat pelaksanaan kerja praktek, serta sistematika penulisan.

BAB II

PROFIL PERUSAHAAN Bab ini berisi profil dan gambaran umum PT. Kubota Indonesia mengenai sejarah, visi dan misi, tata nilai, fasilitas serta struktur organisasi.

BAB III

DASAR TEORI Bab ini berisi teori-teori yang mendasari sistem kontrol berbasis PLC yang diterapkan pada produksi mesin diesel PT. Kubota Indonesia.

BAB IV

PEMBAHASAN Bab ini berisi perancangan sistem kerja gripper pada mesin crankshaft

lathe,

komponen-komponen

pembangun,

ladder

diagram dan alur kerja mesin tersebut. BAB V

PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan kegiatan kerja praktek dan saran untuk PT. Kubota Indonesia khususnya pada Bagian Machining Departemen Produksi.

BAB II PROFIL PERUSAHAAN 2.1

Sejarah PT. Kubota Indonesia PT. Kubota Indonesia adalah sebuah perusahaan produksi mesin diesel di

Indonesia. PT. Kubota Indonesia merupakan salah satu bagian dari Kubota Corporation Japan, sebuah grup perusahaan yang didirikan oleh Gonshiro Kubota. Pada tahun 1890 Kubota memulai bisnisnya dengan memproduksi dan menjual produk pengecoran logam. Perusahaan tersebut terus berkembang sejak saat itu menjadi industri raksasa yang bergerak dalam bidang pembuatan mesin-mesin diesel dan alat-alat pertanian. Kubota selalu meningkatkan kuantitas serta kualitas sehingga menjadi sebuah perusahaan yang dikenal di seluruh Jepang bahkan meluas hingga luar negeri [1]. Saat ini Kubota Group menawarkan

berbagai macam produk industri

terdepan dan solusi di bidang pangan, air, dan lingkungan. Produk-produk tersebut antara lain traktor, mesin panen dan penanam padi, kendaraan utilitas, mesin konstruksi, material, membran, instalasi pengolahan air limbah, katup, pompa, peralatan lingkungan dan plant engineering, sistem pengendalian penimbangan dan pengukuran, vending machine, pipa besi, turf equipment serta mesin diesel. Kubota Group saat ini memiliki jaringan di 20 negara dengan berbagai macam produk yang ditawarkan, termasuk di Indonesia. Sejarah perkembangan perusahaan Kubota Group dari awal berdiri hingga saat ini dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Sejarah Kubota Group.

Didirikan sebagai pabrik pelelehan dan pengecoran logam. 1890

Memulai produksi pengecoran untuk alat timbang dan komoditas harian. Memulai produksi pipa besi tuang untuk

1893

pasokan air. Membuka Pabrik Amagasaki pada tahun 1917 dan merelokasi proses manufaktur.

5

6

Tabel 2.1 Sejarah Kubota Group. (lanjutan)

Mengubah nama perusahaan dari Oide Chuzo-jo (Oide Foundry) 1897

menjadi Kubota Tekko-jo (Kubota Iron Works) dan memulai produksi peralatan pekerjaan air seperti hidran kebakaran dan katup sekat (gate valve). Memulai produksi mesin berbasis oli untuk

1922

tujuan

agroindustri,

settanki

(penghemat bahan bakar : peralatan penghemat energi dengan menggunakan gas buangan), dan besi tuang anti panas.

1930 1939

Kementerian Perdagangan dan Industri telah memilih Mesin Oli KUBOTA sebagai "Produk Domestik yang Hebat". Penawaran saham perdana. Institut kejuruan teknik didirikan di tiap pabrik. Mengembangkan mesin pengolah tanah

1947

dan memulai produksi dan penjualan. Mengubah nama perusahaan dari K.K. Kubota Tekko-jo

1953

menjadi

Kubota

Tekko

K.K.

Mendirikan Kubota Kenki K.K. dan memasuki industri peralatan konstruksi serta memulai produksi alat gali (power shovel) dan peralatan konstruksi lainnya serta permesinan geladak kapal. Menciptakan slogan perusahaan, "From country

1955

building to rice making" (Dari membangun negara hingga memproduksi beras).

1957

Masuk hingga ke area material terkait perumahan. Memulai produksi material perumahan "Colorbest". Mengembangkan dan mengomersialisasikan traktor pertanian

1960

Jepang pertama. Menerima dan menyelesaikan pesanan untuk proyek pasokan air luar negeri (Phnom Penh) untuk pertama kalinya di Jepang.

7

Tabel 2.1 Sejarah Kubota Group. (lanjutan)

Masuk secara menyeluruh ke dalam 1962

bisnis perbaikan lingkungan. Memulai produksi traktor untuk sawah.

1963

Memulai produksi mesin jual otomatis.

1964

Memulai produksi pabrik pembakaran untuk kota. Meluncurkan slogan perusahaan baru, "Menciptakan lingkungan

1969

yang berkelimpahan bagi manusia". Memulai produksi mesin pemanen gabah (combine). Menyempurnakan sistem terpadu untuk mekanisasi pertanian. Masuk

1972

secara

menyeluruh

ke

bidang

pembakar

sampah

(incinerator). Mendirikan Kubota Tractor Corporation di AS untuk bisa benar-benar menembus pasar traktor AS. Menerima pesanan sistem irigasi dari negara bagian Sharkia, Mesir, dan bekerja untuk penghijauan gurun pasir. Meluncurkan

1980

slogan baru, "Mengejar masa depan yang menjanjikan dengan kekuatan teknologi kami".

1984 1986 1989

Menerima penghargaan lingkungan dari Badan Lingkungan untuk sistem pengolahan tinja, "U-tube nitro system". Memulai produksi papan sirkuit elektronik, hard disc, dan pemotong rumput yang dikendalikan oleh radio. Berpartisipasi dalam proyek penghijauan gurun pasir, Sahil Greenbelt Plan dan Green Earth Plan.

8

Tabel 2.1 Sejarah Kubota Group. (lanjutan)

Merayakan 100 tahun bisnis kami. Mengubah nama perusahaan menjadi

KUBOTA

Corporation.

Memperkenalkan

simbol

perusahaan dan sistem identitas visual yang baru. Menyajikan bersama peralatan air mancur dan pemisahan air ALEPH di The 1990

International

Garden

dan

Greenery

Exposition.

Meluncurkan slogan baru, "Mari jadikan habitat kita lebih indah". Memulai riset dan pengembangan pabrik pembakaran dengan 1992

fasilitas listrik yang dibangkitkan oleh limbah berefisiensi tinggi. International Environmental Planning Center didirikan di Fakultas Teknik, University of Tokyo, didukung oleh sumbangan dari KUBOTA Corporation. Mengumumkan panduan bisnis "Visi untuk Abad Kedua Bisnis Kami" menuju abad ke-21. Kankyo Chosa Center dan Nikkan

1993

Kogyo Shimbun menganugerahi Prize dan Excellent Prize of the Environment Agency General Director untuk sistem pengolahan air limbah rumah tangga dengan membran flat organik jenis pencelupan. Memulai

1995

Sistem

Audit

Lingkungan

untuk

perlindungan

lingkungan menurut standar yang lebih ketat daripada hukum dan peraturan yang ada saat ini dan menuju perbaikan lingkungan yang berkelanjutan. Unit Dekomposisi Dioksin Bawah Air Kami memenangkan Nikkei

1999

Outstanding Product/Service Prize dan Nikkei Shimbun Prize of Excellence.

2001

Seluruh pabrik domestik kami memperoleh sertifikat ISO 14001.

2002

Total produksi melebihi 20 juta unit untuk mesin industri kami.

9

Tabel 2.1 Sejarah Kubota Group. (lanjutan)

Sistem Pemulihan Bahan Mental Sampah Ilegal Teshima kami 2005

memenangkan

Penghargaan

dari

Menteri

Perekonomian,

Perdagangan dan Industri di Excellent Environmental Equipment Awards. Total produksi melebihi 3 juta unit untuk traktor kami. Merumuskan "Pernyataan Misi Perusahaan", "Prinsip Pengelolaan", "Piagam Tindakan", dan "Pedoman Perilaku" dari KUBOTA Group. Menciptakan slogan baru perusahaan: "Membangun fondasi (slogan utama)", "Untuk Air, Tanah, Udara, dan kehidupan Manusia. (sub slogan)", dan "Mari kita jadikan habitat kita lebih indah (sub slogan)".

2006

"Konsentrator limbah got (jenis belt)" kami memenangkan Penghargaan Menteri Perekonomian, Perdagangan dan Industri di Excellent

Environmental

Equipment

Awards.

Menerima sertifikasi sebagai "Eco-First Company" (Perusahaan yang Mengutamakan Ekologi) dari Kementerian Lingkungan Hidup Jepang. 2010

Memulai produksi mesin penuai terkombinasi di Thailand (SIAM KUBOTA Corporation). Mendirikan perusahaan produksi dan penjualan pompa di China (Anhui Kubota Sanlian Pump).

10

Tabel 2.1 Sejarah Kubota Group. (lanjutan)

Mendirikan Kantor Pusat Regional di China. Memulai pelaksanaan Eco-Products Certification System (Sistem Sertifikasi Produk Ekologi). Menyelesaikan pembangunan pabrik produk baja tuang di Arab 2011

Saudi (Kubota Saudi Arabia Company). Menyelesaikan pembangunan pabrik mesin konstruksi di China (Kubota Construction Machinery (Wuxi)). Mendirikan perusahaan yang memiliki spesialisasi dalam bidang impor, penggilingan, dan penjualan beras Jepang di Hong Kong (Kubota Rice Industry (H.K.)CO., Ltd.) Mengakuisisi dan mentransformasi Kverneland AS menjadi anak perusahaan. Mendirikan pabrik produksi mesin di China (Kubota Engine (WUXI) Co.,Ltd.)

2012

Menetapkan "Kubota Identity" (Identitas Kubota), prinsip-prinsip korporasi global, dan mengadopsi logo baru pernyataan merek.

Mengakuisisi perusahan teknik penjernihan air dan mendirikan KUBOTA KASUI Corporation. Mendirikan perusahaan pengadaan suku cadang di Thailand Mendirikan pabrik produksi untuk traktor kompak di AS. 2013

Mendirikan perusahaan yang memiliki spesialisasi dalam bidang impor, penggilingan, dan penjualan beras Jepang di Singapura (Kubota Rice Industry (Singapore) PTE Ltd. ) Mendirikan

2014

perusahaan

manufaktur

traktor pertanian dataran tinggi di Prancis

(Kubota

Europe S.A.S.)

Farm

Machinery

11

PT. Kubota Indonesia merupakan perusahaan yang memproduksi mesin diesel, didirikan pada tanggal 10 Juli 1972. Kubota baru mulai melakukan produksi pada bulan Juli 1973. PT. Kubota Indonesia didirikan oleh konsorsium atau gabungan dari 2 perusahaan swasta nasional dan 2 perusahaan Jepang, yaitu: 1. PT. Garuda Diesel, Jakarta. 2. CV Karya Hidup Sentosa, Yogyakarta. 3. Kubota Corporation, Jepang. 4. Kinsho Maitaichi Corporation, Jepang. Modal yang dipakai adalah US $ 5,15 juta dengan persentase kepemilikan saham dari Perusahaan Jepang adalah 44% dari Kubota Corporation dan 23% dari Kinsho Corporation, sedangkan perusahaan swasta Indonesia adalah 17,2% saham dari PT. Garuda Diesel, dan sisanya sebanyak 15,8% merupakan saham dari CV Karya Hidup Sentosa. Untuk mendirikan perusahaan, PT. Kubota Indonesia memiliki ijin pendirian yaitu Surat Presiden RI tanggal 5 Maret 1972 No. B/26/ Pres/ 3/ 1972, untuk Menteri Perindustrian, ijin pendirian dari Menteri Perindustrian tanggal 18 April 1972 Lisensi Ijin No. 234/ MSK/ IV/ 1972, Akte Pendirian No. 91 tanggal 17 Juli 1972 di Semarang, oleh Notaris Djojo Muljadi, SH, dan pengesahannya dimuat dalam berita Negara No. 529 tanggal 24 Juli 1973. PT. Kubota Indonesia di tahun 1992 memproduksi mesin diesel Kubota sebanyak 106 model dengan perincian 27 model untuk domestik dan 79 model untuk ekspor. Perusahaan ini mampu memproduksi mesin diesel dengan merek Kubota sebanyak 400 unit sampai dengan 600 unit/bulan atau sekitar 6.000 unit/tahun dengan jumlah karyawan 230 orang. Pada tahun 1993, perusahaan ini sudah mampu memproduksi mesin diesel Kubota sebanyak kurang lebih 2.000 unit sampai dengan 2.500 unit/bulan atau 24.000 unit/tahun dengan jumlah karyawan sebanyak kurang lebih 338 orang. Seiring perubahan jaman selama kurun waktu 39 tahun dan telah melalui berbagai krisis di Indonesia, PT. Kubota Indonesia masih mampu bertahan dan berkembang pesat hingga saat ini. Pada tahun 2012, mesin diesel yang diproduksi untuk PT. Kubota Indonesia memiliki 111 model dengan jumlah model untuk ekspor meningkat menjadi 102 model. Saat ini, perusahaan memproduksi hingga 50.000 unit/tahun, dengan jumlah

12

karyawan kurang lebih 300 orang. Pengurangan jumlah karyawan ini disebabkan oleh semakin banyaknya mesin yang digunakan untuk proses produksi, sehingga sumber daya manusia hanya sebagai operator. 2.2

Visi & Misi Perusahaan

2.2.1 Visi 1. Mengerahkan segenap kemampuan demi kemajuan masyarakat, melalui produk yang unggul dan teknologi yang tinggi. 2. Demi kejayaan perusahaan dan kebahagiaan karyawan, mari kita bangun hari ini untuk membuka hari esok. 3. Dengan ide yang orisinil dan keberanian, kita hadapi dunia luar yang belum dikenal. 2.2.2 Misi 1. Bekerja untuk perkembangan masyarakat dengan memanfaatkan segala kemampuan dan keahlian yang dimiliki dalam menghasilkan produk maupun teknologi yang unggul. 2. Membangun hari ini dan membuka jalan hari esok untuk menuju kemajuan perusahaan dan kesejahteraan karyawan. 3. Menghadapi tantangan dengan kreatif dan keberanian. 2.2.3 Tujuan 1. Menjamin kualitas produk dan jasa sesuai standar yang sudah ditetapkan. 2. Menjamin produk, jasa dan seluruh kegiatan aman bagi karyawan, konsumen dan lingkungan. 3. Memenuhi peraturan perundangan dan persyaratan lain yang berkaitan dengan lingkungan. 4. Memotivasi karyawan agar bekerja dengan peduli terhadap lingkungan. 5. Mengurangi dan mencegah timbulnya dampak lingkungan. 6. Menggunakan sumber daya secara efisien. 7. Melakukan perbaikan berkesinambungan terhadap kinerja lingkungan.

13

2.2.4 Sistem Manajemen PT. Kubota Indonesia sebagai sebuah perusahaan telah menetapkan berbagai sistem dan standar kebijakan antara lain : 1. Sistem Manajemen Mutu ISO 9001:2008 dari Lloyd Register Quality Assurance, UK. 2. Sistem Manajemen Lingkungan ISO 14001:2004 dari Lloyd Register Quality Assurance, UK. 3. Sistem Manajemen Kesehatan dan Keselamatan Kerja (SMK3) sesuai dengan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 50 Tahun 2012. 2.3

Struktur Organisasi Perusahaan Struktur organisasi merupakan suatu struktur kerja yang mengatur

mengenai pengelompokan kegiatan, jabatan, ranah serta alur perintah dan koordinasi dari sebuah organisasi atau perusahaan dalam rangka untuk mencapai tujuan dari pada sarana secara keseluruhan atau mencapai tujuan suatu bagiannya. PT. Kubota Indonesia menggunakan sistem manajemen lini dan staff (Line and Staff Organization). Organisasi ini banyak digunakan oleh organisasi atau perusahaan besar karena mempunyai bidang-bidang tugas yang beraneka ragam dan rumit, serta memiliki karyawan dalam jumlah yang besar. PT. Kubota Indonesia sendiri saat ini memiliki jumlah karyawan kurang lebih 340 orang. PT. Kubota Indonesia secara lokasi memang berada di Indonesia, tetapi memiliki nuansa budaya manajemen Jepang. Prioritas diletakkan atas pencapaian tugas

yang dibebankan kepada tenaga kerja , sehingga menimbulkan rasa

tanggung jawab bersama dan ikatan yang lebih erat. Struktur organisasi dari PT. Kubota Indonesia secara rinci dapat dilihat pada Gambar 2.1.

14

Gambar 2.1 Struktur organisasi PT. Kubota Indonesia.

15

2.4

Sistem Produksi PT. Kubota Indonesia

2.4.1 Penanganan Bahan Baku Mesin diesel yang diproduksi oleh PT. Kubota Indonesia terdiri dari kurang lebih 6000 bagian berdasarkan quantity atau kurang lebih 130 bagian berdasarkan part number. Bahan baku yang dibutuhkan oleh PT. Kubota Indonesia dikelompokkan menjadi blank part dan finish part. Tersedianya bahan yang diperlukan tersebut membuat kegiatan produksi pembuatan mesin diesel dari awal hingga akhir akan berjalan lancar dan terlaksana dengan baik. Komponen yang dimaksud dengan blank part adalah komponen-komponen yang belum dirakit sama sekali, ada yang berasal dari dalam negeri dan ada yang berasal dari luar negeri terutama berasal dari Jepang dan Thailand. Selain itu juga ada komponen yang dibuat sendiri oleh PT Kubota Indonesia. Komponen-komponen ini kemudian dirakit menjadi finish part. Finish part ini terlebih dahulu ada yang dirakit pada Bagian Sub Assembly baru kemudian dibawa ke Bagian Assembling untuk dirakit menjadi sebuah mesin diesel. 2.4.2 Proses Produksi Alur proses produksi PT. Kubota Indonesia dari awal produksi sampai akhir produksi adalah sebagai berikut. Finish part dan blank part baik yang berasal dari sub contractor (Indonesia dan luar negeri) masuk ke dalam Warehouse (gudang) dengan terlebih dahulu diambil sample untuk diperiksa oleh bagian inspeksi (MASSPRO dan SAMPEL PART). Parts yang telah di inspeksi tersebut ada yang masuk ke bagian machining dan ada yang masuk ke bagian assembling (perakitan). Di bagian machining, part tersebut dilakukan proses machining sesuai dengan type mesin yang akan diproduksi. Bagian yang masuk ke dalam assembling tidak dilakukan proses machining, namun langsung dirakit sesuai type mesin yang akan diproduksi. Selain masuk pada bagian machining dan assembling, ada juga blank part & finish part yang masuk ke bagian washing dan packarizing untuk dicuci terlebih dahulu, misalnya bonnet. Dari washing dan packarizing kemudian part tersebut di cat di bagian painting part.

16

Assembling shop dibagi dalam empat line yaitu main assembling, test running line, washing & painting line dan final assembling line. Pada masingmasing line dilengkapi display untuk mengontrol jumlah produk yang dihasilkan. Pada display tersebut tertulis plan dan actual dari mesin diesel yang diproduksi. Pada main assembling line terdapat lima operator yang mempunyai tugas berbeda- beda antara lain operator 1 bertugas untuk memasang crank case, operator 2 main bearing case dan crank shaft, operator 3 came shaft dan idle gear, operator 4 gear case dan cylinder head, dan operator 5 fly wheel dan cover head. Pada test running line juga terdapat 5 operator antara lain operator 6 leak test, operator 7 menghidupkan mesin, operator 8 menambah beban, operator 9 setting Rpm, load/torsi dan operator 10 tes kebocoran. Di bagian inilah mesin diesel diuji (dengan dinamometer) pada quality control ini yang diperiksa antara lain

performance test, PSmax, PS cont., oil & fuel

consump.,dan exhaust colour. Jika ada bagian yang rusak / mesin tidak bisa hidup maka mesin tersebut akan dibawa ke bagian repair dan disassembling. Pada washing dan painting line hanya terdapat 3 operator, karena pada bagian ini lebih banyak dikerjakan oleh mesin. Operator 11 yaitu washing Operator ini hanya bertugas untuk menarik mesin dari bagian test running dan mempersiapkan mesin untuk dimasukkan ke dalam mesin pencuci. Dari mesin pencuci mesin diesel keluar ke bagian tap olie yaitu operator 12. Kemudian mesin masuk ke mesin pengering untuk selanjutnya di cat pada bagian painting (operator 13). Setelah selesai, pengecatan mesin diesel kembali dikeringkan (masuk

ke mesin pengeringan) setelah itu dilakukan patrol painting oleh

operator quality untuk pengecekan painting. Pada bagian akhir (Final Line) terdapat 5 operator yaitu operator 14 lamp dan muffler, operator 15 bonnet dan fuel tank, operator 16 quality control, operator 17 packing dan semprot nomor produk dan operator 18 belting. (semua aktivitas dan kelancaran yang dilakukan oleh operator 1 – operator 18 adalah tanggung jawab dari quality development yaitu bagian patrol assembling) Setelah selesai proses packing mesin dibawa ke bagian ware house Finish Good dan selanjutnya dipasarkan hingga sampai ke konsumen. Bagan proses produksi mesin diesel PT. Kubota Indonesia dapat dilihat pada Gambar 2.2.

. Gambar 2.2 Proses produksi mesin diesel PT. Kubota Indonesia.

18

2.5

Distribusi dan Pemasaran PT Kubota Indonesia merupakan salah satu perusahaan industri

mesin diesel yang berkualitas tinggi di Indonesia yang memiliki kontribusi terhadap perkembangan industri pertanian nasional. Pengalaman dari Kubota Corporation Japan merupakan poin penting bagi PT. Kubota Indonesia untuk bertahan dalam bisnis ini. Dalam persaingan global PT. Kubota Indonesia telah

mendapat sertifikat ISO 9001:2008 dan ISO 14001:2004 dari Lloyd

Register

Quality

Assurance

(UK)

sejak

tahun

2006

dan

telah

mengimplementasikan SMK3 (Sistem Manajemen Kesehatan dan Keselamatan Kerja) sesuai Peraturan Pemerintah RI No. 50 Tahun 2012. Oleh karena itu, selain memiliki pasar di dalam negeri, PT. Kubota Indonesia juga berorientasi pada ekspor dalam memasarkan produk-produk hasil produksinya. Pemasaran dalam negeri produk mesin diesel dari PT. Kubota Indonesia memiliki distributor utama sebanyak 507 dealer resmi di seluruh Indonesia. Selain itu untuk menunjang layanan purna jual terhadap konsumen mesin diesel, PT. Kubota Indonesia memiliki jaringan bengkel resmi sebanyak 347 bengkel resmi di seluruh Indonesia. 2.5.1 Distribusi Resmi PT. Kubota Indonesia Distribusi produk mesin diesel PT. Kubota Indonesia dilakukan dengan menggunakan jaringan dealer resmi Kubota sebanyak 507 dealer resmi di seluruh Indonesia. Distribusi dealer resmi Kubota dapat dilihat pada Tabel 2.2. Tabel 2.2 Distribusi dealer resmi Kubota.

Pulau

Jumlah Dealer

Jawa

301

Sumatera

79

Sulawesi

78

Kalimantan

25

Bali

2

NTB

12

NTT

5

19

Tabel 2.2 Distribusi dealer resmi Kubota. (lanjutan)

Pulau

Dealer

Maluku

5

Papua

1

2.5.2 Bengkel Resmi PT. Kubota Indonesia Untuk menunjang layanan purna jual terhadap konsumen produk mesin diesel dari PT. Kubota Indonesia, maka PT. Kubota Indonesia memiliki jaringan bengkel resmi sebanyak 349 bengkel resmi di seluruh Indonesia. Distribusi bengkel resmi PT. Kubota Indonesia secara rinci dapat dilihat pada Tabel 2.3. Tabel 2.3 Distribusi bengkel resmi Kubota.

Pulau

Jumlah Bengkel

Jawa

201

Sumatera

79

Sulawesi

44

Kalimantan

20

NTB

3

NTT

1

Maluku

1

2.5.3 Jaringan Distribusi Ekspor Mesin diesel dan suku cadang produksi PT. Kubota Indonesia telah di ekspor ke berbagai negara di dunia. Daftar kantor cabang atau perwakilan Kubota Corporation di seluruh dunia dapat lihat pada Tabel 2.4. Tabel 2.4 Kantor Kubota Corporation di Seluruh Dunia.

Nama Beijing Office

Alamat Room B 1211,Hui Bin Building No.8 Bei Chen Dong Street Chao Yang District, Beijing, 100101, China TEL.(86)-10-8498-9771 / (86)-10-8498-9772 FAX.(86)-10-8498-9773

20

Tabel 2.4 Kantor Kubota Corporation di Seluruh Dunia. (lanjutan)

Nama

Alamat

Philippine Branch

232 Quirino Highway Baesa, 1106 Quezon City, Metro Manila, Philippines Tel.(63)-2-957-2379 Fax. (63)-2-422-3500

Hanoi Representative Office

7th Floor, 109 Bui Thi Xuan, Hai Ba Trung District, Hanoi, Vietnam TEL.(84)-(0)4-3974-9192 FAX.(84)-(0)4-39749189

Bangkok Office

Serm-Mit Tower 25th Floor, 159 Sukhumvit 21 (Asoke) Road, Klongtoey-Nua, Wattana, Bangkok 10110, THAILAND TEL.(66)-2-260-6590 FAX.(66)-2-260-6589

Yangon Branch

No.(25), Room-307, 3rd floor, Bldg (4), Yuzana Business Tower, Dhama Zedi Road, Myaynigone, Sanchaung Township, Yangon, Myanmar

Jakarta Representative Office

Eighty Eight @ Kota Kasablanka Office Tower, 16th Floor - Unit G, Jl. Casablanca Kav. 88, Jakarta 12870, Indonesia TEL.(62)-21-2961-2930 FAX.(62)-21-2961-2931

Malaysia Branch

Unit No.801A, Level 8, Menara Amcorp, Pusat Perdagangan Amcorp, 18, Jalan Persiaran, Barat, 46050 Petaling Jaya, Selangor, Malaysia TEL.(60)-3-7954-2334 FAX.(60)-3-7954-1335

Singapore Branch

79 Robinson Road #20-06 CPF Building, Singapore 068897, Singapore TEL.(65)-6224-1919 FAX.(65)-62245213

21

2.6

Aplikasi Mesin Diesel Kubota Produk mesin diesel produksi PT. Kubota Indonesia dalam kehidupan

sehari-hari dapat diaplikasikan menjadi berbagai alat dan produk terutama di bidang pertanian. Berikut adalah berbagai aplikasi produk mesin diesel dari PT. Kubota Indonesia. 1. Traktor Tangan Traktor tangan mempunyai fungsi utama untuk mengolah tanah. Alat ini dapat digunakan baik untuk mengolah lahan sawah maupun mengolah lahan kering. Berbagai keunggulan dari traktor tangan adalah penggunaan traktor tangan memungkinkan petani untuk mengerjakan lahannya sendiri, Contoh traktor tangan yang menggunakan mesin diesel Kubota dapat dilihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Traktor tangan mesin diesel Kubota.

2. Alat Pengolah Pupuk Organik (APPO) APPO merupakan mesin/ alat pencacah pupuk organik, fungsinya memotong, menghancurkan dan menghaluskan jerami, daun dan bahan organik lain sebagai bahan pupuk organik ataupun pakan ternak. Contoh alat pengolah pupuk organik yang menggunakan mesin diesel Kubota dapat dilihat pada Gambar 2.4.

22

Gambar 2.4 APPO dengan mesin diesel Kubota.

3. Power Thresher Power Thresher merupakan alat untuk merontokkan padi menjadi gabah, sebagai alat bantu bagi petani untuk memisahkan gabah dengan jeraminya. Mesin ini telah terbukti handal dan sangat cocok dengan berbagai jenis lahan

persawahan

di

Indonesia.

Contoh

power

thresher

yang

menggunakan mesin diesel Kubota dapat dilihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Power thresher dengan mesin diesel Kubota.

4. Mesin Konstruksi Mesin konstruksi digunakan dalam pengolahan bahan material dalam pembangunan suatu proyek hunian atau konstruksi. Contoh mesin konstruksi yang menggunakan mesin diesel Kubota dapat dilihat pada Gambar 2.6.

23

Gambar 2.6 Mesin konstruksi dengan mesin diesel Kubota.

5. Vibration Roller Vibration roller adalah suatu pulsa pemadat yang menggabungkan antar tekanan dan getaran. Vibration roller mempunyai efisiensi pemadatan baik. Contoh vibration roller yang menggunakan mesin diesel Kubota dapat dilihat pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Vibration roller dengan mesin diesel Kubota.

6. Pompa Air Pompa air yang menggunakan mesin diesel berbahan bakar solar berfungsi untuk memompa air dengan volume debit air yang besar. Pompa air ini bisa hidup tanpa aliran listrik. Dengan menggunakan mesin diesel yang

24

kuat dan hemat bahan bakar. Contoh pompa air yang menggunakan mesin diesel Kubota dapat dilihat pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8 Pompa air dengan mesin diesel Kubota.

7. Generator Set Generator Set (Genset) adalah sebuah alat yang digunakan untuk menghasilkan daya listrik. Contoh generator set yang menggunakan mesin diesel Kubota dapat dilihat pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Genset dengan mesin diesel Kubota.

2.7.

Tata Letak dan Denah Ruangan PT. Kubota Indonesia PT. Kubota Indonesia saat ini memiliki Kantor dan Pabrik yang berlokasi

di Taman Industri Bukit Semarang Baru (BSB) Blok D.1 Kav. 8 Kelurahan Jatibarang, Kecamatan Mijen, Kota Semarang, Jawa Tengah. Gambar 2.10 menunjukkan tata letak dan denah ruangan Kantor dan Pabrik PT. Kubota Indonesia.

25

Gambar 2.10 Tata letak dan denah ruangan PT. Kubota Indonesia.

26

Keterangan tata letak dan denah ruangan PT. Kubota Indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.5. Tabel 2.5 Keterangan tata letak & denah PT. Kubota Indonesia.

No.

Nama Bangunan

Area (m2)

No.

Nama Bangunan

Area (m2)

4410,5

28

Musholla

96

1

Parking Area

2

Main Office

2916

29

Toilet 2

48

3

Factory Building

13608

30

Paintware House

90

4

Tools Store

60

31

Loading Dock

196

5

Machining Office

30

32

Canopy Area

2160

6

QA Office

33

33

Warehouse

7200

7

Calibration Room

24

34

Mosque

315

8

CMM Room

66

35

Service Center

178,5

9

Washing Room

18

36

Marketing Ware H

178,5

10

Inspection Room

108

37

Training Center

178,5

11

Toilet 1

36,5

38

Mess

178.5

12

Dynamometer R.

126

39

Ambulance G.

19.7

13

Assembling Office

36,4

40

Polyclinic

44,3

14

Test Run Room

256,5

41

Archieves Store

96

15

Painting Office

26,75

42

SPSI Office

56

16

Oil Storage

60

43

R&D Warehouse

80

17

Power Part Store

100,7

44

R&D Office

56

18

Power Office

25,3

45

R&D Workshop

40

19

Genset Room

180,3

46

Fan Brake Room

56

20

Forklift Fuel

19,2

47

Toilet 3

12

21

TPI Innovation O.

80

48

PLN Room

16

22

TPI Workshop

240

49

Guard House 1

6

23

Innovation W.

220

50

Guard House 2

12

24

Compressor Room

120

51

Water Reservoir

91,2

25

Main Fuel Tank

85

52

Pump Room

64,6

26

WWTP

428

53

GM Workshop

96

27

Rest Room

96

54

GM Warehouse

24

27

Tabel 2.5 Keterangan tata letak & denah PT. Kubota Indonesia. (lanjutan)

No.

Nama Bangunan

Area (m2)

No.

Nama Bangunan

Area (m2)

55

GM Office

32

58

B3 Storage

72

56

Car Workshop

128

59

Countainer W.

70

57

Grain Storage

120

60

Driver Room

20

BAB III DASAR TEORI 3.1

Kontrol On-Off

3.1.1 Pengertian Sistem Kontrol Sistem adalah kombinasi dari beberapa komponen yang bekerja bersamasama dan melakukan suatu sasaran tertentu. Kontrol sendiri dapat berarti pemeriksaan, pengawasan atau pengendalian. Sistem kontrol dalam dunia industri merupakan sebuah operasi yang cenderung menjaga hubungan yang telah ditentukan

antara

masukan

sistem

dan

keluaran

sistem

dengan

membandingkannya dan menggunakan selisihnya sebagai alat pengontrolan. Sistem kontrol otomatik membandingkan harga yang sebenarnya dari keluaran plant dengan harga yang diinginkan, menentukan deviasi sampai nol atau sampai suatu harga yang kecil. Cara kontroler otomatik menghasilkan sinyal kontrol disebut aksi pengontrolan. Sebagian besar kontroler otomatik di industri menggunakan listrik atau fluida tekan seperti minyak dan udara sebagai sumber daya. Kontroler otomatik juga dapat diklasifikasikan sesuai dengan jenis daya yang digunakan dalam operasi, seperti kontroler pneumatik, hidraulik atau kontroler elektronik. Jenis apa yang harus digunakan harus diputuskan berdasarkan sifat plant dan kondisi kerja, mencakup beberapa pertimbangan seperti keamanan, biaya, ketersediaan, keandalan, ketelitian, berat, dan ukuran [2]. 3.1.2 Elemen-elemen Kontroler Otomatik Kontroler otomatik harus mendeteksi sinyal kesalahan penggerak, yang biasanya mempunyai tingkat daya yang sangat kecil, dan memperkuatnya sehingga mempunyai tingkat daya yang cukup tinggi. Jadi, kontroler memerlukan suatu penguat. Keluaran kontroler otomatik diumpankan ke peralatan daya, seperti motor pneumatik atau katup, motor hidraulik, atau motor listrik.

28

29

Gambar 3.1 menunjukkan diagram blok suatu kontroler otomatik di industri bersama-sama dengan suatu elemen ukur. Kontroler sendiri terdiri dari detektor kesalahan dan penguat. Elemen ukur adalah suatu perangkat yang mengubah variabel keluaran menjadi besaran lain yang sesuai seperti perpindahan, tekanan atau sinyal listrik, yang dapat digunakan untuk membandingkan sinyal keluaran tersebut dengan sinyal masukan acuan. Elemenelemen ini terletak pada lintasan umpan balik dari sistem lup tertutup. Titik setel pada kontroler harus diubah menjadi masukan acuan yang mempunyai satuan yang sama dengan sinyal umpan balik dari elemen ukur. Penguat memperkuat daya sinyal kesalahan penggerak, yang selanjutnya akan menggerakkan aktuator. Aktuator adalah suatu elemen yang mengubah masukan plant sesuai dengan sinyal kontrol sedemikian rupa sehingga sinyal umpan balik dapat dibuat sama dengan sinyal masukan acuan [2].

Gambar 3.1 Kontroler otomatik.

3.1.3 Aksi Kontrol 2 Posisi atau On-Off Dalam sistem kontrol 2 posisi, elemen penggerak hanya mempunyai 2 posisi tetap, yang dalam beberapa hal, benar-benar merupakan posisi on dan off. Kontrol 2 posisi atau on-off relatif sederhana dan murah, oleh karenanya banyak digunakan dalam sistem kontrol di industri maupun di rumah-rumah. Misal sinyal keluaran

kontroler adalah u(t) dan sinyal kesalahan

penggerak adalah e(t). Pada kontrol 2 posisi, sinyal u(t) akan tetap pada harga

30

maksimum atau minimumnya, bergantung pada tanda sinyal kesalahan penggerak, positif atau negatif. Sedemikian rupa sehingga menjadi persamaan berikut. ( )=

( )=

untuk e(t) > 0 untuk e(t) < 0

Dimana U1 dan U2 adalah konstanta. Harga minimum, U2, biasanya nol atau –U1. Kontroler 2 posisi biasanya berupa perangkat listrik. Salah satu contoh yang digunakan secara luas adalah katup penggerak solenoid listrik. Kontroler proporsional pneumatik dengan penguatan yang sangat tinggi bekerja sebagai kontroler 2 posisi dan sering disebut kontroler 2 posisi pneumatik. Gambar 3.2 menunjukkan diagram blok kontroler 2 posisi atau on-off. Daerah harga sinyal kesalahan penggerak antara posisi on dan off disebut celah diferensial. Suatu celah diferensial ditunjukkan pada Gambar 3.2 (b). Celah diferensial ini menyebabkan keluaran kontroler u(t) tetap pada harga sekarang sampai sinyal kesalahan penggerak bergeser sedikit dari harga nol. Pada beberapa kasus, celah diferensial ini disebabkan oleh gesekan yang tidak diinginkan dan kelambanan gerak. Meskipun demikian, sering diinginkan adanya celah diferensial untuk mencegah operasi mekanisme on-off yang terlalu sering [2].

Tanpa celah diferensial Gambar 3.2 Diagram blok kontrol on-off.

Dengan celah diferensial

31

3.2

Programmable Logic Controller

3.2.1 Pengertian PLC Programmable Logic Controller (PLC) adalah sebuah alat digunakan untuk menggantikan rangkaian deretan relay yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional. PLC bekerja dengan cara mengamati masukan (melalui sensor-sensor terkait), kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa menghidupkan atau mematikan keluarannya (logika 0 atau 1, hidup atau mati). Pengguna membuat program (yang umumnya dinamakan diagram tangga atau ladder diagram) yang kemudian harus dijalankan oleh PLC yang bersangkutan, Dengan kata lain, PLC menentukan aksi apa yang harus dilakukan pada instrumen keluaran berkaitan dengan status suatu ukuran atau besaran yang diamati. PLC banyak digunakan pada aplikasi-aplikasi industri, misalnya pada proses pengepakan, penanganan bahan, perakitan, otomatis dan sebagainya. Dengan kata lain, hampir semua aplikasi yang memerlukan kontrol listrik atau elektronik membutuhkan PLC [3]. PLC sesungguhnya merupakan sistem mikrokontroler khusus untuk industri, artinya seperangkat perangkat lunak dan keras yang diadaptasi untuk keperluan aplikasi dalam dunia industri. Elemen-elemen dasar sebuah PLC ditunjukkan pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Elemen-elemen dasar PLC.

32

3.2.2 Unit Pengolah Pusat (CPU) Unit pengolah pusat atau CPU merupakan otak dari sebuah kontroler PLC. CPU itu sendiri biasanya merupakan sebuah mikrokontroler (versi mini mikrokontroler lengkap). Pada awalnya merupakan mikrokontroler 8-bit seperti 8051, namun saat ini bisa merupakan mikrokontroler 16 atau 32 bit. Biasanya untuk produk-produk PLC buatan Jepang, mikrokontrolernya adalah Hitachi dan Fujitsu, sedangkan untuk produk Eropa banyak menggunakan Siemens dan Motorola untuk produk-produk Amerika. CPU ini juga menangani komunikasi dengan piranti eksternal, interkonektivitas antar bagian-bagian internal PLC, eksekusi program, manajemen memori, mengawasi atau mengamati masukan dan memberikan sinyal ke keluaran (sesuai dengan proses atau program yang dijalankan). Kontroler PLC memiliki suatu rutin kompleks yang digunakan untuk memeriksa agar dapat dipastikan memori PLC tidak rusak, hal ini dilakukan karena alasan keamanan. Hal ini bisa dijumpai dengan adanya indikator lampu pada badan PLC sebagai indikator terjadinya kesalahan atau kerusakan [3]. 3.2.3 Memori Memori sistem (saat ini banyak yang mengimplementasikan penggunaan teknologi flash) digunakan oleh PLC untuk sistem kontrol proses. Selain berfungsi untuk menyimpan "sistem operasi", juga digunakan untuk menyimpan program yang harus dijalankan, dalam bentuk biner, hasil terjemahan diagram tangga yang dibuat oleh pengguna atau pemrogram. Isi dari memori Flash tersebut dapat berubah (bahkan dapat juga dikosongkan atau dihapus) jika memang dikehendaki seperti itu. Tetapi yang jelas, dengan penggunaan teknologi Flash, proses penghapusan dan pengisian kembali memori dapat dilakukan dengan mudah (dan cepat). Pemrograman PLC, biasanya, dilakukan melalui kanal serial komputer yang bersangkutan. Memori pengguna dibagi menjadi beberapa blok yang memiliki fungsi khusus. Beberapa bagian memori digunakan untuk menyimpan status masukan dan keluaran. Status yang sesungguhnya dari masukan maupun keluaran disimpan sebagai logika atau bilangan '0' dan '1' (dalam lokasi bit memori tertentu). Masing-masing masukan dan keluaran berkaitan dengan sebuah bit dalam

33

memori. Bagian lain dari memori digunakan untuk menyimpan isi variabelvariabel yang digunakan dalam program yang dituliskan. Misalnya, nilai pewaktu atau nilai pencacah bisa disimpan dalam bagian memori ini [3]. 3.2.4 Pemrograman PLC Kontroler PLC dapat diprogram melalui komputer, tetapi juga bisa diprogram melalui program manual, yang biasa disebut dengan konsol (console). Untuk keperluan ini dibutuhkan perangkat lunak, yang biasanya juga tergantung pada produk PLC-nya. Dengan kata lain, masing-masing produk PLC membutuhkan perangkat sendiri-sendiri. Hampir semua produk perangkat lunak untuk memprogram PLC memberikan kebebasan berbagai macam pilihan seperti: memaksa suatu saklar (masukan atau keluaran) bernilai on atau off, melakukan pengawasan program (monitoring) secara real-time termasuk pembuatan dokumentasi diagram tangga yang bersangkutan. Dokumentasi diagram tangga ini diperlukan untuk memahami program sekaligus dapat digunakan untuk pelacakan kesalahan. Pemrogram dapat memberikan nama pada piranti masukan dan keluaran, komentar-komentar pada blok diagram dan lain sebagainya. Dengan pemberian dokumentasi maupun komentar pada program, maka akan mudah nantinya dilakukan pembenahan (perbaikan atau modifikasi) program dan pemahaman terhadap kerja program diagram tangga tersebut [3]. 3.2.5 Catu Daya PLC Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan catu daya ke seluruh bagian PLC (termasuk CPU, memori dan lain-lain). Kebanyakan PLC bekerja pada catu daya 24 VDC atau 220 VAC. Beberapa PLC catu dayanya terpisah (sebagai modul tersendiri). Yang demikian biasanya merupakan PLC besar, sedangkan yang medium atau kecil, catu dayanya sudah menyatu. Pengguna harus menentukan berapa besar arus yang diambil dari modul keluaran/masukan untuk memastikan catu daya yang bersangkutan menyediakan sejumlah arus yang memang dibutuhkan. Tipe modul yang berbeda menyediakan sejumlah besar arus listrik yang berbeda [3].

34

3.2.6 Masukan-masukan PLC Kecerdasan sebuah sistem terotomasi sangat tergantung pada kemampuan sebuah PLC untuk membaca sinyal dari berbagai macam jenis sensor dan pirantipiranti masukan lainnya. Untuk mendeteksi proses atau kondisi atau status suatu keadaan atau proses yang sedang terjadi, misalnya, berapa cacah barang yang sudah diproduksi, ketinggian permukaan air, tekanan udara dan lain sebagainya, maka dibutuhkan sensor-sensor yang tepat untuk masing-masing kondisi atau keadaan yang akan dideteksi tersebut. Dengan kata lain, sinyal-sinyal masukan tersebut dapat berupa logika (on atau off) maupun analog. PLC kecil biasanya hanya memiliki jalur masukan digital saja, sedangkan yang besar mampu menerima masukan analog melalui unit khusus yang terpadu dengan PLC-nya. Salah satu sinyal analog yang sering dijumpai adalah sinyal arus 4 hingga 20 mA yang diperoleh dari berbagai macam sensor. Antarmuka masukan berada di antara jalur masukan yang sesungguhnya dengan unit CPU. Tujuannya adalah melindungi CPU dari sinyal-sinyal yang tidak dikehendaki yang bisa merusak CPU itu sendiri. Modul antar masukan ini berfungsi untuk konversi atau mengubah sinyal-sinyal masukan dari luar ke sinyal-sinyal yang sesuai dengan tegangan kerja CPU yang bersangkutan (misalnya, masukan dari sensor dengan tegangan kerja 24 VDC harus dikonversikan menjadi tegangan 5 VDC agar sesuai dengan tegangan kerja CPU). Hal ini dengan mudah dilakukan menggunakan rangkaian opto-isolator sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Rangkaian antar muka masukan PLC.

35

Penggunaan opto-isolator artinya tidak ada hubungan kabel sama sekali antara dunia luar dengan unit CPU. Secara optik dipisahkan (perhatikan gambar diatas), atau dengan kata lain, sinyal ditransmisikan melalui cahaya. Kerjanya sederhana, piranti eksternal akan memberikan sinyal untuk menghidupkan LED (dalam opto-osilator), akibatnya photo transistor akan menerima cahaya dan akan menghantarkan arus (ON), CPU akan melihatnya sebagai logika nol (catu antara kolektor dan emitor drop dibawah 1 volt). Begitu juga sebaliknya, saat sinyal masukan tidak ada lagi, maka LED akan mati dan photo transistor akan berhenti menghantar (OFF), CPU akan melihatnya sebagai logika satu [3]. 3.2.7 Keluaran-keluaran PLC Sistem otomatis tidaklah lengkap jika tidak ada fasilitas keluaran atau fasilitas untuk menghubungkan dengan alat-alat eksternal (yang dikendalikan). Beberapa alat atau piranti yang banyak digunakan adalah motor, solenoida, relay, lampu indikator, speaker dan lain sebagainya. Keluaran ini dapat berupa analog maupun

digital.

Keluaran

digital

bertingkah

seperti

sebuah

saklar,

menghubungkan dan memutuskan jalur. Keluaran analog digunakan untuk menghasilkan sinyal analog (misalnya, perubahan tegangan untuk pengendalian motor secara regulasi linear sehingga diperoleh kecepatan putar tertentu). Sebagaimana pada antarmuka masukan, keluaran juga membutuhkan antarmuka yang sama yang digunakan untuk memberikan perlindungan CPU dengan peralatan eksternal, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 3.5. Cara kerjanya juga sama, yang menyalakan dan mematikan LED didalam opto-isolator sekarang adalah CPU, sedangkan yang membaca status photo transistor, apakah menghantarkan arus atau tidak, adalah peralatan atau piranti eksternal [3].

Gambar 3.5 Rangkaian antarmuka keluaran PLC.

36

3.2.8 Ladder Logic Ladder logic adalah bahasa pemrograman PLC dengan bahasa grafik atau bahasa yang digambar secara grafik. Diagram ini menyerupai diagram dasar yang digunakan logika kendali sistem kontrol panel di mana ketentuan instruksi terdiri dari koil-koil, NO, NC dan dalam bentuk penyimbolan. Pemrograman tersebut akan memudahkan programmer dalam mentransisikan logika pengendalian khususnya bagi programmer yang memahami logika pengendalian sistem kontrol panel. Simbol-simbol tersebut tidak dapat dipresentasikan sebagai komponen, tetapi dalam pemrogramannya simbol-simbol tersebut dipresentasikan sebagai fungsi komponen sebenarnya. Masukan PLC mudah digambarkan dengan ladder logic. Dalam Gambar 3.6 ada 2 jenis masukan yang ditampilkan. Masukan pertama adalah masukan normally open. Pada normally open. sebuah masukan aktif X akan menyambungkan kontaktor dan mengalirkan arus. Masukan kedua adalah masukan normally close. Pada normally close, arus akan mengalir ketika masukan X tidak aktif [4].

Gambar 3.6 Masukan ladder logic.

Untuk keluaran PLC dalam ladder logic ada berbagai jenis masukan. Tetapi tidak semuanya tersedia untuk seluruh jenis PLC. Beberapa keluaran dapat dihubungkan ke komponen di luar PLC, tetapi tetap memungkinkan untuk menggunakan lokasi memori internal di dalam PLC. Jenis-jenis keluaran ditampilkan pada Gambar 3.7. Keluaran pertama adalah keluaran normal. Ketika arus mengalir dari masukan, keluaran X akan aktif. Keluaran kedua adalah normally on output. Keluaran ini ketika arus mengalir maka akan mematikan keluaran X yang pada saat normal menyala [4].

Gambar 3.7 Keluaran ladder logic.

37

Ladder logic yang digunakan dalam pemrograman PLC memiliki instruksi-instruksi dasar. Instruksi (perintah program) merupakan perintah agar PLC dapat bekerja seperti yang diharapkan. Pada setiap akhir program harus di instruksikan kalimat END yang oleh PLC dianggap sebagai batas akhir dari program. Berikut adalah beberapa instruksi dasar pada PLC [5]. 1.

LOAD (LD) dan LOAD NOT (LD NOT) LOAD adalah sambungan langsung dari line dengan logika sakelarnya seperti sakelar NO, sedangkan LOAD NOT logika sakelarnya seperti sakelar NC. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja pada sistem kendali hanya membutuhkan satu kondisi logika saja untuk satu output. Simbol ladder diagram dari LD dan LD NOT seperti Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Simbol logika LOAD dan LOAD NOT.

2.

AND dan NOT AND (NAND) Jika memasukkan logika AND maka harus ada rangkaian yang berada di depannya, karena penyambungannya seri. Logika saklar AND seperti sakelar NO dan NOT AND seperti saklar NC. Instruksi tersebut dibutuhkan jika urutan kerja sistem kendali lebih dari satu kondisi logika yang terpenuhi semuanya untuk memperoleh satu output. Simbol ladder diagram dari AND dan NOT AND seperti Gambar 3.9.

Gambar 3.9 Simbol logika AND dan NOT AND.

38

3.

OR dan NOT OR (NOR) OR dan NOT OR (NOR) dimasukkan seperti saklar posisinya paralel dengan rangkaian sebelumnya. instruksi tersebut dibutuhkan jika urutan kerja sistem kendali membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logika terpasang paralel untuk mengeluarkan satu output. Logika saklar OR seperti saklar NO dan logika saklar NOT OR seperti saklar NC. Simbol ladder diagram dari OR dan OR NOT seperti Gambar 3.10.

Gambar 3.10 Simbol logika OR dan NOT OR.

4.

TIMER dan COUNTER Jumlahnya bergantung dari masing-masing tipe PLC. Jika suatu nomor sudah dipergunakan sebagai TIMER/COUNTER, maka nomor tersebut tidak boleh lagi dipakai lagi sebagai TIMER/COUNTER yang lain. Nilai TIMER/COUNTER bersifat menghitung mundur dari nilai awal yang ditetapkan oleh program. Setelah hitungan tersebut mencapai angka nol, maka kontaktor NO TIMER/COUNTER akan bekerja. TIMER mempunyai batas hitungan antara 0000 sampai 9999 dalam bentuk BCD (Binary Code Decimal) dan dalam orde sampai 100 ms. COUNTER mempunyai orde angka BCD dan mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999. Simbol ladder diagram dari TIMER dan COUNTER seperti Gambar 3.11.

Gambar 3.11 Simbol logika TIMER dan COUNTER.

39

3.3

Robot Manipulator Gripper

3.3.1 Robot Robot adalah peralatan yang dapat diprogram ulang, memiliki banyak fungsi yang didesain untuk memindahkan material, suku cadang (part), peralatan atau peralatan khusus. Istilah robot berasal dari Rusia, yaitu dari kata robota yang berarti tenaga kerja/buruh. Di awal abad ke 20 ilmuwan Cekoslowakia, Karel Capek (1890-1938) memperkenalkan istilah robot dengan membuat seperangkat mesin yang diberi nama Rosum’s Universal Robots (RUR). Aplikasi robot sebagian besar pada bidang industri bertujuan untuk meningkatkan produktivitas produksi. Robot dapat digunakan secara rutin terus menerus tanpa merasakan kebosanan atau digunakan pada lingkungan yang sangat berbahaya. Sebagai contoh dalam industri nuklir, robot harus digunakan karena radiasi nuklir sangat berbahaya bagi manusia. Robot digunakan pada industri perakitan, pengelasan, peleburan, pengecatan dan telah digunakan pada bidang militer sebagai peralatan penjinak bom, bidang kedokteran sebagai peralatan operasi otomatis. Di bidang sosial robot banyak membantu sebagai pengganti bagian tubuh yang mengalami kecacatan fisik [5]. 3.3.2 Manipulator Manipulator adalah lengan yang memberikan gerakan robot untuk memutar, melipat, menjangkau objek. Gerakan ini di sebut dengan derajat kebebasan robot atau jumlah sumbu yang ada pada robot. manipulator terdiri dari beberapa segmen dan sambungan. Manipulator memiliki dua bagian, yaitu bagian dasar dan bagian tambahan seperti ditunjukkan pada Gambar 3.12.

Gambar 3.12 Manipulator robot.

40

Bagian dasar manipulator bisa kaku terpasang pada lantai area kerja ataupun terpasang pada rel. Rel berfungsi sebagai path atau alur sehingga memungkinkan robot untuk bergerak dari satu lokasi ke lokasi lainnya dalam satu area kerja. Bagian tambahan merupakan perluasan dari bagian dasar, bisa disebut juga lengan/arm. Bagian ujungnya terpasang efektor yang berfungsi untuk mengambil/mencekam material. Manipulator digerakkan oleh aktuator atau disebut sistem drive. Aktuator atau sistem drive menyebabkan gerakan yang bervariasi dari manipulator. Aktuator bisa menggunakan elektrik, hidrolik ataupun pneumatik [5]. 3.3.3 Gripper Gripper adalah sebuah efektor yang berfungsi untuk menggenggam

dan

menahan objek. Objek ini merupakan sebuah komponen yang akan dipindahkan oleh robot dapat berupa kertas, botol, bahan mentah dan peralatan-peralatan lain. Contoh gripper dapat dilihat pada Gambar 3.13.

Gambar 3.13 Aplikasi gripper.

Menurut jumlah peralatan penggenggam dan penahan, gripper dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu : gripper tunggal dan gripper ganda, masingmasing memiliki kelebihan dan kekurangan sesuai dengan tujuan dari sistem robot. Gripper tunggal diartikan bahwa hanya ada satu peralatan untuk menggenggam dan menahan yang dipasang pada wrist. Gripper ganda diartikan bahwa ada dua peralatan yang berfungsi sebagai penggenggam dan penahan objek yang dipasang pada wrist [5].

41

3.3.4 Geometri Lengan Geometri lengan manipulator dibagi menjadi empat sistem koordinat yaitu koordinat kartesian, koordinat polar, koordinat silindrikal dan koordinat artikulasi. Manipulator digerakkan oleh penggerak, bisa berupa pneumatik, hidrolik dan elektrik. Masing-masing penggerak (drive) memiliki kelebihan dan kelemahan masing-masing. Manipulator bergerak dalam jangkauan area tertentu yang disebut dengan kerja jangkauan. Kerja jangkauan manipulator dihitung dengan kebebasan mutlak atau tidak adanya penghalang. Sesuai dengan sudut pandang matematika, koordinat kartesian dikenal dengan tiga sumbu dasar, bidang X, bidang Y dan bidang Z. masing-masing bidang tersebut dihubungkan dengan gerakan lengan manipulator dari titik awal sehingga akan membentuk suatu titik tertentu dengan gerakan lurus vertikal maupun horizontal. Gambar 3.14 menjelaskan tentang tiga sumbu dasar pada sistem koordinat kartesian. X, Y dan bidang Z diidentifikasi sebagai gerakan manipulator. Manipulator bergerak melalui ruang hanya melalui bidang X, Y dan Z sebagai sarana untuk mencapai target [5].

Gambar 3.14 Aplikasi koordinat kartesian.

Koordinat silinder membentuk tiga derajat kebebasan atau tiga sumbu yaitu θ (theta) atau sumbu rotasi. Bidang Z membentuk gerakan naik dan turun atau vertikal, sedangkan R membentuk gerakan horizontal atau maju dan mundur. Masing-masing gerakan tersebut membentuk volume silinder sehingga disebut koordinat silinder.

42

Pada sebagian aplikasi koordinat silindrikal yang diterapkan pada sistem robot, θ atau gerakan rotasi biasanya memiliki sudut 300°, sisa sudut 60° disebut dead zone atau daerah mati. Daerah ini berfungsi sebagai operasi keamanan robot apabila terjadi kesalahan gerakan, sehingga tidak menimbulkan kerusakan akibat benturan. Bidang R dan bidang Z membentuk gerakan horizontal (maju, mundur) dan vertikal (naik, turun). Gerakan tersebut disesuaikan dengan kerja robot. Gambar 3.15 menunjukkan prinsip dari koordinat silindrikal [5].

Gambar 3.15 Prinsip koordinat silindrikal.

Koordinat polar memiliki tiga sumbu yaitu θ atau gerakan rotasi, gerakan ß (beta) atau gerakan melingkar dan sumbu R gerakan horizontal. Sistem koordinat ini juga disebut sebagai sistem spherical atau sistem bola karena jangkauan area dari robot membentuk volume bola. Gambar 3.16 menunjukkan gerakan sumbu polar. Sumbu θ dan sumbu R memiliki persamaan sumbu θ dan sumbu R pada koordinat silindrikal. Apabila antara θ dan ß dibalik posisi, yaitu sumbu beta diletakan berbatasan dengan base manipulator dan sumbu R akan menjadi sumbu Z atau bergerak secara vertikal [5].

Gambar 3.16 Prinsip koordinat polar.

43

Koordinat artikulasi adalah koordinat yang terdiri dari tiga sumbu yaitu : θ, sumbu W (lengan atas) dan sumbu U (siku). Koordinat ini memiliki 2 sumbu yang dapat melipat yaitu pada sumbu W dan sumbu U, sehingga koordinat ini menjadi lebih fleksibel dan banyak digunakan dalam industri. Koordinat artikulasi yang memiliki gerakan rotasi yang dihasilkan dari sumbu θ. Pada bagian atasnya terdapat sumbu W yang bergerak rotasi vertikal. Sumbu W memberikan pergerakan seperti sumbu ß yang terdapat pada koordinat polar. Sumbu U berputar vertikal seperti sumbu W, sehingga apabila gerak rotasi antara sumbu U dan sumbu W digabungkan akan membentuk gerakan yang sangat fleksibel. Gambar 3.17 menunjukkan prinsip dari koordinat artikulasi [5].

Gambar 3.17 Prinsip koordinat artikulasi.

3.4

Aktuator Aktuator adalah sebuah peralatan mekanis untuk menggerakkan atau

mengontrol sebuah mekanisme atau sistem. Aktuator mengubah suatu energi dari tenaga listrik, hidrolik atau pneumatik menjadi suatu besaran lain yang akan mengondisikan sebuah plant pada suatu sistem kontrol setelah mendapatkan perintah dari kontroler. 3.4.1 Solenoid Valve Solenoid

valve

merupakan

sebuah

aktuator

berupa

katup

yang

dikendalikan dengan arus listrik baik AC maupun DC melalui kumparan/ solenoida. Solenoid valve ini merupakan elemen kontrol yang paling sering digunakan dalam sistem fluida. Seperti pada sistem pneumatik, sistem hidrolik ataupun pada sistem kontrol mesin yang membutuhkan elemen kontrol otomatis. Contohnya pada sistem pneumatik, solenoid valve bertugas untuk mengontrol

44

saluran udara yang bertekanan menuju aktuator pneumatik (cylinder).Atau pada sebuah tandon air yang membutuhkan solenoid valve sebagai pengatur pengisian air [5]. Contoh solenoida valve dapat dilihat pada Gambar 3.18.

Gambar 3.18 Solenoida valve.

Solenoid valve akan bekerja bila kumparan/coil mendapatkan tegangan arus listrik yang sesuai dengan tegangan kerja (kebanyakan tegangan kerja solenoid valve adalah 100/200VAC dan kebanyakan tegangan kerja pada tegangan DC adalah 12/24VDC). Dan sebuah pin akan tertarik karena gaya magnet yang dihasilkan dari kumparan solenoida tersebut. Saat pin tersebut ditarik naik maka fluida akan mengalir dari ruang C menuju ke bagian D dengan cepat. Hal ini menyebabkan tekanan di ruang C turun dan tekanan fluida yang masuk mengangkat diafragma. Katup utama terbuka dan fluida mengalir langsung dari A ke F seperti pada Gambar 3.19.

Gambar 3.19 Prinsip kerja solenoida valve.

45

3.4.2 Aktuator Pneumatik Istilah pneumatik berasal dari bahasa Yunani, yaitu ‘pneuma’ yang berarti napas atau udara. Istilah pneumatik selalu berhubungan dengan teknik penggunaan udara bertekanan, baik tekanan di atas 1 atmosfer maupun tekanan di bawah 1 atmosfer (vaccum), sehingga pneumatik merupakan ilmu yang mempelajari teknik pemakaian udara bertekanan (udara kempa). Aktuator pneumatik adalah aktuator yang menggunakan tenaga pneumatik atau udara sebagai penggeraknya. Aktuator pneumatik yang umum digunakan pada produksi dan industri adalah linear motion actuator (penggerak lurus). Aktuator ini menghasilkan gerakan lurus atau translasi 2 arah. Ada 2 jenis aktuator linear yaitu single acting cylinder (silinder kerja tunggal) dan double acting cylinder (silinder kerja ganda) [5]. Single acting cylinder mendapatkan suplai udara hanya dari satu sisi saja. Untuk mengembalikan ke posisi semula biasanya digunakan pegas. Silinder kerja tunggal hanya dapat memberikan tenaga pada satu sisi saja. Gambar silinder kerja tunggal dapat dilihat pada Gambar 3.20.

Gambar 3.20 Single acting cylinder.

Silinder Pneumatik sederhana terdiri dari beberapa bagian, yaitu torak, seal, batang torak, pegas pembalik, dan silinder. Silinder sederhana akan bekerja bila mendapat udara bertekanan pada sisi kiri, selanjutnya akan kembali oleh gaya pegas yang ada di dalam silinder pneumatik [5]. Double acting cylinder mendapat suplai udara kempa dari dua sisi. Konstruksinya hampir sama dengan silinder kerja tunggal. Keuntungannya adalah

46

bahwa silinder ini dapat memberikan tenaga kepada dua belah sisi. Silinder kerja ganda ada yang memiliki batang torak (piston road) pada satu sisi dan ada pada kedua pula yang pada kedua sisi. Konstruksi yang mana yang akan dipilih tentu saja harus disesuaikan dengan kebutuhan. Gambar silinder kerja ganda dapat dilihat pada Gambar 3.21.

Gambar 3.21 Double acting cylinder.

Silinder pneumatik penggerak ganda akan maju atau mundur oleh karena adanya udara bertekanan yang disalurkan ke salah satu sisi dari dua saluran yang ada. Silinder pneumatik penggerak ganda terdiri dari beberapa bagian, yaitu torak, seal, batang torak, dan silinder. Sumber energi silinder pneumatik penggerak ganda dapat berupa sinyal langsung melalui katup kendali, atau melalaui katup sinyal ke katup pemroses sinyal (processor) kemudian baru ke katup kendali. Pengaturan ini tergantung pada banyak sedikitnya tuntutan yang harus dipenuhi pada gerakan aktuator yang diperlukan [5]. 3.5

Sensor Posisi Magnetik Sensor adalah jenis transduser yang digunakan untuk mengubah besaran

mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian. Sensor merupakan komponen yang digunakan untuk mendeteksi suatu besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisis dengan rangkaian listrik tertentu. Hampir seluruh peralatan elektronik yang ada mempunyai sensor di dalamnya. Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil. Ukuran yang sangat kecil ini sangat

memudahkan pemakaian dan

menghemat energi. Sensor merupakan bagian dari transduser yang berfungsi untuk melakukan sensing atau merasakan dan menangkap adanya perubahan

47

energi eksternal yang akan masuk ke bagian input dari transduser, sehingga perubahan kapasitas energi yang ditangkap segera dikirim kepada bagian konvertor dari transduser untuk diubah menjadi energi listrik [6]. Sensor Magnet adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet di sekitarnya. Cara kerja dari sensor ini adalah ketika ada medan magnet mengenai bagian depan sensor, maka sensor akan bekerja sehingga menghubungkan kontaknya, medan magnet ini terdapat dari bagian dalam cylinder sebelah atas dan bawah kemudian posisi sensor menempel dengan badan cylinder pada saat cylinder bergerak naik atau turun maka akan ada medan magnet yang mengenai reed switch. Contoh sensor magnet dapat dilihat pada Gambar 3.22.

Gambar 3.22 Sensor posisi magnetik.

3.6

Crankshaft Lathe

3.6.1 Crankshaft Crankshaft atau poros engkol adalah sebuah bagian pada mesin yang mengubah gerak vertikal/horizontal dari piston menjadi gerak rotasi (putaran). Untuk mengubahnya, sebuah crankshaft membutuhkan pena engkol (crankpin), sebuah bearing tambahan yang diletakkan di ujung batang penggerak pada setiap silindernya [7]. Crankshaft/poros engkol menjadi suatu komponen utama dalam suatu mesin pembakaran dalam. Crankshaft menjadi pusat poros dari setiap gerakan piston. Pada umumnya crankshaft terbuat dari baja karbon tinggi karena harus dapat menampung momen inersia yang dihasilkan oleh gerakan naik turun piston. Crankshaft harus terbuat dari bahan yang kuat dan mampu menahan beban atau

48

momen yang kuat karena crankshaft harus menerima putaran mesin yang tinggi. Contoh dan bentuk dari crankshaft dapat dilihat pada Gambar 3.23.

Gambar 3.23 Crankshaft.

3.6.2 Lathe Lathe atau mesin bubut adalah salah satu mesin perkakas yang digunakan dalam industri manufaktur. Salah satu proses machining yang dilakukan lathe/mesin bubut adalah proses turning. Turning adalah salah satu proses umum dalam operasi pemotongan logam. Dalam prosesnya, bahan material berputar pada porosnya dengan alat potong akan masuk memotong, membuang material yang tidak dibutuhkan dan membentuk komponen yang diinginkan. Turning dapat dilakukan baik kepada permukaan dalam maupun luar bahan material untuk membuat komponen berkontur axially-symetrical [8]. Dalam hal berkaitan dengan crankshaft, lathe/mesin bubut digunakan untuk melakukan proses turning pada crankshaft yang memiliki penampang melingkar. Bahan material logam untuk membentuk crankshaft akan diletakkan pada mesin bubut yang akan memutar bahan tersebut, lalu alat potong akan masuk memotong hingga menjadi sebuah crankshaft. Proses turning pada crankshaft menggunakan lathe dapat dilihat pada Gambar 3.24.

Gambar 3.24 Proses turning pada crankshaft lathe.

BAB IV PEMBAHASAN 4.1

Crankshaft Lathe PT. Kubota Indonesia PT. Kubota Indonesia adalah sebuah perusahaan yang memproduksi mesin

diesel. Sebagian besar mesin diesel yang diproduksi oleh PT. Kubota Indonesia merupakan mesin diesel horizontal 1 silinder dengan tenaga 6,5-14 Horse Power (HP). Dalam produksi mesin diesel ini PT. Kubota Indonesia sudah melakukan proses pemesinan atau machining terhadap beberapa komponen mesin diesel seperti crank case, cylinder head, cylinder liner, gear case, flywheel, dan crankshaft. Dengan melakukan proses machining sendiri, PT. Kubota Indonesia dapat menekan biaya produksi sebuah mesin diesel dibandingkan membeli komponen-komponen tersebut dari perusahaan lain. Salah satu komponen yang sudah melalui proses machining di PT. Kubota Indonesia adalah crankshaft. Crankshaft mesin diesel PT. Kubota Indonesia merupakan crankshaft 1 silinder. PT. Kubota Indonesia melakukan proses machining terhadap crankshaft bukan hanya untuk memenuhi kebutuhan komponen dalam hal perakitan mesin diesel Kubota. Tetapi crankshaft mesin diesel Kubota ini juga akan dijual sebagai suku cadang terpisah untuk memenuhi kebutuhan perawatan mesin diesel Kubota. Produk crankshaft dari mesin diesel Kubota dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Crank shaft mesin diesel Kubota.

PT. Kubota Indonesia telah memiliki mesin untuk melakukan proses machining pada komponen crank shaft. Salah proses machining yang dilakukan pada komponen ini adalah proses turning menggunakan mesin crankshaft lathe. Turning adalah proses pembentukan komponen dengan mengurangi material pada

49

50

komponen. Pengurangan material dilakukan komponen yang berputar dengan alat pahat/potong yang bergerak secara linear sehingga komponen yang dihasilkan umumnya memiliki bentuk penampang melingkar. Proses turning pada komponen crankshaft dilakukan dengan menggunakan mesin crankshaft lathe yang menggunakan Computerized Numerical Control (CNC) pada pengendalian proses turning-nya. Di PT. Kubota Indonesia proses turning untuk komponen crankshaft dilakukan dengan menggunakan mesin crankshaft lathe Okuma LU15. Tampilan mesin crankshaft lathe Okuma LU15 dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Mesin crank shaft lathe Okuma LU15.

4.2

Gripper Mesin Crank Shaft Lathe Proses turning komponen crankshaft di PT. Kubota Indonesia dilakukan

dengan menggunakan mesin crankshaft lathe Okuma LU15. Pada produk mesin yang asli diproduksi oleh Okuma seperti yang ditampilkan pada Gambar 4.2. Untuk menempatkan komponen crankshaft ke dalam mesin masih menggunakan cara manual yaitu diletakkan dengan tangan ke dalam mesin. Begitu pula dengan proses pengambilan komponen dari dalam mesin juga masih secara manual. Proses penempatan dan pengambilan komponen ini masih sangat beresiko bagi keselamatan kerja operator mesin tersebut karena berpotensi mengakibatkan cedera pada tangan akibat terkena putaran mesin. Dalam rangka mengurangi potensi kecelakaan kerja pada operator mesin crankshaft lathe maka PT. Kubota Indonesia memiliki mesin crankshaft lathe yang telah dilengkapi auto loader berupa gripper sebagai alat penempatan dan pengambilan komponen crankshaft.

51

PT. Kubota Indonesia memiliki mesin crankshaft lathe Okuma LU15 yang telah ditambahkan auto loader berupa gripper. Mesin ini merupakan mesin yang dipesan khusus oleh Kubota Corporation Japan yang merupakan perusahaan induk dari PT. Kubota Indonesia kepada perusahaan Okuma yang memproduksi mesin tersebut. Mesin Okuma LU15 di PT. Kubota Indonesia telah dilengkapi dengan mesin gripper yaitu Hamana Auto Loader Seri 2658 produksi Hamana Engineering. Tampilan Hamana Auto Loader yang terpasang pada mesin Okuma LU15 dapat dilihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Gripper Hamana Auto Loader Seri 2658.

4.3

Komponen Pembangun Mesin Gripper Gripper pada mesin crankshaft lathe di PT. Kubota Indonesia

menggunakan mesin Hamana Auto Loader seri 2658. Mesin gripper

ini

diproduksi oleh Hamana Engineering, salah satu perusahaan dari Jepang. Berikut adalah komponen pembangun dari mesin Hamana Auto Loader seri 2658. 4.3.1 Power Supply Mesin Hamana Auto Loader disuplai menggunakan listrik AC dengan tegangan 200 V dan frekuensi 60 Hz serta menggunakan daya sebesar 0,5 KVA. Namun tegangan yang dipakai di dalam rangkaian dan komponen yang ada pada mesin ini adalah tegangan DC sebesar 24 V. Dengan kondisi tersebut diperlukan

52

sebuah power supply yang dapat mengubah tegangan AC sebesar 200 V menjadi tegangan DC sebesar 24 V. Pada mesin ini power supply yang digunakan adalah Omron S82K-05024. Omron S82K-05024 merupakan sebuah power supply yang diproduksi oleh perusahaan Omron dari Jepang. Power supply ini mengeluarkan keluaran tegangan DC sebedar 24 V dengan arus sebesar 2,1 A serta memiliki power ratings sebesar 50 W. Tampilan power supply Omron S82K-05024 dapat dilihat pada Gambar 4.4.

Gambar 4.4 Power supply OMRON S82K-05024.

4.3.2 Programmable Logic Controller (PLC) Mesin Hamana Auto Loader ini menggunakan PLC sebagai pengendali. PLC yang digunakan pada mesin ini adalah PLC Mitsubishi seri FX2N yang diproduksi oleh Mitsubishi Electric dari Jepang. Mesin ini menggunakan 2 buah PLC seri FX2N yaitu FX2N-128MR dan FX2N-32ER. PLC Mitsubishi seri FX2N-128MR menggunakan suplai listrik dengan tegangan DC sebesar 24 V. PLC ini memiliki 64 masukan dan 64 keluaran. Pada mesin ini, masukan pada PLC FX2N-128MR menggunakan alamat X000-X007 hingga X070-X077, sedangkan keluaran pada PLC tersebut menggunakan alamat Y000-Y007 hingga Y070-X077. Tampilan PLC Mitsubishi seri FX2N-128MR dapat dilihat pada Gambar 4.5.

53

Gambar 4.5 PLC Mitsubishi FX2N-128MR.

PLC Mitsubishi seri FX2N-32ER menggunakan suplai listrik dengan tegangan DC sebesar 24 V dan merupakan PLC yang dipergunakan sebagai PLC ekstensi atau tambahan. PLC ini memiliki 16 masukan dan 16 keluaran. Pada mesin ini, masukan pada PLC FX2N-32ER menggunakan alamat X100-X107 hingga X110-X117, sedangkan keluaran pada PLC tersebut menggunakan alamat Y100-Y107 hingga Y110-Y117. Tampilan PLC Mitsubishi seri FX2N-32ER dapat dilihat pada Gambar 4.6.

Gambar 4.6 PLC Mitsubishi FX2N-32ER.

Dengan menggunakan kedua PLC tersebut maka mesin Hamana Auto Loader memiliki total 80 masukan dan 80 keluaran pada sistem PLC yang akan mengendalikan gripper. Untuk melakukan pemrograman pada PLC tersebut maka digunakan sebuah aplikasi pemrograman PLC yang juga diproduksi oleh Mitsubishi Electric yaitu Melsec GX-Developer. Melsec GX-Developer merupakan aplikasi yang khusus dibuat untuk pemrograman PLC seri FX2N, sehingga aplikasi ini dapat digunakan untuk pemrograman baik pada PLC seri FX2N-128MR maupun seri FX2N-32ER. Tampilan pembuka dari aplikasi Melsec GX-Developer dapat dilihat pada Gambar 4.7.

54

Gambar 4.7 Tampilan GX-Developer.

4.3.3 Solenoida Valve Dalam dinamika pergerakan gripper yang terdapat pada mesin Hamana Auto Loader, aktuator yang digunakan merupakan aktuator pneumatik. Karena mesin ini menggunakan pengendali berupa PLC maka dibutuhkan sebuah komponen yang dapat mengubah sinyal elektrik menjadi sinyak pneumatik. Dalam hal ini komponen yang digunakan adalah solenoida valve. Solenoida valve yang digunakan adalah SMC seri VFS2200-5FZ. Pada mesin ini solenoida valve yang digunakan sebanyak 8 buah. 8 buah solenoida valve tersebut menggunakan 16 alamat keluaran pada PLC yang nantinya akan memberikan sinyal perintah dinamika pergerakan gripper kepada soleinoda valve. Lalu solenoida valve akan mengalirkan aliran pneumatik ke aktuator. Tampilan solenoida valve SMC seri VFS2200-5FZ dapat dilihat pada Gambar 4.8.

Gambar 4.8 Solenoida valve SMC VFS2200-5FZ.

4.3.4 Aktuator Pneumatik Untuk menghasilkan dinamika pergerakan manipulator gripper maka mesin Hamana Auto Loader menggunakan aktuator pneumatik. Aktuator pneumatik yang digunakan merupakan aktuator SMC. Pada mesin ini pergerakan

55

gripper menggunakan 3 buah aktuator pneumatik linear yang membentuk sistem koordinat kartesian. Masing-masing aktuator akan bergerak pada bidang X, bidang Y dan bidang Z yang akan menghasilkan pergerakan maju-mundur, kirikanan dan naik-turun. Tampilan aktuator pneumatik SMC dapat dilihat pada Gambar 4.9.

Gambar 4.9 Aktuator pneumatik SMC.

Pada ujung bawah dari aktuator pada bidang Z, terdapat sebuah efektor gripper yang juga menggunakan tenaga pneumatik sebagai penggerak. Gripper ini didesain khusus untuk mengangkat crankshaft. Dengan tenaga pneumatik gripper ini akan menghasilkan pergerakan genggam-lepas. Tampilan efektor gripper pada mesin Hamana Auto Loader dapat dilihat pada Gambar 4.10.

Gambar 4.10 Gripper pada mesin Hamana Auto Loader.

4.3.5 Magnet Sensor Pada mesin Hamana Auto Loader terdapat sensor yang akan mendeteksi posisi dari aktuator tersebut. Masing-masing bidang pada sistem koordinat kartesian manipulator gripper tersebut memiliki 2 posisi. Pada bidang X memiliki posisi kanan dan posisi kiri, pada bidang Y memiliki posisi maju dan posisi mundur, sedangkan pada bidang Z memiliki posisi naik dan posisi turun. Gripper pada mesin ini juga memiliki 2 posisi yaitu posisi genggam dan posisi lepas.

56

Untuk mendeteksi posisi tersebut, maka mesin ini menggunakan sensor yang akan diletakkan di masing-masing ujung dari aktuator tersebut. Sensor tersebut sensor magnet yang akan menyala apabila ujung dari aktuator tersebut berada tepat di dekat magnet sensor, sehingga magnet sensor akan menyala dan mengirimkan sinyal ke PLC. Tampilan contoh magnet sensor dapat dilihat pada Gambar 4.11.

Gambar 4.11 Magnet Sensor.

4.3.6 Push Button Mesin Hamana Auto Loader dioperasikan dengan menggunakan push button sebagai masukan atau input pergerakan gripper ke PLC. Push button yang digunakan merupakan buatan Fujitsu yaitu AH165-TLO11E3 yang berwarna jingga dan AH165-TLG11E3 yang berwarna hijau. Semua push button ini memiliki lampu indikator yang terhubung dengan magnet sensor. Ketika magnet sensor pada suatu posisi menyala, maka lampu indikator push button yang terhubung pada magnet sensor tersebut akan menyala sebagai tanda bahwa aktuator telah mencapai posisi maksimal. Total ada 8 push button jingga dan 8 push button hijau yang digunakan pada mesin ini. Masing-masing push button mewakili satu pergerakan pada gripper. Tampilan contoh push button yang digunakan pada mesin Hamana Auto Loader dapat dilihat pada Gambar 4.12.

Gambar 4.12 Push button Fujitsu AH165-TLO11E3.

57

4.4

Algoritma dan Diagram Alir Gripper Mesin Hamana Auto Loader yang berfungsi sebagai gripper pada mesin

crankshaft lathe Okuma LU15 bekerja berdasarkan algoritma sebagai berikut. Algoritma peletakan crankshaft (insert crankshaft) : 1. Mulai. 2. Tombol PB1 ditekan. 3. Gripper bergerak turun. 4. Jika sensor turun pada aktuator aktif maka gripper akan mengenggam crankshaft. 5. Jika sensor genggam pada efektor aktif maka gripper akan bergerak naik. 6. Jika sensor naik pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak maju. 7. Jika sensor maju pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak turun. 8. Jika sensor turun pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak ke kiri. 9. Jika sensor kiri pada aktuator aktif maka gripper akan melepas crankshaft. 10. Jika sensor lepas pada efektor aktif maka gripper akan bergerak ke kanan. 11. Jika sensor kanan pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak naik. 12. Jika sensor naik pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak mundur. 13. Jika sensor mundur pada aktuator aktif maka gripper berhenti. 14. Selesai. Diagram alir untuk algorita peletakan crankshaft dapat dilihat pada Gambar 4.13.

58

Gambar 4.13 Diagram alir peletakan crankshaft.

Algoritma pengambilan crankshaft (take-out crankshaft) : 1. Mulai. 2. Tombol PB2 ditekan. 3. Gripper bergerak maju. 4. Jika sensor maju pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak turun. 5. Jika sensor turun pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak ke kiri. 6. Jika sensor kiri pada aktuator aktif maka gripper akan menggenggam crankshaft. 7. Jika sensor genggam pada efektor aktif maka gripper akan ke kanan. 8. Jika sensor kanan pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak naik. 9. Jika sensor naik pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak mundur. 10. Jika sensor mundur pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak turun. 11. Jika sensor turun pada aktuator aktif maka gripper melepas crankshaft. 12. Jika sensor lepas pada efektor aktif maka gripper akan bergerak naik. 13. Jika sensor naik pada aktuator aktif maka gripper berhenti. 14. Selesai.

59

Diagram alir untuk algoritma pengambilan crankshaft dapat dilihat pada Gambar 4.14.

Gambar 4.14 Diagram alir pengambilan crankshaft.

4.5

Pemrograman PLC Pemrograman PLC pada mesin Hamana Auto Loader menggunakan

penggunakan diagram state untuk membentuk struktur ladder logic yang akan diprogram ke dalam PLC. Setelah mendapatkan diagram state makan dibentuk persamaan-persamaan state dan persamaan output yang kemudian akan dikonversi menjadi sebuah ladder diagram. 4.5.1 Diagram State Mesin Hamana Auto Loader yang berfungsi sebagai gripper pada mesin crankshaft lathe Okuma LU15 menggunakan PLC sebagai pengendali. PLC yang digunakan adalah PLC Mitsubishi seri FX2N. Pada mesin ini komponenkomponen masukan dan keluaran dihubungkan ke PLC dan dipasang berdasarkan alamat masukan dan keluaran tertentu. Alamat masukan dan keluaran komponen pada PLC dapat dilihat pada Tabel 4.1.

60

Tabel 4.1 Alamat masukan dan keluaran PLC.

Alamat

Komponen

Alamat

Komponen

X003

Push Button 1 (PB1)

X033

Sensor Turun (ST)

X004

Push Button 2 (PB2)

X034

Sensor Kiri (SI)

X030

Sensor Genggam (SG)

X035

Sensor Kanan (SA)

X031

Sensor Lepas (SL)

X036

Sensor Maju (SJ)

X032

Sensor Naik (SN)

X037

Sensor Mundur (SD)

Y030

Solenoida Genggam (AG)

Y034

Solenoida Kiri (AI)

Y031

Solenoida Lepas (AL)

Y035

Solenoida Kanan (AA)

Y032

Solenoida Naik (AN)

Y036

Solenoida Maju (AJ)

Y033

Solenoida Turun (AT)

Y037

Solenoida Mundur (AD)

Selain itu pada pemrograman PLC ini juga menggunakan alamat internal relay yang berfungsi untuk menyatakan suatu keadaan atau state. Alamat untuk seluruh internal relay yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 Alamat internal relay.

Alamat

State

Ket. Output

Alamat

-

M101

State Transisi 1 (T1)

State

M000

State awal (S0)

M001

State 1 (S1)

AT

M102

State Transisi 2 (T2)

M002

State 2 (S2)

AG

M103

State Transisi 3 (T3)

M003

State 3 (S3)

AN

M104

State Transisi 4 (T4)

M004

State 4 (S4)

AJ

M105

State Transisi 5 (T5)

M005

State 5 (S5)

AT

M106

State Transisi 6 (T6)

M006

State 6 (S6)

AI

M107

State Transisi 7 (T7)

M007

State 7 (S7)

AL

M108

State Transisi 8 (T8)

M008

State 8 (S8)

AA

M109

State Transisi 9 (T9)

M009

State 9 (S9)

AN

M110

State Transisi 10 (T10)

M010

State 10 (S10)

AD

M111

State Transisi 11 (T11)

M011

State 11 (S11)

AJ

M201

State Transisi 21 (T11)

M012

State 12 (S12)

AT

M202

State Transisi 22 (T22)

M013

State 13 (S13)

AI

M203

State Transisi 23 (T23)

M014

State 14 (S14)

AG

M204

State Transisi 24 (T24)

61

Tabel 4.2 Alamat internal relay. (lanjutan)

Alamat

State

Ket.

Alamat

State

M015

State 15 (S15)

AA

M205

State Transisi 25 (T25)

M016

State 16 (S16)

AN

M206

State Transisi 26 (T26)

M017

State 17 (S17)

AD

M207

State Transisi 27 (T27)

M018

State 18 (S18)

AT

M208

State Transisi 28 (T28)

M019

State 19 (S19)

AL

M209

State Transisi 29 (T29)

M020

State 20 (S20)

AN

M210

State Transisi 30 (T30)

M211

State Transisi 31 (T31)

Setelah mengetahui alamat untuk setiap komponen masukan dan keluaran serta alamat untuk internal relay, maka untuk melihat langkah kerja dari mesin ini berdasarkan algoritma yang telah dijelaskan sebelumnya dapat menggunakan pendekatan diagram kondisi (state). Diagram state untuk langkah kerja pada mesin ini dapat dilihat pada Gambar 4.15.

Gambar 4.15 Diagram State Langkah Kerja Gripper.

Setelah mengetahui langkah kerja menggunakan pendekatan diagram state, maka berdasarkan algoritma diagram state pada Gambar 4.15 serta

62

komponen masukan, keluaran & internal relay pada Tabel 4.1 dan Tabel 4.2, didapatkan persamaan yang ditunjukkan pada Tabel 4.3, Tabel 4.4 dan Tabel 4.5. Tabel 4.3 Persamaan state kondisi.

No.

Persamaan

No.

Persamaan

No.

Persamaan

1.

T1= S0 · PB1

9.

T9= S8 · SA

17.

T26= S15 · SA

2.

T2= S1 · ST

10.

T10= S9 · SN

18.

T27= S16 · SN

3.

T3= S2 · SG

11.

T11= S10 · SD

19.

T28= S17 · SD

4.

T4= S3 · SN

12.

T21= S0 · PB2

20.

T29= S18 · ST

5.

T5= S4 · SJ

13.

T22= S11 · SJ

21.

T30= S19 · SL

6.

T6= S5 · ST

14.

T23= S12 · ST

22.

T31= S20 · SN

7.

T7= S6 · SI

15.

T24= S13 · SI

8.

T8= S7 · SL

16.

T25= S14 · SG

Tabel 4.4 Persamaan state transisi.

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Persamaan

No.

S0= (S0+T11+T31) · T1 · T21

12.

S2= (S2+T2) · T3

14.

S4= (S4+T4) · T5

16.

S6= (S6+T6) · T7

18.

S8= (S8+T8) · T9

20.

S1= (S1+T1) · T2

13.

S3= (S3+T3) · T4

15.

S5= (S5+T5) · T6

17.

S7= (S7+T7) · T8

19.

S9= (S9+T9) · T10

21.

S10= (S10+T10) · T11

Persamaan S11= (S11+T21) · T22 S12= (S12+T22) · T23 S13= (S13+T23) · T24 S14= (S14+T24) · T25 S15= (S15+T25) · T26 S16= (S16+T26) · T27 S17= (S17+T27) · T28 S18= (S18+T28) · T29 S19= (S19+T29) · T30 S20= (S20+T30) · T31

Tabel 4.5 Persamaan keluaran.

No.

Persamaan

No.

Persamaan

1.

AG= (S2+S14)

5.

AI= (S6+S13)

2.

AL= (S7+S19)

6.

AA= (S8+S15)

3.

AN= (S3+S9+S16+S20)

7.

AJ= (S4+S11)

4.

AT= (S1+S5+S12+S18)

8.

AD= (S10+S17)

63

Berdasarkan persamaan keluaran pada Tabel 4.5 maka dapat dilihat bahwa pergerakan menggenggam pada gripper terjadi pada state S2 dan S14. Untuk pergerakan melepas pada gripper terjadi pada state S7 dan S19. Untuk dinamika pergerakan aktuator pada koordinat kartesian, pergerakan naik terjadi pada state S3, S9, S16, dan S20, sedangkan pergerakan turun terjadi pada state S1, S5, S12, dan S18. Pergerakan ke kiri terjadi pada state S6 dan S13, sedangkan pergerakan ke kanan terjadi pada state S8 dan S15. Pergerakan maju terjadi pada state S4 dan S11, sedangkan pergerakan mundur terjadi pada state S10 dan S17. 4.5.2 Ladder Diagram Setelah mendapatkan persamaan state, state transisi, dan keluaran berdasarkan diagram state, maka persamaan tersebut akan dikonversi menjadi diagram tangga atau ladder diagram. Variabel yang berada di sebelah kiri tanda sama dengan (=) pada persamaan akan menjadi instruksi LOAD. Lalu untuk variabel di sebelah kanan, variabel yang berada dalam tanda kurung dan merupakan penjumlahan akan menjadi instruksi OR atau NOR, sedangkan variabel yang berada di luar tanda kurung dan merupakan perkalian akan menjadi instruksi AND atau NAND. Ladder diagram menggunakan alamat yang dapat dilihat pada Tabel 4.1 dan 4.2. Langkah konversi persamaan-persamaan dari diagram state diawali dengan mengubah variabel pada setiap persamaan dengan alamat masukan dan keluaran PLC sesuai dengan Tabel 4.1 dan Tabel 4.2. Jika sebuah state mempunyai persamaan S1 = (S1+T1) · T2, maka sesuai alamat pada PLC akan

berubah menjadi M1 = (M1+M101) · M102. Setelah persamaan state diubah sesuai alamat pada PLC maka variabel di sebelah kiri tanda = akan menjadi keluaran dan variabel di sebelah kanan tanda = akan menjadi masukan.

Variabel M1 di sebelah kiri tanda = dikonversi menjadi instruksi LOAD pada ladder diagram. Pada aplikasi pemrograman PLC, instruksi LOAD dinyatakan dengan meletakkan coil pada ruas kanan ladder diagram seperti terlihat pada Gambar 4.16.

64

Gambar 4.16 Keluaran persamaan menjadi instruksi LOAD.

Variabel di sebelah kanan tanda dengan yaitu (M1+M101) · M102 diubah

menjadi instruksi OR dan NAND. Instruksi OR dibentuk oleh variabel M1 dan

M101 karena 2 variabel tersebut dijumlahkan di dalam persamaan dan berada dalam tanda kurung ( ) . Pada aplikasi pemrograman PLC, instruksi OR dinyatakan dengan meletakkan 2 kontaktor terbuka secara paralel seperti terlihat pada Gambar 4.17.

Gambar 4.17 Masukan persamaan menjadi instruksi OR.

Variabel M102 bersama dengan 2 variabel yang berada dalam tanda

kurung akan menjadi instruksi NAND. Instruksi NAND dibentuk oleh variabel

M102 karena variabel tersebut dikalikan dengan 2 variabel sebelumnya di dalam

persamaan dan merupakan masukan normally close. Pada aplikasi pemrograman PLC, instruksi NAND dinyatakan dengan meletakkan kontaktor tertutup secara seri seperti terlihat pada Gambar 4.18.

65

Gambar 4.18 Masukan persamaan menjadi instruksi NAND.

Dengan menghubungkan coil keluaran dan kontaktor-kontaktor masukan dengan menggunakan line, maka konversi persamaan state S1 = (S1+T1) · T2 menjadi ladder diagram dapat dilihat pada Gambar 4.19.

Gambar 4.19. Konversi persamaan state menjadi ladder diagram.

Pada diagram state yang ditunjukkan oleh Gambar 4.15, terdapat 3 macam persamaan yaitu persamaan state transisi, persamaan state kondisi, dan persamaan keluaran. Konversi state transisi berdasarkan Tabel 4.3 menjadi ladder diagram dapat dilihat pada Gambar 4.20.

66

Gambar 4.20 Ladder diagram untuk persamaan state transisi.

Salah satu persamaan state transisi yaitu T1 = S0 · PB1 dikonversi menjadi ladder diagram baris pertama pada Gambar 4.20. Dapat dilihat bahwa T1 yang beralamat M101 menjadi keluaran dengan instruksi LOAD. Lalu S0 yang beralamat M000 dan PB1 yang beralamat X003 menjadi masukan dan dirangkai seri sehingga menjadi instruksi AND. Hal ini berarti bahwa state transisi T1 hanya akan aktif apabila kedua masukan yaitu state S0 (mesin berada pada posisi awal) dan PB1 (push button ditekan) aktif. Jika salah satu dari kedua kondisi ini tidak aktif maka state transisi T1 tidak akan aktif. Konversi state kondisi berdasarkan Tabel 4.4 menjadi ladder diagram dapat dilihat pada Gambar 4.21.

67

Gambar 4.21 Ladder diagram untuk persamaan state kondisi.

Salah satu persamaan state kondisi yaitu S0 = (S0+T11+T31) · T1 · T21

diubah menjadi ladder diagram baris pertama pada Gambar 4.21. Dapat dilihat bahwa S0 yang beralamat M000 menjadi keluaran dengan instruksi LOAD serta menjadi masukan yang dirangkai paralel bersama T11 beralamat M111 dan T31 beralamat M211 untuk membentuk instruksi OR, sedangkan T1 yang beralamat M101 dan T21 yang beralamat M201 membentuk instruksi NAND sehingga apabila T1 atau T21 aktif maka S0 akan nonaktif. Hal ini berarti bahwa S0 akan aktif ketika ada sinyal dari T11 (transisi akhir dari insert crankshaft) atau T21 (transisi akhir dari take-out crankshaft) serta S0 akan nonaktif bila menerima sinyal dari T1 (transisi S1 berupa PB1) atau T21 (transisi ke S11 berupa PB2). Konversi persamaan keluaran berdasarkan Tabel 4.5. menjadi ladder diagram dapat dilihat pada Gambar 4.22.

68

Gambar 4.22 Ladder diagram untuk persamaan keluaran.

Salah satu persamaan keluaran yaitu AG = (S2+S14) dikonversi menjadi ladder diagram baris pertama pada Gambar 4.18. Dapat dilihat bahwa AG yang beralamat Y030 menjadi keluaran dengan instruksi LOAD, sedangkan S2 yang beralamat M002 dan S14 yang beralamat M014 menjadi masukan dengan dirangkai paralel membentuk instruksi OR. Hal ini berarti jika state S2 (state kedua pada insert crankshaft) atau S14 (state keempat pada take-out crankshaft) memberikan sinyal ke PLC maka keluaran AG akan aktif dan mengirimkan sinyal ke solenoida genggam. Solenoida genggam yang aktif akan mengalirkan udara pneumatik ke efektor gripper untuk melakukan gerakan genggam pada crankshaft. Contoh gerakan genggam gripper pada crankshaft dapat dilihat pada Gambar 4.23.

69

Gambar 4.23. Gerakan genggam gripper pada crankshaft.

BAB V PENUTUP 5.1

Kesimpulan Berdasarkan hasil kerja praktek yang telah dilakukan di PT. Kubota

Indonesia maka dapat disimpulkan bahwa : 1. Mesin crankshaft lathe digunakan untuk melakukan proses turning pada komponen crankshaft mesin diesel Kubota dengan memutar komponen lalu alat potong masuk untuk membuang bagian yang tidak diinginkan dan membentuk crankshaft sesuai bentuk yang diinginkan. 2. Dalam rangka meningkatkan keselamatan kerja pada operasional mesin crankshaft lathe, PT. Kubota Indonesia menggunakan mesin auto loader sebagai gripper dalam peletakan maupun pengambilan crankshaft ke dalam mesin crankshaft lathe agar mengurangi risiko cedera pada operator. 3. Mesin auto loader tersebut dikendalikan dengan sistem kontrol on-off dengan menggunakan sistem PLC yang diprogram dengan bahasa ladder diagram. 4. Komponen pembangun yang terdapat pada mesin auto loader tersebut antara lain power supply, PLC, solenoid valve, aktuator pneumatik, magnet sensor dan push button. 5. Operasional mesin auto loader tersebut dijalankan dengan perintah dari push button untuk menggerakan aktuator pneumatik dalam koordinat kartesian baik naik-turun, maju-mundur, dan kiri-kanan serta gerakan genggam-lepas pada efektor gripper pneumatik.

70

71

5.2

Saran Berdasarkan hasil kerja praktek yang telah dilakukan di PT. Kubota

Indonesia, maka untuk pengembangan lebih lanjut diberikan saran : 1. Agar lebih meningkatkan keselamatan kerja bagi operator di PT. Kubota Indonesia maka gripper yang ada pada masing-masing mesin crankshaft lathe diintegrasikan dengan sistem konveyor sehingga proses dari satu mesin ke mesin yang lain tidak lagi secara manual melainkan sudah otomatis dilakukan oleh gripper. Operator cukup meletakkan secara manual pada proses paling awal dan mengambil pada proses paling akhir. 2. Gripper yang digunakan bisa dikembangkan menjadi gripper dengan dinamika gerak koordinat silindrikal, spherical, atau artikulasi sehingga pergerakan gripper lebih dinamis dan jangkauan gerakan lebih luas.

DAFTAR PUSTAKA [1]

Kubota, 2016, “Kubota Global Site”, dari http://www.kubota-global.net, 1 Juni 2016

[2]

Ogata, Katsuhiko, 2010, “Modern Control Engineering”, Prentice Hall, New Jersey

[3]

Putra, Agfianto Eko, 2007, “PLC : Konsep, Pemrograman dan Aplikasi (OMRON CPM1A/CPM2A dan ZEN Programmable Relay)”, Gava Media, Yogyakarta

[4]

Jack, Hugh, 2008, “Automating Manufacturing Systems with PLCs”, Free Software Foundation Inc., Boston

[5]

Sumbodo, Wirawan, 2008, “Teknik Produksi Mesin Industri SMK Jilid 3”, Direktorat Pembinaan SMK, Jakarta

[6]

Saputro, Rahman Dwi, 2013, “Elektronika Industri – Konsep Dasar Sensor” dari http://rdsaputro.blogspot.co.id/2013/12/elektronika-industrikonsep-dasar-sensor.html, 27 Juli 2016

[7]

Lisendra, Eldo Oktri, 2015, “Rancang Bangun Alat Penghalus Main Journal Crankshaft”, Politeknik Negeri Sriwijaya, Palembang

[8]

Alliance of Innovative Manufacturing, 2003, “Turning and Lathe Basics”, Stanford University, Stanford.

MAKALAH SEMINAR KERJA PRAKTEK

ANALISIS SISTEM PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) PADA AUTO LOADER MESIN CRANKSHAFT LATHE PT. KUBOTA INDONESIA Yanfa’uni Ade Pradena Wibowo*), dan Wahyudi Program Studi Sarjana Departemen Teknik Elektro, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, SH, Kampus UNDIP Tembalang, Semarang 50275, Indonesia *) E-mail : [email protected]

Abstrak PT. Kubota Indonesia adalah salah satu perusahaan yang melakukan produksi mesin diesel di Indonesia. Dalam proses produksi mesin diesel Kubota, masing-masing komponen mesin yang akan dirakit harus melalui proses pemesinan terlebih dahulu. Salah satu komponen yang telah dilakukan proses pemesinan secara mandiri di PT. Kubota Indonesia yaitu crankshaft. Kontrol 2 posisi atau on-off adalah salah satu metode kontrol konvensional yang banyak digunakan di dunia industri. Salah satu aplikasi dari kontrol on-off adalah pada mesin gripper. Untuk meningkatkan keselamatan kerja di perusahaan maka operator memakai mesin gripper untuk meletakkan dan mengambil crankshaft dari mesin yang digunakan untuk proses machining yaitu mesin crankshaft lathe. Mesin gripper ini menggunakan PLC sebagai pengendalinya. Dalam laporan kerja praktek ini, penulis akan membahas mengenai gripper yang digunakan pada mesin crankshaft lathe, komponen-komponen pembangun dari mesin tersebut seperti PLC, aktuator, sensor, efektor serta langkah kerja mesin gripper tersebut dan pemrogramannya ke dalam PLC. Kata Kunci : PT. Kubota Indonesia, Crankshaft, Gripper, PLC

1. Pendahuluan

dari setiap komponen mesin diesel tersebut yang membutuhkan kontrol posisi yang sangat akurat. Metode kontrol PLC digunakan pada mesin-mesin produksi untuk melakukan perpindahan setiap komponen dalam mesin produksi tersebut. Salah satunya adalah mesin crankshaft lathe, yang dalam prosesnya menggunakan metode kontrol PLC dengan aktuator berupa gripper sebagai alat perpindahan komponen dalam mesin. Dengan menggunakan gripper yang otomatis memindahkan komponen mesin tersebut serta logika pada PLC yang menerapkan kontrol on-off, risiko kecelakaan kerja pada operator akibat memindahkan komponen mesin diesel dari dalam mesin produksi dengan menggunakan tangan dapat dikurangi dan dihindari.

Perkembangan zaman yang kian pesat menuntut kebutuhan yang serba mudah dalam berbagai bidang baik itu bidang industri, kesehatan, pertanian, maupun pemerintahan. Kontribusi dan peran teknologi dalam upaya membantu dan mempermudah pekerjaan manusia sangat dibutuhkan terutama dalam dunia industri yang mengharuskan kerja dalam efektivitas waktu dan pekerjaan yang praktis. Oleh karena itu suatu negara dituntut untuk terus belajar dan mengembangkan teknologi dalam rangka meningkatkan kemajuan bangsa sesuai dengan perkembangan zaman. PT. Kubota Indonesia sebagai salah satu perusahaan produsen mesin diesel di Indonesia mempunyai peranan penting dalam pertumbuhan dan pengembangan ekonomi di Indonesia. Dalam proses produksinya, PT. Kubota Indonesia menggunakan berbagai macam alat produksi yang sebagian besar merupakan mesin yang menggunakan Computerized Numerical Controller (CNC) dan Programmable Logic Controller (PLC).

1. 2. 3. 4.

Mesin-mesin yang digunakan dalam proses produksi mesin diesel PT. Kubota Indonesia dioperasikan menggunakan metode kontrol CNC pada proses machining

1

Tujuan dilaksanakannya kerja praktek yaitu : Memperkenalkan mahasiswa terhadap dunia kerja Memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk mempelajari ilmu di luar perkuliahan. Menerapkan ilmu yang didapatkan pada perkuliahan dengan menyesuaikan keadaan di lapangan. Mengetahui dan memahami sistem kontrol berbasis PLC pada mesin crankshaft lathe di PT. Kubota Indonesia.

2.2 Programmable Logic Controller

Dalam pelaksanaan kerja praktek ini, pembahasan masalah akan dibatasi pada perancangan sistem kerja dan pengendalian gripper pada mesin crankshaft lathe yang menggunakan PLC sebagai alat pengendalinya.

Programmable Logic Controller (PLC) adalah sebuah alat digunakan untuk menggantikan rangkaian deretan relay yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional. PLC bekerja dengan cara mengamati masukan (melalui sensor-sensor terkait), kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa menghidupkan atau mematikan keluarannya (logika 0 atau 1, hidup atau mati). Pengguna membuat program (yang umumnya dinamakan diagram tangga atau ladder diagram) yang kemudian harus dijalankan oleh PLC yang bersangkutan, Dengan kata lain, PLC menentukan aksi apa yang harus dilakukan pada instrumen keluaran berkaitan dengan status suatu ukuran atau besaran yang diamati.

2. Dasar Teori 2.1 Kontrol On-Off Dalam sistem kontrol 2 posisi, elemen penggerak hanya mempunyai 2 posisi tetap, yang dalam beberapa hal, benar-benar merupakan posisi on dan off. Kontrol 2 posisi atau on-off relatif sederhana dan murah, oleh karenanya banyak digunakan dalam sistem kontrol di industri maupun di rumah-rumah. Misal sinyal keluaran kontroler adalah u(t) dan sinyal kesalahan penggerak adalah e(t). Pada kontrol 2 posisi, sinyal u(t) akan tetap pada harga maksimum atau minimumnya, bergantung pada tanda sinyal kesalahan penggerak, positif atau negatif. Sedemikian rupa sehingga menjadi persamaan berikut. ( )= ( )=

PLC banyak digunakan pada aplikasi-aplikasi industri, misalnya pada proses pengepakan, penanganan bahan, perakitan, otomatis dan sebagainya. Dengan kata lain, hampir semua aplikasi yang memerlukan kontrol listrik atau elektronik membutuhkan PLC [3].

untuk e(t) > 0 untuk e(t) < 0

PLC sesungguhnya merupakan sistem mikrokontroler khusus untuk industri, artinya seperangkat perangkat lunak dan keras yang diadaptasi untuk keperluan aplikasi dalam dunia industri. Elemen-elemen dasar sebuah PLC ditunjukkan pada Gambar 3.

Dimana U1 dan U2 adalah konstanta. Harga minimum, U2, biasanya nol atau –U1. Kontroler 2 posisi biasanya berupa perangkat listrik. Salah satu contoh yang digunakan secara luas adalah katup penggerak solenoid listrik. Kontroler proporsional pneumatik dengan penguatan yang sangat tinggi bekerja sebagai kontroler 2 posisi dan sering disebut kontroler 2 posisi pneumatik. . Gambar 2 menunjukkan diagram blok kontroler 2 posisi atau on-off. Daerah harga sinyal kesalahan penggerak antara posisi on dan off disebut celah diferensial. Suatu celah diferensial ditunjukkan pada Gambar 3.2 (b). Celah diferensial ini menyebabkan keluaran kontroler u(t) tetap pada harga sekarang sampai sinyal kesalahan penggerak bergeser sedikit dari harga nol. Pada beberapa kasus, celah diferensial ini disebabkan oleh gesekan yang tidak diinginkan dan kelambanan gerak. Meskipun demikian, sering diinginkan adanya celah diferensial untuk mencegah operasi mekanisme on-off yang terlalu sering [2].

Gambar 3. Elemen-elemen dasar PLC

2.3 Robot Manipulator Gripper 2.3.1 Pengertian Robot

Tanpa celah diferensial

Robot adalah peralatan yang dapat diprogram ulang, memiliki banyak fungsi yang didesain untuk memindahkan material, suku cadang (part), peralatan atau peralatan khusus. Istilah robot berasal dari Rusia, yaitu dari kata robota yang berarti tenaga kerja/buruh. Di awal abad ke 20 ilmuwan Cekoslowakia, Karel Capek (1890-1938) memperkenalkan istilah robot dengan membuat seperangkat mesin yang diberi nama Rosum’s Universal Robots (RUR). Aplikasi robot sebagian besar pada bidang

Dengan celah diferensial

Gambar 2. Diagram blok kontrol on-off

2

industri bertujuan untuk meningkatkan produktivitas produksi. Robot dapat digunakan secara rutin terus menerus tanpa merasakan kebosanan atau digunakan pada lingkungan yang sangat berbahaya. Sebagai contoh dalam industri nuklir, robot harus digunakan karena radiasi nuklir sangat berbahaya bagi manusia. Robot digunakan pada industri perakitan, pengelasan, peleburan, pengecatan dan telah digunakan pada bidang militer sebagai peralatan penjinak bom, bidang kedokteran sebagai peralatan operasi otomatis. Di bidang sosial robot banyak membantu sebagai pengganti bagian tubuh yang mengalami kecacatan fisik [5].

ini merupakan elemen kontrol yang paling sering digunakan dalam sistem fluida. Seperti pada sistem pneumatik, sistem hidrolik ataupun pada sistem kontrol mesin yang membutuhkan elemen kontrol otomatis. Contohnya pada sistem pneumatik, solenoid valve bertugas untuk mengontrol saluran udara yang bertekanan menuju aktuator pneumatik (cylinder).Atau pada sebuah tandon air yang membutuhkan solenoid valve sebagai pengatur pengisian air [5]. Contoh solenoida valve dapat dilihat pada Gambar 5.

2.3.2 Manipulator Manipulator adalah lengan yang memberikan gerakan robot untuk memutar, melipat, menjangkau objek. Gerakan ini di sebut dengan derajat kebebasan robot atau jumlah sumbu yang ada pada robot. manipulator terdiri dari beberapa segmen dan sambungan. Manipulator memiliki dua bagian, yaitu bagian dasar dan bagian tambahan seperti ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 5. Solenoida valve 2.4.2 Aktuator Pneumatik Istilah pneumatik berasal dari bahasa Yunani, yaitu ‘pneuma’ yang berarti napas atau udara. Istilah pneumatik selalu berhubungan dengan teknik penggunaan udara bertekanan, baik tekanan di atas 1 atmosfer maupun tekanan di bawah 1 atmosfer (vaccum), sehingga pneumatik merupakan ilmu yang mempelajari teknik pemakaian udara bertekanan (udara kempa). Aktuator pneumatik adalah aktuator yang menggunakan tenaga pneumatik atau udara sebagai penggeraknya. Aktuator pneumatik yang umum digunakan pada produksi dan industri adalah linear motion actuator (penggerak lurus). Aktuator ini menghasilkan gerakan lurus atau translasi 2 arah. Ada 2 jenis aktuator linear yaitu single acting cylinder (silinder kerja tunggal) dan double acting cylinder (silinder kerja ganda) [5]. Contoh aktuator pneumatik dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 4. Manipulator robot Bagian dasar manipulator bisa kaku terpasang pada lantai area kerja ataupun terpasang pada rel. Rel berfungsi sebagai path atau alur sehingga memungkinkan robot untuk bergerak dari satu lokasi ke lokasi lainnya dalam satu area kerja. Bagian tambahan merupakan perluasan dari bagian dasar, bisa disebut juga lengan/arm. Bagian ujungnya terpasang efektor yang berfungsi untuk mengambil/mencekam material. Manipulator digerakkan oleh aktuator atau disebut sistem drive. Aktuator atau sistem drive menyebabkan gerakan yang bervariasi dari manipulator. Aktuator bisa menggunakan elektrik, hidrolik ataupun pneumatik [5].

Gambar 6. Aktuator pneumatik

2.4 Aktuator

2.5 Sensor Posisi Magnetik

2.4.1 Solenoida Valve

Sensor adalah jenis transduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering

Solenoid valve merupakan sebuah aktuator berupa katup yang dikendalikan dengan arus listrik baik AC maupun DC melalui kumparan/ solenoida. Solenoid valve

3

digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian. Sensor merupakan komponen yang digunakan untuk mendeteksi suatu besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisis dengan rangkaian listrik tertentu. Hampir seluruh peralatan elektronik yang ada mempunyai sensor di dalamnya. Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil. Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi. Sensor merupakan bagian dari transduser yang berfungsi untuk melakukan sensing atau merasakan dan menangkap adanya perubahan energi eksternal yang akan masuk ke bagian input dari transduser, sehingga perubahan kapasitas energi yang ditangkap segera dikirim kepada bagian konvertor dari transduser untuk diubah menjadi energi listrik [6]. Contoh sensor posisi magnetik dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 8. Hamana Auto Loader Seri 2658

3.2 Komponen Pembangun Mesin Gripper Gripper pada mesin crankshaft lathe di PT. Kubota Indonesia menggunakan mesin Hamana Auto Loader seri 2658. Mesin gripper ini diproduksi oleh Hamana Engineering, salah satu perusahaan dari Jepang. Berikut adalah komponen pembangun dari mesin Hamana Auto Loader seri 2658. 3.2.1 Power Supply Pada mesin ini power supply yang digunakan adalah Omron S82K-05024. Omron S82K-05024 merupakan sebuah power supply yang diproduksi oleh perusahaan Omron dari Jepang. Power supply ini mengeluarkan keluaran tegangan DC sebedar 24 V dengan arus sebesar 2,1 A serta memiliki power ratings sebesar 50 W. Tampilan power supply Omron S82K-05024 dapat dilihat pada Gambar 9.

Gambar 7. Sensor posisi magnetik

3. Pembahasan 3.1 Gripper Mesin Crankshaft Lathe Proses turning komponen crankshaft di PT. Kubota Indonesia dilakukan dengan menggunakan mesin crankshaft lathe Okuma LU15. Untuk menempatkan komponen crankshaft ke dalam mesin masih menggunakan cara manual yaitu diletakkan dengan tangan ke dalam mesin. Begitu pula dengan proses pengambilan komponen dari dalam mesin juga masih secara manual. Proses penempatan dan pengambilan komponen ini masih sangat beresiko bagi keselamatan kerja operator mesin tersebut karena berpotensi mengakibatkan cedera pada tangan akibat terkena putaran mesin. Dalam rangka mengurangi potensi kecelakaan kerja pada operator mesin crankshaft lathe maka PT. Kubota Indonesia memiliki mesin crankshaft lathe yang telah dilengkapi auto loader berupa gripper sebagai alat penempatan dan pengambilan komponen crankshaft.

Gambar 9. Power supply OMRON S82K-05024 3.2.2 Programmable Logic Controller (PLC) Mesin Hamana Auto Loader ini menggunakan PLC sebagai pengendali. PLC yang digunakan pada mesin ini adalah PLC Mitsubishi seri FX2N yang diproduksi oleh Mitsubishi Electric dari Jepang. Mesin ini menggunakan 2 buah PLC seri FX2N yaitu FX2N-128MR dan FX2N32ER. Tampilan PLC Mitsubhisi seri FX2N dapat dilihat pada Gambar 10.

PT. Kubota Indonesia memiliki mesin crankshaft lathe Okuma LU15 yang telah ditambahkan auto loader berupa gripper. Mesin ini merupakan mesin yang dipesan khusus oleh Kubota Corporation Japan yang merupakan perusahaan induk dari PT. Kubota Indonesia kepada perusahaan Okuma yang memproduksi mesin tersebut. Mesin Okuma LU15 di PT. Kubota Indonesia telah dilengkapi dengan mesin gripper yaitu Hamana Auto Loader Seri 2658 produksi Hamana Engineering. Tampilan Hamana Auto Loader yang terpasang pada mesin Okuma LU15 dapat dilihat pada Gambar 8.

Gambar 10. PLC Mitsubhisi Seri FX2N

4

3.2.3 Solenoida Valve

3.2.5 Magnet Sensor

Solenoida valve yang digunakan adalah SMC seri VFS2200-5FZ. Pada mesin ini solenoida valve yang digunakan sebanyak 8 buah. 8 buah solenoida valve tersebut menggunakan 16 alamat keluaran pada PLC yang nantinya akan memberikan sinyal perintah dinamika pergerakan gripper kepada soleinoda valve. Lalu solenoida valve akan mengalirkan aliran pneumatik ke aktuator. Tampilan solenoida valve SMC seri VFS2200-5FZ dapat dilihat pada Gambar 11.

Untuk mendeteksi posisi pada aktuator, maka mesin ini menggunakan sensor yang akan diletakkan di masing-masing ujung dari aktuator tersebut. Sensor tersebut sensor magnet yang akan menyala apabila ujung dari aktuator tersebut berada tepat di dekat magnet sensor, sehingga magnet sensor akan menyala dan mengirimkan sinyal ke PLC. Tampilan contoh magnet sensor dapat dilihat pada Gambar 14.

Gambar 14. Magnet Sensor Gambar 11. Solenoida valve SMC VFS2200-5FZ.

3.3 Algoritma dan Diagram Alir

3.2.4 Aktuator Pneumatik

Mesin Hamana Auto Loader yang berfungsi sebagai gripper pada mesin crankshaft lathe Okuma LU15 bekerja berdasarkan algoritma sebagai berikut.

Untuk menghasilkan dinamika pergerakan manipulator gripper maka mesin Hamana Auto Loader menggunakan aktuator pneumatik. Aktuator pneumatik yang digunakan merupakan aktuator SMC. Pada mesin ini pergerakan gripper menggunakan 3 buah aktuator pneumatik linear yang membentuk sistem koordinat kartesian. Masing-masing aktuator akan bergerak pada bidang X, bidang Y dan bidang Z yang akan menghasilkan pergerakan maju-mundur, kiri-kanan dan naik-turun. Tampilan aktuator pneumatik SMC dapat dilihat pada Gambar 12.

Algoritma peletakan crankshaft (insert crankshaft) : 1. Mulai. 2. Tombol PB1 ditekan. 3. Gripper bergerak turun. 4. Jika sensor turun pada aktuator aktif maka gripper akan mengenggam crankshaft. 5. Jika sensor genggam pada efektor aktif maka gripper akan bergerak naik. 6. Jika sensor naik pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak maju. 7. Jika sensor maju pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak turun. 8. Jika sensor turun pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak ke kiri. 9. Jika sensor kiri pada aktuator aktif maka gripper akan melepas crankshaft. 10. Jika sensor lepas pada efektor aktif maka gripper akan bergerak ke kanan. 11. Jika sensor kanan pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak naik. 12. Jika sensor naik pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak mundur. 13. Jika sensor mundur pada aktuator aktif maka gripper berhenti. 14. Selesai. Diagram alir untuk algoritma peletakan crankshaft dapat dilihat pada Gambar 15.

Gambar 12. Aktuator Pneumatik SMC Pada ujung bawah dari aktuator pada bidang Z, terdapat sebuah efektor gripper yang juga menggunakan tenaga pneumatik sebagai penggerak. Gripper ini didesain khusus untuk mengangkat crankshaft. Dengan tenaga pneumatik gripper ini akan menghasilkan pergerakan genggam-lepas. Tampilan efektor gripper pada mesin Hamana Auto Loader dapat dilihat pada Gambar 13.

Gambar 13. Gripper pada Hamana Auto Loader

5

3.4 Pemrograman PLC 3.4.1 Diagram State Mesin Hamana Auto Loader yang berfungsi sebagai gripper pada mesin crankshaft lathe Okuma LU15 menggunakan PLC sebagai pengendali. PLC yang digunakan adalah PLC Mitsubishi seri FX2N. Pada mesin ini komponen-komponen masukan dan keluaran dihubungkan ke PLC dan dipasang berdasarkan alamat masukan dan keluaran tertentu. Setelah mengetahui alamat untuk setiap komponen masukan dan keluaran serta alamat untuk internal relay, maka untuk melihat langkah kerja dari mesin ini berdasarkan algoritma yang telah dijelaskan sebelumnya dapat menggunakan pendekatan diagram kondisi (state). Diagram state untuk langkah kerja pada mesin ini dapat dilihat pada Gambar 17.

Gambar 15. Diagram alir peletakan crankshaft Algoritma pengambilan crankshaft (take-out crankshaft) : 1. Mulai. 2. Tombol PB2 ditekan. 3. Gripper bergerak maju. 4. Jika sensor maju pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak turun. 5. Jika sensor turun pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak ke kiri. 6. Jika sensor kiri pada aktuator aktif maka gripper akan menggenggam crankshaft. 7. Jika sensor genggam pada efektor aktif maka gripper akan ke kanan. 8. Jika sensor kanan pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak naik. 9. Jika sensor naik pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak mundur. 10. Jika sensor mundur pada aktuator aktif maka gripper akan bergerak turun. 11. Jika sensor turun pada aktuator aktif maka gripper melepas crankshaft. 12. Jika sensor lepas pada efektor aktif maka gripper akan bergerak naik. 13. Jika sensor naik pada aktuator aktif maka gripper berhenti. 14. Selesai. Diagram alir untuk algoritma pengambilan crankshaft dapat dilihat pada Gambar 16.

Gambar 17. Diagram State Langkah Kerja Gripper Setelah mengetahui langkah kerja menggunakan pendekatan diagram state, maka berdasarkan algoritma diagram state pada Gambar 17 serta komponen masukan, keluaran & internal relay, didapatkan persamaan yang ditunjukkan pada Tabel 1, Tabel 2 dan Tabel 3. Tabel 1. Persamaan state transisi No.

Gambar 16. Diagram alir pengambilan crankshaft

6

No.

Persamaan

No.

1.

Persamaan T1=S0·PB1

9.

T9=S8· SA

17.

2.

T2= S1· ST

10.

3.

T3=S2 · SG

11.

4.

T4=S3 · SN

12.

5.

T5= S4 · SJ

13.

6.

T6= S5 · ST

14.

7.

T7= S6 · SI

15.

8.

T8= S7 · SL

16.

T10= S9 · SN T11= S10 · SD T21= S0 · PB2 T22= S11 · SJ T23= S12 · ST T24= S13 · SI T25= S14 · SG

18. 19. 20. 21. 22.

Persamaan T26= S15 SA T27= S16 SN T28= S17 SD T29= S18 ST T30= S19 SL T31= S20 SN

· · · · · ·

Tabel 2. Persamaan state kondisi No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Persamaan S0= (S0+T11+T31) · T1 · T21 S1= (S1+T1) · T2 S2= (S2+T2) · T3 S3= (S3+T3) · T4 S4= (S4+T4) · T5 S5= (S5+T5) · T6 S6= (S6+T6) · T7 S7= (S7+T7) · T8 S8= (S8+T8) · T9 S9= (S9+T9) · T10 S10= (S10+T10) · T11

No. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.

Persamaan AG= (S2+S14) AL= (S7+S19) AN= (S3+S9+S16+S20) AT= (S1+S5+S12+S18)

No. 5. 6. 7. 8.

Persamaan S11= (S11+T21) · T22 S12= (S12+T22) · T23 S13= (S13+T23) · T24 S14= (S14+T24) · T25 S15= (S15+T25) · T26 S16= (S16+T26) · T27 S17= (S17+T27) · T28 S18= (S18+T28) · T29 S19= (S19+T29) · T30 S20= (S20+T30) · T31

Tabel 3. Persamaan keluaran No. 1. 2. 3. 4.

Gambar 19. Ladder diagram persamaan state kondisi Persamaan AI= (S6+S13) AA= (S8+S15) AJ= (S4+S11) AD= (S10+S17)

Konversi persamaan keluaran berdasarkan Tabel 3. menjadi ladder diagram dapat dilihat pada Gambar 20.

Setelah mendapatkan persamaan state, state transisi, dan keluaran berdasarkan diagram state, maka persamaan tersebut akan dikonversi menjadi diagram tangga atau ladder diagram. Variabel yang berada di sebelah kiri tanda sama dengan (=) pada persamaan akan menjadi instruksi LOAD. Lalu untuk variabel di sebelah kanan, variabel yang berada dalam tanda kurung dan merupakan penjumlahan akan menjadi instruksi OR atau NOR, sedangkan variabel yang berada di luar tanda kurung dan merupakan perkalian akan menjadi instruksi AND atau NAND. Konversi state transisi berdasarkan Tabel 1 menjadi ladder diagram dapat dilihat pada Gambar 18.

Gambar 20. Ladder diagram persamaan keluaran

4. Kesimpulan Berdasarkan hasil kerja praktek yang telah dilakukan di PT. Kubota Indonesia maka dapat disimpulkan bahwa Mesin crankshaft lathe digunakan untuk melakukan proses turning pada komponen crankshaft mesin diesel Kubota dengan memutar komponen lalu alat potong masuk untuk membuang bagian yang tidak diinginkan dan membentuk crankshaft sesuai bentuk yang diinginkan. Dalam rangka meningkatkan keselamatan kerja pada operasional mesin crankshaft lathe, PT. Kubota Indonesia menggunakan mesin auto loader sebagai gripper dalam peletakan maupun pengambilan crankshaft ke dalam mesin crankshaft lathe agar mengurangi risiko cedera pada operator.

Gambar 18 Ladder diagram persamaan state transisi

Mesin auto loader tersebut dikendalikan dengan sistem kontrol on-off dengan menggunakan sistem PLC yang diprogram dengan bahasa ladder diagram.

Konversi state kondisi berdasarkan Tabel 2. menjadi ladder diagram dapat dilihat pada Gambar 19.

7