Senin, 19 September 2011

PENGEMBANGAN CNC MACHINING SHOP DAN MASALAHNYA


Prof. Dr. Ir. Sri Hardjoko Wirjomartono, MSME 
1. PENDAHULUAN.
          Industri pesawat terbang merupakan industri yang padat modal, padat teknologi, dan memerlukan sumber daya manusia yang berkualitas tinggi. Beberapa workshop atau "bengkel kerja" diperlukan dalam rangka memproduksi pesawat terbang sebagai keluaran (output) industri ini. Salah satu workshop yang mempunyai kedudukan vital dalam mata rantai produksi adalah "CNC Machining Shop" atau "bengkel pemesinan CNC" (machining shop selanjutnya dipakai sebagai istilah baku dalam tulisan ini).

          Pendiri dan management PT. Dirgantara Indonesia (DI) pada saat itu berkeinginan untuk membangun machining shop yang mampu untuk menunjang produksi pesawat terbang dan produk sejenisnya dengan "State of the art technology" yang berlaku saat itu dengan memikirkan pula kemungkinan pengembangan teknologi di masa depan. Untuk maksud ini dibentuklah suatu tim perencana machining shop dimaksud, dan penulis mendapatkan kepercayaan untuk melaksanakan rencana di atas sebagai ketua tim.

          Banyak pengalaman berhasil dihimpun dalam pelaksanaan tugas di atas dan oleh karenanya kami susun tulisan ini yang diharapkan berguna bagi para generasi penerus di bidang industri dirgantara ini khususnya, dan masyarakat industri mesin umumnya.

2. PERSIAPAN DAN PERENCANAAN
          Machining shop yang ada di Indonesia pada saat itu dapat dikatakan telah sangat tua dan memakai teknologi produksi yang telah usang, kecuali beberapa machining shop yang ada dan itupun terbatas pada industri otomotif. Pada saat yang bersamaan dengan tim merencanakan machining shop, NC machining shop sedang di bangun PT. DI dengan konsultan/supervisi tenaga ahli dari Jerman. Sayangnya mesin perkakas yang dipakai belum/tidak merupakan mesin perkakas dengan teknologi mutakhir, khususnya dalam sistem kontrol yang dipakai, yaitu suatu numerical control (NC) yang terbatas kemampuannya, baik dari segi kemampuan programming maupun dari segi kelengkapan fungsi kontrol. Dan ternyata machining shop yang sedang dikembangkan tersebut hanya mampu untuk memesin komponen dengan ukuran kecil dan terbatas dalam kompleksitas geometri. Mengingat telah atau sedang diadakannya machining shop di atas, maka tim mohon kepada manajemen rincian tugas serta petunjuk-petunjuk lain yang kiranya dapat menghindari duplikasi dan memperlancar tugas tim. Kebanyakan anggauta tim belum mempunyai pengalaman lapangan. Hanya ketua tim dan seorang senior engineer yang telah cukup memiliki pengalaman riset lapangan, meskipun masih terbatas dalam bidang konsultasi dan pengalaman praktis dalam laboratorium, yang kebetulan kedua-duanya staf pengajar di Jurusan Teknik Mesin, FTI - ITB. Pengalaman riset lapangan antara lain beberapa tahun studi banding pada beberapa machining shop di Indonesia dan Belanda. Sedangkan anggauta tim lainnya adalah beberapa senior engineer dari perusahaan dengan latar belakang bukan teknik mesin, dan sisanya merupakan lulusan baru S1 Teknik Mesin. Pengalaman riset di atas merupakan comparative study antara machining shop di Indonesia dengan machining shop di Belanda. Ternyata pengalaman terakhir ini ditambah kunjungan ke beberapa negara di Asia, seperti India, Taiwan, Thailand, Singapore dan Jepang, khususnya kunjungan ke machining shop pada negara-negara tersebut merupakan modal dasar yang sangat berguna dalam perencanaan dan pengembangan machining shop PT. Dirgantara Indonesia.

2.1 LANGKAH PERSIAPAN
          Setelah menerima instruksi dan petunjuk dari manajemen, tim mulai mengadakan persiapan dengan langkah-langkah sebagai berikut :
  • meminta kejelasan fungsi dari machining shop dari manajemen
  • menelaah program-program produksi yang telah digariskan oleh pimpinan perusahaan, baik yang telah ada maupun yang diperkirakan akan ada (program x).
  • mempelajari detail - drawing dari komponen pesawat terbang yang memerlukan pemesinan (machining processes) khususnya jenis pesawat CN 235 dimana detail drawing ini menentukan sifat-sifat/kemampuan mesin perkakas yang harus dibeli termasuk peralatan kontrol kualitas dan jigs & fixtures yang diperlukan.
  • mempelajari ruangan yang ada dan yang akan diadakan untuk peletakan dan pemasangan mesin ditinjau dari ukuran ruang ( lebar x panjang x tinggi ) ; utilitas, seperti tenaga listrik, udara tekan (compressed air) dan air, serta pintu masuk.
  • mempelajari kualifikasi tenaga kerja yang ada dan mesin-mesin yang pernah mereka operasikan.
          Menyadari adanya kekurangan-kekurangan yang ada pimpinan tertinggi perusahaan memberi dukungan dengan mendampingkan tim konsultan dari MBB Jerman. Disamping itu pimpinan secara murah hati (generous) mempersilakan tim untuk melakukan studi banding ke beberapa perusahaan industri pesawat terbang di Jerman, dan secara terbatas di Perancis. Dari studi banding ini akhirnya disusun suatu konsep machining shop yang prinsipnya berbeda dengan konsep yang diusulkan konsultan MBB. Karena adanya dua konsep yang berbeda, maka dihadapan pimpinan tertinggi perusahaan kedua konsep dipresentasikan untuk dipilih. Dengan dipilihnya konsep dari tim Indonesia, maka tim MBB mengundurkan diri, dan hal ini dapat diterima oleh manajemen perusahaan, sehingga tim Indonesia merupakan satu - satunya tim perencana machining shop di PT.DI.

          Perbedaan dasar antara konsep Indonesia dan konsep Jerman adalah sebagai berikut :
  • Konsep Indonesia menganut sistem modular, khususnya untuk mesin perkakas ukuran besar, sedangkan konsep Jerman lebih pada fixed system.
  • Konsep Indonesia fleksibel menghadapi ragam dan ukuran komponen ( maksimum dapat mencapai panjang 20.000 mm dan lebar 3.500 mm ), konsep Jerman ukuran komponen terbatas (maksimum untuk CN 235 - dapat dibuat untuk N 250 dengan modifikasi).
  • Konsep Indonesia semi-automatic dan konsep Jerman automatic dalam hal loading - unloading untuk benda kerja dan cutting tool.
          Meskipun konsep Indonesia memakai gerakan manual dan semi otomatis (kecuali untuk beberapa CNC machine memakai full automatic technology) tetapi CNC Control yang akan dipakai tetap merupakan CNC dengan teknologi mutakhir. Hampir semua machine tool manufacturer tidak membuat CNC control.

          Setelah konsep dasar dipilih, yaitu konsep Indonesia, tim diberi kesempatan untuk melakukan studi banding secara lebih luas seperti Amerika Serikat (Grunmam , Mac Donald Douglas, Northrop dan Boeing), Jepang (Kawasaki, Mitsubishi), Inggris (British Aerospace), Perancis (Dassault, Airbus), Belanda (Fokker). Ternyata konsep yang dipilih tim mirip dengan konsep machine shop dari industri pesawat yang dikunjungi, sehingga hal ini menambah semangat dan kepercayaan diri para anggauta tim.

          Dalam kunjungan-kunjungan yang dilakukan dalam rangka studi banding di atas, tim juga mempelajari, meskipun secara singkat dan lewat tanya jawab, hal-hal berikut :
  • organisasi machine shop secara umum,
  • alat-alat bantu yang diperlukan seperti : tooling systems, jigs & fixtures, cooling system baik untuk proses pemotongan maupun untuk mesin perkakas (control system, lubrication system, dan lain-lain),
  • kontrol kualitas : sistem, software maupun hardware,
  • maintenance dan organisasinya,
  • sumber daya manusia dan training.
2.2 PERENCANAAN MACHINING SHOP
          Setelah persiapan dirasa cukup, pekerjaan diteruskan dengan perencanaan machining shop berdasarkan konsep yang dipilih. Langkah-langkah berikut dilakukan :
  • membentuk tim pengadaan pemilihan mesin atas persetujuan dan pengarahan manajemen,
  • merencanakan mula/awal lay-out mesin bersama-sama konsultan perencanaan gedung,
  • bertemu dengan para calon supplier khususnya perusahaan pembuat mesin perkakas,
  • menentukan tipe dan jumlah mesin perkakas dan peralatan pendukung,
  • menyiapkan tenaga-tenaga inti untuk menjalankan machining shop,
  • menyusun spesifikasi mesin, dan syarat-syarat lain bila ada,
  • time schedule keberadaan mesin.
          Langkah-langkah di atas dapat diuraikan seperti berikut :

a. Tim pengadaan/pemilihan mesin.
          Tim pengadaan mesin terdiri atas ketua dan anggauta tim perencana ditambah dengan wakil-wakil dari Satuan Pengawas Intern (SPI) dan Direktorat Komersial. Penambahan ini dimaksudkan agar dari permulaan prosedur baku pembelian mesin/peralatan sesuai dengan prosedur baku dari perusahaan. Ketua tim perencana tetap menjadi ketua tim pembelian/pemilihan.

          Dalam menjalankan tugasnya tim melakukan diskusi dengan calon supplier, baik di tempat pabrik calon supplier ataupun di PT. DI. Setelah data-data terkumpul, khususnya tipe mesin dan kemampuan yang ada, ditambah dengan hasil-hasil studi banding, maka disusunlah jumlah masing-masing tipe mesin dan peralatan bantu khusus (bila ada), yang sebaiknya dibeli bersama-sama mesin, dan akhirnya disusun spesifikasi mesin dan peralatan yang akan dibeli. Selanjutnya spesifikasi mesin dibagikan kepada para calon supplier. Perlu ditekankan di sini bahwa mesin perkakas dan peralatan bantu yang diperlukan oleh industri pesawat terbang kebanyakan mesin khusus yang dirancang dan dibuat untuk memproduksi komponen, sedangkan sebagian lagi dapat dipilih mesin umum standar yang juga sesuai untuk memproduksi komponen mesin lainnya.

b. Perencanaan lay-out awal
          Karena kurun waktu yang relatif singkat yang diberikan oleh pihak manajemen kepada tim machining shop, maka secara parallel lay-out mesin-mesin dirancang pula. Rancangan ini diperlukan oleh konsultan perencana untuk merancang bangunan workshop dalam menentukan luas lantai, tinggi (clearance) atap, utilitas yang diperlukan, lebar pintu masuk, dan lain-lain hal agar pada saat mesin datang langsung dapat dipasang pada tempat yang telah dialokasikan tanpa adanya pembongkaran-pembongkaran yang berarti terhadap bangunan, karena harus di bangun secara bersamaan dengan pembuatan mesin-mesin yang dipesan. Kebijaksanaan ini didukung oleh pihak manajemen. Dari semula tim menyadari bahwasannya akan diperlukan penyesuaian-penyesuaian seperlunya antara mesin dan bangunan.

c. Pertemuan dengan para calon supplier
          Karena mesin perkakas pembuat komponen pesawat terbang agak khusus, sesuai sifat dari komponen yang akan diproduksi, maka tidak banyak pabrik mesin perkakas yang mampu membuat tipe/jenis mesin perkakas yang diperlukan. Oleh karena hal tersebut maka jumlah calon supplier tidak banyak. Misalnya supplier dari Amerika Serikat berjumlah 2, dari Jepang 2, dari Jerman 2, dari Perancis 1, jadi total hanya sebanyak 7 perusahaan di undang untuk membicarakan kebutuhan mesin dan peralatan yang akan dibeli.

d. Penentuan tipe dan jumlah mesin
          Hasil diskusi dengan calon supplier, ditambah dengan data-data rencana produksi sampai dengan tahun 2000 dan contoh design part pesawat terbang yang telah jadi, meliputi ukuran dan kompleksitas geometri, merupakan bahan penyusunan kebutuhan mesin meliputi tipe dan jumlahnya.

e. Penyiapan tenaga inti pendukung pengoperasian machining shop
          Machining shop yang dirancang meliputi tugas proses machining untuk komponen dari logam (aluminium, steel dan titanium) serta komposit. Untuk mendukung machining shop ini diperlukan tenaga S1 dan teknisi D3, serta tenaga-tenaga pendukung di bawahnya dengan kualifikasi yang sesuai dengan persyaratan pengoperasian mesin perkakas CNC.

          Mengingat pada saat tersebut telah beroperasi machining shop dengan mesin perkakas NC, namun NC control yang ada pengoperasiannya dengan cara manual programming, yang terbatas sampai dengan 500 perintah kerja. Maka kompleksitas geometri dan ukuran komponen yang dapat dimesin sangat terbatas, karena gerakan kerja terbatas dengan 2 axis simultaneous movement, dan tidak disertai dengan software untuk programming. Sedangkan mesin-mesin pada machining shop yang direncanakan adalah dipakai CNC control generasi terbaru pada saatnya, dimana perintah kerja dapat mencapai lebih dari 10.000 perintah dan dilengkapi dengan software programming seperti circular machining, pocketing, peck drilling, tapping, kemampuan tool wear compensation, look ahead programming dan sebagainya serta dilengkapi dengan axis simultaneous movement sampai 5 axis atau lebih.

          Tenaga inti yang diperlukan disiapkan dari anggauta tim perencana ditambah dengan yang telah ada, namun mereka memerlukan training-training sesuai dengan bidang tugasnya di kemudian hari.

f. Spesifikasi mesin
          Sebagai bahan undangan bagi para supplier menawarkan mesin-mesinnya maka diperlukanlah spesifikasi mesin yang diperlukan. Spesifikasi memuat paling tidak :
  • Kemampuan kerja mesin : ukuran meja kerja, jumlah tool, pergantian tool ( manual, semi automatic, automatic) kecepatan kerja (putaran spindel, kecepatan (makan) gerak linear X, Y, Z dan rotasi ).
  • Jenis CNC : tipe, kemampuan kerja, reliabilitas dihubungkan dengan power supply yang ada ( PLN ) auxiliary equipment : fixturing devices ( jigs & fixtures ) hydraulics, pneumatic, dan kondisi kelembaban udara tropis.
  • Dukungan maintenance, training, dan warranty.
  • Delivery condition and schedule,
  • Testing methods ; standard testing and procedures, acceptance test.
          Spesifikasi ini harus disusun secara teliti karena kesesuaian mesin pada spesifikasi sangat berpengaruh pada harga. Policy perusahaan adalah apple to apple comparative pricing dan jaminan kualitas dan services secara utuh menyeluruh. Hal ini dilakukan untuk memperkecil faktor subjective dalam pemilihan hingga keputusan dapat dilaksanakan se objective mungkin.

g. Anggaran dan time - schedule keberadaan mesin
          Perusahaan telah menetapkan jumlah anggaran yang akan dimintakan kepada pemerintah. Jumlah ini besarnya ditetapkan berdasarkan usul dari partner PT. DI yaitu, CASA Spanyol.

          Pada pelaksanaan pengadaan mesin, mesin dapat dibedakan menjadi 2 kelompok, kelompok pertama mesin-mesin ukuran besar, yang merupakan mesin-mesin khusus untuk mengerjakan komponen ukuran besar, kelompok kedua mesin-mesin ukuran kecil dan sedang yang dipilih dari produk mesin-mesin yang ada di pasaran luas.

          Time - schedule pengadaan mesin semula disusun sesuai dengan jumlah (progresif) pesawat yang akan diprodusir, yang dapat disusun pengadaannya selama 8 tahun, 1984 - 1992. Mengingat kebijaksanaan pemerintah hanya memberi anggaran satu kali, khususnya bila pembelian memakai kredit (loan) maka pembelian dilaksanakan sekaligus dan keberadaan mesin di machining shop dipenuhi mulai tahun 1984 sampai dengan 1986.

3. PELAKSANAAN PENGADAAN.
          Pengadaan mesin merupakan langkah krusial untuk realisasi pembangunan CNC machining shop PT. DI. Setelah selesai disusunnya spesifikasi mesin, maka pelaksanaan pengadaan mesin berjalan dengan usaha pembelian oleh Direktorat Komersial dan diawasi oleh SPI.

          Perlu kiranya disampaikan hal-hal berikut menyangkut spesifikasi dan pengadaan ini :
Mesin perkakas hanya berfungsi atau di operasikan bila :
  1. dilengkapi dengan tooling system, yang terdiri atas tool holder, cutting tool, work holder berupa jigs & fixtures. Ibarat senapan tidak dapat dipakai tanpa peluru, maka mesin perkakas tidak dapat dipakai tanpa cutting tool. Cutting tool mutlak harus ada dan diadakan. Tanpa tool holder, cutting tool tidak dapat langsung dipakai pada mesin perkakas, seperti halnya peluru perlu magazin untuk dapat dipakai pada senapan. Sedangkan tanpa fixture, benda kerja tidak dapat dimesin untuk menjadi komponen yang baik. Hal-hal ini dapat menjadi masalah dan akan diuraikan lebih lanjut.
  2. Mesin perkakas terdiri atas komponen-komponen, baik komponen standard maupun non standard. Namun demikian standard dari suatu fabrikan mesin perkakas dapat lain dengan standard dari fabrikan lainnya. Apalagi bila fabrikan berlainan negara. Sebagai contoh dalam mesin perkakas semua spindel memiliki konus standard yang mengacu kepada ISO, tetapi locking system pemegang tool holder ke spindel bisa berlainan. Hal ini juga merupakan masalah, perlu pengetahuan dalam pemilihan.
  3. Mesin perkakas CNC merupakan integrasi antara mesin perkakas dan CNC system. CNC system terdiri atas komponen-komponen elektronik & elektrik, yang memacu gerakan mekanis, hidralis, dan pneumatik. CNC memerlukan perawatan oleh tenaga-tenaga profesional yang saat itu belum dipunyai oleh PT. DI ataupun perusahaan lain di Indonesia. Harga CNC dapat sebesar 5% sampai 30% dari harga CNC machine tool. Apabila CNC rusak maka CNC machine tool tidak dapat dioperasikan. Bila hal ini terjadi pada mesin CNC dengan harga US $ 3.000.000, maka kerugian yang dapat diderita perusahaan dapat mencapai Rp 25.000/menit. Kalau kerusakan CNC tidak dapat diperbaiki dalam waktu 1 hari, kerugian perusahaan dapat mencapai jutaan rupiah. Hal ini memerlukan perhatian khusus.
  4. Mesin perkakas CNC yang relatif mahal harus selalu dalam keadaan dioperasikan. Mesin semacam ini harus memiliki waktu non operasi seminimum mungkin. Studi internasional menyebutkan bahwa mesin perkakas CNC rata-rata beroperasi 75% dari total waktu umur pakai, sisanya untuk maintenance, pergantian tool, benda kerja dan lain-lain, dan oleh karenanya CNC system harus selalu dalam keadaan operatable, tooling system lengkap terdiri minimal 2 set hingga waktu pergantian cepat, sistem pemegangan benda kerja (fixturing system) harus dapat dioperasikan dengan cepat agar pergantian benda kerja cepat. Dengan demikian pengoperasian CNC machining shop perlu sistem logistik yang baik agar mesin-mesin lebih banyak bekerja daripada diam.
          Mengingat kekurangan yang ada serta keterbatasan waktu untuk mencapai target produksi maka tim memohon kepada pimpinan perusahaan hal-hal berikut :
  • Membatasi jumlah supplier, khususnya untuk pemasok mesin-mesin khusus untuk pembuatan komponen pesawat.
  • Menstandarkan jenis CNC.
  • Mensaratkan kepada pemasok utama untuk menjamin adanya maintenance service minimal selama 2 tahun yang dekat dengan PT. DI.
  • Mengharuskan penyedia CNC (yang terpilih sebagai standard) service center di Bandung.
  • Menyaratkan kepada supplier penyediaan suku cadang bersama penyerahan mesin, khususnya consumable part seperti seal, bearing dan lain-lain, agar mesin segera dapat diperbaiki bila terjadi kerusakan.
  • Menyediakan tool holder system sebanyak 2 set untuk masing-masing jenis mesin.
  • Melakukan factory test pada mesin-mesin sebelum mesin siap dikirim dan acceptance test di PT. D.I. Dalam rangka test ini, tenaga-tenaga yang dikirim adalah mereka yang akan melaksanakan maintenance dan pengoperasian mesin.
          Dengan penuh pengertian, pimpinan perusahaan mengabulkan permohonan ini, dan hal ini sungguh menjadikan tenaga inti tim bersemangat melaksanakan. Akhirnya mesin-mesin dapat diadakan sesuai dengan schedule yang dirancang, hingga peluncuran test flight produk pertama terlaksana sesuai jadwal.

4. MASALAH YANG DIHADAPI
          Proyek pembangunan CNC machining shop merupakan proyek yang tidak kecil, dan dapat dikatakan proyek pertama dalam bidang ini, dan khususnya ditangani sendiri oleh tenaga-tenaga Indonesia. Terlepas penilaian masyarakat akan keberhasilan atau kegagalan proyek ini, ada baiknya masalah yang ada, baik yang muncul sebelum (pra) proyek berjalan, maupun setelah proyek terlaksana perlu kiranya disampaikan. Disamping faktor-faktor yang positif dan negatif perlu pula dikemukakan agar kita semua dapat memakai pengalaman ini untuk tujuan pembangunan ke depan yang lebih baik.

           Masalah-masalah maupun faktor-faktor yang menimbulkan masalah yang harus dihadapi tim antara lain adalah :

Hal-hal negatif :
  1. Belum cukupnya pengetahuan dan pengalaman dari seluruh anggauta tim tentang mesin perkakas CNC. Pengalaman yang dimiliki terbatas pada pekerjaan Laboratorium sewaktu yang bersangkutan menyelesaikan study. Disamping itu perkembangan CNC control begitu cepat, sehingga teknologi CNC yang dihadapi jauh berbeda dengan yang pernah dipelajari. Pengalaman lain yang didapat adalah dari pameran, demonstrasi, atau ekposisi CNC mesin perkakas dan comparative study.
  2. Waktu yang disediakan untuk mempersiapkan diri relatif terbatas.
  3. Komponen yang harus dimesin masih dalam perancangan (design state) yang pada permulaannya (1982) masih merupakan classified items.
  4. Rencana produksi yang disampaikan oleh pihak pimpinan masih bersifat macro, sehingga tim harus menterjemahkan secara micro agar dapat mengantisipasi jumlah dan jenis komponen yang harus dibebankan pada mesin.
  5. Terbatasnya kemampuan tenaga kerja dalam mengoperasikan mesin perkakas NC, dan mesin perkakas CNC yang memerlukan pengetahuan pengoperasian yang lebih tinggi.
Hal-hal positif yang mendorong kinerja tim adalah :
  1. Dorongan dan kepercayaan pimpinan yang diberikan kepada tim.
  2. Tersedianya fasilitas dan kesempatan bagi tim untuk melakukan studi banding pada pabrik-pabrik pesawat terbang di luar negeri.
  3. Kesempatan yang diberikan kepada tim untuk merekrut tenaga-tenaga baru lulusan S1 yang kebetulan mengambil tugas akhir dalam bidang machine tool & production technology dalam studinya.
          Masalah dan faktor tersebut di atas dihadapi tim dalam masa-masa sebelum CNC machining shop terbangun. Setelah CNC machining shop beroperasi timbullah masalah yang bukan saja merupakan "infant problems" seperti layaknya suatu proyek baru, melainkan fundamental problems yang seharusnya bila diketahui sejak awal dapat diperkecil resikonya.

          Masalah terbesar yang timbul adalah lemahnya komunikasi dan listrik, serta tidak cukupnya kualifikasi tenaga kerja yang ada. Untuk melihat masalah-masalah ini khususnya dipakai gambar rangkaian kegiatan pengoperasian suatu mesin perkakas CNC seperti berikut.




Gambar rangkaian kegiatan pengoperasian suatu mesin perkakas CNC
a. Utilitas : listrik, air dan udara.
          Masalah utilitas ternyata tidak sederhana, khususnya tenaga listrik yang tersedia, baik dari PLN maupun tenaga pembangkit yang merupakan cadangan (back-up) power bila ada gangguan supply dari PLN. Frekuensi pasokan listrik berfluktuasi terlalu besar yang mengganggu CNC system, Demikian pula fluktuasi tegangan yang cukup tinggi serta sering terputusnya pasokan PLN. Kedua hal ini memaksa pemilihan CNC didasarkan pula pada kemampuannya untuk :
  • mampu menghadapi fluktuasi frekuensi,
  • mampu untuk menerima fluktuasi voltase dan kemudian meratakan voltase tersebut ke sistem elektroniknya, dan
  • mampu/memiliki power cadangan (battery) khusus untuk dapat memasok power dc voltase rendah guna melindungi memory system.
  • Dilengkapi sistem pengkondisian udara (air conditioning) untuk menurunkan kadar kelembaban udara tropis yang ada di Bandung.
          Penyediaan air perlu dipikirkan, karena dipilih sistem pendinginan spindel mesin dengan air agar biaya operasi dan maintenance murah. Pendinginan spindel perlu dilakukan untuk menjamin kepresisian mesin. Pasokan air yang ada kurang baik karena kandungan lumpur dan kotoran lain cukup besar, dan harus dinetralkan dengan cara penyaringan dan pengkondisian (bebas dari zat yang dapat membentuk kerak).

b. NC programming 
          Seperti telah disebutkan bahwa mesin perkakas CNC memerlukan program proses pemesinan dan dikenal dengan NC programming yang memuat urutan-urutan proses serta kondisi pemotongan. Karena kompleksitas komponen yang akan dibuat, seperti rangka dan body sayap pesawat, pemegang rangka (spar) badan dan sebagainya yang memerlukan proses pemesinan beberapa jam dan kadang lebih dari satu hari dengan gerakan pemesinan yang kompleks, memerlukan program pemesinan yang panjang dan tidak mungkin dilaksanakan secara manual. Memory program harus disimpan misalnya pada punch-tape, disket, ataupun bubble memory. Selain memerlukan kemampuan tinggi komputer yang ada di CNC dan media penyimpan yang kompleks, diperlukan pula tenaga programmer yang berkemampuan/berkualifikasi tinggi yang belum dimiliki oleh PT. D I. Selain tenaga programmer dengan skill tinggi, diperlukan pula manajemen penyimpanan program.

c. Tooling system
          Mesin perkakas CNC yang berkemampuan operasi tinggi harus dilengkapi dengan beberapa set tooling system. Pada CNC ukuran besar, waktu pemakaian satu pahat (cutting tool) dapat beberapa puluh menit bahkan beberapa jam. Sedangkan pada mesin CNC ukuran kecil dan sedang, misalnya machining center, waktu pemotongan suatu pahat kadang kurang dari satu menit harus diganti pahat jenis lain. Apabila pergantian ini sering maka sudah selayaknya pergantian harus cepat dilakukan. Mesin CNC yang dibeli mempunyai kecepatan pergantian pahat antara 15 - 20 sekon. Mesin CNC semacam ini dilengkapi tooling system dengan jumlah cutting tool di atas 32.

          Tooling sistem yang terdiri atas tool holder dan cutting tool pada saat pembelian hanya dibeli tool holder, sedangkan cutting tool akan dibeli tersendiri. Selain itu tool holder yang dibeli tidak sesuai dalam jumlah dan ragam yang diminta. Tooling sistem memerlukan penanganan oleh tenaga ahli tooling yang pada saat itu tidak dimiliki oleh PT. D I. Disamping itu pengadaan cutting tool tidak menjadi prioritas utama hingga tool seadanya sering dipakai. Hal ini menghambat kecepatan produksi.

d. Fixturing system
          Jig dan fixture merupakan pemegang benda kerja yang disiapkan di luar mesin mesin dengan titik, garis dan/atau bidang referensi. Alat bantu ini dibuat sedemikian rupa hingga pemasangan pada meja mesin yang memiliki tempat-tempat pemegangan (alur T, tapping hole, dan/atau pin-hole) standar dengan cepat dapat dilaksanakan.

          Jig dan fixture merupakan special equipment yang harus dirancang dan dibuat khusus dengan jumlah pembuatan satu sampai beberapa buah saja, hingga jigs & fixtures bila dibeli dari luar sangat mahal dan delivery time panjang. Kemampuan tool department dari machining shop kurang dibina untuk mengembangkan kemampuan dalam design & manufacturing jigs & fixtures yang mempunyai added value tinggi. Budaya "lebih baik membeli daripada susah-susah mendesain dan membuat" harus diubah menjadi self reliance.
Contoh :Dalam pembuatan rocket, untuk machining akan dibeli mesin dan fixture dari pemberi lisensi dengan total harga sekitar US $ 200.000 dan delivery time 12 bulan.
Pada saat itu telah dimiliki CNC lathe yang mampu memesin badan rocket, hanya fixture harus dibuat sesuai dengan mesin yang ada. Namun karena kepercayaan diri kurang, dan pemberi lisensi menyatakan tidak mungkin dibuat oleh PT. DI, banyak unsur dalam direktorat produksi mendesak untuk membeli saja peralatan baru sebesar US $ 200.000 di atas.
Dengan segala macam argumentasi, kami mendesak untuk memakai mesin yang ada dan mendesain dan membuat sendiri fixture dengan anggaran dan usaha terbatas, yaitu :
  • mengirim 2 teknisi dari tool departemen ke Belgia selama "3 minggu dengan supervisi ketua tim machining shop (saat ini sebagai Deputy Direktorat Produksi) mempelajari fungsi fixture di pabrik licensor dan mendesain fixture sesuai mesin CNC yang dimiliki PT. DI.
  • Detail drawing dikerjakan di PT. DI dan dilanjutkan dengan pembuatan fixture.
Hasil dari usaha ini ternyata fixture dapat selesai dengan hasil produk memuaskan dalam waktu sekitar 3 bulan atau 3 bulan lebih cepat dari waktu yang diberikan. Selain itu biaya yang diperlukan hanya sekitar US $ 10.000 termasuk biaya dinas untuk 2 orang teknisi selama 3 minggu di Belgia, dan 1 minggu supervisi bagi Deputy Direktur Produksi.

e. Raw material
          Raw material umumnya tidak banyak masalah kecuali ada beberapa pre-cut material dengan ukuran sedikit lebih besar. Dengan system fixturing yang lebih baik serta pengadaan material dengan ketebalan yang tepat, penghematan material dapat diusahakan secara lebih baik.

f. Measuring equipment
          Measuring equipment erat hubungannya dengan kontrol kualitas apakah produk yang dihasilkan sesuai (conformed) dengan spesifikasi dimensi yang tercantum dalam part drawing.

          Measuring equipment dapat dibedakan dalam 2 kelompok menurut pemakainya. Kelompok pertama adalah workshop measuring equipment yang dipakai oleh machining shop (operator maupun supervisor) untuk mengecek kesesuaian dimensi komponen selama proses pemesinan masih berjalan. Kelompok kedua adalah measuring equipment yang dipakai Quality Assurance Department dalam rangka :
  • first article check, bila betul maka pembuatan secara seri dilaksanakan,
  • acceptance test untuk komponen sebelum proses lebih lanjut, yang akhirnya komponen masuk assembly line.
Measuring equipment kelompok kedua ini merupakan alat yang lebih presisi dengan operator yang berkualifikasi memenuhi syarat untuk acceptance test function.

          Measuring equipment diadakan oleh tim untuk diserahkan kepada masing-masing departemen pemakai (users department).

g. Maintenance program
          Pelaksanaan pembelian mesin disertai dengan in-factory testing dan akhirnya di PT. DI acceptance test. Langkah ini untuk mengetes apakah mesin sesuai dengan spesifikasi dan kualitas yang diminta oleh PT. DI. Selain geometrical test yang merupakan test statik yang mengandung precision movement test (x, y z dan u, v, w axis test), diminta pula cutting test dengan standar NASA test dari Amerika Serikat.

          NASA test yang diperkenalkan tim dalam rangka acceptance test mesin, permulaannya banyak yang mempertanyakan, termasuk calon supplier. Supplier Jepang mengusulkan standar test menurut JIS yang umum dilakukan oleh customer mereka. NASA test berguna untuk mengetes mesin secara keseluruhan, phisik mesin, dan integrasi CNC nya. Sebagai ilustrasi : mesin gentry, dimana 3 spindel dipasang pada bridge (gentry) yang berjalan dengan berat bridge puluhan ton. Pada waktu memotong memiliki kecepatan makan < pada arah sumbu x, maka inersi kinetic = ½ m <2 cukup besar. Pada waktu pemotongan berbelok ke arah sumbu y (z x) maka mesin harus melakukan deselerasi agar tidak terjadi overcut yang berlebihan dengan membawa akibat rejected part. CNC system dengan software "look-ahead" dapat mengatur kapan pengereman gerak x dilakukan agar tidak terjadi overcut, ataupun kalau terjadi masih dalam daerah toleransi hingga part tidak mengalami "reject". Jadi NASA test dimaksudkan untuk mengetes kecermatan kerja mesin secara keseluruhan. Demikian pula software-software yang dikandung dalam CNC system dapat ditest secara dinamik.

          Setelah mesin dipakai maka secara periodik mesin harus di maintain agar mesin selalu dalam keadaan siap pakai. Melihat tenaga maintenance yang ada, dilihat dari latar belakang pendidikan dan pengalaman, ternyata mereka adalah tenaga kerja yang tidak mungkin menangani mesin-mesin perkakas CNC, dari segi mekanik dan lebih lagi dari segi elektronik. Untuk mengatasi hal ini maka direkrut tenaga-tenaga lulusan S1 Teknik Mesin, khususnya bidang mesin perkakas, dan lulusan politeknik (POLMAN) untuk dididik menjadi tenaga ahli maintenance. Mereka bersama teknisi maintenance yang ada, selain mengikuti training persiapan yang diselenggarakan oleh Jurusan Teknik Mesin, FTI-ITB, dikirim untuk melakukan training di machine tool manufacturers (supplier) dan sekalian melakukan factory test dan kemudian acceptance test. Biaya training di manufacturer dimasukkan dalam harga mesin yang ditawarkan. Kemudian mereka di ikut sertakan dalam pemasangan mesin di PT. DI, sebagai counter part teknisi pemasangan mesin.

          Perlu diketahui pada waktu mesin telah selesai dilakukan factory testing, mesin khususnya yang berukuran besar kemudian di dismantle (diurai) dalam ukuran-ukuran tertentu untuk dapat diangkat dan dirakit kembali. Hal ini menguntungkan untuk PT. DI karena mengikut sertakan teknisi maintenance dalam re-assembly dan pemasangan mesin, merupakan training yang sangat berharga untuk menyiapkan tenaga maintenance. Terbukti bahwa tenaga-tenaga tersebut cukup handal, hingga sampai saat ini maintenance grup PT. DI dapat memberikan pelayanan maintenance & repair mesin-mesin CNC kepada perusahaan lain.

          Maintenance pada saat tersebut, bahkan sampai saat ini, belum merupakan budaya kerja bagi industri manufacturing. Padahal maintenance sangat diperlukan untuk menjaga mesin produksi selalu dalam keadaan prima - siap operasi. Demikian pula hal ini terjadi pada PT. DI. Biaya maintenance merupakan biaya yang besar berkisar antara 5% s.d. 10% harga investasi mesin. Mungkin karena hal ini biasanya maintenance kurang diperhatikan, karena biayanya dianggap biaya hilang yang tidak menunjang hasil produksi.

          Pernah terjadi suatu mesin tidak dapat dioperasikan karena kehabisan oli dan ternyata persediaan di gudang tidak ada. Mesin terpaksa tidak dioperasikan, sampai adanya oli lubrikasi sesuai dengan yang diperlukan.

5. CATATAN, KESIMPULAN DAN SARAN
          Banyak pengalaman yang dapat ditarik sebagai pelajaran, bagi usaha serupa, khususnya dalam melaksanakan suatu proyek yang dirasa baru. Pengalaman ini kami tulis sebagai catatan dan kesimpulan berikut, dan untuk tindak lanjut di kemudian hari kami sampaikan sebagai saran.

5.1 CATATAN.
          Pada dasarnya CNC machining shop di PT. DI dapat di bangun. Hasil sampingan yang berguna secara nasional dapat disebutkan antara lain :
  • Terjadinya pendirian Service Center CNC oleh FANUC Ltd. yang terpilih sebagai pemasok utama CNC pada mesin-mesin CNC yang dibeli PT. DI. Service center ini kemudian menjadi joint venture dengan PT. PINDAD, dan beberapa tahun kemudian ditambah dengan bergabungnya GE - FANUC North America, yang saat ini menjadi PT. GE - FANUC AUTOMATION - INDONESIA (disingkat PT. GFAI). Dengan adanya service center ini maka semua CNC machine tool dengan kontrol FANUC dapat dilayani oleh PT. GFAI dengan cepat, yang saat ini lebih dari 90% CNC machine tool yang masih beroperasi adalah mesin dengan CNC FANUC. Banjir 1995 di Jakarta melumpuhkan hampir semua CNC machine tool yang ada, dalam waktu relatif singkat (kurang dari 3 bulan) dapat beroperasi kembali berkat adanya service center ini, sedangkan CNC dengan kontrol lain belum dapat beroperasi setelah 6 bulan.
  • Pengalaman pembangunan CNC machining center yang terkumpul, kemudian dapat dipakai dalam mengembangkan (CNC) machining shop di PT. PINDAD - BANDUNG dan PT. BOMA BISMA INDRA (PT. BBI) SURABAYA dan PASURUAN.
  • Keberadaan CNC machine shop memacu investasi CNC machine tool di Indonesia karena mengurangi kekhawatiran maintenance dan servis.
  • Tenaga kerja yang menangani CNC machine shop PT. DI banyak yang keluar ke perusahaan lain yang berinvestasi dengan CNC machine tool. Hal ini mungkin merupakan kerugian PT. DI tetapi secara nasional merupakan "imbas" positif adanya proyek CNC machining shop PT. DI.
5.2 KESIMPULAN
          Beberapa hal dapat disimpulkan hingga dapat di bangunnya CNC machining shop PT. DI.
  • Dorongan yang besar oleh pimpinan PT. DI yang antara lain berupa :
    kepercayaan besar yang diberikan kepada tim mendorong kerja keras seluruh anggauta tim.
  • terciptanya kerja sama yang baik antara Direktorat yang ada di PT. DI, serta antar divisi yang ada di Direktorat Produksi.
  • kesempatan diskusi dengan para calon supplier yang dilakukan secara transparan, dan diikuti dengan peninjauan ke plant para calon suppliers.
  • kesempatan yang luas bagi tim untuk melakukan studi banding di pabrik-pabrik pesawat terbang di Jepang, Amerika Serikat, dan Eropa.
  • kesempatan recruitment tenaga S1 untuk masuk ke dalam tim dan kemudian sebagai pengelola CNC machining shop.
  • keputusan-keputusan yang diambil oleh manajemen yang cukup transparan.
          Hal-hal di atas merupakan kesimpulan positif, dan berikut ini merupakan hal-hal yang kurang :
  • disediakannya anggaran yang harus di investasikan sekaligus, khususnya yang berupa kredit, sehingga tidak memungkinkan pengadaan mesin secara bertahap yang disesuaikan dengan program produksi.
  • pengadaan mesin dalam waktu singkat ini membuat kesulitan pada permulaan operasi, karena terbatasnya tenaga pelaksana dengan kualifikasi yang sesuai tuntutan mesin, ditambah kurangnya pengalaman.
  • karena terbatasnya pengalaman, maka pembelian tooling system dan juga jigs & fixtures kurang, bila dibandingkan dengan jumlah mesin yang diadakan.
  • logistik pengadaan alat bantu, bahan pelumas dan pendingin serta cutting tool lemah.
5.3 SARAN
          Umur mesin pada CNC machine shop PT. DI berkisar antara 15 - 17 tahun. Menurut pengalaman negara industri maka mesin-mesin tersebut seharusnya telah layak bila nilai bukunya menjadi nol. Namun demikian karena adanya keterbatasan modal dan alasan penghematan, mesin-mesin tertentu, khususnya yang berukuran besar masih layak dipertahankan. Bila hal ini ditempuh perlu dipikirkan kemungkinannya untuk melakukan retrofitting mesin-mesin tersebut baik dari segi mekanis (slide ways, bearing, dan sebagainya) maupun dari CNC control beserta motor-motornya.


***
Biodata
Prof. Dr. Ir. Sri Hardjoko Wirjomartono, MSME

Guru Besar, Pembina Utama, Profesor pada Jurusan Teknik Mesin, FTI - Institut Teknologi Bandung 

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar