PPT Review Jurnal Metode Penelitian

Review Jurnal Metode Penelitian

REVIEW JURNAL

Judul: OPTIMASI PARAMETER MESIN LASER CUTTING TERHADAP KEKASARAN DAN LAJU PEMOTONGAN PADA SUS 316L MENGGUNAKAN TAGUCHI GREY RELATIONAL ANALYSIS METHOD

Tahun : 2016

Penulis :  Rakasita R., Karuniawan B. W., Anda Iviana Juniani*)

Jurnal :Teknik Industri

Volume : Vol. XI, No. 2, Mei 2016

Reviewer : Nur Fitri Rahayu

Tanggal : 08 Oktober 2017

1.     Pendahuluan

Pada jurnal “Optimasi Parameter Mesin Laser Cutting terhadap Kekasaran dan Laju Pemotongan pada SUS 316L Menggunakan Taguchi Grey Relational Analysis Method” penulis melakukan penelitian ini dengan tujuan untuk mengoptimasi parameter CNC laser cutting, yaitu titik fokus sinar laser, tekanan gas cutting, dan cutting speed untuk mengurangi variasi terhadap repon kekasaran laju pemotongan pada material SUS 316L. Taguchi merupakan salah satu metode yang dipakai dalam penelitian ini.

Pada paragraf ini penulis menjelaskan bahwa semakin banyak produk yang menggunakan sheet metal, maka semakin banyak dibutuhkan sheet metal yang bermacam-macam sehingga kualitas produk juga harus ditingkatkan. CNC laser cutting merupakan alat permesinan yang digunakan untuk memotong sheet metal material keras dengan pola yang rumit dalam waktu yang cepat. Proses ini diharapkan akan menghasilkan produk dengan kualitas yang baik. Proses permesinan ini dilakukan pada material SUS 316L dengan menggunakan titik fokus sinar laser, tekanan gas cutting, dan cutting speed. Material ini bersifat keras dan memiliki kandungan nikel 8% sehingga menghasilkan sifat tahan korosi. Mesin CNC laser cutting yang digunakan adalah tipe Trulaser 3030 (L20). Didalam mesin ini terdapat dua gas, yaitu gass laser dan gas cutting untuk pemotongan. Gas laser terdiri dari CO₂, N₂, dan He yang berfungsi sebagai alat pemotong pada laser cutting dengan cara melelehkan material. Sedangkan gas cutting terdiri dari O₂ untuk pemotongan material mild steel dan N₂ untuk pemotongan material stainless steel. Gas ini memiliki fungsi untuk menghembuskan sisa-sisa lelehan material agar hasilnya lebih bagus.

Pada paragraf ini penulis menjelaskan untuk mengoptimalkan respon kekerasan dan laju pemotongan maka metode Taguchi dikombinasikan dengan Grey Relational Analysis agar mendapatkan hasil yang optimum. Metode Taguchi digunakan untuk menentukan jumlah eksperimen yang akan dilakukan sesuai dengan matriks orthogonal L₉ (3⁴) dengan derajat bebas 8 dan nilai rasio S/N. Metode GRA digunakan dalam proses perhitungan agar menghasilkan pengoptimalan lebih dari satu respon berdasarkan nilai rasio S/N dari metode Taguchi sebelumnya. Perhitungan data awal, yaitu normalisasi urutan asli menjadi urutan yang sebanding pada metode analisis grey. Normalisasi ini digunakan untuk menyeimbangkan antara nilai rasio S/N. Taguchi dengan GRA. Lalu GRC (Grey Relational Coeficient), yaitu nilai koefisien dari metode Grey dengan nilai diantara 0 dan 1 untuk setiap respon yang diamati. Kemudian dilakukan penggabungan respon melalui pengolahan data menggunakan Grey Relational Grade dengan pembobotan yang digunakan 1 atau 100%. Hasil kombinasi optimal dari nilai GRG yang tertinggi akan dikaitkan menggunakan metode ANOVA. Metode ini digunakan untuk mengetahui kombinasi parameter yang terbaik dalam eksperimen.

Pada paragraf ini penulis menjabarkan bahwa menutuy Rochim, T. (2001) mendefinisikan bahwa yang paling banyak digunakan untuk mengidentifikasi kekasaran permukaan adalah parameter Ra (rata-rata aritmatika). Parameter Ra sendiri adalah nilai rata-rata dari ordinat profil efektif garis rata-ratanya. Parameter ini cocok untuk pemeriksaan kualitas benda kerja dalam jumlah banyak, karena lebih peka terhadap penyimpangan pada proses perbandingan dibandingkan dengan parameter lainnya. Pengujian kekasaran ini dilakukan menggunakan alat uji Mitutoyo SJ 201. Pengukuran dilakukan disetiap sisi pemotongan dengan arah horizontal 4x pada sisi atas, bawah, dan dua ditengah. Hasil dari pengukuran ini didapatkan rata-rata kekasaran permukaan yang akan digunakan untuk nilai terhadap respon kekasaran dan akan mempengaruhi laju pemotongan. Laju pemotongan (MRR) yang tidak tepat akan menghasilkan hasil yang kurang baik. Pada mesin CNC laser cutting laju pemotongan didapatkan berdasar banyaknya material yang terbuang atau leleh (slag) dalam satuan waktu.untuk mendapatkan banyaknya material yang terbuang didapat dari pengurangan antara volume sisa dari produk dengan volume produk yang didapat per satuan waktu. Rumus untuk menentukan nilai laju pemotongan yaitu: MRR = v x L dengan v, kecepatan potong dan L, luas penampang (L= (a+b)/2 dimana a, panjang sisi atas, b panjang sisi bawah).

2.     Hasil dan Pembahasan

Penulis melakukan penelitian ini menggunakan mesin CNC laser cutting TruLaser 3030 L20 milik PT. Denpo Laser Metalindo dengan bentuk pemotongan 30 x 30 mm dan material SUS 316L dengan tebal 10mm. Parameter yang digunakan oleh penulis, yaitu titik fokus sinar laser dengan nilai -14, -17, dan -20 mm; tekanan gas cutting dengan nilai 23, 20, dan 17 bar; dan parameter cutting speed dengan nilai 0,6, 0,4, dan 0,2 m/menit. Metode yang digunakan adalah metode Taguchi Grey relational analysis dengan menggunakan matriks orthogonal L₉ (3⁴) sehingga terdapat jumlah eksperimen 9 dan dilakukan 3 kali replikasi. Proses yang dilakukan adalah pengambilan data dengan mengukur waktu aktual dengan stopwatch dan mengukur hasil dimensi dari hasil produk penelitian yang akan dijadikan input data pada respon laju pemotongan. Setelah itu dilakukan uji kekasaran permukaan pada hasil kualitas pemotongan sehingga nilai kekasaran permukaan digunakan sebagai input data pada respon kekasaran. Untuk nilai respon kekasaran dilakukan dengan pengujian Ra menggunakan alat surface roughness tester dengan satuan m. Nilai laju pemotongan didapatkan dari rumus MRR dan rumus luas penampang yang akan menghasilkan nilai rata-rata kekasaran permukaan dan laju pemotongan setiap eksperimen.

Setelah mendapatkan hasil pengukuran penulis mengolah data melalui perhitungan rasio S/N berdasarkan karakteristik respon yang dijabarkan dalam perumuskan berikut:

a.    Semakin kecil semakin baik untuk respon kekasaran permukaan

S/N ≥ 0 sehingga nilai S/N mendekati nol (S/N -> 0)

S/N = -10log

 , dimana n = jumlah pengulangan dari suatu eksperimen dan Y = data yang diperoleh dari percobaan.

b.    Semakin besar semakin baik (MRR) untuk respon laju pemotongan 0<S/N<  keterangan n dan Y sama seperti a.

Lalu perhitungan optimasi dengan metode Grey Relational Analysis (GRA).

STEP 1. Perhitungan normalisasi S/N

STEP 2. Perhitungan deviasi 

STEP 3. Perhitungan Grey relational coeficient

STEP 4. Perhitungan Grey relational grade

Pembobotaan yang digunakan pada penelitian ini adalah 0.6 untuk respon kekasaran permukaan dan 0.4 untuk respon laju pemotongan. Nilai total GRG yang optimum adalah sebesar 0.7610 sehingga eksperimen dengan kombinasi level parameter A₂B₃C₁ adalah kombinasi dengan level yang terbaik dalam penelitian ini.

Selanjutnya menggunakan metode ANOVA dengan menggunakan software MiniTab untuk menganilis respon agar lebih teliti. Input data yang digunakan dalam perhitungan ANOVA ini adalah nilai rasio S/N yang dimiliki oleh GRG.
Berdasarkan hasil pengolahan software minitab menyatakan bahwa parameter tekanan gas cutting (B) memiliki nilai F hitung tertinggi yaitu sebesar 10.23 sehingga parameter tekanan gas cutting (B) adalah parameter yang paling mempengaruhi pada penelitian ini. Selain itu, dapat diambil kesimpulan bahwa rangking 1 merupakan nilai parameter yang paling mempengaruhi penelitian sehingga parameter gas cutting (B) adalah parameter yang paling berpengaruh. Selanjutnya diikuti dengan parameter titik fokus sinar laser (A) dan terakhir parameter cutting speed (C). Lalu dapat dilihat bahwa kombinasi parameter level yang paling optimum terletak pada kombinasi level parameter A₁B₃C₁ yaitu pada titik fokus sinar laser dengan nilai -14 mm, tekanan gas cutting pada nilai 17 bar dan cutting speed pada nilai 0.6 m/menit yang menghasilkan respon kekasaran permukaan minimum dan laju pemotongan maksimum.

3.     Interpretasi Hasil Eksperimen

     Interpretasi hasil eksperimen menggunakan persen kontribusi untuk mengatahui besarnya konstribusi yang diberikan oleh masing-masing parameter yang digunakan pada eksperimen. Dapat disimpulkan bahwa untuk mengurangi variasi dari respon kekasaran dan laju pemotongan adalah sebagai berikut:

a.   Parameter yang memiliki konstribusi terbesar adalah parameter B dengan nilai konstribusi 50,3626%.

b.   Parameter berikutnya yang memiliki konstribusi dalam mengurangi variasi dari respon kekasaran permukaan dan laju pemotongan adalah parameter A.

c.   Sedangkan parameter C tidak memiliki konstribusi yang signifikan dalam mengurangi variasi dari respon kekasaran dan laju pemotongan.

4.     Interval Kepercayaan dan Eksperimen Konfirmasi

Interval kepercayaan digunakan untuk menentukan interval nilai toleransi yang mampu dicapai pada eksperimen dengan kombinasi level parameter yang optimum. Rata-rata tingkat kepercayaan yang digunakan adalah 95%.

Eksperimen konfirmasi dilakukan berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan sebelumnya untuk membuktikan data tersebut sebagai kesimpulan. Eksperimen ini dilakukan sebanyak 5 kali pada kondisi optimal yaitu titik fokus sinar laser pada nilai -14mm, tekanan gas cutting pada nilai 17 bar dan cutting speed pada nilai 0.6 m/menit.

Hasil yang didapat bahwa kombinasi yang optimal terletak pada titik fokus sinar laser level 1 dengan nilai -14 mm dan tekanan gas cutting level 3 dengan nilai 17 bar menggunakan interval 95% maka interval kepercayaan eksperimen Taguchi beririsan dengan nilai kepercayaan konfirmasi.

5.     Kesimpulan

Hasil yang dapat disimpulkan dari penelitian ini adalah bahwa parameter yang tepat untuk titik fokus sinar laser, gas cutting, dan cutting speed pada proses laser cutting untuk pemotongan SUS 316L dapat mengoptimalkan kekasaran yang minimum dan laju pemotongan yang maksimal dengan titik fokus sinar -14mm, tekanan gas cutting 17 bar, dan cutting speed 0,6 m/min. Parameter ini memiliki konstribusi dalam mengurangi variasi dari respon kekasaran dan laju pemotongan untuk titik fokus sinar laser 29,01%, tekanan gas cutting 50,36% dan cutting speed tidak memiliki konstribusi yang signifikan dalam mengurangi variasi dari respon kekasaran dan laju pemotongan.