Quality Assurance, Pengujian, dan Inspeksi
Produk manufaktur dapat memunculkan karakteristik eksternal dan internal tertentu yang sebagian dihasilkan dari jenis proses produksi yang digunakan. Karakteristik eksternal paling umum meliputi dimensi, ukuran, dan permukaan akhir dan pertimbangan integritas, seperti: permukaan kerusakan dari alat potong atau gesekan selama pemrosesan benda kerja. Karakteristik internal meliputi cacat seperti porositas, pengotor, inklusi, fase transformasi, getas, retak, debonding laminasi, dan residu stres.
Beberapa cacat ini dapat ada dalam produk originalnya, dan beberapa muncul selama operasi manufaktur tertentu. Sebelum dipasarkan, suku cadang dan produk yang diproduksi diperiksa untuk beberapa karakteristik. Pemeriksaan rutin penting untuk:
- Memastikan akurasi dimensi sehingga komponennya pas dengan komponen lain selama perakitan
- Identifikasi produk yang kegagalan atau malfungsinya dapat memiliki implikasi serius seperti cedera tubuh atau kematian. Contoh umum adalah kabel elevator, sakelar, rem, roda gerinda, roda kereta api, bilah turbin, bejana tekan, dan sambungan las.
Kualitas produk selalu menjadi salah satu aspek terpenting dari operasi manufaktur. Mengingat pasar yang kompetitif global, terus menerus peningkatan kualitas menjadi prioritas utama, terutama bagi perusahaan besar di negara industri. Di Jepang, istilah kaizen digunakan untuk menandakan peningkatan tidak pernah berakhir.
Pencegahan cacat pada produk dan inspeksi suku cadang secara online adalah tujuan utama dalam semua kegiatan manufaktur. Sekali lagi, kualitas harus dibangun menjadi produk dan tidak hanya dipertimbangkan setelah produk dibuat. Jadi, kerjasama yang erat dan komunikasi di antara insinyur desain dan manufaktur dan keterlibatan langsung dan dorongan dari manajemen perusahaan sangat penting.
Quality Assurance (Jaminan Kualitas)
Quality Assurance (QA) adalah upaya total yang dilakukan oleh produsen untuk memastikan bahwa produknya sesuai dengan satu set rinci spesifikasi dan standar. QA dapat didefinisikan sebagai semua tindakan diperlukan untuk memastikan bahwa persyaratan kualitas akan dipenuhi; Quality control adalah seperangkat teknik operasional yang digunakan untuk memenuhi persyaratan kualitas.
Standar ini mencakup beberapa jenis parameter, seperti dimensi, permukaan, finish, toleransi, komposisi, dan warna, serta mekanik, fisik, dan kimia sifat dan karakteristik. Selain itu, standar biasanya ditulis untuk memastikan perakitan yang tepat, menggunakan komponen bebas cacat yang dapat dipertukarkan dan menghasilkan produk yang berkinerja seperti yang diinginkan oleh perancangnya.
Aspek penting dari QA adalah kemampuan untuk (a) menganalisis defect yang terjadi pada lini produksi dan (b) menghilangkan atau mengurangi defect ke tingkat yang dapat diterima. Dalam arti yang lebih luas, QA melibatkan evaluasi produk dan kepuasan pelanggannya. Jumlah total dari semua kegiatan ini adalah disebut sebagai total quality control dan, dalam arti yang lebih besar, total quality management.
Jelas bahwa, untuk mengontrol kualitas, penting untuk dapat mengukur tingkat kualitas secara kuantitatif dan mengidentifikasi semua variabel material dan proses yang dapat dikontrol.
Standar ISO
Dengan meningkatnya perdagangan internasional dan persaingan global, pelanggan di seluruh dunia semakin menuntut produk dan layanan berkualitas tinggi dengan harga rendah dan mencari pemasok yang dapat menanggapi permintaan ini secara konsisten dan andal. Tren ini menciptakan kebutuhan akan kesesuaian dan konsensus internasional mengenai penetapan metode untuk pengendalian mutu, keandalan, dan keamanan produk. Selain pertimbangan-pertimbangan tersebut, kekhawatiran yang sama pentingnya mengenai lingkungan dan kualitas hidup juga sedang ditangani.
Standar ISO 9000
Pertama kali diterbitkan pada tahun 1987 dan kemudian direvisi pada tahun 1994, standar ISO 9000 (Kualitas Standar Manajemen dan Jaminan Kualitas) adalah serangkaian generik yang sengaja dibuat standar manajemen sistem mutu. Standar ISO 9000 telah mempengaruhi secara permanen cara di mana perusahaan manufaktur melakukan bisnis di dunia berdagang dan telah menjadi standar dunia untuk kualitas.
Seri ISO 9000 mencakup sebagai berikut:
- ISO 9001—Quality systems: Model for quality assurance in design/development, production, installation, and servicing.
- ISO9002—Quality systems: Model for quality assurance in production and installation.
- ISO 9003—Quality systems: Model for quality assurance in final inspection and testing.
- ISO 9004—Quality management and quality system elements: Guidelines.
Perusahaan secara sukarela mendaftar untuk standar ini dan mengeluarkan sertifikat. Pendaftaran dapat diminta secara umum untuk ISO 9001 atau 9002, dan beberapa perusahaan memiliki pendaftaran hingga ISO 9003. Standar 9004 hanyalah pedoman dan bukan model atau dasar pendaftaran. Untuk sertifikasi, perusahaan dikunjungi dan diaudit oleh tim pihak ketiga yang terakreditasi dan independen untuk memastikan bahwa standar tersebut 20 elemen kunci sudah ada dan berfungsi dengan baik.
Standar ISO 9000 bukanlah sertifikasi produk, tetapi sertifikasi proses kualitas. Perusahaan menetapkan kriteria dan praktik mereka sendiri untuk kualitas. Namun, sistem mutu yang terdokumentasi harus sesuai dengan standar ISO 9000. Dengan demikian, sebuah perusahaan tidak dapat menulis ke dalam sistem kriteria apa pun yang bertentangan dengan standar ISO.
Standar ISO 14000
ISO 14000 adalah standar yang pertama kali diterbitkan pada bulan September 1996 dan berkaitan dengan sistem manajemen lingkungan internasional/Environmental Management Systems (EMS). Hal ini menyangkut cara aktivitas organisasi mempengaruhi lingkungan melalu umur produk. Kegiatan ini dapat (a)berupa internal atau eksternal pada organisasi, (b) mulai dari produksi hingga akhir pembuangan produk setelah masa pakai, dan (c) termasuk efek pada lingkungan, seperti polusi, timbulan dan pembuangan limbah, kebisingan, penipisan sumber daya alam sumber daya, dan penggunaan energi.
Non-destructive Test (NDT)
Pengujian NDT dilakukan sedemikian rupa sehingga integritas/keutuhan produk dan tekstur permukaan tidak berubah. Teknik pengujian NDT umumnya membutuhkan keterampilan operator yang cukup besar, dan menafsirkan hasil tes secara akurat bisa menjadi sulit karena pengamatannya subjektif. Namun penggunaan komputer dan teknik peningkatan lainnya telah secara signifikan mengurangi kemungkinan kesalahan manusia. Sistem saat ini memiliki berbagai kemampuan untuk akuisisi data dan untuk pemeriksaan dan analisis kualitatif dan kuantitatif.
Berikut adalah prinsip-prinsip dasar teknik pengujian tak rusak (NDT) secara umum.
Liquid Penetrants. Dalam teknik ini, cairan diterapkan ke permukaan bagian dan dibiarkan menembus retakan, jahitan, dan pori-pori. Dengan aksi kapiler, penetrant dapat meresap ke dalam retakan sekecil 0,1 μm. Metode ini dapat digunakan untuk mendeteksi berbagai cacat permukaan. Perlengkapan sederhana dan mudah digunakan, dapat dibawa-bawa, dan lebih murah untuk dioperasikan daripada metode lain. Namun, metode ini hanya dapat mendeteksi cacat yang terbuka untuk permukaan atau eksternal.
Magnetic-particle Inspection. Teknik ini terdiri dari menempatkan feromagnetik halus partikel pada permukaan bagian. Partikel dapat diterapkan baik kering atau dalam sebuah pembawa cair, seperti air atau minyak. Ketika bagian itu dimagnetisasi dengan magnet bidang, diskontinuitas (cacat) pada permukaan menyebabkan partikel berkumpul secara kasat mata sekitar cacat.
Ultrasonic Inspection. Sinar ultrasonik bergerak melalui bagian. Cacat internal (seperti retakan) mengganggu sinar dan memantulkan kembali sebagian dari energi ultrasonik. amplitudo energi yang dipantulkan dan waktu yang diperlukan untuk kembalinya menunjukkan keberadaan dan lokasi setiap cacat pada benda kerja.
Radiography. Radiografi menggunakan pemeriksaan sinar-X untuk mendeteksi kelemahan internal seperti: retak dan porositas. Teknik ini mendeteksi perbedaan kepadatan di dalam suatu bagian. Untuk misalnya, pada film sinar-X, logam yang mengelilingi cacat biasanya lebih padat dan, karenanya, tampak lebih ringan dari, kekurangannya. Efek ini mirip dengan cara tulang dan gigi tampak lebih ringan daripada bagian tubuh lainnya pada film sinar-X.
Destructive Test
Seperti namanya, bagian yang diuji melalui metode pengujian destruktif tidak lagi mempertahankan integritas, bentuk asli, atau karakteristik permukaannya. Tes metode mekanik seperti uji tarik, uji tekan, uji kekerasan, uji puntir, dll semuanya merusak, karena sampel atau spesimen harus dikeluarkan dari produk untuk mengujinya. Contoh tes destruktif lainnya adalah pengujian kecepatan roda gerinda untuk menentukan kecepatan meledaknya dan pengujian tekanan tinggi dari bejana tekan untuk menentukan tekanan ledakannya.
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL SEPUTAR TEKNOLOGI MANUFAKTUR LAINNYA!
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
Kalpakjian, Serope dan Schmid, Steven R. (2009). Manufacturing Engineering and Technology (6th ed). New Jersey: Prentice Hall.
Wire Rope / Tali Kawat
Wire rope/tali kawat adalah kumpulan untaian logam yang telah dipilin dan dililit untuk membentuk bentuk heliks dengan tujuan menopang dan mengangkat beban berat dan melakukan tugas yang terlalu berat untuk kawat standar. Pada dok pelayaran, tali-temali, dan peralatan bantalan beban, tali kawat dipasang pada alat putar, belenggu, atau pengait untuk mengangkat beban dengan cara yang terkendali, rata, dan efisien. Penggunaan tali kawat contohnya menambahkan dukungan untuk jembatan gantung, lift pengangkat, dan berfungsi sebagai penguat tambahan untuk menara. Desain tali kawat, dengan beberapa helai yang melilit inti yang stabil, memberikan kekuatan, fleksibilitas, dan kemudahan penanganan untuk aplikasi yang memiliki tegangan tekuk.
Tali kawat dibuat dengan dua jenis lilitan. Umumnya, kawat dipelintir ke satu arah untuk membentuk untaian, dan untaian dipelintir ke arah yang berlawanan untuk membentuk tali. Di tali yang sudah lengkap kabel yang terlihat kira-kira sejajar dengan sumbu tali. Tali biasa bisa dilakukan tidak tertekuk atau terlepas dan mudah ditangani.
Istilah tali kawat mencakup berbagai alat mekanis yang dibuat untuk melakukan pekerjaan pengangkatan yang berat dan ekstrem. Tali kawat adalah alat yang rumit dan kompleks dengan beberapa bagian yang bergerak yang mampu bergerak secara bersamaan. Tali kawat 6 kali 25 memiliki 150 untaian luar yang bergerak sebagai satu dalam pola rumit yang didukung oleh inti yang fleksibel. Bagian penting dari desain tali kawat adalah jarak bebas yang diperlukan antara untaian untuk memberikan setiap dudukan kebebasan untuk bergerak dan menyesuaikan saat tali tertekuk. Fitur unik inilah yang membedakan wire rope dari solid wire dan bentuk kabel lainnya.
Komponen Dasar
Kawat/wire: Elemen dasar tali kawat adalah kawat yang digunakan untuk mengatur, membentuk, dan membentuk tali. Biasanya, kawat baja, baja tahan karat, dan galvanis adalah pilihan pertama dengan aluminium, paduan nikel, perunggu, tembaga, dan titanium sebagai kemungkinan kedua. Pilihan kawat tergantung pada jenis pekerjaan kawat akan digunakan untuk melakukan dengan kekuatan, fleksibilitas, dan ketahanan abrasi menjadi faktor penentu utama.
Wire Strands/Untaian Kawat: Langkah pertama dalam pembuatan tali kawat adalah produksi untaian kawat di mana kabel dililitkan di sekitar kawat inti tunggal. Jumlah kabel yang termasuk dalam untai tergantung pada kekuatan, fleksibilitas, dan persyaratan ukuran tali yang ditentukan. Setelah untai selesai, diluruskan sebelum dipindahkan ke konstruksi tali kawat.
Core/Inti: Inti tali kawat berjalan melalui pusat tali dan dapat terdiri dari berbagai bahan, yang meliputi serat sintetis, serat alami, untai tunggal, atau tali kawat lainnya. Inti mendukung untaian luka, membantu mempertahankan posisinya, adalah pembawa pelumas yang efektif, dan memberikan dukungan.
Ketika wire rope melewati pulley, ada sejumlah penyesuaian kembali dari elemen. Masing-masing kabel dan untaian harus meluncur pada beberapa yang lain, dan mungkin beberapa melengkung. Pada aksi kompleks ini ada beberapa konsentrasi tegangan. Tegangan pada salah satu kawat tali yang melewati sebuah pulley dapat dihitung sebagai berikut.
M = EI/ρ atau M = σ I /c
Untuk jari-jari kelengkungan , kita dapat substitusi jari-jari pulley D/2. Juga, c = dw/2, di mana dw adalah diameter kawat. Substitusi ini menghasilkan
σ = Er dw/D
Er adalah modulus elastisitas tali, bukan kawat. Untuk memahami persamaan ini, amati bahwa kawat individu menggambarkan pembuka botol di ruangan dan jika Anda menarik di atasnya untuk menentukan E itu akan meregangkan atau memberi lebih dari yang disarankan E aslinya. Oleh karena itu E masih merupakan modulus elastisitas kawat, tetapi dalam konfigurasinya yang khas sebagai bagian dari tali, modulusnya lebih kecil.
Persamaan di atas memberikan tegangan tarik di kabel luar. Diameter sheave/pulley utama diwakili oleh D. Persamaan ini mengungkapkan pentingnya menggunakan sheave diameter besar. Diameter sheave minimum yang disarankan pada Tabel didasarkan pada D/dw rasio 400. Jika memungkinkan, sheave harus dirancang untuk rasio yang lebih besar. Untuk elevator dan kerekan tambang, D/dw biasanya diambil dari 800 hingga 1000. Jika rasionya kurang dari 200, beban yang berat akan sering menyebabkan ikatan permanen pada tali.
Tegangan tali kawat yang memberikan tegangan tarik yang sama dengan tegangan bending sheave disebut beban lentur ekivalen Fb.
Fb = σ Am = Er dw Am / D
Tali kawat dapat gagal karena beban statis melebihi kekuatan ultimate dari tali. Kegagalan seperti ini umumnya bukan kesalahan perancang, melainkan kesalahan dari operator dalam mengizinkan tali untuk dikenakan beban yang tidak dirancang. Pertimbangan pertama dalam memilih wire rope adalah menentukan beban statis. Ini beban terdiri dari item berikut:
- Beban yang diketahui
- Beban tambahan yang disebabkan oleh berhenti yang mendadak
- Beban kejut
- Gesekan bantalan sheave
>>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL TENTANG ELEMEN MESIN LAINNYA!
Kontributor : Daris Arsyada
Sumber:
Budynas, Richard G dan J. Keith Nisbett. 2011. Shigley’s Mechanical Engineering Design: Ninth Edition. Amerika Serikat: The McGraw-Hill Companies, Inc.
https://www.iqsdirectory.com/articles/wire-rope.html (diakses pada tanggal 20 Juni 2022)