Jurnal Teknologi dan Rekayasa Manufaktur JTRM | Vol.
6 | No.
2 | Tahun 2024
ISSN (P): 2715-3908 | ISSN (E): 2715-016X
DOI: HTTPS://DOI.
ORG/10.
48182/JTRM.
V6I2.
Pembuatan Pilar Support Mesin 3D Concrete Printing menggunakan Konstruksi Cremona dengan Material Besi Profil Siku Rani Nopriyanti1.
Mohamad Fauzi2.
Heri Setiawan3.
Anhar Kurniaji4 Dosen Teknik Manufaktur Polman Bandung Mahasiswa Teknik Manufaktur Polman Bandung Email: rani@me.
polman-bandung.
Informasi Artikel:
Received:
29 Februari 2024 Accepted:
01 Oktober 2024 Available:
15 November 2024 Kata Kunci:
3DCP machine, support pillar.
Cremona construction, equal angle bar.
ABSTRAK
Mesin 3D concrete printing memiliki beberapa bagian, diantaranya adalah bagian pilar.
Pilar terbagi menjadi pilar utama dan pilar support.
Pilar utama terbagi menjadi tiga bagian yaitu pilar sumbu X, pilar sumbu Y, dan pilar sumbu Z.
Penelitian ini berfokus kepada proses fabrikasi pilar support dan estimasi estimasi biaya - waktu untuk mesin 3D concrete printing dengan dimensi 7020 x 400 x 354 mm.
Pilar support terbuat dari besi profil siku dengan dimensi 30 x 30 x 3 mm, dan berfungsi untuk menopang pilar sumbu Z dan menjaga kesejajarannya.
Berdasarkan dokumen operation plan yang telah dibuat dan perhitungan biaya-waktu menunjukkan bahwa proses fabrikasi dapat diselesaikan dalam 7,16 jam dengan biaya Rp.
140,-.
Hasil penelitian ini memberikan Gambaran detail mengenai proses pembuatan pilar support yang dapar diaplikasikan pada proyek serupa.
ABSTRACT
A 3D concrete printing machine consists of several parts, including the pillar.
The pillar is divided into the main pillar and the support pillar.
The main pillar is further divided into three parts: the X-axis pillar, the Y-axis pillar, and the Z-axis pillar.
This research focuses on the fabrication process and cost-time calculation of a support pillar for a 3D concrete printing machine with dimensions of 7020 x 400 x 354 mm.
The support pillar is made of angle iron with dimensions of 30 x 30 x 3 mm and serves to support the Z-axis pillar and maintain its alignment.
Based on the operation plan that was made and costAetime calculations, the fabrication process can be completed in 7.
hours with the cost Rp.
140,-.
This research provides a detailed overview of the support pillar fabrication process that can be applied to similar projects.
polman-bandung.
109 | JTRM
Rani Nopriyanti.
Mohamad Fauzi.
Heri Setiawan.
Anhar Kurniaji Pendahuluan Teknologi 3D Concrete Printing .
DCP) telah menjadi salah satu inovasi penting yang mampu meningkatkan efisiensi dan akurasi dalam pembangunan struktur sipil.
Teknologi ini memungkinakan proses pencetakan beton secara otomatis dan presisi tinggi, yang berdampak pada pengurangan waktu pengerjaan dan material limbah.
Menurut Lim et al.
pada tahun 2012 menemukan bahwa teknologi ini tidak hanya mampu megurangi waktu fabrikasi namun juga mampu mengurangi biaya konstruksi secara signifikan.
Mesin 3D concrete printing terdiri dari beberapa bagian, diantaranya adalah pilar utama dan pilar support.
Gambar 1 menunjukkan rangka 3D Concrete Printing .
DCP) secara Pilar support merupakan salah satu komponen yang dirancang untuk menopang beban mesin selama proses pencetakan berlangsung.
Material yang digunakan menjadi salah satu aspek penting dalam merancang pilar support.
Besi profil siku adalah salah satu material yang banyak digunakan dalam struktur rangka karena sifat mekaniknya yang unggul, termasuk daya tahan terhadap beban tekan dan geser.
Besi profil siku sangat mudah untuk dirakit sehingga material ini sangat ideal untuk mendukung kebutuhan mesin 3DCP dalam proyek konstruksi sipil.
Gambar 1.
Rangka Mesin 3D concrete printing Beberapa penelitian terbaru telah membahas manfaat fabrikasi berbasis teknologi digital, seperti 3DCP, dalam mempercepat proyek konstruksi.
Salah satunya adalah penelitian oleh Hong et al.
pada tahun 2022 , yang menemukan bahwa adopsi teknologi 3D dalam konstruksi dapat mengurangi waktu pengerjaan hingga 40%.
Selain itu.
Kim et al.
pada tahun 2021 menyebutkan bahwa fabrikasi menggunakan material logam seperti besi profil memiliki biaya yang lebih rendah dibandingkan material lainnya tanpa mengurangi kualitas struktur.
Penelitian ini berfokus pada pengembangan proses fabrikasi yang efisien dari segi waktu dan biaya, sehingga dapat mendukung pengadopsian teknologi 3DCP yang lebih luas di proyek konstruksi sipil.
110 | JTRM
Pembuatan Pilar Support Mesin 3D Concrete Printing menggunakan Konstruksi Cremona dengan Material Besi Profil Siku Metodologi Penelitian Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis proses fabrikasi dan estimasi waktu serta biaya pembuatan pilar support mesin 3D Concrete Printing .
DCP) dengan menggunakan konstruksi Cremona dan material besi profil siku.
Metodologi penelitian ini dibagi ke dalam beberapa tahap dan telah disusun dalam bentuk flowchart seperti tercantum pada Gambar 2.
Mulai Identifikasi masalah Data perancangan pilar support Perancangan kontruksi Perencanaan pembuatan Pengadaan material Komponen standar Komponen non standar Proses fabrikasi dan pemesinan Tidak Tidak QC ? QC ? Assembly Tidak QA ? Selesai Gambar 2.
Diagram Alir Proses Pembuatan Pilar Support
111 | JTRM
Rani Nopriyanti.
Mohamad Fauzi.
Heri Setiawan.
Anhar Kurniaji Hasil dan Pembahasan 1 Rancangan Konstruksi Mesin 3D Concrete Printing Konstruksi mesin 3D Concrete Printing terdiri dari beberapa sub assy konstruksi yang dapat dilihat pada Gambar di bawah ini.
Bagian utama konstruksi merupakan pilar yang terdiri dari 3 sumbu yaitu pilar sumbu horizontal .
umbu x dan .
dan pilar sumbu vertikal .
Sumbu x Sumbu y Sumbu z Gambar 3.
Konstruksi Mesin 3DCP Keterangan Gambar 3.
Pilar sumbu Z Slider sumbu Z Slider sumbu Y Pilar sumbu Y Pilar sumbu X Nozzle Slider sumbu X Panel box Counterweight 10 Pilar support 1 Bentuk kontruksi pilar support Pilar support berfungsi untuk membantu pilar sumbu Z dalam bekerja serta mempertahankan kesejajaran kedua pilar sumbu Z.
Gambar 4.
Konstruksi Pilar Support
112 | JTRM
Pembuatan Pilar Support Mesin 3D Concrete Printing menggunakan Konstruksi Cremona dengan Material Besi Profil Siku Tabel 1.
Komponen Penyusun Pilar Support Simbol Nama Komponen Besi siku 7 meter Besi siku 6 meter Besi siku cremona Support lurus Jumlah Gambar 5.
Massa Pilar Support Berdasarkan data mass properties pada software solidworks pilar support yang terbuat dari besi siku ukuran 30 x 30 mm dengan tebal 3 mm memiliki berta 63,3 Kg.
2 Perencanaan Pembuatan Perencanaan pembuatan atau biasa disebut dengan opertion plan merupakan susunan tahapan proses pembuatan suatu benda kerja yang berguna untuk melancarkan proses pembuatan supaya pembuatan dapat berjalan lancar, teratur, dan sesuai dengan rencana.
Tahapan proses pada pembuatan pilar support ini dilakukan dengan beberapa proses dimulai dari proses pemotongan, proses pengeboran, dan proses pengelasan .
Berikut adalah opertion plan pembuatan salah satu komponen dari pilar support tercantum pada Tabel 1.
Tabel 1.
Operation Plan Pembuatan Komponen
OPERATION PLAN
Nama Part
PENGHUBUNG RANGKA 1 & 2
No.
Gambar GB.
03/PILARSUPPORT
No.
PA 304-03
Jumlah Material SS 400
Gambar Part
113 | JTRM
Rani Nopriyanti.
Mohamad Fauzi.
Heri Setiawan.
Anhar Kurniaji Proses TNC .
Periksa benda kerja dan pelajari Gambar kerja.
1Ao Setting mesin gerinda cutting wheel.
1Ao Marking besi siku sepanjang 600mm.
5Ao Cekam besi siku pada pencekam mesin gerinda potong.
1Ao Potong besi siku dengan panjang 600 mm.
Periksa dan ukur hasil pemotongan.
Waktu Proses Pengerjaan (Ao/meni.
/ 1 pcs 23Ao 1Ao 5Ao 25Ao Ao Total Waktu Proses Pengerjaan (Ao/meni.
/ 1 pcs 5Ao Total Waktu Proses Pengerjaan (Ao/meni.
/ 2 pcs 19Ao Pada saat proses pemotongan, perhatikan aspek K3 dengan cara menggunakan peralatan pelindung seperti kacamata, sepatu safety dan baju kerja.
Perhatikan juga kondisi mesin yang digunakan.
3 Pengadaan Material Pengadaan material dilakukan melalui koordinasi dengan bagian UPT Logistik POLMAN Bandung.
Proses pengadaan ini memerlukan perencanaan yang terstruktur, mengingat durasi pengadaan material dan komponen yang dapat memakan waktu cukup lama.
Oleh karena itu, persiapan yang menyeluruh sangat penting untuk menghindari keterlambatan dalam pelaksanaan proyek.
Pada pembuatan pilar support, terdapat sejumlah material dan komponen yang harus dipesan terlebih dahulu untuk memastikan kelancaran proses fabrikasi.
Material yang dipesan dalam hal ini yaitu besi siku dengan spesifikasi 30x30x3 sejumlah 9 Setelah material tersedia, maka diperlukan pengecekan atau inspeksi.
Inspeksi material memiliki peran yang sangat penting dalam memastikan keberhasilan proyek, terutama dalam industri manufaktur dan konstruksi.
Melalui inspeksi, kualitas dan kesesuaian material dengan spesifikasi teknis dapat diverifikasi, sehingga mencegah masalah seperti ketidaksesuaian dimensi, kegagalan struktural, atau cacat selama proses fabrikasi.
Dengan demikian, inspeksi membantu menghindari penundaan serta kerugian waktu dan biaya yang disebabkan oleh penggunaan material yang tidak memenuhi standar.
Selain itu, inspeksi juga memastikan bahwa material mematuhi standar industri dan regulasi yang berlaku, yang penting untuk menjamin keamanan dan kepatuhan hukum.
Proses ini esensial dalam memastikan efisiensi, kualitas, dan keberlanjutan proyek secara keseluruhan.
Inspeksi yang perlu dilakukan dalam 114 | JTRM Pembuatan Pilar Support Mesin 3D Concrete Printing menggunakan Konstruksi Cremona dengan Material Besi Profil Siku proses fabrikasi kali ini yaitu diantaranya pengecekan dimensi dari material atau komponen, pengecekan visual dari material atau komponen, pengecekan jumlah dari material atau 4 Proses Pembuatan Setelah poroses pengadaan material dan inspeksi maka langkah selanjutnya yaitu proses pembuatan atau fabrikasi.
Setiap komponen yang ada pada pilar memiliki beberapa tahapan proses pengerjaan atau pembuatan seperti tercantum pada Tabel 3.
Jumlah komponen ditentukan berdasarkan hasil pengecekan visual pada desain Gambar yang telah dibuat.
Tabel 2.
Tahapan Proses Pengerjaan Nama Komponen Cremona Support lurus Penghubung rangka 1 & rangka 2 Assembly pilar Jumlah Tahapan Proses Pengerjaan GP Ie QC GP Ie GT Ie QC GP Ie QC W Ie QA Keterangan:
GP : Gerinda potong GT : Gerinda tangan QA : Quality assembly QC : Quality control W : Welding .
5 Quality Control Setelah melakukan proses pembuatan pilar support, maka langkah selanjutnya yaitu tahapan quality control.
Tahap ini bertujuan untuk mengukur dan memeriksa hasil pembuatan pilar support apakah sesuai dengan rancangan pembuatan atau desain Gambar kerja yang sudah direncanakan sebelumnya.
Parameter untuk melakukan inspeksi atau quality control yaitu dimensi atau ukuran, tampak visual, serta fungsi dari bagian tersebut berfungsi dengan baik atau tidak.
Apabila telah lolos inspeksi, maka langkah selanjutnya adalah proses perakitan.
Namun jika tidak lolos inspeksi maka benda akan dilakukan proses perbaikan ataupun pembuatan kembali .
6 Proses Perakitan Perakitan .
ssembly ) merupakan suatu proses penyusunan dan penyatuan beberapa bagian komponen menjadi suatu alat atau mesin yang mempunyai fungsi tertentu.
Kegiatan perakitan ini meliputi penyusunan, penempatan, pengikatan, dan pengukuran.
Berikut tahapan perakitan pilar support:
115 | JTRM
Rani Nopriyanti.
Mohamad Fauzi.
Heri Setiawan.
Anhar Kurniaji Cremona A : Assembly Rangka 1 Rangka 2 Rangka 1 Rangka 2 Cremona Rangka 1 Rangka 2 Pilar support Support lurus Support lurus Gambar 6.
Alur Proses Perakitan (Assembl.
116 | JTRM Pembuatan Pilar Support Mesin 3D Concrete Printing menggunakan Konstruksi Cremona dengan Material Besi Profil Siku Tabel 3.
Penjelasan Proses Perakitan (Assembl.
Kode Assembly Metode Penyambungan Target Assembly Gambar Cremona Pengelasan Komponen cremona disambungkan ke rangka 1 dan rangka 2 pilar support.
Jarak dan kesejajaran cremona terhadap besi siku 6 dan 7 meter terpenuhi.
Rangka Rangka 1 Cremona Pengelasan Komponen cremona disambungkan ke rangka 1 dan rangka 2 pilar support.
Jarak dan kesejajaran cremona terhadap besi siku 6 dan 7 meter terpenuhi.
Rangka Rangka 1 Support Pengelasan Assembly A1 dan A2 dihubungkan dengan support lurus bagian bawah.
Ketegaklurusan dan kesejaran antar A1 dan A2 terpenuhi.
117 | JTRM
Rani Nopriyanti.
Mohamad Fauzi.
Heri Setiawan.
Anhar Kurniaji Kode Assembly Metode Penyambungan Target Assembly Gambar Pengelasan Assembly A1 dan A2 dihubungkan dengan support lurus bagian atas.
Ketegaklurusan dan kesejaran antar A1 dan A2 terpenuhi.
Support 7 Estimasi Waktu Proses Pembuatan Estimasi waktu proses pembuatan adalah waktu perkiraan yang dibutuhkan untuk menyelesaikan proses pembuatan komponen non-standard dan proses assembly.
Estimasi waktu proses pemesinan pada proyek ini terdiri dari time cutting, time non-cutting, time welding, dan time non-welding.
Time cutting dan time welding didapat dari hasil perhitungan menggunakan rumus, sedangkan time non cutting dan time non welding merupakan perkiraan yang diambil dari pengalaman operator .
Berdasarkan hasil perhitungan waktu yang sudah di akumulasi maka waktu yang dibutuhkan untuk pembuatan alat ini adalah 7,16 jam.
8 Estimasi Biaya Pembuatan Estimasi biaya raw material Estimasi biaya untuk raw material yang digunakan dalam pembuatan pilar support adalah Rp 1,080,000.
00 seperti tercantum pada Tabel 4.
Tabel 4.
Estimasi Biaya Raw Material Nama Komponen Spesifikasi Qty Harga Satuan Harga Total Besi siku 30x30x3 mm Rp 1.
Total Estimasi Biaya Komponen atau Material Rp 1,080,000.
Estimasi biaya proses pembuatan Estimasi biaya proses pembuatan dan operator adalah perkiraan biaya berdasarkan waktu penggunaan mesin pada pembuatan pembuatan pilar support.
Perhitungan biaya ini bisa didapatkan dengan menghitung waktu proses pemesinan dengan machine rate atau tarif Perhitungan didasarkan pada biaya yang ada di Politkenik Manufaktur Bandung.
Untuk biaya operator sudah termasuk dengan biaya sewa mesin per-jamnya sehingga pehitungan estimasi biaya proses pembuatan dan operator dapat dihitung pada Tabel di bawah ini.
118 | JTRM
Pembuatan Pilar Support Mesin 3D Concrete Printing menggunakan Konstruksi Cremona dengan Material Besi Profil Siku Tabel 5.
Estimasi Biaya Proses Pembuatan Nama Proses Gerinda Cutting Wheel Pengelasan Waktu Proses .
Harga Sewa Mesin Biaya Pemesinan .
er ja.
15,000.
62,125.
60,000.
181,325.
243,450.
Total Estimasi Biaya Proses Pembuatan Estimasi biaya total Perhitungan estimasi biaya total pembuatan pilar support mesin 3D concrete printing dapat dilihat pada deskripsi Tabel 6.
Tabel 6.
Estimasi Biaya Proses Pembuatan No.
Deskripsi Total biaya komponen atau material (A) Total biaya proses pembuatan dan operator (B) Total Biaya (C) = A B Biaya Overhead (D) = 20% x C Keseluruhan biaya pembuatan (E) = C D Harga Rp.
000,00
Rp.
243,450.
Rp.
450,00
Rp.
690,00
Rp 1.
140,00
Berdasarkan hasi perhitungan di atas estimasi biaya pembuatan pilar support mesin 3D concrete printing ini adalah Rp 1.
140,00.
Estimasi biaya pembuatan mesin ini dapat digunakan sebagai acuan dalam menentukan biaya pembuatan pilar support mesin 3D concrete printing.
Kesimpulan Penelitian ini berhasil merancang dan memfabrikasi pilar support mesin 3D Concrete Printing .
DCP) menggunakan konstruksi Cremona dan besi profil siku dengan fokus pada efisiensi waktu dan biaya.
Hasil menunjukkan bahwa kombinasi ini memberikan stabilitas struktural yang baik serta distribusi beban yang efektif.
Estimasi waktu dan biaya yang dihasilkan juga menunjukkan efisiensi proses fabrikasi tanpa mengorbankan kualitas.
Inspeksi material terbukti penting dalam memastikan kesesuaian dan kualitas komponen untuk kelancaran Penelitian ini memberikan dasar untuk pengembangan lebih lanjut dalam aplikasi teknologi 3DCP pada konstruksi sipil.
119 | JTRM
Rani Nopriyanti.
Mohamad Fauzi.
Heri Setiawan.
Anhar Kurniaji Referensi