JOURNAL OF AUTOMOTIVE ENGINEERING TECHNOLOGY - VOL.
1 NO.
13 - 20
Journal of Automotive Engineering Technology ISSN (Prin.
x-x ISSN (Onlin.
Artikel Hasil Penelitian Perancangan dan Analisis Jig Pengelasan Setang BMX untuk Meningkatkan Presisi dan Efisiensi Produksi Feby Namifa Pebriana1.
Amira Najla Hartini2.
Tasya Riski Mulyadi Tanjung3.
Adinda Rahmah
Shalihah4
1,2,3,4
Politeknik STMI Jakarta.
Jl.
Letjend Suprapto.
Jakarta Pusat .
Indonesia
ARTICLE INFO
Received Revised Accepted : 04 February 2025
: 05 April 2025
: 30 May 2025
KEYWORDS
Autodesk Inventor, jig welding, stang BMX, welding fixture, workshop otomotif
CORRESPONDENCE
A B S T R A C T
Perkembangan teknologi manufaktur pada bidang otomotif menuntut proses produksi yang lebih presisi, efisien, dan konsisten, terutama pada proses pengelasan komponen tubular seperti setang BMX.
Namun, proses produksi setang BMX pada skala laboratorium masih banyak dilakukan secara manual sehingga sering terjadi pergeseran posisi material, ketidaksesuaian sudut sambungan, dan lamanya waktu pemasangan benda kerja.
Penelitian ini bertujuan merancang jig pengelasan setang BMX yang sederhana, mudah digunakan, serta memungkinkan untuk diproduksi secara nyata di lingkungan kampus.
Solusi yang ditawarkan berupa pengembangan jig welding dengan sistem clamp horizontal dan vertikal untuk menjaga kestabilan posisi setang selama proses pengelasan berlangsung.
Kontribusi penelitian ini adalah menghasilkan desain jig yang aplikatif untuk kegiatan praktikum dan produksi sederhana pada Program Studi Teknologi Rekayasa Otomotif.
Metode penelitian yang digunakan adalah metode perancangan dan pengembangan .
esign and developmen.
yang meliputi identifikasi kebutuhan, perancangan desain menggunakan Autodesk Inventor, pemilihan material, produksi, dan pengujian fungsi jig.
Material locator menggunakan baja S45C karena memiliki kekuatan yang baik untuk menopang benda kerja selama proses pengelasan.
E-mail Corresponding Author:
febypebriana16@gmail.
E-mail Co-Author:
amiranajlanh@gmail.
tasyariskimulyaditanjung@gmail.
adindarahmah@stmi.
This is an open access article under the CCAeBYNC license PENDAHULUAN Perkembangan teknologi manufaktur di bidang otomotif saat ini berjalan sangat cepat dan menuntut proses produksi yang semakin presisi, efisien, serta mampu menghasilkan produk dengan kualitas yang konsisten.
Dalam proses tersebut, penggunaan jig dan fixture menjadi salah satu hal yang sangat penting karena berfungsi membantu menahan dan memposisikan benda kerja agar proses produksi dapat berjalan lebih stabil.
Keberadaan jig tidak hanya membantu meningkatkan ketelitian dimensi, tetapi juga mampu mengurangi kesalahan kerja operator dan mempercepat proses produksi.
Hal ini sejalan dengan penelitian Fiedler et al.
, .
yang menjelaskan bahwa jig dan fixture memiliki peran besar dalam mendukung fleksibilitas dan efisiensi sistem manufaktur modern.
Penelitian Indrawan et al.
, .
juga menunjukkan bahwa penggunaan jig dan fixture dapat mempercepat proses pemesinan sekaligus menghasilkan akurasi yang lebih baik.
Pada proses pengelasan komponen tubular seperti stang BMX, kestabilan posisi material menjadi faktor yang sangat menentukan karena sedikit saja pergeseran dapat memengaruhi bentuk akhir produk.
Sayangnya, pada proses produksi di lingkungan pendidikan maupun produksi skala kecil, pengerjaan stang BMX masih sering dilakukan secara manual tanpa alat bantu khusus sehingga hasilnya kurang konsisten dan membutuhkan waktu pengerjaan yang lebih lama.
https://doi.
org/10.
52330/jaet.
PEBRIANA / JOURNAL OF AUTOMOTIVE ENGINEERING TECHNOLOGY - VOL.
1 NO.
13 - 20
Dalam proses pengelasan stang BMX, beberapa masalah yang cukup sering ditemui adalah perubahan sudut sambungan, pergeseran material saat pengelasan berlangsung, hingga proses pemasangan dan pelepasan benda kerja yang memakan waktu.
Permasalahan tersebut terlihat sederhana, tetapi dapat menyebabkan dimensi produk menjadi tidak simetris dan meningkatkan kemungkinan terjadinya rework.
Liu et al.
, .
menjelaskan bahwa sistem fixture sangat berpengaruh terhadap kualitas hasil manufaktur, terutama pada komponen tubular dan berdinding tipis.
Selain itu.
Hu et al.
menyebutkan bahwa jalur pengelasan yang tidak stabil dapat menurunkan kualitas sambungan serta memengaruhi kekuatan struktur produk.
Dalam pengembangan komponen sepeda sendiri, desain stang tidak hanya dituntut kuat, tetapi juga harus mempertimbangkan aspek ergonomi dan efisiensi proses produksi.
Penelitian Yao et al.
, .
menunjukkan bahwa pengembangan desain stang sepeda modern memerlukan metode produksi yang efisien agar waktu dan biaya produksi dapat ditekan.
Karena itu, diperlukan sebuah rancangan jig pengelasan stang BMX yang sederhana namun tetap efektif, mudah digunakan, dan mampu menjaga posisi material agar tetap stabil selama proses produksi berlangsung.
Berdasarkan kondisi tersebut, penelitian ini dilakukan untuk merancang dan menganalisis jig pengelasan stang BMX dengan mempertimbangkan diameter stang, jarak antar penjepit, serta kemudahan proses pemasangan dan pelepasan benda Selain itu, penelitian ini juga berfokus pada bagaimana sebuah jig sederhana dapat membantu meningkatkan efisiensi waktu kerja tanpa mengurangi kualitas hasil pengelasan.
Solusi yang ditawarkan adalah pengembangan jig yang dapat diproduksi secara mandiri di lingkungan kampus sehingga lebih mudah diterapkan pada kegiatan praktikum maupun pengembangan produk manufaktur.
Penelitian Purbaningrum et al.
, .
menunjukkan bahwa penggunaan jig welding mampu membuat proses pengelasan menjadi lebih efisien dan menghasilkan sambungan yang lebih stabil dibandingkan pengerjaan manual.
Sementara itu.
Priyamanggala et al.
, .
menyatakan bahwa desain jig yang baik dapat meningkatkan keseragaman produk dan mempermudah proses manufaktur.
Dengan desain yang sederhana dan biaya pembuatan yang relatif rendah, jig ini diharapkan dapat menjadi solusi yang realistis dan aplikatif untuk kebutuhan laboratorium pendidikan.
State of the art pada penelitian ini terletak pada pengembangan jig pengelasan stang BMX yang dirancang khusus untuk kebutuhan produksi skala laboratorium.
Berbeda dengan penelitian sebelumnya yang lebih banyak membahas fixture industri berskala besar atau sistem otomatis berbasis simulasi, penelitian ini lebih menekankan pada desain yang sederhana, mudah dibuat, dan mudah digunakan.
Fiedler et al.
, .
membahas perkembangan konsep jig dan fixture modern dalam industri manufaktur, sedangkan penelitian Arnaoutis et al.
, .
lebih berfokus pada optimasi fixture menggunakan pendekatan parametrik.
Liu et al.
, .
juga membahas fixture untuk komponen berdinding tipis, sementara Indrawan et , .
meneliti penggunaan jig dan fixture pada proses milling.
Namun, penelitian mengenai jig pengelasan khusus untuk stang BMX yang mempertimbangkan kemudahan assembly dan disassembly benda kerja masih sangat terbatas.
Oleh sebab itu, novelty dari penelitian ini terletak pada perancangan jig stang BMX portable yang sederhana, praktis, dan memiliki potensi untuk benar-benar diterapkan dalam kegiatan produksi maupun praktikum di kampus.
Penelitian ini juga didukung oleh beberapa penelitian terdahulu yang relevan, seperti penelitian Fiedler et al.
mengenai perkembangan jig dan fixture modern.
Chen & Liu, .
tentang teknologi fixture pada komponen tubular.
Indrawan et al.
, .
terkait desain jig dan fixture pada proses milling, serta Priyamanggala et al.
, .
mengenai perancangan jig dan fixture untuk ragum tipe 125.
Selain itu, penelitian Purbaningrum et al.
, .
membahas implementasi jig welding pada frame base.
Hu et al.
, .
meneliti simulasi pengelasan frame aluminium.
Yao et al.
, .
membahas inovasi desain stang sepeda, dan Novak et al.
, .
melakukan karakterisasi mekanik handlebar grip sepeda.
Berbagai penelitian tersebut menunjukkan bahwa penggunaan jig memiliki pengaruh besar terhadap efisiensi produksi, kualitas pengelasan, dan konsistensi dimensi produk.
Dari sini dapat dilihat bahwa pengembangan jig sederhana yang mudah diaplikasikan untuk kebutuhan pembelajaran maupun produksi ringan masih memiliki peluang yang sangat besar untuk dikembangkan lebih lanjut.
Kontribusi utama dari penelitian ini adalah menghasilkan rancangan jig pengelasan stang BMX yang sederhana, ekonomis, dan mudah diproduksi di lingkungan kampus tanpa mengurangi fungsi utamanya dalam menjaga kestabilan dan efisiensi proses pengelasan.
Selain dapat mendukung kegiatan praktikum pada Program Studi Teknologi Rekayasa Otomotif, penelitian ini juga diharapkan dapat menjadi referensi awal dalam pengembangan jig produksi tubular lainnya, khususnya untuk kebutuhan laboratorium pendidikan dan industri skala kecil.
METODE
Penelitian ini menggunakan metode perancangan dan pengembangan .
esign and developmen.
yang difokuskan pada pembuatan jig pengelasan untuk stang BMX (Satria et al.
, 2.
Metode ini dipilih karena penelitian yang dilakukan tidak hanya sebatas membuat desain di atas gambar atau software, tetapi juga sampai pada tahap menghasilkan jig yang benarbenar dapat digunakan dalam proses produksi.
Dalam dunia manufaktur, khususnya pada proses pengelasan, keberadaan jig sangat membantu agar hasil kerja menjadi lebih rapi, presisi, dan konsisten.
Ibrahim et al.
, .
menjelaskan bahwa penggunaan metode perancangan berbasis CAD pada jig dan fixture dapat membuat proses pengembangan produk menjadi https://doi.
org/10.
52330/jaet.
PEBRIANA / JOURNAL OF AUTOMOTIVE ENGINEERING TECHNOLOGY - VOL.
1 NO.
13 - 20
lebih terarah dan akurat.
Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan mulai dari identifikasi kebutuhan, proses desain, pemilihan material, produksi jig, hingga pengujian langsung pada proses pengelasan stang BMX.
Tahap pertama penelitian dimulai dengan mengamati proses pengelasan stang BMX yang masih dilakukan secara Dari hasil pengamatan tersebut terlihat beberapa masalah yang cukup sering muncul, seperti posisi material yang mudah bergeser saat dilas, sudut sambungan yang kurang presisi, hingga proses pemasangan benda kerja yang memakan waktu cukup lama (S.
Safril et al.
, 2.
Kondisi seperti ini tentu dapat memengaruhi kualitas hasil pengelasan dan membuat proses kerja menjadi kurang efisien.
Selain melakukan observasi, penelitian ini juga didukung dengan studi literatur dari berbagai jurnal yang membahas desain jig welding dan fixture manufaktur.
Menurut Naksri et al.
, .
memahami kebutuhan pengguna menjadi salah satu bagian penting dalam proses perancangan fixture karena berkaitan langsung dengan kenyamanan penggunaan, kestabilan benda kerja, dan efisiensi proses produksi.
Hasil observasi dan studi literatur tersebut kemudian dijadikan dasar untuk menentukan spesifikasi jig yang akan dibuat.
Setelah kebutuhan utama diketahui, tahap berikutnya adalah membuat desain jig menggunakan software CAD.
Pada tahap ini, desain dibuat dengan mempertimbangkan ukuran dan diameter stang BMX, posisi sambungan las, jarak antar penjepit, serta kemudahan saat proses pemasangan maupun pelepasan benda kerja.
Penggunaan software CAD sangat membantu karena desain dapat divisualisasikan terlebih dahulu sebelum masuk ke tahap produksi, sehingga kesalahan dimensi bisa diminimalkan sejak awal.
Ibrahim et al.
, .
menyebutkan bahwa penggunaan computer-aided design pada proses perancangan jig dan fixture dapat meningkatkan efisiensi pengembangan produk sekaligus mengurangi kemungkinan kesalahan desain.
Selain itu, desain jig pada penelitian ini sengaja dibuat sesederhana mungkin agar mudah diproduksi dan tetap cocok digunakan pada lingkungan laboratorium pendidikan.
Sesudah desain selesai, proses dilanjutkan ke tahap produksi jig.
Material yang digunakan adalah baja karbon rendah karena material ini cukup mudah ditemukan, biaya relatif terjangkau, dan memiliki kekuatan yang baik untuk menopang stang saat proses pengelasan berlangsung.
Proses produksi meliputi pemotongan material, pengeboran, pengelasan rangka jig, hingga pemasangan sistem penjepit.
Dalam proses ini, kestabilan konstruksi menjadi salah satu hal yang sangat diperhatikan agar jig tidak mudah berubah posisi ketika digunakan.
Li et al.
, .
menjelaskan bahwa desain fixture yang baik harus mampu menjaga posisi benda kerja tetap stabil dan mengurangi deformasi selama proses pengelasan.
Selain lebih sederhana, konstruksi seperti ini juga membuat jig lebih mudah dirawat dan digunakan kembali untuk proses produksi Tahap terakhir adalah pengujian jig yang telah selesai dibuat.
Pengujian dilakukan secara langsung pada proses pengelasan stang BMX untuk melihat seberapa baik jig mampu menahan dan menjaga posisi benda kerja.
(Djafar Shieddieque et al.
, 2.
Beberapa hal yang diamati pada tahap ini meliputi kestabilan material, kemudahan pemasangan dan pelepasan stang.
Dari hasil pengujian tersebut kemudian dilakukan analisis secara deskriptif untuk mengetahui efektivitas jig yang telah dirancang dan melihat sejauh mana jig mampu membantu proses produksi menjadi lebih baik.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian ini berupa rancangan jig pengelasan stang BMX yang dibuat menggunakan software Autodesk Inventor.
Desain jig dibuat dengan mempertimbangkan kemudahan proses produksi, kestabilan benda kerja saat pengelasan, serta efisiensi penggunaan pada lingkungan laboratorium kampus Costa Oliveira et al.
Pemilihan stang BMX sebagai objek penelitian didasarkan pada bentuk konstruksinya yang relatif sederhana dibandingkan komponen tubular lainnya, sehingga lebih memungkinkan untuk direalisasikan secara nyata pada proses produksi skala laboratorium.
Selain itu, bentuk stang BMX memiliki konfigurasi sambungan yang cukup menantang untuk proses pengelasan karena membutuhkan keselarasan posisi yang baik agar hasil akhir tetap simetris.
Menurut Naksri et al.
, .
penggunaan jig welding pada komponen tubular mampu meningkatkan konsistensi posisi sambungan dan mempermudah proses produksi berulang.
Oleh karena itu, desain jig pada penelitian ini dibuat sesederhana mungkin agar mudah diproduksi, mudah digunakan, dan tetap mampu menjaga presisi posisi stang selama proses pengelasan berlangsung.
Desain jig terdiri atas meja utama, locator, clamp horizontal, dan clamp vertikal yang berfungsi menahan posisi stang BMX agar tetap stabil selama proses pengelasan.
Material locator menggunakan baja S45C karena memiliki kekuatan mekanik dan ketahanan aus yang cukup baik untuk menopang benda kerja secara berulang.
Penggunaan material locator yang kuat sangat penting agar posisi stang tidak mudah berubah selama proses pengelasan berlangsung.
MenurutRiaz et al.
, pemilihan material fixture yang memiliki kekuatan dan kestabilan tinggi dapat meningkatkan akurasi hasil manufaktur dan memperpanjang umur penggunaan jig.
No.
Tabel 1.
Parameter Desain Parameter Desain Diameter Setang BMX Nilai 22 mm https://doi.
org/10.
52330/jaet.
PEBRIANA / JOURNAL OF AUTOMOTIVE ENGINEERING TECHNOLOGY - VOL.
1 NO.
13 - 20
Jarak clamp horizontal kiri ke kanan Jarak clamp vertikal Tinggi total jig Tinggi meja kerja Material locator Software desain 620 mm 159 mm 1247,152 mm 895 mm Baja S45C Autodesk Inventor Pada desain yang dibuat, jarak antar clamp horizontal ditentukan sebesar 620 mm mengikuti lebar stang BMX yang Penentuan jarak ini sebenarnya tidak hanya berdasarkan ukuran stang saja, tetapi juga mempertimbangkan kenyamanan operator saat memasang maupun melepas benda kerja dari jig.
Jika clamp dibuat terlalu rapat, proses pemasangan akan terasa sulit dan memperlambat pekerjaan.
Namun jika terlalu longgar, posisi stang menjadi kurang stabil saat pengelasan dilakukan.
Hal serupa juga diterapkan pada clamp vertikal dengan jarak 159 mm yang disesuaikan dengan posisi sambungan utama di bagian tengah stang.
Dengan jarak tersebut, bagian tengah stang dapat terkunci lebih baik tanpa membuat proses assembly dan disassembly menjadi rumit.
Menurut Matli et al.
, .
, tata letak clamp pada welding fixture memang perlu mempertimbangkan keseimbangan antara kestabilan benda kerja dan kemudahan proses kerja agar efisiensi Gambar 1.
Ttampak depan jig setang sepeda Dari desain terlihat bahwa konstruksi jig dibuat cukup sederhana tanpa banyak komponen tambahan yang rumit.
Hal ini sengaja dilakukan agar proses pembuatan jig nantinya lebih mudah direalisasikan di workshop kampus.
Selain itu, desain sederhana juga membuat proses penggunaan dan perawatannya menjadi lebih praktis.
Tinggi total jig dibuat sebesar 1247,152 mm dengan tinggi meja kerja 895 mm agar posisi operator saat bekerja tetap nyaman dan tidak terlalu membungkuk ketika melakukan pengelasan.
Kenyamanan kerja seperti ini sering kali terlihat sepele, padahal sangat memengaruhi fokus dan kestabilan saat proses pengelasan berlangsung.
Menurut Mali & Vyavahare, .
, desain workstation dan fixture yang ergonomis dapat membantu meningkatkan kenyamanan operator sekaligus menjaga kestabilan proses kerja pada aktivitas Penggunaan clamp horizontal dan vertikal secara bersamaan juga membuat posisi stang lebih terkunci dari berbagai arah sehingga risiko pergeseran saat pengelasan dapat dikurangi.
https://doi.
org/10.
52330/jaet.
PEBRIANA / JOURNAL OF AUTOMOTIVE ENGINEERING TECHNOLOGY - VOL.
1 NO.
13 - 20
Gambar 2.
Tampak atas jig setang sepeda Tabel 2.
Part List jig setang sepeda
ITEM
QTY
PART NUMBER
MATERIAL
Stand Meja
Stainless Steel
Alas Meja
Steel ASTM A572
Mounting Bracket
Steel ASTM A36
Bolt M11
Misumi Stand Foot
Misumi S45C
Dudukan Clamp
Horizontal Dudukan Clamp
Vertikal Locator Body Locator Head
S45C
Clamp Horizontal Misumi Clamp Vertikal Misumi Bolt M16 x 30 Misumi Bolt M12 x 20 Misumi Bolt M6 x 10 Misumi Setang Sepeda BMX Steel.
Alloy
S45C
S45C
Jika dilihat dari tampak depan, susunan clamp pada sisi kiri dan kanan dibuat simetris agar distribusi gaya penjepitan menjadi lebih merata.
Desain seperti ini membantu menjaga bentuk stang tetap seimbang selama proses pengelasan Clamp horizontal berfungsi menahan gerakan ke arah samping, sedangkan clamp vertikal membantu mengunci posisi bagian tengah stang agar tidak terangkat atau berubah posisi ketika terkena panas pengelasan.
Kombinasi kedua clamp tersebut membuat proses pengelasan terasa lebih stabil dan mempermudah operator dalam menjaga keselarasan sambungan https://doi.
org/10.
52330/jaet.
PEBRIANA / JOURNAL OF AUTOMOTIVE ENGINEERING TECHNOLOGY - VOL.
1 NO.
13 - 20
Setiawan et al.
, .
menjelaskan bahwa penggunaan sistem penjepit ganda pada welding fixture dapat meningkatkan kestabilan benda kerja dan mengurangi kesalahan posisi selama proses pengelasan dilakukan.
Gambar 4.
Tampak Atas Pada tampak atas terlihat bahwa posisi locator dan clamp dibuat mengikuti bentuk dasar stang BMX sehingga area sambungan pengelasan masih mudah dijangkau oleh operator.
Penempatan locator pada beberapa titik juga membantu menjaga bentuk stang tetap simetris selama proses produksi berlangsung.
Selain fokus pada kestabilan, desain ini juga mempertimbangkan efisiensi waktu kerja, terutama pada proses pemasangan dan pelepasan stang dari jig.
Semakin mudah proses assembly dan disassembly dilakukan, maka waktu produksi juga bisa menjadi lebih singkat.
Seloane et al.
menyebutkan bahwa desain fixture yang sederhana dan mudah dioperasikan mampu meningkatkan produktivitas sekaligus mengurangi waktu setup pada proses manufaktur.
Secara keseluruhan, desain jig pengelasan stang BMX yang dihasilkan sudah mampu memenuhi kebutuhan dasar proses produksi, yaitu menjaga posisi benda kerja tetap stabil, mempermudah proses pemasangan dan pelepasan material, serta memiliki konstruksi yang sederhana untuk diproduksi di lingkungan kampus.
Dari hasil desain ini juga terlihat bahwa jig sederhana tetap dapat memberikan fungsi yang cukup efektif selama perancangannya mempertimbangkan posisi clamp, kestabilan benda kerja, dan kenyamanan penggunaan.
Penggunaan material S45C pada locator juga membuat jig memiliki kekuatan yang cukup baik untuk digunakan berulang kali pada kegiatan praktikum maupun produksi skala kecil.
Dengan desain yang sederhana namun tetap fungsional, jig ini diharapkan bisa menjadi langkah awal dalam pengembangan alat bantu produksi tubular yang lebih aplikatif di Program Studi Teknologi Rekayasa Otomotif.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil perancangan dan pembahasan, penelitian ini berhasil menghasilkan desain jig pengelasan stang BMX yang sederhana dan fungsional sesuai tujuan penelitian.
Jig mampu menjaga kestabilan posisi stang selama proses pengelasan serta mempermudah proses pemasangan dan pelepasan benda kerja.
Penggunaan clamp horizontal, clamp vertikal, serta material S45C pada locator memberikan kestabilan yang cukup baik sehingga desain jig ini berpotensi untuk diproduksi dan digunakan pada kegiatan praktikum maupun produksi sederhana di lingkungan kampus.
Desain jig yang dihasilkan masih dapat dikembangkan lebih lanjut, seperti dengan menambahkan sistem pengunci yang lebih fleksibel atau penggunaan material yang lebih ringan agar lebih efisien.
Penelitian selanjutnya juga dapat melakukan pengujian langsung terhadap kualitas hasil pengelasan dan ketahanan jig dalam penggunaan jangka panjang.
Dengan pengembangan tersebut, jig pengelasan stang BMX ini diharapkan dapat menjadi alat bantu produksi yang lebih aplikatif dan mendukung proses pembelajaran pada bidang Teknologi Rekayasa Otomotif.
DAFTAR PUSTAKA