1 Peralatan dan Metode

1.1 Sumber Data dan Kerangka Pengukuran

Data operasional dikumpulkan dari catatan shift pabrik (Januari–September 2025), hasil diagnostik mesin perkakas, dan catatan inspeksi otomatis. Untuk memastikan pengulangan, evaluasi menggunakan jendela pengukuran tetap: pengambilan sampel pemanfaatan selama 60 menit, pencatatan waktu pemrosesan penuh, serta pemeriksaan dimensi yang dikontrol dengan alat ukur. Parameter lingkungan—suhu, konsentrasi cairan pendingin, beban poros utama—dicatat untuk menjaga kondisi yang konsisten dalam setiap pengukuran.

1.2 Inventaris dan Klasifikasi Peralatan

1.2.1 Sistem Frais CNC

Fasilitas ini mengoperasikan pusat permesinan vertikal 3-sumbu dan 5-sumbu yang dilengkapi poros putar kecepatan tinggi dengan rentang 12.000 hingga 20.000 rpm. Setiap unit dilengkapi modul probing terintegrasi yang mendukung pengukuran selama proses. Magazin perkakas memiliki kapasitas 20–60 posisi, memungkinkan transisi cepat antar fitur kompleks.

1.2.2 Platform Bubut CNC

Sistem permesinan meliputi bubut spindle ganda dan konfigurasi menara daya yang dirancang untuk permesinan simultan. Feeder batang mendukung pemrosesan berkelanjutan bahan stainless steel, aluminium, dan titanium dengan diameter hingga 65 mm.

1.2.3 Peralatan Bantu dan Pemeriksaan

Sistem bantu mencakup pengganti palet otomatis, lengan pemuat robotik, dan unit daur ulang cairan pendingin. Verifikasi dimensi mengandalkan CMM, comparator optik resolusi tinggi, dan lengan ukur artikulasi portabel.

1.3 Pemodelan Alur Kerja dan Reproduksibilitas

1.3.1 Pemetaan Alur Proses

Langkah-langkah proses—pemuatan program, persiapan perlengkapan, permesinan kasar, semi-finishing, finishing, pembuangan duri, dan inspeksi—dipetakan menggunakan bagan alur kerja standar. Setiap tahap diberi cap waktu dan dicatat melalui antarmuka MES digital untuk memastikan reproduksibilitas.

1.3.2 Model Simulasi Kapasitas

Simulasi waktu diskrit memodelkan waktu operasional spindel, durasi persiapan, dan interval inspeksi. Masukan mencakup catatan masa pakai alat aktual dan waktu siklus mesin yang telah diverifikasi. Model ini dirancang agar dapat direplikasi dengan menerapkan parameter waktu dan kondisi mesin yang identik.

2 Hasil dan Analisis

2.1 Kinerja Throughput

2.1.1 Waktu Siklus Pemesinan

Data menunjukkan bahwa integrasi pemesinan 5-sumbu mengurangi frekuensi reposisi, menghasilkan peningkatan rata-rata waktu siklus sebesar 18–23% dibandingkan alur kerja sebelumnya yang hanya menggunakan 3-sumbu. Probing otomatis mengurangi periode penyesuaian offset sekitar 12 detik per pemeriksaan.

2.1.2 Pemanfaatan Peralatan

Pemanfaatan spindel yang diukur selama tiga shift mencapai 78–84%, melampaui tolok ukur industri umum sebesar 6–8 poin persentase. Unit pemuatan robotik menjaga stabilitas pemanfaatan selama produksi batch kecil, di mana pemuatan manual biasanya menimbulkan variabilitas.

2.2 Akurasi Dimensi dan Konsistensi

Deviasi dimensi rata-rata tetap berada dalam kisaran ±0,008 mm dari 500 komponen yang tercatat. Data inspeksi optik mengonfirmasi bahwa optimalisasi jalur alat yang konsisten mengurangi sebaran hasil akhir permukaan, terutama pada rumah aluminium dan poros presisi.

perbandingan Acuan

Studi pemesinan yang dipublikasikan dari tahun 2019–2023 melaporkan tingkat pemanfaatan batch kecil rata-rata antara 65–76%. Kinerja yang diamati pada tahun 2025 mencerminkan pengaruh penjadwalan terpadu dan integrasi multi-sumbu, sesuai dengan temuan terkini mengenai operasi pabrik yang terdigitalisasi.

3 Diskusi

3.1 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pengurangan Waktu Siklus

Waktu siklus yang lebih singkat terjadi terutama karena jalur alat yang terkonsolidasi, lebih sedikit penyesuaian manual, serta inspeksi selama proses yang lebih cepat. Profil akselerasi spindel yang ditingkatkan juga berkontribusi terhadap peningkatan efisiensi secara keseluruhan.

3.2 Keterbatasan

Hasil kapasitas dipengaruhi oleh campuran produk spesifik pabrik, yang sebagian besar melibatkan komponen aluminium dan baja tahan karat dengan kompleksitas menengah. Hasilnya dapat bervariasi untuk skenario pemotongan berat atau material yang memerlukan stabilisasi cairan pendingin lebih lama.

3.3 Implikasi Praktis

Pemanfaatan yang konsisten dan kinerja dimensi yang stabil menunjukkan bahwa sistem multi-sumbu yang dikombinasikan dengan penanganan robotik dapat mendukung produksi presisi tinggi dan variasi tinggi. Data alur kerja dapat membimbing keputusan masa depan mengenai standardisasi perlengkapan dan integrasi inspeksi otomatis.

4 Kesimpulan

Penilaian operasional 2025 menunjukkan bahwa peningkatan peralatan secara terkoordinasi dan pemetaan alur kerja digital secara signifikan meningkatkan konsistensi pemesinan dan produktivitas pada level pabrik. Pengurangan waktu siklus, peningkatan pemanfaatan, dan hasil dimensi yang stabil menunjukkan nilai dari sistem multi-sumbu terintegrasi. Pekerjaan selanjutnya dapat mengeksplorasi otomatisasi tambahan dalam proses pembuangan duri (deburring) dan inspeksi akhir untuk memperluas kapasitas selama periode produksi puncak.